(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池(1)と、複数の二次電池(1)の温度を検出する複数の温度センサー(3)と、温度センサー(3)の信号から二次電池(1)の温度上昇を検出する演算回路(6)とを備える車両用の電源装置であって、
温度センサー(3)が、温度を検出する電池の温度が設定温度よりも高温になると、オンからオフに、あるいはオフからオンに切り換えられる温度スイッチ(3A)で、温度スイッチ(3A)のオンオフを演算回路(6)で検出して、電池温度が設定温度よりも高温になったことを検出するようにしてなり、
温度センサー(3)が、設定温度よりも高温の電池温度を検出すると、接点をオンからオフに切り換えるノーマリークローズの接点を有し、あるいは、オフからオンに切り換えるノーマリーオープンの接点を有する温度スイッチ(3A)で、温度センサー(3)である各々の温度スイッチ(3A)には直列に直列抵抗(9)を接続して直列回路(15)としており、さらに複数の直列回路(15)は互いに並列に接続されて並列接続回路網(4)を構成しており、並列接続回路網(4)を演算回路(6)に接続して、演算回路(6)が並列接続回路網(4)の電気特性を検出して、電池の温度異常を検出する車両用の電源装置。
【請求項２】
検出温度が設定温度よりも高くなると切り換えられる温度スイッチ(3A)に直列抵抗(9)を直列に接続して直列回路(15)としており、さらに複数の直列回路(15)は互いに並列に接続されて、各々の直列回路(15)の両端に基準電圧を演算回路(6)から印加しており、さらに演算回路(6)は、電圧検出ライン(16)を有すると共に、この電圧検出ライン(16)をバイパス素子(17)を介して、各々の直列回路(15)の温度スイッチ(3A)と直列抵抗(9)との接続点に接続しており、さらにバイパス素子(17)は接続点の電圧を電圧検出ライン(16)に出力する方向に接続され、電池温度が設定温度よりも高くなって、温度スイッチ(3A)が切り換えられると、直列抵抗(9)を介して接続点の電圧が変化し、変化した電圧がバイパス素子(17)を介して演算回路(6)の電圧検出ライン(16)に出力されるようにしてなり、
温度センサー(3)である温度スイッチ(3A)と直列抵抗(9)とバイパス素子(17)を電池の表面に配設してなる車両用の電源装置。
【請求項３】
温度スイッチ(3A)と直列抵抗(9)の直列回路(15)を二次電池(1)の表面に配設している請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項４】
ひとつの並列接続回路網(4)を構成している複数の温度センサー(3)が、複数の二次電池(1)を直列に接続してなるひとつの電池モジュール(2)の電池の温度を検出するように、電池モジュール(2)に配設されてなる請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項５】
複数の並列接続回路網(4)をさらに並列に接続して、並列回路グループ(10)としており、複数の並列回路グループ(10)を演算回路(6)に接続して、演算回路(6)が各々の並列回路グループ(10)の電気特性を独立して検出する請求項１に記載される車両用の電源装置。
【請求項６】
温度センサー(3)である温度スイッチ(3A)が、検出温度で変形する熱膨張差積層金属と、この熱膨張差積層金属の変形でオンオフに切り換えられる接点とを備え、
温度を検出している電池の温度が設定温度よりも高温になると、熱膨張差積層金属が変形して、接点をオンからオフに、あるいはオフからオンに切り換えるようにしてなる請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項７】
ひとつの二次電池(1)にひとつの温度センサー(3)を配設している請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【請求項８】
