CN107407707A - 异常检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于对使用多个电池组的系统的异常进行检测的异常检测装置，所述多个电池组分别由多个电池串联连接而成，该异常检测装置具有：连接部件，其用于进行相邻的两个电池组的连接和切断；以及脱离检测部，其用于检测连接部件已脱落的情况。

Description

异常检测装置
技术领域
本发明涉及一种在使用多个电池组的系统中检测异常的异常检测装置。
背景技术
以往，开发了如下的一种电池电压监视装置：对构成电池组的多个电池的端子间电压进行监视，如果存在端子间电压高的电池，则经由与该电池对应的放电电阻进行放电，由此使所有电池的端子间电压均衡化。例如专利文献1所记载的电源装置也是其中一种。该电源装置具备多个电池电压检测电路和多个放电电路，该多个电池电压检测电路和多个放电电路与构成电池组的多个电池分别对应。
在电动汽车中，为了获得高电压，将多个电池组直接连接来使用。在维护时等更换电池组时，会暂时切断电池组彼此之间的电连接，因此有时在电池组之间设置连接器(也称为“充电用插头(service plug)”)等连接部件。通过卸下连接部件来切断电池组彼此之间的连接，因此易于进行电池组的更换。
专利文献1：WO2014/045567
发明内容
本发明的异常检测装置是用于对使用多个电池组的系统的异常进行检测的异常检测装置，所述多个电池组分别由多个电池串联连接而成，该异常检测装置具备：连接部件，其用于进行相邻的两个所述电池组的连接和切断；以及脱离检测部，其用于检测所述连接部件已脱落的情况。
根据本发明，检测连接部件已脱落的情况，从而能够有助于解除对每个电池组单独设置电池电压监视装置的必要性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的异常检测装置的结构的图。
图2是表示实施方式1所涉及的异常检测装置中的监视IC与电池组的连接部分的一部分结构的图。
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的异常检测装置中的监视IC与电池组的连接部分的一部分结构的图。
图4是表示本发明的实施方式3所涉及的异常检测装置中的监视IC与电池组的连接部分的一部分结构的图。
图5是表示本发明的实施方式1～实施方式3所涉及的异常检测装置中共通使用的连接器部分的应用例的图。
图6是用于说明实现获得本发明的实施方式1所涉及的异常检测装置的经过的图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式之前，简单地说明以往装置中的问题。
以往，关于将相邻的两个电池组连接的连接部件，没有对检测其装卸的技术进行研究。因此，需要对多个电池组中的各个电池组单独地设置电池电压监视装置并使多个电池电压监视装置之间绝缘，以避免在连接部件已脱落的情况下在电池电压监视装置的任一端子间产生异常电压。
本发明的目的在于提供一种异常检测装置，该异常检测装置在相邻的两个电池组经由连接部件连接的系统中能够有助于解除对每个电池组单独设置电池电压监视装置的必要性。
下面，参照附图来详细地说明用于实施本发明的优选的实施方式。
首先，对获得本发明的实施方式的经过进行说明。
图6、图7是用于说明获得本发明的实施方式的经过的图。图6示出对两个电池组1A、1B设置有四个监视IC(集成电路)3A～3D的例子。
首先，图6是表示利用四个监视IC 3A～3D对串联连接的两个电池组1A、1B中的各个电池组的各电池2的端子间电压进行监视的例子的图。监视IC3A、监视IC 3B对电池组1A的各电池2的端子间电压进行监视，监视IC 3C、监视IC 3D对电池组1B的各电池2的端子间电压进行监视。各监视IC 3A～3D相互地进行通信，进行控制以使由自己监视的各电池2的端子间电压在电池组1A、1B整体中变得均衡(将该控制称为“电池平衡(cellbalancing)”)。具体地说，当存在电压高的电池2时，使该电池2放电来降低电压，从而使该电池2的电压与其它电池2的电压相同。
电池组1A与电池组1B之间设置连接器4。连接器4是装卸自如的，在更换电池组1A、1B中的至少一个电池组时等该连接器4被卸下。此外，虽然未图示，但是在电池组1A与监视IC 3A之间、电池组1A与监视IC 3B之间、电池组1B与监视IC 3C之间、以及电池组1B与监视IC 3D之间分别设置包括放电电阻和滤波电阻的接口电路(省略图示)。
