JP2006185685A - Disconnection detecting device and disconnection detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のセルから構成される組電池のセルと、制御回路間の断線を検出する断線検出装置および断線検出方法に関する。 The present invention relates to an assembled battery cell composed of a plurality of cells, and a disconnection detection device and a disconnection detection method for detecting disconnection between control circuits.
従来、複数のセルの両端子にそれぞれ接続される検出端子とセルとの間の断線を検出するために、検出端子間をそれぞれ1つ置きに短絡し、短絡時に、断線箇所の上下に位置している異常検出回路から、セルの過放電異常および過充電異常を示す信号がそれぞれ出力されると、断線が生じていると判断する装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, in order to detect a disconnection between a detection terminal and a cell connected to both terminals of a plurality of cells, every other detection terminal is short-circuited, and at the time of a short-circuit, it is positioned above and below the disconnection point. There is known an apparatus that determines that a disconnection has occurred when signals indicating an overdischarge abnormality and an overcharge abnormality of a cell are respectively output from an abnormality detection circuit that is present (see Patent Document 1).
しかしながら、従来の装置では、断線検出時に、強制的に検出端子間を1つ置きに短絡させているので、放電抵抗を介して放電が行われ、回路全体の放熱量が大きくなるという問題があった。 However, in the conventional apparatus, when the disconnection is detected, every other detection terminal is forcibly short-circuited, so that there is a problem that discharge is performed via the discharge resistor and the heat radiation amount of the entire circuit is increased. It was.
(1)本発明による断線検出装置は、各セルごとに設けられ、セルの電圧が所定のバイパス作動電圧を越えると、そのセルに対応して設けられている検出端子間を放電抵抗を介して短絡することによって、セルの放電を行う容量調整手段と、検出端子間の電圧と所定の過充電判定電圧とを比較して、検出端子間の電圧が過充電判定電圧より高い場合に、過充電異常検出信号を出力する過充電異常検出手段と、検出端子間の電圧と所定の過放電判定電圧とを比較して、検出端子間の電圧が過放電判定電圧より低い場合に、過放電異常検出信号を出力する過放電異常検出手段と、組電池を充電する充電手段と、過充電異常検出手段および過放電異常検出手段から、所定時間内に、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号が出力されたことを検出すると、充電手段によって組電池を充電させる充電制御手段と、充電手段によって組電池の充電が開始された後に、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号のうちの少なくとも一方の信号が出力されなくなると、検出端子とセルとの間を接続している接続線が断線していると判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
(2)本発明による断線検出方法は、組電池を構成する各セルごとに設けられ、セルの電圧が所定のバイパス作動電圧を越えると、そのセルに対応して設けられている検出端子間を放電抵抗を介して短絡することによって、セルの放電を行う容量調整回路と、検出端子間の電圧および所定の過充電判定電圧を比較して、検出端子間の電圧が過充電判定電圧より高い場合に、過充電異常検出信号を出力する過充電異常検出回路と、検出端子間の電圧および所定の過放電判定電圧を比較して、検出端子間の電圧が過放電判定電圧より低い場合に、過放電異常検出信号を出力する過放電異常検出回路とを備えた回路において、組電池を構成する各セルの両端子にそれぞれ接続される検出端子と、セルとの間を接続している接続線の断線を検出する断線検出方法であって、所定時間内に、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号が出力されたことを検出すると、組電池を充電させる手順と、組電池を充電させる処理を行った後、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号のうちの少なくとも一方の信号が出力されなくなると、検出端子とセルとの間を接続している接続線が断線していると判定する手順とを備えることを特徴とする。
(1) The disconnection detection device according to the present invention is provided for each cell, and when the cell voltage exceeds a predetermined bypass operating voltage, a detection resistor provided between the cells is connected via a discharge resistor. The capacity adjustment means for discharging the cell by short-circuiting, the voltage between the detection terminals and the predetermined overcharge determination voltage are compared, and the overcharge is detected when the voltage between the detection terminals is higher than the overcharge determination voltage. Overcharge abnormality detection means that outputs an abnormality detection signal, compares the voltage between the detection terminals and a predetermined overdischarge determination voltage, and detects the overdischarge abnormality when the voltage between the detection terminals is lower than the overdischarge determination voltage. An overcharge abnormality detection signal and an overdischarge abnormality detection signal are output within a predetermined time from the overdischarge abnormality detection means for outputting a signal, the charging means for charging the assembled battery, the overcharge abnormality detection means and the overdischarge abnormality detection means. Output A charging control means for charging the assembled battery by the charging means, and after charging of the assembled battery is started by the charging means, at least one of an overcharge abnormality detection signal and an overdischarge abnormality detection signal is output. And determining means for determining that the connection line connecting the detection terminal and the cell is disconnected when there is no more.
