JP2008193757A - 車両用の電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電装用バッテリが故障し、あるいは電装用バッテリの電源ラインが断線する等の故障時に、均等化回路が電池に与える悪影響を防止して電池の劣化を防止する。
【解決手段】車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに電力を供給する複数の充電できる電池１１を直列に接続してなる直列電池群１０と、この直列電池群１０を構成する電池１１を放電又は充電して各々の電池１１の電気特性を均等化させる均等化回路２０と、電装用バッテリ４０を電源として均等化回路２０を制御するメインＭＰＵ３０と、均等化回路２０の均等化動作を車両の電装用バッテリ４０の電圧を検出して制御する停止回路５０とを備える。停止回路５０は、電装用バッテリ４０の電圧の設定範囲外を検出して、均等化回路２０が電池１１を充電又は放電する均等化動作を停止させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多数の電池を直列に接続して出力電圧を高くしている車両用の電源装置に関する。

車両用の電源装置は、出力を大きくするために、多数の電池を直列に接続して電圧を高くしている。この電源装置は、直列に接続している電池を同じ充電電流で充電し、また同じ電流で放電する。したがって、全ての電池が全く同じ特性であれば、電池電圧や残容量にアンバランスは発生しない。しかしながら、現実には、全く同じ特性の電池は製造できない。電池のアンバランスは、充放電を繰り返すときに、電圧や残容量のアンバランスとなる。さらに、電池電圧のアンバランスは、特定の電池を過充電し、あるいは過放電させる原因となる。この弊害を防止するために、各々の電池の電圧を検出してアンバランスを解消する車両用の電源装置が開発されている。（特許文献１参照）
特開２００６−１４９０６８号公報

特許文献１に記載される車両用の電源装置は、直列電池群を構成する各々の電池と並列に放電回路を接続している。放電回路は放電抵抗とスイッチング素子の直列回路である。この電源装置は、電圧が高くなった電池を放電回路で放電して、電池のアンバランスを解消する。電池を放電する放電回路は、スイッチング素子をオンに切り換えて放電抵抗で特定の電池を放電して電圧を低くする。さらに、この電源装置は、電池の電極に接続している接続ラインの断線を検出して、接続ラインの断線を検出すると均等化動作を停止する。このことで、この電源装置は、接続ラインが断線する状態で均等化の不都合を防止している。

ところで、車両に搭載される電源装置は、車両側から均等化回路に均等化信号を出力して、直列電池群の均等化動作を開始させる。この電源装置は、均等化回路を制御するＭＰＵ等の装置を車両側に備えており、その電源として、車両側に搭載される電装用バッテリを使用している。均等化回路を制御するＭＰＵ等の電源として電装用バッテリを使用するのは以下の理由による。
（１）車両を駆動する直列電池群の出力電圧が高いため、ＭＰＵ等の駆動電源として使用するための回路構成が複雑となり、コストが高くなる。また、絶縁対策も必要となる。
（２）直列電池群から部分的に電力を供給して出力電圧を低くできるが、この場合、直列電池群の電圧や残容量のバランスが崩れてしまう。
（３）電装用バッテリの電圧がＭＰＵ等を駆動する電圧に近く、供給電力を容易に得られる。
これらの理由から、均等化回路を制御する車両側の電源として電装用バッテリが使用されるが、この電源装置は、車両側からの均等化信号で均等化回路が均等化動作を開始した後、電装用バッテリが故障し、あるいは電装用バッテリの出力ラインの断線等で電装用バッテリから正常に電力が供給されなくなると、正常な均等化動作を保証できなくなる。また、電池の均等化動作は、車両が停止しているときに行った方が、均等をとりやすくなるが、車両が停止しているときは電装用バッテリが電装用バッテリが充電されないので、電装用バッテリが放電され続けて電圧が低下してしまう問題点もある。電装用バッテリから正常に電力が供給されなくなって、均等化回路を正常にコントロールできなくなると、電池を放電して均等化する装置にあっては、電池が過放電され、あるいは電池を充電して均等化する装置にあっては、電池が過放電されて電池を著しく劣化させる欠点がある。

