JP2011247760A - Abnormality detection circuit and power supply unit - Google Patents

Abnormality detection circuit and power supply unit Download PDF

Info

Publication number
JP2011247760A
JP2011247760A JP2010121593A JP2010121593A JP2011247760A JP 2011247760 A JP2011247760 A JP 2011247760A JP 2010121593 A JP2010121593 A JP 2010121593A JP 2010121593 A JP2010121593 A JP 2010121593A JP 2011247760 A JP2011247760 A JP 2011247760A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
abnormality
pulse
notification signal
notification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010121593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Katagiri
浩樹 片桐
Atsushi Asakura
淳 朝倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2010121593A priority Critical patent/JP2011247760A/en
Publication of JP2011247760A publication Critical patent/JP2011247760A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the risk that, in the case of disconnection of wiring, a secondary battery is erroneously determined to be normal.SOLUTION: An abnormality detection circuit includes a voltage abnormality determination part 122, notification signal generation parts 121, a control part 101 for determining whether a battery block 106 is abnormal or not, and an OR circuit 103 for outputting a composite notification signal 111 resulting from operating OR among notification signals from respective notification signal generation parts 121. Each notification signal generation part 121 generates a notification signal 105 including pulses having a first pulse width with a set period when the battery block is not abnormal, but sets a pulse width of the notification signal 105 to a second pulse width different from the first pulse width to generate the notification signal 105 when the battery block is abnormal. The control part 101 determines the battery block 106 to be not abnormal when a pulse width of pulses included in the composite notification signal 111 is the first pulse width, but determines the battery block 106 to be abnormal when pulses having a pulse width different from the first pulse width are included in the notification signal 105.

Description

本発明は、二次電池の異常を検出する異常検出回路、およびこれを備えた電源装置に関する。   The present invention relates to an abnormality detection circuit that detects an abnormality of a secondary battery, and a power supply device including the abnormality detection circuit.

次世代のエコカーとして、電気自動車とハイブリッド自動車とが注目されている。そして、このようなエコカーの電源として用いられる二次電池の技術開発が進んでいる。自動車の性能を左右するとも考えられる二次電池の性能の向上が日々追求されている。   Electric vehicles and hybrid vehicles are attracting attention as next-generation eco-cars. And the technical development of the secondary battery used as a power supply of such an eco-car is progressing. Improvements in the performance of secondary batteries, which are thought to influence the performance of automobiles, are being pursued every day.

また、二次電池の性能の向上と共に、二次電池に要求される信頼性水準も高まっている。そのため、セルの電圧を検出し、その電圧が異常値になったとき、その異常発生を示す信号を制御装置へ送信するようにした電源装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Moreover, the reliability level requested | required of a secondary battery is also increasing with the improvement of the performance of a secondary battery. Therefore, a power supply device is known that detects a voltage of a cell and transmits a signal indicating the occurrence of the abnormality to a control device when the voltage becomes an abnormal value (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−297407号公報JP 2003-297407 A

ところで、特許文献1に記載の技術では、異常が生じていないときは、異常発生を示す信号が送信されない。そのため、異常発生を示す信号を送信する出力回路と制御装置との間の配線が断線してしまうと、例え異常が発生しても異常発生を示す信号が制御装置へ伝達されない。そのため、制御装置では、正常時と区別することができない。その結果、制御装置では、セル電圧判定ユニットと制御装置との間の配線が断線すると、セルが正常であると判定してしまうという、不都合があった。   By the way, in the technique described in Patent Document 1, when no abnormality occurs, a signal indicating the occurrence of abnormality is not transmitted. For this reason, if the wiring between the output circuit that transmits a signal indicating the occurrence of an abnormality and the control device is disconnected, the signal indicating the occurrence of the abnormality is not transmitted to the control device even if an abnormality occurs. Therefore, the control device cannot be distinguished from the normal time. As a result, the control device has a disadvantage that the cell is determined to be normal when the wiring between the cell voltage determination unit and the control device is disconnected.

本発明の目的は、二次電池の異常発生を示す信号を出力する出力回路と制御部との間の配線が断線した場合であっても、誤って二次電池が正常であると判定してしまうおそれを低減することができる異常検出回路、及び電源装置を提供することである。   The object of the present invention is to erroneously determine that the secondary battery is normal even when the wiring between the output circuit that outputs a signal indicating the occurrence of abnormality of the secondary battery and the control unit is disconnected. It is an object to provide an abnormality detection circuit and a power supply device that can reduce the risk of occurrence.

本発明に係る異常検出回路は、複数の二次電池に各々対応して異常を検出する複数の異常検出部と、前記複数の異常検出部とそれぞれ対応して設けられ、前記複数の異常検出部による前記異常の検出の有無を示す通知信号をそれぞれ生成して出力する複数の通知信号生成部と、前記複数の通知信号生成部からのそれぞれの通知信号を論理和した信号を出力する論理和演算部と、前記論理和演算部から出力された前記論理和された信号に基づき、前記二次電池の異常の有無を判定する制御部とを備え、前記各通知信号生成部は、対応する前記異常検出部が異常を検出していないときは、相互に同期したタイミングにおいて予め設定された設定周期で、予め設定された第1パルス幅のパルスを含む信号を前記通知信号として生成し、前記対応する異常検出部が異常を検出したときは、前記通知信号における前記パルスのパルス幅を、前記第1パルス幅とは異なる第2パルス幅に設定して前記通知信号を生成し、前記制御部は、前記論理和された信号に含まれる前記パルスのパルス幅が、前記第1パルス幅であるとき前記複数の二次電池には異常がないと判定し、前記論理和された信号に、前記第1パルス幅と異なるパルス幅のパルスが含まれているとき前記二次電池の少なくとも一つに異常が生じていると判定する。   The abnormality detection circuit according to the present invention is provided corresponding to each of the plurality of abnormality detection units, a plurality of abnormality detection units that detect abnormality corresponding to each of the plurality of secondary batteries, and the plurality of abnormality detection units A plurality of notification signal generators each for generating and outputting a notification signal indicating the presence or absence of detection of the abnormality, and a logical sum operation for outputting a signal obtained by logically summing the notification signals from the plurality of notification signal generators And a control unit for determining the presence or absence of abnormality of the secondary battery based on the ORed signal output from the OR operation unit, and each notification signal generation unit includes the corresponding abnormality When the detection unit has not detected an abnormality, a signal including a pulse having a preset first pulse width is generated as the notification signal at a preset period in synchronization with each other, and the corresponding signal is generated. When the normal detection unit detects an abnormality, the pulse width of the pulse in the notification signal is set to a second pulse width different from the first pulse width to generate the notification signal. When the pulse width of the pulse included in the logical sum signal is the first pulse width, it is determined that there is no abnormality in the plurality of secondary batteries, and the logical sum signal includes the first pulse width. When a pulse having a pulse width different from the pulse width is included, it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the secondary batteries.

この構成によれば、通知信号生成部は、異常検出部が異常を検出していないときは、予め設定された設定周期で、予め設定された第1パルス幅のパルスを含む信号を通知信号として生成して出力する。また、通知信号生成部は、異常検出部が異常を検出したときは、通知信号におけるパルス幅を、第1パルス幅とは異なる第2パルス幅に設定して前記通知信号を生成して出力するから、二次電池に異常があってもなくても通知信号としてパルスが出力される。そして、各二次電池における異常の有無を示す信号が、一つの通知信号に合成されて制御部へ出力されるので、論理和演算部と制御部との間に、通知信号生成部の数だけ配線する必要がない。これにより、省配線化を図ることができる。   According to this configuration, when the abnormality detection unit has not detected an abnormality, the notification signal generation unit uses a signal including a pulse having a preset first pulse width as the notification signal at a preset setting cycle. Generate and output. The notification signal generation unit generates and outputs the notification signal by setting the pulse width in the notification signal to a second pulse width different from the first pulse width when the abnormality detection unit detects an abnormality. Therefore, a pulse is output as a notification signal regardless of whether there is an abnormality in the secondary battery. And since the signal indicating the presence or absence of abnormality in each secondary battery is combined into one notification signal and output to the control unit, the number of notification signal generation units is the same between the OR operation unit and the control unit. There is no need for wiring. Thereby, wiring saving can be achieved.

そして、制御部によって、通知信号に含まれるパルスのパルス幅が第1パルス幅であれば、二次電池には異常がないと判定される。また、通知信号に、第1パルス幅と異なるパルス幅のパルスが含まれているとき、制御部によって、二次電池に異常が生じていると判定される。これにより、二次電池の異常を特定できる。   Then, if the pulse width of the pulse included in the notification signal is the first pulse width, the control unit determines that there is no abnormality in the secondary battery. When the notification signal includes a pulse having a pulse width different from the first pulse width, the control unit determines that an abnormality has occurred in the secondary battery. Thereby, abnormality of a secondary battery can be specified.

さらに、複数の通知信号を論理和するにあたって、もし各通知信号に含まれるパルスのタイミングが同期していなければ、単純に論理和して信号を合成してしまうと、合成されたパルス幅は第1パルス幅とも第2パルス幅とも異なるものになってしまい、異常の有無を正しく示さなくなってしまう。しかしながら、この構成によれば、各通知信号生成部は、パルスを、相互に同期したタイミングで出力することで、単純に論理和しただけで、異常の有無を正しく示す信号を合成後の通知信号として生成することが可能となる。これにより、複数の通知信号を単純に論理和するだけの論理和演算部を用いて、複数の通知信号を合成することができるので、簡素な構成で、複数の通知信号を合成することができる。   Furthermore, when logically summing a plurality of notification signals, if the timing of the pulses included in each notification signal is not synchronized, if the signals are simply logically summed and the signals are combined, the combined pulse width is Both the one pulse width and the second pulse width are different, and the presence or absence of abnormality is not correctly indicated. However, according to this configuration, each notification signal generation unit outputs a pulse at a timing synchronized with each other, so that the notification signal after combining signals that correctly indicate the presence / absence of an abnormality can be simply ORed. Can be generated. As a result, a plurality of notification signals can be synthesized using an OR operation unit that simply ORs the plurality of notification signals, so that a plurality of notification signals can be synthesized with a simple configuration. .

