CN110326184A - 车载用电池的保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够检测出在车载用电池自身中产生的内部短路且能够在产生了内部短路的情况下进行保护动作的车载用电池的保护电路。车载用电池(2)的保护电路(10)具有至少能够检测车载用电池(2)的温度的检测部(41)及能够对第一继电器(15)及第二继电器(33)进行控制的控制部(42)。控制部(42)当在第一继电器(15)为接通状态且第二继电器(33)为断开状态的情况下检测部(41)检测的车载用电池(2)的温度和输出电流中的任一方处于第一异常范围内时进行第一切换控制，在第一切换控制之后检测部(41)检测的车载用电池(2)的温度处于第一异常范围内或第二异常范围内的情况下进行第二切换控制。

Description

车载用电池的保护电路
技术领域
本发明涉及一种车载用电池的保护电路。
背景技术
一直以来，已知保护能够充放电的电池不受过电流、过放电、过充电等的影响的电池保护电路。例如，专利文献1所公开的过电流保护装置是以保护二次电池不受由二次电池的负载的短路等引起的过电流的影响为目的的装置，构成为在二次电池与其输出端子之间设置检测过电流的过电流检测单元及在产生过电流时切断的放电控制用的场效应晶体管。该过电流保护装置在过电流检测单元检测出二次电池的过电流状态时，使放电控制用的场效应晶体管进行切断动作而切断二次电池与负载等，来保护二次电池。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2006-136061号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，由于专利文献1的过电流保护装置为检测二次电池与其输出端子之间的导通路的过电流的结构，因此能够检测出由外部电路中的短路等引起的输出电流的过电流状态，但难以检测出由二次电池自身的异常引起的过电流状态。例如，当由于反复进行二次电池的充放电而在电池单体的电极上形成金属制的堆积物(枝状结晶)且该堆积物贯通隔板，从而在电池单体产生内部短路，或者异物混入到电池单体的内部而在电池单体内产生内部短路时，无法通过专利文献1这样的以往的过电流保护装置检测出异常，无法适当地进行保护动作。
本发明基于上述情况而作出，目的在于提供一种能够检测出在车载用电池自身中产生的内部短路且能够在产生了内部短路的情况下进行保护动作的车载用电池的保护电路。
用于解决课题的技术方案
本发明的车载用电池的保护电路具有：第一继电器，设于第一导电路，使从车载用电池向外部电路的电力供给接通或断开，该第一导电路为从上述车载用电池向上述外部电路供给电力的路径；放电电路，具备在不同于上述第一导电路的路径中串联连接的第二继电器和电阻部，在上述第二继电器为接通状态时，来自上述车载用电池的电流经由上述电阻部而流动；检测部，检测上述车载用电池的温度和来自上述车载用电池的输出电流中的至少任一方；及控制部，当在上述第一继电器为接通状态且上述第二继电器为断开状态的情况下上述检测部检测的温度和输出电流中的至少任一方处于第一异常范围内时，进行将上述第二继电器维持为断开状态并使上述第一继电器切换成断开状态的第一切换控制，在上述第一切换控制之后上述检测部检测的上述车载用电池的温度处于上述第一异常范围内或第二异常范围内的情况下，进行将上述第一继电器维持为断开状态并使上述第二继电器切换成接通状态的第二切换控制。
发明效果
本发明的车载用电池的保护电路在第一继电器为接通状态且第二继电器为断开状态时检测部检测的温度和输出电流中的至少任一方处于第一异常范围内的情况下进行第一切换控制，将第二继电器维持为断开状态且使第一继电器切换成断开状态。也就是说，在使经由第二继电器的电流供给停止且经由第一继电器而供给电流时车载用电池的温度或输出电流成为异常状态的情况下，使第一继电器及第二继电器均成为断开状态，由此能够使电流供给停止。此时，由于车载用电池与外部电路电断开，如果输出电流的异常由外部电路的异常引起，则异常状态被消除的可能性较高。此外，在即使这样使第一继电器及第二继电器均成为断开状态也未消除温度的异常的情况下，通过第二切换控制而使第二继电器切换成接通状态，能够使电流从车载用电池经由第二继电器和电阻部而流动。在即使使第一继电器及第二继电器均成为断开状态也未消除温度的异常的情况下，在电池内发生内部短路的可能性较高，在这样的情况下，使蓄积在车载用电池中的电能量放出，能够保护车载用电池不受发热的影响。
附图说明
图1是概略性地例示具备实施例1的保护电路的车载用电池系统的电路图。
图2是示出在实施例1的保护电路的监视电路部中执行的控制的流程的流程图。
图3是对产生了内部短路的情况下的车载用电池的温度的经时变化与实施例1的保护电路的各控制建立对应地进行说明的曲线图。