在连接器4处于脱落状态时，当电池组1A和电池组1B的负载要进行工作时，在电池组1A与电池组1B之间产生高电压。因此，需要将监视IC 3A～3D设置为避免横跨电池组1A与电池组1B，并使与电池组1A连接的监视IC 3A、3B同与电池组1B连接的监视IC 3C、3D之间绝缘。
在基于成本方面考虑而使用了通用的集成电路来作为监视IC 3A～3C的情况下，监视IC 3A～3C的所有端子个数无法与电池组的所有端子个数匹配。由此，在图6的结构中产生如下问题：在监视IC 3A～3D侧剩余很多端子。
下面，对能够解决这种问题的异常检测装置进行说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的异常检测装置的结构的图。此外，在该图中，对与上述的图6共通的部分标注同一标记。本实施方式所涉及的异常检测装置100具备：三个监视IC 3A、3F、3C；用于将各监视IC 3A、3F、3C与电池组1A、1B连接的接口部10～12；微计算机200；用于向微计算机200发送监视IC 3A、3F、3C的信息的接口电路13；以及用于提供各监视IC3A、3F、3C的动作电流的电源部15～17。在电池组1A、1B之间设置连接器4。异常检测装置的这些各结构典型地安装在一个电路基板上，但是安装方法不限于此，也可以加以各种变形。例如也可以安装在多个电路基板上。
这些构件中的监视IC 3A、3F、3C相当于本发明所涉及的电池电压监视部的半导体集成电路的一个例子。另外，连接器4相当于本发明所涉及的连接部件的一个例子。另外，电源部16相当于本发明所涉及的电流产生部的一个例子。另外，微计算机200相当于本发明所涉及的判定部的一个例子。监视IC 3F、接口部11、电源部16以及微计算机200相当于本发明所涉及的脱离检测部的一个例子。
监视IC 3A对电池组1A的所有电池2中的一部分的各电池2的端子间电压进行监视，监视IC 3C对电池组1B的所有电池2中的一部分的各电池2的端子间电压进行监视。监视IC 3F对电池组1A的所有电池2中的剩余的各电池2的端子间电压以及电池组1B的所有电池2中的剩余的各电池2的端子间电压进行监视。
监视IC 3A与其它监视IC 3F、3C相互地进行通信，进行控制以使由自己监视的各电池2的端子间电压在电池组1A、1B整体中变得均衡。具体地说，如果存在电压高的电池2，则将与该电池2相对应的开关接通，使该电池2的两端子间经由位于接口部11的放电电阻20通电，来使电压下降。监视IC 3F也同样地与其它监视IC 3A、3C相互地进行通信，进行控制以使由自己监视的各电池2的端子间电压在电池组1A、1B整体中变得均衡。监视IC 3C也同样地与其它监视IC 3A、3F相互地进行通信，进行控制以使由自己监视的各电池2的端子间电压在电池组1A、1B整体中变得均衡。将使电池组的各电池的电压均衡化称为“实现电池平衡”。
接口部10具有与监视IC 3A的电压检测用的多个端子分别连接的多个滤波电阻21以及与监视IC 3A的放电用的多个端子分别连接的多个放电电阻20。除此之外，接口部10具有连接在各电池的两端子间的多个保护二极管(例如齐纳二极管)22以及连接于各电池的端子的熔断器23。滤波电阻21与设置在监视IC 3A的内部的电容成分相组合来作为噪声消除用的滤波器发挥功能。
接口部12与接口部10同样，具有与监视IC 3C的电压检测用的多个端子分别连接的多个滤波电阻21以及与监视IC 3C的放电用的多个端子分别连接的多个放电电阻20。除此之外，接口部12具有连接在各电池的两端子之间的多个保护二极管22以及连接于各电池的端子的熔断器23。滤波电阻21与设置在监视IC 3C的内部的电容成分相组合来作为噪声消除用的滤波器发挥功能。
接口部11具有与监视IC 3F的电压检测用的多个端子分别连接的多个滤波电阻21以及与监视IC 3F的放电用的多个端子分别连接的多个放电电阻20。在多个放电电阻20之中，存在两组将一个放电电阻分割为两个而得到的放电电阻20A、20B。滤波电阻21与设置在监视IC 3F的内部的电容成分相组合来作为噪声消除用的滤波器发挥功能。