また、本発明に係る異常検出回路は、複数の二次電池に各々対応して異常を検出する複数の異常検出部と、前記複数の異常検出部とそれぞれ対応して設けられ、前記複数の異常検出部による前記異常の検出の有無を示す通知信号をそれぞれ生成して出力する複数の通知信号生成部と、前記複数の通知信号生成部からのそれぞれの通知信号を論理和した信号を出力する論理和演算部と、前記論理和演算部から出力された前記論理和された信号に基づき、前記二次電池の異常の有無を判定する制御部とを備え、前記各通知信号生成部は、相互に同期したタイミングにおいて予め設定された設定周期で、予め設定された基準パルスを含む信号を前記通知信号として生成し、対応する前記異常検出部が異常を検出したとき、前記基準パルスに加えて、異常を示す異常パルスを、前記基準パルスとは異なるタイミングで前記通知信号に含ませ、前記制御部は、前記論理和された信号に前記基準パルスが含まれ、かつ前記異常パルスが含まれないとき前記二次電池には異常がないと判定し、前記論理和された信号に、前記基準パルスと前記異常パルスとが含まれているとき前記二次電池のいずれかに異常が生じていると判定する。   Further, the abnormality detection circuit according to the present invention is provided corresponding to each of the plurality of abnormality detection units and a plurality of abnormality detection units that detect abnormality corresponding to each of the plurality of secondary batteries, and the plurality of abnormality detection units. A plurality of notification signal generation units that respectively generate and output notification signals indicating whether or not the abnormality is detected by the detection unit, and a logic that outputs a logical sum of the notification signals from the plurality of notification signal generation units A sum calculating unit, and a control unit for determining the presence or absence of abnormality of the secondary battery based on the logical sum signal output from the logical sum calculating unit, wherein each of the notification signal generating units is mutually A signal including a preset reference pulse is generated as the notification signal at a preset setting period at a synchronized timing, and when the corresponding abnormality detection unit detects an abnormality, in addition to the reference pulse, An abnormal pulse indicating normal is included in the notification signal at a timing different from that of the reference pulse, and the control unit includes the reference pulse in the ORed signal and does not include the abnormal pulse. It is determined that there is no abnormality in the secondary battery, and it is determined that an abnormality has occurred in any of the secondary batteries when the logical sum signal includes the reference pulse and the abnormal pulse. To do.

この構成によれば、通知信号生成部は、異常検出部が異常を検出していないときは、予め設定された設定周期で、予め設定された基準パルスを含む信号を通知信号として生成して出力する。また、通知信号生成部は、異常検出部が異常を検出したときは、通知信号における基準パルスに加えて異常パルスを加えて前記通知信号を生成して出力するから、二次電池に異常があってもなくても通知信号としてパルスが出力される。そして、各二次電池における異常の有無を示す信号が、一つの通知信号に合成されて制御部へ出力されるので、論理和演算部と制御部との間に、通知信号生成部の数だけ配線する必要がない。これにより、省配線化を図ることができる。   According to this configuration, the notification signal generation unit generates and outputs a signal including a preset reference pulse as a notification signal at a preset setting period when the abnormality detection unit does not detect an abnormality. To do. Further, when the abnormality detection unit detects an abnormality, the notification signal generation unit generates and outputs the notification signal by adding an abnormal pulse in addition to the reference pulse in the notification signal, so that there is an abnormality in the secondary battery. A pulse is output as a notification signal. And since the signal indicating the presence or absence of abnormality in each secondary battery is combined into one notification signal and output to the control unit, the number of notification signal generation units is the same between the OR operation unit and the control unit. There is no need for wiring. Thereby, wiring saving can be achieved.

そして、複数の通知信号を論理和するにあたって、もし各通知信号に含まれる基準パルスのタイミングが同期していなければ、単純に論理和して信号を合成してしまうと、合成後の信号において、各通知信号生成部から出力された基準パルスがバラバラのタイミングで含まれてしまい、基準パルスと異常パルスとを判別することができなくなってしまう。しかしながら、この構成によれば、各通知信号生成部は、基準パルスを、相互に同期したタイミングで出力することで、単純に論理和しただけで、基準パルスと異常パルスとを判別可能に通知信号を合成することが可能となる。これにより、複数の通知信号を単純に論理和するだけの論理和演算部を用いて、複数の通知信号を合成することができるので、簡素な構成で、複数の通知信号を合成することができる。   And in logical OR of a plurality of notification signals, if the timing of the reference pulse included in each notification signal is not synchronized, if the signal is simply ORed and synthesized, The reference pulse output from each notification signal generation unit is included at different timings, and the reference pulse and the abnormal pulse cannot be discriminated. However, according to this configuration, each notification signal generator outputs the reference pulse at a timing synchronized with each other, so that the notification signal can be discriminated from the reference pulse and the abnormal pulse simply by performing a logical OR. Can be synthesized. As a result, a plurality of notification signals can be synthesized using an OR operation unit that simply ORs the plurality of notification signals, so that a plurality of notification signals can be synthesized with a simple configuration. .

また、前記各通知信号生成部は、当該各通知信号生成部にそれぞれ対応して予め設定された、互いに異なるタイミングで前記異常パルスを前記通知信号に含ませ、前記制御部は、前記論理和された信号に、前記異常パルスが含まれていたとき、当該異常パルスが含まれていたタイミングが設定された通信信号生成部と対応する前記異常検出部と対応する二次電池に異常が生じていると判定することが好ましい。   Each of the notification signal generation units includes the abnormal pulse in the notification signal at a different timing set in advance corresponding to each of the notification signal generation units, and the control unit performs the OR operation. When the abnormal pulse is included in the signal, an abnormality has occurred in the secondary battery corresponding to the abnormality detecting unit corresponding to the communication signal generating unit in which the timing at which the abnormal pulse was included is set. Is preferably determined.

この構成によれば、各通知信号生成部が出力する異常パルスのタイミングが、予め互いに異なるタイミングに設定されている。そして、制御部は、論理和された信号に異常パルスが含まれていたとき、当該異常パルスが含まれていたタイミングが設定された通信信号生成部と対応する異常検出部と対応する二次電池に異常が生じていると判定する。これにより、複数の二次電池のうち、異常が生じた二次電池を特定することができる。   According to this configuration, the timing of the abnormal pulse output by each notification signal generator is set in advance at a different timing. Then, when the abnormal signal is included in the logical sum signal, the control unit has a secondary battery corresponding to the abnormality detection unit corresponding to the communication signal generation unit in which the timing at which the abnormal pulse is included is set. It is determined that an abnormality has occurred. Thereby, it is possible to identify a secondary battery in which an abnormality has occurred among a plurality of secondary batteries.

また、前記各通知信号生成部は、互いに異なるタイミングで前記異常パルスを前記通知信号に含ませ、前記制御部は、前記論理和された信号に、前記異常パルスが含まれていたとき、前記基準パルスとその次の基準パルスとの間に含まれる異常パルスの数を、異常が生じている二次電池の数として計数することが好ましい。   Each of the notification signal generation units includes the abnormal pulse in the notification signal at a different timing, and the control unit includes the reference signal when the abnormal pulse is included in the ORed signal. It is preferable to count the number of abnormal pulses included between the pulse and the next reference pulse as the number of secondary batteries in which an abnormality has occurred.

この構成によれば、各通知信号生成部が、互いに異なるタイミングで異常パルスを通知信号に含ませるから、論理和された信号において、異常パルスが重複しない。そこで、制御部は、論理和された信号に異常パルスが含まれていたとき、基準パルスとその次の基準パルスとの間に含まれる異常パルスの数を、異常が生じている二次電池の数として計数することができる。   According to this configuration, since each notification signal generation unit includes an abnormal pulse in the notification signal at different timings, the abnormal pulse does not overlap in the logical sum signal. Therefore, when the abnormal signal is included in the logical sum signal, the control unit determines the number of abnormal pulses included between the reference pulse and the next reference pulse of the secondary battery in which the abnormality has occurred. It can be counted as a number.

また、前記制御部は、前記通知信号に、パルスが含まれないとき、何らかの異常が生じていると判定することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said control part determines with some abnormality having arisen, when a pulse is not contained in the said notification signal.

この構成によれば、例えば通知信号生成部から制御部に至る信号経路に断線が生じたり、通知信号生成部が故障したりするなどして通知信号にパルスが含まれなくなったときは、制御部によって、何らかの異常が生じていると判定される。従って、二次電池の異常発生を示す信号を出力する出力回路と制御部との間の配線が断線した場合であっても、誤って二次電池が正常であると判定してしまうことなく、何らかの異常が生じていると判定することができる。   According to this configuration, for example, when the notification signal does not include a pulse due to a disconnection in the signal path from the notification signal generation unit to the control unit or a failure of the notification signal generation unit, the control unit Therefore, it is determined that some abnormality has occurred. Therefore, even if the wiring between the output circuit that outputs a signal indicating the occurrence of abnormality of the secondary battery and the control unit is disconnected, the secondary battery is not erroneously determined to be normal, It can be determined that some abnormality has occurred.

また、前記制御部は、前記通知信号に、前記設定周期を超える期間、パルスが含まれていなかったとき、前記通知信号生成部及び当該通知信号生成部から前記制御部に至る信号経路のうち少なくとも一部に、異常が生じていると判定することが好ましい。   The control unit may include at least one of the notification signal generation unit and a signal path from the notification signal generation unit to the control unit when the notification signal does not include a pulse for a period exceeding the set period. It is preferable to determine that an abnormality has occurred in part.

この構成によれば、通知信号生成部は、二次電池に異常があってもなくても通知信号として、設定周期でパルスを出力するから、通知信号生成部及び当該通知信号生成部から制御部に至る信号経路が正常であれば、設定周期を超える期間、通知信号にパルスが含まれない状態が継続することは、ほとんどないと考えられる。そこで、制御部は、通知信号に、設定周期を超える期間、パルスが含まれていなかったとき、通知信号生成部及び当該通知信号生成部から制御部に至る信号経路のうち少なくとも一部に、異常が生じていると判定する。これにより、信号経路の断線を検出することが可能となる。   According to this configuration, since the notification signal generation unit outputs a pulse at a set cycle as a notification signal regardless of whether the secondary battery is abnormal, the notification signal generation unit and the notification signal generation unit to the control unit If the signal path leading to is normal, it is considered that the state in which the notification signal does not include a pulse continues for a period exceeding the set period. Therefore, when the notification signal does not include a pulse for a period exceeding the set cycle, the control unit detects an abnormality in at least a part of the notification signal generation unit and the signal path from the notification signal generation unit to the control unit. Is determined to have occurred. Thereby, it becomes possible to detect disconnection of the signal path.

また、前記第1パルス幅のパルスを前記設定周期で繰り返す基準信号を生成する基準信号生成部をさらに備え、前記複数の通知信号生成部は、前記基準信号生成部によって生成された前記基準信号に基づき前記通知信号を生成することで、各々が出力する前記通知信号におけるパルスを、相互に同期させることが好ましい。   The reference signal generator may further include a reference signal generator configured to generate a reference signal that repeats the pulse having the first pulse width at the set period, and the plurality of notification signal generators may include the reference signal generated by the reference signal generator. It is preferable that the pulses in the notification signal output from each other are synchronized with each other by generating the notification signal on the basis of the notification signal.

この構成によれば、複数の通知信号生成部から出力される各通知信号は、すべて、同一の基準信号に基づき生成されるので、各通知信号のタイミングを同期させることが容易である。   According to this configuration, since all the notification signals output from the plurality of notification signal generation units are generated based on the same reference signal, it is easy to synchronize the timing of each notification signal.

また、前記基準パルスを前記設定周期で繰り返す基準信号を生成する基準信号生成部をさらに備え、前記複数の通知信号生成部は、前記基準信号生成部によって生成された前記基準信号に基づき前記通知信号を生成することで、各々が出力する前記通知信号における前記基準パルスを、相互に同期させることが好ましい。   A reference signal generating unit configured to generate a reference signal that repeats the reference pulse at the set period; and the plurality of notification signal generating units are configured to generate the notification signal based on the reference signal generated by the reference signal generating unit. It is preferable that the reference pulses in the notification signals output from each other are synchronized with each other.