图4(A)是示意性地说明在单位电池中产生了内部短路的状态的说明图，图4(B)是示意性地说明在单位电池中产生了内部短路的情况下使放电电流流向电阻部的动作的说明图。
图5是示出在实施例2的保护电路的监视电路部中执行的控制的流程的流程图。
图6是对产生了内部短路的情况下的车载用电池的温度的经时变化与实施例2的保护电路的各控制建立对应地进行说明的曲线图。
图7是概略性地例示具备其他实施例的保护电路的车载用电池系统的电路图。
具体实施方式
在此，示出发明的优选的例子。
在车载用电池的保护电路中，也可以是，检测部具备检测来自车载用电池的输出电流的电流检测部及检测车载用电池的温度的温度检测部。控制部也可以以如下的方式进行动作：当在第一继电器为接通状态且第二继电器为断开状态的情况下电流检测部检测的车载用电池的输出电流处于第一异常范围内时，控制部进行第一切换控制，在第一切换控制之后温度检测部检测的车载用电池的温度处于第二异常范围内的情况下，控制部进行第二切换控制。
如果这样通过电流检测部来监视输出电流并在输出电流异常时通过第一切换控制而使第一继电器切换成断开状态，则能够在由于外部电路中的短路或电池内的内部短路等而输出电流上升的情况下迅速地检测出异常状态，易于进行进一步提前的保护动作。另一方面，在即使在输出电流异常时使第一继电器切换成断开状态也产生温度异常的情况下，能够通过第二切换控制使第二继电器切换成接通状态，在电池的外部强制性地消耗能量而抑制电池中的发热。
在车载用电池的保护电路中，也可以是，检测部具备检测车载用电池的温度的温度检测部。控制部也可以以如下的方式进行动作：当在第一继电器为接通状态且第二继电器为断开状态的情况下温度检测部检测的车载用电池的温度处于第一异常范围内时，控制部进行第一切换控制，在第一切换控制之后温度检测部检测的车载用电池的温度处于第一异常范围内或第二异常范围内的情况下，控制部进行第二切换控制。
如果这样监视车载用电池的温度并在温度异常时通过第一切换控制而使第一继电器切换成断开状态，则能够更加迅速地检测出电池的加热状态，易于进行进一步提前的保护动作。特别是，即使是输出电流不变化或变化量较小那样的内部短路的情况，被检测出的可能性也较高。
车载用电池的保护电路也可以构成为，第一异常范围为预定的第一温度以上的范围，第二异常范围为大于第一温度的第二温度以上的范围。
这样，能够更加可靠地检测出在第一继电器的断开动作时温度异常未消除的情况，能够在产生了内部短路的可能性较高的状況下产生放电电流来保护车载用电池。
＜实施例1＞
以下，对将本发明具体化了的实施例1进行说明。
图1所示的车载用电池系统1具备多个单位电池3串联连接而成的车载用电池2及车载用电池的保护电路10(以下，也称为保护电路10)。
车载用电池2构成为多个单位电池3(电池单体)串联连接而成的电池模块，是能够作为车载用的电源发挥作用的蓄电单元，例如作为电动车辆(EV或HEV)的行驶用电动机的电源等而搭载于车辆。该车载用电池2例如构成为将多个由锂离子二次电池或镍氢二次电池等构成的单位电池3串联连接而成的串联连接体。另外，车载用电池2经由第一导电路11而与充放电电路或电负载等外部电路90连接，经由第一导电路11而向该外部电路90供给电力。另外，在图1中，省略了一部分的单位电池3地示出，与被省略的单位电池3对应的信号线也省略地示出。
外部电路90是经由第一导电路11而被供给来自车载用电池2的电力的电路，且只要是能够将从车载用电池2经由第一导电路11而供给的电力供给到各种电气部件(ECU、促动器、传感器等各种车载用电气部件)的电路即可，电路的种类和具体结构等不作特别限定。
在图1中示出的车载用电池2中，高电压电极部2A(以后，也称为电极部2A)是单位电池3串联连接而成的连接体的高电压侧(高电位侧)的端部电极部。低电压电极部2B(以后，也称为电极部2B)是单位电池3串联连接而成的连接体的低电压侧(低电位侧)的端部电极部。电池间电极部2C(以后，也称为电极部2C)是单位电池3串联连接而成的连接体的单位电池间的电极部。
保护电路10具有信号线组12、分流电阻13、温度传感器14、第一继电器15、监视电路部20及放电电路30等。
信号线组12具备多个电压信号线12A、电压信号线12B及电压信号线12C。多个电压信号线12A分别与车载用电池2的电极部2A、2C电连接。电压信号线12B与车载用电池2的电极部2B及分流电阻13的一端电连接。电压信号线12C与分流电阻13的另一端电连接。
分流电阻13与车载用电池2串联连接。具体地说，分流电阻13的一端与车载用电池2的低电压电极部2B及电压信号线12B连接，另一端与电压信号线12C及地线连接。并且，表示车载用电池2中的电压信号线12B、12C的连接位置的电压的模拟电压信号分别向输入端子22、23输入。
