DE102017201171A1

DE102017201171A1 - Batterievorrichtung, fahrzeug, batterieverwaltungsprogramm und verwaltungsverfahren für eine batterievorrichtung

Info

Publication number: DE102017201171A1
Application number: DE102017201171.8A
Authority: DE
Inventors: Takeyuki Shiraishi; Masashi Nakamura
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2017-07-27
Also published as: US10305299B2; JP2017135834A; CN107017441B; CN107017441A; JP6614443B2; US20170214257A1

Abstract

Eine Batterievorrichtung gemäß der Erfindung umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die Strom zu einer an einem Fahrzeug montierten Fahrzeuglast zuführt; eine Stromunterbrechungseinheit, die veranlasst, dass sich die Energiespeichereinrichtung und die Fahrzeuglast in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden; eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist und eine Diode enthält, die einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt; und eine Steuereinheit, wobei eine CPU in der Steuereinheit einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung zu einem unterbrochenen Zustand ausführt, um eine Spannung zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungseinrichtung zu erfassen, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.

Description

ERFINDUNGSFELD
Die hier angegebene Technik betrifft eine Batterievorrichtung, ein Fahrzeug, ein Batterieverwaltungsprogramm und ein Verwaltungsverfahren für eine Batterievorrichtung.
HINTERGRUND
Eine in JP 05 205781 A angegebene Batterieeinheit ist als eine Batterieeinheit, die an einem Fahrzeug montiert wird und mit einer Schalteinrichtung versehen ist, bekannt. Diese Batterieeinheit öffnet die Schalteinrichtung, um eine Fahrzeuglast von einer Batterie zu trennen, um eine Überentladung der Batterie zu verhindern, wenn ein Spannungsabfall der Batterie für eine bestimmte Zeitdauer in Entsprechung zu einer Vergrößerung der Fahrzeuglast andauert.
Eine derartige Batterieeinheit umfasst einen Fahrzeugstromgenerator, der parallel mit der Last verbunden ist, um die Batterie zu laden. Durch das Öffnen der Schalteinrichtung wird verhindert, dass sich die Batterie in einem Überladungszustand befindet.
ZUSAMMENFASSUNG
Wenn die Schalteinrichtung in der oben beschriebenen Batterieeinheit ausfällt, kann das Auftreten eines anormalen Zustands wie etwa einer Überentladung oder Überladung der Batterie nicht verhindert werden. Deshalb muss der Ausfall der Schalteinrichtung erfasst werden. Wenn ein Spannungsabfallelement parallel mit der Schalteinrichtung verbunden ist und ein Spannungsabfall des Spannungsabfallelements erfasst wird, während der Strom durch eine Stromunterbrechungseinrichtung unterbrochen wird, kann ein Ausfall der Stromunterbrechungseinrichtung diagnostiziert werden.
Wenn ein großer Strom, der den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitet, während der Stromunterbrechung durch die Stromunterbrechungseinrichtung durch das Spannungsabfallelement fließt, kann das Spannungsabfallelement zerstört werden. Wenn ein Spannungsabfallelement mit einem größeren maximal zulässigen Strom verwendet wird, wird der Raum für das Montieren des Spannungsabfallelements vergrößert und werden die Produktionskosten erhöht.
Die vorliegende Anmeldung gibt eine Technik zum Verhindern einer Zerstörung eines Spannungsabfallelements aufgrund eines großen Stroms an, ohne dass hierfür ein Spannungsabfallelement mit einem großen maximal zulässigen Strom verwendet wird.
Die hier angegebene Batterievorrichtung (Energiespeichervorrichtung) ist derart konfiguriert, dass sie umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die Strom zu einer Last zuführt; eine Stromunterbrechungseinheit, die veranlasst, dass sich die Energiespeichereinrichtung und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden; eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinheit verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn ein Strom durch sie fließt; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinheit zu einem unterbrochenen Zustand ausführt, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Batterievorrichtung.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Batterievorrichtung.
4 ist ein Blockdiagramm der Batterievorrichtung.
5 ist eine schematische Ansicht, die eine Stromunterbrechungsschaltung zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm eines Batterieschutzprozesses.
7 ist ein Flussdiagramm eines Ausfalldiagnoseprozesses.
8 ist ein Flussdiagramm eines Unterbindungsprozesses.
9 ist eine schematische Ansicht, die eine Stromunterbrechungsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine schematische Ansicht, die eine Modifikation einer Hilfsstromunterbrechungseinrichtung zeigt.
11 ist ein Flussdiagramm eines Batterieschutzprozesses.
12 ist ein Flussdiagramm eines Unterbindungsprozesses gemäß einer dritten Ausführungsform.
13 ist ein Flussdiagramm eines Ausfalldiagnoseprozesses.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hier angegebene Technik ist derart konfiguriert, dass sie umfasst: eine sekundäre Batterie, die Strom zu einer Last zuführt; eine Stromunterbrechungseinheit, die veranlasst, dass sich die sekundäre Batterie und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden; eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinheit verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinheit zu einem unterbrochenen Zustand ausführt, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms aktiviert werden soll, nicht aktiviert ist.
Die hier angegebene Technik kann eine Zerstörung eines Spannungsabfallelements aufgrund eines großen Stroms verhindern, ohne dass hierfür ein Spannungsabfallelement mit einem großen maximal zulässigen Strom verwendet wird.
(Zusammenfassung der Ausführungsform)
Im Folgenden wird zuerst eine Zusammenfassung einer Batterievorrichtung, eines Batterieverwaltungsprogramms und eines Verwaltungsverfahrens für eine Batterievorrichtung gemäß der Ausführungsform gegeben.
Eine Batterievorrichtung gemäß der Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass sie umfasst: eine sekundäre Batterie, die Strom zu einer Last zuführt; eine Stromunterbrechungseinheit, die veranlasst, dass sich die sekundäre Batterie und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden; eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinheit verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt; und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinheit zu einem unterbrochenen Zustand ausführt, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.
Ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass es die Batterievorrichtung, die Last und ein Lastsystem zum Steuern des Betriebs der Last umfasst.
Ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass es die Batterievorrichtung, die Last und ein Lastsystem umfasst, wobei das Lastsystem eine Aktivierung der hohen Last verhindert, wenn es einen Unterbindungsbefehl empfängt.
Ein Batterieverwaltungsprogramm gemäß der Ausführungsform veranlasst eine Steuereinheit in einer Batterievorrichtung, die eine sekundäre Batterie, die Strom zu einer Last zuführt, eine Stromunterbrechungseinheit, die veranlasst, dass sich die sekundäre Batterie und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden, und eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinheit verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt, umfasst, einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinheit zu einem unterbrochenen Zustand auszuführen, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.
Ein Verwaltungsverfahren für eine Batterievorrichtung gemäß der Ausführungsform ist ein Verwaltungsverfahren für eine Batterievorrichtung, die umfasst: eine sekundäre Batterie, die Strom zu einer Last zuführt; eine Stromunterbrechungseinrichtung, die veranlasst, dass sich die sekundäre Batterie und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden; und eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinheit verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt; wobei das Verfahren das Ausführen eines Unterbrechungsprozesses für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung zu einem unterbrochenen Zustand umfasst, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.
Gemäß der Batterievorrichtung, dem Batterieverwaltungsprogramm und dem Verwaltungsverfahren für eine Batterievorrichtung wie oben beschrieben wird die Stromunterbrechungseinheit durch den Unterbrechungsprozess in einen Unterbrechungszustand versetzt, wenn die hohe Last nicht aktiviert ist. Wenn sich also mit anderen Worten die Stromunterbrechungseinheit in dem Unterbrechungszustand befindet, wird die hohe Last nicht aktiviert, wodurch verhindert werden kann, dass ein Strom, der den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitet, durch das Spannungsabfallelement fließt. Es kann also verhindert werden, dass das Spannungsabfallelement aufgrund eines großen Stroms zerstört wird, ohne dass hierfür ein Spannungsabfallelement mit einem großen maximal zulässigen Strom verwendet wird.