複数の二次電池(1)の温度をひとつの温度センサー(3)で検出するように、温度センサー(3)を電池に配設している請求項１又は２に記載される車両用の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてハイブリッドカーや電気自動車等の車両を駆動するモーターの電源として使用される電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電源装置は、複数の二次電池を直列に電気接続して、出力電圧を高くしている。ハイブリッドカー等の車両を駆動するモーターの出力を大きくするためである。この種の用途に使用される電源装置は、大電流で充放電され、さらに極めて寒い冬期から暑い夏期の極めて厳しい温度範囲で使用される。二次電池の温度は、電池の電気的な性能に影響を与えるばかりでなく、二次電池を劣化させる原因となる。とくに、二次電池が極めて高い温度で充放電されると、電池の寿命が短くなる。このため、車両用の電源装置は、二次電池の温度を検出して、二次電池の温度が設定温度よりも高くならないように充放電を制御している。二次電池の温度を検出するために、各々の二次電池の表面に温度センサーであるＰＴＣを固定している。各々の二次電池の表面に固定された多数の温度センサーであるＰＴＣは、特開平１０−２７００９４号に示すように、リード線を介して互いに直列に接続される。
【０００３】
ところで、車両用の電源装置は、たとえば６個の二次電池を直列に接続して電池モジュールとし、この電池モジュールをさらに直列に接続している。この電池モジュールを３０個直列に接続している車両用の電源装置は、１８０個の二次電池を直列に接続している。この電源装置は、１８０個の二次電池の温度を検出するために、各々の二次電池に温度センサーとしてＰＴＣを固定している。１８０個のＰＴＣは直列に接続されて、全体の電気抵抗を検出して、二次電池の温度上昇が検出される。以上の電源装置は、いずれかの二次電池の温度が上昇すると、この二次電池に固定しているＰＴＣの電気抵抗が高くなる。したがって、全てのＰＴＣを直列に接続している回路の電気抵抗が増加する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電源装置は、極めて多数のＰＴＣを直列に接続しているので、全体としての電気抵抗が大きくなる。このため、いずれかのＰＴＣの電気抵抗が増加しても、電気抵抗が変化する割合は小さくなる。したがって、いずれかの電池が異常温度になったときに、このことを正確に、しかも速やかに検出するのが極めて難しい欠点がある。また、ＰＴＣは、電気抵抗が急激に増加する温度範囲が８０〜１００℃と相当に高い領域にある。このため、この温度範囲よりも低い温度範囲で電池の温度異常を検出することができず、相当な高温になった状態でしか、温度異常を検出できない欠点がある。さらにまた、ＰＴＣの電気抵抗の変化が連続的であり、しかも多数のＰＴＣを直列に接続しているために通常の電気抵抗も極めて大きく、温度異常を検出する回路も複雑になる。それは、電池に温度異常が発生したときに、電気抵抗が連続的に変化すると共に、その変化率が小さいからである。
【０００５】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、多数の二次電池の温度上昇を簡単な回路で正確に、しかも速やかに検出できる車両用の電源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用の電源装置は、複数の二次電池１と、複数の二次電池１の温度を検出する複数の温度センサー３と、温度センサー３の信号から二次電池１の温度上昇を検出する演算回路６とを備える。温度センサー３は、温度を検出する電池の温度が設定温度よりも高温になると、オンからオフに、あるいはオフからオンに切り換えられる温度スイッチ３Ａである。電源装置は、温度スイッチ３Ａのオンオフを演算回路６で検出して、電池温度が設定温度よりも高温になったことを検出している。
【０００７】
温度センサー３である温度スイッチ３Ａは、検出温度で変形する熱膨張差積層金属と、この熱膨張差積層金属の変形でオンオフに切り換えられる接点とで構成することができる。この温度スイッチ３Ａは、温度を検出している電池の温度が設定温度よりも高温になると、熱膨張差積層金属が変形して、接点をオンからオフに、あるいはオフからオンに切り換えることができる。
【０００８】