另外，接口部11在与各电池2的两端子连接的、相邻的端子间具有保护二极管22。除此之外，接口部11具有异常检测用的二极管30以及保护二极管(例如齐纳二极管)31。异常检测用的二极管30相当于本发明所涉及的电压下降元件的一个例子，例如在实施方式中应用了齐纳二极管。关于接口部11中的放电电阻20、20A、20B、滤波电阻21以及保护二极管22、异常检测用的二极管30、保护二极管31的连接的详细情况，在后面记述。
各接口部10～12的放电电阻20用于电池组1A的各电池2的放电以及电池组1B的各电池2的放电。对一个电池2的正极侧的端子和负极侧的端子分别设置放电电阻20。
在接口部11中，与连接器4的一个端子连接的放电电阻20包括两个放电电阻20A、20B。另外，与连接器4的另一个端子连接的放电电阻20包括两个放电电阻20A、20B。在与连接器4的一端侧连接的两个放电电阻20A、20B(第一电阻)的中间同与连接器4的另一端侧连接的两个放电电阻20A、20B(第二电阻)的中间之间连接异常检测用的二极管30。在该情况下，异常检测用的二极管30连接成使电流不经由连接器4而从电池组1B向电池组1A流动的方向。
在接口部11中，相对于插入在连接器4的两端间的保护二极管22反向地设置保护二极管31。即，在接口部11中，对连接器4的两端间插入反向串联连接的两个保护二极管22、31。关于在连接器4的两端间插入反向串联连接的两个保护二极管22、31的理由，例如考虑如下理由。首先说明第一个理由。连接器4中存在若干接点电阻，另外存在由于设置连接器4而存在的布线电阻。这些电阻具有非常小的值，但是在电池组1A、1B充电和放电时会有大电流流过，因此会产生较大值的电压。保护二极管22、31进行阻止以避免由于该电压而电流流过异常检测用的二极管30侧。由于设置连接器4而产生的电压在充电时和放电时相反，因此将两个保护二极管22、31反向串联连接。接着说明第二个理由。电池组1A、1B的充放电电流是几十A左右的大电流，与此相对，安装有保护二极管22等的一般的电路基板的额定至多是几十mA左右。假设只有保护二极管22而没有保护二极管31的情况下，当电池组1A、1B的充放电电流流过保护二极管22、电路基板时，保护二极管22、电路基板有可能烧毁，为了防止这种情况将两个保护二极管22、31反向串联连接。
电源部15从电池组1A获取电源，利用调节器使电压下降后提供给监视IC3A。电源部16从电池组1A和电池组1B获取电源，利用调节器使电压下降后提供给监视IC 3F。电源部17从电池组1B获取电源，利用调节器使电压下降后提供给监视IC 3C。
图2是表示监视IC 3F与电池组1A、1B之间的连接部分的一部分结构的图。在该图中，监视IC 3F具有多个用于检测电池的电压的C(测量)端子、以及多个用于进行电池的放电的CB端子。在该图中，滤波电阻211的一端连接于C(4)端子，滤波电阻212的一端连接于C(3)端子，滤波电阻213的一端连接于C(2)端子，滤波电阻214的一端连接于C(1)端子。另外，放电电阻201的一端连接于CB(4)端子，放电电阻20B2的一端连接于CB(3)端子，滤波器20B3的一端连接于CB(2)端子，滤波器204的一端连接于CB(1)端子。CB(2)端子和CB(3)端子是用于检测与连接器4有关的电压的端子。
电池组1A的电池21的正极经由滤波电阻211而与C(4)端子连接，并且经由放电电阻201而与CB(4)端子连接。另外，连接器4的一端与电池组1A的电池21的负极连接，它们的连接部分经由滤波电阻212而与C(3)端子连接，并且经由串联连接的放电电阻20A2和放电电阻20B2而与CB(3)端子连接。另外，连接器4的另一端与电池组1B的电池250(设电池组1B由50个电池2构成，从而设为电池250)的正极连接，它们的连接部分经由滤波电阻213而与C(2)端子连接，并且经由串联连接的放电电阻20A3和放电电阻20B3而与CB(2)端子连接。另外，电池组1B的电池250的负极经由滤波电阻214而与C(1)端子连接，并且经由放电电阻204而与CB(1)端子连接。
监视IC 3F和微计算机200例如在电动汽车的点火时等规定时刻、或者任意的时刻进行连接器4是否未脱落的确认。