本発明は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電装用バッテリが故障し、あるいは電装用バッテリの電源ラインが断線する等の故障時に、均等化回路が電池に与える悪影響を防止して電池の劣化を防止できる車両用の電源装置を提供することにある。

本発明の車両用の電源装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに電力を供給する複数の充電できる電池１１を直列に接続してなる直列電池群１０と、この直列電池群１０を構成する電池１１を放電又は充電して各々の電池１１の電気特性を均等化させる均等化回路２０と、電装用バッテリ４０を電源として均等化回路２０を制御するメインＭＰＵ３０と、均等化回路２０の均等化動作を車両の電装用バッテリ４０の電圧を検出して制御する停止回路５０とを備える。停止回路５０は、電装用バッテリ４０の電圧の設定範囲外を検出して、均等化回路２０が電池１１を充電又は放電する均等化動作を停止させる。

本発明の請求項２の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、停止回路５０が、電装用バッテリ４０の電圧を検出して均等化回路２０に均等化動作を停止させる停止信号を出力する電圧検出部５１を備える。

本発明の請求項３の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、電装用バッテリ４０の出力側に、停止回路５０に電力を供給するレギュレータ４１と電装用バッテリ４０で充電されるコンデンサ４２を接続している。停止回路５０は、コンデンサ４２に充電される電力で動作状態に維持されるレギュレータ４１から電力が供給されて、均等化回路２０に停止信号を出力する。

本発明の請求項４の車両用の電源装置は、請求項３の構成に加えて、均等化回路２０の電源回路２６に直列電池群１０から電力を供給しており、停止回路５０が、絶縁型信号変換器６０を介して停止信号を均等化回路２０に伝送する。

本発明の請求項５の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、均等化回路２０が、放電抵抗２２にスイッチング素子２３を直列に接続している放電回路２１と、直列電池群１０を構成する電池１１のセル電圧を検出してスイッチング素子２３をオンオフに制御するコントロール回路２４とを備える。

本発明の車両用の電源装置は、車両に搭載している電装用バッテリが故障し、あるいは電装用バッテリの電源ラインが断線する等の故障をしても、均等化回路が電池に悪い影響を与えることがなく、この状態における電池の劣化を有効に防止できる特徴がある。それは、本発明の電源装置が、電装用バッテリの電圧を検出して均等化回路の均等化動作を制御する停止回路を備えており、この停止回路でもって、電装用バッテリの電圧が設定範囲外となる状態では、均等化回路の均等化動作を停止させるからである。

さらに、本発明の請求項２の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、停止回路でもって、電装用バッテリの電圧を検出して均等化回路に均等化動作を停止させる停止信号を出力する電圧検出部を備える。この電源装置は、電装用バッテリの電圧が設定範囲外に低下し、あるいは電装用バッテリの出力が遮断されると、このことを電圧検出部が検出して、均等化回路の均等化動作が停止される。さらに、電源装置は、電装用バッテリの電圧が設定範囲外に上昇する場合においても、このことを電圧検出部が検出して、均等化回路の均等化動作を停止させるので、さらに安全性を向上できる。

また、本発明の請求項３の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、電装用バッテリの出力側に、停止回路に電力を供給するレギュレータと電装用バッテリで充電されるコンデンサを接続しており、停止回路が、このコンデンサに充電される電力で動作状態に維持されるレギュレータから電力供給されて、均等化回路に停止信号を出力する。この電源装置は、簡単な回路としながら、電装用バッテリの出力電圧が瞬時に０Ｖまで低下し、あるいは著しく低下して電装用バッテリから供給される電力で停止信号を出力できなくなる状態においても、コンデンサに蓄える電力でレギュレータを動作状態に維持して確実に停止信号を出力できる特徴がある。

さらに、本発明の請求項４の車両用の電源装置は、請求項３の構成に加えて、均等化回路の電源回路には直列電池群から高電圧を供給し、停止回路からは、絶縁型信号変換器を介して停止信号を均等化回路に伝送する。この電源装置は、均等化回路と停止回路のアースラインを絶縁しながら、簡単な回路構成として、停止回路から均等化回路に停止信号を伝送できる。