Die Batterievorrichtung und das Fahrzeug gemäß der Erfindung können wie nachfolgend beschrieben konfiguriert sein.
Die Batterievorrichtung kann eine Spannungserfassungseinheit enthalten, die eine Spannung zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungseinheit erfasst, wobei die Steuereinheit ausführt: einen ersten Spannungserfassungsprozess zum Erfassen einer Spannung durch das Schalten der Stromunterbrechungseinheit zu einem leitenden Zustand; einen zweiten Spannungserfassungsprozess zum Erfassen einer Spannung durch das Ausführen des Unterbrechungsprozesses; und einen Ausfalldiagnoseprozess zum Diagnostizieren, ob ein Ausfall der Stromunterbrechungseinheit aufgetreten ist, basierend auf der Spannung in dem ersten Spannungserfassungsprozess und der Spannung in dem zweiten Spannungserfassungsprozess.
Die derart konfigurierte Batterievorrichtung kann bestimmen, ob ein Ausfall der Stromunterbrechungseinheit aufgetreten ist oder nicht, basierend auf der Spannung in dem ersten Spannungserfassungsprozess und der Spannung in dem zweiten Spannungserfassungsprozess, wobei durch die Parallelschaltung verhindert wird, dass sich die Last und die sekundären Batterien in einem unterbrochenen Zustand befinden, wenn sich die Stromunterbrechungseinheit in dem unterbrochenen Zustand in dem zweiten Spannungserfassungsprozess für die Ausfalldiagnose befindet.
Dementsprechend kann die derart konfigurierte Batterievorrichtung eine Zerstörung des Spannungsabfallelements, das eine Ausfalldiagnose durch das Veranlassen einer Spannungsdifferenz an der Stromunterbrechungseinheit zwischen dem leitenden Zustand und dem unterbrochenen Zustand bewerkstelligt, aufgrund eines großen Stroms verhindern, ohne dass hierfür ein Spannungsabfallelement mit einer großen Größe verwendet wird.
Der Ausfalldiagnoseprozess kann innerhalb einer kürzeren Zeit als der Startzeit für das Starten der hohen Last ausgeführt werden.
Gemäß dieser Konfiguration kann der Ausfalldiagnoseprozess um ungefähr einige hundert Millisekunden kürzer als die Startzeit für das Starten der hohen Last wie etwa einen Startermotor ausgeführt werden. Der Ausfalldiagnoseprozess kann also ausgeführt werden, ohne ein seltsames Gefühl während des Startens der hohen Last zu verursachen.
Eine Batterieladeeinrichtung für das Laden der sekundären Batterie kann mit der sekundären Batterie über die Stromunterbrechungseinheit verbunden sein. Und das Spannungsabfallelement kann eine Diode sein, die gestattet, dass Strom von der sekundären Batterie zu der Last fließt.
Wenn sich gemäß dieser Konfiguration die Stromunterbrechungseinheit in dem unterbrochenen Zustand befindet, wird ein Spannungsabfallwert konstant, wodurch der Zustand der Stromunterbrechungseinheit im Vergleich zu einer Konfiguration, in welcher ein Spannungsabfall variabel ist, einfach bestimmt werden kann. Außerdem kann in dem Unterbrechungszustand der Stromunterbrechungseinheit nur eine Entladung von der sekundären Batterie zu der Last erlaubt werden, wodurch ein Laden der sekundären Batterie und ein Erreichen eines Überladungszustands verhindert werden können.
Die Parallelschaltung kann eine Hilfsstromunterbrechungseinheit enthalten, die in Reihe mit dem Spannungsabfallelement verbunden ist und zu einem leitenden Zustand und einem unterbrochenen Zustand geschaltet wird.
Gemäß dieser Konfiguration kann eine Entladung durch die Hilfsstromunterbrechungseinheit abgebrochen werden, bevor die sekundäre Batterie einen Überentladungszustand erreicht. Dadurch kann verhindert werden, dass die sekundäre Batterie einen Überentladungszustand erreicht.
Die Steuereinheit kann einen Unterbindungsbefehl für das Unterbinden einer Aktivierung der hohen Last während des Unterbrechungsprozesses an ein Lastsystem zum Steuern des Betriebs der Last ausgeben, bevor der Unterbrechungsprozess ausgeführt wird.
Gemäß dieser Konfiguration wird der Unterbindungsbefehl von der Batterievorrichtung am das Lastsystem ausgegeben, sodass der Unterbrechungsprozess in einem Zustand ausgeführt werden kann, in dem eine Aktivierung der hohen Last unterbunden wird, wodurch verhindert werden kann, dass ein Strom, der den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitet, durch das Spannungsabfallelement fließt. Dadurch kann eine Zerstörung des Spannungsabfallelements verhindert werden.
Die Steuereinheit kann den Unterbrechungsprozess in Reaktion auf die Eingabe eines Unterbrechungserlaubnisbefehls für die Stromunterbrechungseinheit ausführen, der ausgegeben wird, nachdem ein den Betrieb der Last steuerndes Lastsystem den Betrieb der hohen Last unterbunden hat.
Gemäß dieser Konfiguration führt die Steuereinheit den Unterbrechungsprozess gemäß dem Unterbrechungserlaubnisbefehl aus, der in Reaktion auf das Unterbinden des Betriebs der hohen Last durch das Lastsystem ausgegeben wird, wodurch der Fluss eines Stroms, der den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitet, durch das Spannungsabfallelement verhindert werden kann. Dadurch kann eine Zerstörung des Spannungsabfallelements verhindert werden.
Die Steuereinheit kann den Unterbrechungsprozess in Reaktion auf eine Eingabe eines Unterbrechungserlaubnisbefehls ausführen, der ausgegeben wird, nachdem das Lastsystem den Betrieb der hohen Last durch den Unterbindungsbefehl unterbunden hat.
Gemäß dieser Konfiguration unterbindet das Lastsystem den Betrieb der hohen Last durch den Unterbindungsbefehl von der Steuereinheit und schaltet die Steuereinheit die Stromunterbrechungseinrichtung zu einem unterbrochenen Zustand basierend auf dem danach ausgegebenen Unterbrechungserlaubnisbefehl, wodurch eine Zerstörung des Spannungsabfallelements aufgrund eines großen Stroms verhindert werden kann.
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform, in der die Technik der Erfindung auf ein Fahrzeug 10 wie etwa ein Auto angewendet ist, wird im Folgenden mit Bezug auf 1 bis 8 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Fahrzeug 10: eine Fahrzeuglast (ein Beispiel für eine „Last”) 12 wie etwa einen Startermotor für das Starten eines Verbrennungsmotors oder elektrische Komponenten, die in einem Motorraum 11 installiert sind; eine Batterievorrichtung 20, die mit der Fahrzeuglast 12 verbunden ist; einen Fahrzeugstromgenerator (ein Beispiel für eine „Batterieladeeinrichtung”) 14 wie etwa eine Lichtmaschine, die mit der Fahrzeuglast 12 und der Batterievorrichtung 20 verbunden ist; und eine fahrzeugseitige elektronische Steuereinheit (nachfolgend als „Fahrzeug-ECU” bezeichnet) 13, die den Betrieb der Fahrzeuglast 12 steuert. Die fahrzeugseitige elektronische Steuereinheit ist ein Beispiel für ein Lastsystem.
Die Fahrzeuglast 12 wird durch eine Stromversorgung von der Batterievorrichtung 20 und dem Fahrzeugstromgenerator 14 aktiviert. Wenn die Stromzufuhr von dem Fahrzeugstromgenerator 14 klein ist, wird die Fahrzeuglast 12 aktiviert, indem sie eine Stromversorgung von der Batterievorrichtung 20 empfängt.