(2) The disconnection detection method according to the present invention is provided for each cell constituting the assembled battery. When the voltage of the cell exceeds a predetermined bypass operating voltage, a detection terminal provided corresponding to the cell is connected. When the voltage between the detection terminals is higher than the overcharge determination voltage by comparing the capacity adjustment circuit that discharges the cell by short-circuiting through the discharge resistor with the voltage between the detection terminals and the predetermined overcharge determination voltage The overcharge abnormality detection circuit that outputs an overcharge abnormality detection signal is compared with the voltage between the detection terminals and a predetermined overdischarge determination voltage. In a circuit including an overdischarge abnormality detection circuit that outputs a discharge abnormality detection signal, a detection terminal connected to both terminals of each cell constituting the assembled battery, and a connection line connecting between the cells Disconnection to detect disconnection After detecting the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal being output within a predetermined time in the detection method, after performing the procedure of charging the assembled battery and the process of charging the assembled battery, And a procedure for determining that the connection line connecting the detection terminal and the cell is disconnected when at least one of the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal is not output. It is characterized by that.
本発明による断線検出装置および断線検出方法によれば、強制的に検出端子間を1つ置きに短絡させる処理を行わずに、セルと検出端子との間の接続線の断線を確実に検出することができる。 According to the disconnection detection device and the disconnection detection method according to the present invention, the disconnection of the connection line between the cell and the detection terminal is reliably detected without performing the process of forcibly shorting every other detection terminal. be able to.
図1は、一実施の形態における断線検出装置をハイブリッド自動車に適用したシステム構成を示す図である。組電池1は、充放電可能なn個のセルs1〜snを直列に接続して構成される。組電池1の直流電圧は、インバータ6にて交流電圧に変換されて、車両の走行駆動源である交流モータ7に印加される。交流モータ7は、電動機として機能するとともに、エンジン(不図示)を動力源として、発電機としても機能するモータジェネレータである。交流モータ7によって発電された交流電圧は、インバータ6で直流電圧に変換されて、組電池1に供給される。電圧センサ8は、組電池1の電圧を検出して、後述する充放電制御回路5に出力する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration in which a disconnection detection apparatus according to an embodiment is applied to a hybrid vehicle. The assembled
検出端子C0〜Cnは、各セルs1〜snの正極端子または負極端子と接続されている。例えば、検出端子C0は、セルs1の負極端子と接続されており、検出端子C1は、セルs1の正極端子およびセルs2の負極端子と接続されている。 The detection terminals C0 to Cn are connected to the positive terminal or the negative terminal of each cell s1 to sn. For example, the detection terminal C0 is connected to the negative terminal of the cell s1, and the detection terminal C1 is connected to the positive terminal of the cell s1 and the negative terminal of the cell s2.
電流バイパス電圧検出回路a1〜anは、各セルs1〜snごとに設けられており、対応するセルs1〜snの端子間電圧がバイパス作動電圧V1より上昇したことを検出すると、Hレベルの信号を出力する。対応するセルs1〜snの端子間電圧がバイパス作動電圧V1より低い場合には、Lレベルの信号が出力される。なお、ここでは、電流が流れている状態をHレベルの信号が出力されている状態とし、電流が流れていない状態をLレベルの信号が出力されている状態とする。 The current bypass voltage detection circuits a1 to an are provided for each of the cells s1 to sn. When detecting that the inter-terminal voltage of the corresponding cells s1 to sn is higher than the bypass operating voltage V1, an H level signal is output. Output. When the voltage between the terminals of the corresponding cells s1 to sn is lower than the bypass operating voltage V1, an L level signal is output. Here, a state in which a current is flowing is a state in which an H level signal is being output, and a state in which a current is not flowing is a state in which an L level signal is being output.