さらにまた、本発明の請求項５の車両用の電源装置は、請求項１の構成に加えて、均等化回路を、放電抵抗にスイッチング素子を直列に接続している放電回路と、直列電池群を構成する電池のセル電圧を検出してスイッチング素子をオンオフに制御するコントロール回路とで構成する。この均等化回路は、コントロール回路でスイッチング素子をオンオフに切り換えて、特定の電池を放電して均等化できる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための車両用の電源装置を例示するものであって、本発明は電源装置を以下のものに特定しない。

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。

図１に示す車両用の電源装置は、車両を走行させるモータに電力を供給する複数の充電できる電池１１を直列に接続してなる直列電池群１０と、この直列電池群１０を構成する電池１１を放電又は充電して各々の電池１１の電気特性を均等化させる均等化回路２０と、この均等化回路２０の均等化動作を車両の電装用バッテリ４０の電圧を検出して制御する停止回路５０とを備える。

均等化回路２０は、電池１１のセル電圧を均等化してアンバランスを解消する。直列電池群１０の電池１１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池も使用できる。均等化回路２０は、ひとつの電池１１の電圧をセル電圧として検出して、各々の電池１１のセル電圧のアンバランスを解消するのを理想とする。ただし、本発明の電源装置は、複数の電池を直列に接続して電池モジュールとし、電池モジュールの電圧をセル電圧として、電池モジュールの電圧のアンバランスを解消することもできる。電池１１をリチウムイオン二次電池とする電源装置は、好ましくは、セル電圧をひとつの電池電圧とする。電池をニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とする電源装置は、たとえば、複数の電池を直列に接続している電池モジュールの電圧をセル電圧として、電池モジュールの電圧のアンバランスを解消する。

図２の均等化回路２０は、電圧が高い電池１１を放電抵抗２２で放電して、アンバランスを解消する。ただし、本発明は、均等化回路を、放電抵抗で電池を放電する回路には特定しない。たとえば、均等化回路は、電圧の高い電池をコンデンサや電池等の蓄電器に放電して蓄電器に蓄電し、この蓄電器の電荷を電圧の低い電池に放電して、電池の電圧差を解消することもできる。

図２の均等化回路２０は、放電抵抗２２にスイッチング素子２３を直列に接続している放電回路２１と、各々のセル電圧を検出して、スイッチング素子２３をオンオフに制御するコントロール回路２４とを備える。放電抵抗２２とスイッチング素子２３の放電回路２１は、各々の電池１１と並列に接続している。この均等化回路２０は、電池１１のセル電圧が高くなるときに、コントロール回路２４でスイッチング素子２３をオンに切り変えて、放電抵抗２２で電池１１を放電させて電池１１の電圧を低下して均等化する。

さらに、図の均等化回路２０は、各々の電池１１のセル電圧を検出するセル電圧検出回路２５を有する。セル電圧検出回路２５を有する均等化回路２０は、直列電池群１０から電力が供給される。図の均等化回路２０は、直列電池群１０から電力供給を受けている電源回路２６の出力電圧（Ｖcc）によって動作している。直列電池群１０の電圧は、たとえば、電源回路２６であるＤＣ／ＤＣコンバータで降圧して、均等化回路２０に供給することができる。この回路構成によると、直列電池群１０の電圧が高くても、均等化回路２０に最適電圧として供給できる。セル電圧検出回路２５は、各々の電池１１のセル電圧を検出するために、各々の電池１１にサブ電圧検出回路２７の入力端子２８を接続している。ただし、サブ電圧検出回路の入力側に、接続する電池を切り変える切換回路（図示せず）を設けて、ひとつのサブ電圧検出回路で複数のセル電圧を検出することもできる。サブ電圧検出回路２７の出力信号は、マルチプレクサ２９を介してコントロール回路２４に入力される。マルチプレクサ２９は、サブ電圧検出回路２７の出力を順番に切り変えて、コントロール回路２４に入力する。

コントロール回路２４は、各々の電池１１のセル電圧を比較して、全ての電池１１のセル電圧を均等化するようにスイッチング素子２３を制御する。このコントロール回路２４は、高すぎる電池１１に接続している放電回路２１のスイッチング素子２３をオンに切り変えて放電させる。電池１１は放電するにしたがって電圧が低下する。スイッチング素子２３は、電池１１の電圧が他の電池１１とバランスするまで低下すると、オンからオフに切り変えられる。スイッチング素子２３がオフになると、電池１１の放電は停止される。このように、コントロール回路２４は、高いセル電圧の電池１１を放電して、全ての電池１１のセル電圧をバランスさせる。