温度传感器14由热敏电阻等公知的温度传感器构成，且构成为对表示该温度传感器14所配置的位置的温度的电压值进行检测并向后述的监视电路部20输出。温度传感器14例如以与车载用电池2的表面部接触的形式固定，将表示车载用电池2的表面部的温度(外表面温度)的值作为检测值输出。另外，温度传感器14也可以不与车载用电池2接触而配置在车载用电池2附近。
监视电路部20构成为对车载用电池2进行保护的集成电路(监视IC)。监视电路部20包含例如具有CPU的微型计算机而构成，CPU具备存储程序等信息的ROM及存储临时性地产生的信息的RAM等。
监视电路部20(具体地说，监视电路部20的控制部42)进行车载用电池2的温度、输出电压及输出电流等的监视。例如，监视电路部20取得由温度传感器14生成的检测值(表示车载用电池2的表面部的温度(外表面温度)的值)。另外，监视电路部20检测经由各电压信号线12A而输入的输入电压和多个电压信号线12A中的各信号线间的电压中的至少任一个电压。具体地说，监视电路部20具备分别与多个电压信号线12A连接的多个输入端子21，表示车载用电池2中的各电压信号线12A的连接位置的电压(电位)的各模拟电压信号向各输入端子21输入。能够通过基于这些模拟电压信号来检测各电压信号线12A之间的电位差，来检测各单位电池3的端子电压。
另外，监视电路部20检测分流电阻13的两端的电位差(两端电压)。具体地说，电压信号线12B与分流电阻13的一端连接，电压信号线12C与分流电阻13的另一端连接，监视电路部20基于经由电压信号线12B、12C而输入的两个模拟电压信号来检测分流电阻13的两端的电位差(两端电压)，并基于检测出的分流电阻13的两端电压和预先规定的分流电阻13的电阻值来算出在分流电阻13中流动的电流的值(输出电流的值)。
第一导电路11是从车载用电池2向外部电路90供给电力的路径，且为对从车载用电池2输出的电力进行传送的电力路。第一继电器15是使从车载用电池2向外部电路90的电力供给接通或断开的继电器。第一继电器(保护继电器)15构成为例如公知的机械式继电器，设于第一导电路11，且基于来自监视电路部20的控制信号来使第一导电路11的通电接通或断开。第一继电器15在从监视电路部20(具体地说，控制部42)被提供接通信号时成为接通状态，在该接通状态时第一导电路11能够通电。因此，在第一继电器15为接通状态时，能够从车载用电池2经由第一导电路11而向外部电路90供给电力。第一继电器15在从监视电路部20(具体地说，控制部42)被提供断开信号时成为断开状态，在该断开状态时，第一导电路11成为非通电状态。因此，在第一继电器15为断开状态时，从车载用电池2向外部电路90的电力供给被切断。
放电电路30具备在不同于第一导电路11的路径上串联连接的第二继电器33和电阻部32，构成为在第二继电器33为接通状态时来自车载用电池2的电流经由电阻部32而流动，且以消耗从车载用电池2输出的电力的方式发挥作用。放电电路30具备一端与车载用电池2的电极部2A及第一导电路11电连接且另一端与分流电阻13的另一端及地线电连接的导电路即第二导电路31，在该第二导电路31的中途设有第二继电器33和电阻部32。电阻部32构成为公知的电阻器，以在放电电路30进行放电动作时对从车载用电池2经由第二导电路31而流动的电流进行限制的方式发挥作用。
第二继电器(放电继电器)33是使从车载用电池2向电阻部32的电力供给接通或断开的继电器。第二继电器(放电继电器)33构成为例如公知的机械式继电器，设于第二导电路31，基于来自监视电路部20的控制信号来使第二导电路31的通电接通或断开。第二继电器33在从监视电路部20被提供接通信号时成为接通状态，在该接通状态时第二导电路31能够通电。因此，在第二继电器33为接通状态时，能够从车载用电池2经由第二导电路31而向电阻部32供给电力，能够通过电阻部32消耗能量。第二继电器33在从监视电路部20被提供断开信号时成为断开状态，在该断开状态时，第二导电路31成为非通电状态。因此，在第二继电器33为断开状态时，从车载用电池2向电阻部32的电力供给被切断。
图1所示的检测部41是以检测来自车载用电池2的输出电流及车载用电池2的温度的方式发挥作用的部分。检测部41具备电流检测部41A和温度检测部41B。
电流检测部41A具备分流电阻13和电压信号线12B、12C，且以生成对从车载用电池2输出的输出电流进行确定的值作为检测值的方式发挥作用。具体地说，分流电阻13的两端的各电压(施加于电压信号线12B、12C的各电压)是“对从车载用电池2输出的输出电流进行确定的值”，分流电阻13的两端的电位差生成为“用于对输出电流进行确定的检测值”。监视电路部20根据分流电阻13的两端的电位差和预先规定的分流电阻13的电阻值来掌握在分流电阻13中流动的电流的电流值I1(输出电流值)。
