DE112017006268T5 - Batteriepaket und Stromversorgungssystem - Google Patents

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Abstract

Ein Batteriepaket umfasst ein Stromversorgungsleitungsbauelement (71, 11), das mit einer Stromversorgung (110, 10) elektrisch zu verbinden ist, einen Stromversorgungsanschluss (20a, 20b, 20f), der mit dem Stromversorgungsleitungsbauelement verbunden ist, ein Lastleitungsbauelement (72), das mit einer elektrischen Last (150, 120) zu verbinden ist, einen Lastanschluss (20c, 20d, 20e), das mit dem Lastleitungsbauelement verbunden ist, eine Verdrahtungsstruktur (21, 22, 23), die den Stromversorgungsanschluss und den Lastanschluss verbindet, und einen Umschalter (31, 41, 32), der in der Verdrahtungsstruktur bereitgestellt ist. Das Stromversorgungsleitungsbauelement umfasst eine Vielzahl von Stromversorgungsverbindungsanschlüssen (71a, 71b, 11a), die jeweils mit einer Vielzahl von Stromversorgungsanschlüssen mechanisch und elektrisch verbunden sind, und das Lastleitungsbauelement umfasst eine Vielzahl von Lastverbindungsanschlüssen (72a, 72b, 72c), die jeweils mit einer Vielzahl von Lastanschlüssen mechanisch und elektrisch verbunden sind.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung basiert auf der am 14. Dezember 2016 eingereichten japanischen Patentoffenlegungsschrift Nummer 2016-242323, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme einbezogen wird.
  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Batteriepaket, das mit einer elektrischen Last und einem Stromversorgungssystem zu verbinden ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Gemäß der Patentliteratur 1 gibt es eine herkömmliche Stromversorgungsvorrichtung, bei der eine Bleispeicherbatterie mit einer elektrischen Last durch ein Batteriepaket elektrisch verbunden ist. Das Batteriepaket weist einen MOSFET und ein Überbrückungsrelais auf, das parallel verbunden ist. Auch falls beispielsweise in dem MOSFET ein Fehler auftritt, ist es daher möglich, die Bleispeicherbatterie mit der elektrischen Last durch das Überbrückungsrelais elektrisch zu verbinden.
  • LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
  • PATENTLITERATUR
  • Patentliteratur 1: JP 2012-130108 A
  • ERFINDUNGSZUSAMMENFASSUNG
  • In den letzten Jahren ist ein Strom in dem Batteriepaket immer größer geworden. Dies erfordert eine Verbesserung der Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung bei Verbindungspunkten von einer Vielzahl von leitfähigen Bauelementen.
  • Andererseits sind in der Patentliteratur 1 jeweils beide Enden des MOSFETs und des Überbrückungsrelais an denselben Verbindungspunkten verbunden. Einer der zwei Verbindungspunkte ist mit der Bleispeicherbatterie verbunden, und der andere ist mit der elektrischen Last verbunden. Falls ein Fehler in zumindest einem der zwei Verbindungspunkte auftritt, ist es daher nicht möglich, die Stromversorgungmit der elektrischen Last elektrisch zu verbinden, obwohl eine Verbindung zwischen dem MOSFET und dem Überbrückungsrelais umgeschaltet wird.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Batteriepaket und ein Stromversorgungssystem zur Unterdrückung einer Verschlechterung einer Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung zwischen einer Stromversorgung und einer elektrischen Last zu unterdrücken.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Batteriepaket ein Stromversorgungsleitungsbauelement, dass mit einer Stromversorgung elektrisch zu verbinden ist, einen Stromversorgungsanschluss, der mechanisch und elektrisch mit dem Stromversorgungsleitungsbauelement verbunden ist, ein Lastleitungsbauelement, das mit einer elektrischen Last elektrisch zu verbinden ist, einen Lastanschluss, der mit dem Lastleitungsbauelement mechanisch und elektrisch zu verbinden ist, eine Verdrahtungsstruktur, das den Stromversorgungsanschluss und den Lastanschluss verbindet, und einen Umschalter, der in der Verdrahtungsstruktur bereitgestellt ist. Das Batteriepaket umfasst eine Vielzahl von Stromversorgungsanschlüssen, eine Vielzahl von Lastanschlüssen, eine Vielzahl von Verdrahtungsstrukturen und eine Vielzahl von Umschaltern. Das Stromversorgungsleitungsbauelement umfasst eine Vielzahl von Stromversorgungsverbindungsanschlüssen, die mechanisch und elektrisch jeweils zu der Vielzahl der Stromversorgungsanschlüsse verbunden sind, und das Lastleitungsbauelement umfasst eine Vielzahl von Lastverbindungsanschlüssen, die mechanisch und elektrisch jeweils zu der Vielzahl der Lastanschlüsse verbunden sind.
  • Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Stromversorgungssystem eine Stromversorgung, ein Stromversorgungsleitungsbauelement, das elektrisch mit der Stromversorgung verbunden ist, einen Stromversorgungsanschluss, der mit dem Stromversorgungsleitungsbauelement elektrisch und mechanisch verbunden ist, eine elektrische Last, ein Lastleitungsbauelement, das mit der elektrischen Last elektrisch verbunden ist, einen Lastanschluss, der mit dem Lastleitungsbauelement mechanisch und elektrisch verbunden ist, eine Verdrahtungsstruktur, das den Stromversorgungsanschluss und den Lastanschluss verbindet und einen Umschalter, der in der Verdrahtungsstruktur bereitgestellt ist. Das Stromversorgungssystem umfasst eine Vielzahl von Stromversorgungsanschlüssen, eine Vielzahl von Lastanschlüssen, eine Vielzahl von Verdrahtungsstrukturen und eine Vielzahl von Umschaltern. Das Stromversorgungsleitungsbauelement umfasst eine Vielzahl von Stromversorgungsverbindungsanschlüssen, die jeweils mit der Vielzahl der Stromversorgungsanschlüsse mechanisch und elektrisch verbunden sind, und das Lastleitungsbauelement umfasst eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen, die jeweils mit der Vielzahl von Lastanschlüssen mechanisch und elektrisch verbunden sind.
  • Anders als bei einer Konfiguration mit einem einzelnen Stromversorgungsverbindungsanschluss, einem einzelnen Stromversorgungsanschluss, einem einzelnen Lastanschluss und einem einzelnen Lastverbindungsanschluss, werden demgemäß die nachstehenden Betriebswirkungen erlangt. Das heißt, auch falls ein Fehler in einem von einer Vielzahl von Verbindungsteilen zwischen den Stromversorgungsverbindungsanschlüssen und den Stromversorgungsanschlüssen auftritt, ist es möglich, die Stromversorgung mit der elektrischen Last elektrisch zu verbinden. Auch falls ein Fehler in einem einer Vielzahl von Verbindungsbauteilen zwischen den Lastanschlüssen und den Lastverbindungsanschlüssen auftritt, ist es in gleicher Weise möglich, die Stromversorgung mit der elektrischen Last elektrisch zu verbinden. Eine Verschlechterung einer Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung zwischen der Stromversorgung und der elektrischen Last wird dadurch unterdrückt.
  • Figurenliste
  • Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung ersichtlich.
    • 1 zeigt eine Blockdarstellung, die die schematische Konfiguration eines Batteriepakets und eines Stromversorgungssystems zeigt.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerbestimmungsverarbeitung eines Stromverbindungspfades auf der Grundlage einer Spannung zeigt.
    • 3 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Fehler bei einem ersten Stromversorgungsanschluss auftritt.
    • 4 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Fehler bei einem ersten Lastanschluss auftritt.
    • 5 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Fehler bei einem zweiten Stromversorgungsanschluss auftritt.
    • 6 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Fehler bei einem zweiten Lastanschluss auftritt.
    • 7 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Fehlerbestimmungsverarbeitung eines Stromleitungspfades auf der Grundlage eines Stromes zeigt.
    • 8 zeigt eine Blockdarstellung, die eine Abwandlung des Stromversorgungssystems zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • Ein Stromversorgungssystem 200 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben.
  • Das Stromversorgungssystem 200 ist in einem Fahrzeug angebracht. Das Fahrzeug mit dem daran angebrachten Stromversorgungssystem 200 weist eine Leerlaufabschaltfunktion eines Abschaltens eines Motors 130 auf, falls eine vorbestimmte Abschaltbedingung erfüllt ist, und eines Wiederanlasses (Neustartens) des Motors 130, falls eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist.
  • Gemäß 1 weist das Stromversorgungssystem 200 ein Batteriepaket 100, eine Bleispeicherbatterie 110, eine elektrische Rotationsmaschine 120, den Motor 130, eine allgemeine Last 140, eine elektrische Last 150, eine übergeordnete ECU 160, einen Stromversorgungssicherungskasten 170 und einen Lastsicherungskasten 180 auf.
  • Die Bleispeicherbatterie 110, die elektrische Rotationsmaschine 120, die allgemeine Last 140 und das Batteriepaket 100 sind elektrisch miteinander über den Stromversorgungssicherungskasten 170 verbunden. Die elektrische Last 150 ist mit dem Batteriepaket 100 über den Lastsicherungskasten 180 elektrisch verbunden. Die Bleispeicherbatterie 110, die elektrische Rotationsmaschine 120 und die allgemeine Last 140 sind dadurch jeweils elektrisch mit der elektrischen Last 150 durch den Stromversorgungssicherungskasten 170, das Batteriepaket 100 und der Lastsicherungskasten 180 elektrisch verbunden. Die übergeordnete ECU 160 ist sowohl mit der Bleispeicherbatterie 110 als auch dem Batteriepaket 100 durch eine (nicht gezeigte) Verdrahtungsleitung elektrisch verbunden. Mit der vorstehenden elektrischen Verbindungskonfiguration ist es möglich, Leistung von der Bleispeicherbatterie 110 und/oder von dem Batteriepaket 100 zu sowohl der elektrischen Rotationsmaschine 120, der allgemeinen Last 140, der elektrischen Last 150 als auch der übergeordneten ECU 160 zuzuführen.
  • Nachstehend ist jedes konstituierende Bauelement des Stromversorgungssystems 200 einzeln beschrieben. Jedoch ist das Batteriepaket 100 später nachstehend ausführlich beschrieben.
  • Die Bleispeicherbatterie 110 erzeugt durch eine chemische Reaktion eine elektromotorische Spannung. Die Bleispeicherbatterie 110 ist mit dem Stromversorgungssicherungskasten 170 durch eine Stromversorgungsverdrahtung 111 elektrisch verbunden. Die Bleispeicherbatterie 110 entspricht einer Stromversorgung.
  • Die elektrische Rotationsmaschine 120 führt eine Energieversorgung und eine Elektrizitätserzeugung durch. Die elektrische Rotationsmaschine 120 ist mit einem (nicht gezeigten) Inverter verbunden. Der Inverter ist mit dem Stromversorgungssicherungskasten 170 durch eine elektrische Maschinenverdrahtung 121 elektrisch verbunden. Die elektrische Rotationsmaschine 120 ist dadurch mit sowohl dem Batteriepaket 100 als auch der Bleispeicherbatterie 110 elektrisch verbunden.
  • Der Inverter wandelt eine von der Bleispeicherbatterie 110 und/oder dem Batteriepaket 100 zugeführte DC-Spannung in eine AC-Spannung um. Die AC-Spannung wird an die elektrische Rotationsmaschine 120 zugeführt. Die elektrische Rotationsmaschine 120 führt dadurch eine Energieversorgung durch.