図１の電源装置は、２組の直列電池群１０Ａ、１０Ｂを備え、各々の直列電池群１０Ａ、１０Ｂに均等化回路２０Ａ、２０Ｂを接続している。均等化回路２０Ａ、２０Ｂは、各々の直列電池群１０Ａ、１０Ｂの電池１１を均等化する。ただ、２組の直列電池群１０Ａ、１０Ｂのアンバランスは解消されない。図に示すように複数組の直列電池群１０Ａ、１０Ｂを備える電源装置は、図示しないが、各々の直列電池群に放電抵抗とスイッチング素子の直列回路からなるブロック放電回路を設け、このブロック放電回路で各々の直列電池群を均等化することができる。ブロック放電回路は、各々の直列電池群のトータル電圧を検出して、スイッチング素子をオンオフに切り換えるブロックコントロール回路（図示せず）で制御する。ブロックコントロール回路は、各々の直列電池群のトータル電圧を検出し、検出したトータル電圧の高い直列電池群に接続している放電回路のスイッチング素子をオンに切り換えて放電して、各々の直列電池群を均等化する。

停止回路５０は、電装用バッテリ４０の電圧の設定範囲外を検出して、均等化回路２０が電池１１を充電又は放電する均等化動作を停止させる。図の電源装置は、均等化回路２０の均等化を制御するメインＭＰＵ３０を備える。均等化回路２０は、メインＭＰＵ３０から入力される均等化信号で直列電池群１０の均等化を開始する。メインＭＰＵ３０は、車両の走行状態やイグニッションスイッチの状態から、均等化回路２０が直列電池群１０を均等化するタイミングを特定し、均等化回路２０が均等化動作するタイミングになると、均等化信号を均等化回路２０に出力する。メインＭＰＵ３０は、たとえば、イグニッションスイッチをオフにして車両を停止することを検出して、均等化回路２０に均等化信号を出力する。

メインＭＰＵ３０と停止回路５０は、車両の電装用バッテリ４０から供給される電力で動作する。図１の電源装置は、電装用バッテリ４０の出力側にレギュレータ４１を接続し、このレギュレータ４１で出力電圧を安定化して、メインＭＰＵ３０と停止回路５０の電源に供給している。さらに、図１の電源装置は、電装用バッテリ４０の出力側に、電装用バッテリ４０で充電されるコンデンサ４２を接続している。コンデンサ４２は、静電容量の大きい、たとえば静電容量を数百μＦないし数千μＦ、好ましくは１０００μＦとする電界コンデンサである。コンデンサ４２は、ダイオード４３を介して電装用バッテリ４０に接続している。ダイオード４３は、電装用バッテリ４０でコンデンサ４２を充電できる方向に接続している。コンデンサ４２は、電装用バッテリ４０の出力電圧が０Ｖに低下した後、所定の時間、出力電圧を所定の電圧値に保持してレギュレータ４１に供給する。とくに、数百μＦ以上の大容量のコンデンサは、数秒ないし数十秒以上の長い時間にわたって、レギュレータ４１を動作状態に維持して、レギュレータ４１の出力電圧（ＶDD）をメインＭＰＵ３０と停止回路５０に供給して動作できる状態に保持する。さらに、ダイオード４３を介して電装用バッテリ４０からコンデンサ４２を充電する回路は、電装用バッテリ４０の出力がショートされても、コンデンサ４２に蓄える電力が電装用バッテリ４０側で放電されず、レギュレータ４１を動作状態に維持して、レギュレータ４１からメインＭＰＵ３０と停止回路５０に電力を供給して動作状態に保持する。さらに、図１の電源装置は、レギュレータ４１の出力側にもコンデンサ４４を接続している。このコンデンサ４４はレギュレータ４１から出力される電力で充電されて、電装用バッテリ４０の出力電圧が低下した後も、所定の時間にわたって、メインＭＰＵ３０と停止回路５０に電力を供給して動作状態とする。

