CN104619546A - 蓄电系统 - Google Patents

Abstract

一种蓄电系统包括：包括了串联连接的蓄电块的蓄电装置(10)；在蓄电装置和负荷之间切换连接状态的继电器(SMR-B、SMR-G)；控制继电器的控制器(30、34)；以及中断蓄电装置的通电的电流中断电路(60)。电流中断电路(60)包括：报警电路(63)，其通过将每个蓄电块的电压值与阀值比较，输出指示任意一个蓄电块被过充电或过放电的报警信号；保持报警信号的锁存电路(64)；以及晶体管(68)，其在接收到锁存电路输出信号时，使继电器从接通状态切换至关断状态。在通过改变电压值或阀值来执行用于使报警电路输出报警信号的控制之后，控制器判定蓄电装置的通电状态。

Description

蓄电系统

技术领域

本发明涉及一种用于中断蓄电装置的通电的技术。

背景技术

已经提出了一种技术，用于当充电电流流过二次电池时，关断系统主继电器，从而防止二次电池的过充电。通过关断系统主继电器，可以中断二次电池和负荷的连接，可以停止给二次电池充电，并且可以防止二次电池的过充电。

通过包括在电子控制单元(ECU)中的中央处理单元(CPU)，执行对系统主继电器的接通-关断控制。CPU不仅执行对系统主继电器的驱动控制，而且还执行其它的控制，并且有时还改变包含在CPU中的程序。这里，当程序被改变时，有必要检查在程序被改变之后，对系统主继电器的驱动控制(换句话说，用于防止过充电的控制)是否被正常执行。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种蓄电系统，该蓄电系统包括：蓄电装置，在该蓄电装置中，多个蓄电块彼此串联连接，所述多个蓄电块中的每一个包括至少一个被配置为被充电或被放电的蓄电元件；继电器，其被配置为在接通状态和关断状态之间切换，在接通状态中，该继电器将蓄电装置连接到负荷，在关断状态中，该继电器中断蓄电装置和负荷的连接；控制器，其被配置为控制继电器，从而使继电器在接通或关断状态之间切换；以及电流中断电路，其被配置为通过使继电器从接通状态切换至关断状态来中断蓄电装置的通电。电流中断电路包括报警电路，其被配置为通过将每个蓄电块的输入电压值与阀值进行比较，输出指示蓄电块中的至少任意一个处于过充电状态或过放电状态中的一者的报警信号；锁存电路，其被配置为保持报警信号；以及晶体管，其配置为在接收到锁存电路的输出信号时，使继电器从接通状态切换至关断状态。控制器被配置为通过改变输入到报警电路的电压值和阀值中的至少一者来执行用于使报警电路输出报警信号的控制，然后判定蓄电装置的通电状态。

当在用于输出报警信号的控制被执行之后蓄电装置处于通电状态时，控制器可以被配置为确定电流中断电路处于异常状态。

当在用于输出报警信号的控制被执行之后蓄电装置处于不通电状态时，控制器可以被配置为确定电流中断电路处于正常状态。

控制器可以被配置为使用电压传感器的输出和电流传感器的输出中的至少一者来判定蓄电装置的通电状态，该电压传感器被配置为检测蓄电装置的电压值，该电流传感器被配置为检测蓄电装置的电流值。

该蓄电系统可以进一步包括：多个电容器，每个电容器与蓄电块中对应的一个并联连接，并且每个电容器被配置为将蓄电块中对应的一个的电压值输出给报警电路；多个第一开关，所述多个第一开关中的每一个将蓄电块中对应的一个连接到电容器中对应的一个；以及多个旁路电路，每个旁路电路与电容器中对应的一个并联连接，并且每个旁路电路都包括第二开关。控制器被配置为通过借助对第一开关和第二开关的驱动控制，使用多个蓄电块的输出给电容器中的一个充电，来执行用于输出指示过充电状态的报警信号的控制。

第一开关可以由多路复用器构成。

该蓄电系统可以进一步包括放电电路，该放电电路经由从将对应的蓄电块连接到电流中断电路的线路分支出来的对应线路而与蓄电块并联连接，并且被配置为通过操作第三开关中对应的一个来给蓄电块中的每一个放电。该控制器可以被配置为通过借助对放电电路中对应的第三开关的驱动控制，允许蓄电块中的任意一个向该放电电路放电来降低输入给报警电路的电压值，从而执行用于输出指示过放电状态的报警信号的控制。

该蓄电系统可以进一步包括多个电容器，每个电容器与蓄电块中对应的一个并联连接，并且每个电容器被配置为输出蓄电块中对应的一个的电压值给报警电路。放电电路可以与电容器并联连接。

附图说明

本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义将参照附图在下面被描述，其中相同的附图标记指示相同的元件，并且其中：

图1是示出电池系统的配置的视图；

图2是示出每个系统主继电器的结构的视图；

图3是示出基于每个单电池的电压值控制电池组的充电或放电操作的过程的流程图；

图4是示出电池系统的部分配置的视图；

图5是示出电流中断电路的配置的视图；

图6是示出报警设置电路的配置的视图；

图7是示出另一个报警设置电路的配置的视图；

图8是示出在没有设置报警锁存电路的配置中，报警设置电路的输出和每个系统主继电器的操作的图；

图9是示出在设置了报警锁存电路的配置中，报警锁存电路的输出和每个系统主继电器的操作的图；

图10是示出根据第一实施例的电流中断电路的部分配置的视图；

图11是示出根据第一实施例的电流中断电路的部分配置的视图；

图12是示出根据第一实施例的确定电流中断电路是否处于异常状态的过程的流程图；

图13是示出根据第一实施例的替代实施例的确定电流中断电路是否处于异常状态的过程的流程图；

图14是示出根据第一实施例的替代实施例的报警设置电路的配置的视图；

图15是示出根据第一实施例的另一个替代实施例的报警设置电路的配置的视图；

图16是示出根据第二实施例的电池ECU的部分配置的视图；

图17是示出根据第二实施例的电流中断电路的部分配置的视图；和

图18是示出根据第二实施例的确定电流中断电路是否处于异常状态的过程的流程图。

具体实施方式

在下文中，本发明的第一实施例将被描述。

图1是显示根据本实施例的电池系统的配置的视图。图1所示的电池系统可以，例如，被安装在车辆上。该车辆被允许使用电池组10的输出来移动。本发明可以被应于到车辆之外的装置。

电池组10包括多个彼此串联电连接的单电池(其充当蓄电元件)11。每个单电池可以是二次电池，例如镍金属氢化物电池和锂离子电池。可以使用电双层电容器来代替二次电池。基于电池组10的所需输出等，单电池11的数量可以被设置。在本实施例中，所有构成电池组10的单电池11彼此串联电连接；作为替代，电池组10可以包括多个彼此并联电连接的单电池11。

电流传感器21检测流过电池组10的电流，并且将检测结果输出给电池电子控制单元(ECU)30。这里，当电池组10正在被放电时，正电流值被电流传感器21检测到；反之，当电池组10正在被充电时，负电流值被电流传感器21检测到。

在本实施例中，电流传感器21被设置在连接到电池组10的正电极端子的正电极线路PL中。电流传感器21仅需要能够检测流过电池组10的电流。电流传感器21被设置的位置可以根据需要来设置。具体地，电流传感器21可以被设置在正电极线路PL中，或者被设置在连接到电池组10的负电极端子的负电极线路NL中。多个电流传感器21可以被使用。

第一系统主继电器SMR-B被设置在正电极线路PL中。在接收到来自主ECU 34的控制信号时，第一系统主继电器SMR-B在接通状态和关断状态之间切换。这里，电池ECU 30和主ECU 34充当控制器。

如图2所示，第一系统主继电器SMR-B包括励磁线圈51、可动接触件52和固定接触件53。励磁线圈51的一端经由开关42被连接到电源41，励磁线圈51的另一端接地。例如，安装在车辆上的辅助电池可以被用作电源41。

在接收到来自主ECU 34的控制信号时，开关42在接通状态和关断状态之间切换。当开关42从关断状态切换到接通状态时，电流从电源41流到励磁线圈51，并且在励磁线圈51处产生磁力。另一方面，当开关42从接通状态切换到关断状态时，来自电源41的励磁线圈51的通电被中断。