在进行连接器4是否未脱落的检测时，监视IC 3F对连接器4的一端侧(图中为上侧)的CB(3)端子与CB(4)端子之间的CB端子电压VCB3进行测量，另外对连接器4的另一端(图中为下侧)的CB(1)端子与CB(2)端子之间的CB端子电压VCB1进行测量。另外，监视IC 3F对连接器4的一端侧的C(3)端子与C(4)端子之间的测量端子电压VC3进行测量，另外对连接器4的另一端侧的C(1)端子与C(2)端子之间的测量端子电压VC1进行测量。监视IC 3F经由监视IC3C向微计算机200通知测量出的CB端子电压VCB1、VCB3以及测量端子电压VC1、VC3。微计算机200将测量端子电压VC1与CB端子电压VCB1进行比较，并且将测量端子电压VC3与CB端子电压VCB3进行比较，根据是否产生了由电阻引起的电压下降(R×I)来判定连接器4的装卸状态。
(1)连接器4处于安装状态时的CB端子电压和测量端子电压为如下所示的值。其中，将电池组1A的电池21的电压设为“E2”，将电池组1B的电池250的电压设为“E1”，将放电电阻20A2、20A3的值设为“R”，将IC动作电流设为“I”。此外，“Vf”是异常检测用的二极管30的正向电压。
CB端子电压：VCB3＝E2
：VCB2＝0
：VCB1＝E1
测量端子电压：VC3＝E2
：VC2＝0
：VC1＝E1
(2)连接器4已脱落时的CB端子电压和测量端子电压为如下所示的值。
CB端子电压：VCB3＝E2-RI
：VCB2＝-Vf
：VCB1＝E1-RI
测量端子电压：VC3＝E2
：VC2＝-Vf-2RI
：VC1＝E1
在连接器4处于安装状态时CB端子电压VCB1的值为“E1”，而在连接器4已脱落时CB端子电压VCB1的值为“E1-RI”。另外，在连接器4处于安装状态时CB端子电压VCB3的值为“E2”，而在连接器4已脱落时CB端子电压VCB3的值为“E2-RI”。如图2所示，在连接器4处于安装状态时IC动作电流I在通过连接器4的路径L1中流过，而在连接器4已脱落时IC动作电流I在通过放电电阻20A2、20A3和异常检测用的二极管30的路径L2中流过，因此CB端子电压VCB1降低了与在放电电阻20A3中电压下降相应的量，另外CB端子电压VCB3降低了与在放电电阻20A2中电压下降相应的量。这样，以放电电阻20A2、20A3为起因而发生变化的是CB端子电压VCB1和CB端子电压VCB3，它们均由于连接器4被卸下而降低与基于电阻值R×IC动作电流I的电压相应的量。
微计算机200当判定出连接器4处于脱落状态时，进行控制以避免与电池组1A和电池组1B连接的负载进行工作。由此，能够防止在电池组1A与电池组1B之间产生高电压而破坏监视IC 3F。另外，微计算机200当判定出连接器4已脱落时，既可以向显示装置发送表示连接器4已脱落的信息来进行警告显示，或者也可以向音频输出部发送表示连接器4已脱落的信息来进行警告音的输出。除此之外，也可以是，微计算机200当判定出连接器4已脱落时，向监视IC 3F通知判定结果，监视IC 3F采取防止自身(监视IC 3F)的故障的对策。例如，也可以是，监视IC 3F以电路方式将监视IC 3F的各端子与内部电路之间切断。
这样，根据本实施方式1所涉及的异常检测装置100，监视IC 3F将CB(2)端子和CB(3)端子用于检测连接器4的脱落(也称为脱离)。连接器4的一端经由放电电阻20A2、20B2连接于CB(3)端子，连接器4的另一端经由放电电阻20A3、20B3连接于CB(2)端子，并且异常检测用的二极管30插入于放电电阻20A3、20B3的连接部分与放电电阻20A2、20B2的连接部分之间。在连接器4已脱落时，位于连接器4的一端侧的电池组1A的电池21的端子间电压、即CB端子电压VCB3下降与放电电阻20A2的电阻值相应的量，位于连接器4的另一端侧的电池组1B的电池250的端子间电压、即CB端子电压VCB1下降与放电电阻20A3的电阻值相应的量，因此监视IC 3F能够通过检测CB端子电压VCB1的下降来检测连接器4的脱落。
另外，由三个监视IC 3A、3F、3C来监视两个电池组1A、1B，因此与图6所示的例子相比能够削减监视IC的个数。另外，监视IC侧的端子不再有剩余、或者剩余变少，这是当然的。
并且，根据本实施方式1所涉及的异常检测装置100，在连接器4处于脱落状态的情况下所测量的电压与连接器4处于连接状态的情况下所测量的电压产生大的差。由此，即使电压的测量精度产生误差，也能够高精度地判定连接器4的装卸状态。
(实施方式2)