この構成によれば、複数の通知信号生成部から出力される各通知信号は、すべて、同一の基準信号に基づき生成されるので、各通知信号における基準パルスのタイミングを同期させることが容易である。   According to this configuration, all the notification signals output from the plurality of notification signal generation units are generated based on the same reference signal, so that it is easy to synchronize the timing of the reference pulse in each notification signal. .

また、本発明に係る電源装置は、上述の異常検出回路と、前記二次電池とを備える。   Moreover, the power supply device according to the present invention includes the above-described abnormality detection circuit and the secondary battery.

この構成によれば、二次電池を用いた電源装置において、二次電池の異常を検出できると共に、二次電池の異常発生を示す信号を出力する出力回路と制御部との間の配線が断線した場合であっても、誤って二次電池が正常であると判定してしまうおそれを低減することができる。   According to this configuration, in the power supply device using the secondary battery, an abnormality of the secondary battery can be detected, and the wiring between the output circuit that outputs a signal indicating the occurrence of the abnormality of the secondary battery and the control unit is disconnected. Even in this case, it is possible to reduce the possibility that the secondary battery is erroneously determined to be normal.

このような構成の異常検出回路、及び電源装置は、二次電池の異常発生を示す信号を出力する出力回路と制御部との間の配線が断線した場合であっても、誤って二次電池が正常であると判定してしまうおそれを低減することができる。   The abnormality detection circuit and the power supply device having such a configuration are configured so that the secondary battery is erroneously detected even when the wiring between the output circuit that outputs a signal indicating the occurrence of the abnormality of the secondary battery and the control unit is disconnected. It is possible to reduce the risk of determining that is normal.

本発明の一実施形態に係る異常検出回路を備えた電源装置の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the power supply device provided with the abnormality detection circuit which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す電圧監視部の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the voltage monitoring part shown in FIG. 図1に示す電圧監視部の、入力信号に対する出力信号を示した図である。It is the figure which showed the output signal with respect to the input signal of the voltage monitoring part shown in FIG. 図2に示す通知信号生成部の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the notification signal production | generation part shown in FIG. 図4に示す通知信号生成部の動作を説明するための信号波形図である。It is a signal waveform diagram for demonstrating operation | movement of the notification signal production | generation part shown in FIG. 図1に示す制御部の構成の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a structure of the control part shown in FIG. 図6に示すカウンタの動作を説明するための信号波形図である。FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the counter shown in FIG. 6. 図1に示す電源装置の動作の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of an operation of the power supply device illustrated in FIG. 1. 全ての電池ブロックが、正常であった場合の基準信号と、通知信号と、合成通知信号との信号波形の一例を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing an example of signal waveforms of a reference signal, a notification signal, and a combined notification signal when all the battery blocks are normal. 電池ブロックの一つに異常が生じた場合における基準信号と、通知信号と、合成通知信号との信号波形の一例を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing an example of signal waveforms of a reference signal, a notification signal, and a combined notification signal when an abnormality occurs in one of the battery blocks. 電池ブロックの全てに異常が生じた場合における基準信号と、通知信号と、合成通知信号との信号波形の一例を示す信号波形図である。It is a signal waveform diagram showing an example of signal waveforms of a reference signal, a notification signal, and a combined notification signal when abnormality occurs in all of the battery blocks.

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る異常検出回路1を備えた電源装置113の構成の一例を示すブロック図である。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a power supply device 113 including an abnormality detection circuit 1 according to an embodiment of the present invention.

図1に示す電源装置113は、異常検出回路1と、電池ブロック106−1,106−2,106−3(二次電池)とを備えて構成されている。異常検出回路1は、制御部101、電圧監視部102−1,102−2,102−3(異常検知部)、OR回路103(論理和演算部)、入力絶縁素子107−1,107−2,107−3、出力絶縁素子108−1,108−2,108−3、及び発振器OSCを備えている。   A power supply device 113 shown in FIG. 1 includes an abnormality detection circuit 1 and battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 (secondary batteries). The abnormality detection circuit 1 includes a control unit 101, voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 (abnormality detection unit), an OR circuit 103 (logical sum operation unit), and input insulating elements 107-1 and 107-2. 107-3, output insulating elements 108-1, 108-2, 108-3, and an oscillator OSC.

電池ブロック106−1,106−2,106−3、電圧監視部102−1,102−2,102−3、入力絶縁素子107−1,107−2,107−3、及び出力絶縁素子108−1,108−2,108−3の符号における添え字(ハイフン付きの数字)は、ぞれぞれに対応する構成要素同士で同じ添え字が付されるようになっている。例えば、電池ブロック106−1に対応して、電圧監視部102−1、入力絶縁素子107−1、及び出力絶縁素子108−1が設けられている。また、後述する基準信号104や通知信号105,109についても、対応する電池ブロックと同じ添え字を付して記載する。   Battery blocks 106-1, 106-2, 106-3, voltage monitoring units 102-1, 102-2, 102-3, input insulating elements 107-1, 107-2, 107-3, and output insulating element 108- Subscripts (numbers with hyphens) in reference numerals 1, 108-2, and 108-3 are configured such that the same subscripts are assigned to the corresponding components. For example, a voltage monitoring unit 102-1, an input insulating element 107-1, and an output insulating element 108-1 are provided corresponding to the battery block 106-1. Further, reference signals 104 and notification signals 105 and 109 described later are also described with the same subscripts as the corresponding battery blocks.

以下、電池ブロック106−1,106−2,106−3を総称するときは電池ブロック106と称し、電圧監視部102−1,102−2,102−3を総称するときは電圧監視部102と称し、入力絶縁素子107−1,107−2,107−3を総称するときは入力絶縁素子107と称し、出力絶縁素子108−1,108−2,108−3を総称するときは出力絶縁素子108と称し、基準信号104−1,104−2,104−3を総称するときは基準信号104と称し、通知信号105−1,105−2,105−3を総称するときは通知信号105と称し、通知信号109−1,109−2,109−3を総称するときは通知信号109と称する。また、個別の構成要素、信号を示すときは、符号に添え字を付して示す。   Hereinafter, the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 are collectively referred to as the battery block 106, and the voltage monitoring units 102-1, 102-2, 102-3 are collectively referred to as the voltage monitoring unit 102. When the input insulating elements 107-1, 107-2, and 107-3 are collectively referred to as the input insulating element 107, the output insulating elements 108-1, 108-2, and 108-3 are collectively referred to as the output insulating element. 108, the reference signals 104-1, 104-2, 104-3 are collectively referred to as the reference signal 104, and the notification signals 105-1, 105-2, 105-3 are collectively referred to as the notification signal 105. The notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are collectively referred to as the notification signal 109. In addition, when individual components and signals are indicated, the reference numerals are appended.

電池ブロック106は、複数の素電池112を、直列、並列、または直列と並列とを組み合わせて接続することにより構成される。素電池112は、二次電池、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等の二次電池セルである。   The battery block 106 is configured by connecting a plurality of unit cells 112 in series, parallel, or a combination of series and parallel. The unit cell 112 is a secondary battery cell such as a secondary battery, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery.

なお、請求項に係る二次電池の一例として、電池ブロック106を示したが、請求項に係る二次電池は単セルであってもよい。また、電池ブロック106の数(二次電池の数)も、3個に限られず、1個、2個、あるいは4個以上であってもよい。   In addition, although the battery block 106 was shown as an example of the secondary battery which concerns on a claim, the secondary battery which concerns on a claim may be a single cell. Further, the number of battery blocks 106 (the number of secondary batteries) is not limited to three, and may be one, two, or four or more.

入力絶縁素子107、及び出力絶縁素子108は、例えばフォトカプラを用いて構成された絶縁素子である。そして、入力絶縁素子107は、制御部101と電圧監視部102との間に介設されて、制御部101と電圧監視部102との間を絶縁する。また、出力絶縁素子108は、電圧監視部102とOR回路103との間に介設されて、電圧監視部102とOR回路103との間を絶縁する。   The input insulating element 107 and the output insulating element 108 are insulating elements configured using, for example, a photocoupler. The input insulating element 107 is interposed between the control unit 101 and the voltage monitoring unit 102 to insulate between the control unit 101 and the voltage monitoring unit 102. The output insulating element 108 is interposed between the voltage monitoring unit 102 and the OR circuit 103 to insulate the voltage monitoring unit 102 from the OR circuit 103.

電圧監視部102−1,102−2,102−3は、それぞれ電池ブロック106−1,106−2,106−3の端子電圧を検出する。そして、電池ブロック106−1,106−2,106−3は、直列接続されているから、電圧監視部102−1,102−2,102−3の基準電位に互いに差が生じることになる。そのため、電圧監視部102−1,102−2,102−3に、直接制御部101やOR回路103を接続すると、電圧監視部102−1,102−2,102−3相互間の電位の差によって正常に動作しなくなってしまう。   Voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 detect the terminal voltages of battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3, respectively. Since the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3 are connected in series, the reference potentials of the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 are different from each other. Therefore, when the control unit 101 or the OR circuit 103 is directly connected to the voltage monitoring units 102-1, 102-2, 102-3, the potential difference between the voltage monitoring units 102-1, 102-2, 102-3. Will not work properly.

そこで、入力絶縁素子107、及び出力絶縁素子108によって、電圧監視部102と、制御部101やOR回路103との間を絶縁することで、電圧監視部102−1,102−2,102−3相互間の電位の差が回路動作に影響しないようにされている。   Therefore, the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 are insulated by isolating the voltage monitoring unit 102 from the control unit 101 and the OR circuit 103 by the input insulating element 107 and the output insulating element 108. The potential difference between them is prevented from affecting the circuit operation.

制御部101は、例えば所定の演算処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、所定の制御プログラムが記憶されたROM(Read Only Memory)と、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)と、基準信号生成部101aと、これらの周辺回路等とを備えて構成されている。なお、制御部101は、CPUを用いる例に限られず、例えば論理回路を組み合わせて構成されていてもよい。   The control unit 101 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that performs predetermined arithmetic processing, a ROM (Read Only Memory) that stores a predetermined control program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data. The reference signal generation unit 101a and the peripheral circuits thereof are configured. The control unit 101 is not limited to an example using a CPU, and may be configured by combining logic circuits, for example.

発振器OSCは、例えばパルス幅t、周期2tのクロック信号CLKを生成し、制御部101や電圧監視部102へ供給する。   For example, the oscillator OSC generates a clock signal CLK having a pulse width t and a period 2t, and supplies the clock signal CLK to the control unit 101 and the voltage monitoring unit 102.

基準信号生成部101aは、パルス幅t(第1パルス幅)のパルスを周期T(設定周期)で繰り返す周期信号を基準信号110として生成する。そして、基準信号生成部101aは、基準信号110を、入力絶縁素子107を介して電圧監視部102へ出力する。   The reference signal generation unit 101a generates a periodic signal that repeats a pulse having a pulse width t (first pulse width) at a period T (set period) as the reference signal 110. Then, the reference signal generation unit 101a outputs the reference signal 110 to the voltage monitoring unit 102 via the input insulating element 107.