可动接触件52例如被弹簧等沿着远离固定接触件53的方向推动。当电流流过励磁线圈51时，由于在励磁线圈51处所产生的磁力，可动接触件52对抗着该推力而移动。如此，可动接触件52与固定接触件53接触，并且第一系统主继电器SMR-B从关断状态切换至接通状态。另一方面，当励磁线圈51的通电被中断时，在接收到该推力时，可动接触件52远离固定接触件53移动。如此，第一系统主继电器SMR-B从接通状态切换至关断状态。

在图1中，第二系统主继电器SMR-G被设置在负电极线路NL中。在接收到来自主ECU 34的控制信号时，第二系统主继电器SMR-G在接通状态和关断状态之间切换。第二系统主继电器SMR-G的结构类似于第一系统主继电器SMR-B的结构(见图2)。

第三系统主继电器SMR-P和限流电阻器R1与第二系统主继电器SMR-G并联电连接。第三系统主继电器SMR-P和限流电阻器R1彼此串联电连接。在接收到来自主ECU 34的控制信号时，第三系统主继电器SMR-P在接通状态和关断状态之间切换。第三系统主继电器SMR-P的结构类似于第一系统主继电器SMR-B的结构(见图2)。当电池组10被连接到负荷(具体地，逆变器22(稍后描述))时，限流电阻器R1被用于抑制浪涌电流的流动。

电压传感器24被连接在正电极线路PL和负电极线路NL之间。具体地，电压传感器24被连接到将第一系统主继电器SMR-B与逆变器22相连接的正电极线路PL和将第二系统主继电器SMR-G与逆变器22相连接的负电极线路NL。该电压传感器24检测输入给逆变器22的电压值，并且将检测结果输出给电池ECU 30。

电池组10经由正电极线路PL和负电极线路NL被连接到逆变器22。当电池组10被连接到逆变器22时，主ECU 34首先使第一系统主继电器SMR-B从关断状态切换至接通状态，并且使第三系统主继电器SMR-P从关断状态切换至接通状态。如此，可以使电流流过限流电阻器R1。

随后，主ECU 34使第二系统主继电器SMR-G从关断状态切换至接通状态，然后，使第三系统主继电器SMR-P从接通状态切换至关断状态。如此，电池组10与逆变器22的连接被完成，并且图1所示的电池系统进入启动状态(准备接通状态)。有关车辆的点火开关的接通/关断状态的信息被输入给主ECU 34。当点火开关从关断状态切换至接通状态时，主ECU34启动图1所示的电池系统。

另一方面，当点火开关从接通状态切换至关断状态时，主ECU 34使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。如此，电池组10与逆变器22的电连接被中断，并且图1所示的电池系统进入停止状态(准备关断状态)。当电池系统处于停止状态时，电池组10不被充电或放电。

逆变器22将从电池组10输出的直流电力转换为交流电力，并且将该交流电力输出给电动发电机(MG)23。在接收到从逆变器22输出的交流电力时，电动发电机23产生用于推动车辆的动能。由电动发电机23所产生的动能被传输给车轮，并且能够推动该车辆。

当车辆减速或停止时，电动发电机23将在制动车辆时所产生的动能转换为电能(交流电力)。逆变器22将由电动发电机23所产生的交流电力转换为直流电力，并且将该直流电力输出给电池组10。如此，电池组10能够存储再生的电力。

电池ECU 30包括监视集成电路(IC)31。该监视IC 31经由电压检测线路L1被连接到单电池11，并且检测单电池11中每一个的电压值。这里，电压检测电路L1中的任意两条被连接到单电池11中对应的一个的正电极端子和负电极端子。

在本实施例中，监视IC 31检测每个单电池11的电压值；然而，本发明不限于这种配置。例如，监视IC 31能够检测包括多个单电池11的电池块(其充当蓄电块)的电压值。这里，电压检测线路L1中的任意两条被连接至电池块中对应的一个的正电极端子和负电极端子。

每个电池块可以，例如，由多个彼此串联电连接的单电池11构成。此外，每个电池块可以，例如，由多个彼此并联电连接的单电池11构成。电池组10可通过电连接多个彼此串联的电池块来构成。

电池ECU 30包括光电耦合器32和中央处理单元(CPU)33。监视IC31的输出经由光电耦合器32被输入给CPU 33。这里，通过使用光电耦合器32，可以以电绝缘的状态设置位于光电耦合器32的输入侧的电路和位于光电耦合器32的输出侧的电路。基于监视IC 31的输出，CPU 33能够获得每个单电池11的电压值。

电池ECU 30(CPU 33)将所获得的每个单电池11的电压值输出给主ECU 34。主ECU 34从电池ECU 30获得每个单电池11的电压值。如此，基于所获得的电压值，主ECU 34能够控制电池组10的充电或放电操作。控制电池组10的充电或放电操作的过程随后将被描述。

在本实施例中，电池组10被连接到逆变器22；然而，本发明不限于这种配置。具体地，升压电路可以被设置在将电池组10连接到逆变器22的电流路径中。该升压电路能够使电池组10的输出电压升高，并且将升压的电力输出给逆变器22。该升压电路也能够降低逆变器22的输出电压，并且将降压的电力输出给电池组10。

接下来，将参照图3所示的流程图来描述，基于每个单电池11的电压值，控制电池组10的充电或放电操作的过程的一个示例。这里，图3所示的过程通过主ECU 34来执行。具体地，主ECU 34基于嵌入在该主ECU 34中的计算机程序来执行图3所示的过程。另外，图3所示的过程以预定的时间间隔被重复执行。

在步骤S101中，主ECU 34获得每个单电池11的电压值Vb。这里，电池ECU 30利用监视IC 31检测每个单电池11的电压值Vb，并且将检测结果输出给主ECU 34。

在步骤S102中，主ECU 34确定电压值Vb是否高于上限电压值Vc_th。该上限电压值Vc_th是为了防止每个单电池11过充电的预定电压值。也就是说，当电压值Vb高于上限电压值Vc_th时，主ECU 34被允许确定对应的单电池11能够达到过充电状态。此外，当电压值Vb低于或等于上限电压值Vc_th时，主ECU 34被允许确定对应的单电池11不能达到过充电状态。

在单电池11实际达到过充电状态之前，期望执行关于单电池11是否能够达到过充电状态的判定。因此，上限电压值Vc_th可以被设置为低于单电池11的这样的电压值的值，单电池11在该电压值实际上变为过充电状态。关于上限电压值Vc_th的信息可以被存储在存储器中。

在本实施例中，多个单电池11的电压值被检测，并且单电池11中任意一个的过充电状态都被防止。在多个单电池11中可发生自放电特性的变化或内部电阻的变化，并且，由于这些变化，在多个单电池11中可发生电压值的变化。因此，当判定单电池11是否处于过充电状态时，期望将多个单电池11的电压值中最高电压值Vb与上限电压值Vc_th进行比较。

当电压值Vb高于上限电压值Vc_th时，主ECU 34执行步骤S104的处理。在另一方面，当电压值Vb低于或等于上限电压值Vc_th时，主ECU34执行步骤S103的处理。

在步骤S103中，主ECU 34确定电压值Vb是否低于下限电压值Vd_th。下限电压值Vd_th是为了防止每个单电池11过放电的预定电压值。也就是说，当电压值Vb低于下限电压值Vd_th时，主ECU 34被允许确定单电池11能够达到过放电状态。此外，当电压值Vb高于或等于下限电压值Vd_th时，主ECU 34被允许确定单电池11不能达到过放电状态。

在单电池11实际达到过放电状态之前，期望执行关于单电池11是否能够达到过放电状态的判定。因此，下限电压值Vd_th可以被设置为低于单电池11的这样的电压值的值，单电池11在该电压值实际上变为过放电状态。关于下限电压值Vd_th的信息可以被存储在存储器中。

在本实施例中，多个单电池11的电压值被检测，并且单电池11中任意一个的过放电状态都被防止。如上所述，由于自放电特性的变化或内部电阻的变化，在多个单电池11中可以发生电压值的变化。因此，当判定单电池11是否处于过放电状态中时，期望将多个单电池11的电压值中的最低电压值Vb与下限电压值Vd_th进行比较。

当电压值Vb低于下限电压值Vd_th时，主ECU 34执行步骤S105的处理。在另一方面，当电压值Vb高于或等于下限电压值Vd_th时，主ECU34结束图3所示的过程。

在步骤S104中，主ECU 34限制电池组10的充电操作。具体地，通过将上限电力Win降低至等于或低于电池组10的充电操作被允许的电力，主ECU 34能够限制电池组10的充电操作。这里，主ECU 34控制电池组10的充电操作，以使电池组10的输入电力(充电电力)不会超过上限电力Win。