图3是表示本发明的实施方式2所涉及的异常检测装置101的监视IC 3G与电池组1A、1B的连接部分的一部分结构的图。在该图中，本实施方式所涉及的异常检测装置101通过在电池平衡过程中对异常检测用的二极管30的正向电压Vf进行检测，来检测连接器4已脱落的情况。异常检测装置101中的接口部11A与上述的实施方式1所涉及的异常检测装置100中的接口部11稍有不同，连接在连接器4的两端的放电电阻不是被分割为两个而得到的，而是与放电电阻201、放电电阻204同样是单体。放电电阻202连接于连接器4的一端侧，放电电阻203连接于连接器4的另一端侧。
另外，在实施方式1所涉及的异常检测装置100中，将异常检测用的二极管30插入于被分割为两个而得到的放电电阻20A2、20B2与放电电阻20A3、20B3之间，但是在本实施方式所涉及的异常检测装置101中，将异常检测用的二极管30插入于接口部11A中的连接连接器4的两端的两个节点间。
监视IC 3G和微计算机200例如在电动汽车的点火时等规定时刻、或者任意的时刻进行连接器4是否未脱落的确认。
在进行连接器4是否已脱落的检测时，监视IC 3G对连接器4的一端侧的电池组1A的电池21和另一端侧的电池组1B的电池250进行电池平衡。即，将半导体开关40和半导体开关42均接通来对电池组1B的电池250和电池组1A的电池21进行放电。此时，电池组1B的电池250通过放电电阻203、204来进行放电，电池组1A的21通过放电电阻201、202来进行放电。
在对电池组1A的电池21和电池组1B的电池250进行了电池平衡之后，监视IC 3G对用于对连接器4的脱落进行检测的CB(2)端子与CB(3)端子之间的CB端子电压VCB2进行测量，并且对电池组1A的电池21侧的测量端子电压VC3和电池组1B的电池250侧的测量端子电压VC1进行测量。然后，向微计算机200通知测量结果，由微计算机200来判定连接器4是否已脱落。在微计算机200中，对根据测量端子电压VC1和测量端子电压VC3获得的理论值(0.5×(VC1+VC3))与CB端子电压VCB2进行比较，根据是否产生了异常检测用的二极管30的正向电压Vf的差来判定连接器4的装卸状态。上述的理论值是作为连接器4处于连接状态的情况下的CB端子电压而获得的理论值，例如在电阻201～电阻204为相同大小的情况下该理论值为上述的值。
(1)连接器4处于安装状态时的CB端子电压和测量端子电压为如下所示的值。其中，将电池组1A的电池21的电压设为“E2”，将电池组1B的电池250的电压设为“E1”，将IC动作电流设为“I”。此外，“Vf”是异常检测用的二极管30的正向电压。
未使用电池平衡时的CB端子电压和测量端子电压
·CB端子：VCB2＝0
·测量端子：VC3＝E2
：VC1＝E1
使用电池平衡时(半导体开关40、42均接通)的CB端子电压/测量端子电压
·CB端子：VCB3＝0(≈Vcesat)
：VCB2＝0.5×(E1+E2)
：VCB1＝0(≈Vcesat)
·测量端子：VC3＝E2
：VC2＝0
：VC1＝E1
(2)连接器4已脱落时的CB端子电压和测量端子电压为如下所示的值。
未使用电池平衡时的CB端子电压和测量端子电压
·CB端子：VCB2＝-Vf
·测量端子：VC3＝E2
：VC1＝E1
使用电池平衡时(半导体开关40、42均接通)的CB端子电压/测量端子电压
·CB端子：VCB3＝0(≈Vcesat)
：VCB2＝0.5×(E1+E2)-Vf
：VCB1＝0(≈Vcesat)
·测量端子：VC3＝E2
：VC2＝-Vf
：VC1＝E1
在此，Vcesat表示接通的半导体开关40、42的输入输出端子间的电压。
在连接器4处于安装状态的状态下进行电池平衡时，CB端子电压VCB2的值为“0.5×(E1+E2)”，而在连接器4已脱落的状态下进行电池平衡时，CB端子电压VCB2的值为“0.5×(E1+E2)-Vf”。如图3所示，在连接器4处于安装状态时，IC动作电流I在通过连接器4的路径L1中流过，在连接器4已脱落时，IC动作电流I在通过异常检测用的二极管30的路径L2中流过。CB端子电压VCB2降低与异常检测用的二极管30的正向电压Vf相应的量。这样，在电池平衡过程中以异常检测用的二极管30的正向电压Vf为起因而发生变化的是CB端子电压VCB2，由于连接器4被卸下而降低与异常检测用的二极管30的正向电压Vf相应的量。
微计算机200当判定出连接器4处于脱落状态时，进行应对连接器4已脱落的控制，例如避免与电池组1A和电池组1B连接的负载进行工作等。