温度检测部41B构成为公知的温度传感器，且以检测车载用电池2的温度的方式发挥作用。温度检测部41B生成表示该温度检测部41B的设置位置的温度(例如，车载用电池2的表面部的温度)的模拟电压信号，并提供给监视电路部20。监视电路部20通过温度检测部41B的检测值(由温度检测部41B生成的模拟电压信号)来掌握车载用电池2的温度T。
另外，在此示出的结构仅是一例，只要是能够检测车载用电池2的输出电流的结构及能够检测车载用电池2的温度(例如，表面部的温度或者内部的温度、再或者附近温度等)的结构，则也可以替换成其他结构。
接着，对在监视电路部20中执行的功能进行详细叙述。
如图1所示，监视电路部20具备控制部42。控制部42所执行的各功能可以通过使用了信息处理装置的软件处理来实现，也可以通过硬件电路来实现。另外，各功能可以通过单独的装置来实现，也可以通过共用的装置来实现多个功能。以下，以控制部42通过例如微型计算机等信息处理装置来实现的例子为代表例来进行说明。
图1所示的控制部42在第一继电器15为接通状态且第二继电器33为断开状态的情况下检测部41检测的车载用电池2的输出电流处于第一异常范围内的情况下，进行将第二继电器33维持为断开状态并使第一继电器15切换成断开状态的控制(第一切换控制)。另外，以下，以电流检测部41A检测的车载用电池2的输出电流值为预定的第一电流值Ith1以上的情况为“车载用电池2的输出电流处于第一异常范围内的情况”进行说明。也就是说，在以下的代表例中，通过由电流检测部41A生成的检测值而确定的电流值I1(流过分流电阻13的电流值)为第一电流值Ith1以上的输出电流的范围是“第一异常范围”。另外，控制部42在这样进行了第一切换控制之后检测部41检测的车载用电池2的温度处于第二异常范围内的情况下，进行将第一继电器15维持为断开状态并使第二继电器33切换成接通状态的控制(第二切换控制)。另外，以下，将检测部41检测的车载用电池2的温度为预定的第二温度T2以上的范围设为“第二异常范围”。具体地说，通过由温度检测部41B生成的检测值而确定的温度T为第二温度T2以上的范围是“第二异常范围”。
接着，参照图2所示的流程图来说明上述监视电路部20的各功能如何实现。监视电路部20的控制部42在预定的开始条件成立时执行
图2所示的控制，具体地说，在车辆成为预定的动作状态的情况(例如，车辆的点火开关从断开状态切换到接通状态的情况)下执行图2所示的控制。
控制部42在图2的控制开始之后首先进行步骤S10的处理，使第一继电器15成为接通状态，使第二继电器33成为断开状态。通过这样使第一继电器15成为接通状态，而成为能够从车载用电池2经由第一导电路11而向外部电路供给电力的状态，由于第二继电器33为断开状态，因此成为不从车载用电池2向电阻部32侧流过电流的状态。
控制部42在步骤S10之后取得从车载用电池2输出的输出电流的电流值(步骤S11)。具体地说，基于由电流检测部41A生成的检测值(分流电阻13的两端电压)，确定流过分流电阻13的电流的电流值I1，并将该电流值I1用作输出电流值。
接着，控制部42判断在步骤S11中取得的电流值I1(来自车载用电池2的输出电流值)是否处于第一异常范围内(S12)。具体地说，控制部42在步骤S12中判断流过分流电阻13的电流的电流值I1是否为第一电流值Ith1以上，在判断为电流值I1不是第一电流值Ith1以上的情况下(在步骤S12中为“否”)，再次进行步骤S11的处理，并反复执行S11、S12的处理直到判断为电流值I1为第一电流值Ith1以上。
另一方面，控制部42在步骤S12中判断为电流值I1为第一电流值Ith1以上的情况下(在S12中为“是”)，进行步骤S13的处理，将第二继电器维持为断开状态并使第一继电器15从接通状态切换成断开状态。由控制部42执行的步骤S13的处理(控制)相当于“第一切换控制”的一例。当通过控制部42进行步骤S13的处理而使第一继电器15切换成断开状态时，第一导电路11成为通电停止状态，经由第一导电路11的电力供给(从车载用电池2向外部电路90的电力供给)停止。这样，从车载用电池2向外部电路90的电力供给被切断，车载用电池2与外部电路90电断开，因此，若上述过电流状态(电流值I1为第一电流值Ith1以上这样的过电流状态)由外部电路90引起，则能够消除该过电流状态。
控制部42在步骤S13之后在步骤S14中确认温度检测部41B的检测值，取得车载用电池2的温度。也就是说，取得第一继电器15及第二继电器33均为断开状态时的车载用电池2的温度。另外，步骤S14的处理可以在步骤S13之后立刻执行，也可以在从步骤S13起经过了预定时间之后执行。