電装用バッテリ４０の出力電圧が０Ｖに低下した後も、コンデンサ４２に充電される電力で所定の時間は動作状態に維持されるレギュレータ４１から電力が供給され、また、コンデンサ４４に充電される電力で所定の時間は動作状態に保持される停止回路５０は、電装用バッテリ４０の電圧が低下したことを検出して、電装用バッテリ４０から電力が供給されない状態で、均等化回路２０に安定して停止信号を出力できる。

停止回路５０は、電装用バッテリ４０の電圧を検出して均等化回路２０に均等化動作を停止させる停止信号を出力する電圧検出部５１を備える。電圧検出部５１は、均等化動作を停止させる電装用バッテリ４０の電圧の設定範囲を記憶している。電圧検出部５１は、電装用バッテリ４０の電圧を検出し、検出した電圧が設定範囲外のとき、すなわち、設定範囲の最低電圧よりも低いとき、あるいは設定範囲の最高電圧より高いときに、均等化回路２０に均等化動作を停止させる停止信号を出力する。この停止回路５０は、電装用バッテリ４０が故障や断線等により電圧が低下した場合だけでなく、電装用バッテリ４０から過電圧が入力される場合にも、均等化動作を停止させる停止信号を出力する。電装用バッテリ４０から過電圧が入力される場合として、たとえば、１２Ｖの電装用バッテリに対して、誤って２４Ｖの電装用バッテリを装着した場合や、電装用バッテリ４０を充電する充電回路の故障等がある。このような場合に、電装用バッテリ４０の異常として、均等化回路２０の均等化動作を停止させる停止回路５０は、さらに電源装置の安全性を向上できる。ただ、停止回路は、必ずしも電装用バッテリの電圧低下と過電圧の入力の両方を検出する必要はなく、電装用バッテリの電圧低下にみを検出して停止信号を出力することもできる。

電圧検出部５１が記憶する設定範囲の最低電圧は、たとえば電装用バッテリ４０の１／２の電圧、１２Ｖの電装用バッテリにあっては６Ｖに設定する。ただし、この設定電圧は、１２Ｖの電装用バッテリにおいて、５Ｖないし１０Ｖの範囲に設定することもできる。また、設定範囲の最高電圧は、電装用バッテリの１．５倍の電圧、たとえば、１２Ｖの電装用バッテリにあっては１８Ｖに設定する。ただし、この最高電圧は、１２Ｖの電装用バッテリにおいて、１６Ｖないし２０Ｖの範囲に設定することもできる。

停止回路５０は、電圧検出部５１で電装用バッテリ４０の電圧を検出し、検出した電圧を設定範囲に比較し、検出電圧が設定範囲外にあると、停止信号を均等化回路２０に出力する。停止回路５０から出力される停止信号は、絶縁型信号変換器６０を介して均等化回路２０に入力される。

図２に示す絶縁型信号変換器６０はフォトカップラー６１である。フォトカップラー６１は、停止回路５０から出力される停止信号であるパルス信号で発光ダイオード６２を点灯し、この発光ダイオード６２の光をフォトトランジスタ６３で受光して、入力側と出力側を絶縁して停止信号を停止回路５０から均等化回路２０に伝送する。絶縁型信号変換器は、フォトカップラーに変わってトランスも使用できる。トランスは一次側を停止回路の出力に、二次側を均等化回路の入力に接続して、停止回路から出力される停止信号を絶縁して均等化回路に伝送する。絶縁型信号変換器６０は、停止回路５０から均等化回路２０にアースを共通としないで絶縁状態で停止信号を伝送する。図１の電源装置は、２組の均等化回路２０Ａ、２０Ｂを備えるので、絶縁型信号変換器６０は両方の均等化回路２０Ａ、２０Ｂに停止信号を伝送して、両方の均等化回路２０の均等化動作を停止させる。