温度センサー３は、設定温度よりも高温の電池温度を検出すると接点をオフからオンに切り換えるノーマリーオープンの接点を有する温度スイッチ３Ａとすることができる。温度センサー３である複数の温度スイッチ３Ａは、並列に接続して演算回路６に接続する。さらに、温度センサー３は、設定温度よりも高温の電池温度を検出すると接点をオンからオフに切り換えるノーマリークローズの接点を有する温度スイッチ３Ａとすることもできる。温度センサー３である複数の温度スイッチ３Ａは、直列に接続して演算回路６に接続する。
【０００９】
温度センサー３は、ノーマリークローズの接点、あるいはノーマリーオープンの接点を有する温度スイッチ３Ａとすると共に、温度センサー３である各々の温度スイッチ３Ａには直列に直列抵抗９を接続して直列回路１５とし、さらに複数の直列回路１５を互いに並列に接続して並列接続回路網４を構成することができる。この並列接続回路網４は、演算回路６に接続して、演算回路６で並列接続回路網４の電気特性を検出して、電池の温度異常を検出することができる。
【００１０】
温度スイッチ３Ａと直列抵抗９の直列回路１５は、二次電池１の表面に配設することができる。ひとつの並列接続回路網４を構成する複数の温度センサー３は、複数の二次電池１を直列に接続してなるひとつの電池モジュール２の電池の温度を検出するように、電池モジュール２に配設することができる。
【００１１】
さらに、本発明の電源装置は、複数の並列接続回路網４をさらに並列に接続して、並列回路グループ１０とし、複数の並列回路グループ１０を演算回路６に接続して、演算回路６で各々の並列回路グループ１０の電気特性を独立して検出することができる。
【００１２】
さらに、本発明の電源装置は、温度スイッチ３Ａに直列抵抗９を直列に接続して直列回路１５とすると共に、複数の直列回路１５を互いに並列に接続して、各々の直列回路１５の両端に基準電圧を演算回路６から印加することができる。この演算回路６は、電圧検出ライン１６を有し、この電圧検出ライン１６をバイパス素子１７を介して、各々の直列回路１５の温度スイッチ３Ａと直列抵抗９との接続点に接続している。さらにバイパス素子１７は、接続点の電圧を電圧検出ライン１６に出力する方向に接続している。この電源装置は、電池温度が設定温度よりも高くなって、温度スイッチ３Ａが切り換えられると、直列抵抗９を介して接続点の電圧が変化し、変化した電圧がバイパス素子１７を介して演算回路６の電圧検出ライン１６に出力される。バイパス素子１７には、ダイオード、あるいはトランジスタやＦＥＴ等のスイッチング素子が使用できる。温度センサー３である温度スイッチ３Ａと直列抵抗９とバイパス素子１７は、電池の表面に配設することができる。
【００１３】
さらにまた、本発明の電源装置は、ひとつの二次電池１にひとつの温度センサー３を配設することも、複数の二次電池１の温度をひとつの温度センサー３で検出するように、温度センサー３を電池に配設することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。
【００１５】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１６】
図１ないし図６に示す車両用の電源装置は、ハイブリッドカーに搭載されて、自動車を駆動するモーターに電力を供給する。ただし、本発明の電源装置は、電気自動車や電動フォークリフト、あるいは室内を走行して荷物を搬送する車両等の電源にも使用される。図の電源装置は、複数の二次電池１を備えている。二次電池１は、互いに直列に接続されて、出力電圧を高くしている。さらに、図の電源装置は、図７に示すように、複数の二次電池１を直列に接続して電池モジュール２としている。複数の電池モジュール２は、互いに直列に接続されて出力電圧を高くしている。電池モジュール２を構成する二次電池１は、図７に示すように、表面に温度センサー３を配設して、温度センサー３で電池温度を検出している。温度センサー３は、好ましくは図７に示すように、全ての二次電池１の表面に別々に配設される。この電源装置は、ひとつの温度センサー３でひとつの二次電池１の温度を検出する。ただ、全ての二次電池の表面に温度センサーを配設することなく、温度センサーを二次電池の間に配設し、あるいはひとつの温度センサーを熱伝導プレートを介して複数の二次電池に連結して、ひとつの温度センサーで複数の二次電池の温度を検出することもできる。