接着，控制部42判断在步骤S14中取得的车载用电池2的温度是否处于第二异常范围内(步骤S15)。“第二异常范围”是在控制部42中预先设定的温度范围，具体地说，将预定的第二温度T2以上的温度范围设为“第二异常范围”。控制部42在步骤S15中判断由温度检测部41B检测的车载用电池2的温度T是否为第二温度T2以上，在判断为车载用电池2的温度T不是第二温度T2以上(也就是说，车载用电池2的温度未处于第二异常范围内)的情况下(在步骤S15中为“否”)，使图2的处理结束。例如，在通过步骤S13的处理(将第一继电器15切换到断开状态的处理)而来自车载用电池2的过电流的输出被抑制且车载用电池2的发热被抑制而使温度不上升的情况下，车载用电池2的温度被抑制成小于第二温度T2的可能性较高，在该情况下，在步骤S15中前进到“否”。另外，在步骤S15中为“否”的情况下，也可以进行预定的第一通知处理(外部电路异常的内容的通知)。
另一方面，控制部42在步骤S15中判断为车载用电池2的温度T为第二温度T2以上(也就是说，车载用电池2的温度处于第二异常范围内)的情况下(在步骤S15中为“是”)，进行步骤S16的处理，使第一继电器15继续维持为断开状态，并使第二继电器33切换成接通状态。由控制部42执行的步骤S16的处理(控制)相当于“第二切换控制”的一例。通过这样的第二继电器33的接通动作，而蓄积于车载用电池2的内部的能量向外部释放。另外，在执行步骤S16的处理的情况下，也可以进行预定的第二通知处理(车载用电池2异常的内容的通知)。
例如，在如图4(A)那样在车载用电池2的一部分的单位电池3中产生了内部短路的情况下，由于由内部短路引起的内部电流的产生而车载用电池2的温度上升的可能性较高。在产生这样的异常的情况下，如图3那样在时间t1检测出过电流状态，即使在时间t2使第一继电器15切换成断开状态之后，车载用电池2的温度T也上升。在本结构中，在这样使第一继电器15切换成断开状态之后车载用电池2的温度T未下降而超过第二温度T2的情况下，在步骤S16中第二继电器33切换成接通状态，如图4(B)那样从车载用电池2经由第二导电路31而流过放电电流。通过这样的动作，车载用电池2的能量在电阻部32被消耗，因此能够抑制在车载用电池2中产生的发热。
另外，也可以是，在图2的控制的执行过程中预定的结束条件成立的情况(例如，在车辆的点火开关从接通状态切换到断开状态的情况)下，使图2的控制结束。
接着，例示上述结构的效果。
在保护电路10中，控制部42在第一继电器15为接通状态且第二继电器33为断开状态时检测部41检测的输出电流处于第一异常范围内的情况下，进行第一切换控制，将第二继电器33维持为断开状态并使第一继电器15切换成断开状态。也就是说，在使经由第二继电器33的电流供给停止且经由第一继电器15而供给电流时车载用电池2的输出电流处于异常状态的情况下，使第一继电器15及第二继电器33均成为断开状态，由此使电流供给停止。此时，由于车载用电池2与外部电路90电断开，如果输出电流的异常由外部电路90的异常引起，则异常状态被消除的可能性较高。此外，在即使这样使第一继电器15及第二继电器33均成为断开状态也未消除温度的异常的情况下，控制部42进行第二切换控制，使第二继电器33切换成接通状态，能够使电流从车载用电池2经由第二继电器33及电阻部32而流动。在即使使第一继电器15及第二继电器33均成为断开状态也未消除温度的异常的情况下，在电池内产生了内部短路的可能性较高，在这样的情况下，使蓄积在车载用电池2中的电能量放出，能够保护车载用电池2不受发热的影响。
在保护电路10中，检测部41具备检测来自车载用电池2的输出电流的电流检测部41A及检测车载用电池2的温度的温度检测部42B。控制部42当在第一继电器15为接通状态且第二继电器33为断开状态时电流检测部41A检测的车载用电池2的输出电流的值I1处于第一异常范围内的情况下，进行第一切换控制，在第一切换控制之后温度检测部41B检测的车载用电池2的温度T处于第二异常范围内的情况下，进行第二切换控制。
如果这样通过电流检测部41A来监视输出电流并在输出电流异常时使第一继电器15切换成断开状态，则能够在由于外部电路90中的短路或电池内的内部短路等而输出电流上升的情况下迅速地检测出异常状态，易于进行进一步提前的保护动作。另一方面，在即使在输出电流异常时使第一继电器15切换成断开状态也产生温度异常的情况下，通过使第二继电器33切换成接通状态而强制性地使其放电，能够在电池的外部强制性地消耗能量而抑制电池中的发热。
＜实施例2＞
接着，对实施例2进行说明。
实施例2的车载用电池系统1的硬件结构与图1所示的实施例1的车载用电池系统1相同。因此，以下，参照图1来进行说明。实施例2的车载用电池系统1仅在使图2的控制变更为图5那样这一点上不同，图5的控制仅在使用步骤S21、S22的处理代替步骤S11、S12这一点上与图2的控制不同。以下，省略与实施例1相同的结构及控制的详细说明，重点对与实施例1不同的点进行说明。