这样，根据本实施方式所涉及的异常检测装置101，监视IC 3G使用CB(2)端子和CB(3)端子以对连接器4的开放状态进行检测。连接器4的一端经由放电电阻202而连接于CB(3)端子，连接器4的另一端经由放电电阻203而连接于CB(2)端子，并且异常检测用的二极管30插入于连接器4的两端之间。当设为在连接器4已脱落的状态下进行电池平衡的状态时，CB端子电压VCB2下降与异常检测用的二极管30的正向电压Vf相应的量，因此监视IC 3G能够通过检测CB端子电压VCB2的下降来检测连接器4的脱落。
另外，由三个监视IC 3A、3G、3C来监视两个电池组1A、1B，因此与图6所示的例子相比能够削减监视IC的个数。另外，监视IC侧的端子不再有剩余、或者剩余变少，这是当然的。
(实施方式3)
图4是表示本发明的实施方式3所涉及的异常检测装置102的监视IC 3H与电池组1A、1B的连接部分的一部分结构的图。在该图中，本实施方式所涉及的异常检测装置102通过与上述的实施方式1所涉及的异常检测装置100同样地检测由电阻引起的电压下降成分来检测连接器4的脱落。异常检测装置102具有与实施方式1所涉及的异常检测装置100的接口部11相同的接口电路。
监视IC 3H和微计算机200例如在电动汽车的点火时等规定时刻、或者任意的时刻进行连接器4是否未脱落的确认。
在进行连接器4是否已脱落的检测时，监视IC 3H对连接器4的一端侧的电池组1A的电池21和连接器4的另一端侧的电池组1B的电池250进行电池平衡。即，将半导体开关40和半导体开关42均接通来对电池组1B的电池250和电池组1A的电池21进行放电。在该情况下，电池组1B的电池250通过放电电阻203(电阻20A3+电阻20B3)、204来进行放电，电池组1A的21通过放电电阻201、202(电阻20A2+电阻20B2)来进行放电。
监视IC 3H在对电池组1A的电池21与电池组1B的电池250进行了电池平衡之后，对用于对连接器4的脱落进行检测的CB(2)端子与CB(3)端子间的CB端子电压VCB2进行测量，并且对电池组1A的电池21侧的测量端子电压VC3和电池组1B的电池250侧的测量端子电压VC1进行测量。然后，向微计算机200通知测量结果，由微计算机200来判定连接器4是否已脱落。
在进行了电池平衡的情况下且连接器4已脱落的情况下，IC动作电流I1流过异常检测用的二极管30，均衡化电流I2流过电阻20A3、电阻20B3、半导体开关40以及电阻204，均等电流I3流过电阻201、半导体开关42、电阻20B2以及电阻20A3。
在微计算机200中，将根据测量端子电压VC1和测量端子电压VC3获得的理论值(0.5×(VC1+VC3))同CB端子电压VCB2进行比较，根据是否产生了值(Vf+电阻20A3×电阻20B3×I1/电阻204+(I2×电阻20A3+I3×电阻20A2))的差来判定连接器4的装卸状态，其中，该值(Vf+电阻20A3×电阻20B3×I1/电阻204+(I2×电阻20A3+I3×电阻20A2))是将由于IC动作电流I1流过而产生的电压、异常检测用的二极管30的正向电压Vf、由于均衡化电流I2流过而产生的电压以及由于均等电流I3流过而产生的电压相加而得到的的值。上述的理论值是作为连接器4处于连接状态的情况下的CB端子电压而得到的理论值，在例如电阻201、(电阻20A2+电阻20B2)、(电阻20A3+电阻20B3)、电阻204为相同大小的情况下，另外，在电阻20A2、电阻20A3为相同大小的情况下，该理论值为上述的值。
(1)连接器4处于安装状态时的CB端子电压和测量端子电压为如下所示的值。其中，将电池组1A的电池21的电压设为“E2”，将电池组1B的电池250的电压设为“E1”，将IC动作电流设为“I1”，将连接器4的下侧的均衡化电流设为“I2”，将连接器4的上侧的均衡化电流设为“I3”。此外，“Vf”是异常检测用的二极管30的正向电压。
未使用电池平衡时的CB端子电压和测量端子电压
·CB端子：VCB2＝0
·测量端子：VC3＝E2
：VC1＝E1
使用电池平衡时(半导体开关40、42均接通)的CB端子电压/测量端子电压
·CB端子：VCB3＝0(≈Vcesat)
：VCB2＝0.5×(E1+E2)
：VCB1＝0(≈Vcesat)
·测量端子：VC3＝E2
：VC2＝0
：VC1＝E1
(2)连接器4已脱落时的CB端子电压和测量端子电压为如下所示的值。
未使用电池平衡时的CB端子电压和测量端子电压