【００１７】
温度センサー３は、検出する電池の温度が設定温度よりも高くなると、オンオフに切り換えられる温度スイッチ３Ａである。温度スイッチ３Ａは、ノーマリークローズのタイプと、ノーマリーオープンのタイプとがある。ノーマリークローズの温度スイッチは、設定温度よりも高温になるとオンからオフに切り換えられる。ノーマリーオープンの温度スイッチは、設定温度よりも高温になるとオフからオンに切り換えられる。
【００１８】
温度スイッチ３Ａは、電池温度をサーミスタ等の温度を検出するセンサーで検出し、このセンサーの出力信号でスイッチング素子やリレーをオンオフに切り換える構造のものである。この温度スイッチ３Ａは、設定温度を広い温度範囲に設定できると共に、設定温度を極めて高い精度で特定できる。また、温度スイッチ３Ａには、検出温度で変形する熱膨張差積層金属と、この熱膨張差積層金属の変形でオンオフに切り換えられる接点とを備えるタイプのものも使用できる。この温度スイッチ３Ａは、設定温度よりも高温になると、熱膨張差積層金属が変形して、接点をオンからオフに、あるいはオフからオンに切り換える。この温度スイッチ３Ａは、接点をオンオフに切り換える設定温度を、広い範囲で正確な温度に設定できると共に、接点をオンオフに切り換える設定温度を正確に設定できる。温度スイッチ３Ａがオンオフに切り換えられる温度は、二次電池１の最高使用温度、たとえば、７０〜９０℃の最適温度に設定される。
【００１９】
図１〜図３の電源装置は、ノーマリーオープンの温度スイッチ３Ａを温度センサー３としている。これ等の図の電源装置は、複数の温度スイッチ３Ａを並列に接続している。全ての電池温度が設定温度よりも低いとき、全ての温度スイッチ３Ａはオフの状態にある。この状態では、複数の温度スイッチ３Ａを並列に接続している回路は非導通状態にある。しかしながら、いずれかの電池が設定温度よりも高温になって、この電池温度を検出する温度スイッチ３Ａがオフからオンに切り換えられると、温度スイッチ３Ａを並列に接続している回路は、非導通状態から導通状態に切り換えられる。演算回路６は、非導通状態から導通状態に切り換えられる電気特性の変化を検出して、電池が温度異常になるまで温度上昇したことを検出する。
【００２０】
図１と図２の電源装置は、全ての温度スイッチ３Ａを並列に接続して、全体の温度スイッチ３Ａでひとつの並列接続回路網４を構成している。この電源装置は、いずれかの温度スイッチ３Ａがオンになると並列接続回路網４が非導通状態から導通状態に切り換えられるので、演算回路６で導通状態を検出して、いずれかの電池が温度異常となったことを検出する。図３の電源装置は、ひとつの電池モジュール２に固定している温度スイッチ３Ａを並列に接続した回路をひとつの並列接続回路網４として、各々の並列接続回路網４の導通を演算回路６で別々に検出する。演算回路６は、マルチプレクサで切り換えて、順番に並列接続回路網４の導通を検出する。ただ、演算回路６は、複数の並列接続回路網４の導通を検出するために、並列接続回路網４の数と同じ数の導通検出回路を内蔵して、各々の並列接続回路網４の導通を同時に検出することもできる。
【００２１】
図３の電源装置は、並列接続回路網４を複数の組に分割している。この図の電源装置は、ひとつの電池モジュール２に固定している温度スイッチ３Ａを並列に接続して、ひとつの並列接続回路網４としている。ただし、並列接続回路網４を複数に分割するが、ひとつの並列接続回路網４には、複数の電池モジュール２に固定している温度スイッチ３Ａを並列に接続した回路とすることもできる。この電源装置は、電池モジュール２の単位では電池の温度異常を検出できないが、どの並列接続回路網４の電池が温度異常になったかは判別できる。
【００２２】