上限电力Win可以基于电池组10的温度和充电状态(SOC)被预先设置。这里，SOC表示当前充电容量相对于满充电容量的百分比。具体地，当电池组10的温度升高时，上限电力Win被降低，或者当电池组10的温度降低时，上限电力Win被降低。此外，当电池组10的SOC升高时，上限电力Win被降低。在步骤S104的处理中，基于电池组10的温度和SOC，上限电力Win被降低至低于预设值。

在步骤S105中，主ECU 34限制电池组10的放电操作。具体地，通过将上限电力Wout降低至等于或低于电池组10的放电操作被允许的电力，主ECU 34能够限制电池组10的放电操作。这里，主ECU 34控制电池组10的放电操作，以使电池组10的输出电力(放电电力)不会超过上限电力Wout。

上限电力Wout可以基于电池组10的温度和SOC被预先设置。具体地，当电池组10的温度升高时，上限电力Wout被降低，或者当电池组10的温度降低时，上限电力Wout被降低。此外，当电池组10的SOC降低时，上限电力Wout被降低。

在步骤S105的处理中，基于电池组10的温度和SOC，上限电力Wout被降低至低于预设值。限制电池组10的放电操作包括停止电池组10的放电操作。这里，当上限电力Wout被设置为0(kW)时，可以停止电池组10的放电操作。

在图3所示的过程中，基于每个单电池11的电压值Vb，控制电池组10的充电或放电操作；然而，本发明不限于这种配置。例如，可行的是，计算电池组10的SOC，然后基于所计算的SOC，控制电池组10的充电和放电操作。例如，当通过使用电池组10以及电池组10之外的动力源(例如引擎和燃料电池)使车辆行驶时，可以控制电池组10的充电或放电操作，以使电池组10的SOC沿着基准SOC而变化。

这里，电池组10的SOC可以使用每个单电池11的电压值Vb和流过每个单电池11的电流值来计算。在现有技术中已经提出了各种计算SOC的方法，并且这些提案可以根据需要来采用。因此，计算SOC的方法的详细描述被省略。

如图4所示，电流中断电路60经由电压检测线路L2连接到电池组10。这里，每条电压检测线路L2从对应的电压检测线路L1分支出来，并且所设置的电压检测线路L2的数量等于电压检测线路L1的数量。

多条电压检测线路L2中的任意两条被连接到单电池11中对应的一个的正电极端子和负电极端子。电流中断电路60能够检测每个单电池11的电压值。如上所述，当多条电压检测线路L2中的任意两条被连接到电池块中对应的一个的正电极端子和负电极端子时，电流中断电路60能够利用多条电压检测线路L2来检测每个电池块的电压值。

当单电池11中的任意一个处于过充电状态时，电流中断电路60中断电池组10和逆变器22的连接。具体地，当单电池11中的任意一个处于过充电状态时，电流中断电路60使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。这里，仅要求能够中断电池组10与逆变器22的连接，所以电流中断电路60仅需要使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G中的至少一个从接通状态切换至关断状态。

具体地，当单电池11中任意一个的电压值高于对应于过充电状态的电压值时，电流中断电路60能够通过中断励磁线圈51的通电，使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

在本实施例中，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G在接收到来自主ECU 34的命令时，在接通状态和关断状态之间切换，或者在接收到来自电流中断电路60的命令时，在接通状态和关断状态之间切换。也就是说，用于使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G在接通状态和关断状态之间切换的命令线路包括经由主ECU34的命令线路和经由电流中断电路60的命令线路。

如图4所示，这些命令线路是彼此独立的。也就是说，电流中断电路60能够使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态，而不管由主ECU 34执行的控制。这里，当电流中断电路60使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G保持在关断状态中时，主ECU 34不能使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从关断状态切换至接通状态。

接下来，电流中断电路60的配置将参照图5来描述。

电流中断电路60包括电阻器R2。每个电阻器R2被设置在电压检测线路L2中对应的一条上。为了防止从电池组10(单电池11)施加过电压给电流中断电路60，电阻器R2被使用。也就是说，当过电压即将被施加给电流中断电路60时，通过对应电阻器R2的熔化，阻止了对电流中断电路60施加过电压。

电流中断电路60包括多个齐纳二极管D。每个齐纳二极管D经由电压检测线路L2中对应的两条与单电池11中对应的一个并联电连接。这里，每个齐纳二极管D的阴极被连接到对应单电池11的正电极端子，并且每个齐纳二极管D的阳极被连接到对应单电池11的负电极端子。多个齐纳二极管D彼此串联电连接。

为了防止从电池组10(单电池11)施加过电压给电流中断电路60，齐纳二极管D被使用。也就是说，当过电压即将被施加给电流中断电路60时，对应的齐纳二极管D进入导通状态，并且能够使电流从阴极侧流向阳极侧。如此，可以防止施加过电压给集成电路(IC)61(随后将被描述)。

当齐纳二极管D进入导通状态时，齐纳二极管D使电流流过对应的电阻器R2，并且能够使电阻器R2熔化。也就是说，当过电压被从电池组10施加给IC 61时，通过电阻器R2的熔化，可以中断电池组10与IC 61的连接。如此，可以保护IC 61。如果给电流中断电路60施加过电压被排除，齐纳二极管D可以被省略。

电流中断电路60包括电容器C。每个电容器C经由电压检测线路L2中对应的两条与对应的单电池11并联电连接。这里，每个电容器C与对应的两条电压检测线路L2中的一条的连接点被设置在对应的齐纳二极管D(阴极)与对应的两条电压检测线路L2中的一条的连接点和比较器CMP中对应的一个之间。

此外，每个电容器C与对应的两条电压检测线路L2中的另一条的连接点被设置在对应的齐纳二极管D(阳极)与对应的两条电压检测线路L2中的另一条的连接点和比较器CMP中对应的一个之间。与多个单电池11对应设置的多个电容器C彼此串联电连接。

电流中断电路60包括IC 61。IC 61从电池ECU 30接收启动信号或停止信号。启动信号是用于允许电力从电源供应给IC 61的信号。IC 61被允许响应启动信号而操作。停止信号是用于停止从电源供应电力给IC 61的信号。IC 61的操作被允许响应于停止信号而停止。

如果IC 61的操作被允许由电池ECU 30停止，也可以在图1所示的电池系统被停止时停止IC 61的操作。如此，可以降低IC 61所消耗的电力。

IC 61包括比较器CMP。连接到每个单电池11的正电极端子的电压检测线路L2被连接到对应比较器CMP的负输入端子。此外，连接到每个单电池11的负电极端子的电压检测线路L2被连接到对应比较器CMP的正输入端子。

这里，如图5所示，连接到相邻两个单电池11中的一个的正电极端子和相邻两个单电池11中的另一个的负电极端子的电压检测线路L2被分支出来。被分支出来的电压检测线路L2被分别连接到相邻两个比较器CMP中的一个的正输入端子和相邻两个比较器CMP中的另一个的负输入端子。

每个比较器CMP输出这样的电位差，该电位差在对应单电池11的正电极端子和负电极端子之间，换句话说，对应单电池11的电压值。在图5所示的配置中，每个比较器CMP检测对应的电容器C的电压值。也就是说，在图5所示的配置中，每个电容器C使用对应单电池11中的电荷来充电，其结果是每个电容器C的电压值变为等于对应单电池11的电压值。每个比较器CMP检测对应电容器C的电压值(已稳定的电压值)。

IC 61包括连接到比较器CMP的或(OR)电路62。每个比较器CMP的输出信号被输入给或电路62。该或电路62被连接到多个比较器CMP。当比较器CMP中任意一个的输出信号被输入给或电路62时，或电路62产生输出信号。

在本实施例中，多个比较器CMP在相互不同的时间执行操作。也就是说，多个比较器CMP的输出信号在相互不同的时间被输入给或电路62。因此，每次每个单电池11的电压值被检测时，或电路62输出与检测到的电压值相对应的信号。

IC 61包括连接到或电路62的报警设置电路(其充当报警电路)63。或电路62的输出信号被输入给该报警设置电路63。该报警设置电路63判定单电池11中的任意一个是否处于过充电状态，并且当单电池11中的任意一个处于过充电状态时输出报警信号。该报警信号是指示单电池11中的任意一个处于过充电状态的信号。

具体地，如图6所示，报警设置电路63可以由比较器63a构成。或电路62的输出信号(单电池11中任意一个的电压值Vb)被输入给比较器63a的正输入端子。此外，阀值(电压值)V_th被输入给比较器63a的负输入端子。