Der Fahrzeugstromgenerator 14 dreht sich mit dem Antrieb des Verbrennungsmotors in dem Fahrzeug 10, um Strom zu erzeugen, und führt den erzeugten Strom zu der Fahrzeuglast 12 und der Batterievorrichtung 20 zu.
Die Fahrzeug-ECU 13 ist kommunikativ mit der Fahrzeuglast 12, dem Fahrzeugstromgenerator 14, der Batterievorrichtung 20 usw. über Kommunikationsleitungen W verbunden, um dem Betrieb des Verbrennungsmotors und der Fahrzeuglast 12 basierend auf dem Zustand des Fahrzeugs 10 oder dem Zustand der Batterievorrichtung 20 zu steuern. Es ist zu beachten, dass 1 nicht alle Kommunikationsleitungen W zeigt, um die Zeichnung zu vereinfachen. Es kann zum Beispiel eine LIN-Kommunikation als Kommunikationssystem zwischen der Fahrzeug-ECU 13 und der Batterievorrichtung 20 verwendet werden.
Wie in 2 gezeigt, weist die Batterievorrichtung 20 ein blockförmiges Batteriegehäuse 21 auf. Wie in 3 und 4 gezeigt, sind eine Vielzahl von sekundären Batterien (Energiespeichereinrichtungen) 30, die in Reihe verbunden sind, eine Batterieverwaltungseinheit (nachfolgend als „BMU” bezeichnet) 50, die die sekundären Batterien 30 verwaltet, ein Stromsensor 40, der einen durch die sekundären Batterien 30 fließenden Strom erfasst, eine Stromunterbrechungsschaltung 80 usw. in dem Batteriegehäuse 21 untergebracht.
In 3 sind der Stromsensor 40 und die Stromunterbrechungsschaltung 80 nicht gezeigt und ist der interne Aufbau vereinfacht dargestellt, um den Aufbau des Batteriegehäuses 21 zu verdeutlichen. Bei Bezugnahmen auf 2 und 3 ist die Oben-Unten-Richtung des Batteriegehäuses 21 als eine Z-Richtung definiert, ist die Richtung entlang der langen Seite des Batteriegehäuses 21 als eine X-Richtung definiert und ist die Richtung entlang der Tiefe des Batteriegehäuses 21 als eine Y-Richtung definiert, wenn das Batteriegehäuse 21 ohne Neigung in Bezug auf die Installationsebene platziert ist.
Das Batteriegehäuse 21 ist aus einem Kunstharz ausgebildet, und die obere Wand 21A des Batteriegehäuses 21 weist eine im Wesentlichen rechteckige Form in einer Draufsicht mit einer Höhendifferenz in der Y-Richtung wie in 2 und 3 gezeigt auf. Ein Paar von Anschlussteilen 22, mit denen nicht gezeigte Kabelbaumanschlüsse verbunden sind, ist an beiden Enden eines unteren Teils der oberen Wand 21a in der X-Richtung vorgesehen, um in der oberen Wand 21A eingebettet zu sein. Das Paar von Anschlussteilen 22 ist aus einem Metall wie zum Beispiel einer Bleilegierung ausgebildet, wobei einer aus dem Paar von Anschlussteilen 22 ein positiver Elektrodenanschluss 22P ist und der andere ein negativer Elektrodenanschluss 22N ist.
Wie in 3 gezeigt, umfasst das Batteriegehäuse 21 einen kastenförmigen Gehäusekörper 23, der oben geöffnet ist, ein Positionierungsglied 24 für das Positionieren der sekundären Batterien 30, einen inneren Deckel 25, der oben an dem Gehäusekörper 23 angebracht ist, und einen oberen Deckel 26, der oben an dem inneren Deckel 25 angebracht ist.
Wie in 3 gezeigt, sind eine Vielzahl von Zellenkammern 23A für das individuelle Aufnehmen der sekundären Batterien 30 in der X-Richtung in dem Gehäusekörper 23 angeordnet.
Wie in 3 gezeigt, umfasst das Positionierungsglied 24 eine Vielzahl von Sammelschienen 27, die an seiner oberen Fläche angeordnet sind. Weil das Positionierungsglied 24 über den sekundären Batterien 30 in dem Gehäusekörper 23 angeordnet ist, werden die sekundären Batterien 30 durch die Sammelschienen 27 positioniert und in Reihe verbunden.
Wie in 3 gezeigt, kann der innere Deckel 25 die BMU 50 an seiner Innenseite positionieren. Und wenn der innere Deckel 25 an dem Gehäusekörper 23 montiert wird, werden die sekundären Batterien 30 und die BMU 50 miteinander verbunden.
Die sekundären Batterien 30 sind Lithium-Ionen-Batterien, die negative Aktivmaterialien aus Graphit und positive Aktivmaterialien aus Eisenphosphaten wie etwa LiFePO4 verwenden. Wie in 4 gezeigt, sind die in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 in Reihe mit dem Stromsensor 40 und der Stromunterbrechungsschaltung 80 verbunden, sodass der Stromsensor 40 auf der Seite der negativen Elektrode und die Stromunterbrechungsschaltung 80 auf der Seite der positiven Elektrode in Bezug auf die sekundären Batterien 30 angeordnet sind. Der Stromsensor 40 ist mit dem negativen Elektrodenanschluss 22N verbunden, und die Stromunterbrechungsschaltung 80 ist mit dem positiven Elektrodenanschluss 22P verbunden. Deshalb sind die in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 mit dem Paar von Anschlussteilen 22 über den Stromsensor 40 und die Stromunterbrechungsschaltung 80 verbunden.
Wie in 4 gezeigt, ist die BMU 50 derart konfiguriert, dass sie eine Steuereinheit 60 und eine Spannungserfassungsschaltung (ein Beispiel für eine „Spannungserfassungseinheit”) 70 enthält.
Die Spannungserfassungsschaltung 70 ist mit beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und beiden Enden jeder der sekundären Batterien 30 über Stromerfassungsleitungen verbunden. Die Spannungserfassungsschaltung 70 erfasst eine Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80, eine Spannung jeder der sekundären Batterien 30 und die gesamte Spannung V der in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 in Reaktion auf einen Befehl von der Steuereinheit 60.
Die Steuereinheit 60 enthält eine zentrale Verarbeitungseinheit (nachfolgend als „CPU” bezeichnet) 61, einen Speicher 63, eine Kommunikationseinheit 65 und eine Stromerfassungseinheit 67. Die Stromerfassungseinheit 67 erfasst einen durch die sekundären Batterien 30 fließenden Strom mittels des Stromsensors 40.
Der Speicher 63 speichert verschiedene Programme für das Steuern des Betriebs der BMU 50 und Daten, die für die Ausführung von verschiedenen Programmen erforderlich sind, wie etwa einzelne und gesamte Überentladungs-Spannungsschwellwerte der sekundären Batterien 30 sowie einzelne und gesamte Überladungs-Spannungsschwellwerte der sekundären Batterien 30. Der Speicher 63 speichert weiterhin Spannungen und Ströme, die durch die Steuereinheit 60 und die Spannungserfassungsschaltung 70 gemessen werden.
Die Kommunikationseinheit 65 ist mit der Fahrzeug-ECU 13 kommunikativ verbunden, um einen von der Fahrzeug-ECU 13 ausgegebenen Befehl von der ECU 13 an die Steuereinheit 60 zu senden und einen von der CPU 61 in der Steuereinheit 60 ausgegebenen Befehl von der Steuereinheit 60 an die Fahrzeug-ECU 13 zu senden.
Die CPU 61 steuert die entsprechenden Einheiten in der Batterievorrichtung 20, um die sekundären Batterien 30 basierend auf der Spannung und dem Strom, die durch die Spannungserfassungsschaltung 70 und die Stromerfassungseinheit 67 gemessen werden, und basierend auf den verschiedenen Programmen und den aus dem Speicher 63 gelesenen Daten zu schützen.
Wie in 5 gezeigt, umfasst die Stromunterbrechungsschaltung 80 eine Stromunterbrechungseinrichtung 81 und eine Parallelschaltung 83, die parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung 81 verbunden ist.