演算回路６が、並列接続回路網４の電気特性である導通を検出する回路は、図１に示すように、電源１８と電流検出回路７とを直列に接続して検出でき、あるいは図２に示すように、並列接続回路網４にプルアップ抵抗８を介して電源１８から電圧を供給して検出できる。これらの図に示す演算回路６は電源１８を別電源としているが、演算回路は電源電圧を電池モジュールから供給することもできる。図１の電源装置は、いずれかの温度スイッチ３Ａがオンに切り換えられて、並列接続回路網４がオンに切り換えられると、電流が流れない状態から流れる状態に切り換わる。したがって、演算回路６は、電流が流れない状態から流れる状態に切り換えられたことを検出して並列接続回路網４の導通を検出できる。図２の電源装置は、いずれかの温度スイッチ３Ａがオンに切り換えられて並列接続回路網４が導通する状態になると、並列接続回路網４の両端の電圧が、電源電圧から０Ｖに変化する。したがって、演算回路６は電圧変化を検出して、温度異常を検出できる。
【００２３】
図４の電源装置は、全ての温度スイッチ３Ａを直列に接続して、演算回路６に接続している。この電源装置の温度スイッチ３Ａは、ノーマリークローズの接点を有するタイプである。この電源装置は、全ての電池温度が設定温度よりも低いとき、全ての温度スイッチ３Ａはオン状態にある。したがって、温度スイッチ３Ａの直列接続回路５は導通状態にある。しかしながら、いずれかの電池温度が設定温度よりも高温になると、この電池の温度を検出する温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられ、直列接続回路５は非導通状態となる。したがって、演算回路６は、直列接続回路５が導通状態から非導通状態になったことを検出して、電池の温度異常を検出できる。
【００２４】
さらに図５の電源装置は、温度センサー３として、設定温度よりも高温の電池温度を検出すると、オンからオフに切り換えられるノーマリークローズ、またはノーマリーオープンのいずれのタイプも使用できる。電池温度を検出する各々の温度スイッチ３Ａは、直列抵抗９を直列接続して直列回路１５としている。温度スイッチ３Ａと直列抵抗９は、電池の表面に配設して固定される。さらに、複数の直列回路１５は互いに並列に接続されて並列接続回路網４を構成している。並列接続回路網４は、演算回路６に接続されて、演算回路６が並列接続回路網４の電気特性を検出して、電池の温度異常を検出する。図の電源装置は、複数の並列接続回路網４をさらに並列に接続して並列回路グループ１０とし、この並列回路グループ１０を演算回路６に接続している。図の電源装置は、ひとつの並列接続回路網４をひとつの電池モジュール２に配設し、３組の並列接続回路網４を並列に連結してひとつの並列回路グループ１０としている。この電源装置は、３組の電池モジュール２をひとつの単位として、温度異常を検出できる。
【００２５】
演算回路６は、並列接続回路網４の電気特性を検出するために、並列接続回路網４にプルアップ抵抗８を介して電源１８に接続している。電源１８は、別電源として電圧を供給することも、電池モジュール２から電圧を供給することもできる。図の電源装置は、複数の並列回路グループ１０の電気特性を検出するので、演算回路６の入力側にマルチプレクサ１１を設けて、入力を順番に切り換えている。マルチプレクサ１１の出力は、アナログのバッファアンプ１２を介してＡ／Ｄコンバータ１３に接続しており、Ａ／Ｄコンバータ１３の出力をマイコンである判別回路１４に入力している。判別回路１４は、マルチプレクサ１１を制御して、順番に並列接続回路網４の電気特性を検出する。
【００２６】
この図の電源装置は、いずれかの温度スイッチ３Ａがオンオフに切り換えられると、この温度スイッチ３Ａを設定している並列接続回路網４の電気抵抗が変化する。温度センサー３にノーマリークローズの温度スイッチ３Ａを使用すると、温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられたとき、並列接続回路網４の抵抗検出回路が増加する。並列に接続される直列抵抗９の数が少なくなるからである。また、温度センサー３にノーマリーオープンの温度スイッチ３Ａを使用すると、温度スイッチ３Ａがオフからオンに切り換えられると、並列接続回路網４の抵抗検出回路が減少する。並列に接続される直列抵抗９の数が増加するからである。
【００２７】