基準信号生成部101aは、クロック信号CLKを用いて、例えばクロック信号CLKのパルスを、N回に1回の頻度で基準信号110として出力することで、パルス幅t、周期T=2t×Nの基準信号110を出力することができる。なお、基準信号生成部101aは、いわゆるクロックジェネレータを用いて構成されていてもよい。   The reference signal generation unit 101a uses the clock signal CLK to output, for example, a pulse of the clock signal CLK as the reference signal 110 with a frequency of once every N times, thereby having a pulse width t and a period T = 2t × N. A reference signal 110 can be output. The reference signal generator 101a may be configured using a so-called clock generator.

また、制御部101は、OR回路103から出力される合成通知信号111、すなわち論理和された信号のパルス幅が、パルス幅tであれば、電池ブロック106−1,106−2,106−3には異常がないと判定する。また、制御部101は、合成通知信号111のパルス幅が、パルス幅tと異なるとき、例えば2tのとき、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つに異常が生じていると判定する。   If the pulse width of the combined notification signal 111 output from the OR circuit 103, that is, the ORed signal, is the pulse width t, the control unit 101 determines that the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 are used. Is determined to be normal. In addition, when the pulse width of the composite notification signal 111 is different from the pulse width t, for example, 2t, the control unit 101 generates an abnormality in at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3. It is determined that

また、制御部101は、合成通知信号111に、周期Tを超える期間、パルスが含まれていなかったとき、OR回路103から制御部101に至る信号経路、及びOR回路103のうち少なくとも一部に、異常が生じていると判定する。   The control unit 101 also includes at least part of the signal path from the OR circuit 103 to the control unit 101 and the OR circuit 103 when the composite notification signal 111 does not include a pulse for a period exceeding the period T. It is determined that an abnormality has occurred.

入力絶縁素子107−1,107−2,107−3は、基準信号生成部101aから基準信号110を受信し、絶縁された基準信号104−1,104−2,104−3として、それぞれ対応する電圧監視部102−1,102−2,102−3へ、出力する。   The input insulating elements 107-1, 107-2, and 107-3 receive the reference signal 110 from the reference signal generation unit 101a, and correspond to the isolated reference signals 104-1, 104-2, and 104-3, respectively. The voltage is output to the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3.

電圧監視部102は、各電池ブロック106の両端の端子電圧(端子間電圧)を監視する。図2は、図1に示す電圧監視部102−1の構成の一例を示すブロック図である。図2に示す電圧監視部102−1は、例えば、通知信号生成部121と、電圧異常判定部122(異常検出部)とを備えている。なお、電圧監視部102−2,102−3は、電圧監視部102−1と同様に構成されているのでその説明を省略する。   The voltage monitoring unit 102 monitors terminal voltages (terminal voltages) at both ends of each battery block 106. FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the voltage monitoring unit 102-1 illustrated in FIG. The voltage monitoring unit 102-1 illustrated in FIG. 2 includes, for example, a notification signal generation unit 121 and a voltage abnormality determination unit 122 (abnormality detection unit). The voltage monitoring units 102-2 and 102-3 are configured in the same manner as the voltage monitoring unit 102-1, and thus the description thereof is omitted.

電圧監視部102−1における電圧異常判定部122は、対応する電池ブロック106−1の両端に接続され、その端子電圧を検出する。電圧異常判定部122は、例えばコンパレータを用いて構成されている。そして、電圧異常判定部122は、例えば検出された端子電圧が、電池ブロック106−1の過電圧を示す上限電圧値を超えたときや、過放電を示す下限電圧値を下回ったときに、異常を示す検知信号Errを、例えばハイレベルにして通知信号生成部121へ出力する。   The voltage abnormality determination unit 122 in the voltage monitoring unit 102-1 is connected to both ends of the corresponding battery block 106-1, and detects the terminal voltage. The voltage abnormality determination unit 122 is configured using, for example, a comparator. Then, for example, when the detected terminal voltage exceeds the upper limit voltage value indicating the overvoltage of the battery block 106-1 or falls below the lower limit voltage value indicating the overdischarge, the voltage abnormality determination unit 122 detects an abnormality. The detection signal Err shown is set to a high level, for example, and output to the notification signal generator 121.

なお、異常検出部の一例として、電池ブロック106の電圧の異常を検出する電圧異常判定部122を示したが、異常検出部は、例えば電池ブロック106に流れる電流の異常や、電池ブロック106の温度の異常を検出することで、電池ブロック106の異常を検出するものであってもよい。   As an example of the abnormality detection unit, the voltage abnormality determination unit 122 that detects the abnormality of the voltage of the battery block 106 is shown. The abnormality of the battery block 106 may be detected by detecting the abnormality.

通知信号生成部121は、電圧異常判定部122が異常を検出していないとき、例えば検知信号Errがローレベルのとき、基準信号104−1をそのまま通知信号105−1として出力絶縁素子108−1へ出力する。また、通知信号生成部121は、電圧異常判定部122が異常を検出したとき、例えば検知信号Errがハイレベルのとき、基準信号104−1のパルス幅を例えば延長してパルス幅を異ならせることで、通知信号105−1として出力絶縁素子108−1へ出力する。   When the voltage abnormality determination unit 122 has not detected an abnormality, for example, when the detection signal Err is at a low level, the notification signal generation unit 121 uses the reference signal 104-1 as the notification signal 105-1 as it is as the output insulating element 108-1. Output to. In addition, when the voltage abnormality determination unit 122 detects an abnormality, for example, when the detection signal Err is at a high level, the notification signal generation unit 121 extends the pulse width of the reference signal 104-1 to change the pulse width, for example. The notification signal 105-1 is output to the output insulating element 108-1.

図3は、図1に示す電圧監視部102−1の、入力信号に対する出力信号を示した図である。なお、電圧監視部102−2、電圧監視部102−3についても同様である。ここで、基準信号104−1は、パルス幅t、周期Tのパルス信号である。電圧監視部102−1は、電池ブロック106−1の電圧が正常か異常かにより異なった信号を出力する。   FIG. 3 is a diagram showing an output signal for the input signal of the voltage monitoring unit 102-1 shown in FIG. The same applies to the voltage monitoring unit 102-2 and the voltage monitoring unit 102-3. Here, the reference signal 104-1 is a pulse signal having a pulse width t and a period T. The voltage monitoring unit 102-1 outputs different signals depending on whether the voltage of the battery block 106-1 is normal or abnormal.

電圧監視部102−1は、電池ブロック106−1の電圧の正常時には、基準信号104−1と同じパルス幅t、周期Tのパルス信号を通知信号105−1として出力し、過放電・過電圧等の異常時には、基準信号104−1と異なるパルス幅2t、周期Tのパルス信号を通知信号105−1として出力する。   When the voltage of the battery block 106-1 is normal, the voltage monitoring unit 102-1 outputs a pulse signal having the same pulse width t and period T as that of the reference signal 104-1 as the notification signal 105-1, for overdischarge / overvoltage, etc. When an abnormality occurs, a pulse signal having a pulse width 2t and a period T different from that of the reference signal 104-1 is output as the notification signal 105-1.

図4は、図2に示す通知信号生成部121の構成の一例を示す回路図である。図4に示す通知信号生成部121は、マルチプレクサMUXと、フリップフロップFF1と、論理ゲートA1とから構成されている。   FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the notification signal generator 121 shown in FIG. The notification signal generation unit 121 illustrated in FIG. 4 includes a multiplexer MUX, a flip-flop FF1, and a logic gate A1.

そして、基準信号104が、フリップフロップFF1のセット端子に入力されている。論理ゲートA1は、基準信号104を反転させた信号と、クロック信号CLKとを論理積してフリップフロップFF1のリセット端子へ出力する。   The reference signal 104 is input to the set terminal of the flip-flop FF1. The logic gate A1 ANDs the signal obtained by inverting the reference signal 104 and the clock signal CLK and outputs the result to the reset terminal of the flip-flop FF1.

マルチプレクサMUXは、検知信号Errに応じて、基準信号104とフリップフロップFF1の出力信号FFoutとのうち一方を選択し、通知信号105として出力する。   The multiplexer MUX selects one of the reference signal 104 and the output signal FFout of the flip-flop FF1 according to the detection signal Err and outputs it as the notification signal 105.

図5は、図4に示す通知信号生成部121の動作を説明するための信号波形図である。基準信号104は、基準信号生成部101aから出力された基準信号110が、入力絶縁素子107によって絶縁されたものであるから、信号波形は基準信号110と同じである。そして、基準信号110は、クロック信号CLKのパルスをN回に1回、出力したものであるから、基準信号104のパルスは、クロック信号CLKと同期して出力されている。   FIG. 5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the notification signal generator 121 shown in FIG. The reference signal 104 has the same signal waveform as the reference signal 110 because the reference signal 110 output from the reference signal generation unit 101 a is insulated by the input insulating element 107. Since the reference signal 110 is obtained by outputting the pulse of the clock signal CLK once every N times, the pulse of the reference signal 104 is output in synchronization with the clock signal CLK.

そうすると、フリップフロップFF1は、基準信号104の立上りでセットされ、その次のクロック信号CLKの立上りでリセットされる。その結果、出力信号FFoutは、パルス幅が2t、周期がTの信号、すなわち電圧異常判定部122が異常を検出したことを示す信号波形になっている。   Then, the flip-flop FF1 is set at the rising edge of the reference signal 104 and reset at the rising edge of the next clock signal CLK. As a result, the output signal FFout is a signal having a pulse width of 2t and a period of T, that is, a signal waveform indicating that the voltage abnormality determination unit 122 has detected an abnormality.

そして、電池ブロック106の異常が検出されておらず、検知信号Errがローレベルのときは、マルチプレクサMUXによって基準信号104が選択されて、基準信号104がそのまま通知信号105として出力される。一方、マルチプレクサMUXは、検知信号Errがハイレベル、即ち電池ブロック106の異常が検出されたときは、出力信号FFout、すなわち電圧異常判定部122が異常を検出したことを示す信号を選択し、通知信号105として出力する。   When no abnormality is detected in the battery block 106 and the detection signal Err is at a low level, the reference signal 104 is selected by the multiplexer MUX, and the reference signal 104 is output as it is as the notification signal 105. On the other hand, when the detection signal Err is high level, that is, when abnormality of the battery block 106 is detected, the multiplexer MUX selects and notifies the output signal FFout, that is, a signal indicating that the voltage abnormality determination unit 122 has detected abnormality. Output as signal 105.

このようにして、図3に示す通知信号105−1(105−2,105−3)、及び、通知信号105−1、105−2,105−3が出力絶縁素子108−1,108−2,108−3によって絶縁されて得られる通知信号109−1(109−2,109−3)が生成される。   In this way, the notification signals 105-1 (105-2 and 105-3) and the notification signals 105-1 and 105-2 and 105-3 shown in FIG. , 108-3, notification signals 109-1 (109-2, 109-3) obtained by insulation are generated.