N型MOSトランジスタQ1〜Qnは、各セルごとに設けられている。電流バイパス電圧検出回路a1〜anから出力される信号は、対応するN型MOSトランジスタQ1〜Qnのゲート端子に入力される。例えば、電流バイパス電圧検出回路a1からHレベルの信号が出力された場合には、N型MOSトランジスタQ1がオンする。これにより、セルs1から、N型MOSトランジスタQ1と直列に接続されている放電抵抗R1を介して、電流が流れる。 N-type MOS transistors Q1 to Qn are provided for each cell. Signals output from the current bypass voltage detection circuits a1 to an are input to the gate terminals of the corresponding N-type MOS transistors Q1 to Qn. For example, when an H level signal is output from the current bypass voltage detection circuit a1, the N-type MOS transistor Q1 is turned on. Thereby, a current flows from the cell s1 through the discharge resistor R1 connected in series with the N-type MOS transistor Q1.
すなわち、電流バイパス電圧検出回路a1、放電抵抗R1、および、N型MOSトランジスタQ1によって、セルs1の電流バイパス回路が構成されており、セルs1の電圧がバイパス作動電圧V1より高くなると、セルs1の放電が行われる。同様に、電流バイパス電圧検出回路a2〜an、放電抵抗R2〜Rn、および、N型MOSトランジスタQ2〜Qnによって、セルs2〜snの電流バイパス回路がそれぞれ構成されており、セルs2〜snの電圧がバイパス作動電圧V1より高くなると、対応するセルs2〜snの放電が行われる。このような構成により、各セル間の電圧値を均一に保つことができる。 That is, the current bypass voltage detection circuit a1, the discharge resistor R1, and the N-type MOS transistor Q1 constitute a current bypass circuit of the cell s1, and when the voltage of the cell s1 becomes higher than the bypass operating voltage V1, Discharge occurs. Similarly, current bypass voltage detection circuits a2 to an, discharge resistors R2 to Rn, and N-type MOS transistors Q2 to Qn constitute current bypass circuits for cells s2 to sn, respectively. Becomes higher than the bypass operating voltage V1, the corresponding cells s2 to sn are discharged. With such a configuration, the voltage value between the cells can be kept uniform.
異常検出回路b1〜bnは、各セルs1〜snごとに設けられ、対応するセルs1〜snの端子間電圧(検出端子間電圧)が過充電判定しきい値電圧V2より上昇して、セルが過充電状態になったことを検出するとともに、セルの端子間電圧が過放電判定しきい値電圧V3より下降して、セルが過放電状態になったことを検出する。セルの過充電状態または過放電状態を検出すると、異常検出信号(Hレベル)をオア回路4に出力する。ただし、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とは、例えば、電流値が異なるようにしておく等の方法により、それぞれ区別できるようにしておく。オア回路4は、異常検出回路b1〜bnの出力に対して論理和演算を行い、演算結果を充放電制御回路5に出力する。すなわち、いずれか1つの異常検出回路b1〜bnから過充電異常検出信号または過放電異常検出信号が出力されると、過充電異常検出信号または過放電異常検出信号がオア回路4を介して、充放電制御回路5に入力される。なお、3つの所定電圧V1,V2,V3の大小関係は、V2>V1>V3に設定されている。 The abnormality detection circuits b1 to bn are provided for the respective cells s1 to sn, and the inter-terminal voltage (detection terminal voltage) of the corresponding cells s1 to sn rises above the overcharge determination threshold voltage V2, While detecting that the battery is overcharged, the voltage between the terminals of the cell drops below the overdischarge determination threshold voltage V3, and it is detected that the cell is overdischarged. When the overcharge state or overdischarge state of the cell is detected, an abnormality detection signal (H level) is output to the OR circuit 4. However, the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal can be distinguished from each other by, for example, a method in which current values are different. The OR circuit 4 performs a logical sum operation on the outputs of the abnormality detection circuits b1 to bn and outputs the calculation result to the charge / discharge control circuit 5. That is, when an overcharge abnormality detection signal or an overdischarge abnormality detection signal is output from any one of the abnormality detection circuits b1 to bn, the overcharge abnormality detection signal or the overdischarge abnormality detection signal is charged via the OR circuit 4. Input to the discharge control circuit 5. The magnitude relationship among the three predetermined voltages V1, V2, and V3 is set to V2> V1> V3.
充放電制御回路5は、オア回路4からの信号に基づいて、セルの過充電異常または過放電異常を検出するとともに、後述する方法によって、セルs1〜snと検出端子C0〜Cnとの間をそれぞれ接続している接続線の断線を検出する。 The charge / discharge control circuit 5 detects an overcharge abnormality or overdischarge abnormality of the cell based on a signal from the OR circuit 4 and, between the cells s1 to sn and the detection terminals C0 to Cn, by a method described later. The disconnection of each connected connection line is detected.