Die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ist zum Beispiel ein Kontaktrelais (mechanischer Schalter), der zwischen den sekundären Batterien 30 und dem positiven Elektrodenanschluss 24P derart angeordnet ist, dass sein eines Ende mit den sekundären Batterien 30 verbunden ist und das andere Ende mit dem positiven Elektrodenanschluss 24P verbunden ist. Die Stromunterbrechungseinrichtung 81 wird in Reaktion auf den Befehl von der CPU 61 in der BMU 50 aktiviert, um zu veranlassen, dass sich die sekundären Batterien 30 und der positive Elektrodenanschluss 24P in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden. Die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ist in dieser Ausführungsform ein Kontaktrelais, wobei es sich aber auch um einen Halbleiterschalter wie etwa einen FET handeln könnte.
Die Parallelschaltung 83 umfasst eine Diode (ein Beispiel für ein „Spannungsabfallelement”) 82, die derart angeordnet ist, dass die Richtung des von dem positiven Elektrodenanschluss 24P von den sekundären Batterien 30, d. h. zu der Fahrzeuglast 12 von den sekundären Batterien 30 fließenden Stroms die Vorwärtsrichtung ist. Wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand befindet, fließt ein Strom in der Vorwärtsrichtung durch die Diode 82, wodurch ein Spannungsabfall in der Vorwärtsspannung Vf zwischen beiden Enden der Diode 82 auftritt. Die Vorwärtsspannung Vf ist ein im Wesentlichen fixer Wert, der zuvor in dem Speicher 63 gespeichert wird.
Um die sekundären Batterien 30 zu schützen, führt die CPU 61 einen Batterieschutzprozess zum Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung 81, einen Ausfalldiagnoseprozess für die Stromunterbrechungsvorrichtung 81 usw. basierend auf der Spannung und dem Strom, die durch die Spannungserfassungsschaltung 70 und die Stromerfassungseinheit 67 gemessen werden, und auf verschiedenen in dem Speicher 63 gespeicherten Programmen durch.
Der Batterieschutzprozess wird im Folgenden mit Bezug auf 6 beschrieben.
In dem Batterieschutzprozess erfasst die CPU 61 eine einzelne Spannung V1 jeder der sekundären Batterien 30 und die gesamte Spannung V2 der in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 (S11) und vergleicht die einzelne Spannung V1 und die gesamte Spannung V2 mit einem einzelnen Überladungs-Spannungsschwellwert und einem gesamtem Überladungs-Spannungsschwellwert, die in dem Speicher 63 gespeichert sind (S12).
Der einzelne Überladungs-Spannungsschwellwert nimmt einen Wert an, der etwas kleiner als der Spannungswert einer der sekundären Batterien 30 in einem Überladungszustand ist. Und der gesamte Überladungs-Spannungsschwellwert nimmt einen Wert an, der etwas kleiner als der Spannungswert der in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 in dem Überladungszustand ist.
Wenn bestimmt wird, dass die einzelne Spannung V1 einer der sekundären Batterien 30 gleich oder größer als der einzelne Überladungs-Spannungsschwellwert ist oder dass die gesamte Spannung V2 gleich oder größer als der gesamte Überladungs-Spannungsschwellwert ist (S12: JA), bestimmt die CPU 61, dass die sekundären Batterien 30 wahrscheinlich einen Überladungszustand erreichen, und sendet einen Unterbrechungsschaltbefehl für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu einem unterbrochenen Zustand an die Stromunterbrechungseinrichtung 81. Gemäß diesem Prozess wird die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet (S13), um den Strom zwischen den sekundären Batterien 30 und dem Fahrzeugstromgenerator 14 zu unterbrechen, wodurch verhindert werden kann, dass die sekundären Batterien 30 den Überladungszustand erreichen. Dann wird der Batterieschutzprozess beendet.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass alle einzelnen Spannungen V1 kleiner als der einzelne Überladungs-Spannungsschwellwert ist und die gesamte Spannung V2 kleiner als der gesamte Überladungs-Spannungsschwellwert ist (S12: NEIN), vergleicht die CPU 61 jede einzelne Spannung V1 und die gesamte Spannung V2 mit dem einzelnen Überentladungs-Spannungsschwellwert und dem gesamten Überentladungs-Spannungsschwellwert, die in dem Speicher 63 gespeichert sind (S14). Der einzelne Überentladungs-Spannungsschwellwert nimmt einen Wert an, der etwas größer als der Spannungswert ist, wenn sich eine der sekundären Batterien 30 in einem Überentladungszustand befindet. Und der gesamte Überentladungs-Spannungsschwellwert nimmt einen Wert an, der etwas größer als der Spannungswert ist, wenn sich die in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 in dem Überentladungszustand befinden.
Wenn bestimmt wird, dass die einzelne Spannung V1 einer beliebigen der sekundären Batterien 30 kleiner als der einzelne Überladungs-Spannungsschwellwert ist und die gesamte Spannung V2 kleiner als der gesamte Überladungs-Spannungsschwellwert ist und weiterhin die einzelne Spannung V1 einer beliebigen der sekundären Batterien 30 gleich oder kleiner als der einzelne Überentladungs-Spannungsschwellwert ist oder die gesamte Spannung V2 gleich oder kleiner als der gesamte Überentladungs-Spannungsschwellwert ist (S12: NEIN und S14: JA), bestimmt die CPU 61, dass die sekundären Batterien 30 wahrscheinlich den Überentladungszustand erreichen, und sendet den Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81. Gemäß diesem Prozess wird die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet (S15), um den Strom zwischen den sekundären Batterien 30 und dem Fahrzeugstromgenerator 14 zu unterbrechen, wodurch verhindert werden kann, dass die sekundären Batterien 30 den Überentladungszustand erreichen. Dann wird der Batterieschutzprozess beendet.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass alle einzelnen Spannungen V1 kleiner als der einzelne Überladungs-Spannungsschwellwert sind und die gesamte Spannung V2 kleiner als der gesamte Überladungs-Spannungsschwellwert ist und weiterhin alle einzelnen Spannungen V1 größer als der einzelne Überentladungs-Spannungsschwellwert sind und die gesamte Spannung V2 größer als der gesamte Überentladungs-Spannungsschwellwert ist (S12: NEIN und S14: NEIN), beendet die CPU 61 den Batterieschutzprozess.
Auf diese Weise wird der Batterieschutzprozess immer oder periodisch wiederholt, um zu verhindern, dass sich die sekundären Batterien 30 in dem Überladungszustand oder in dem Überentladungszustand befinden.
Im Folgenden wird ein Ausfalldiagnoseprozess für die Stromunterbrechungseinrichtung 81 mit Bezug auf 7 beschrieben.
Die Ausfalldiagnose für die Stromunterbrechungseinrichtung 81 wird ausgeführt, wenn eine vorbestimmte Zeit seit der Ausführung des letzten Ausfalldiagnoseprozesses abgelaufen ist und der durch die Stromerfassungseinheit 67 gemessene Entladungsstrom kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Mit anderen Worten wird der Ausfalldiagnoseprozess für die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ausgeführt, wenn das Fahrzeug 10 für eine bestimmte Zeitperiode nicht bewegt wird und das Fahrzeug 10 einen geparkten Zustand erreicht.
Ein Ausfall der Stromunterbrechungseinrichtung 81 umfasst einen offenen Ausfall, in dem aufgrund des Ausfalls einer magnetischen Antriebsspule der Stromunterbrechungseinrichtung 81 oder von ähnlichem die Stromunterbrechungseinrichtung 81 auch dann in einem unterbrochenen Zustand bleibt, wenn die CPU 61 einen Leitungsschaltbefehl ausgibt, und weiterhin einen geschlossenen Ausfall, in dem aufgrund eines unbeabsichtigten Schweißens des Kontakts der Stromunterbrechungseinrichtung 81 oder von ähnlichem die Stromunterbrechungseinrichtung 81 auch dann in einem leitenden Zustand bleibt, wenn die CPU 61 einen Unterbrechungsschaltbefehl ausgibt.