なお、異常時に、正常時の2倍のパルス幅2tの通知信号105が得られる例を示したが、異常時と正常時とで、通知信号105のパルス幅が異なっていればよく、2倍のパルス幅に限定されない。また、異常時に、正常時よりも通知信号105のパルス幅が長くなる例を示したが、異常時に、正常時よりも通知信号105のパルス幅が短くなるようにしてもよい。   Although an example in which the notification signal 105 having a pulse width 2t that is twice that of the normal time is obtained at the time of abnormality is shown, the pulse width of the notification signal 105 may be different between the time of abnormality and the normal time. The pulse width is not limited. In addition, an example in which the pulse width of the notification signal 105 is longer than that in the normal state at the time of abnormality has been described. However, the pulse width of the notification signal 105 may be shorter than that in the normal state at the time of abnormality.

このようにして、電圧監視部102−1,102−2,102−3によって、それぞれ出力された通知信号105−1,105−2,105−3が、出力絶縁素子108−1,108−2,108−3によってそれぞれ絶縁されて、通知信号109−1,109−2,109−3としてOR回路103へ出力される。   In this way, the notification signals 105-1, 105-2, and 105-3 output by the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3, respectively, are output as the output insulating elements 108-1 and 108-2. , 108-3, and output to the OR circuit 103 as notification signals 109-1, 109-2, 109-3.

OR回路103は、通知信号109−1,109−2,109−3を論理和して合成し、合成通知信号111として制御部101へ送信する。制御部101は、合成通知信号111に基づき、電池ブロック106−1,106−2,106−3のいずれかの電圧異常の有無、あるいは断線やOR回路103の故障の有無を認知する。   The OR circuit 103 ORs the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 and synthesizes them, and transmits them to the control unit 101 as a combined notification signal 111. Based on the synthesis notification signal 111, the control unit 101 recognizes whether there is a voltage abnormality in any of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3, or whether there is a disconnection or a failure in the OR circuit 103.

図6は、図1に示す制御部101の構成の一例を示す回路図である。図6においては、基準信号生成部101aの記載は省略している。図6に示す制御部101は、例えば排他的論理和ゲートEORと、フリップフロップFF2と、カウンタCTとを備えて構成されている。   FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the control unit 101 shown in FIG. In FIG. 6, the description of the reference signal generation unit 101a is omitted. The control unit 101 illustrated in FIG. 6 includes, for example, an exclusive OR gate EOR, a flip-flop FF2, and a counter CT.

排他的論理和ゲートEORは、基準信号110と合成通知信号111とを排他的論理和して得られた信号を、フリップフロップFF2のクロック端子へ出力する。フリップフロップFF2は、排他的論理和ゲートEORの出力信号が立ち上がると、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つで異常が生じたことを示す電池異常検知信号Ebをハイレベルにしてラッチする。   The exclusive OR gate EOR outputs a signal obtained by exclusive ORing the reference signal 110 and the synthesis notification signal 111 to the clock terminal of the flip-flop FF2. When the output signal of the exclusive OR gate EOR rises, the flip-flop FF2 generates a battery abnormality detection signal Eb indicating that an abnormality has occurred in at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3. Latch it high.

カウンタCTは、クロック信号CLKの立上りエッジをカウントし、カウント値がNになると、カウントアップ信号をハイレベルにしてエラー信号Ewとして出力する。Nは、基準信号生成部101aがクロック信号CLKのパルスを、N回に1回の頻度で基準信号110として出力するときの、そのNであり、クロック信号CLKの周期を2tとしたときに、T=2t×Nとなる。   The counter CT counts the rising edge of the clock signal CLK, and when the count value becomes N, sets the count-up signal to high level and outputs it as the error signal Ew. N is N when the reference signal generation unit 101a outputs the pulse of the clock signal CLK as the reference signal 110 at a frequency of once every N times, and when the cycle of the clock signal CLK is 2t, T = 2t × N.

また、カウンタCTは、合成通知信号111がハイレベルになると、リセットされるようになっている。   The counter CT is reset when the synthesis notification signal 111 becomes high level.

図7は、図6に示すカウンタCTの動作を説明するための信号波形図である。図7では、N=3の場合を示している。まず、電圧監視部102やOR回路103が正常に動作し、断線も生じていなければ、OR回路103から、周期Tで合成通知信号111のパルス信号が出力される。そうすると、合成通知信号111のパルスによってカウンタCTがリセットされて、このパルスと同期するクロック信号CLKのパルスはカウントされない。   FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the counter CT shown in FIG. FIG. 7 shows a case where N = 3. First, if the voltage monitoring unit 102 and the OR circuit 103 operate normally and no disconnection occurs, the OR circuit 103 outputs a pulse signal of the synthesis notification signal 111 with a period T. Then, the counter CT is reset by the pulse of the synthesis notification signal 111, and the pulse of the clock signal CLK synchronized with this pulse is not counted.

そして、合成通知信号111がローレベルになった後、クロック信号CLKのパルスがカウンタCTによってカウントされる。しかしながら、そのカウント値がN(3)になるときは、再び合成通知信号111のパルス信号がハイレベルになって、カウンタCTがリセットされる。   Then, after the synthesis notification signal 111 becomes low level, the pulses of the clock signal CLK are counted by the counter CT. However, when the count value becomes N (3), the pulse signal of the synthesis notification signal 111 becomes high level again, and the counter CT is reset.

従って、電圧監視部102やOR回路103が正常に動作し、断線も生じていなければ、カウンタCTはカウントアップすることなく、エラー信号Ewは、ローレベルのままとなる。   Therefore, if the voltage monitoring unit 102 and the OR circuit 103 operate normally and no disconnection occurs, the counter CT does not count up and the error signal Ew remains at a low level.

一方、OR回路103が故障したり、OR回路103から制御部101に至る信号経路が断線したりすると、合成通知信号111によってカウンタCTがリセットされなくなるため、カウンタCTはクロック信号CLKのパルスをカウントし続ける。そうすると、カウント値がN(3)になって、カウンタCTがカウントアップし、エラー信号Ewがハイレベルにされて出力される。これにより、OR回路103が故障したり、OR回路103から制御部101に至る信号経路が断線したりする異常の発生を、検出することができる。   On the other hand, if the OR circuit 103 fails or the signal path from the OR circuit 103 to the control unit 101 is disconnected, the counter CT is not reset by the composite notification signal 111, so the counter CT counts the pulses of the clock signal CLK. Keep doing. Then, the count value becomes N (3), the counter CT is counted up, and the error signal Ew is set to the high level and output. As a result, it is possible to detect the occurrence of an abnormality in which the OR circuit 103 fails or the signal path from the OR circuit 103 to the control unit 101 is disconnected.

次に、図8、図9、図10を用いて、図1に示す電源装置113の動作について説明する。図8は、図1に示す電源装置113の動作の一例を示すフローチャートである。   Next, the operation of the power supply device 113 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 8, FIG. 9, and FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the power supply device 113 shown in FIG.

まず、基準信号生成部101aから、基準信号110が出力される(ステップS1)。基準信号110は、入力絶縁素子107−1、107−2、107−3を介して電圧監視部102−1,102−2,102−3へ入力される(ステップS2)。入力絶縁素子107−1、107−2、107−3を、基準信号生成部101aと電圧監視部102との間に挟むことで、電圧監視部102−1,102−2,102−3にそれぞれ入力される信号の電位を等しくすることができる。   First, the reference signal 110 is output from the reference signal generation unit 101a (step S1). The reference signal 110 is input to the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 via the input insulating elements 107-1, 107-2, and 107-3 (Step S2). By sandwiching the input insulating elements 107-1, 107-2, 107-3 between the reference signal generation unit 101a and the voltage monitoring unit 102, the voltage monitoring units 102-1, 102-2, 102-3 are respectively connected. The potentials of the input signals can be made equal.

電圧監視部102−1,102−2,102−3は、電池ブロック106−1,106−2,106−3の電圧の異常判定を実行する(ステップS3)。そして、電池ブロック106−1,106−2,106−3の電圧が正常であるときは(ステップS3でYES)、電圧監視部102−1,102−2,102−3は、基準信号104−1,104−2,104−3と同じパルス幅の信号を通知信号105−1,105−2,105−3として出力する(ステップS4)。   The voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 perform voltage abnormality determination of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3 (step S3). When the voltages of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 are normal (YES in step S3), the voltage monitoring units 102-1, 102-2, 102-3 receive the reference signal 104-. Signals having the same pulse width as 1, 104-2, 104-3 are output as notification signals 105-1, 105-2, 105-3 (step S4).

その一方、過放電・過電圧等の異常時には(ステップS3でNO)、電圧監視部102−1,102−2,102−3は、基準信号104−1,104−2,104−3の2倍のパルス幅の信号を通知信号105−1,105−2,105−3として出力する(ステップS5)。   On the other hand, when abnormalities such as overdischarge and overvoltage occur (NO in step S3), the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 are twice as large as the reference signals 104-1, 104-2, and 104-3. Are output as notification signals 105-1, 105-2, and 105-3 (step S5).

通知信号105−1,105−2,105−3は、出力絶縁素子108−1,108−2,108−3を介してOR回路103に入力され、OR回路103によって論理和されて、合成される(ステップS6)。   The notification signals 105-1, 105-2, and 105-3 are input to the OR circuit 103 via the output isolation elements 108-1, 108-2, and 108-3, and are ORed and synthesized by the OR circuit 103. (Step S6).

図9は、全ての電池ブロック106−1,106−2,106−3が、正常であった場合の基準信号104すなわち基準信号110と、通知信号105−1,105−2,105−3すなわち通知信号109−1,109−2,109−3と、合成通知信号111との信号波形の一例を示す信号波形図である。また、図10は、例えば電池ブロック106−2に異常が生じた場合における基準信号104(基準信号110)と、通知信号105−1,105−2,105−3すなわち通知信号109−1,109−2,109−3と、合成通知信号111との信号波形の一例を示す信号波形図である。   FIG. 9 shows the reference signal 104 when all the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3 are normal, that is, the reference signal 110, and the notification signals 105-1, 105-2, and 105-3. It is a signal waveform diagram showing an example of signal waveforms of notification signals 109-1, 109-2, 109-3 and a combined notification signal 111. Further, FIG. 10 shows, for example, the reference signal 104 (reference signal 110) and the notification signals 105-1, 105-2, and 105-3, that is, the notification signals 109-1 and 109 when an abnormality occurs in the battery block 106-2. FIG. 10 is a signal waveform diagram showing an example of signal waveforms of −2, 109-3 and a synthesis notification signal 111.

まず、全ての電池ブロック106−1,106−2,106−3が、正常であった場合、図9に示すように、通知信号109−1,109−2,109−3は、全てパルス幅t、周期Tのパルス信号にされている。   First, when all the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 are normal, as shown in FIG. 9, the notification signals 109-1, 109-2, 109-3 are all pulse widths. t and a pulse signal having a period T.