ここで、セルs1〜snと検出端子C0〜Cnとの間をそれぞれ接続している接続線の間が断線した場合の電流バイパス回路の動作、および、異常検出回路B1〜Bnの動作について説明しておく。ここでは、セルs2の正極と、検出端子C2との間の接続線が断線したものとして説明する。なお、各セルs1〜snの電圧値は、バイパス作動電圧V1より低いものとし、かつ、過放電判定しきい値電圧V3より高いものとする。従って、この状態では、全てのN型MOSトランジスタQ1〜Qnはオフしており、また、いずれの異常検出回路b1〜bnからも異常検出信号は出力されていない。 Here, the operation of the current bypass circuit when the connection lines connecting the cells s1 to sn and the detection terminals C0 to Cn are disconnected and the operation of the abnormality detection circuits B1 to Bn will be described. Keep it. Here, description will be made assuming that the connection line between the positive electrode of the cell s2 and the detection terminal C2 is disconnected. The voltage value of each cell s1 to sn is assumed to be lower than the bypass operating voltage V1 and higher than the overdischarge determination threshold voltage V3. Therefore, in this state, all the N-type MOS transistors Q1 to Qn are turned off, and no abnormality detection signal is output from any of the abnormality detection circuits b1 to bn.
組電池1の充電が行われることにより、各セルs1〜snの電圧が上昇し、例えば、セルs2の電圧がバイパス作動電圧V1より高くなったとする。この場合、電流バイパス電圧検出回路a2からHレベルの信号が出力されるので、N型MOSトランジスタQ2がオンする。図2は、N型MOSトランジスタQ2がオンした状態を示す図である。これにより、検出端子C1の電圧値と検出端子C2の電圧値は等しくなるので、検出端子C2−C3間の電圧は、検出端子C1−C3間の電圧、すなわち、セルs2の電圧とセルs3の電圧とを加算した電圧となる。従って、電流バイパス電圧検出回路a3からはHレベルの信号が出力されて、N型MOSトランジスタQ3がオンするとともに、異常検出回路b3からは、過充電異常検出信号が出力される。
As the assembled
また、上述したように、検出端子C1の電圧値と検出端子C2の電圧値は等しくなるので、電流バイパス電圧検出回路a2から出力される信号の信号レベルはLレベルとなり、N型MOSトランジスタQ2はオフする。また、異常検出回路b2からは、過放電異常検出信号が出力される。 As described above, since the voltage value of the detection terminal C1 and the voltage value of the detection terminal C2 are equal, the signal level of the signal output from the current bypass voltage detection circuit a2 is L level, and the N-type MOS transistor Q2 Turn off. Further, an overdischarge abnormality detection signal is output from the abnormality detection circuit b2.
図3は、N型MOSトランジスタQ3がオンし、N型MOSトランジスタQ2がオフした状態を示す図である。N型MOSトランジスタQ3がオンすることにより、検出端子C2の電圧値と検出端子C3の電圧値は等しくなるので、検出端子C1−C2間の電圧は、検出端子C1−C3間の電圧、すなわち、セルs2の電圧とセルs3の電圧とを加算した電圧となる。従って、電流バイパス電圧検出回路a2からはHレベルの信号が出力されて、N型MOSトランジスタQ2がオンするとともに、異常検出回路b2からは、過充電異常検出信号が出力される。 FIG. 3 is a diagram showing a state in which the N-type MOS transistor Q3 is turned on and the N-type MOS transistor Q2 is turned off. When the N-type MOS transistor Q3 is turned on, the voltage value of the detection terminal C2 and the voltage value of the detection terminal C3 become equal. Therefore, the voltage between the detection terminals C1 and C2 is the voltage between the detection terminals C1 and C3, that is, This is a voltage obtained by adding the voltage of the cell s2 and the voltage of the cell s3. Therefore, an H level signal is output from the current bypass voltage detection circuit a2, the N-type MOS transistor Q2 is turned on, and an overcharge abnormality detection signal is output from the abnormality detection circuit b2.
また、上述したように、検出端子C2の電圧値および検出端子C3の電圧値は等しくなるので、電流バイパス電圧検出回路a3から出力される信号の信号レベルはLレベルとなり、N型MOSトランジスタQ3はオフする。また、異常検出回路b3からは、過放電異常検出信号が出力される。 Further, as described above, since the voltage value of the detection terminal C2 and the voltage value of the detection terminal C3 are equal, the signal level of the signal output from the current bypass voltage detection circuit a3 is L level, and the N-type MOS transistor Q3 is Turn off. The abnormality detection circuit b3 outputs an overdischarge abnormality detection signal.