In der Ausfalldiagnose für die Stromunterbrechungseinrichtung 81 bestimmt die CPU 61, ob die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ausgefallen ist oder nicht, indem sie die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem leitenden Zustand oder dem unterbrochenen Zustand schaltet. Wenn bestimmt wird, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ausgefallen ist, wird bestimmt, ob der Ausfall ein offener Ausfall oder ein geschlossener Ausfall ist.
Wenn in dem Ausfalldiagnoseprozess die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem unterbrochenen Zustand versetzt wird, fließt ein Strom oder Dunkelstrom, der zu einer niedrigen Last, die durch einen kleineren Strom als der maximal zulässige Strom der Diode 82 aktiviert wird, zuzuführen ist, zu der Fahrzeuglast 12 von den sekundären Batterien 30 über die Diode 82. Wenn jedoch das Fahrzeug 10 gestartet wird, während sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand befindet, kann ein großer Strom von den sekundären Batterien 30 zu der Fahrzeuglast 12 wie etwa einem Startermotor fließen. Wenn in diesem Fall der große Strom den maximal zulässigen Strom der Diode 82 überschreitet und also ein großer Strom von den sekundären Batterien 30 fließt, um eine hohe Last 12A, die durch eine den maximal zulässigen Strom der Diode 82 überschreitende Stromzufuhr aktiviert wird, zu aktivieren, kann die Diode 82 unter Umständen zerstört werden. Wenn eine Diode mit einem größeren maximal zulässigen Strom verwendet wird, wird der für das Montieren der Diode erforderliche Raum vergrößert, weil die Diode größer dimensioniert ist, und werden zudem die Produktionskosten erhöht.
Angesichts dessen gibt in der Ausfalldiagnose der vorliegenden Ausführungsform die CPU 61 einen Unterbindungsbefehl für das Unterbinden einer Aktivierung der hohen Last 12A zu der Fahrzeug-ECU 13 aus, bevor der Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung 81 von dem leitenden Zustand zu dem unterbrochenen Zustand ausgeführt wird.
Insbesondere wenn die Ausfalldiagnose gestartet wird, misst die CPU 61 die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 (S22).
In diesem Fall befindet sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 normalerweise in dem leitenden Zustand, sodass die Spannung CV1 zwischen beiden Enden als eine geschlossene Spannung CV1 gemessen wird, wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem leitenden Zustand befindet. Es ist zu beachten, dass die Prozesse S21 und S22 einem „ersten Spannungserfassungsprozess” entsprechen.
Im Folgenden misst die CPU 61 mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 eine offene Spannung CV2, wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in der Stromunterbrechungsschaltung 80 in dem unterbrochenen Zustand befindet, und berechnet eine Spannungsdifferenz ΔCV zwischen der geschlossenen Spannung CV1 und der offenen Spannung CV2. In diesem Fall gibt die CPU 61 einen Unterbindungsbefehl an die Fahrzeug-ECU 13 über die Kommunikationseinheit 65, damit die hohe Last 12A nicht aktiviert wird, aus, bevor sie den Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ausgibt (S23). Dabei wird der Unterbindungsbefehl ausgegeben, indem ein Pulssignal (Aufwecksignal) mit einer spezifischen Breite, die in Entsprechung zu dem LIN-Kommunikationsstandard spezifiziert wird, gesendet wird.
Dann beginnt die CPU 61 damit, zu überwachen, ob eine Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung von der Fahrzeug-ECU 13 ausgegeben wird oder nicht (S24). Wenn erfasst wird, dass die Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung von der Fahrzeug-ECU 13 ausgegeben wird (S24: JA), sendet die CPU 61 den Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 (S25) und misst die offene Spannung CV2, wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in der Stromunterbrechungsschaltung 80 in dem unterbrochenen Zustand befindet, mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 (S26). Es ist zu beachten, dass die Prozesse in S25 und S26 einem „zweiten Spannungserfassungsprozess” entsprechen.
Dann berechnet die CPU 61 einen absoluten Wert (|CV1 – CV2|) der Differenz zwischen der geschlossenen Spannung CV1 und der offenen Spannung CV2 als eine Spannungsdifferenz ΔCV und vergleicht die Spannungsdifferenz ΔCV mit der in dem Speicher 63 gespeicherten Vorwärtsspannung Vf (S27).
Wenn der Vergleich ergibt, dass die Spannungsdifferenz ΔCV im Wesentlichen gleich der Vorwärtsspannung Vf ist (S27: JA), wird bestimmt, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 von dem leitenden Zustand zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wird und dass ein Vorwärtsstrom durch die Diode 82 fließt, um einen Spannungsabfall in der Vorwärtsspannung Vf zwischen beiden Enden der Diode 82 zu veranlassen. Es wird also bestimmt, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 nicht ausgefallen ist (S28), und der Ausfalldiagnoseprozess wird beendet.
Wenn die Spannungsdifferenz ΔCF beinahe gleich null ist (S27: NEIN), werden die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und die Vorwärtsschaltung Vf verglichen (S29).
Wenn die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und die Vorwärtsspannung Vf beinahe gleich sind (S29: JA), wird bestimmt, dass ein Spannungsabfall in der Vorwärtsspannung Vf zwischen beiden Enden der Diode 82 auftritt, weil der Vorwärtsstrom durch die Diode 82 fließt, sodass diagnostiziert wird, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 einen offenen Ausfall aufweist (S29-1).
Wenn dagegen die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 beinahe gleich null ist (wenn die Spannung CV1 zwischen beiden Enden und die Vorwärtsspannung Vf nicht beinahe gleich sind) (S29: NEIN), wird bestimmt, dass der Strom durch die Stromunterbrechungseinrichtung 81 fließt, sodass diagnostiziert wird, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 einen geschlossenen Ausfall aufweist (S29-2).
Im Folgenden wird der Unterbindungsprozess der Fahrzeug-ECU 13 basierend auf dem von der CPU 61 ausgegebenen Unterbindungsbefehl mit Bezug auf 8 beschrieben.
Die Fahrzeug-ECU 13 überwacht, ob der Unterbindungsbefehl von der Steuereinheit 60 in der BMU 50 der Batterievorrichtung 20 ausgegeben wird oder nicht (S31). Und wenn der Unterbindungsbefehl eingegeben wird (S31: JA), bestimmt die Fahrzeug-ECU 13, ob der Betrieb der hohen Last 12A aus der Fahrzeuglast 12 unterbunden werden kann oder nicht (S32).
Wenn es unmöglich ist, den Betrieb der hohen Last 12A zu unterbinden (S32: NEIN), überwacht die Fahrzeug ECU 13 die hohe Last 12A, bis die Fahrzeug-ECU 13 bestimmen kann, dass kein Problem mit dem Unterbinden des Betriebs der hohen Last 12A gegeben ist.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass kein Problem mit dem Unterbinden des Betriebs der hohen Last 12A gegeben ist (S32: JA), unterbindet die ECU 13 eine Aktivierung der hohen Last 12A während einer vorbestimmten Periode (S33). Es ist zu beachten, dass eine andere Fahrzeuglast 12 als die hohe Last 12A aktiviert werden kann, sodass die Steuerung des Fahrzeugs 10 aufrechterhalten werden kann.
Wenn der Betrieb der hohen Last 12A unterbunden wird, gibt die ECU 13 eine Unterbrechungserlaubnisbenachrichtigung an die Steuereinheit 60 in der Batterievorrichtung 20 aus (S34) und beendet dann den Unterbindungsprozess.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Diode 82 parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung 81 verbunden. In dem Ausfalldiagnoseprozess wird eine Spannungsdifferenz ΔCV1 mit der gleichen Größe wie die Vorwärtsspannung Vf zwischen der geschlossenen Spannung CV1, wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem leitenden Zustand befindet, und der offenen Spannung CV2, wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand befindet, verursacht. Die Ausfalldiagnose der Stromunterbrechungseinrichtung 81 kann also einfach durchgeführt werden.