そして、通知信号109−1,109−2,109−3は、基準信号104すなわち基準信号110に基づき生成されているので、パルスのタイミングが同期している。これにより、通知信号109−1,109−2,109−3が論理和されて得られた合成通知信号111もまた、パルス幅t、周期Tのパルス信号となる。   Since the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are generated based on the reference signal 104, that is, the reference signal 110, the timings of the pulses are synchronized. As a result, the combined notification signal 111 obtained by ORing the notification signals 109-1, 109-2, 109-3 is also a pulse signal having a pulse width t and a period T.

もし仮に、通知信号109−1,109−2,109−3のパルスが同期しておらず、パルスのタイミングが勝手なタイミングでバラついていると、これらが論理和された合成通知信号111のパルス幅が、パルス幅tより長くなってしまうおそれがある。そして、合成通知信号111のパルス幅が、パルス幅tより長くなってしまうと、制御部101において、電池異常が生じていると誤認識され、すなわち電池異常検知信号Ebがハイレベルになるおそれがある。   If the pulses of the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are not synchronized and the timing of the pulses varies at an arbitrary timing, the pulses of the combined notification signal 111 obtained by ORing them together The width may be longer than the pulse width t. If the pulse width of the composite notification signal 111 is longer than the pulse width t, the control unit 101 may erroneously recognize that a battery abnormality has occurred, that is, the battery abnormality detection signal Eb may be at a high level. is there.

しかしながら、図1に示す異常検出回路1では、通知信号109−1,109−2,109−3のパルスタイミングが、基準信号104に基づき生成され、同期されているので、図9に示すように、通知信号109−1,109−2,109−3が全てパルス幅t、周期Tのパルス信号であるとき、すなわち電池ブロック106−1,106−2,106−3のいずれもが正常であるときは、合成通知信号111もまた、パルス幅t、周期Tのパルス信号となる。これにより、制御部101が誤って電池異常が生じていると誤認識しないようにされている。   However, in the abnormality detection circuit 1 shown in FIG. 1, the pulse timings of the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are generated and synchronized based on the reference signal 104, so that as shown in FIG. When the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are all pulse signals having a pulse width t and a period T, that is, all of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3 are normal. In some cases, the composite notification signal 111 is also a pulse signal having a pulse width t and a period T. This prevents the control unit 101 from erroneously recognizing that a battery abnormality has occurred.

そして、このようにして通知信号109−1,109−2,109−3が同期されていることで、OR回路103が、通知信号109−1,109−2,109−3を合成して一つの合成通知信号111に取りまとめることで、通知信号109−1,109−2,109−3を、個別に制御部101へ送信する場合と比べて配線数を減らすことができる。   Since the notification signals 109-1, 109-2, 109-3 are synchronized in this way, the OR circuit 103 synthesizes the notification signals 109-1, 109-2, 109-3 and generates By combining the two combined notification signals 111, the number of wires can be reduced as compared with the case where the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are individually transmitted to the control unit 101.

特に、電源装置113を、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車輌用電源として用いた場合には、制御部101を、ECU(Electronic Control Unit)として構成する場合がある。そのような場合、制御部101(ECU)と電圧監視部102との間が、1m以上離れてしまうときがある。そうすると、制御部101(ECU)と電圧監視部102との間は1mを超える長い配線で接続されることとなり、このような長い配線で接続される部分が省配線されることの効果は大きい。   In particular, when the power supply device 113 is used as a power source for a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, the control unit 101 may be configured as an ECU (Electronic Control Unit). In such a case, the control unit 101 (ECU) and the voltage monitoring unit 102 may be separated by 1 m or more. Then, the control unit 101 (ECU) and the voltage monitoring unit 102 are connected with a long wiring exceeding 1 m, and the effect of saving the wiring connected with such a long wiring is great.

なお、通知信号109−1,109−2,109−3は、パルスのタイミングが同期されていればよく、同期させる方法は、基準信号104を用いる方法に限定されない。   Note that the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 are only required to be synchronized in pulse timing, and the synchronization method is not limited to the method using the reference signal 104.

次に、例えば電池ブロック106−2のみに異常が生じた場合、図10に示すように、通知信号105−2すなわち通知信号109−2のみ、パルス幅が2tになっており、他の通知信号109−1,109−3のパルス幅はtである。   Next, for example, when an abnormality occurs only in the battery block 106-2, as shown in FIG. 10, only the notification signal 105-2, that is, the notification signal 109-2, has a pulse width of 2t. The pulse widths of 109-1 and 109-3 are t.

このような通知信号109−1,109−2,109−3が、OR回路103によって論理和されると、図10に示すように、パルス幅2t、周期Tの合成通知信号111が得られる。このように、OR回路103によれば、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つで異常が生じ、通知信号109−1,109−2,109−3のうち少なくとも一つのパルス幅が、正常時のパルス幅tと異なるパルス幅、例えば2tになれば、合成通知信号111のパルス幅も、正常時のパルス幅tと異なるパルス幅、例えば2tになる。   When such notification signals 109-1, 109-2, 109-3 are logically ORed by the OR circuit 103, a combined notification signal 111 having a pulse width 2t and a period T is obtained as shown in FIG. Thus, according to the OR circuit 103, an abnormality occurs in at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3, and at least one of the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3. When one pulse width becomes a pulse width different from the normal pulse width t, for example, 2t, the pulse width of the combined notification signal 111 also becomes a pulse width different from the normal pulse width t, for example, 2t.

これにより、電池ブロック106−1,106−2,106−3の全てが正常であるときのみ、合成通知信号111がパルス幅t、周期Tのパルス信号となり、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち一つでも異常となれば、合成通知信号111がパルス幅2t、周期Tのパルス信号となる。   Thus, only when all of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 are normal, the composite notification signal 111 becomes a pulse signal having a pulse width t and a period T, and the battery blocks 106-1, 106-2. , 106-3 becomes abnormal, the composite notification signal 111 becomes a pulse signal having a pulse width 2t and a period T.

このようにして得られた合成通知信号111が、OR回路103から制御部101へ出力され、制御部101によって受信される。そして、制御部101は、合成通知信号111に基づいて、電池ブロック106−1,106−2,106−3の電圧異常の有無、及び断線やOR回路103の異常の有無を認知する(ステップS7)。   The synthesis notification signal 111 obtained in this way is output from the OR circuit 103 to the control unit 101 and received by the control unit 101. Then, based on the synthesis notification signal 111, the control unit 101 recognizes whether there is a voltage abnormality in the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 and whether there is a disconnection or an abnormality in the OR circuit 103 (step S7). ).

具体的には、図9に示す合成通知信号111が、図6に示す制御部101に入力されると、基準信号110と合成通知信号111とが排他的論理和ゲートEORによって、排他的論理和される。そうすると、電池ブロック106−1,106−2,106−3の全てが正常であるときは、基準信号110と合成通知信号111とは信号波形が等しいから、排他的論理和ゲートEORの出力信号は、ローレベルのままとなる。   Specifically, when the synthesis notification signal 111 shown in FIG. 9 is input to the control unit 101 shown in FIG. 6, the reference signal 110 and the synthesis notification signal 111 are exclusive ORed by the exclusive OR gate EOR. Is done. Then, when all of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 are normal, the reference signal 110 and the synthesis notification signal 111 have the same signal waveform, and therefore the output signal of the exclusive OR gate EOR is , Remain low level.

そうすると、フリップフロップFF2の出力、すなわち電池異常検知信号Ebがローレベルのまま維持されて、電池ブロック106−1,106−2,106−3の全てが正常であると判定されたことになる。   Then, the output of the flip-flop FF2, that is, the battery abnormality detection signal Eb is maintained at the low level, and it is determined that all of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3 are normal.

一方、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つが異常になると、図10に示すように、合成通知信号111のパルス幅が2tとなり、基準信号110のパルス幅と差異が生じる。そうすると、合成通知信号111と基準信号110とで信号レベルが異なったとき、すなわち合成通知信号111がハイレベルで基準信号110がローレベルになったとき、排他的論理和ゲートEORの出力信号がハイレベルになって、その立上りエッジでフリップフロップFF2がハイレベルにラッチされ、フリップフロップFF2の出力信号、すなわち電池異常検知信号Ebがハイレベルになる。   On the other hand, if at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 becomes abnormal, the pulse width of the composite notification signal 111 becomes 2t as shown in FIG. 10, which is different from the pulse width of the reference signal 110. Occurs. Then, when the signal level differs between the synthesis notification signal 111 and the reference signal 110, that is, when the synthesis notification signal 111 is at the high level and the reference signal 110 is at the low level, the output signal of the exclusive OR gate EOR is high. At the rising edge, the flip-flop FF2 is latched to the high level, and the output signal of the flip-flop FF2, that is, the battery abnormality detection signal Eb becomes the high level.

これによって、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つが異常になったと判定されたことになる。   As a result, it is determined that at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, 106-3 has become abnormal.

なお、制御部101は、合成通知信号111と基準信号110とを比較することにより、合成通知信号111のパルスのパルス幅がパルス幅tであるか否かを判定する例を示したが、基準信号110を用いず、合成通知信号111のパルスのパルス幅を計測することで、当該パルス幅がパルス幅tであるか否かを判定するようにしてもむろんよい。   In addition, although the control part 101 showed the example which determines whether the pulse width of the pulse of the composite notification signal 111 is the pulse width t by comparing the composite notification signal 111 with the reference signal 110, Of course, it is possible to determine whether or not the pulse width is the pulse width t by measuring the pulse width of the pulse of the synthesis notification signal 111 without using the signal 110.

また、制御部101は、OR回路103から出力される合成通知信号111のパルス幅が、パルス幅tであれば、電池ブロック106−1,106−2,106−3には異常がないと判定する。また、制御部101は、合成通知信号111のパルス幅が、パルス幅tと異なるとき、例えば2tのとき、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つに異常が生じていると判定する。   If the pulse width of the composite notification signal 111 output from the OR circuit 103 is the pulse width t, the control unit 101 determines that there is no abnormality in the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3. To do. In addition, when the pulse width of the composite notification signal 111 is different from the pulse width t, for example, 2t, the control unit 101 generates an abnormality in at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3. It is determined that

このようにして、電圧監視部102−1,102−2,102−3による通知信号109−1,109−2,109−3をOR回路103で合成して、合成通知信号111として制御部101へ送信することで、省配線を図りつつ、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つで異常が生じたことを、制御部101において検知できるようになっている。   In this way, the notification signals 109-1, 109-2, and 109-3 from the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 are combined by the OR circuit 103, and the combined notification signal 111 is generated by the control unit 101. Thus, the control unit 101 can detect that an abnormality has occurred in at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3 while reducing wiring.

また、OR回路103の故障や、OR回路103と制御部101との間で断線が生じて合成通知信号111のパルスが制御部101で得られなくなったときは、上述したように、カウンタCTがカウントアップすることで、エラー信号Ewがハイレベルになることで、OR回路103の故障、あるいはOR回路103と制御部101との間で断線が生じていることを、制御部101で検知することができるようになっている。   Further, when the OR circuit 103 fails or a disconnection occurs between the OR circuit 103 and the control unit 101 and the pulse of the composite notification signal 111 cannot be obtained by the control unit 101, the counter CT is set as described above. By counting up, the control unit 101 detects that the error signal Ew is at a high level so that the OR circuit 103 is broken or a disconnection occurs between the OR circuit 103 and the control unit 101. Can be done.