並列接続回路網４は、プルアップ抵抗８を介して電源１８に接続されるので、電気抵抗が変化すると両端に発生する電圧が変化する。図の演算回路６は、並列接続回路網４の両端に発生する電圧を検出して、温度スイッチ３Ａのオンオフを検出する。並列接続回路網４の両端に発生する電圧は、マルチプレクサ１１とバッファアンプ１２を介してＡ／Ｄコンバータ１３に入力される。Ａ／Ｄコンバータ１３は、入力されるアナログの電圧信号をデジタル信号に変換する。判別回路１４は、デジタル値として入力される電圧信号を演算して、並列接続回路網４の電気抵抗を計算し、電気抵抗から温度スイッチ３Ａのオンオフを検出する。判別回路１４は、順番にマルチプレクサ１１を切り換えて、複数の並列回路グループ１０の電気抵抗を検出して、温度スイッチ３Ａのオンオフを検出する。電池が温度異常になると温度スイッチ３Ａのオンオフに切り換えられるので、温度スイッチ３Ａのオンオフから電池の温度異常を検出する。
【００２８】
図６の電源装置は、ノーマリークローズの温度スイッチ３Ａと直列抵抗９を直列に接続して直列回路１５としている。さらに複数の直列回路１５は、互いに並列に接続されて、各々の直列回路１５の両端に演算回路６から基準電圧を印加している。さらに演算回路６は、電圧検出ライン１６を有すると共に、この電圧検出ライン１６をバイパス素子１７を介して、各々の直列回路１５の温度センサー３と直列抵抗９との接続点に接続している。この図に示すバイパス素子１７は、ダイオードである。バイパス素子１７であるダイオードは、接続点の電圧を電圧検出ライン１６に出力する方向に接続している。この電源装置は、温度スイッチ３Ａと直列抵抗９とダイオードを電池の表面に配設して固定している。ただし、直列抵抗とダイオードは、必ずしも電池の表面に配設する必要はない。
【００２９】
演算回路６は、基準電圧を出力する電源回路（図示せず）と、電圧検出ライン１６に入力される電圧から温度スイッチ３Ａのオンオフを検出する判別回路（図示せず）とを備えている。この電源装置は、全ての温度スイッチ３Ａがオンの状態にあるとき、電圧検出ライン１６に出力される電圧は０Ｖとなる。しかしながら、いずれかの電池温度が設定温度よりも高くなって、この電池温度を検出する温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられると、この温度スイッチ３Ａと直列抵抗９との接続点の電圧が上昇する。温度スイッチ３Ａが接続点をアースに接続しなくなるために、直列抵抗９を介して接続点の電圧が上昇されるからである。接続点の上昇した電圧は、ダイオードを介して演算回路６の電圧検出ライン１６に出力される。したがって、この電源装置は、演算回路６の電圧検出ライン１６で電圧を検出して、温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられたことを検出できる。
【００３０】
バイパス素子１７は、ダイオードに代わってトランジスタやＦＥＴ等のスイッチング素子とすることもできる。バイパス素子１７としてトランジスタを使用する回路構成を図８と図９に示す。ただし、これらの図に示す回路は、図６に示す電源装置において、１つの二次電池２に配設される部分のみを示している。したがって、実際の電源装置においては、これらの図に示す回路を互いに並列に接続した状態として、複数の二次電池２に配設される。
【００３１】
図８に示す回路は、バイパス素子１７であるトランジスタのベースを温度センサー３である温度スイッチ３Ａと直列抵抗９の接続点に、コレクタを電源１８に、エミッタをエミッタ抵抗１９を介してアースに接続している。さらに、エミッタとエミッタ抵抗１９の接続点を電圧検出ライン１６に接続している。温度センサー３には、ノーマリークローズの温度スイッチ３Ａを使用している。この回路は、電池温度が設定温度よりも高くなって温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられると、トランジスタにベース電圧が供給されてトランジスタがオンになる。トランジスタがオンになると、エミッタ抵抗１９に電源電圧が供給されて、この電圧が電圧検出ライン１６へ出力される。電圧検出ライン１６に電圧が供給されると、このことを演算回路が検出して、温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられたことを検出できる。
【００３２】