这里，阀值(电压值)V_th是用于确定单电池11中的任意一个是否处于过充电状态的电压值，并且例如考虑到每个单电池11的充电和放电特性，可以按需设置。例如，阀值(电压值)V_th可以被设置成每个单电池11实际变成过充电状态时的电压值，或者可以被设置成比每个单电池11实际变成过充电状态时的电压值低的值。这里，阀值(电压值)V_th可以被设置成比图3所示的步骤S102的过程中所描述的上限电压值Vc_th高的值。

当或电路62的输出信号(单电池11中任意一个的电压值Vb)高于阀值(电压值)V_th时，比较器63a的输出信号(报警信号)被产生。在另一方面，当或电路62的输出信号(每个单电池11的电压值Vb)低于或等于阀值(电压值)V_th时，不产生比较器63a的输出信号(报警信号)。

在另一方面，图7所示的配置可以被用作报警设置电路63。在图7中，电容器63b的一端被连接到比较器63a的输出线。此外，电容器63b的另一端被接地。通过设置电容器63b，可以抑制在报警设置电路63的输出信号中夹杂噪声。也就是说，通过使用电容器63b来去除噪声，可以提高报警设置电路63的输出信号(报警信号)的可靠性。

在图5中，IC 61包括连接到报警设置电路63的报警锁存电路64。报警设置电路63的输出信号(报警信号)被输入给报警锁存电路64。该报警锁存电路64保持来自报警设置电路63的输入信号，并且输出锁存信号(对应于报警信号)。

IC 61(报警锁存电路64)被连接到光电耦合器65。光电耦合器65被用作开关元件，并且在接收到来自报警锁存电路64的锁存信号时，从关断状态切换至接通状态。光电耦合器65是电绝缘元件，所以可以使位于光电耦合器65的输入侧的电路(高电压电路)和位于光电耦合器65的输出侧的电路(低电压电路)彼此电绝缘。换句话说，光电耦合器65能够将作为输入信号的高电压信号转换为作为输出信号的低电压信号。

光电耦合器65被连接到或(OR)电路66的输入端。当光电耦合器65从关断状态切换至接通状态时，光电耦合器65的输出信号被输入给或电路66的输入端子。当光电耦合器65的输出信号被输入给或电路66时，或电路66的输出信号(对应于报警信号)被产生。

在本实施例中，光电耦合器65被设置在报警锁存电路64和或电路66之间；然而，本发明不限于这种配置。例如，光电耦合器65可以被设置在报警设置电路63和报警锁存电路64之间。

或电路66的输出端子被连接到延迟电路67。或电路66的输出信号被输入给延迟电路67。在从或电路66的输出信号被输入时经过预定的时间段之后，延迟电路67输出对应于报警信号的信号。延迟电路67被连接到晶体管(开关)68。在接收到延迟电路67的输出信号时，晶体管68从接通状态切换至关断状态。这里，当没有延迟电路67的输出信号被输入给晶体管68时，晶体管68处于接通状态。

晶体管68的一端被连接到电源69。晶体管68的另一端被连接到第一系统主继电器SMR-B的励磁线圈51和第二系统主继电器SMR-G的励磁线圈51。图5所示的电源69与图2所示的电源41相同。此外，晶体管68与图2所示的开关42相同。因此，晶体管68在接收到来自主ECU 34的控制信号时执行操作，或者在接收到延迟电路67的输出信号时执行操作。

如参考图2所述，当晶体管68处于接通状态时，基于电流从电源69流到励磁线圈51的事实，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G接通。在另一方面，当晶体管68处于关断状态时，从电源69到励磁线圈51的电流供应被中断，并且第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G关断。

根据本实施例，当IC 61检测到单电池11中任意一个的过充电状态时，IC 61的输出信号(报警信号)被输入给晶体管68。如此，可以使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。如此，可以防止处于过充电状态中的单电池11被充电或被放电。

在本实施例中，在接收到来自主ECU 34的控制信号时，第一系统主继电器SMR-B、第二系统主继电器SMR-G、以及第三系统主继电器SMR-P在接通状态和关断状态之间切换。在另一方面，当单电池11中的任意一个变为过充电状态时，不是通过主ECU 34所执行的控制，而是电流中断电路60使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。这样，分别通过包括主ECU 34的路径和包括电流中断电路60的路径执行对第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G的驱动控制。

因此，即使当主ECU 34的设计或电池ECU 30的设计被改变时，电流中断电路60不被设计变化所影响。换句话说，即使在主ECU 34的设计或电池ECU 30的设计被改变之后，可允许继续使用电流中断电路60。电流中断电路60是用于在单电池11中任意一个的过充电时使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G关断的专用部件，所以可以提高通用性。

如上所述，电流中断电路60由电子元件构成(主要为，半导体元件)，并且不执行使用计算机程序的处理。因此，当电流中断电路60被使用时，可以驱动第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G，而不考虑程序错误。此外，通常地，磨损劣化(老化劣化)很难在半导体元件中发生，所以通过用半导体元件构成电流中断电路60，可以提高该部件(电流中断电路60)的可靠性。

在图5所示的配置中，单个电流中断电路与电池组10对应设置；然而，本发明不限于这种配置。具体地，当构成电池组10的所有单电池11被分成多个组时，电流中断电路60可以与每个组对应设置。

这里，当电流中断电路为每个组而设置时，位于光电耦合器65的输出侧的电路可以在组中被共享。也就是说，在图5所示的电流中断电路60的内部，位于光电耦合器65的输入侧的电路(包括光电耦合器65)可以根据组的数量来设置。每个光电耦合器65的输出信号可以被输入给或电路66。

在本实施例中，或电路66的输入端子被连接到电池ECU 30，并且电池ECU 30的输出信号被输入给或电路66的输入端子。如上所述，电池ECU 30将启动信号或停止信号输出给IC 61。因此，用于停止IC 61的信号也被输入给或电路66。

当接收到光电耦合器65的输出信号或从电池ECU 30接收到用于停止IC 61的停止信号时，或电路66产生输出信号。如此，可以使晶体管68从接通状态切换至关断状态，所以可以使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。这里，当没有信号从光电耦合器65被输出给或电路66，并且没有用于停止IC 61的停止信号从电池ECU 30被输出时，或电路66不产生输出信号。

如上所述，即使当IC 61未输出报警信号时，但是当电池ECU 30输出用于停止IC 61的停止信号时，可以通过关断晶体管68来关断第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G。

如此，当IC 61的操作被停止时，可以通过中断电池组10与逆变器22的连接来停止电池组10的充电或放电操作。换句话说，当IC 61的操作被停止时，可以防止电池组10保持与逆变器22连接。如此，当IC 61未进行操作时，可以防止借助电池组10的充电或放电操作的每个单电池11的过充电状态。

在另一方面，或电路66的输出信号不仅被输入给延迟电路67，而且被输入给电池ECU 30。也就是说，当报警信号从IC 61输出时，信息也被传输给电池ECU 30。如此，电池ECU 30被允许根据单电池11中任意一个的过充电状态来确定第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

当安装了图1所示的电池系统的车辆包括引擎时，在接收到或电路66的输出信号(报警信号)时，电池ECU 30被允许启动引擎。具体地，当或电路66的输出信号(报警信号)被输入给电池ECU 30时，电池ECU 30把从或电路66获得的信息输出给主ECU 34。在接收到来自电池ECU 30的信息时，主ECU 34启动引擎。这里，可以使用电池组10的输出来启动引擎。

当引擎已经被启动时，不允许在或电路66的输出信号(报警信号)被输入给电池ECU 30时停止已启动的引擎。当存在或电路66的输出信号(报警信号)时，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态，并且电池组10如上所述不被充电或放电。在这种情况下，可以通过不停止已启动的引擎来确保车辆的行驶。

在本实施例中，延迟电路67被设置在或电路66和晶体管68之间。因此，在基于延迟电路67的输出使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态之前，可以通过将或电路66的输出信号输入给电池ECU 30来启动引擎。也就是说，在电池组10的充电或放电操作被停止之前，可以使引擎启动。

在使用电池组10的输出电力来启动引擎的配置中，如果在引擎启动之前电池组10的充电或放电操作被停止，则不可能使用电池组10的输出电力来启动引擎。因此，为了确保车辆的行驶，要求在使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态之前使引擎启动。

在本实施例中，在利用延迟电路67确保用于使用电池组10的输出电力启动引擎的时间段的条件下，可以使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。如此，即使当电池组10的充电或放电操作被停止时，可以使用引擎来继续使车辆行驶。