上述した説明では、セルs2の正極と検出端子C2との間の接続線が断線した場合を一例に挙げたが、他のセルと対応する検出端子との間の接続線が断線した場合についても同様である。すなわち、セルs1〜snと検出端子C0〜Cnとの間を接続している接続線が断線すると、断線した接続線の上下に位置しているN型MOSトランジスタが交互にオンするとともに、断線した接続線の上下に位置している異常検出回路からは、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号が交互に出力される。図4は、検出端子C1−C2間の電圧変動を示す図である。 In the above description, the case where the connection line between the positive electrode of the cell s2 and the detection terminal C2 is broken is taken as an example, but the case where the connection line between another cell and the corresponding detection terminal is broken is also mentioned. It is the same. That is, when the connection line connecting the cells s1 to sn and the detection terminals C0 to Cn is disconnected, the N-type MOS transistors positioned above and below the disconnected connection line are alternately turned on and disconnected. Overcharge abnormality detection signals and overdischarge abnormality detection signals are alternately output from the abnormality detection circuits located above and below the connection line. FIG. 4 is a diagram illustrating voltage fluctuation between the detection terminals C1 and C2.
図5は、充放電制御回路5によって行われる断線検出処理の内容を示すフローチャートである。図示しないイグニッションスイッチがオンされると、充放電制御回路5は、ステップS10の処理を開始する。ステップS10では、オア回路4から、m(秒)間に、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号がそれぞれn回入力されたか否かを判定する。ここでは、mを0.1、nを3とする。上述したように、接続線に断線が生じると、断線が生じた箇所の上下に位置している異常検出回路から、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とが交互に出力される。ステップS10の判定を否定するとステップS10で待機し、肯定すると、ステップS20に進む。 FIG. 5 is a flowchart showing the content of the disconnection detection process performed by the charge / discharge control circuit 5. When an ignition switch (not shown) is turned on, the charge / discharge control circuit 5 starts the process of step S10. In step S10, it is determined whether or not the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are each input n times from the OR circuit 4 during m (seconds). Here, m is 0.1 and n is 3. As described above, when the disconnection occurs in the connection line, the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are alternately output from the abnormality detection circuits located above and below the location where the disconnection has occurred. If the determination in step S10 is negative, the process waits in step S10. If the determination is positive, the process proceeds to step S20.
ステップS20では、電圧センサ8で検出される組電池1の総電圧値が所定のしきい値以下であるか否かを判定する。所定のしきい値は、過充電判定しきい値電圧V2にセル数nを乗じた値とする。組電池1の総電圧値が所定のしきい値以下であると判定するとステップS30に進み、所定のしきい値より大きいと判定すると、ステップS70に進む。
In step S20, it is determined whether or not the total voltage value of the assembled
ステップS30では、インバータ6に対して、組電池1の充電指令を出す。これにより、交流モータ7の回生運転によって発電される電力を用いて、組電池1を充電する制御が開始される。
In step S <b> 30, a command for charging the assembled
上述した説明では、セルと検出端子との間を接続している接続線に断線が生じ、断線箇所の上下に位置しているN型MOSトランジスタのいずれか一方がオンした場合の電流バイパス回路の動作、および、異常検出回路B1〜Bnの動作を説明した。ここでは、組電池1の充電によって各セルの電位が上昇し、接続線の断線箇所の上下に位置しているN型MOSトランジスタの両方がオンした場合について説明する。上述した説明と同様に、セルs2の正極と検出端子C2との間の接続線が断線した場合について考察する。断線した接続線の上下に位置するN型MOSトランジスタQ2およびQ3がオンすると、セルs3の正極から、抵抗R3およびR2を介して、セルs2の負極に電流が流れる。抵抗R1〜Rnの抵抗値はそれぞれ等しい値に設定されているので、検出端子C1−C2間の電圧と、検出端子C2−C3間の電圧とは等しくなる。
In the above description, a disconnection occurs in the connection line connecting the cell and the detection terminal, and the current bypass circuit when one of the N-type MOS transistors located above and below the disconnection point is turned on. The operation and the operation of the abnormality detection circuits B1 to Bn have been described. Here, a case will be described in which the potential of each cell rises due to charging of the assembled
すなわち、検出端子C1−C2間の電圧、および、検出端子C2−C3間の電圧は、それぞれ、セルs2の電圧とセルs3の電圧とを加算して2で割った値となるため、異常検出回路からは、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号は出力されなくなる。なお、セルs2の電圧とセルs3の電圧とを加算して2で割った値が過充電判定しきい値電圧V2より高くなると、異常検出回路b2およびb3からは、過充電異常検出信号が出力される。しかし、この場合にも、過放電異常検出信号は出力されなくなる。 That is, the voltage between the detection terminals C1 and C2 and the voltage between the detection terminals C2 and C3 are values obtained by adding the voltage of the cell s2 and the voltage of the cell s3 and dividing the result by two. The circuit does not output the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal. When the value obtained by adding the voltage of the cell s2 and the voltage of the cell s3 and dividing by 2 becomes higher than the overcharge determination threshold voltage V2, an overcharge abnormality detection signal is output from the abnormality detection circuits b2 and b3. Is done. However, also in this case, the overdischarge abnormality detection signal is not output.
