(57)【要約】      （修正有）【課題】専用の保護回路を追加せずに、雷サージ保護が可能な電池制御装置を提供する【解決手段】単電池が複数個直列に接続された単電池群のバランシングを行うための電池制御装置の単電池制御部１２１であって、単電池群１１２との間に配置されるバランシング抵抗１２６のインピーダンスを単電池群のインピーダンスより大きくすることにより、雷サージの電流を単電池群に流すことで電池制御装置を雷サージから保護する。【選択図】図２
2017212831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単電池が複数個直列に接続された単電池群と、
前記単電池群と電気的に接続されたバランシング回路と、
前記バランシング回路と前記単電池群との間に配置されるバランシング抵抗と、
を備えた電池制御装置において、
前記バランシング抵抗のインピーダンスを前記単電池のインピーダンスよりも大きくしたことを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に記載の電池制御装置において、
前記バランシング抵抗のインピーダンスは所定の使用温度域での前記単電池のインピーダンスより大きいことを特徴とする電池制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池制御装置において、
前記使用温度域は‐３０度〜６０度であることを特徴とする電池制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外部の充電装置に接続される車両用電池制御装置の雷サージ保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
雷サージを抑制可能な負荷制御装置が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、「保護回路は、バリスタ回路とダイオード回路を有する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７６２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、雷サージを抑制可能な負荷制御装置が記載されている。しかし、特許文献１には記載された雷サージ抑制の保護回路はバリスタ回路とダイオード回路が必要である。このため部品点数とコストの増加という問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、専用の保護回路を追加せずに、雷サージ保護が可能な電池制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
電池制御装置に接続される電池のインピーダンスより、電池制御装置の回路インピーダンスを高くして、雷サージの電流を電池側に流すことで達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、新たに保護回路を追加せずに、雷サージ保護可能な電池制御装置を提供することができる。
【０００８】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を示す電池制御装置とその周辺の構成を示す図。
【図２】図１に示す単電池制御部とその周辺の回路構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【００１１】
＜実施例１＞
実施例１では、プラグインハイブリット自動車（ＰＨＥＶ）、電気自動車（ＥＶ）に搭載される電池制御装置に対して本発明を適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１２】
図１は、電池制御装置１００とその周辺の構成を示す図である。電池制御装置１００は、モータジェネレータ４１０をＰＷＭ制御（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ制御）するインバータ４００に、リレー３００、３１０を介して接続される。また、電池制御装置１００は、リレー３２０、３３０を介して充電器４２０に接続される。車両制御部２００は、組電池制御部１５０、充電器４２０、及びインバータ４００とそれぞれ通信される。
【００１３】
電池制御装置１００は、組電池１１０、単電池管理部１２０、組電池制御部１４０、フォトカプラに代表される絶縁素子１３０を備える。詳細については図２を用いて後述する。
【００１４】
組電池１１０は、複数の単電池群１１２から構成されている。ここでは２つの単電池群から構成されている場合、すなわち単電池群１１２ａ、１１２ｂ（以下、総称して符号１１２とする場合もある）から構成されている場合を示している。各単電池群１１２は、複数の単電池１１１から構成される。
【００１５】
単電池管理部１２０は、単電池群１１２ａと１１２ｂに対応する単電池制御部１２１ａと１２１ｂ（以下、総称して符号１２１とする場合もある）を備えている。単電池制御部１２１は、単電池群１１２を構成する単電池１１１の電池電圧や温度などの測定、異常が生じていないかの監視等を行う。
【００１６】
単電池管理部１２０は、単電池制御１２１を管理することで、間接的に単電池１１１を管理する。
【００１７】
組電池制御部１４０は、単電池管理部１２０が絶縁素子１３０を介して送信する単電池１１１の電池電圧や温度、車両制御部２００が適宣送信する指令を信号として受信する。
