JP2013162638A - Power control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電装置および電力変換回路間を開閉する開閉手段と、前記開閉手段を開閉操作する開閉操作手段と、前記開閉手段および前記電力変換回路間に接続され、前記蓄電装置の端子電圧を検出する端子電圧検出手段とを備える電源制御装置に関する。 The present invention provides an opening / closing means for opening / closing between a power storage device and a power conversion circuit, an opening / closing operation means for opening / closing the opening / closing means, and a terminal voltage of the power storage device connected between the opening / closing means and the power conversion circuit. The present invention relates to a power supply control device including terminal voltage detection means for detecting.
蓄電装置としては、たとえば下記特許文献1に見られるように、複数のキャパシタセルの直列接続体を備えるものも提案されている。ここでは、各キャパシタセルの電圧を検出する電圧検出線を備え、それら電圧検出線の断線を検出することも提案されている。 As a power storage device, for example, a device including a series connection body of a plurality of capacitor cells has been proposed as seen in Patent Document 1 below. Here, it has also been proposed to provide a voltage detection line for detecting the voltage of each capacitor cell and detect disconnection of these voltage detection lines.
ところで、蓄電装置と電力変換回路とを接続するに際しては、蓄電装置と電力変換回路との間にリレーを設けることが周知である。また、蓄電装置が複数のセルの直列接続体であり、それら各セルの電圧を個別に検出する手段を備えるとしても、蓄電装置の両電極には、蓄電装置の端子電圧を検出するための配線が接続されることがある。こうした状況にあっては、リレーを駆動するための信号線や蓄電装置の端子電圧を検出するための配線についても、断線する可能性を無視できない。 By the way, when connecting a power storage device and a power conversion circuit, it is well known to provide a relay between the power storage device and the power conversion circuit. In addition, even if the power storage device is a series connection body of a plurality of cells and includes means for individually detecting the voltage of each cell, wiring for detecting the terminal voltage of the power storage device is provided on both electrodes of the power storage device. May be connected. Under such circumstances, it is impossible to ignore the possibility of disconnection of the signal line for driving the relay and the wiring for detecting the terminal voltage of the power storage device.
本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、蓄電装置および電力変換回路間を開閉する開閉手段と、前記開閉手段を開閉操作する開閉操作手段と、前記開閉手段および前記電力変換回路間に接続され、前記蓄電装置の端子電圧を検出する端子電圧検出手段とを備える新たな電源制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the process of solving the above-mentioned problems, and its object is to open / close means for opening / closing between a power storage device and a power conversion circuit, opening / closing operation means for opening / closing the opening / closing means, and the opening / closing means. Another object of the present invention is to provide a new power supply control device including terminal voltage detection means connected between the power conversion circuits and detecting a terminal voltage of the power storage device.
以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.
請求項1記載の発明は、蓄電装置(10)および電力変換回路(14)間を開閉する開閉手段(SMRa,SMRb,SMRc)と、前記開閉手段を開閉操作する開閉操作手段(50)と、前記開閉手段および前記電力変換回路間に接続され、前記蓄電装置の端子電圧を検出する端子電圧検出手段(40,42,44)と、前記開閉操作手段によって前記開閉手段が閉操作されている状況下、前記端子電圧検出手段の検出値が所定範囲から外れることに基づき、前記開閉手段および前記端子電圧検出手段のいずれかに異常が生じた旨診断する異常診断手段(50)と、を備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 includes an opening / closing means (SMRa, SMRb, SMRc) for opening / closing between the power storage device (10) and the power conversion circuit (14), an opening / closing operation means (50) for opening / closing the opening / closing means, The terminal voltage detection means (40, 42, 44) connected between the opening / closing means and the power conversion circuit for detecting the terminal voltage of the power storage device, and the opening / closing means being closed by the opening / closing operation means And an abnormality diagnosing means (50) for diagnosing that an abnormality has occurred in either the opening / closing means or the terminal voltage detecting means based on the detection value of the terminal voltage detecting means being out of a predetermined range. It is characterized by.