ステップS30に続くステップS40では、交互に入力されていた過充電異常検出信号および過放電異常検出信号が入力されなくなったか否かを判定する。過充電異常検出信号および過放電異常検出信号の両方の異常検出信号が入力されなくなったか、または、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号のうち、いずれか一方の異常検出信号が入力されなくなったと判定するとステップS50に進み、それ以外の場合には、ステップS70に進む。 In step S40 following step S30, it is determined whether or not the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal that are alternately input are no longer input. Either the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are not input, or one of the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal is not input. If it is determined that the process has been completed, the process proceeds to step S50. Otherwise, the process proceeds to step S70.
ステップS50では、セルと検出端子との間を接続している接続線に断線が生じていると判定して、ステップS60に進む。ステップS60では、インバータに対して、組電池1の充電停止指令を出す。これにより、組電池1の充電は停止されて、図5に示すフローチャートの処理は終了する。
In step S50, it is determined that a disconnection has occurred in the connection line connecting the cell and the detection terminal, and the process proceeds to step S60. In step S60, a charge stop command for the assembled
一方、ステップS70では、各セルs1〜snの過充電異常検出処理または過放電異常検出処理を行う。過充電異常検出処理は、過充電状態となっているセルが存在するか否かを確認する処理であり、過放電異常検出処理は、過放電状態となっているセルが存在するか否かを確認する処理である。これらの異常検出処理は、既知の処理を用いることができるので、ここでは詳しい説明は省略する。過充電異常検出処理または過放電異常検出処理を行うと、図5に示すフローチャートの処理は終了する。 On the other hand, in step S70, an overcharge abnormality detection process or an overdischarge abnormality detection process for each of the cells s1 to sn is performed. The overcharge abnormality detection process is a process for confirming whether or not there is a cell in an overcharge state, and the overdischarge abnormality detection process is for determining whether or not there is a cell in an overdischarge state. It is a process to confirm. Since these abnormality detection processes can use known processes, detailed description thereof is omitted here. When the overcharge abnormality detection process or the overdischarge abnormality detection process is performed, the process of the flowchart shown in FIG. 5 ends.