当使用不同于电池组10的电源(例如，辅助电池)来启动引擎时，延迟电路67可以被省略。当电池组10以外的电源被用作启动引擎的电源时，即使在电池组10的充电或放电操作被停止之后，也可以启动引擎。在这种情况下，不要求延迟使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态的时间，所以延迟电路67可以被省略。

在本实施例中，当报警信号从报警设置电路63输出时，该报警信号被保持在报警锁存电路64中。也就是说，在报警信号从报警设置电路63输出之后，该信号继续从报警锁存电路64输出，所以第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G保持在关断状态。当报警锁存电路64被省略时，基于每个单电池11的电压值，报警信号从报警设置电路63输出或不输出。

图8是显示在报警锁存电路64被省略的配置中，报警设置电路63的输出和第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G中每一个的接通/关断状态之间的关系的图。

如图8所示，响应于单电池11中任意一个的电压值Vb达到阀值V_th的事实，报警信号从报警设置电路63输出。如果报警信号被输出，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。如此，电池组10(单电池11)停止被充电或放电，并且电池组10(单电池11)的极化被消除。

当电池组10(单电池11)正在被充电或放电时，在电池组10中产生极化，并且每个单电池11的电压值相对于开路电压变化由极化引起的电压变化量。当电池组10(单电池11)的充电或放电操作被停止时，每个单电池11的极化被消除，每个单电池11的电压值Vb降低对应于极化的电压变化量(电压降)ΔVb。当极化被消除时，电压值Vb变成每个单电池11的开路电压。

当每个单电池11的电压值Vb随着极化的消除而降低时，电压值Vb可以降至低于阀值V_th。特别地，当电压变化量ΔVb增加时，在极化被消除之后的电压值Vb趋向于降至低于阀值V_th。

电压变化量ΔVb是通过流过单电池11的电流值和单电池11的内电阻的乘积来表示的。因此，当流过单电池11的电流值(充电电流)增大时，电压变化量ΔVb也增大。此外，当单电池11的内电阻增大时，电压变化量ΔVb也增大。这里，当单电池11的温度降低时，单电池11的内电阻趋向于增大。

当随着极化的消除，单电池11中任意一个的电压值Vb变得低于阀值V_th时，报警信号从报警设置电路63输出，并且晶体管68从关断状态切换至接通状态。如此，励磁线圈51的通电被允许，并且第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从关断状态切换至接通状态。

如果第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从关断状态切换至接通状态，电池组10(单电池11)重新开始被充电或放电，并且单电池11中任意一个的电压值Vb可再次变得大于阀值V_th。如果电压值Vb变得高于阀值V_th，通过如上所述的电流中断电路60，可使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

根据电压值Vb的上述行为，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G重复地在接通状态和关断状态之间切换。这样，如果第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G重复地在接通状态和关断状态之间切换，则进行第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G的磨损劣化。

在本实施例中，报警锁存电路64被配置，这样，当报警信号从报警设置电路63输出时，该报警信号通过报警锁存电路64来保持，如图9所示。当报警信号被保持时，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G保持在关断状态。

如此，如图8所示，可以防止第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G由于电压值Vb的行为而重复地在接通状态和关断状态之间切换。这里，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G保持在关断状态，所以每个单电池11的电压值Vb被保持在这样的状态中，在该状态中，电压值Vb降低电压变化量ΔVb。换句话说，每个单电池11的电压值Vb被保持在开路电压。

接下来，确定电流中断电路60是否处于异常状态的配置将参照图10来描述。图10是显示电流中断电路60的部分配置的视图。为了确定电流中断电路60是否处于异常状态，第一开关SW1和第二开关SW2(随后将描述)被添加给图5所示的配置。这里，异常状态指的是电流中断电路60未正常操作的状态。

每个第一开关SW1被设置在电压检测线路L2中的对应的一个中。具体地，每个第一开关SW1被设置在对应单电池11的电极端子(正电极端子或负电极端子)和对应的电阻器R2之间。这里，多个第一开关SW1可以由多路复用器(multiplexer)构成。在接收到来自电池ECU 30的控制信号时，每个第一开关SW1在接通状态和关断状态之间切换。

每个第二开关SW2经由对应的两条电压检测线路L2与对应的单电池11并联电连接。也就是说，每个第二开关SW2被设置在与对应的电容器C并联电连接的旁路电路中。在接收到来自电池ECU 30的控制信号时，每个第二开关SW2在接通状态和关断状态之间切换。

每个第二开关SW2和对应的两条电压检测电路L2中的一条的连接点位于对应的电容器C与对应的两条电压检测线路L2中的该一条的连接点和对应的比较器CMP之间。此外，每个第二开关SW2和对应的两条电压检测电路L2中的另一条的连接点位于对应的电容器C与对应的两条电压检测线路L2中的该另一条的连接点和对应的比较器CMP之间。

如图11所示，当电池ECU 30仅使第一开关SW1a、SW1b和第二开关SW2a从关断状态切换至接通状态时，对应于单电池11B的电容器Cb使用单电池11A、11B中的电荷，沿着由图11中的短划线所指示的路径来充电。也就是说，电容器Cb的电压值变为等于单电池11A、11B的电压值的总和。如此，比较器CMPb输出电容器Cb的电压值。

如参考图6或图7所述，报警设置电路63将电容器Cb的电压值与阀值(电压值)V_th进行比较。这里，电容器Cb的电压值不是图11所示的单电池11B的电压值，而是单电池11A、11B两者的电压值，所以电容器Cb的电压值趋向于高于阀值(电压值)V_th。当电容器Cb的电压值高于阀值(电压值)V_th时，报警设置电路63输出指示对应的单电池11处于过充电状态的报警信号。该报警信号被用于确定电流中断电路60是否处于异常状态。

当报警设置电路63输出报警信号时，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态，并且电池组10的充电或放电操作如上所述地被停止。当电池组10的充电或放电操作被停止时，输入给逆变器22的电压值变为0(V)或者流过电池组10的电流值变为0(A)。

在图11所示的示例中，电容器Cb被配置成输出等于两个单电池11A、11B的电压值总和的电压；然而，本发明不限于这种配置。也就是说，合适的是，当单个电容器C使用三个或更多个的彼此串联电连接的单电池11中的电荷而被充电时，该单个电容器C可以被配置成输出等于该三个或更多个单电池11的电压值总和的电压值。同样地，当该单个电容器C使用该三个或更多个单电池11中的电荷来充电时，第一开关SW1和第二开关SW2中每一个的接通/关断状态仅需要像图11所示的示例的情况那样进行控制。

这里，考虑到每个电容器C的耐受电压，可以按需设置单电池11的数量，通过该数量的单电池11，每个电容器C使用电荷而被充电。也就是说，单电池11的数量可以被设置成使得多个单电池11的电压值不超过每个电容器C的耐受电压，通过所述多个单电池11，每个电容器C使用电荷而被充电。

在电池组10被放电之后，每个单电池11的电压值被降低，所以单电池11的数量可以基于电池ECU 30检测到的每个单电池11的电压值来设置，通过该数量的单电池11，每个电容器C使用电荷而被充电。具体地，当每个单电池11的电压值降低时，单电池11的数量可以增加，通过该数量的单电池11，单个电容器C使用电荷来充电。如此，可以将输入给报警设置电路63的电压值设置成，使得即该输入电压值高于阀值(电压值)V_th，所以可以使报警设置电路63输出报警信号。

接下来，确定电流中断电路60是否处于异常状态的过程将参照图12所示的流程图来描述。图12所示的过程通过电池ECU 30来执行。

在步骤S201中，电池ECU 30控制图10所示的多个第一开关SW1和第二开关SW2中的每一个的接通/关断状态。例如，如图11所示，当电容器Cb使用两个单电池11A、11B中的电荷来充电时，电池ECU 30仅使第一开关SW1a、SW1c和第二开关SW2a从关断状态切换至接通状态。这里，使除第一开关SW1a、SW1c和第二开关SW2a之外的第一开关SW1和第二开关SW2保持在关断状态。

当步骤S201的处理被执行时，如参考图11所述的那样，电容器Cb的电压值变为等于两个单电池11A、11B的电压值，并且变得高于在报警设置电路63中被比较的阀值(电压值)V_th。如此，报警设置电路63输出报警信号，并且使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。于是，电池组10的充电或放电操作被停止。