さらに、図２に示す絶縁型信号変換器６０は、均等化回路２０のセル電圧検出回路２５で検出した、各電池１１の電圧や各直列電池群１０のトータル電圧等のデータを、コントロール回路２４からメインＭＰＵ３０に伝送する。このフォトカップラー６１は、コントロール回路２４から出力されるデータ信号であるパルス信号で発光ダイオード６２を点灯し、この発光ダイオード６２の光をフォトトランジスタ６３で受光して、入力側と出力側を絶縁してデータ信号をコントロール回路２４からメインＭＰＵ３０に伝送する。したがって、絶縁型信号変換器６０は、均等化回路２０からメインＭＰＵ３０にアースを共通としないで絶縁状態でデータ信号を伝送できる。

図１の電源装置は、停止回路５０から出力される停止信号を均等化回路２０とメインＭＰＵ３０に出力する。メインＭＰＵ３０は、停止回路５０から停止信号が入力されると、均等化回路２０の均等化動作を停止させる制御信号を、絶縁型信号変換器６０を介して均等化回路２０に入力する。さらに、メインＭＰＵ３０は、停止回路５０から入力される停止信号を記憶するメモリ３１を備える。メモリ３１は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリである。このメインＭＰＵ３０は、電装用バッテリ４０から供給される電源が遮断された後も、停止回路５０から入力される停止信号を記憶している。したがって、停止回路５０から停止信号が入力されると、この信号を記憶して、仮にメインＭＰＵ３０が再起動する状態に復帰しても、均等化回路２０を均等化動作としない。この電源装置は、電装用バッテリ４０の出力が低下した後は、均等化回路２０の均等化動作を開始しない。したがって、この電源装置は、何らかの原因で一時的に電装用バッテリ４０の電圧が低下し、その後に復帰しても直列電池群１０の均等化動作をせず、均等化動作による電池１１の不都合をより安全に保護できる。電装用バッテリ４０が正常に動作することを確認して、メモリ３１をリセットして均等化動作を開始できる状態とする。

図１の車両用の電源装置は、以下の動作をして直列電池群を均等化する。
（１）電装用バッテリの出力電圧が正常な電圧の状態
この状態において、電装用バッテリ４０は、停止回路５０とメインＭＰＵ３０に正常な電源電圧を供給する。図１の装置は、レギュレータ４１を介して安定化された電圧が停止回路５０とメインＭＰＵ３０に供給される。この状態で、停止回路５０とメインＭＰＵ３０は正常な動作状態となる。一方、均等化回路２０は、直列電池群１０から電源電圧が供給させて正常な動作状態となる。動作状態にあるメインＭＰＵ３０が、直列電池群１０を均等化するかどうかを判定し、均等化するタイミングになると、均等化回路２０に均等化信号を出力する。均等化信号は、絶縁型信号変換器６０を介してメインＭＰＵ３０から均等化回路２０のコントロール回路２４に入力される。コントロール回路２４は、サブＭＰＵを内蔵し、あるいは入力される均等化信号をラッチする回路を内蔵しており、均等化信号が入力されると、直列電池群１０の均等化が終了するまで継続して均等化動作する。コントロール回路２４は、放電回路２１のスイッチング素子２３をオンオフに制御して、電池１１を均等化する。