  • Die elektrische Rotationsmaschine 120 ist mit dem Motor 130 gekoppelt. Die elektrische Rotationsmaschine 120 und der Motor 130 können Rotationsenergie zueinander über einen Riemen oder dergleichen übertragen. Die durch die Energieversorgung der elektrischen Rotationsmaschine 120 erzeugte Rotationsenergie wird an den Motor 130 übertragen. Die Rotation des Motors 130 wird dadurch erleichtert. Infolgedessen wird ein Fahren des Fahrzeugs unterstützt. Gemäß der vorstehenden Beschreibung weist das Fahrzeug mit dem daran angebrachten Stromversorgungssystem 200 die Leerlaufabschaltfunktion auf. Die elektrische Rotationsmaschine 120 dient nicht nur dazu, das Fahren des Fahrzeugs zu unterstützen, sondern weist ebenso die Funktion auf, eine Kurbelwelle zum Zeitpunkt eines Neustarts des Motors 130 zu drehen.
  • Die elektrische Rotationsmaschine 120 weist ebenso die Funktion einer Erzeugung von Elektrizität durch die Rotationsenergie des Motors 130 und/oder der Rotationsenergie eines Rades des Fahrzeugs auf. Die elektrische Rotationsmaschine 120 erzeugt eine AC-Spannung durch eine Elektrizitätserzeugung. Die AC-Spannung wird durch den Inverter in eine DC-Spannung umgewandelt. Die DC-Spannung wird an die Bleispeicherbatterie 110 und das Batteriepaket 100 zugeführt.
  • Der Motor 130 erzeugt eine Antriebskraft des Fahrzeugs durch einen Kraftstoffverbrennungsantrieb. Ein (nicht gezeigter) Anlasser ist in dem Fahrzeug angebracht. Der Anlasser ist mit der Bleispeicherbatterie 110 elektrisch verbunden. Falls der Motor 130 angelassen wird, wird die Kurbelwelle durch den Anlasser gedreht. Falls jedoch der Motor 130 wieder neu gestartet wird, nachdem er durch die Leerlaufabschaltung einmal abgeschaltet wurde, wird die Kurbelwelle durch die elektrische Rotationsmaschine 120 gedreht.
  • Die allgemeine Last 140 ist eine elektrische Last, wie etwa ein Frontscheinwerfer, ein Scheibenwischer und ein Gebläselüfter. Die allgemeine Last 140 weist die Eigenschaft dahingehend auf, dass sie keine konstante Stromversorgung benötigt. Die allgemeine Last 140 ist mit dem Stromversorgungssicherungskasten 170 über eine erste Lastverdrahtung 141 elektrisch verbunden. Die allgemeine Last 140 ist dadurch sowohl mit dem Batteriepaket 100, der Bleispeicherbatterie 110 als auch der elektrischen Rotationsmaschine 120 elektrisch verbunden.
  • Die elektrische Last 150 erfordert, mit einer konstanten Leistung versorgt zu werden. Im Einzelnen ist die elektrische Last 150 ein Navigationssystem, ein Audiosystem, ein EPS, ABS, usw.. Die elektrische Last 150 weist die Eigenschaft auf, dass sie von einem Ein-Zustand zu einem Aus-Zustand umgeschaltet wird, falls eine Versorgungsspannung unter eine Schwellwertspannung fällt. Die elektrische Last 150 ist mit dem Lastsicherungskasten 180 durch eine zweite Lastverdrahtung 151 mechanisch und elektrisch verbunden. Die elektrische Last 150 ist dadurch mit dem Batteriepaket 100 elektrisch verbunden.
  • Die übergeordnete ECU 160 übermittelt und empfängt gegenseitig Signale an/von verschiedenen ECUs, wie etwa anderen Batterie-ECUs, die in dem Fahrzeug angebracht sind, und einer BMU 60 des nachstehend beschriebenen Batteriepakets 100 durch eine Busverdrahtungsleitung 161, um das Fahrzeug gemeinsam zu steuern. Die Niederdrückmenge eines Beschleunigerpedals und eine Drosselventilöffnung, die durch (nicht gezeigte) Sensoren erfasst sind, die Ausgabespannung oder -strom der Bleispeicherbatterie 110, die den Ladezustand der Bleispeicherbatterie 110 anzeigen, und dergleichen werden an die übergeordnete ECU 160 eingegeben. Ferner werden ebenso Informationen über das Batteriepaket 100 an die übergeordnete ECU 160 eingegeben. Die übergeordnete ECU 160 gibt ein Anweisungssignal an die BMU 60 auf der Grundlage dieser Teilinformationen heraus. Die BMU 60 steuert auf der Grundlage des Anweisungssignals einen Umschalter 30 und eine Überbrückungsschaltung 40 des später nachstehend beschriebenen Batteriepakets 100.
  • Der Stromversorgungssicherungskasten 170 weist Sammelschienen, Sicherungen, Verbindungsanschlüsse und ein Kunststoffgehäuse auf. Jede Sammelschiene ist in dem Kunststoffgehäuse beherbergt. Die Sammelschiene ist mit einer Sicherung bereitgestellt. Ferner ist ein Verbindungsanschluss an einem Ende der Sammelschiene bereitgestellt. Der Verbindunganschluss ist mit einer Verdrahtung mechanisch und elektrisch verbunden.
  • Der Stromversorgungssicherungskasten 170 weist eine erste Sammelschiene 171a, eine zweite Sammelschiene 171b und eine dritte Sammelschiene 171c als die Sammelschienen auf. Der Stromversorgungssicherungskasten 170 weist eine erste Sicherung 172a, eine zweite Sicherung 172b und eine dritte Sicherung 172c als die Sicherungen auf. Der Stromversorgungssicherungskasten 170 weist einen ersten Verbindungsanschluss 173a, einen zweiten Verbindungsanschluss 173b, einen dritten Verbindungsanschluss 173c und einen vierten Verbindungsanschluss 173d als die Verbindungsanschlüsse auf.
  • Die erste Sammelschiene 171a ist mit einer ersten Sicherung 172a bereitgestellt. Der erste Verbindungsanschluss 173a ist an einem Ende der ersten Sammelschiene 171a bereitgestellt. Der zweite Verbindungsanschluss 173b ist an dem anderen Ende der ersten Sammelschiene 171a bereitgestellt. Ein Ende der Stromversorgungsleitung 111 ist mit dem ersten Verbindungsanschluss 173a verschraubt (verriegelt). Ein Ende einer Kopplungsverdrahtung 174 ist an dem zweiten Verbindungsanschluss 173b angeschraubt. Das andere Ende der Kopplungsverdrahtung 174 ist an einen Stromversorgungsaußenanschluss 100a des Batteriepakets 100 angeschraubt. Mit der vorstehenden Verbindungskonfiguration ist die Bleispeicherbatterie 110 elektrisch mit dem Batteriepaket 100 verbunden. Die Kopplungsverdrahtung 174 entspricht einer Stromversorgungsverdrahtungsleitung.
  • Die zweite Sammelschiene 171b ist mit der zweiten Sicherung 172b bereitgestellt. Der dritte Verbindungsanschluss 173c ist an einem Ende der zweiten Sammelschiene 171b bereitgestellt. Das andere Ende der zweiten Sammelschiene 171b ist mit der ersten Sammelschiene 171a gekoppelt. Im Einzelnen ist das andere Ende der zweiten Sammelschiene 171b zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 173a und der ersten Sicherung 172a der ersten Sammelschiene 171a gekoppelt. Ferner ist ein Ende der elektrischen Maschinenverdrahtung 121 an den dritten Verbindungsanschluss 173c angeschraubt. Mit der vorstehenden Verbindungskonfiguration ist die elektrische Rotationsmaschine 120 elektrisch sowohl zu der Bleispeicherbatterie 110 als auch zu dem Batteriepaket 100 elektrisch verbunden.
  • Die dritte Sammelschiene 171c ist mit der dritten Sicherung 172c bereitgestellt. Der vierte Verbindungsanschluss 173d ist an einem Ende der dritten Sammelschiene 171c bereitgestellt. Das andere Ende der dritten Sammelschiene 171c ist mit der zweiten Sammelschiene 171b gekoppelt. Im Einzelnen ist das andere Ende der dritten Sammelschiene 171c zwischen dem Kopplungsteil mit der ersten Sammelschiene 171a und der zweiten Sicherung 172b der zweiten Sammelschiene 171b gekoppelt. Der vierte Verbindungsanschluss 173b ist ein Verbinder. Ein Ende der ersten Lastleitung 141 ist an den vierten Verbindungsanschluss 173d montiert. Mit der vorstehenden Konfiguration ist die allgemeine Last 140 zu sowohl der Bleispeicherbatterie 110, dem Batteriepaket 100 als auch der elektrischen Rotationsmaschine 120 elektrisch verbunden.
  • Mit der vorstehenden Konfiguration des Stromversorgungssicherungskastens 170 wird die elektrische Verbindung von sowohl der Bleispeicherbatterie 110, der elektrischen Rotationsmaschine 120 als auch der allgemeinen Last 140 mit dem Batteriepaket 100 abgeschnitten, falls die erste Sicherung 172a durch eine durch das Hindurchtreten eines großen Stromes erzeugte Hitze geschmolzen wird. Falls die zweite Sicherung 172b durch eine durch das Hindurchtreten eines großen Stromes erzeugte Hitze geschmolzen wird, wird die elektrische Verbindung der elektrischen Rotationsmaschine 120 zu sowohl der Bleispeicherbatterie 110, der allgemeinen Last 140 als auch dem Batteriepaket 100 abgeschnitten. Falls die dritte Sicherung 172c durch eine durch das Hindurchtreten eines großen Stromes erzeugte Hitze geschmolzen wird, wird die elektrische Verbindung der allgemeinen Last 140 zu sowohl der Bleispeicherbatterie 110, der elektrischen Rotationsmaschine 120 als auch dem Batteriepaket 100 abgeschnitten.
  • Der Lastsicherungskasten 180 weist eine vierte Sammelschiene 181, eine vierte Sicherung 182, einen fünften Verbindungsanschluss 183a, einen sechsten Verbindungsanschluss 183b und ein (nicht gezeigtes) Kunststoffgehäuse auf. Die vierte Sammelschiene 181 ist in dem Kunststoffgehäuse untergebracht. Die vierte Sammelschiene 181 ist mit der vierten Sicherung 182 bereitgestellt. Ferner ist der fünfte Verbindungsanschluss 183a an einem Ende der vierten Sammelschiene 181 bereitgestellt. Der sechste Verbindungsanschluss 183b ist an dem anderen Ende der vierten Sammelschiene 181 bereitgestellt. Die vierte Sammelschiene 181 entspricht einer Lastverdrahtungsleitung.
  • Der fünfte Verbindungsanschluss 183a ist ein Verbinder. Ein Ende der zweiten Lastleitung 151 ist an den fünften Verbindungsanschluss 183a montiert. Ferner ist der sechste Verbindungsanschluss 183b an einem Lastaußenanschluss 100b des Batteriepakets 100 angeschraubt. Mit der vorstehenden Verbindungskonfiguration ist die elektrische Last 150 mit dem Batteriepaket 100 elektrisch verbunden.