Weiterhin wird in dem Ausfalldiagnoseprozess vor dem Ausgeben des Unterbrechungsschaltbefehls an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 der Unterbindungsbefehl für das Unterbinden einer Aktivierung der hohen Last 12A, der durch einen den maximal zulässigen Strom der Diode 82 überschreitenden Strom aktiviert wird, an die Fahrzeug-ECU 13 ausgegeben. Basierend darauf, dass die Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung durch die Fahrzeug-ECU 13 ausgegeben wird (basierend darauf, dass der Betrieb der hohen Last 12A für eine vorbestimmte Zeit durch die Fahrzeug-ECU 13 unterbunden wird), wird der Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 ausgegeben. Durch diese Konfiguration kann also verhindert werden, dass ein den maximal zulässigen Strom überschreitender Strom durch die Diode 82 fließt.
Insbesondere kann dieser Ausführungsform verhindern, dass die Diode 82, die eine Ausfalldiagnose bewerkstelligt, indem sie eine Spannungsdifferenz an der Stromunterbrechungseinrichtung 81 zwischen dem leitenden Zustand und dem unterbrochenen Zustand veranlasst, aufgrund eines großen Stroms zerstört wird, ohne dass hierfür eine groß dimensionierte Diode 82 verwendet wird.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Diode 82, die einen beinahe konstanten Spannungsabfall veranlasst, parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung 81 verbunden. Es kann also einfach diagnostiziert werden, ob die Stromunterbrechungseinrichtung 81 einen offenen Ausfall oder einen geschlossenen Ausfall aufweist, indem lediglich die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und die Vorwärtsspannung Vf verglichen werden.
Diese Ausführungsform verwendet die Diode 82 als das Spannungsabfallelement, das parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung 81 verbunden ist, wobei die Diode 82 derart angeordnet ist, dass der durch die Diode 82 fließende Strom in der Vorwärtsrichtung von den sekundären Batterien 30 zu der Fahrzeuglast 12 fließt. Diese Ausführungsform kann also verhindern, dass die sekundären Batterien 30 durch den Fahrzeugstromgenerator 14 überladen werden, und kann eine Unterbrechung der Stromversorgung zu der Fahrzeuglast 12 von den sekundären Batterien 30 während der Steuerung des Fahrzeugs 10 verhindern.
In dieser Ausführungsform kann der Ausfalldiagnoseprozess um einige hundert Millisekunden kürzer als die Startzeit für das Starten der Fahrzeuglast 12 wie etwa eines Startermotors ausgeführt werden. Der Ausfalldiagnoseprozess kann also ausgeführt werden, ohne dabei ein seltsames Gefühl beim Starten des Fahrzeugs 10 zu verursachen.
<Zweite Ausführungsform>
Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 9 bis 11 beschrieben.
Eine Stromunterbrechungsschaltung 180 in der zweiten Ausführungsform ist derart konfiguriert, dass die Konfiguration der Parallelschaltung 83 in der Stromunterbrechungsschaltung 80 in der ersten Ausführungsform geändert ist, wobei die Konfiguration, der Betrieb und die Effekte, die gleich wie in der ersten Ausführungsform sind, hier nicht nochmals beschrieben werden. Gleiche Komponenten wie in der ersten Ausführungsform werden hier durch gleiche Bezugszeichen identifiziert.
Eine Parallelschaltung 183 in der Stromunterbrechungsschaltung 180 der zweiten Ausführungsform enthält nicht nur eine Diode 82, sondern auch eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184, die in Reihe mit der Diode 82 verbunden ist.
Die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 ist zum Beispiel ein Kontaktrelais (mechanischer Schalter), der zwischen den sekundären Batterien 30 und der Diode 82 derart angeordnet ist, dass sein eines Ende mit den sekundären Batterien 30 verbunden ist und das andere Ende mit der Diode 82 verbunden ist. Die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 wird in Reaktion auf den Befehl von einer CPU 61 in einer BMU 50 aktiviert, um zu veranlassen, dass sich die sekundären Batterien 30 und die Diode 82 in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden.
Die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 ist in dieser Ausführungsform ein Kontaktrelais, wobei jedoch auch ein FET-Schalter für eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 284 wie in 10 gezeigt verwendet werden könnte. In diesem Fall ist der FET-Schalter zum Beispiel ein P-Kanal-MOSFET, wobei der FET-Schalter derart angeordnet ist, dass die Source mit den sekundären Batterien 30 verbunden ist, das Gate mit der BMU 50 verbunden ist und der Drain mit der Diode 82 verbunden ist.
Im Folgenden wird der Batterieschutzprozess gemäß dieser Ausführungsform mit Bezug auf 11 beschrieben.
In dem Batterieschutzprozess dieser Ausführungsform werden ähnliche Prozesse wie in dem Batterieschutzprozess der ersten Ausführungsform durchgeführt und werden außerdem danach weitere zusätzliche Prozesse durchgeführt.
Insbesondere wenn in dem Batterieschutzprozess bestimmt wird, dass die einzelne Spannung V1 einer der sekundären Batterien 30 kleiner als der einzelne Überladungs-Spannungsschwellwert ist und die gesamte Spannung V2 gleich oder kleiner als der gesamte Überladungs-Spannungsschwellwert ist und weiterhin die einzelne Spannung V1 einer beliebigen der sekundären Batterien 30 gleich oder kleiner als der einzelne Überentladungs-Spannungsschwellwert ist oder die gesamte Spannung V2 gleich oder kleiner als der gesamte Überentladungs-Spannungsschwellwert ist (S12: NEIN und S14: JA), bestimmt die CPU 61, dass die sekundären Batterien 30 wahrscheinlich den Überentladungszustand erreichen. Deshalb sendet die CPU 61 einen Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81, um die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem unterbrochenen Zustand zu schalten (S15).
Nachdem die Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wurde, bestimmt die CPU 61 weiterhin, ob die einzelne Spannung V1 einer der sekundären Batterien 30 gleich oder kleiner als ein einzelner endgültiger Überentladungs-Spannungsschwellwert ist oder die gesamte Spannung V2 gleich oder kleiner als ein gesamter endgültiger Überentladungs-Spannungsschwellwert ist (S116).
Dabei nimmt der einzelne endgültige Überentladungs-Spannungsschwellwert einen Wert an, der etwas größer als der Spannungswert ist, wenn sich eine der sekundären Batterien 30 in dem Überentladungszustand befindet, und etwas kleiner als der einzelne Überentladungs-Spannungsschwellwert ist, und nimmt der gesamte endgültige Überentladungs-Spannungsschwellwert einen Wert an, der etwas größer als der Spannungswert ist, wenn sich die in Reihe verbundenen sekundären Batterien 30 in dem Überentladungszustand befinden, und etwas kleiner als der gesamte Überentladungs-Spannungsschwellwert ist.
Wenn bestimmt wird, dass die einzelne Spannung V1 einer beliebigen der sekundären Batterien 30 gleich oder kleiner als der einzelne endgültige Überentladungs-Spannungsschwellwert ist oder dass die gesamte Spannung V2 gleich oder kleiner als der gesamte endgültige Überentladungs-Spannungsschwellwert ist (S116: JA), sendet die CPU 61 einen Unterbrechungsschaltbefehl an die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 in der Parallelschaltung 183, um die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 zu dem unterbrochenen Zustand zu schalten (S117). Auf diese Weise wird der Strom zwischen den sekundären Batterien 30 und dem Fahrzeugstromgenerator 14 vollständig unterbrochen. Dadurch kann verhindert werden, dass die sekundären Batterien 30 aufgrund des Dunkelstroms von der an dem Fahrzeug 10 montierten Fahrzeuglast 12 (elektrische Komponente) einen Überentladungszustand erreichen.