在步骤S202中，电池组ECU 30利用电压传感器24检测输入给逆变器22的电压值VL。电池ECU 30确定电压值VL是否高于阀值(电压值)Vmin。阀值Vmin是用于确定电池组10的充电或放电操作是否被停止的值。关于阀值Vmin的信息可以被存储在存储器中。

通过步骤S201的处理，电池组10的充电或放电操作被停止，所以输入给逆变器22的电压值是0(V)。因此，阀值Vmin可以，例如，被设置为0(V)。考虑到电压传感器24的检测误差，阀值Vmin可以被设置为高于0(V)的值。

当步骤S202中电压值VL高于阀值Vmin时，电池ECU 30执行步骤S203的处理。在另一方面，当电压值VL低于或等于阀值Vmin时，电池ECU 30执行步骤S204的处理。

在步骤S203中，电池ECU 30确定电流中断电路60处于异常状态。当电流中断电路60正常操作时，报警信号从报警设置电路63输出，并且电池组10的充电或放电操作如上所述地被停止。

在另一方面，当电流中断电路60处于异常状态时，可能不使报警设置电路63输出报警信号，或者报警锁存电路64的输出信号可能不被输入给晶体管68。在这种情况下，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G不从接通状态切换至关断状态，并且继续电池组10的充电或放电操作。

当继续电池组10的充电或放电操作时，电压值VL变得高于阀值Vmin。在这种情况下，电池ECU 30被允许确定不顾用于故意输出报警信号的控制正被执行的情况，电池组10的充电或放电没有被停止。如此，电池ECU 30被允许确定电流中断电路60处于异常状态。

在步骤S204中，电池ECU 30确定电流中断电路60处于正常状态。当电压值VL低于或等于阀值Vmin时，电池组10的充电或放电操作停止，所以电池ECU 30被允许确定电流中断电路60在正常操作。也就是说，电池ECU 30被允许确定响应于故意产生的报警信号，使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

在图12所示的过程中，可以基于电压传感器24的输出确定电流中断电路60是否处于异常状态；然而，本发明不限于这种配置。如上所述，当响应于从电流中断电路60输出的报警信号，第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态时，没有电流流过电池组10。因此，基于电流传感器21的输出信号，可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。

具体地，通过执行图13所示的过程，可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。在图13中，相同的附图标记表示与图12所述的那些相同的过程。在图13所示的过程中，执行步骤S205的处理，代替图12所示的步骤S202的处理。

在步骤S205中，利用电流传感器21，电池ECU 30检测流过电池组10的电流值Ib。电池ECU 30确定电流值Ib是否大于阀值Imin。阀值Imin是用于确定电池组10的充电或放电操作是否被停止的值。关于阀值Imin的信息被存储在存储器中。

通过步骤S201的处理，电池组10的充电或放电操作被停止，所以没有电流流过电池组10。因此，阀值Imin可以，例如，被设置为0(A)。考虑到电流传感器21的检测误差，阀值Imin可以被设置为不同于0(A)的值。

如上所述，当电池组10正在被放电时，通过电流传感器21检测到的电流值Ib是正值；但是，当电池组10正在被充电时，通过电流传感器21检测到的电流值Ib是负值。因此，在步骤S205的处理中，当电流值Ib与阀值Imin比较时，期望将这些值的绝对值相互比较。

当步骤S205中电流值Ib大于阀值Imin时，电池ECU 30执行步骤S203的处理。在另一方面，当电流值Ib小于或等于阀值Imin时，电池ECU 30执行步骤S204的处理。

在本实施例中，通过控制图10所示的第一开关SW1和第二开关SW2中每一个的接通/关断状态，使报警设置电路63确定存在过充电；然而，本发明不限于这种配置。具体地，在图6或图7所示的报警设置电路63中，通过改变输入给比较器63a的参考电压(阀值V_th)，可以使报警设置电路63确定存在过充电。

具体地，如图14所示，开关63c被连接到比较器63a的负输入端子，并且通过切换开关63c，可以改变输入给比较器63a的参考电压。具体地，阀值V_th1或阀值V_th2可以作为参考电压被输入给比较器63a。

电池ECU 30能够执行对开关63c的驱动控制。阀值V_th1被用于确定单电池11中的任意一个是否处于过充电状态。也就是说，阀值V_th1与图6或图7所示的阀值V_th相同。当在电池组10正在被充电或放电时利用电流中断电路60来确定单电池11中的任意一个是否处于过充电状态时，电池ECU 30执行对开关63c的驱动控制，并且使阀值V_th1被输入给比较器63a。

在另一方面，阀值V_th2被用于确定电流中断电路60是否处于异常状态。阀值V_th2是低于阀值V_th1的值。当确定电流中断电路60是否处于异常状态时，电池ECU 30执行对开关63c的驱动控制，并且使阀值V_th2被输入给比较器63a。

因为阀值V_th2低于阀值V_th1，输入给比较器63a的单电池11中任意一个的电压值Vb趋向于高于阀值V_th2。因此，当阀值V_th2被输入给比较器63a时，报警信号从报警设置电路63输出。响应于该报警信号，可以使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态，并且通过图12或图13所示的过程，可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。

在图14所示的配置中，改变了输入给比较器63a的参考电压；然而，本发明不限于这种配置。具体地，如图15所示，在不改变输入给比较器63a的负输入端子的参考电压(阀值V_th)的情况下，可以改变输入给比较器63a的正输入端子的电压值。

在图15所示的配置中，开关63d被连接到比较器63a的正输入端子。在接收到来自电池ECU 30的控制信号时，开关63d执行操作。开关63d将单电池11中的任意一个的电压值Vb输入给比较器63a，或者将来自电源的电压值Vc输入给比较器63a。电源可以是，例如，稳定的电源。

电压值Vc是高于阀值V_th的值，并且可以按需设置。当电压值Vc被输入给比较器63a时，电压值Vc高于阀值V_th，所以报警设置电路63输出报警信号。如此，当确定电流中断电路60是否处于异常状态时，电池ECU 30能够通过对开关63d执行驱动控制来使电压值Vc被输入给比较器63a。通过图12或图13所示的处理，可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。

当在电池组10正在被充电或放电时电流中断电路60确定单电池11中的任意一个是否处于过充电状态的时候，电池ECU 30能够通过执行对开关63d的驱动控制来将单电池11中的任意一个的电压值Vb输入给比较器63a。如此，当单电池11中的任意一个处于过充电状态时，响应于从电流中断电路60输出的报警信号，可以使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

根据本实施例，即使当每个单电池11没有处于过充电状态时，基于从电池ECU 30输出的命令，可以使电流中断电路60确定单电池11中的任意一个处于过充电状态。换句话说，即使当每个单电池11没有处于过充电状态时，也可以使电流中断电路60输出报警信号。如此，可以检查报警信号是否从电流中断电路60正常输出，并且可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。

本发明的第二实施例将被描述。在本实施例中，相同的附图标记表示与第一实施例中所描述的那些元件相同的元件。并且详细描述被省略。在下文中，将主要描述与第一实施例的区别。

在第一实施例中，通过使报警设置电路63确定存在过充电，报警信号被输出，并且使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。在本实施例中，通过使报警设置电路63确定存在过放电，报警信号被输出，并且使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

图16是显示根据本实施例的电池ECU 30的部分配置的视图。如图16所示，电压检测线路L1中每一条的一部分也可以作为电压检测线路L2中对应的一条的一部分(由L1、L2指示的一部分)，并且图5所示的电阻器R2、齐纳二极管D和电容器C被连接到每条电压检测线路L1。这里，如图16所示，每对电压检测线路L1、L2的分支部分位于对应电容器C和监测IC 31之间。

在另一方面，在图16所示的配置中，除了图5所示的配置之外，电阻器R3被设置在每对电压检测线路L1、L2中。具体地，每个电阻器R3被设置在二极管D和对应的一对电压检测线路L1、L2的连接点与对应的电容器C和对应的一对电压检测线路L1、L2的连接点之间。

电阻器R2、R3彼此串联电连接。每个电阻器R3的电阻值大于每个电阻器R2的电阻值。每个电阻器R3被用于使多个单电池11的电压值均衡。均衡多个单电池11的电压值被称为均衡处理。

在多个构成电池组10的单电池11中，可发生自放电特性的变化和内电阻的变化，并且，由于这些变化，在多个单电池11中可发生电压值的变化。当在多个单电池11中存在电压值的变化时，不可能对所有单电池11进行有效地充电或放电。因此，期望使多个单电池11的电压值一致。这里，当均衡处理被执行时，可以抑制多个单电池11中的电压值的变化。