  • Mit der vorstehenden Konfiguration des Lastsicherungskastens 180 wird die elektrische Verbindung der elektrischen Last 150 zu dem Batteriepaket 100 abgeschnitten, falls die vierte Sicherung 182 durch eine durch das Hindurchtreten eines großen Stromes erzeugte Hitze geschmolzen wird.
  • Nachfolgend ist das Batteriepaket 100 beschrieben. Gemäß 1 weist das Batteriepaket 100 eine Lithiumspeicherbatterie 10, eine Platine 20, den Umschalter 30, die Überbrückungsschaltung 40, eine Sensoreinheit 50, die BMU 60 und eine Sammelschiene 70 auf. Der Umschalter 30, die Überbrückungsschaltung 40 und die BMU 60 sind auf der Platine 20 angebracht, sodass ein elektrischer Schaltkreis konfiguriert ist. Die Lithiumspeicherbatterie 10 und die Sensoreinheit 50 sind elektrisch mit dem elektrischen Schaltkreis verbunden. Der elektrische Schaltkreis ist elektrisch mit sowohl dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a und dem Lastaußenanschluss 100b über die Sammelschiene 70 verbunden. Daher ist der elektrische Schaltkreis elektrisch mit der Bleispeicherbatterie 110, der elektrischen Rotationsmaschine 120, der allgemeinen Last 140 und der elektrischen Last 150 verbunden. Ferner kann zumindest ein Teil der Sensoreinheit 50 einen Teil des elektrischen Schaltkreises ausbilden.
  • Das Batteriepaket 100 weist ein (nicht gezeigtes) Gehäuse auf. Das Gehäuse wird durch Aluminiumdruckgießen ausgebildet. Die Lithiumspeicherbatterie 10, die Platine 20, der Umschalter 30, die Überbrückungsschaltung 40, die Sensoreinheit 50, die BMU 60 und die Sammelschiene 70 sind in dem Gehäuse untergebracht. Das Gehäuse dient ebenso dazu, eine in der Lithiumspeicherbatterie 10 und der Platine 20 erzeugte Wärme abzuführen. Das Gehäuse ist unter einem Sitz des Fahrzeugs bereitgestellt.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist das Beispiel gezeigt, bei dem der Umschalter 30 auf der Platine 20 angebracht ist. Jedoch muss der Umschalter 30 nicht direkt auf der Platine 20 angebracht sein, und es kann lediglich erforderlich sein, ihn mit der Platine 20 elektrisch zu verbinden. Bei dieser Abwandlung ist der Umschalter 30 beispielsweise auf dem Gehäuse angebracht. Der Umschalter 30 ist dadurch thermisch mit dem Gehäuse verbunden. Eine in dem Umschalter 30 erzeugte Wärme wird positiverweise zu dem Gehäuse anstelle zu der Platine 20 geleitet. Die Wärmeabfuhr des Umschalters 30 wird dadurch erleichtert.
  • Die Lithiumspeicherbatterie 10 erzeugt durch eine chemische Reaktion eine elektromotorische Spannung. Die Lithiumspeicherbatterie 10 weist eine Vielzahl von Batteriezellen auf, die in Serie verbunden sind. Die Lithiumspeicherbatterie 10 ist mit der Platine 20 über einen internen Anschluss 11 verbunden.
  • Die Lithiumspeicherbatterie 10 und die Platine 20 sind in einer horizontalen Richtung angeordnet. Wahlweise sind die Lithiumspeicherbatterie 10 und die Platine 20 in einer Oben-Unten-Richtung angeordnet. In diesem Zusammenhang sind die horizontale Richtung und die Oben-Unten-Richtung Richtungen zur Erklärung der Anordnung der Lithiumspeicherbatterie 10 und der Platine 20 für den Fall, dass das Fahrzeug mit dem daran angebrachten Stromversorgungssystem 200 auf einer horizontalen Ebene positioniert ist. Die horizontale Richtung und die Oben-Unten-Richtung sind orthogonal zueinander, und die Oben-Unten-Richtung ist eine senkrechte Richtung.
  • Die Platine 20 ist eine gedruckte Schaltungsplatte, bei der auf einer isolierenden Platine eine Verdrahtungsstruktur aus einem leitfähigen Material ausgebildet ist. Eine erste Zufuhrleitung 21, eine zweite Zufuhrleitung 22 und eine dritte Zufuhrleitung 23 sind als Verdrahtungsstruktur auf zumindest einer der Oberflächen als auch innerhalb der Platine 20 ausgebildet. Die erste Zufuhrleitung 21 entspricht einer ersten Verdrahtungsstruktur. Die zweite Zufuhrleitung 22 entspricht einer zweiten Verdrahtungsstruktur.
  • Auf der Platine 20 sind Anschlüsse ausgebildet, die mit der Sammelschiene 70 mechanisch und elektrisch verbunden sind. Die Anschlüsse umfassen einen ersten Stromversorgungsanschluss 20a, einem zweiten Stromversorgungsanschluss 20b, einen ersten Lastanschluss 20c, einen zweiten Lastanschluss 20d, einen dritten Lastanschluss 20e und einen dritten Stromversorgungsanschluss 20f.
  • Die erste Zufuhrleitung 21 verbindet den ersten Stromversorgungsanschluss 20a mit dem ersten Lastanschluss 20c elektrisch. Die zweite Zufuhrleitung 22 verbindet den zweiten Stromversorgungsanschluss 20b mit dem zweiten Lastanschluss 20d elektrisch. Die dritte Zufuhrleitung 23 verbindet den dritten Lastanschluss 20e mit dem dritten Stromversorgungsanschluss 20f elektrisch.
  • Wie später nachstehend beschrieben ist, sind der erste Stromversorgungsanschluss 20a und der zweite Stromversorgungsanschluss 20b mechanisch und elektrisch mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a über eine Stromversorgungssammelschiene 71 mechanisch und elektrisch verbunden. Ferner sind der erste Lastanschluss 20c, der zweite Lastanschluss 20d und der dritte Lastanschluss 20e mechanisch und elektrisch mit dem Lastaußenanschluss 100b über eine Lastsammelschiene 72 verbunden.
  • Ferner ist der interne Anschluss 11 mechanisch und elektrisch mit dem dritten Stromversorgungsanschluss 20f verbunden. Im Einzelnen ist ein Verbindungsende 11a des internen Anschlusses 11 durch Lötzinn mit dem dritten Stromversorgungsanschluss 20f verlötet.
  • Der Umschalter 30 ist ein Halbleiterschalter. Im Einzelnen ist der Umschalter 30 ein MOSFET. Falls ein Steuersignal an eine Gateelektrode eingegeben wird, wird der Umschalter 30 in einen geschlossenen Zustand gebracht. Falls andererseits das Steuersignal nicht eingegeben wird, wird der Umschalter 30 in einen geöffneten Zustand gebracht.
  • Der MOSFET gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein MOSFET einer n-Kanalart. Daher ist das Steuersignal ein Hochpegelsignal. Falls das Steuersignal eingegeben wird, wird die Gatespannung hoch, sodass der MOSFET in den geschlossenen Zustand gebracht wird. Falls das Steuersignal nicht eingegeben wird, wird die Gatespannung niedrig, sodass der MOSFET in den geöffneten Zustand gebracht wird. Die Gatespannung ist ein Potentialunterschied zwischen der Gateelektrode und einer Sourceelektrode.
  • Der Umschalter 30 weist einen ersten Umschalter 31 und einen zweiten Umschalter 32 auf. Die Umschalter weisen zumindest eine Öffnungs-/Schließeinheit auf, die aus zwei MOSFETs zusammengesetzt ist, die in Serie verbunden sind. Die Sourceelektroden der zwei MOSFETs sind miteinander gekoppelt. Die Gateelektroden der zwei MOSFETs sind elektronisch unabhängig voneinander. Der MOSFET weist eine parasitäre Diode auf. Die Anodenelektroden der parasitären Diode der zwei MOSFETs sind miteinander gekoppelt.
  • Der erste Umschalter 31 weist eine Vielzahl von Öffnungs-/Schließeinheiten auf, obwohl 1 eine Öffnungs-/Schließeinheit zeigt. Die Öffnungs-/Schließeinheiten sind parallel verbunden. Ferner sind die jeweiligen Sourceelektroden der Öffnungs-/Schließeinheiten elektrisch miteinander verbunden. Der erste Umschalter 31 ist in der ersten Zufuhrleitung 21 bereitgestellt. Dadurch wird durch eine Steuerung des Öffnens/Schließens des ersten Umschalters 31 die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 20a und dem ersten Lastanschluss 20c gesteuert. Ferner wird durch Steuern des Öffnens/Schließens des ersten Umschalters 31 die elektrische Verbindung zwischen dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a und dem Lastaußenanschluss 100b gesteuert.
  • In gleicher Weise weist der zweite Umschalter 32 eine Vielzahl von Öffnungs-/Schließeinheiten auf, obwohl 1 eine Öffnungs-/Schließeinheit zeigt. Die Öffnungs-/Schließeinheiten sind parallel verbunden, und die jeweiligen Sourceelektroden sind elektrisch miteinander verbunden. Der zweite Umschalter 32 ist in der dritten Zufuhrleitung 23 bereitgestellt. Dadurch wird durch Steuern des Öffnens/Schließens des zweiten Umschalters 32 die elektrische Verbindung zwischen dem dritten Stromversorgungsanschluss 20f und dem dritten Lastanschluss 20e gesteuert. Ferner wird durch Steuern des Öffnens/Schließens des zweiten Umschalters 32 die elektrische Verbindung zwischen der Lithiumspeicherbatterie 10 und dem Lastaußenanschluss 100b gesteuert. Darüber hinaus wird durch Steuern des Öffnens/Schließens des zweiten Umschalters 32 die elektrische Verbindung zwischen der Lithiumspeicherbatterie 10 und sowohl dem ersten Lastanschluss 20c als auch dem zweiten Lastanschluss 20d gesteuert.
  • Die Überbrückungsschaltung 40 weist ein Überbrückungsrelais 41 und eine Überbrückungssicherung 42 auf. Das Überbrückungsrelais 41 ist ein mechanisches Relais. Im Einzelnen ist das Überbrückungsrelais 41 ein elektromagnetisches Relais einer normalerweise geschlossenen Art. Falls daher ein Anregungsstrom als ein Steuersignal eingegeben wird, wird das Überbrückungsrelais 41 in einen geschlossenen Zustand gebracht. Falls andererseits der Anregungsstrom nicht eingegeben wird, wird das Überbrückungsrelais 41 in einen geöffneten Zustand gebracht.
  • Das Überbrückungsrelais 41 und die Überbrückungssicherung 42 sind in der zweiten Zufuhrleitung 22 bereitgestellt. Ferner sind das Überbrückungsrelais 41 und die Überbrückungssicherung 42 in Serie verbunden. Dadurch wird durch Steuern des Öffnens/Schließens des Überbrückungsrelais 41 die elektrische Verbindung zwischen einem zweiten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b und dem zweiten Lastanschluss 20d gesteuert. Ferner wird durch Steuern des Öffnens/Schließens des Überbrückungsrelais 41 die elektrische Verbindung zwischen dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a und dem Lastaußenanschluss 100b gesteuert. Somit ist das Überbrückungsrelais 41 parallel zu dem ersten Umschalter 31 verbunden. Ein erster Stromleitungspfad, bei dem der erste Umschalter 31 bereitgestellt ist, weist einen höheren Dauerstrom auf (eine Fähigkeit, einer Stromleitung standzuhalten) als ein zweiter Stromleitungspfad, in dem das Überbrückungsrelais 41 bereitgestellt ist.