In dem Ausfalldiagnoseprozess für die Stromunterbrechungseinrichtung 81 dieser Ausführungsform wird ein Ausfall durch einen ähnlichen Betrieb wie in der ersten Ausführungsform diagnostiziert. In diesem Fall wird der Ausfalldiagnoseprozess unter der Annahme durchgeführt, dass die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 normal ist. Der Grund hierfür ist, dass die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 nicht für das Zuführen von Strom zu der hohen Last 12A verwendet wird und also eine geringe Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall im Vergleich zu der Stromunterbrechungseinrichtung 81 aufweist.
Wenn gemäß dieser Ausführungsform die sekundären Batterien 30 den Überentladungszustand aufgrund eines Dunkelstroms wahrscheinlich auch dann erreichen, wenn sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand befindet und eine Entladung von der Parallelschaltung 183 über die Diode 82 ermöglicht wird, kann durch die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 zuverlässig verhindert werden, dass die sekundären Batterien 30 den Überentladungszustand erreichen.
<Dritte Ausführungsform>
Im Folgenden wird eine dritte Ausführungsform mit Bezug auf 12 und 13 beschrieben.
In der dritten Ausführungsform führt eine BMU 50 einen Ausfalldiagnoseprozess durch, wenn eine CPU 61 in einer Steuereinheit 60 in der BMU 50 einen Befehl von der Fahrzeug-ECU 13 empfängt. Die Konfiguration, der Betrieb und die Effekte, die gleich denjenigen der ersten Ausführungsform sind, werden hier nicht nochmals beschrieben, um eine redundante Beschreibung zu vermeiden. Gleiche Komponenten wie in der ersten Ausführungsform werden durch gleiche Bezugszeichen angegeben.
Insbesondere bestimmt die Fahrzeug-ECU 13 das Erfordernis einer Ausfalldiagnose. In diesem Fall führt die Fahrzeug-ECU 13 einen Unterbindungsprozess aus, wobei die BMU 50 dann die Ausfalldiagnose ausführt.
Der Unterbindungsprozess, der ausgeführt wird, wenn die Fahrzeug-ECU 13 bestimmt, dass die Ausfalldiagnose erforderlich ist, wird im Folgenden mit Bezug auf 12 beschrieben.
Die Fahrzeug-ECU 13 bestätigt, ob der Betrieb der hohen Last 12A aus der Fahrzeuglast 12 unterbunden werden kann (S132). Wenn der Betrieb der hohen Last 12A nicht unterbunden werden kann (S132: NEIN), überwacht die Fahrzeug-ECU 13 die hohe Last 12A, bis die Fahrzeug-ECU 13 bestimmen kann, dass kein Problem mit dem Unterbinden des Betriebs der hohen Last 12A vorliegt.
Wenn bestätigt werden kann, dass kein Problem mit dem Unterbinden des Betriebs der hohen Last 12A vorliegt (S132: JA), unterbindet die Fahrzeug-ECU 13 eine Aktivierung der hohen Last 12A während einer vorbestimmten Periode (S133). Es ist zu beachten, dass eine andere Fahrzeuglast 12 als die hohe Last 12A aktiviert werden kann, sodass die Steuerung über das Fahrzeug 10 aufrechterhalten wird.
Wenn der Betrieb der hohen Last 12A unterbunden wird, gibt die Fahrzeug-ECU 13 eine Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung an die Steuereinheit 60 in der Batterievorrichtung 20 aus (S134) und beendet dann den Unterbindungsprozess.
Im Folgenden wird der Ausfalldiagnoseprozess der BMU 50 mit Bezug auf 13 beschrieben.
Wie in 13 gezeigt, überwacht in dem Ausfalldiagnoseprozess der dritten Ausführungsform die CPU 61, ob die Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung von der Fahrzeug-ECU 13 ausgegeben wird (S221). Wenn sie erfasst, dass die Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung von der Fahrzeug-ECU 13 ausgegeben wird, sendet die CPU 61 an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 einen Leitungsschaltbefehl für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung 81 zu dem leitenden Zustand (S222) und misst eine Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 (S223). Es ist zu beachten, dass die Prozesse in S222 und S223 einem „ersten Spannungserfassungsprozess” entsprechen.
Dann sendet die CPU 61 einen Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81 (S224) und misst eine offene Spannung CV2 für den Fall, dass sich die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem unterbrochenen Zustand befindet, mittels der Spannungserfassungsschaltung 70 (S225). Es ist zu beachten, dass die Prozesse in S224 und S225 einem „zweiten Spannungserfassungsprozess” entsprechen.
Dann berechnet die CPU 61 einen absoluten Wert (|CV1 – CV2|) der Differenz zwischen der geschlossenen Spannung CV1 und der offenen Spannung CV2 als die Spannungsdifferenz ΔCV und vergleicht die Spannungsdifferenz ΔCV mit der in dem Speicher 63 gespeicherten Vorwärtsspannung Vf (S226).
Wenn der Vergleich ergibt, dass die Spannungsdifferenz ΔCV beinahe gleich der Vorwärtsspannung Vf ist (S226: JA), wird bestimmt, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 von dem leitenden Zustand zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wird, und fließt ein Vorwärtsstrom durch die Diode 82, um einen Spannungsabfall in der Vorwärtsspannung Vf zwischen beiden Enden der Diode 82 zu veranlassen. Es wird also bestimmt, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 keinen Ausfall aufweist (S227), und der Ausfalldiagnoseprozess wird beendet.
Wenn dagegen die Spannungsdifferenz ΔCV bei beinahe null ist (S226: NEIN), werden die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und die Vorwärtsspannung Vf verglichen (S228).
Wenn die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 und die Vorwärtsspannung Vf beinahe gleich sind (S228: JA), wird bestimmt, dass der Vorwärtsstrom durch die Diode 82 fließt und einen Spannungsabfall in der Vorwärtsspannung Vf zwischen beiden Enden der Diode 82 veranlasst, sodass diagnostiziert wird, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 einen offenen Ausfall aufweist (S228-1).
Wenn dagegen die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 bei beinahe null ist (S228: NEIN), wird bestimmt, dass Strom durch die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in der Stromunterbrechungsschaltung 80 fließt, sodass diagnostiziert wird, dass die Stromunterbrechungseinrichtung 81 einen geschlossenen Ausfall aufweist (S228-2).
Insbesondere nachdem die Fahrzeug-ECU 13 in dieser Ausführungsform bestimmt hat, dass eine Ausfalldiagnose erforderlich ist, und der Unterbindungsprozess ausgeführt wird, führt die BMU 50 die Ausfalldiagnose aus. Diese Konfiguration kann verhindern, dass der Fluss des Stroms den maximal zulässigen Strom durch die Diode 82 überschreitet.
Dementsprechend kann diese Ausführungsform verhindern, dass die Diode 82, die die Ausfalldiagnose bewerkstelligt, indem sie eine Spannungsdifferenz an der Stromunterbrechungseinrichtung 81 zwischen dem leitenden Zustand und dem unterbrochenen Zustand veranlasst, aufgrund eines großen Stroms zerstört wird, ohne dass die Diode 82 hierfür groß dimensioniert sein muss.
<Andere Ausführungsformen>
Die in dieser Beschreibung angegebene Technik ist nicht auf die vorstehend mit Bezug auf die Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und umfasst verschiedene weitere Ausführungsformen wie zum Beispiel die nachfolgend beschriebenen.

(1) In den oben beschriebenen Ausführungsformen besteht die Batterieverwaltungseinheit 50 aus einer CPU 61. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Batterieverwaltungseinheit kann eine Vielzahl von CPUs umfassen, wobei es sich um eine Festschaltung wie etwa einen ASIC (anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) oder um einen Mikrocontroller, einen FPGA, eine MPU oder eine Kombination aus diesen handeln kann.
(2) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Diode 82 als ein Spannungsabfallelement verwendet. Das Spannungsabfallelement ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei auch ein Widerstandselement als das Spannungsabfallelement verwendet werden kann.