ここで、上述したように、電源装置113を、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の車輌用電源として用いた場合には、制御部101(ECU)とOR回路103との間は1mを超える長い配線で接続される場合があるので、この配線部分の断線を検出できるメリットは大きい。   Here, as described above, when the power supply device 113 is used as a power source for a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a long wiring exceeding 1 m is provided between the control unit 101 (ECU) and the OR circuit 103. There is a great merit that it is possible to detect disconnection of this wiring portion.

なお、OR回路103が故障したり、OR回路103から制御部101に至る信号経路が断線したりして合成通知信号111がローレベルのままになった場合にも、合成通知信号111には基準信号110と同じパルス幅tのパルスは含まれないから、排他的論理和ゲートEORの出力信号はハイレベルとなって、電池異常検知信号Ebがハイレベルになる。   Even when the OR circuit 103 fails or the signal path from the OR circuit 103 to the control unit 101 is disconnected, and the composite notification signal 111 remains at a low level, the composite notification signal 111 is also the reference. Since a pulse having the same pulse width t as that of the signal 110 is not included, the output signal of the exclusive OR gate EOR becomes high level, and the battery abnormality detection signal Eb becomes high level.

しかしながら、このときは、上述したように、カウンタCTがカウントアップすることで、エラー信号Ewもハイレベルになるので、電池異常検知信号Eb及びエラー信号Ewがハイレベルになったときは、OR回路103の故障、あるいはOR回路103と制御部101との間で断線が生じていると、判定できる。   However, at this time, as described above, since the counter CT counts up, the error signal Ew also becomes high level. Therefore, when the battery abnormality detection signal Eb and the error signal Ew become high level, the OR circuit It can be determined that there is a failure of 103 or a disconnection between the OR circuit 103 and the control unit 101.

なお、制御部101は、必ずしもカウンタCTを備えていなくてもよく、合成通知信号111に、周期Tを超える期間、パルスが含まれていなかったときにOR回路103から制御部101に至る信号経路、及びOR回路103のうち少なくとも一部に異常が生じていると判定しなくてもよい。   The control unit 101 does not necessarily include the counter CT, and the signal path from the OR circuit 103 to the control unit 101 when the composite notification signal 111 does not include a pulse for a period exceeding the period T. It is not necessary to determine that an abnormality has occurred in at least a part of the OR circuit 103.

例えば図6に示す制御部101において、カウンタCTを備えていない場合、電池ブロック106−1,106−2,106−3のうち少なくとも一つで異常が生じた場合のみならず、OR回路103の故障、あるいはOR回路103と制御部101との間で断線が生じた場合にも、電池異常検知信号Ebがハイレベルになるから、電池異常検知信号Ebがハイレベルになることで、電池ブロック106やOR回路103の異常、あるいは配線の断線など、何らかの異常が発生していると判断できる。   For example, in the control unit 101 shown in FIG. 6, when the counter CT is not provided, not only when an abnormality occurs in at least one of the battery blocks 106-1, 106-2, and 106-3, Even when a failure occurs or a disconnection occurs between the OR circuit 103 and the control unit 101, the battery abnormality detection signal Eb is at a high level. It can be determined that some abnormality has occurred, such as an abnormality in the OR circuit 103 or a disconnection of the wiring.

このように、カウンタCTを備えていない場合においても、例えば断線によって合成通知信号111がローレベルになっても、特許文献1に記載の技術のように、誤って電池ブロック106−1,106−2,106−3が正常であると判定してしまうことがない。   As described above, even when the counter CT is not provided, even if the composite notification signal 111 becomes low level due to disconnection, for example, the battery blocks 106-1, 106- 2,106-3 is not determined to be normal.

また、電圧監視部が一つの場合、OR回路103を備えず、通知信号109を合成通知信号111の代わりに制御部101へ出力するようにしてもよい。この場合であっても、省配線を除くその他の効果は、制御部101が、OR回路103から出力された合成通知信号111に基づき異常の判定を行った場合と同様に得られる。   When there is one voltage monitoring unit, the OR circuit 103 may not be provided, and the notification signal 109 may be output to the control unit 101 instead of the combined notification signal 111. Even in this case, the other effects excluding the wiring saving can be obtained in the same manner as when the control unit 101 determines abnormality based on the composite notification signal 111 output from the OR circuit 103.

また、基準信号、通知信号、及び合成通知信号に含まれるパルスとしてハイ側のパルスを用い、そのパルス幅を設定し、正論理の回路を用いる例を示したが、当該パルスとしてロー側のパルスを用いてそのパルス幅を設定し、負論理の回路を用いるようにしてもよい。   In addition, an example is shown in which a high-side pulse is used as a pulse included in the reference signal, the notification signal, and the combined notification signal, the pulse width is set, and a positive logic circuit is used. The pulse width may be set using, and a negative logic circuit may be used.

なお、本実施例において、異常が発生したとき電圧監視部102が2倍のパルス幅を含む通知信号を生成するとしたが、例えば、図11に示すように、基準パルスに加えて各電圧監視部102に設定された位置に異常パルスを含む通知信号を生成するとしてもよい。具体的には、以下のようにしてもよい。   In this embodiment, when an abnormality occurs, the voltage monitoring unit 102 generates a notification signal including a double pulse width. For example, as shown in FIG. 11, each voltage monitoring unit A notification signal including an abnormal pulse may be generated at the position set to 102. Specifically, the following may be performed.

すなわち、通知信号生成部121は、電圧異常判定部122による異常の検出の有無に関わらず、基準信号104をそのまま通知信号105として出力絶縁素子108へ出力することで、パルス幅t、周期Tの基準パルスを生成する。また、通知信号生成部121は、電圧異常判定部122が異常を検出したとき、例えば検知信号Errがハイレベルのとき、上記基準パルスとは異なるタイミングで、例えばパルス幅tの異常パルスを出力する。   That is, the notification signal generation unit 121 outputs the reference signal 104 as it is as the notification signal 105 to the output insulating element 108 regardless of whether or not abnormality is detected by the voltage abnormality determination unit 122, so that the pulse width t and period T Generate a reference pulse. In addition, when the voltage abnormality determination unit 122 detects an abnormality, for example, when the detection signal Err is at a high level, the notification signal generation unit 121 outputs an abnormal pulse with a pulse width t, for example, at a timing different from the reference pulse. .

このような構成によっても、制御部101は、異常が発生したとき電圧監視部102が2倍のパルス幅を含む通知信号を生成する場合と同様に、合成通知信号111に、基準パルスとは異なるタイミングにパルスが含まれていたときにこれを異常パルスとして電池異常検知信号Ebをセットすることができる。従って、制御部101は、電池ブロック106の異常や、上述のような故障、断線の発生を判定することができる。   Even in such a configuration, the control unit 101 differs from the reference pulse in the combined notification signal 111 in the same manner as when the voltage monitoring unit 102 generates a notification signal including a double pulse width when an abnormality occurs. When a pulse is included in the timing, the battery abnormality detection signal Eb can be set as an abnormal pulse. Therefore, the control unit 101 can determine the abnormality of the battery block 106, the occurrence of the above-described failure or disconnection.

さらに、電圧監視部102−1,102−2,102−3が備える各通知信号生成部121の、異常パルスの出力タイミングを互いに異なるタイミングになるように、予め設定することが望ましい。そして、制御部101が、2つの基準パルスの間に含まれる異常パルスの数を計数することによって、異常が生じた電池ブロック106の数を計数することができる。また、制御部101が、当該異常パルスが含まれていたタイミングが設定された通信信号生成部121と対応する電池ブロック106に異常が生じていると判定することで、異常が生じた電池ブロック106を特定することができる。   Furthermore, it is desirable to set in advance the output timings of the abnormal pulses of the notification signal generators 121 included in the voltage monitoring units 102-1, 102-2, and 102-3 so that they are different from each other. Then, the control unit 101 can count the number of battery blocks 106 in which an abnormality has occurred by counting the number of abnormal pulses included between the two reference pulses. In addition, the control unit 101 determines that an abnormality has occurred in the battery block 106 corresponding to the communication signal generation unit 121 in which the timing at which the abnormal pulse was included is set, whereby the battery block 106 in which the abnormality has occurred. Can be specified.

図11は、全ての通知信号105が異常パルスを含む、つまり、全ての二次電池106が異常になっている例を示している。   FIG. 11 shows an example in which all notification signals 105 include abnormal pulses, that is, all secondary batteries 106 are abnormal.

本発明に係る異常検出回路、及び電源装置は、電気自動車やハイブリッドカー等の車両だけでなく、住宅用の発電設備、無停電電源装置等の電池搭載装置、携帯型パーソナルコンピュータやデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話機等の電子機器、ハイブリッドエレベータ、太陽電池や発電装置と二次電池とを組み合わされた電源システム、などにおいても、好適に利用することができる。   The abnormality detection circuit and the power supply device according to the present invention are not limited to vehicles such as electric cars and hybrid cars, but also include power generation equipment for homes, battery-equipped devices such as uninterruptible power supplies, portable personal computers and digital cameras, video The present invention can also be suitably used in electronic devices such as cameras and mobile phones, hybrid elevators, power systems that combine solar batteries and power generation devices with secondary batteries, and the like.