·CB端子：VCB2＝-Vf
·测量端子：VC3＝E2
：VC1＝E1
使用电池平衡时(半导体开关40、42均接通)的CB端子电压/测量端子电压
·CB端子：VCB3＝0(≈Vcesat)
：VCB2＝0.5×(E1+E2)-Vf-电阻20A3×电阻20B3×I1/电阻204-(I2+I3)×电阻20A3
：VCB1＝0(≈Vcesat)
·测量端子：VC3＝E2
：VC2＝-电阻20A3×(2×I1+I2+I3)-Vf
：VC1＝E1
在此，Vcesat表示接通的半导体开关40、42的输入输出端子间的电压。另外，由于如上所述那样大小相同，因此电阻20A3能够改写为电阻20A2，电阻20B3、电阻204也同样。
在连接器4处于安装状态的状态下进行了电池平衡时，CB端子电压VCB2的值为“0.5×(E1+E2)”，而在连接器4已脱落的状态下进行了电池平衡时，CB端子电压VCB2的值为“0.5×(E1+E2)-Vf-电阻20A3×电阻20B3×I1/电阻204-(I2+I3)×电阻20A3”。如图4所示，在连接器4处于安装状态时，IC动作电流I在通过连接器4的路径L1中流过，而在连接器4已脱落时IC动作电流I在通过放电电阻20A2、20A3和异常检测用的二极管30的路径L2中流过。另外，当进行电池平衡时均衡化电流I2、I3流过。因此，CB端子电压VCB2降低了与以下的值相应的量：将由于IC动作电流I1流过而产生的电压、异常检测用的二极管30的正向电压Vf、由于均衡化电流I2流过而产生的电压以及由于均等电流I3流过而产生的电压相加而得到的值。
微计算机200当判定出连接器4处于脱落状态时，进行应对连接器4已脱落的控制，例如避免与电池组1A和电池组1B连接的负载进行工作等。
这样，根据本实施方式所涉及的异常检测装置102，监视IC 3H具有用于对连接器4的开放状态进行检测的CB(2)端子和CB(3)端子，连接器4的一端经由放电电阻20A2、20B2而连接于CB(3)端子。并且，连接器4的另一端经由放电电阻20A3、20B3而连接于CB(2)端子，并且异常检测用的二极管30插入于放电电阻20A3、20B3的连接部分与放电电阻20A2、20B2的连接部分之间。当在连接器4已脱落的状态下进行电池平衡时，CB端子电压VCB2下降与将由于IC动作电流I1流过而产生的电压、异常检测用的二极管30的正向电压Vf、由于均衡化电流I2流过而产生的电压以及由于均等电流I3流过而产生的电压相加而得到的值相应的量，因此监视IC 3H能够通过检测CB端子电压VCB2的下降来检测连接器4的脱落。
另外，由三个监视IC 3A、3H、3C来监视两个电池组1A、1B，因此与图6所示的例子相比能够削减监视IC的个数。另外，监视IC侧的端子不再有剩余、或者剩余变少，这是当然的。
并且，根据本实施方式3所涉及的异常检测装置102，在连接器4处于脱落状态的情况下所测量的电压与在连接器4处于连接状态的情况下所测量的电压产生大的差。因此，即使电压的测量精度产生较大的误差，也能够高精度地判定连接器4的装卸状态。
此外，也可能存在以下情况：连接器4不是简单地插入于电池组之间，而是插入于与电池组的正极侧连接的汇流条(bus bar)同与负极侧连接的汇流条之间。图5是表示其一例的图。在该图中，汇流条501连接于电池组1A的负极侧，汇流条502连接于电池组1B的正极侧，连接器4插入于这些汇流条之间。
另外，详细地且参照特定的实施方式来说明了本公开，但是能够不脱离本公开的主旨和范围地加以各种变更、修正，这对本领域技术人员而言是毋庸置疑的。
例如，在上述实施方式中，作为确认连接器4是否未脱落的规定时刻，以电动汽车的点火时等为例子来进行了表示，但是能够任意地设定时刻，如每隔规定期间进行确认等。
另外，在上述实施方式中，作为本发明所涉及的电压下降元件，以二极管为例来进行了表示，但是也可以使用电阻、使其像电阻那样动作的晶体管等能够实现电压下降的各种元件。
另外，在上述实施方式中，在进行连接器4已脱落的检测时，特定了几个切换来说明了使用电池平衡时与未使用电池平衡时的切换、对进行哪个端子间的电压的测量的切换。然而，只要利用在连接器4已脱落的情况下和连接器4处于连接状态的情况下规定的端子间的电压不同的情况，则能够适当变更是在使用电池平衡时进行测量、还是在未使用电池平衡时进行测量。另外，用于测量电压的规定的端子间也不限于实施方式所示的方式。