一実施の形態における断線検出装置によれば、異常検出回路b1〜bnから、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とが所定時間内に所定回数ずつ出力されたことを検出すると、組電池1の充電を行い、その後、過充電異常検出信号および過放電異常検出信号のうちの少なくとも一方の異常検出信号が出力されなくなると、セルと検出端子との間を接続している接続線に断線が生じていると判断する。これにより、従来の断線検知方法のように、検出端子間をそれぞれ1つ置きに短絡する必要がないので、断線検出処理時に発熱量が増加するという問題が生じることはなくなる。また、検出端子間を1つ置きに短絡する従来の方法では、セル間の電圧がばらついてしまうという問題も生じるが、一実施の形態における断線検出装置によれば、そのような問題が生じることもない。
According to the disconnection detecting device in one embodiment, when it is detected from the abnormality detection circuits b1 to bn that the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are output a predetermined number of times within a predetermined time, the assembled
断線が生じていない状態において、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とが所定時間内に所定回数ずつ検出されることはないが、ノイズによって、充放電制御回路5に、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とが交互に入力される場合もある。しかし、ノイズの場合には、組電池1を充電しても、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とが交互に入力されることに変わりはない。すなわち、一実施の形態における断線検出装置によれば、接続線が断線した場合の信号と、ノイズによる信号とを区別することができるので、接続線の断線を確実に検出することができる。
In a state where no disconnection occurs, the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are not detected a predetermined number of times within a predetermined time, but the overcharge abnormality detection is detected by the charge / discharge control circuit 5 due to noise. The signal and the overdischarge abnormality detection signal may be input alternately. However, in the case of noise, even if the assembled
また、一実施の形態における断線検出装置によれば、異常検出回路b1〜bnから、過充電異常検出信号と過放電異常検出信号とが所定時間内に所定回数ずつ出力されたことを検出した場合でも、組電池1の総電圧が所定電圧より高い場合には、断線検出を行うための組電池1の充電処理を行わないようにした。これにより、各セルs1〜snが過充電状態となるのを防ぐことができる。
Further, according to the disconnection detection device in one embodiment, when it is detected that the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are output a predetermined number of times within a predetermined time from the abnormality detection circuits b1 to bn. However, when the total voltage of the assembled
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、断線検出装置をハイブリッド自動車に適用した例について説明したが、電気自動車に適用することもできるし、自動車以外のシステムに適用することもできる。車両以外のシステムに適用する場合には、発電機として機能する交流モータ7に代わる発電手段を設けるようにすればよい。また、図1に示す構成にインジケータを追加して、接続線の断線を検出すると、インジケータを点灯させて、断線が生じたことをドライバに報知するようにしてもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, although the example which applied the disconnection detection apparatus to the hybrid vehicle was demonstrated, it can also apply to an electric vehicle and can also be applied to systems other than a vehicle. When applied to a system other than a vehicle, power generation means may be provided in place of the AC motor 7 functioning as a generator. Further, an indicator may be added to the configuration shown in FIG. 1 and when the disconnection of the connection line is detected, the indicator may be turned on to notify the driver that the disconnection has occurred.
異常検出回路b1〜bnは、セルの過充電異常と過放電異常とを検出する機能を備えていたが、セルの過充電異常を検出する過充電異常検出回路と、セルの過放電異常を検出する過放電異常検出回路とを別個に設けるようにしてもよい。 Although the abnormality detection circuits b1 to bn have a function of detecting cell overcharge abnormality and overdischarge abnormality, the overcharge abnormality detection circuit for detecting cell overcharge abnormality and the cell overdischarge abnormality are detected. An overdischarge abnormality detection circuit may be provided separately.
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、異常検出回路b1〜bnが過充電異常検出手段および過放電異常検出手段を、電流バイパス電圧検出回路a1〜an,放電抵抗R1〜RnおよびN型MOSトランジスタQ1〜Qnが容量調整手段を、交流モータ7が充電手段を、充放電制御回路5が充電制御手段および判定手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。 The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the abnormality detection circuits b1 to bn are overcharge abnormality detection means and overdischarge abnormality detection means, the current bypass voltage detection circuits a1 to an, the discharge resistors R1 to Rn and the N-type MOS transistors Q1 to Qn are capacity adjustment means. The AC motor 7 constitutes charging means, and the charge / discharge control circuit 5 constitutes charging control means and determination means. In addition, the above description is an example to the last, and when interpreting invention, it is not limited to the correspondence of the component of said embodiment and the component of this invention at all.