  • Die Sensoreinheit 50 erfasst die jeweiligen Zustände der Lithiumspeicherbatterie 10, des Umschalters 30 und des Überbrückungsrelais 41. Die Sensoreinheit 50 weist einen Temperatursensor, einen Stromsensor und einen Spannungssensor auf. Die Sensoreinheit 50 erfasst die Temperatur, einen Strom und eine Spannung der Lithiumspeicherbatterie 10. Die Sensoreinheit 50 gibt diese an die BMU 60 als die Zustandssignale der Lithiumspeicherbatterie 10 aus. Ferner erfasst die Sensoreinheit 50 die Temperatur, einen Strom und eine Spannung des Umschalters 30. Die Sensoreinheit 50 gibt diese an die BMU 60 als die Zustandssignale des Umschalters 30 aus. Ferner erfasst die Sensoreinheit 50 die Temperatur, einen Strom und eine Spannung des Überbrückungsrelais 41. Die Sensoreinheit 50 gibt diese an die BMU 60 als die Zustandssignale des Überbrückungsrelais 41 aus.
  • Gemäß der vorstehenden Beschreibung weist der Umschalter 30 die Öffnung-/Schließeinheit auf, bei der die Sourceelektroden der zwei MOSFETs miteinander verbunden sind. Die Sensoreinheit 50 erfasst die Temperatur und den Strom der Sourceelektrode. Ferner erfasst die Sensoreinheit 50 die Spannung quer über jeden der zwei MOSFETs. Die Sensoreinheit 50 muss nicht die Spannungen der Sourceelektroden der zwei MOSFETs erfassen. Mit anderen Worten, die Sensoreinheit 50 kann lediglich die Spannungen der jeweiligen Drainelektroden der zwei MOSFETs erfassen.
  • Die Sensoreinheit 50 erfasst den Strom der zweiten Zufuhrleitung 22, und erfasst dadurch den Strom, der durch das Überbrückungsrelais 41 fließt. Ferner erfasst die Sensoreinheit 50 die Spannung quer über das Überbrückungsrelais 41.
  • Die BMU 60 steuert den Umschalter 30 und das Überbrückungsrelais 41 auf der Grundlage von zumindest einem des Zustandssignals der Sensoreinheit 50 und des Anweisungssignals von der übergeordneten ECU 160. BMU steht für Batteriemanagementeinheit. Die BMU 60 entspricht einer Öffnungs-/Schließsteuereinheit. Ferner entsprechen die Sensoreinheit 50 und die BMU 60 einer Fehlererfassungseinheit.
  • Die BMU 60 bestimmt den Ladezustand der Lithiumspeicherbatterie 10 und Abweichungen des Umschalters 30 und des Überbrückungsrelais 41 auf der Grundlage des Zustandssignals der Sensoreinheit 50. Die BMU 60 gibt ein Signal (Bestimmungsinformationen) an die übergeordnete ECU 160 aus, die durch Bestimmen dieser Abweichungen erlangt sind.
  • Auf der Grundlage des Anweisungssignals von der übergeordneten ECU 160 steuert die BMU 60 den Umschalter 30 und das Überbrückungsrelais 41 wie folgt. Das heißt, die BMU 60 führt eine Öffnung-/Schließsteuerung des ersten Umschalters 31 und des zweiten Umschalters 32 auf der Grundlage des Antriebszustands der elektrischen Rotationsmaschine 120 und des SOC von sowohl der Bleispeicherbatterie 110 als auch der Lithiumspeicherbatterie 10 durch. Im Einzelnen führt die BMU 60 eine Öffnungs-/Schließsteuerung des ersten Umschalters 31 und des zweiten Umschalters 32 derart durch, dass eine Zufuhrspannung an die elektrische Last 150 nicht unter eine Schwellenspannung fällt, und derart, dass sowohl die Bleispeicherbatterie 110 als auch die Lithiumspeicherbatterie 10 nicht überladen oder überentladen werden. Falls ferner der Motor 130 in einem Antriebszustand ist, steuert die BMU 60 das Überbrückungsrelais 41 in den geöffneten Zustand. Falls ferner der Motor 130 gestoppt ist, und das Fahrzeug geparkt oder gestoppt ist, steuert die BMU 60 das Überbrückungsrelais 41 in den geschlossenen Zustand.
  • Die BMU 60 steuert den ersten Umschalter 31 und/oder das Überbrückungsrelais 41 in den geschlossenen Zustand, und den/das andere(n) in den geschlossenen Zustand. Ferner führt die BMU 60 gemäß der nachstehenden Beschreibung eine ausfallsichere Verarbeitung zur Zeit der Fehlerbestimmung durch.
  • Die Sammelschiene 70 ist aus einem leitfähigen Material, wie etwa Kupfer, ausgebildet. Die Sammelschiene 70 weist eine Struktur auf, bei der eine Vielzahl von flachen Platten integral gekoppelt sind. Die Hauptoberflächen der flachen Platten sind parallel zueinander einander gegenüberliegend. In den flachen Platten erstreckt sich eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen von einer Seitenoberfläche orthogonal zu der Hauptoberfläche. Die leitenden Enden der Verbindungsanschlüsse sind mit der Platine 20 verbunden. Ferner sind die Enden der Sammelschiene 70 jeweils mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a und dem Lastaußenanschluss 100b verbunden.
  • Selbstverständlich ist die Sammelschiene 70 nicht auf die vorgenannte Struktur begrenzt. Beispielsweise ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der das Ende der Sammelschiene 70 in eine Vielzahl von Enden unterteilt ist, und die unterteilten Enden mit der Platine 20 verbunden sind. Ferner ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der ein Zwischenteil der Sammelschiene 70 mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a oder dem Lastaußenanschluss 100b verbunden ist.
  • Die Sammelschiene 70 kann durch Biegen einer flachen Platte hergestellt werden. Die Sammelschiene 70 kann durch Schweißen einer Vielzahl von flachen Platten hergestellt werden. Darüber hinaus kann die Sammelschiene 70 durch Gießen eines geschmolzenen leitfähigen Materials in eine Gießform hergestellt werden. Das Herstellungsverfahren der Sammelschiene 70 ist nicht besonders begrenzt. Selbstverständlich weist die Sammelschiene 70 einen höheren Dauerstrom als die auf der Platine 20 ausgebildete Verdrahtungsstruktur auf.
  • Die Sammelschiene 70 weist die Stromversorgungssammelschiene 71 und die Lastsammelschiene 72 auf. Die Stromversorgungssammelschiene 71 verbindet den Stromversorgungsaußenanschluss 100a mit der Platine 20 mechanisch und elektrisch. Die Lastsammelschiene 72 verbindet den Lastaußenanschluss 100b mit der Platine 20 mechanisch und elektrisch. Die Stromversorgungssammelschiene 71 entspricht einem Stromversorgungsleitungsbauelement. Die Lastsammelschiene 72 entspricht einem Lastleitungsbauelement.
  • Die Stromversorgungssammelschiene 71 weist drei Verbindungsanschlüsse auf. Die drei Verbindungsanschlüsse sind auf demselben Potential. Zwei der drei Verbindungsanschlüsse der Stromversorgungssammelschiene 71 sind mit der Platine 20 verbunden. Der verbleibende Verbindungsanschluss ist mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a verbunden.
  • Die Stromversorgungssammelschiene 71 weist einen ersten Stromversorgungsverbindunganschluss 71a, einem zweiten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b und einen dritten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71c als die vorstehenden Verbindungsanschlüsse auf. Der erste Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a und der zweite Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b sind beide mit der Platine 20 verlötet. Im Einzelnen ist der erste Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a mechanisch und elektrisch durch Lötzinn mit dem ersten Stromversorgungsverbindungsanschluss 20a verbunden. Der zweite Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b ist mechanisch und elektrisch durch Lötzinn mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss 20b verbunden. Ferner ist der dritte Stromversorgungsverbindungsanschluss 71c mechanisch und elektrisch durch Schrauben mit dem Stromverbindungaußenanschluss 100a zusammen mit dem anderen Ende der Kopplungsverdrahtung 174 mechanisch und elektrisch verbunden.
  • Ferner kann der dritte Stromversorgungsverbindungsanschluss 71c zumindest einen Teil des Stromversorgungsaußenanschlusses 100a konfigurieren. Ferner können der dritte Stromversorgungsverbindungsanschluss 71c und die Kopplungsverdrahtung 174 mechanisch und durch Schweißen elektrisch verbunden sein.
  • Mit der vorstehenden Verbindung ist die mechanische Festigkeit zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Kopplungsverdrahtung 174 größer als die mechanische Festigkeit zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Platine 20. Ferner ist der elektrische Schaltkreis des Batteriepakets 100 elektrisch mit dem Stromversorgungssicherungskasten 170 verbunden.
  • Die Lastsammelschiene 72 weist vier Verbindungsanschlüsse auf. Die vier Verbindungsanschlüsse sind auf demselben Potential. Drei Verbindungsanschlüsse der Lastsammelschiene 72 sind mit der Platine 20 verbunden. Der verbleibende Verbindungsanschluss ist zu dem Lastaußenanschluss 100b verbunden.
  • Die Lastsammelschiene 72 weist einen ersten Lastverbindungsanschluss 72a, einen zweiten Lastverbindunganschluss 72b, einen dritten Lastverbindungsanschluss 72c und einen vierten Lastverbindungsanschluss 72d als die vorgenannten Verbindungsanschlüsse auf. Der erste Lastverbindungsanschluss 72a, der zweite Lastverbindunganschluss 72b und der dritte Lastverbindunganschluss 72c sind jeweils auf die Platine 20 gelötet. Im Einzelnen ist der erste Lastverbindungsanschluss 72a mechanisch und elektrisch durch Lötzinn an den ersten Lastanschluss 20c verbunden. Der zweite Lastverbindungsanschluss 72b ist mechanisch und elektrisch durch Lötzinn mit dem zweiten Lastanschluss 20d verbunden. Der dritte Lastverbindungabschluss 72c ist mechanisch und elektrisch durch Lötzinn mit dem dritten Lastanschluss 20e verbunden. Ferner ist der vierte Lastverbindungsanschluss 72d zusammen mit dem sechsten Verbindungsanschluss 183b des Lastsicherungskastens 180 an den Lastaußenanschluss 100b angeschraubt.
  • Ferner kann der vierte Lastverbindungsanschluss 72d zumindest einen Teil des Lastaußenanschlusses 100b konfigurieren. Ferner können der vierte Lastverbindungsanschluss 72d und der Lastsicherungskasten 180 mechanisch und elektrisch durch Schweißen miteinander verbunden sein.
  • Mit der vorstehenden Konfiguration ist die mechanische Festigkeit zwischen der Lastsammelschiene 72 und dem Lastsicherungskasten 180 größer als die mechanische Festigkeit zwischen der Lastsammelschiene 72 und der Platine 20. Ferner ist die elektrische Schaltung des Batteriepakets 100 elektrisch mit dem Lastsicherungskasten 180 verbunden.