实施例2的保护电路10(图1)也具备与实施例1相同的监视电路部20(图1)，该监视电路部20具备与实施例1相同的控制部42。控制部42所执行的各功能可以通过使用了信息处理装置的软件处理来实现，也可以通过硬件电路来实现。另外，各功能可以通过单独的装置来实现，也可以通过共用的装置来实现多个功能。以下，以控制部42通过例如微型计算机等信息处理装置来实现的例子为代表例进行说明。
在实施例2的保护电路10中，控制部42也以如下的方式发挥作用：在第一继电器15为接通状态且第二继电器33为断开状态时检测部41检测的车载用电池2的温度处于第一异常范围内的情况下，使第一继电器15切换成断开状态。另外，以下，以温度检测部41B检测的车载用电池2的温度T为预定的第一温度T1以上的情况为“车载用电池2的温度T处于第一异常范围内的情况”进行说明。也就是说，在以下的代表例中，通过由温度检测部41B生成的检测值而确定的温度T为第一温度T1以上的温度范围是“第一异常范围”。
另外，控制部42以如下的方式发挥作用：在这样使第一继电器15切换成断开状态之后检测部41检测的车载用电池2的温度T处于第二异常范围内的情况下，将第一继电器15维持为断开状态且使第二继电器33切换成接通状态。另外，以下，将检测部41检测的车载用电池2的温度T为预定的第二温度T2以上的范围设为“第二异常范围”。具体地说，通过由温度检测部41B生成的检测值而确定的温度T为第二温度T2(其中，T2＞T1)以上的范围是“第二异常范围”。这样，第一异常范围为预定的第一温度T1以上的范围，第二异常范围为比第一温度T1大的第二温度T2以上的范围。
接着，参照图5所示的流程图来说明上述监视电路部20的各功能如何实现。监视电路部20的控制部42在预定的开始条件成立时执行图5所示的控制，具体地说，在车辆成为预定的动作状态的情况(例如，车辆的点火开关从断开状态切换成接通状态的情况)下执行图5所示的控制。
控制部42在图5的控制开始之后首先进行步骤S20的处理，使第一继电器15成为接通状态，使第二继电器33成为断开状态。通过这样使第一继电器15成为接通状态，成为能够从车载用电池2经由第一导电路11而向外部电路供给电力的状态，由于第二继电器33为断开状态，因此成为不从车载用电池2向电阻部32侧流过电流的状态。
控制部42在步骤S20之后在步骤S21中确认温度检测部41B的检测值，取得车载用电池2的温度T。也就是说，取得第一继电器15为接通状态且第二继电器33为断开状态时的车载用电池2的温度。并且，控制部42在步骤S21之后判断在步骤S21中取得的温度T(车载用电池2的温度)是否处于第一异常范围内(S22)。“第一异常范围”是在控制部42中预先设定的温度范围，具体地说，将预定的第一温度T1以上的温度范围设为“第一异常范围”。控制部42在步骤S22中判断由温度检测部41B检测的车载用电池2的温度T是否为第一温度T1以上，在判断为车载用电池2的温度T不是第一温度T1以上(也就是说，车载用电池2的温度T未处于第一异常范围内)的情况下(在步骤S22中为“否”)，再次进行步骤S21的处理，反复进行S21、S22的处理直到判断为温度T为第一温度T1以上。
另一方面，控制部42在判断为车载用电池2的温度T为第一温度T1以上(也就是说，车载用电池2的温度T处于第一异常范围内)的情况下(在步骤S22中为“是”)，进行步骤S23的处理，将第二继电器维持为断开状态且使第一继电器15从接通状态切换成断开状态。由控制部42执行的步骤S23的处理(控制)相当于“第一切换控制”的一例。当控制部42使第一继电器15切换成断开状态时，第一导电路11成为通电停止状态，经由第一导电路11的电力供给(从车载用电池2向外部电路90的电力供给)停止。这样，从车载用电池2向外部电路90的电力供给被切断，车载用电池2与外部电路90电断开，因此，若上述过升温状态(车载用电池2的温度T成为第一温度T1以上那样的过升温状态)由外部电路90引起，则能够消除该过升温状态。
控制部42在步骤S23之后在步骤S24中确认温度检测部41B的检测值，取得车载用电池2的温度。也就是说，取得第一继电器15及第二继电器33均为断开状态时的车载用电池2的温度。另外，步骤S24的处理可以在步骤S23之后立刻执行，也可以在从步骤S23起经过了预定时间之后执行。
接着，控制部42判断在步骤S24中取得的车载用电池2的温度是否处于第二异常范围内(步骤S25)。“第二异常范围”是在控制部42中预先设定的温度范围，具体地说，将预定的第二温度T2(T2＞T1)以上的温度范围设为“第二异常范围”。控制部42在步骤S25中判断由温度检测部41B检测的车载用电池2的温度T是否为第二温度T2以上，在判断为车载用电池2的温度T不是第二温度T2以上(也就是说，车载用电池2的温度未处于第二异常范围内)的情况下(在步骤S25中为“否”)，使图5的处理结束。例如，在通过步骤S23的处理(将第一继电器15切换到断开状态的处理)而来自车载用电池2的过电流的输出被抑制且车载用电池2的发热被抑制而温度不上升的情况下，车载用电池2的温度被抑制到小于第二温度T2的可能性较高，在该情况下，在步骤S25中前进到“否”。另外，在步骤S25中为“否”的情况下，也可以进行预定的第一通知处理(外部电路异常的内容的通知)。