1 異常検出回路
101 制御部
101a 基準信号生成部
102 電圧監視部
103 OR回路
104,110 基準信号
105,109 通知信号
106 電池ブロック
107 入力絶縁素子
108 出力絶縁素子
111 合成通知信号
112 素電池
113 電源装置
121 通知信号生成部
122 電圧異常判定部
A1 論理ゲート
CT カウンタ
EOR 排他的論理和ゲート
FF1,FF2 フリップフロップ
MUX マルチプレクサ
OSC 発振器
T 周期
t パルス幅
CLK クロック信号
Eb 電池異常検知信号
Err 検知信号
Ew エラー信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Abnormality detection circuit 101 Control part 101a Reference signal generation part 102 Voltage monitoring part 103 OR circuit 104,110 Reference signal 105,109 Notification signal 106 Battery block 107 Input insulation element 108 Output insulation element 111 Composite notification signal 112 Cell 113 Power supply device 121 Notification Signal Generation Unit 122 Voltage Abnormality Determination Unit A1 Logic Gate CT Counter EOR Exclusive OR Gate FF1, FF2 Flip Flop MUX Multiplexer OSC Oscillator T Period t Pulse Width CLK Clock Signal Eb Battery Abnormality Detection Signal Err Detection Signal Ew Error Signal

Claims (9)

複数の二次電池に各々対応して異常を検出する複数の異常検出部と、
前記複数の異常検出部とそれぞれ対応して設けられ、前記複数の異常検出部による前記異常の検出の有無を示す通知信号をそれぞれ生成して出力する複数の通知信号生成部と、
前記複数の通知信号生成部からのそれぞれの通知信号を論理和した信号を出力する論理和演算部と、
前記論理和演算部から出力された前記論理和された信号に基づき、前記二次電池の異常の有無を判定する制御部とを備え、
前記各通知信号生成部は、
対応する前記異常検出部が異常を検出していないときは、相互に同期したタイミングにおいて予め設定された設定周期で、予め設定された第1パルス幅のパルスを含む信号を前記通知信号として生成し、
前記対応する異常検出部が異常を検出したときは、前記通知信号における前記パルスのパルス幅を、前記第1パルス幅とは異なる第2パルス幅に設定して前記通知信号を生成し、
前記制御部は、
前記論理和された信号に含まれる前記パルスのパルス幅が、前記第1パルス幅であるとき前記複数の二次電池には異常がないと判定し、前記論理和された信号に、前記第1パルス幅と異なるパルス幅のパルスが含まれているとき前記二次電池の少なくとも一つに異常が生じていると判定すること
を特徴とする異常検出回路。
A plurality of anomaly detectors for detecting an anomaly corresponding to each of a plurality of secondary batteries;
A plurality of notification signal generators which are provided corresponding to the plurality of abnormality detection units, respectively, and generate and output notification signals indicating the presence or absence of detection of the abnormality by the plurality of abnormality detection units;
A logical sum operation unit that outputs a signal obtained by logically summing the notification signals from the plurality of notification signal generation units;
A control unit for determining the presence or absence of abnormality of the secondary battery based on the ORed signal output from the OR operation unit;
Each of the notification signal generators is
When the corresponding abnormality detection unit does not detect an abnormality, a signal including a pulse having a preset first pulse width is generated as the notification signal at a preset period at a timing synchronized with each other. ,
When the corresponding abnormality detection unit detects an abnormality, the pulse width of the pulse in the notification signal is set to a second pulse width different from the first pulse width to generate the notification signal,
The controller is
When the pulse width of the pulse included in the logical sum signal is the first pulse width, it is determined that there is no abnormality in the plurality of secondary batteries, and the logical sum signal includes the first pulse width. An abnormality detection circuit comprising: determining that an abnormality has occurred in at least one of the secondary batteries when a pulse having a pulse width different from the pulse width is included.
複数の二次電池に各々対応して異常を検出する複数の異常検出部と、
前記複数の異常検出部とそれぞれ対応して設けられ、前記複数の異常検出部による前記異常の検出の有無を示す通知信号をそれぞれ生成して出力する複数の通知信号生成部と、
前記複数の通知信号生成部からのそれぞれの通知信号を論理和した信号を出力する論理和演算部と、
前記論理和演算部から出力された前記論理和された信号に基づき、前記二次電池の異常の有無を判定する制御部とを備え、
前記各通知信号生成部は、
相互に同期したタイミングにおいて予め設定された設定周期で、予め設定された基準パルスを含む信号を前記通知信号として生成し、
対応する前記異常検出部が異常を検出したとき、前記基準パルスに加えて、異常を示す異常パルスを、前記基準パルスとは異なるタイミングで前記通知信号に含ませ、
前記制御部は、前記論理和された信号に前記基準パルスが含まれ、かつ前記異常パルスが含まれないとき前記二次電池には異常がないと判定し、前記論理和された信号に、前記基準パルスと前記異常パルスとが含まれているとき前記二次電池のいずれかに異常が生じていると判定すること
を特徴とする異常検出回路。
A plurality of anomaly detectors for detecting an anomaly corresponding to each of a plurality of secondary batteries;
A plurality of notification signal generators which are provided corresponding to the plurality of abnormality detection units, respectively, and generate and output notification signals indicating the presence or absence of detection of the abnormality by the plurality of abnormality detection units;
A logical sum operation unit that outputs a signal obtained by logically summing the notification signals from the plurality of notification signal generation units;
A control unit for determining the presence or absence of abnormality of the secondary battery based on the ORed signal output from the OR operation unit;
Each of the notification signal generators is
A signal including a preset reference pulse is generated as the notification signal at a preset period at a timing synchronized with each other,
When the corresponding abnormality detection unit detects an abnormality, in addition to the reference pulse, an abnormal pulse indicating an abnormality is included in the notification signal at a timing different from the reference pulse,
The control unit determines that the secondary battery has no abnormality when the logical sum signal includes the reference pulse and the abnormal pulse is not included, and the logical sum signal includes the An abnormality detection circuit characterized by determining that an abnormality has occurred in any of the secondary batteries when a reference pulse and the abnormal pulse are included.
前記各通知信号生成部は、
当該各通知信号生成部にそれぞれ対応して予め設定された、互いに異なるタイミングで前記異常パルスを前記通知信号に含ませ、
前記制御部は、
前記論理和された信号に、前記異常パルスが含まれていたとき、当該異常パルスが含まれていたタイミングが設定された通信信号生成部と対応する前記異常検出部と対応する二次電池に異常が生じていると判定すること
を特徴とする請求項2記載の異常検出回路。
Each of the notification signal generators is
Preliminarily set corresponding to each of the notification signal generation units, the abnormal signal is included in the notification signal at different timings,
The controller is
When the abnormal pulse is included in the logical sum signal, an abnormality is detected in the secondary battery corresponding to the abnormality detection unit corresponding to the communication signal generation unit in which the timing at which the abnormal pulse was included is set. The abnormality detection circuit according to claim 2, wherein it is determined that the error occurs.
前記各通知信号生成部は、
互いに異なるタイミングで前記異常パルスを前記通知信号に含ませ、
前記制御部は、
前記論理和された信号に、前記異常パルスが含まれていたとき、前記基準パルスとその次の基準パルスとの間に含まれる異常パルスの数を、異常が生じている二次電池の数として計数すること
を特徴とする請求項2又は3記載の異常検出回路。
Each of the notification signal generators is
Including the abnormal pulse in the notification signal at different timings;
The controller is
When the abnormal pulse is included in the logical sum signal, the number of abnormal pulses included between the reference pulse and the next reference pulse is defined as the number of secondary batteries in which an abnormality has occurred. The abnormality detection circuit according to claim 2, wherein the abnormality detection circuit counts.
前記制御部は、
前記通知信号に、パルスが含まれないとき、何らかの異常が生じていると判定すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の異常検出回路。
The controller is
The abnormality detection circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein when the notification signal does not include a pulse, it is determined that some abnormality has occurred.
前記制御部は、前記論理和された信号に、前記設定周期を超える期間、パルスが含まれていなかったとき、前記複数の通知信号生成部及び当該複数の通知信号生成部から前記制御部に至る信号経路のうち少なくとも一部に、異常が生じていると判定すること
を特徴とする請求項5記載の異常検出回路。
The control unit reaches the control unit from the plurality of notification signal generation units and the plurality of notification signal generation units when a pulse exceeding the set period is not included in the logical sum signal. The abnormality detection circuit according to claim 5, wherein it is determined that an abnormality has occurred in at least a part of the signal path.
前記第1パルス幅のパルスを前記設定周期で繰り返す基準信号を生成する基準信号生成部をさらに備え、
前記複数の通知信号生成部は、
前記基準信号生成部によって生成された前記基準信号に基づき前記通知信号を生成することで、各々が出力する前記通知信号におけるパルスを、相互に同期させること
を特徴とする請求項1記載の異常検出回路。
A reference signal generation unit that generates a reference signal that repeats the pulse having the first pulse width at the set period;
The plurality of notification signal generation units,
The abnormality detection according to claim 1, wherein the notification signal is generated based on the reference signal generated by the reference signal generation unit so that pulses in the notification signal output from each other are synchronized with each other. circuit.
前記基準パルスを前記設定周期で繰り返す基準信号を生成する基準信号生成部をさらに備え、
前記複数の通知信号生成部は、
前記基準信号生成部によって生成された前記基準信号に基づき前記通知信号を生成することで、各々が出力する前記通知信号における前記基準パルスを、相互に同期させること
を特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の異常検出回路。
A reference signal generator for generating a reference signal that repeats the reference pulse at the set period;
The plurality of notification signal generation units,
The reference pulses in the notification signals output from each other are synchronized with each other by generating the notification signal based on the reference signal generated by the reference signal generation unit. The abnormality detection circuit according to any one of the above.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の異常検出回路と、
前記二次電池と
を備えることを特徴とする電源装置。
The abnormality detection circuit according to any one of claims 1 to 8,
A power supply device comprising: the secondary battery.
JP2010121593A 2010-05-27 2010-05-27 Abnormality detection circuit and power supply unit Pending JP2011247760A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010121593A JP2011247760A (en) 2010-05-27 2010-05-27 Abnormality detection circuit and power supply unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010121593A JP2011247760A (en) 2010-05-27 2010-05-27 Abnormality detection circuit and power supply unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011247760A true JP2011247760A (en) 2011-12-08

Family

ID=45413196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010121593A Pending JP2011247760A (en) 2010-05-27 2010-05-27 Abnormality detection circuit and power supply unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011247760A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3057674A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-20 Faiveley Transport Tours INTERFACE DEVICE BETWEEN A BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND CELL GROUPS

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3057674A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-20 Faiveley Transport Tours INTERFACE DEVICE BETWEEN A BATTERY MANAGEMENT SYSTEM AND CELL GROUPS
WO2018073519A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 Faiveley Transport Tours Device for interfacing between a battery management system and groups of cells
US11592489B2 (en) 2016-10-17 2023-02-28 Faiveley Transport Tours Battery interface device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Calderaro et al. Failure identification in smart grids based on petri net modeling
US10024921B2 (en) Battery management system, battery, motor vehicle having a battery management system, and method for monitoring a battery
EP2744130B1 (en) Method and system for current differential protection
US9885760B2 (en) Battery apparatus and battery system
US10879569B2 (en) Battery pack and vehicle connected to battery pack
JP5872354B2 (en) Battery system
CN110770706B (en) Apparatus and method for diagnosing communication failure
US20130300426A1 (en) Battery system with cell voltage detecting units
JP2011069782A (en) Voltage monitoring circuit, and battery power supply device
US11411391B2 (en) Energy storage system protection system
CN102683064A (en) Transfer switch monitoring device and method
JP2011106855A (en) Power supply device
CN115715434A (en) Slave BMS, master BMS and battery pack for diagnosing causes of communication errors
WO2011154763A1 (en) Integrated circuit device, electronic device and method for detecting timing violations within a clock
JP2011247760A (en) Abnormality detection circuit and power supply unit
US20130266053A1 (en) Signal selecting circuit and signal selecting method
KR100813799B1 (en) Apparatus and method for synchronizing time of electronic device in power equipments
US20120117408A1 (en) Switching device, a switching device control method and a switching device control program
US8654870B2 (en) Communication method, communication system and communication device
KR20140137422A (en) Charging a battery based on stored battery characteristics
KR101631631B1 (en) Method for failure check and recovery of Protective relay
JP5910538B2 (en) Battery monitoring device
CN103064498B (en) The power supply supply overload protection of server and method
CN105226810A (en) Many ups systems power supply synchronization system and method
Dustegor et al. A distributed fault protection method for power grid with high penetration of renewable energy sources