【００１８】
車両制御部２００は、組電池制御部１４０から受信した情報を用いて、インバータ４００および充電器４２０を制御する。車両走行中、電池制御装置１００はインバータ４００と接続され、組電池１１０が蓄えているエネルギーを用いて、モータジェネレータ４１０を駆動する。充電の際には、電池制御装置１００は充電器４２０と接続され、家庭用の電源、または充電スタンドからの電力供給によって充電される。
【００１９】
充電器４２０は、家庭または充電スタンドに代表される外部の電源を用いて組電池１１０を充電する際に用いられる。本実施形態では、充電器４２０は車両制御部２００からの指令に基づき充電電圧や充電電流などを制御する構成としているが、組電池制御部１５０からの指令に基づき制御を実施してもよい。また、充電器４２０は車両の構成、充電器４２０の性能、使用目的、外部の電源の設置条件などに応じて車両内部に設置してもよいし、車両の外部に設置することもできる。
【００２０】
電池制御装置１００を搭載した車両システムが始動して走行する場合には、車両制御部２００の管理のもと、電池制御装置１００はインバータ４００に接続され、組電池１１０が蓄えているエネルギーを用いてモータジェネレータ４１０を駆動し、回生時はモータジェネレータ４１０の発電電力により組電池１１０が充電される。電池制御装置１００を備える車両が家庭用または充電スタンドに代表される外部の電源と接続された際には、車両制御部２００が発振する情報に基づき、電池制御装置１００と充電器４２０が接続され、組電池１１０が所定の条件になるまで充電される。充電によって組電池１１０に蓄えられたエネルギーは次回の車両走行に利用されるか、車両内外の電装品等を動作させるためにも利用される。さらに必要に応じて、家庭用の電源に代表される外部電源へも放出する場合がある。
【００２１】
図２は、単電池制御部１２１の回路構成を示す図である。単電池制御部１２１は、電圧測定回路１２２、バランシング回路１２３、制御回路１２４、信号入出力回路１２５、温度測定回路を備える。
【００２２】
電圧測定回路１２２は、各単電池１１１の端子間電圧を電圧入力抵抗１２７を経由して測定する。
【００２３】
バランシング回路１２３は、単電池１１１の両端をバランシング抵抗１２６を通じて接続され、バランシングが必要な単電池１１１のバランシング電流を、バランシング抵抗１２６を通じてバランシング回路１２３に流す。
【００２４】
本発明では、このバランシング抵抗１２６のインピーダンスを、単電池１１１のインピーダンスより大きく設定することで、充電器４２０を経由してプラス側電極１０、またはマイナス側電極２０に印加される雷サージの電流を、単電池１１１側に流すことで、保護回路の追加なしで雷サージから単電池管理部１２０を保護することができる。
【００２５】
なお、単電池１１１のインピーダンスは交流インピーダンス測定を用いて測定することが出来る。
【００２６】
また、バランシング抵抗１２６のインピーダンスは、単電池１１１の使用温度域（−３０度〜６０度）内でのインピーダンスより高ければ、何れの使用環境下においても確実に保護回路の追加なしで雷サージから電池制御装置１００を保護することが可能となる。
【００２７】
なお、低温領域になればなるほど単電池１１１の抵抗は上がるため、より低温領域での使用を想定すると、バランシング抵抗が大きくなる可能性がある。従って、現実的には実使用領域の温度での単電池１１１のインピーダンスよりもバランシング抵抗のインピーダンスを大きくすることが好ましい。より具体的には‐１０度〜５０度の温度領域でのインピーダンスよりも大きくすれば良い。
【００２８】
以上、本発明についてまとめる。本発明の電池制御装置１００は、単電池１１１が複数個直列に接続された単電池群１１２と、単電池群１１２と電気的に接続されたバランシング回路１２３と、バランシング回路１２３と単電池群１１２との間に配置されるバランシング抵抗１２６と、を備え、バランシング抵抗１２６のインピーダンスを単電池１１１のインピーダンスよりも大きくした。
【００２９】
このような構造にすることによって、充電器４２０を経由してプラス側電極１０、またはマイナス側電極２０に印加される雷サージの電流を、単電池１１１側に流すことで、保護回路の追加なしで雷サージから単電池管理部１２０を保護することができる。
【００３０】
また、本発明の電池制御装置１００は、バランシング抵抗１２６のインピーダンスが所定の使用温度域（−３０度〜６０度）での単電池１１１のインピーダンスより大きい。このような構造にすることによって、何れの使用環境下においても確実に保護回路の追加なしで雷サージから電池制御装置１００を保護することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・プラス側電極
２０・・・マイナス側電極
１００・・・電池制御装置
１１０・・・組電池
１１１・・・単電池
１１２・・・単電池群
１２０・・・単電池管理部
１２１・・・単電池制御部
１２２・・・電圧測定回路
１２３・・・バランシング回路
１２４・・・制御回路
１２５・・・信号入出力回路
１２６・・・バランシング抵抗
１２７・・・電圧入力抵抗
１３０・・・絶縁素子
１４０・・・組電池制御部
２００・・・車両制御部
３００・・・リレー
３１０・・・リレー
３２０・・・リレー
３３０・・・リレー
４００・・・インバータ
４１０・・・モータジェネレータ
４２０・・・充電器
【図１】
2017212831.tif 000003
【図２】
2017212831.tif 000004