（２）電装用バッテリの出力が遮断され、あるいは出力電圧が異常に低下する状態
均等化動作をしている途中で、電装用バッテリ４０の出力電圧が遮断され、あるいは電圧が異常に低下すると、停止回路５０がこのことを検出して、停止信号を均等化回路２０とメインＭＰＵ３０に出力する。電装用バッテリ４０の出力が遮断されると、電装用バッテリ４０からは停止回路５０とメインＭＰＵ３０に正常な電源電圧が供給されなくなる。ただ、図１の電源装置は、電装用バッテリ４０の出力側にコンデンサ４２を接続しているので、このコンデンサ４２に充電される電力でレギュレータ４１を所定の時間動作状態に維持して電力を供給し、また、レギュレータ４１の出力側に接続しているコンデンサ４４に充電される電力を供給して、停止回路５０とメインＭＰＵ３０に、たとえば数十秒以上は動作電圧が供給される。このため、電装用バッテリ４０の出力が遮断された後も、停止回路５０とメインＭＰＵ３０は、所定の時間は動作状態に保持される。動作状態の停止回路５０は、たとえばパルス信号である停止信号を出力する。この停止信号は、絶縁型信号変換器６０を介して均等化回路２０のコントロール回路２４に出力される。コントロール回路２４は、停止信号を検出して均等化動作を停止する。さらに、停止回路５０から出力れる停止信号は、動作状態に保持されているメインＭＰＵ３０にも出力される。メインＭＰＵ３０は、停止信号をＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等のメモリ３１に記憶する。メインＭＰＵ３０は、所定の時間は動作状態にあるが、その後は電源電圧が供給されなくなって動作しなくなる。ただ、メモリ３１は電源電圧が供給されない状態となっても停止信号を記憶する。このため、電装用バッテリ４０の充電電圧が正常な電圧まで上昇しても、メインＭＰＵ３０は記憶する停止信号でもって、均等化動作を開始する均等化信号を出力しない。したがって、電装用バッテリ４０の出力が遮断され、あるいは低下した後は、メモリ３１をリセットしないかぎり、メインＭＰＵ３０は均等化信号を出力せず、均等化回路２０は直列電池群１０の均等化動作を再開しない。電装用バッテリ４０が正常な状態を確認して、メインＭＰＵ３０のメモリ３１をリセットすると、メインＭＰＵ３０は、直列電池群１０を均等化するタイミングで均等化信号を出力して、直列電池群１０を均等化する。

本発明の一実施例にかかる車両用の電源装置のブロック図である。 図１に示す電源装置の均等化回路を示すブロック図である。

符号の説明

１０…直列電池群 １０Ａ…直列電池群
１０Ｂ…直列電池群
１１…電池
２０…均等化回路 ２０Ａ…均等化回路
２０Ｂ…均等化回路
２１…放電回路
２２…放電抵抗
２３…スイッチング素子
２４…コントロール回路
２５…セル電圧検出回路
２６…電源回路
２７…サブ電圧検出回路
２８…入力端子
２９…マルチプレクサ
３０…メインＭＰＵ
３１…メモリ
４０…電装用バッテリ
４１…レギュレータ
４２…コンデンサ
４３…ダイオード
４４…コンデンサ
５０…停止回路
５１…電圧検出部
６０…絶縁型信号変換器
６１…フォトカップラー
６２…発光ダイオード
６３…フォトトランジスタ

Claims (5)

1. 車両を走行させるモータに電力を供給する複数の充電できる電池(11)を直列に接続してなる直列電池群(10)と、この直列電池群(10)を構成する電池(11)を放電又は充電して各々の電池(11)の電気特性を均等化させる均等化回路(20)と、電装用バッテリ(40)を電源として均等化回路(20)を制御するメインＭＰＵ(30)と、均等化回路(20)の均等化動作を車両の電装用バッテリ(40)の電圧を検出して制御する停止回路(50)とを備え、
   前記停止回路(50)が、電装用バッテリ(40)の電圧の設定範囲外を検出して、均等化回路(20)が電池(11)を充電又は放電する均等化動作を停止させるようにしてなる車両用の電源装置。
2. 前記停止回路(50)が、電装用バッテリ(40)の電圧を検出して均等化回路(20)に均等化動作を停止させる停止信号を出力する電圧検出部(51)を備える請求項１に記載される車両用の電源装置。
3. 電装用バッテリ(40)の出力側に、前期停止回路(50)に電力を供給するレギュレータ(41)と電装用バッテリ(40)で充電されるコンデンサ(42)を接続しており、前記停止回路(50)が、コンデンサ(42)に充電される電力で動作状態に維持されるレギュレータ(41)から電力供給されて、均等化回路(20)に停止信号を出力する請求項１に記載される車両用の電源装置。
4. 均等化回路(20)の電源回路(26)に直列電池群(10)から電力を供給しており、前記停止回路(50)は、絶縁型信号変換器(60)を介して停止信号を均等化回路(20)に伝送する請求項３に記載される車両用の電源装置。
5. 均等化回路(20)が、放電抵抗(22)にスイッチング素子(23)を直列に接続している放電回路(21)と、直列電池群(10)を構成する電池(11)のセル電圧を検出してスイッチング素子(23)をオンオフに制御するコントロール回路(24)とを備える請求項１に記載される車両用の電源装置。

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