さらに、図９に示す回路は、温度センサー３に、ノーマリーオープンの温度スイッチ３Ａを使用する場合を示している。この回路は、バイパス素子１７であるトランジスタのベースを温度スイッチ３Ａと直列抵抗９の接続点に、エミッタをアースに、コレクタを負荷抵抗２０を介して電源１８に接続している。さらに、コレクタと負荷抵抗２０の接続点を電圧検出ライン１６に接続している。この回路は、温度スイッチ３Ａがオフの状態では、トランジスタにベース電圧が供給されてトランジスタがオンになり、負荷抵抗１９がアースに接続されるので、電圧検出ライン１６へは電圧が出力されない。これに対して、電池温度が設定温度よりも高くなって温度スイッチ３Ａがオフからオンに切り換えられると、トランジスタにベース電圧が供給されなくなってトランジスタがオフになる。オフ状態のトランジスタは、負荷抵抗１９をアースに接続しないので、コレクタと負荷抵抗２０との接続点の電圧が上昇し、上昇した電圧が電圧検出ライン１６へ出力される。電圧検出ライン１６に電圧が供給されると、このことを演算回路が検出して、温度スイッチ３Ａがオンからオフに切り換えられたことを検出できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の車両用の電源装置は、多数の二次電池の温度上昇を、簡単な回路で正確に、しかも速やかに検出できる特長がある。それは、本発明の電源装置が、電池温度を検出する温度センサーに、ＰＴＣのように電気抵抗が連続的に変化する素子を使用するのではなく、設定温度よりも高温になると、オンオフに切り換えられる温度スイッチを使用するからである。温度スイッチは、電気抵抗がほぼ０Ωであるオン状態と、無限大に近いオフ状態に切り換えられる。このため、１００個以上と極めて多数のノーマリークローズタイプの温度スイッチを直列に接続しても、その直列抵抗は極めて小さく、さらにこの状態でいずれかの温度スイッチがオンからオフに切り換えられると、電気抵抗はほとんど無限に大きくなる。したがって、多数の温度スイッチのひとつがオンからオフに切り換えられたことを簡単な回路で正確に検出できる。また、多数のノーマリーオープンの温度スイッチを１００個以上と多数に並列に接続しても、並列抵抗は極めて大きく、この状態でいずれかの温度スイッチがオフからオンに切り換えられると、その電気抵抗はほとんど０Ωとなるので、この電気抵抗も簡単な回路で正確に検出できる。
【００３４】
また、温度スイッチは、ＰＴＣに比較して設定温度を広い範囲で正確に設定できる。このため、本発明の電源装置は、いずれかの電池温度が温度異常になると、このことを正確に、しかも迅速に検出して、多数の全ての電池を最適な温度環境で使用できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図２】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図３】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図４】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図５】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図６】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図７】本発明の他の実施例にかかる車両用の電源装置の概略構成図
【図８】図６に示す電源装置のバイパス素子の他の一例を示す回路図
【図９】図６に示す電源装置のバイパス素子の他の一例を示す回路図
【符号の説明】
１…二次電池
２…電池モジュール
３…温度センサー        ３Ａ…温度スイッチ
４…並列接続回路網
５…直列接続回路
６…演算回路
７…電流検出回路
８…プルアップ抵抗
９…直列抵抗
１０…並列回路グループ
１１…マルチプレクサ
１２…バッファアンプ
１３…Ａ／Ｄコンバータ
１４…判別回路
１５…直列回路
１６…電圧検出ライン
１７…ダイオード
１８…電源
１９…エミッタ抵抗
２０…負荷抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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