  • Nachstehend ist eine Fehlerbestimmungsverarbeitung der BMU 60 auf der Grundlage der Spannung des Batteriepakets 100 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die Verarbeitung kann periodisch durchgeführt werden, oder kann sporadisch durchgeführt werden.
  • Zunächst bestimmt die BMU 60 in Schritt S10, ob der erste Umschalter 31 sich in dem geschlossenen Zustand befindet, und das Überbrückungsrelais 41 sich in dem geöffneten Zustand befindet. Das heißt, die BMU 60 bestimmt, ob die BMU 60 das Steuersignal an sowohl den ersten Umschalter 31 als auch das Überbrückungsrelais 41 ausgibt oder nicht. Falls das Steuersignal an den ersten Umschalter 31 und das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben werden, schreitet die BMU 60 zu Schritt S20 fort. Anderenfalls schreitet die BMU 60 zu Schritt S30 fort.
  • In Schritt S20 vergleicht die BMU 60 eine an den ersten Umschalter 31 angelegte erste Spannung V1 mit einer an das Überbrückungsrelais 41 angelegten zweiten Spannung V2 auf der Grundlage des Zustandssignals der Sensoreinheit 50. Der erste Stromleitungspfad, in dem der erste Umschalter 31 bereitgestellt ist, und der zweite Stromleitungspfad, in dem das Überbrückungsrelais 41 bereitgestellt ist, sind über die Stromversorgungssammelschiene 71 und die Lastsammelschiene 72 elektrisch verbunden. Falls sich daher der erste Umschalter 31 in dem geschlossenen Zustand befindet, und sich kein Fehler darin befindet, wird erwartet, dass sich unabhängig von dem Antriebszustand der elektrischen Rotationsmaschine 120 der erste Stromleitungspfad und der zweite Stromleitungspfad auf demselben Potential befinden. Mit anderen Worten, es wird erwartet, dass die erste Spannung V1 und die zweite Spannung V2 dieselbe sind.
  • Die erste Spannung V1 repräsentiert eine Spannung der zwei Enden des ersten Umschalters 31. In gleicher Weise repräsentiert die zweite Spannung V2 eine Spannung der zwei Enden des Überbrückungsrelais 41. Insbesondere repräsentiert die erste Spannung V1 entweder die Potentialdifferenz zwischen einem Potential zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 20a und dem ersten Umschalter 31 und einem Massepotential, oder die Potentialdifferenz zwischen einem Potential zwischen dem ersten Umschalter 31 und dem ersten Lastanschluss 20c und dem Massepotential. Ferner repräsentiert die zweite Spannung V2 entweder die Potentialdifferenz zwischen einem Potential zwischen dem zweite Stromversorgungsanschluss 20b und dem Überbrückungsrelais 41 und dem Massepotential, oder die Potentialdifferenz zwischen einem Potential zwischen dem Überbrückungsrelais 41 und dem zweiten Lastanschluss 20d und dem Massepotential.
  • Selbstverständlich repräsentiert die Spannung quer über den ersten Umschalter 31 die Potentialdifferenz zwischen dem Potential zwischen dem ersten Stromversorgungsanschluss 20a und dem ersten Umschalter 31 und dem Potential zwischen dem ersten Umschalter und dem ersten Lastanschluss 20c. Die Spannung quer über das Überbrückungsrelais 41 repräsentiert die Potentialdifferenz zwischen dem Potential zwischen dem zweiten Stromversorgungsanschluss 20b und dem Überbrückungsrelais 41 und dem Potential zwischen dem Überbrückungsrelais 41 und den zweiten Lastanschluss 20d. Die BMU 60 kann die Spannung quer über den ersten Umschalter 31 und die Spannung quer über das Überbrückungsrelais 41 je nach Bedarf erfassen.
  • Nachstehend ist das Verbindungsteil zwischen dem ersten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a und dem ersten Stromversorgungsanschluss 20a als ein erstes Stromversorgungsverbindungsteil bezeichnet, und das Verbindungsteil zwischen dem ersten Lastverbindungsanschluss 72a und dem ersten Lastanschluss 20c ist als ein erstes Lastverbindungsteil bezeichnet. Falls beispielsweise die jeweiligen elektrischen Verbindungen des ersten Stromversorgungsverbindungsteils und des ersten Lastverbindungsteils normal sind, sind die jeweiligen Spannungen der zwei Enden des ersten Umschalters 31 und die jeweiligen Spannungen der zwei Enden des Überbrückungsrelais 41 gleich zueinander.
  • Falls jedoch die elektrische Verbindung des Stromversorgungsverbindungsteils abnorm ist, wie in 3 durch eine Markierung X angezeigt ist, werden der Stromverbindungsaußenanschluss 100a und der Lastaußenanschluss 100b in einen nichtleitenden Zustand versetzt. Die zweite Spannung V2 des Endes des Überbrückungsrelais 41, das zu dem zweiten Stromversorgungsanschluss 20b benachbart ist, ist dasselbe Potential wie das des Stromverbindungsaußenanschlusses 100a. Ferner ist die erste Spannung V1 dasselbe Potential wie das des Lastaußenanschlusses 100b. Die erste Spannung V1 unterscheidet sich dadurch von der zweiten Spannung V2.
  • Falls die elektrische Verbindung des ersten Lastverbindungsteils abnorm ist, wie in 4 durch die Markierung X gezeigt ist, werden der Stromversorgungsaußenanschluss 100a und der Lastaußenanschluss 100b in den nichtleitenden Zustand gebracht. Die zweite Spannung V2 des Endes des Überbrückungsrelais 41, das zu dem zweiten Lastanschluss 20d benachbart ist, ist dasselbe Potential wie das des Lastaußenanschlusses 100b. Ferner ist die erste Spannung V1 dasselbe Potential wie die des Stromversorgungsaußenanschlusses 100a. Die erste Spannung V1 unterscheidet sich dadurch von der zweiten Spannung V2.
  • Falls somit die erste Spannung V1 und die zweite Spannung V2 dieselbe sind, bestimmt die BMU 60, dass in dem ersten Stromleitungspfad kein Fehler vorliegt, und beendet die Fehlerbestimmungsverarbeitung. Die BMU 60 setzt die Steuerung des ersten Umschalters 31 in den geschlossenen Zustand und des Überbrückungsrelais 41 in den geöffneten Zustand in Übereinstimmung mit dem Anweisungssignal von der übergeordneten ECU 160 fort.
  • Aufgrund des Einflusses eines Verdrahtungswiderstandes, eines Messfehlers oder dergleichen sind die erste Spannung V1 und die zweite Spannung V2 in einem präzisen Sinne nicht exakt dieselben. In dem Fall jedoch, in dem der Spannungsunterschied zwischen der ersten Spannung V1 und der zweiten Spannung V2 innerhalb des Ausmaßes des Verdrahtungswiderstandes und des Messfehlers fällt, bestimmt die BMU 60, dass die erste Spannung V1 zu der zweiten Spannung V2 gleich ist.
  • Falls die erste Spannung V1 sich von der zweiten Spannung V2 unterscheidet, bestimmt die BMU 60, dass ein Fehler in dem ersten Stromleitungspfad vorliegt, und schreitet fort zu Schritt S40. Nachfolgend führt die BMU 60 die ausfallsichere Verarbeitung durch, ohne dem Anweisungssignal von der übergeordneten ECU 160 zu folgen. Im Einzelnen beendet die BMU 60 die Ausgabe des Steuersignals an das Überbrückungsrelais 41, und hält das Überbrückungsrelais 41 fortgesetzt in dem geschlossenen Zustand. Ferner beendet die BMU 60 die Ausgabe des Steuersignals an den ersten Umschalter 31, und hält den ersten Umschalter 31 fortgesetzt in dem geöffneten Zustand. Nachfolgend beendet die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung.
  • In Schritt S10 des Ablaufes schreitet die BMU 60 zu Schritt S30 fort, falls es nicht bestimmt ist, dass der erste Umschalter 31 sich in dem geschlossenen Zustand und das Überbrückungsrelais 41 sich in dem geöffneten Zustand befindet. In Schritt S30 bestimmt die BMU 60, ob der erste Umschalter 31 sich in dem geöffneten Zustand und das Überbrückungsrelais 41 sich in dem geschlossenen Zustand befindet. Das heißt, die BMU 60 bestimmt, ob die BMU 60 das Steuersignal sowohl an den ersten Umschalter 31 als auch an das Überbrückungsrelais 41 ausgibt. Falls das Steuersignal nicht an den ersten Umschalter 31 und das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben wird, schreitet die BMU 60 zu Schritt S50 fort. Anderenfalls beendet die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung.
  • In Schritt S50 vergleicht die BMU 60 die zweite Spannung V2 und die erste Spannung V1 auf der Grundlage des Zustandssignals der Sensoreinheit 50. Falls in dem zweiten Stromleitungspfad, in dem das Überbrückungsrelais 41 in dem geschlossenen Zustand bereitgestellt ist, kein Fehler vorliegt, wird erwartet, dass der zweite Stromleitungspfad und der erste Stromleitungspfad unabhängig von dem Antriebszustand der elektrischen Rotationsmaschine 120 auf demselben Potential sind. Mit anderen Worten, es wird erwartet, dass die zweite Spannung V2 und die erste Spannung V1 dieselbe sind.
  • Nachstehend ist das Verbindungsteil zwischen dem zweiten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b und dem zweiten Stromversorgungsanschluss 20b als ein zweites Stromversorgungsverbindungsteil bezeichnet, und das Verbindungsteil zwischen dem zweiten Lastverbindungsanschluss 72b und dem zweiten Lastanschluss 20d ist als ein zweites Lastverbindungsteil bezeichnet. Falls beispielsweise die jeweiligen elektrischen Verbindungen des zweiten Stromversorgungsverbindungsteils und des zweiten Lastverbindungsteils normal sind, sind die jeweiligen Spannungen der zwei Enden des ersten Umschalters 31 und die jeweiligen Spannungen der zwei Enden des Überbrückungsrelais 41 gleich zueinander.
  • Falls jedoch die elektrische Verbindung des zweiten Stromversorgungsverbindungsteils abnorm ist, wie in 5 durch eine Markierung X gezeigt ist, werden der Stromversorgungsaußenanschluss 100a und der Lastaußenanschluss 100b in einen nichtleitenden Zustand gebracht. Die erste Spannung V1 des Endes des ersten Umschalters 31, der zu dem ersten Stromversorgungsanschluss 20a benachbart ist, ist auf demselben Potential wie der des Stromversorgungsaußenanschlusses 100a. Ferner ist zweite Spannung V2 auf demselben Potential wie die des Lastaußenanschlusses 100b. Die zweite Spannung V2 unterscheidet sich dadurch von der ersten Spannung V1.
  • Falls die elektrische Verbindung des zweiten Lastverbindungsteils, wie in 6 durch eine Markierung X gezeigt, abnorm ist, werden in derselben Weise der Stromversorgungsaußenanschluss 100a und der Lastaußenanschluss 100b in den nichtleitenden Zustand gebracht. Die erste Spannung V1 des Endes des ersten Umschalters 31, der zu dem ersten Lastanschluss 20c benachbart ist, ist auf demselben Potential wie das des Lastaußenanschlusses 100b. Ferner ist die zweite Spannung V2 auf demselben Potential wie die des Stromversorgungsaußenanschlusses 100a. Die zweite Spannung V2 unterscheidet sich dadurch von der ersten Spannung V1.