例如，当单电池11中的任意一个的电压值高于其它单电池11的电压值时，通过执行均衡处理，可以仅使单电池11中的该任意一个放电。这里，可以允许单电池11中该任意一个的放电电流流过对应的电阻器R3。当仅仅单电池11中的该任意一个被放电时，可以使单电池11中该任意一个的电压值等于其它单电池11的电压值。

监视IC 31包括多个第三开关SW3。第三开关SW3的数量等于单电池11的数量。每个第三开关SW3被连接到与单电池11中对应的一个的电极端子(正电极端子和负电极端子)相连接的对应的两条电压检测线路L1。此外，每个第三开关SW3被设置在与对应电容器C并联电连接的旁路电路中。在接收到来自CPU 33的控制信号时，每个第三开关SW3在接通状态和关断状态之间切换(见图1)。

第三开关SW3被用于执行上述的均衡处理。也就是说，当第三开关SW3中任意一个被接通时，可以仅使对应于第三开关SW3中该任意一个的单电池11放电。此时放电电流流过电阻器R2、R3和第三开关SW3。如此，如上所述，可以抑制多个单电池11中的电压值的变化。

监视IC 31包括比较器31a。每个比较器31a的两个输入端子经由对应的两条电压检测线路L1被分别连接到对应单电池11的正电极端子和负电极端子。如此，每个比较器31a能够检测对应单电池11的电压值。在图16所示的配置中，当电容器C中的任意一个使用对应单电池11中的电荷来充电时，电容器C中的该任意一个的电压值变为等于对应单电池11的电压值。对应的比较器31a检测电容器C中的该任意一个的电压值。比较器31a的输出信号被输入给光电耦合器32(见图1)。

在另一方面，本实施例中的报警设置电路63可以具有图17所示的配置。如图17所示，报警设置电路63包括第一比较器63e和第二比较器63f。第一比较器63e被用于确定单电池11中的任意一个是否处于过充电状态。也就是说，第一比较器63e与第一实施例所述的在图6或图7所示的比较器63a是相同的。

或电路62的输出信号(单电池11中的任意一个的电压值Vb)和作为参考电压的阀值Vu_th被输入给第一比较器63e。阀值Vu_th是用于确定单电池11是否处于过充电状态的值，并且与第一实施例所述的阀值V_th(见图6或图7)是相同的。当单电池11中的任意一个的电压值Vb高于阀值Vu_th时，第一比较器63e输出指示单电池11中的该任意一个处于过充电状态的报警信号。在另一方面，当单电池11中的每一个的电压值Vb低于或等于阀值Vu_th时，第一比较器63e不输出报警信号。

第二比较器63f被用于确定单电池11是否处于过放电状态。这里，或电路62的输出(单电池11中的任意一个的电压值Vb)和作为参考电压的阀值Vl_th被输入给第二比较器63f。阀值Vl_th是用于确定单电池11中的任意一个是否处于过放电状态的值，并且可以按需设置。当单电池11中的任意一个的电压值Vb低于阀值Vl_th时，第二比较器63f输出指示单电池11中的该任意一个处于过放电状态的报警信号。在另一方面，当单电池11中的每一个的电压值Vb高于或等于阀值Vl_th时，第二比较器63f不输出报警信号。

报警锁存电路64保持从第一比较器63e或第二比较器63f输出的报警信号。如上所述，在本实施例中，当单电池11中的任意一个处于过充电状态或过放电状态时，报警信号从电流中断电路60输出。基于该报警信号，可以使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态。

在图16所示的配置中，当为了执行均衡处理而接通第三开关SW3中的任意一个时，对应单电池11的放电电流流过第三开关SW3中的该任意一个，并且难以流过对应的电容器C。因此，对应电容器C的电压值变为低于对应单电池11的电压值。参照图5所述的那样，电流中断电路60的每个比较器CMP检测对应电容器C的电压值。从每个比较器CMP输出的电压值低于对应的单电池11的电压值，所以从每个比较器CMP输出的电压值趋向于低于在报警设置电路63中被比较的阀值Vl_th(见图17)。

当从比较器CMP中的任意一个输出的电压值低于阀值Vl_th时，报警信号从如上所述的报警设置电路63(比较器63f)输出。基于该报警信号，通过使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态，可以停止电池组10的充电或放电操作。

当单电池11中的任意一个已经达到过充电状态时，从对应的比较器CMP输出的电压值变为高于阀值Vu_th，并且报警信号从报警设置电路63(比较器63e)输出。基于该报警信号，通过使第一系统主继电器SMR-B和第二系统主继电器SMR-G从接通状态切换至关断状态，可以停止电池组10的充电或放电操作。

接下来，参照图18所示的流程图，将描述确定电流中断电路60是否处于异常状态的过程。由电池ECU 30执行图18所示的过程。这里，在图18所示的过程中，相同的附图标记表示与图12中所描述的那些过程相同的过程，并且详细描述被省略。

在图18所示的过程中，步骤S301的处理被执行，替代图12所示的步骤S201的处理。在步骤S301中，电池ECU 30使在均衡处理中使用的第三开关SW3从关断状态切换至接通状态。

在步骤S301的处理中，可以使所有的第三开关SW3从关断状态切换至接通状态。如此，电流难以流过图16所示的所有电容器C，所以可以将每个电容器C的电压值设置成，使得每个电容器C的电压值低于对应的单电池11的电压值。如此，从图5所示的所有比较器CMP输出的电压值低于或等于阀值Vu_th，并且报警信号从报警设置电路63(比较器63f)输出。

当报警信号输出时，电池组10的充电或放电操作被停止，所以通过执行步骤S202的处理，可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。

也就是说，当通过电压传感器24检测到的电压值VL低于或等于阀值Vmin时，报警信号从报警设置电路63输出，并且电池ECU 30被允许确定电流中断电路60在正常操作。此外，当电压值VL高于阀值Vmin时，没有报警信号从报警设置电路63输出，并且电池ECU 30被允许确定电流中断电路60处于异常状态。

在图18所示的步骤S202的处理中，电压传感器24的电压值VL与阀值Vmin进行比较；然而，本发明不限于这种配置。具体地，如参考图13所述，通过电流传感器21检测到的电流值可以与阀值Imin进行比较。

根据本实施例，即使当每个单电池11没有处于过放电状态时，也可以基于从电池ECU 30输出的命令，使电流中断电路60确定单电池11中的任意一个处于过放电状态。换句话说，即使当每个单电池11没有处于过放电状态时，也可以使电流中断电路60输出报警信号。如此，可以检查报警信号是否正常地从电流中断电路60输出，并且，可以确定电流中断电路60是否处于异常状态。

如上所述，根据本发明的一个方面，蓄电系统包括其中多个蓄电块被彼此串联电连接的蓄电装置、继电器、控制器和电流中断电路。继电器在接通状态和关断状态之间切换，在接通状态中，继电器将蓄电装置连接至负荷，在关断状态中，继电器中断蓄电状态和负荷的连接。控制器控制继电器，以便使继电器在接通状态和关断状态之间切换。电流中断电路通过使继电器从接通状态切换至关断状态来中断蓄电块的通电。

电流中断电路包括报警电路、锁存电路和晶体管。报警电路通过将每个蓄电块的输入电压值与阀值比较，输出指示蓄电块中的任意一个处于过充电状态或过放电状态的报警信号。锁存电路保持该报警信号，并输出已保持的信号。在接收到锁存电路的输出信号时，晶体管使继电器从接通状态切换至关断状态。在通过改变输入给报警电路的电压值和阀值中的一者来执行用于使报警电路输出报警信号的控制之后，控制器确定蓄电状态的通电状态。

每个蓄电块可以由至少一个被充电或放电的蓄电元件构成。具体地，每个蓄电块可以由单个蓄电元件构成，或者可以由多个蓄电元件构成。当每个蓄电块由多个蓄电元件构成时，所述多个蓄电元件可以彼此串联连接或彼此并联连接。

通过上述配置，控制器可以通过输出控制信号使继电器在接通状态和关断状态之间切换。此外，通过上述配置，利用电流中断电路，经由与控制器控制继电器所经由的线路不同的线路，使继电器从接通状态切换至关断状态。

也就是说，电流中断电路能够独立于控制器所执行的控制，使继电器从接通状态切换至关断状态。因此，即使当包括在控制器中的程序(微型计算机)被改变时，当蓄电块中的任意一个处于过充电状态或过放电状态时，利用电流中断电路，可以使继电器从接通状态切换至关断状态。通过这种方式，不考虑控制器，可以连续使用电流中断电路，并且可以改善电流中断电路的一般通用性。