另一方面，控制部42在步骤S25中判断为车载用电池2的温度T为第二温度T2以上(也就是说，车载用电池2的温度处于第二异常范围内)的情况下(在步骤S25中“是”)，进行步骤S26的处理，使第一继电器15继续维持在断开状态，并使第二继电器33切换成接通状态。由控制部42执行的步骤S26的处理(控制)相当于“第二切换控制”的一例。通过这样的第二继电器33的接通动作，而蓄积在车载用电池2的内部的能量向外部释放。
例如，在如图4(A)那样在车载用电池2的一部分的单位电池3中产生了内部短路的情况下，由于由内部短路引起的内部电流的产生而车载用电池2的温度上升的可能性较高。在产生这样的异常的情况下，如图6所示，在时间t1检测出过升温状态(第一过升温)，即使在时间t2使第一继电器15切换成断开状态之后，车载用电池2的温度T也持续上升，如图6那样在时间t3成为进一步的过升温状态(第二过升温)的可能性较高。在本结构中，在这样使第一继电器15切换成断开状态之后车载用电池2的温度T未下降而超过第二温度T2的情况下，在步骤S26中第二继电器33切换成接通状态，如图4(B)那样从车载用电池2经由第二导电路31而流过放电电流。通过这样的动作，车载用电池2的能量在电阻部32被消耗，因此能够抑制在车载用电池2中产生的发热。
如以上那样，在本结构的保护电路10中也产生与实施例1相同的基本效果。
在本结构的保护电路10中，检测部41具备检测车载用电池2的温度的温度检测部41B。控制部42在第一继电器15为接通状态且第二继电器33为断开状态时温度检测部41B检测出的车载用电池2的温度处于第一异常范围内的情况下，进行第一切换控制，在第一切换控制之后温度检测部41B检测的车载用电池2的温度处于第二异常范围内的情况下，进行第二切换控制。
如果通过这样监视车载用电池2的温度并在温度异常时进行第一切换控制而使第一继电器15切换成断开状态，则能够更加迅速地检测出电池的加热状态，易于进行进一步提前的保护动作。特别是，即使是输出电流不变化或变化量较小这样的内部短路的情况，被检测出的可能性也较高。
在本结构的保护电路10中，第一异常范围为预定的第一温度T1以上的范围，第二异常范围为大于第一温度T1的第二温度T2以上的范围。
这样一来，能够更加可靠地检测出在第一继电器15的断开动作时温度异常未消除的情况，能够在产生了内部短路的可能性较高的状況下产生放电电流而保护车载用电池2。
＜其他实施例＞
本发明不限定于通过上述记载及附图而进行了说明的实施例，例如以下那样的实施例也包含在本发明的技术范围内。另外，上述实施例和后述的实施例在不矛盾的范围内能够进行组合。
在实施例1、2中，示出了保护电路10的第一继电器15及第二继电器33构成为公知的机械式继电器的例子，但也可以是除此以外的其他结构。例如，如图7所示，也可以是具备由开关元件构成的第一继电器115及第二继电器133的结构。另外，图7的例子在将第一继电器15变更为第一继电器115且将第二继电器33变更为第二继电器133这一点以外，能够与实施例1或实施例2相同地形成。具体地说，第一继电器115具备构成为n型沟道MOSFET的开关元件115A和构成为n型沟道MOSFET的开关元件115B，且以这些元件的漏极之间彼此连接的状态串联连接。第一继电器115的接通断开动作通过向各栅极输出来自监视电路部20的信号来进行，在从监视电路部20向第一继电器115提供接通信号时，开关元件115A、115B同时地进行接通动作，在从监视电路部20向第一继电器115提供断开信号时，开关元件115A、115B同时地进行断开动作。相同地，第二继电器133具备构成为n型沟道MOSFET的开关元件133A和构成为n型沟道MOSFET的开关元件133B，且以开关元件133A及开关元件133B的漏极之间彼此连接的状态串联连接。第二继电器133的接通断开动作通过向各栅极输出来自监视电路部20的信号来进行，在从监视电路部20向第二继电器133提供接通信号时，开关元件133A、133B同时地进行接通动作，在从监视电路部20向第二继电器133提供断开信号时，开关元件133A、133B同时地进行断开动作。