1…組電池、4…オア回路、5…充放電制御回路、6…インバータ、7…交流モータ、8…電圧センサ、a1〜an…電流バイパス電圧検出回路、b1〜bn…異常検出回路、C1〜Cn…検出端子、s1〜sn…セル、Q1〜Qn…N型MOSトランジスタ、R1〜Rn…放電抵抗
DESCRIPTION OF
Claims (5)
各セルごとに設けられ、セルの電圧が所定のバイパス作動電圧を越えると、そのセルに対応して設けられている検出端子間を放電抵抗を介して短絡することによって、セルの放電を行う容量調整手段と、
前記検出端子間の電圧と、所定の過充電判定電圧とを比較して、検出端子間の電圧が前記過充電判定電圧より高い場合に、過充電異常検出信号を出力する過充電異常検出手段と、
前記検出端子間の電圧と、所定の過放電判定電圧とを比較して、検出端子間の電圧が前記過放電判定電圧より低い場合に、過放電異常検出信号を出力する過放電異常検出手段と、
組電池を充電する充電手段と、
前記過充電異常検出手段および前記過放電異常検出手段から、所定時間内に、前記過充電異常検出信号および前記過放電異常検出信号が出力されたことを検出すると、前記充電手段によって組電池を充電させる充電制御手段と、
前記充電手段によって組電池の充電が開始された後に、前記過充電異常検出信号および前記過放電異常検出信号のうちの少なくとも一方の信号が出力されなくなると、検出端子とセルとの間を接続している接続線が断線していると判定する判定手段とを備えることを特徴とする断線検出装置。 In the disconnection detecting device for detecting disconnection of the connection terminals connecting between the detection terminals connected to both terminals of the plurality of cells constituting the assembled battery and the cells,
A capacity that discharges a cell by short-circuiting the detection terminals provided for each cell when the cell voltage exceeds a predetermined bypass operating voltage via a discharge resistor. Adjusting means;
An overcharge abnormality detecting means for comparing the voltage between the detection terminals with a predetermined overcharge determination voltage and outputting an overcharge abnormality detection signal when the voltage between the detection terminals is higher than the overcharge determination voltage; ,
An overdischarge abnormality detecting means for comparing the voltage between the detection terminals and a predetermined overdischarge determination voltage and outputting an overdischarge abnormality detection signal when the voltage between the detection terminals is lower than the overdischarge determination voltage; ,
Charging means for charging the assembled battery;
When detecting that the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are output within a predetermined time from the overcharge abnormality detection means and the overdischarge abnormality detection means, the battery pack is charged by the charging means. Charging control means
When at least one of the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal is not output after charging of the assembled battery is started by the charging means, the detection terminal and the cell are connected. A disconnection detecting device comprising: a determination unit that determines that the connected connection line is disconnected.
前記充電制御手段は、前記所定時間内に、前記過充電異常検出信号および前記過放電異常検出信号が所定回数ずつ出力されたことを検出すると、前記充電手段によって組電池を充電させることを特徴とする断線検出装置。 The disconnection detecting device according to claim 1,
The charge control means, when detecting that the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are output a predetermined number of times within the predetermined time, causes the assembled battery to be charged by the charging means. Disconnection detection device.
組電池の電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記充電制御手段は、前記電圧検出手段によって検出される組電池の電圧が所定電圧以下の場合に、前記充電手段によって組電池を充電させることを特徴とする断線検出装置。 In the disconnection detecting device according to claim 1 or 2,
A voltage detecting means for detecting the voltage of the assembled battery;
The disconnection detecting device, wherein the charging control means causes the charging means to charge the assembled battery when the voltage of the assembled battery detected by the voltage detecting means is equal to or lower than a predetermined voltage.
前記所定電圧は、前記過充電判定電圧に、組電池を構成するセルの数を乗じた値であることを特徴とする断線検出装置。 In the disconnection detecting device according to claim 3,
The disconnection detecting device, wherein the predetermined voltage is a value obtained by multiplying the overcharge determination voltage by the number of cells constituting the assembled battery.
所定時間内に、前記過充電異常検出信号および前記過放電異常検出信号が出力されたことを検出すると、組電池を充電させる手順と、
組電池を充電させる処理を行った後、前記過充電異常検出信号および前記過放電異常検出信号のうちの少なくとも一方の信号が出力されなくなると、検出端子とセルとの間を接続している接続線が断線していると判定する手順とを備えることを特徴とする断線検出方法。 It is provided for each cell that constitutes the assembled battery, and when the cell voltage exceeds a predetermined bypass operating voltage, the detection terminals provided corresponding to the cell are short-circuited via a discharge resistor, whereby the cell Compares the voltage between the detection terminals and a predetermined overcharge determination voltage with the capacity adjustment circuit that discharges the battery, and outputs an overcharge abnormality detection signal when the voltage between the detection terminals is higher than the overcharge determination voltage An overcharge abnormality detection circuit that compares the voltage between the detection terminals and a predetermined overdischarge determination voltage, and outputs an overdischarge abnormality detection signal when the voltage between the detection terminals is lower than the overdischarge determination voltage. In a circuit including an overdischarge abnormality detection circuit, a disconnection detection method for detecting disconnection of a connection terminal connecting between a detection terminal connected to both terminals of each cell constituting the assembled battery and the cell Is
A procedure for charging an assembled battery upon detecting that the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal are output within a predetermined time;
After performing the process of charging the assembled battery, when at least one of the overcharge abnormality detection signal and the overdischarge abnormality detection signal is not output, the connection connecting the detection terminal and the cell A disconnection detecting method comprising: determining that the line is disconnected.
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