  • Falls somit die zweite Spannung V2 und die erste Spannung V1 dieselbe sind, bestimmt die BMU 60, dass kein Fehler in dem zweiten Stromleitungspfad vorliegt, und beendet die Fehlerbestimmungsverarbeitung. Die BMU 60 steuert in Übereinstimmung mit dem Anweisungssignal von der übergeordneten ECU 160 das Überbrückungsrelais 41 fortgesetzt in den geschlossenen Zustand und den ersten Umschalter 31 in den geöffneten Zustand.
  • Falls im Gegensatz dazu die zweite Spannung V2 sich von der ersten Spannung V1 unterscheidet, bestimmt die BMU 60, dass in dem zweiten Stromleitungspfad ein Fehler vorliegt, und schreitet zu Schritt S60 fort. Nachfolgend führt die BMU 60 die ausfallsichere Verarbeitung durch, ohne dem Anweisungssignal der übergeordneten ECU 160 zu folgen. Insbesondere gibt die BMU 60 das Steuersignal an den ersten Umschalter 31 aus, und hält den ersten Umschalter 31 fortgesetzt in dem geschlossenen Zustand. Ferner kann das Steuersignal an das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben werden oder nicht. Nachfolgend beendet die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung.
  • Nachstehend ist eine Fehlerbestimmungsverarbeitung der BMU 60 auf der Grundlage des Stromes des Batteriepakets 100 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Die Verarbeitung kann periodisch durchgeführt werden, oder kann sporadisch durchgeführt werden.
  • Zunächst bestimmt die BMU 60 in Schritt S110, ob der erste Umschalter 31 sich in dem geschlossenen Zustand befindet oder nicht. Das heißt, die BMU 60 bestimmt, ob die BMU 60 das Steuersignal an den ersten Umschalter 31 ausgibt oder nicht. Falls das Steuersignal an den ersten Umschalter 31 ausgegeben wird, schreitet die BMU 60 zu Schritt S120 fort. Anderenfalls schreitet die BMU 60 zu Schritt S130 fort.
  • In dem Fall, dass das Steuersignal an den ersten Umschalter 31 ausgegeben wird, wird im Allgemeinen das Steuersignal ebenso an das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben. Jedoch wird in Schritt S110 der Fehlerbestimmung auf der Grundlage des Stromes der Offen-/Geschlossen-Zustand des Überbrückungsrelais 41 nicht beachtet. Daher wird in Schritt S110 eine Bestimmung nicht hinsichtlich des Offen-/Geschlossen-Zustands des Überbrückungsrelais 41 getroffen.
  • In Schritt S120 bestimmt die BMU 60 auf der Grundlage des Zustandssignals der Sensoreinheit 50, ob ein erster Strom I1, der durch den ersten Umschalter 31 fließt, null ist oder nicht. Falls in dem ersten Stromleitungspfad, in dem der erste Umschalter 31 in dem geschlossenen Zustand bereitgestellt ist, kein Fehler vorliegt, wird erwartet, dass der erste Strom I1 nicht null ist. Falls andererseits ein Fehler in dem ersten Stromleitungspfad vorliegt, ist der erste Strom I1 null.
  • Falls somit der erste Strom I1 nicht null ist, bestimmt die BMU 60, dass in dem ersten Stromleitungspfad kein Fehler vorliegt, und beendet die Fehlerbestimmungsverarbeitung. Die BMU 60 steuert in Übereinstimmung mit dem Anweisungssignal der übergeordneten ECU 160 den ersten Umschalter 31 fortgesetzt in den geschlossenen Zustand.
  • Falls der erste Strom I1 null ist, bestimmt die BMU 60, dass in dem ersten Stromleitungspfad ein Fehler vorliegt, und schreitet zu Schritt S140 fort. Nachfolgend führt die BMU 60 die ausfallsichere Verarbeitung fort, ohne dem Anweisungssignal der übergeordneten ECU 160 zu folgen. Insbesondere beendet die BMU 60 die Ausgabe des Steuersignals an das Überbrückungsrelais 41, und hält das Überbrückungsrelais 41 fortgesetzt in dem geschlossenen Zustand. Ferner beendet die BMU 60 ebenso die Ausgabe des Steuersignals an den ersten Umschalter 31. Nachfolgend beendet die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung.
  • Aufgrund des Einflusses eines Messfehlers oder dergleichen ist der erste Strom I1 in einem präzisen Sinn nicht null. In dem Fall jedoch, dass die Bestimmung des ersten Stromes I1 von null innerhalb des Ausmaßes des Messfehlers fällt, bestimmt die BMU 60, dass der erste Strom I1 null ist.
  • Falls in Schritt S110 die BMU 60 bestimmt, dass sich der erste Umschalter 31 in dem geöffneten Zustand befindet, schreitet die BMU 60 zu Schritt S130 fort. In Schritt S130 bestimmt die BMU 60, ob sich das Überbrückungsrelais 41 in dem geschlossenen Zustand befindet. Das heißt, die BMU 60 bestimmt, ob die BMU 60 das Steuersignal an das Überbrückungsrelais 41 nicht ausgibt. Falls das Steuersignal nicht an das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben wird, schreitet die BMU 60 zu Schritt S150 fort. Anderenfalls beendet die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung.
  • In dem Fall, dass das Steuersignal nicht an das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben wird, wird im Allgemeinen das Steuersignal ebenso nicht an den ersten Umschalter 31 ausgegeben. Jedoch wird in Schritt S130 der Fehlerbestimmung auf der Grundlage des Stromes der Offen-/Geschlossen-Zustand des ersten Umschalters 31 nicht berücksichtigt. Daher wird in Schritt S130 hinsichtlich des Offen-/Geschlossen-Zustandes des ersten Umschalters 31 keine Bestimmung getroffen.
  • In Schritt S150 bestimmt die BMU 60 auf der Grundlage des Zustandssignals der Sensoreinheit 50, ob ein zweiter Strom, der in dem Überbrückungsrelais 41 fließt, null ist oder nicht. Falls in dem zweiten Stromleitungspfad, in dem das Überbrückungsrelais 41 in dem geschlossenen Zustand bereitgestellt ist, kein Fehler vorliegt, wird erwartet, dass der zweite Strom I2 nicht null ist. Falls andererseits ein Fehler in dem zweiten Stromleitungspfad vorliegt, ist der zweite Strom I2 null.
  • Falls somit der zweite Strom I2 nicht null ist, bestimmt die BMU 60, dass in dem zweiten Stromleitungspfad kein Fehler vorliegt, und beendet die Fehlerbestimmungsverarbeitung. Die BMU 60 steuert das Überbrückungsrelais 41 in Übereinstimmung mit dem Anweisungssignal der übergeordneten ECU 160 fortgesetzt in den geschlossenen Zustand.
  • Falls der zweite Strom I2 null ist, bestimmt die BMU 60, dass in dem zweiten Stromleitungspfad ein Fehler vorliegt, und schreitet zu Schritt S160 fort. Nachfolgend führt die BMU 60 die ausfallsichere Verarbeitung durch, ohne dem Anweisungssignal der übergeordneten ECU 160 zu folgen. Insbesondere gibt die BMU 60 das Steuersignal an den ersten Umschalter 31 aus, und hält den ersten Umschalter 31 fortgesetzt in dem geschlossenen Zustand. Ferner kann das Steuersignal an das Überbrückungsrelais 41 ausgegeben werden oder kann nicht ausgegeben werden. Nachfolgend beendet die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung.
  • Nachfolgend sind die Betriebswirkungen des Batteriepakets 100 und des Stromversorgungssystems 200 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist die Stromversorgungssammelschiene 71 an dem ersten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a durch Lötzinn mit dem ersten Stromleitungspfad verbunden, in dem der erste Umschalter 31 bereitgestellt ist. Ferner ist die Stromversorgungssammelschiene 71 an dem zweiten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b durch Lötzinn mit dem zweiten Stromleitungspfad verbunden, in dem das Überbrückungsrelais 41 und die Überbrückungssicherung 42 bereitgestellt sind. Im Gegensatz zu einer Konfiguration, bei der ein Verbindungsanschluss der Stromversorgungssammelschiene mit der Platine mit Lötzinn verbunden ist, ist es daher möglich, auch falls ein Fehler in entweder dem ersten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a oder dem zweiten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b auftritt, möglich, die Bleispeicherbatterie 110 mit dem Batteriepaket 100 elektrisch zu verbinden.
  • Ferner ist die Lastsammelschiene 72 an dem ersten Lastverbindungsanschluss 72a durch Lötzinn mit dem ersten Stromversorgungsleitpfad verbunden. Die Lastsammelschiene 72 ist an dem zweiten Lastverbindungsanschluss 72b durch Lötzinn mit dem zweiten Stromleitungspfad verbunden. Im Gegensatz zu einer Konfiguration, bei der ein Verbindungsanschluss der Lastsammelschiene zu der Platine durch Lötzinn verbunden ist, ist es daher möglich, die elektrische Last 150 mit dem Batteriepaket 100 elektrisch zu verbinden, auch falls ein Fehler in entweder dem ersten Lastverbindungsanschluss 72a oder dem zweiten Lastverbindungsanschluss 72b auftritt.
  • Auch falls ein Fehler in einem der Verbindungsteile der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Platine 20 und zwischen der Lastsammelschiene 72 und der Platine 20 auftritt, wird somit eine Verschlechterung der Verlässlichkeit der elektrischen Verbindung zwischen der Bleispeicherbatterie 110 und der elektrischen Last 150 unterdrückt. Mit anderen Worten, auch falls ein Fehler in entweder dem ersten Stromleitungspfad oder dem zweiten Stromleitungspfad auftritt, wird eine Verschlechterung der Verlässlichkeit der elektrischen Verbindung zwischen der Bleispeicherbatterie 110 und der elektrischen Last 150 unterdrückt.
  • Der dritte Stromversorgungsverbindungsanschluss 71c der Stromversorgungssammelschiene 71 ist mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a zusammen mit dem anderen Ende der Kopplungsverdrahtung 174 durch Anschrauben verbunden. Der vierte Lastverbindungsanschluss 72d der Lastsammelschiene 72 ist mit dem Lastaußenanschluss 100b zusammen mit dem sechsten Verbindungsanschluss 183b des Lastsicherungskastens 180 durch Anschrauben verbunden.
  • Dadurch ist die mechanische Festigkeit zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Kopplungsverdrahtung 174 größer als die mechanische Festigkeit zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Platine 20. Die mechanische Festigkeit zwischen der Lastsammelschiene 72 und dem Lastsicherungskasten 180 ist größer als die mechanische Festigkeit zwischen der Lastsammelschiene 72 und der Platine 20.
  • Im Vergleich zu dem Verbindungsteil zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Platine 20 durch Lötzinn, ist das Auftreten eines Fehlers in dem Verbindungsteil zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Kopplungsverdrahtung 174 unterdrückt. Ferner ist im Vergleich mit dem Verbindungsteil zwischen der Lastsammelschiene 72 und der Platine 20 durch Lötzinn das Auftreten eines Fehlers in dem Verbindungsteil zwischen der Lastsammelschiene 72 und dem Lastsicherungskasten 180 unterdrückt.