在实施例1中，例示了在图2的监视电路部20的控制中，在S12的处理中判断来自车载用电池2的输出电流的电流值是否处于第一异常范围内的结构。但是，也可以构成为，在S12中判断来自车载用电池2的输出电流的电流值及车载用电池2的温度中的至少任一方是否处于第一异常范围内。即，也可以构成为，在S11中取得来自车载用电池2的输出电流的电流值及车载用电池2的温度，在S12中判断在S11中取得的来自车载用电池2的输出电流的电流值及车载用电池2的温度中的至少任一方是否处于第一异常范围内(来自车载用电池2的输出电流的电流值及车载用电池2的温度这两者是否均未处于第一异常范围内)。并且，构成为，在来自车载用电池2的输出电流的电流值及车载用电池2的温度中的至少任一方处于第一异常范围内的情况下，前进到S13。另外，针对车载用电池2的温度的第一异常范围是在由于被从车载用电池2供给电力的外部电路的异常而产生过电流这样的车载用电池2的异常状态下设想为车载用电池2的温度的范围。另外，也可以构成为，针对来自车载用电池2的输出电流的电流值的第一异常范围和针对车载用电池2的温度的第一异常范围以不相关的方式设定。即，也可以构成为，在来自车载用电池2的输出电流达到第一电流值Ith1时，车载用电池2的温度未达到T1。
在实施例2中，例示了在图5的监视电路部20的控制中，在S25的处理中将第二异常范围用于车载用电池2有无内部短路的判断的结构。但是，也可以构成为，将除此以外的范围用于车载用电池2有无内部短路的判断。例如，也可以构成为，将第一异常范围用于车载用电池2有无内部短路的判断。例如，也可以构成为，在车载用电池2的温度为预定的第一温度T1以上的情况下设为处于第二异常范围内。
在实施例2中，在图5的监视电路部20的控制中，在S25的处理中，用于车载用电池2有无内部短路的判断的第二异常范围也可以不是以第二温度大于第一温度的方式设定的范围。例如，作为第二异常范围，也可以构成为，设定成第二温度T2小于第一温度T1。在该结构中，还能够检测出虽然在车载用电池2中发生了内部短路，但车载用电池2的温度小于第一温度T1那样的异常状态。或者，也可以在步骤S25中判定车载用电池2的温度是否处于第一异常范围内。
在实施例1中，在图5的监视电路部20的控制中，说明了在S15的处理中在车载用电池2中的具有高电压电极部2A的高电位侧的单位电池3中产生内部短路的情况，但也可设想到在除此之外的单位电池3中产生内部短路的情况。例如，在车载用电池2中的具有低电压电极部2B的低电位侧的单位电池3、构成车载用电池2的内侧的单位电池3中产生内部短路的情况下也能够在S15的处理中进行检测。另外，在S15的处理中，也可设想到在多个单位电池3中产生内部短路的情况。
附图标记说明
2…车载用电池
10…车载用电池的保护电路
11…第一导电路
15…第一继电器
30…放电电路
31…第二导电路
32…电阻部
33…第二继电器
41…检测部
41A…电流检测部
41B…电压检测部
42…控制部
90…外部电路。

Claims (4)

1.一种车载用电池的保护电路，具有：
第一继电器，设于第一导电路，使从车载用电池向外部电路的电力供给接通或断开，所述第一导电路为从所述车载用电池向所述外部电路供给电力的路径；
放电电路，具备在不同于所述第一导电路的路径中串联连接的第二继电器和电阻部，在所述第二继电器为接通状态时，来自所述车载用电池的电流经由所述电阻部而流动；
检测部，检测所述车载用电池的温度和来自所述车载用电池的输出电流中的至少任一方；及
控制部，当在所述第一继电器为接通状态且所述第二继电器为断开状态的情况下所述检测部检测的温度和输出电流中的至少任一方处于第一异常范围内时，进行将所述第二继电器维持为断开状态并使所述第一继电器切换成断开状态的第一切换控制，在所述第一切换控制之后所述检测部检测的所述车载用电池的温度处于所述第一异常范围内或第二异常范围内的情况下，进行将所述第一继电器维持为断开状态并使所述第二继电器切换成接通状态的第二切换控制。
2.根据权利要求1所述的车载用电池的保护电路，其中，
所述检测部具备检测来自所述车载用电池的输出电流的电流检测部及检测所述车载用电池的温度的温度检测部，
当在所述第一继电器为接通状态且所述第二继电器为断开状态的情况下所述电流检测部检测的所述车载用电池的输出电流处于第一异常范围内时，所述控制部进行所述第一切换控制，在所述第一切换控制之后所述温度检测部检测的所述车载用电池的温度处于所述第二异常范围内的情况下，所述控制部进行所述第二切换控制。
3.根据权利要求1所述的车载用电池的保护电路，其中，
所述检测部具备检测所述车载用电池的温度的温度检测部，
当在所述第一继电器为接通状态且所述第二继电器为断开状态的情况下所述温度检测部检测的所述车载用电池的温度处于第一异常范围内时，所述控制部进行所述第一切换控制，在所述第一切换控制之后所述温度检测部检测的所述车载用电池的温度处于所述第一异常范围内或所述第二异常范围内的情况下，所述控制部进行所述第二切换控制。
4.根据权利要求3所述的车载用电池的保护电路，其中，
所述第一异常范围为预定的第一温度以上的范围，所述第二异常范围为大于所述第一温度的第二温度以上的范围。
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