(3) In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Kommunikationssystem zwischen der Fahrzeug-ECU 13 und der Batterievorrichtung 20 eine LIN-Kommunikation. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Kommunikationssystem zwischen der Fahrzeug-ECU und der Batterievorrichtung kann auch eine CAN-Kommunikation oder ein anderes Kommunikationssystem sein.
(4) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Unterbindungsbefehl ausgegeben, bevor die Stromunterbrechungseinrichtung 81 in dem Ausfalldiagnoseprozess zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wird. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Unterbindungsbefehl kann auch unabhängig von der Ausfalldiagnose ausgegeben werden, bevor die Stromunterbrechungseinrichtung zu dem unterbrochenen Zustand geschaltet wird.
(5) Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind derart konfiguriert, dass die CPU 61 den Unterbindungsbefehl an die Fahrzeug-ECU 13 ausgibt. Und wenn die Fahrzeug-ECU 13 die Unterbrechungserlaubnis-Benachrichtigung ausgibt, sendet die CPU 61 den Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung 81. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die CPU kann den Unterbrechungsschaltbefehl an die Stromunterbrechungseinrichtung in Reaktion auf die Ausgabe des Unterbindungsbefehls an die Fahrzeug-ECU von der CPU senden.
(6) Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind derart konfiguriert, dass der Ausfalldiagnoseprozess für die Stromunterbrechungseinrichtung 81 unter der Annahme durchgeführt wird, dass die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung 184 normal ist. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Neben der Stromunterbrechungseinrichtung kann auch diagnostiziert werden, ob die Hilfsstromunterbrechungseinrichtung ausgefallen ist oder nicht.
(7) Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind derart konfiguriert, dass die Spannung CV1 zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung 80 durch die Spannungserfassungsschaltung 70 gemessen wird. Die Konfiguration ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Spannung zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungsschaltung kann indirekt erhalten werden, indem eine Differenz zwischen der Spannung der Stromunterbrechungseinrichtung und des positiven Elektrodenanschlusses (Anschlussspannung der Batterievorrichtung) und der Spannung der Stromunterbrechungseinrichtung und der sekundären Batterien (gesamter Wert der Spannungen der sekundären Batterien oder der gesamten Spannung einer Vielzahl von in Reihe verbundenen sekundären Batterien) berechnet wird.
(8) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine Lithium-Ionen-Batterie als ein Beispiel für eine Energiespeichereinrichtung verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, wobei auch eine andere sekundäre Batterie als eine Lithium-Ionen-Batterie wie etwa eine Nickel-Metallhydrid-Batterie oder eine Bleisäurebatterie verwendet werden kann. Alternativ dazu kann eine elektrochemische Zelle wie etwa ein Kondensator mit assoziierten elektrochemischen Eigenschaften als die Energiespeichereinrichtung verwendet werden.
(9) In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine an einem Auto montierte Batterievorrichtung als ein Beispiel verwendet. Alternativ dazu kann die Erfindung auch auf Energiespeichervorrichtungen an einem Zweiradfahrzeug oder einem Schienenfahrzeug, auf eine ununterbrochene Stromversorgung (UPS), eine Regenerative-Energie-Empfangsvorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung für eine Stromerzeugung aus natürlicher Energie usw. verwendet werden. Ein Teil oder alle der Funktionen der Steuereinheit können an einem entfernten Ort angeordnet sein, und die Steuereinheit kann über ein Netzwerk mit der Energiespeichervorrichtung verbunden sein. Weiterhin kann die Steuereinheit auf einem Server in einem Netzwerk implementiert sein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 05205781 A [0002]

Claims

Batterievorrichtung, die umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die Strom zu einer Last zuführt, eine Stromunterbrechungseinrichtung, die veranlasst, dass sich die Energiespeichereinrichtung und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden, eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn ein Strom durch sie fließt, und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung zu einem unterbrochenen Zustand ausführt, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.
Batterievorrichtung nach Anspruch 1, die umfasst: eine Spannungserfassungseinheit, die eine Spannung zwischen beiden Enden der Stromunterbrechungseinrichtung erfasst, wobei die Steuereinheit ausführt: einen ersten Spannungserfassungsprozess zum Erfassen einer Spannung durch das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung zu einem leitenden Zustand, einen zweiten Spannungserfassungsprozess zum Erfassen einer Spannung durch das Ausführen des Unterbrechungsprozesses, und einen Ausfalldiagnoseprozess zum Diagnostizieren, ob ein Ausfall der Stromunterbrechungseinrichtung aufgetreten ist oder nicht, basierend auf der Spannung in dem ersten Spannungserfassungsprozess und der Spannung in dem zweiten Spannungserfassungsprozess.
Batterievorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Ausfalldiagnoseprozess innerhalb einer kürzeren Zeit als der Startzeit für das Starten der hohen Last ausgeführt wird.
Batterievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: eine Ladeeinrichtung für das Laden der Energiespeichereinrichtung mit der Energiespeichereinrichtung über die Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist, und das Spannungsabfallelement eine Diode ist, die gestattet, dass Strom von der Energiespeichereinrichtung zu der Last fließt.
Batterievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Parallelschaltung eine Hilfsstromunterbrechungseinrichtung enthält, die in Reihe mit dem Spannungsabfallelement verbunden ist und zu einem leitenden Zustand und einem unterbrochenen Zustand geschaltet wird.
Batterievorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit einen Unterbindungsbefehl für das Unterbinden einer Aktivierung der hohen Last während des Unterbrechungsprozesses an ein Lastsystem zum Steuern des Betriebs der Last ausgibt, bevor der Unterbrechungsprozess ausgeführt wird.
Batterievorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit den Unterbrechungsprozess in Reaktion auf die Eingabe eines Unterbrechungserlaubnisbefehls für die Stromunterbrechungseinrichtung ausführt, der ausgegeben wird, nachdem ein den Betrieb der Last steuerndes Lastsystem den Betrieb der hohen Last unterbunden hat.
Fahrzeug, das umfasst: die Batterievorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, die Last, und das Lastsystem, das einen Betrieb der Last steuert.
Fahrzeug, das umfasst: die Batterievorrichtung gemäß Anspruch 6, die Last, und das Lastsystem, wobei das Lastsystem eine Aktivierung der hohen Last unterbindet, wenn sie den Unterbindungsbefehl empfängt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Steuereinheit den Unterbrechungsprozess in Reaktion auf die Eingabe eines Unterbrechungserlaubnisbefehls ausführt, der ausgegeben wird, nachdem das Lastsystem den Betrieb der hohen Last gemäß dem Unterbindungsbefehl unterbunden hat.
Batterieverwaltungsprogramm für eine Steuereinheit in einer Batterievorrichtung, die umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die Strom zu einer Last zuführt, eine Stromunterbrechungseinrichtung, die veranlasst, dass sich die Energiespeichereinrichtung und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden, und eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt, wobei das Batterieverwaltungsprogramm die Steuereinheit veranlasst, einen Unterbrechungsprozess für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung zu einem Unterbrechungszustand auszuführen, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.
Batterieverwaltungsverfahren für eine Batterievorrichtung, die umfasst: eine Energiespeichereinrichtung, die Strom zu einer Last zuführt, eine Stromunterbrechungseinrichtung, die veranlasst, dass sich die Energiespeichereinrichtung und die Last in einem leitenden Zustand oder in einem unterbrochenen Zustand befinden, und eine Parallelschaltung, die parallel mit der Stromunterbrechungseinrichtung verbunden ist und ein Spannungsabfallelement enthält, das einen Spannungsabfall veranlasst, wenn Strom durch sie fließt, wobei das Verfahren umfasst: Ausführen eines Unterbrechungsprozesses für das Schalten der Stromunterbrechungseinrichtung zu einem unterbrochenen Zustand, wenn eine hohe Last, die durch das Zuführen eines den maximal zulässigen Strom des Spannungsabfallelements überschreitenden Stroms zu aktivieren ist, nicht aktiviert ist.