  • Trotz des einzelnen Verbindungsteils zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Kopplungsverdrahtung 174 und dem einzelnen Verbindungsteil zwischen der Lastsammelschiene 72 und dem Lastsicherungskasten 180 ist daher eine Verschlechterung der Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung zwischen der Bleispeicherbatterie 110 und der elektrischen Last 150 unterdrückt.
  • (Erste Abwandlung)
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt die Konfiguration, bei der die elektrische Rotationsmaschine 120 mit dem Stromversorgungssicherungskasten 170 verbunden ist. Jedoch ist es als eine erste Abwandlung ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der die elektrische Rotationsmaschine 120 mit dem Lastsicherungskasten 180 gemäß 8 verbunden ist. Bei dieser Abwandlung entsprechen die elektrische Last 150 und die elektrische Rotationsmaschine 120 elektrischen Lasten.
  • Bei der ersten Abwandlung gemäß 8 weist der erste Stromversorgungssicherungskasten 170 die erste Sammelschiene 171a und die dritte Sammelschiene 171c als die Sammelschienen auf. Der Stromversorgungssicherungskasten 170 weist die erste Sicherung 172a und die dritte Sicherung 172c als die Sicherungen auf. Der Stromversorgungssicherungskasten 170 weist den ersten Verbindungsanschluss 173a, den zweiten Verbindungsanschluss 173b und den vierten Verbindungsanschluss 173d als die Verbindungsanschlüsse auf. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel ist das andere Ende der dritten Sammelschiene 171c zwischen dem ersten Verbindungsanschluss 173a und der ersten Sicherung 172a der ersten Sammelschiene 171a gekoppelt.
  • Der Lastsicherungskasten 180 weist eine vierte Sammelschiene 181a und eine fünfte Sammelschiene 181b als die Sammelschienen auf. Der Lastsicherungskasten 180 weist die vierte Sicherung 182 als die Sicherung auf. Der Lastsicherungskasten 180 weist den fünften Verbindungsanschluss 183a, den sechsten Verbindungsanschluss 183b und den siebten Verbindungsanschluss 183c als die Verbindungsanschlüsse auf.
  • Der fünfte Verbindungsanschluss 183a ist an einem Ende der vierten Sammelschiene 181a bereitgestellt. Der sechste Verbindungsanschluss 183b ist an dem anderen Ende der vierten Sammelschiene 181a bereitgestellt. Das Ende der elektrischen Maschinenverdrahtung 121 ist an den fünften Verbindungsanschluss 183a angeschraubt. Der sechste Verbindunganschluss 183b ist an den Lastaußenanschluss 100b des Batteriepakets 100 angeschraubt. Die elektrische Rotationsmaschine 120 ist dadurch elektrisch mit dem Batteriepaket 100 verbunden.
  • Der siebte Verbindungsanschluss 183c ist an einem Ende der fünften Sammelschiene 181b bereitgestellt. Das andere Ende der fünften Sammelschiene 181b ist mit der vierten Sammelschiene 181a verbunden. Der siebte Verbindungsanschluss 183c ist ein Verbinder. Das Ende der zweiten Lastleitung 151 ist an den siebten Verbindungsanschluss 183c montiert. Die elektrische Last 150 ist dadurch elektrisch mit dem Batteriepaket 100 verbunden.
  • Auch bei dieser Abwandlung ist der erste Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a der Stromversorgungssammelschiene 71 durch Lötzinn mit dem ersten Stromleitungspfad der Platine 20 verbunden. Der zweite Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b der Stromversorgungssammelschiene 71 ist mit Lötzinn mit dem zweiten Stromleitungspfad der Platine 20 verbunden. Ferner ist der erste Lastverbindungsanschluss 72a der Lastsammelschiene 72 mit Lötzinn mit dem ersten Stromleitungspfad der Platine 20 verbunden. Der zweite Lastverbindungsanschluss 72b der Lastsammelschiene 72 ist mit Lötzinn mit dem zweiten Stromleitungspfad der Platine 20 verbunden.
  • Auch falls ein Fehler in einem der Verbindungsteile zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Platine 20 und zwischen der Lastsammelschiene 72 und der Platine 20 auftritt, kann daher eine Verschlechterung einer Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung zwischen jedem der elektrischen Last 150 und der elektrischen Rotationsmaschine 120 und der Bleispeicherbatterie 110 unterdrückt werden. Mit anderen Worten, auch falls ein Fehler in entweder dem ersten Stromleitungspfad oder dem zweiten Stromleitungspfad auftritt, kann eine Verschlechterung einer Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung zwischen jedem der elektrischen Last 150 und der elektrischen Rotationsmaschine 120 sowie der Bleispeicherbatterie 110 unterdrückt werden.
  • Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der die allgemeine Last 140 ebenso elektrisch mit dem Lastaußenanschluss 100b anstelle mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a verbunden ist.
  • (Zweite Abwandlung)
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die Bleispeicherbatterie 110 mit dem Batteriepaket 100 verbunden ist, und das Batteriepaket 100 die Lithiumspeicherbatterie 10 aufweist. Jedoch ist die Einbindungsbeziehung der Bleispeicherbatterie 110 und der Lithiumspeicherbatterie 10 in das Batteriepaket 100 nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt. Es ist möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der das Batteriepaket 100 entweder die Bleispeicherbatterie 110 oder die Lithiumspeicherbatterie 10 aufweist. Wahlweise ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der das Batteriepaket 100 weder die Bleispeicherbatterie 110 noch die Lithiumspeicherbatterie 10 aufweist. In diesem Fall sind die Bleispeicherbatterie 110 und die Lithiumspeicherbatterie 10 jeweils mit dem Batteriepaket 100 elektrisch verbunden.
  • (Dritte Abwandlung)
  • Das Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels zeigt das einzelne Verbindungsende 11a und den einzelnen dritten Stromversorgungsanschluss 20f des internen Anschlusses 11. Jedoch kann eine Vielzahl von Verbindungsenden 11a und eine Vielzahl von dritten Stromversorgungsanschlüssen 20f angewendet werden. Bei dieser Abwandlung weist das Batteriepaket 100 ebenso eine Vielzahl von dritten Zufuhrleitungen 23, eine Vielzahl von zweiten Umschaltern 32, eine Vielzahl von dritten Lastanschlüssen 20e und eine Vielzahl von dritten Lastverbindungsanschlüssen 72c auf. Die zweiten Umschalter 32 sind jeweils in den dritten Zufuhrleitungen 23 bereitgestellt, und die Vielzahl von dritten Lastanschlüssen 20e sind mit Lötzinn mit der Vielzahl der dritten Lastverbindungsanschlüsse 72c verbunden. Auch falls ein Fehler in einem von einer Vielzahl von Verbindungsteilen zwischen den Verbindungsenden 11a und den dritten Stromversorgungsanschlüssen 20f und einer Vielzahl von Verbindungsteilen zwischen den dritten Lastanschlüssen 20e und den dritten Lastverbindungsanschlüssen 72c auftritt, kann dadurch eine Verschlechterung einer Verlässlichkeit einer elektrischen Verbindung zwischen der elektrischen Last 150 und der Lithiumspeicherbatterie 10 unterdrückt werden. Bei dieser Abwandlung entspricht die Lithiumspeicherbatterie 10 einer Stromversorgung. Der interne Anschluss 11 entspricht einem Stromversorgungsleitungsbauelement. Das Verbindungsende 11a entspricht einem Stromversorgungsverbindungsanschluss.
  • (Vierte Abwandlung)
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem das Stromversorgungssystem 200 den Stromversorgungssicherungskasten 170 und den Lastsicherungskasten 180 aufweist. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass das Stromversorgungssystem 200 den Stromversorgungssicherungskasten 170 und den Lastsicherungskasten 180 aufweist. In diesem Fall sind entsprechende Kabelsätze jeweils mit dem Stromversorgungsaußenanschluss 100a und dem Lastaußenanschluss 100b verbunden.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem der Stromversorgungssicherungskasten 170 die erste Sammelschiene 171a, die zweite Sammelschiene 171b und die dritte Sammelschiene 171c als die Sammelschienen aufweist. Jedoch ist die Anzahl von Sammelschienen, die der Stromversorgungssicherungskasten 170 aufweist, nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt. In gleicher Weise sind die jeweiligen Anzahlen von Sicherungen und Verbindungsanschlüssen nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt.
  • Es ist das Beispiel gezeigt, bei dem der Lastsicherungskasten 180 die vierte Lastsammelschiene 181a aufweist. Jedoch ist die Anzahl von Sammelschienen, die der Lastsicherungskasten 180 aufweist, nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt. In gleicher Weise sind die jeweiligen Anzahlen von Sicherungen und Verbindungsanschlüssen nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt.
  • (Fünfte Abwandlung)
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die Stromversorgungssammelschiene 71 den ersten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71a, den zweiten Stromversorgungsverbindungsanschluss 71b und den dritten Stromversorgungsverbindungsabschluss 71c aufweist. Falls jedoch die Anzahl der elektrischen Verbindungsteile zwischen der Stromversorgungssammelschiene 71 und der Platine 20 mehrere sind, ist die Anzahl der Stromversorgungsverbindungsanschlüsse, die die Stromversorgungssammelschiene 71 aufweist, nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die Lastsammelschiene 72 den ersten Lastverbindungsanschluss 72a, den zweiten Lastverbindungsanschluss 72b, den dritten Lastverbindungsanschluss 72c und den vierten Lastverbindunganschluss 72d aufweist. Falls jedoch die Anzahl der elektrischen Verbindungsteile zwischen der Lastsammelschiene 72 und der Platine 20 mehrere sind, ist die Anzahl der Stromversorgungsverbindungsanschlüsse, die die Lastsammelschiene 72 aufweist, nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt.
  • (Sechste Abwandlung)
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem das Fahrzeug mit dem daran angebrachten Stromversorgungssystem 200 die Leerlaufabschaltfunktion aufweist. Jedoch ist das Fahrzeug mit dem daran angebrachten Stromversorgungssystem 200 nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt.
  • (Siebte Abwandlung)
  • Es ist das Beispiel gezeigt, bei dem die Sensoreinheit 50 den Temperatursensor, den Stromsensor und den Spannungssensor aufweist. Jedoch kann die Sensoreinheit 50 zumindest einen dieser Sensoren aufweisen. Ferner kann die Sensoreinheit 50 einen anderen Sensor aufweisen.
  • Beispielsweise kann die Sensoreinheit 50 einen Eintauchsensor zum Erfassen eines Eintauchens des Batteriepakets 100 aufweisen. Der Eintauchsensor weist einen Kondensator auf, der aus Gegenelektroden zusammengesetzt ist. Falls sich zwischen den Gegenelektroden Wasser befindet, ändert sich die dielektrische Konstante (Kapazität) des Kondensators. Die BMU 60 erfasst das Eintauchen des Batteriepakets 100 auf der Grundlage ob die Änderung der Kapazität des Eintauchsensors für eine vorbestimmte Zeit anhält oder nicht. Der Eintauchsensor ist auf der Unterseite des Gehäuses unterhalb der Platine 20 bereitgestellt.
  • In dem Fall, dass die Sensoreinheit 50 den Spannungssensor aufweist, ohne den Stromsensor aufzuweisen, führt die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung gemäß 2 durch. Die Fehlerbestimmung des Stromleitungspfades wird dadurch durchgeführt.