另外，在上述实施方式中说明如下：在接口部10、11、12中，滤波电阻21与设置于监视IC 3A、3C、3F的内部的电容成分相组合来作为噪声消除用的滤波器发挥功能。然而，滤波电阻21也可以与位于除了监视IC 3A、3C、3F的内部以外的电容成分相组合来作为噪声消除用的滤波器发挥功能。例如，也可以在监视IC 3C、3F之外另外设置电容器等电容成分来与滤波电阻21相组合。
另外，在上述实施方式中，作为使电流通过多个电池组来流动的电流产生部，以生成监视IC的动作电流的电源部为一例进行了说明。然而，本发明所涉及的电流产生部只要为使电流通过两个电池组流过的结构、例如设为专用于检测连接器4已脱落的情况而设置的电流产生部等，则能够应用各种结构。
另外，在实施方式3中，设为在进行了电池平衡的情况下且连接器4已脱落的情况下IC动作电流I1流过路径L2(放电电阻20A3、异常检测用的二极管30以及20A2)来进行了说明，但是作为IC动作电流I1，有时产生从电池组1B的电池250的负极侧经由电阻204、半导体开关40及电阻20B3的电流、以及经由电阻20B2、半导体开关42及电阻201向电池组1A的电池21的正极侧流过的电流。因此，优选的是将这些电流也包含在内地设为IC动作电流I1。具体地说，优选的是将流过异常检测用的二极管30的电流值设为IC动作电流I1。
产业上的可利用性
本发明例如能够应用于对电动汽车中使用的多个电池组的异常进行检测的异常检测装置。
附图标记说明
1A、1B：电池组；2、21、250：电池；3A、3C、3F、3G、3H：监视IC；4：连接器；5：变压器；10、11、11A、12：接口部；13：接口电路；15～17：电源部；20、20A、20B：放电电阻；21：滤波器；22、31：保护二极管；23：熔断器；30：异常检测用的二极管；40～42：半导体开关；501、502：汇流条；100、101、102：异常检测装置；200：微计算机。

Claims (8)

1.一种异常检测装置，对使用多个电池组的系统的异常进行检测，所述多个电池组分别由多个电池串联连接而成，该异常检测装置具备：
连接部件，其用于进行相邻的两个所述电池组的连接和切断；以及
脱离检测部，其用于检测所述连接部件已脱落的情况。
2.根据权利要求1所述的异常检测装置，其特征在于，
所述脱离检测部具备：
电池电压监视部，其用于进行所述两个电池组的各电池的端子间电压的检测和放电；
接口部，其用于将所述两个电池组的所述各电池与所述电池电压监视部连接；
电流产生部，其用于使电流通过所述两个电池组而流动；
电压下降元件，其设置于所述接口部的与所述连接部件的两端子分别连接的两个节点之间；以及
判定部，其基于如下接口部的多个节点之间的电压来判定所述连接部件的装卸，该接口部连接与所述连接部件的一端和另一端分别相邻的两个电池。
3.根据权利要求2所述的异常检测装置，其特征在于，
所述电池电压监视部具有至少一个半导体集成电路，所述半导体集成电路具有多个电压检测端子和多个放电用端子，其中，所述多个电压检测端子用于对所述两个电池组的多个电池的电压分别进行检测，所述多个放电用端子用于分别进行所述两个电池组的多个电池的放电，
以横跨经由所述连接部件连接的所述相邻的两个电池组的方式连接所述一个半导体集成电路。
4.根据权利要求2或3所述的异常检测装置，其特征在于，
所述电流产生部所流通的电流是所述电池电压监视部的动作电流。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的异常检测装置，其特征在于，
所述连接部件是可插拔的连接器。
6.根据权利要求2～5中的任一项所述的异常检测装置，其特征在于，
所述电压下降元件是二极管。
7.根据权利要求2～5中的任一项所述的异常检测装置，其特征在于，
所述接口部具有多个电阻，所述多个电阻分别将所述电池组的所述多个电池与所述电池电压监视部的多个端子连接，
所述电压下降元件的一端与所述多个电阻中的第一电阻的中间的节点连接，所述电压下降元件的另一端与所述多个电阻中的第二电阻的中间的节点连接。
8.根据权利要求2～7中的任一项所述的异常检测装置，其特征在于，
所述接口部具有两个保护二极管，所述两个保护二极管在分别连接所述连接部件的一端和另一端的多个节点间反向串联连接。
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