电流中断电路的操作不包括程序处理，所以在不考虑程序故障的情况下，可以使继电器从接通状态切换至关断状态。包括在电流中断电路中的电子元件可以由其磨损劣化(老化劣化)难以进行的半导体元件构成，所以可以改善部件的可靠性。

而且，通过上述配置，即使当蓄电块中的每一个都没有处于过充电状态或过放电状态时，可以通过由控制器执行的控制，使电流中断电路(报警电路)输出报警信号。这里，当电流中断电路正常操作时，响应于该报警信号，可以使继电器从接通状态切换至关断状态，所以可以中断蓄电装置的通电。在另一方面，当电流中断电路未正常操作时，则没有报警信号被输出，所以不能使继电器从接通状态切换至关断状态。因此，不能中断蓄电装置的通电。

因此，在用于输出报警信号的控制被执行之后，在确定蓄电装置是处于通电状态还是不通电状态时，控制器能够确定电流中断电路是否在正常操作。具体地，当在用于输出报警信号的控制被执行之后蓄电装置保持在通电状态时，控制器可以确定电流中断电路处于异常状态。此外，当在用于输出报警信号的控制被执行之后蓄电装置变为不通电状态时，控制器可以确定电流中断电路处于正常状态。

这里，可以利用检测蓄电装置的电压值的电压传感器或检测蓄电装置的电流值的电流传感器，确定蓄电装置是处于通电状态还是不通电状态。当蓄电装置被连接到负荷并且处于通电状态时，蓄电装置的电压值通过电压传感器来检测，或者流过蓄电装置的电流通过电流传感器来检测。

在另一方面，当蓄电装置没有被连接到负荷，并且处于不通电状态时，蓄电装置的电压值未通过电压传感器检测到，或者流过蓄电装置的电流未通过电流传感器检测到。因此，基于电压传感器和电流传感器中的一者的输出，控制器能够确定蓄电装置是处于通电状态还是不通电状态。

电容器可以与蓄电块中的每一个并联连接。如此，每个电容器可以使用蓄电块中对应的一个中的电荷来充电，并且每个电容器的电压值可以被输出给报警电路作为蓄电块中对应的一个的电压值。在设置有电容器的配置中，第一开关把每个蓄电块与电容器中对应的一个连接，旁路电路与电容器中对应的一个并联连接并且每个都包括第二开关。这里，多路复用器可以被用作第一开关。

当第一开关和第二开关被驱动时，可以使用多个蓄电块的输出给单个电容器充电。具体地，当指定的第一开关和指定的第二开关被接通时，可以构成允许使用多个蓄电块中的电荷给单个电容器充电的电流路径。

如此，电容器的电压值变得高于与该电容器并联连接的蓄电块的电压值，并且输入给报警电路的电压值变得高于阀值。阀值可以是通过其确定蓄电块中的任意一个是否处于过充电状态的值。因此，报警电路可以输出指示蓄电块中的任意一个处于过充电状态的报警信号。

也就是说，即使当每个蓄电块实际上没有处于过充电状态时，控制器也能够通过控制第一开关和第二开关使报警电路输出报警信号。如上所述，可以基于蓄电装置是否处于通电状态或不通电状态来确定电流中断电路是否处于异常状态。

在另一方面，放电电路可以与蓄电块并联连接。具体地，经由从将对应的蓄电块与电流中断电路连接的线路分支出来的对应线路，放电电路可以与蓄电块并联连接。放电电路可以包括第三开关。通过操作第三开关中的任意一个，可以通过对蓄电块中对应的一个放电，使放电电流流到放电电路。这里，控制器可以使包括在放电电路中的第三开关中的每一个在接通状态和关断状态之间切换。

当使电流从蓄电块中的任意一个流至放电电路时，输入给报警电路的电压值降低，并且输入给报警电路的电压值变为低于阀值。阀值可以是通过其来确定蓄电块中的任意一个是否处于过放电状态的值。因此，报警电路可以输出指示蓄电块中的任意一个处于过放电状态的报警信号。

也就是说，即使当每个蓄电块实际上没有处于过放电状态时，控制器能够使报警电路输出报警信号。如上所述，基于蓄电装置是否处于通电状态或不通电状态，可以确定电流中断电路是否处于异常状态。

电容器可以与蓄电块中的每一个并联连接。如此，每个电容器可以使用蓄电块中对应的一个的电荷来充电，并且每个电容器的电压值可以被输出给报警电路作为蓄电块中对应的一个的电压值。放电电路可以与电容器并联连接。

如上所述，当使电流从蓄电块中的任意一个流到放电电路时，电容器中对应的一个难以使用对应蓄电块中的电荷来充电，所以可以将电容器中对应的一个的电压值降低，以使电容器中对应的一个的电压值低于与电容器中对应的一个并联连接的蓄电块的电压值。如此，可以将输入给报警电路的电压值设置成，以使输入电压值低于阀值，并且可以使电流中断电路(报警电路)输出指示过放电状态的报警信号。

Claims (8)

1.一种蓄电系统，包括：

蓄电装置，在该蓄电装置中，多个蓄电块彼此串联连接，所述多个蓄电块中的每一个包括至少一个被配置为被充电或放电的蓄电元件；

继电器，其被配置为在接通状态和关断状态之间切换，在所述接通状态中，所述继电器将所述蓄电装置连接到负荷，在所述关断状态中，所述继电器中断所述蓄电装置和所述负荷的连接；

控制器，其被配置为控制所述继电器，从而使所述继电器在所述接通或关断状态之间切换；和

电流中断电路，其被配置为通过使所述继电器从所述接通状态切换至所述关断状态来中断所述蓄电装置的通电，其中：

所述电流中断电路包括：报警电路，其被配置为通过将每个蓄电块的输入电压值与阀值进行比较，输出指示所述蓄电块中的至少任意一个处于过充电状态或过放电状态中的一者的报警信号；锁存电路，其被配置为保持所述报警信号；以及晶体管，其被配置为在接收到所述锁存电路的输出信号时，使所述继电器从所述接通状态切换至所述关断状态；并且

所述控制器被配置为通过改变输入到所述报警电路的所述电压值和所述阀值中的至少一者来执行用于使所述报警电路输出所述报警信号的控制，然后确定所述蓄电装置的通电状态。

2.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，当在用于输出所述报警信号的控制被执行之后所述蓄电装置处于通电状态时，所述控制器被配置为确定所述电流中断电路处于异常状态。

3.根据权利要求1所述的蓄电系统，其中，当在用于输出所述报警信号的控制被执行之后所述蓄电装置处于不通电状态时，所述控制器被配置为确定所述电流中断电路处于正常状态。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电系统，其中，所述控制器被配置为使用电压传感器的输出和电流传感器的输出中的至少一者来确定所述蓄电装置的通电状态，该电压传感器被配置为检测所述蓄电装置的电压值，该电流传感器被配置为检测所述蓄电装置的电流值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电系统，进一步包括：

多个电容器，每个电容器与所述蓄电块中对应的一个并联连接，并且每个电容器被配置为将所述蓄电块中对应的一个的电压值输出给所述报警电路；

多个第一开关，所述多个第一开关中的每一个将所述蓄电块中对应的一个连接到所述电容器中对应的一个；和

多个旁路电路，每个旁路电路与所述电容器中对应的一个并联连接，并且每个旁路电路都包括第二开关，其中

所述控制器被配置为通过借助对所述第一开关和所述第二开关的驱动控制，使用多个所述蓄电块的输出给所述电容器中的一个充电，来执行用于输出指示过充电状态的所述报警信号的控制。

6.根据权利要求5所述的蓄电系统，其中所述第一开关由多路复用器构成。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电系统，进一步包括：

放电电路，其通过从将对应的蓄电块连接到所述电流中断电路的线路分支出来的对应线路而与所述蓄电块并联连接，并且被配置为通过操作第三开关中对应的一个来给所述蓄电块中的每一个放电，其中

所述控制器被配置为通过借助对所述放电电路中对应的第三开关的驱动控制，允许所述蓄电块中的任意一个向所述放电电路放电来降低输入给所述报警电路的电压值，从而执行用于输出指示过放电状态的所述报警信号的控制。

8.根据权利要求7所述的蓄电系统，进一步包括

多个电容器，每个电容器与所述蓄电块中对应的一个并联连接，并且每个电容器被配置为输出所述蓄电块中对应的一个的电压值给所述报警电路，其中

所述放电电路与所述电容器并联连接。