  • In dem Fall, dass die Sensoreinheit 50 den Stromsensor aufweist, ohne den Spannungssensor aufzuweisen, führt andererseits die BMU 60 die Fehlerbestimmungsverarbeitung gemäß 7 durch. Die Fehlerbestimmung des Stromleitungspfades wird dadurch durchgeführt.
  • (Achte Abwandlung)
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem der Umschalter 30 ein Halbleiterschalter ist. Falls jedoch die Geschwindigkeit des Umschaltens eines Umschaltzustandes von geschlossen nach offen und von offen nach geschlossen auf das Umschalten eines Fahrzeugzustandes, wie etwa das Umschalten von einem Gestoppt-sein zu einem Maschinenantrieb, reagieren kann, kann der Umschalter 30 beispielsweise ein mechanisches Relais sein.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem der Umschalter 30 ein MOSFET ist. Falls jedoch der Umschalter 30 aus einem Halbleiterschalter konfiguriert ist, ist der Umschalter 30 nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt. Beispielsweise ist es ebenso möglich, einen IGBT als den Umschalter 30 anzuwenden.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem der Umschalter 30 ein MOSFET einer n-Kanalart ist. Jedoch ist es ebenso möglich, einen MOSFET einer p-Kanalart als den Umschalter 30 anzuwenden.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem der Umschalter 30 zumindest eine Öffnungs-/Schließeinheit aufweist, die aus zwei in Serie verbundenen MOSFETs zusammengesetzt ist. Jedoch ist der Umschalter 30 nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt. Beispielsweise kann der Umschalter 30 einen MOSFET aufweisen. Wahlweise kann der Umschalter 30 eine Vielzahl von parallel verbundenen MOSFETs aufweisen.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die Sourceelektroden der zwei MOSFETs in der Öffnungs-/Schließeinheit miteinander gekoppelt sind. Jedoch können die Drainelektroden der zwei MOSFETs in der Öffnungs-/Schließeinheit miteinander gekoppelt sein.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die Gateelektroden der zwei MOSFETs der Öffnung-/Schließeinheit elektronisch voneinander unabhängig sind. Jedoch ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der die Gateelektroden der zwei MOSFETs auf demselben Potential liegen.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die Anodenelektroden der parasitären Dioden der zwei MOSFETs der Öffnung-/Schließeinheit miteinander gekoppelt sind. Jedoch ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der die Kathodenelektroden der parasitären Dioden miteinander gekoppelt sind. In dem Fall, dass der IGBT als der Umschalter 30 angewendet ist, sind Dioden parallel zu den zwei IGBTs der Öffnungs-/Schließeinheit verbunden. In diesem Fall sind die Kathoden- oder Anodenelektroden der zwei Dioden miteinander verbunden.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem der erste Umschalter 31 und der zweite Umschalter 32 jeweils eine Vielzahl von Öffnungs-/Schließeinheiten aufweisen. Jedoch ist es ebenso möglich, eine Konfiguration anzunehmen, bei der der erste Umschalter 31 und/oder der zweite Umschalter 32 eine Öffnungs-/Schließeinheit aufweist.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem die jeweiligen Sourceelektroden von einer Vielzahl von Öffnungs-/Schießeinheiten, die parallel verbunden sind, elektrisch miteinander verbunden sind. Jedoch müssen die jeweiligen Sourceelektroden der Öffnungs-/Schließeinheiten nicht miteinander elektrisch verbunden sein. Die Sourceelektroden von einigen der Öffnungs-/Schließeinheiten können miteinander elektrisch verbunden sein.
  • Das erste Ausführungsbeispiel zeigt das Beispiel, bei dem das Überbrückungsrelais 41 ein mechanisches Relais ist. Jedoch ist das Überbrückungsrelais 41 nicht auf das vorgenannte Beispiel begrenzt. Es ist ebenso möglich, einen Halbleiterschalter als das Überbrückungsrelais 41 anzuwenden.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf deren Ausführungsbeispiele beschrieben ist, darf die Erfindung nicht als auf diese Ausführungsbeispiele und Konstruktionen begrenzt erachtet werden. Die vorliegende Offenbarung ist dazu beabsichtigt, verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen zu umfassen. Zusätzlich dazu sind die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen aber auch andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzigen Bauelement ebenso innerhalb des Sinnes und Umfangs der vorliegenden Erfindung umfasst.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2012130108 A [0004]

Claims (7)

  1. Batteriepaket, mit: einem Stromversorgungsleitungsbauelement (71, 11), das mit einer Stromversorgung (110, 10) elektrisch zu verbinden ist; einem Stromversorgungsanschluss (20a, 20b, 20f), der mechanisch und elektrisch mit dem Stromversorgungsleitungsbauelement verbunden ist; einem Lastleitungsbauelement (72), das elektrisch mit einer elektrischen Last (150, 120) zu verbinden ist; einem Lastanschluss (20c, 20d, 20e), der mechanisch und elektrisch mit dem Lastleitungsbauelement verbunden ist; einer Verdrahtungsstruktur (21, 22, 23), die den Stromversorgungsanschluss und den Lastanschluss verbindet; und einem Umschalter (31, 41, 32), der in der Verdrahtungsstruktur bereitgestellt ist, wobei das Batteriepaket eine Vielzahl der Stromversorgungsanschlüsse, eine Vielzahl der Lastanschlüsse, eine Vielzahl der Verdrahtungsstrukturen und eine Vielzahl der Umschalter umfasst, das Stromversorgungsleitungsbauelement eine Vielzahl von Stromversorgungsverbindungsanschlüssen (71a, 71b, 11a) umfasst, die jeweils mit der Vielzahl der Stromversorgungsanschlüsse mechanisch und elektrisch verbunden sind, und das Lastleitungsbauelement eine Vielzahl von Lastverbindungsanschlüssen (72a, 72b, 72c) umfasst, die mechanisch und elektrisch jeweils mit der Vielzahl von Lastanschlüssen verbunden sind.
  2. Batteriepaket nach Anspruch 1, wobei die Stromversorgungsanschlüsse und die Stromversorgungsverbindungsanschlüsse zueinander gelötet sind, und die Lastanschlüsse und die Lastverbindungsanschlüsse miteinander verlötet sind.
  3. Batteriepaket nach Anspruch 2, wobei das Stromversorgungsleitungsbauelement mit der Stromversorgung durch eine Stromversorgungsverdrahtungsleitung (174) elektrisch zu verbinden ist, das Lastleitungsbauelement mit der elektrischen Last durch eine Lastverdrahtungsleitung (181, 181a) zu verbinden ist, das Stromversorgungsleitungsbauelement und die Stromversorgungverdrahtungsleitung miteinander durch Schrauben und/oder Verbindungsschweißen mechanisch und elektrisch verbunden sind, sodass eine mechanische Festigkeit zwischen dem Stromversorgungsleitungsbauelement und der Stromversorgungsverdrahtungsleitung größer als eine mechanische Festigkeit eines Lötens zwischen den Stromversorgungsanschlüssen und den Stromversorgungsverbindungsanschlüssen ist, und das Lastleitungsbauelement und die Lastverdrahtungsleitung mechanisch und elektrisch miteinander durch Schrauben und/oder Verbindungsschweißen verbunden sind, sodass eine mechanische Festigkeit zwischen dem Lastleitungsbauelement und der Lastverdrahtungsleitung größer als eine mechanische Festigkeit eines Lötens zwischen den Lastanschlüssen und den Lastverbindungsanschlüssen ist.
  4. Batteriepaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit: einer Öffnung-/Schließsteuereinheit (60), die dazu eingerichtet ist, eine Öffnung-/Schließsteuerung der Vielzahl von Umschaltern durchzuführen, und einer Fehlererfassungseinheit (50, 60), die dazu eingerichtet ist, einen Fehler in Stromleitungspfaden zwischen den Stromversorgungsanschlüssen und den Lastanschlüssen zu erfassen, wobei, falls zumindest einer der Vielzahl von Umschaltern durch die Öffnung-/Schließsteuereinheit in einen geschlossenen Zustand gesteuert wird, die Fehlererfassungseinheit einen Strom erfasst, der durch den Stromleitungspfad fließt, der den Umschalter in dem geschlossenen Zustand umfasst, und dadurch einen Fehler in dem Stromleitungspfad einschließlich des Umschalters in dem geschlossenen Zustand erfasst.
  5. Batteriepaket nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit: einer Öffnung-/Schließsteuereinheit (60), die dazu eingerichtet ist, eine Öffnung-/Schließsteuerung der Vielzahl von Umschaltern durchzuführen, und einer Fehlererfassungseinheit (50, 60), die dazu eingerichtet ist, einen Fehler in Stromleitungspfaden zwischen den Stromversorgungsanschlüssen und den Lastanschlüssen zu erfassen, wobei, falls zumindest einer der Vielzahl der Umschalter in einen geschlossenen Zustand gesteuert wird, und die verbleibenden Umschalter durch die Öffnung-/Schließsteuereinheit in einen geöffneten Zustand gesteuert werden, die Fehlererfassungseinheit Spannungen der Vielzahl von Umschaltern erfasst, und dadurch einen Fehler in den Stromleitungspfaden erfasst.
  6. Batteriepaket nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine der Vielzahl von Verdrahtungsstrukturen eine erste Verdrahtungsstruktur (21) ist, und eine andere einer Vielzahl von Verdrahtungsstrukturen eine zweite Verdrahtungsstruktur (22) ist, und ein erster Stromleitungspfad einschließlich der ersten Verdrahtungsstruktur und der in der ersten Verdrahtungsstruktur bereitgestellte Umschalter (31) einen höheren Dauerstrom als ein zweiter Stromleitungspfad einschließlich der zweiten Verdrahtungsstruktur und des in der zweiten Verdrahtungsstruktur bereitgestellten Umschalters (41) aufweist.
  7. Stromversorgungssystem, mit: einer Stromversorgung (110, 10); einem Stromversorgungsleitungsbauelement (71, 11), das elektrisch mit der Stromversorgung verbunden ist; einem Stromversorgungsanschluss (20a, 20b, 20f), der mechanisch und elektrisch mit dem Stromversorgungsleitungsbauelement verbunden ist; einer elektrischen Last (150, 120); einem Lastleitungsbauelement (72), das elektrisch mit der elektrischen Last verbunden ist; einem Lastanschluss (20c, 20d, 20e), der mechanisch und elektrisch mit dem Lastleitungsbauelement verbunden ist; einer Verdrahtungsstruktur (21, 22, 23), die den Stromversorgungsanschluss und den Lastanschluss verbindet; und einem Umschalter (31, 41, 32), der in der Verdrahtungsstruktur bereitgestellt ist, wobei das Stromversorgungssystem eine Vielzahl von Stromversorgungsanschlüssen, eine Vielzahl von Lastanschlüssen, eine Vielzahl von Verdrahtungsstrukturen und eine Vielzahl von Umschaltern umfasst, das Stromversorgungsleitungsbauelement eine Vielzahl von Stromversorgungsverbindungsanschlüssen (71a, 71b, 11a) umfasst, die jeweils mit der Vielzahl von Stromverbindungsanschlüssen mechanisch und elektrisch verbunden sind, und das Lastleitungsbauelement eine Vielzahl von Lastverbindungsanschlüssen (72a, 72b, 72c) umfasst, die jeweils mechanisch und elektrisch mit der Vielzahl von Lastanschlüssen verbunden sind.
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