開閉手段が閉操作されている場合、上記検出値は、蓄電装置の端子電圧となるため、過度に低い電圧や過度に高い電圧とはならないと考えられる。これに対し、開閉手段が開状態となる場合や、端子電圧検出手段の異常状態においては、検出値が過度に高い電圧や過度に低い電圧となり得る。 When the opening / closing means is closed, the detected value is the terminal voltage of the power storage device, and therefore it is considered that the detected value does not become an excessively low voltage or an excessively high voltage. On the other hand, when the opening / closing means is in an open state or when the terminal voltage detecting means is in an abnormal state, the detected value can be excessively high voltage or excessively low voltage.
上記発明では、この点に鑑み、異常診断手段を構成した。 In view of this point, the above invention constitutes an abnormality diagnosis means.
なお、本発明にかかる以下の代表的な実施形態に関する概念の拡張については、代表的な実施形態の後の「その他の実施形態」の欄に記載してある。 In addition, about the expansion of the concept regarding the following typical embodiment concerning this invention, it describes in the column of "other embodiment" after typical embodiment.
以下、本発明にかかる電源制御装置を住宅用の2次電池の監視装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a power supply control device according to the present invention is applied to a monitoring device for a secondary battery for a house will be described with reference to the drawings.
図1に示される高電圧バッテリ10は、電池セルC11〜Cnmの直列接続体としての組電池であり、正常時の開放端電圧がたとえば100V以上となるものを想定している。また、本実施形態では、電池セルCij(i=1〜n,j=1〜m)として、リチウムイオン2次電池を想定している。高電圧バッテリ10は、住宅に配備され、住宅内での電力の需要と供給とに基づき、充放電が制御される2次電池である。なお、高電圧バッテリ10は、接地箇所に対して絶縁されている。このため、高電圧バッテリ10の負極電位は、接地電位とはならない。なお、こうした設定を、たとえば高電圧バッテリ10の正極電位および負極電位の中央値を接地電位とするなどして実現してもよい。これは、高電圧バッテリ10の正極および負極間に抵抗体またはコンデンサの直列接続体を備え、それら抵抗体(コンデンサ)同士の接続点を接地することで実現することができる。
A high-
高電圧バッテリ10は、リレーSMRa,SMRcを介して直流交流変換回路等を備える電力変換回路14に接続されている。そして、たとえば住宅内の空調装置の稼動要求が生じることを条件に、高電圧バッテリ10の直流電力を電力変換回路14によって交流電力に変換して空調装置に供給する。
The
電力変換回路14は、平滑コンデンサ16を備えている。これに対応して、高電圧バッテリ10と電力変換回路14との間には、さらに、プリチャージ用抵抗体12およびリレーSMRbが備えられている。これにより、平滑コンデンサ16の充電電圧が低い状況下、高電圧バッテリ10および電力変換回路14間を接続する場合、リレーSMRaを閉操作するに先立って、リレーSMRbを閉操作することで、高電圧バッテリ10および電力変換回路14間を高インピーダンスで接続することができる。そしてこれにより、高電圧バッテリ10から平滑コンデンサ16に突入電流が流れる事態を回避することができる。
The
本実施形態では、上記リレーSMRa,SMRb,SMRcを、いずれも電磁形リレーとしている。また、本実施形態では、リレーSMRa,SMRb,SMRcを、ノーマリーオープンタイプのものとしている。 In the present embodiment, the relays SMRa, SMRb, and SMRc are all electromagnetic relays. In the present embodiment, the relays SMRa, SMRb, and SMRc are normally open types.
上記高電圧バッテリ10を構成する電池セルC11〜Cnmは、隣接するm個ずつでモジュールを構成し、各モジュールを構成する電池セルCi1〜Cimが監視ユニットUiによる監視対象となる。監視ユニットUiは、監視対象とする電池セルCi1〜Cimの端子電圧(セル電圧Vij)を検出し、これをインターフェース18を介して中央処理装置(CPU50)に出力する。ここで、CPU50は、接地を基準電位とするものである。そして、インターフェース18は、フォトカプラ等、入力側および出力側間を絶縁しつつ信号を伝播させる絶縁通信手段を備えて構成されている。
The battery cells C11 to Cnm constituting the
CPU50は、監視ユニットUiによって検出されるセル電圧Vijに基づき、高電圧バッテリ10の状態を監視する処理を行なう。また、CPU50は、ドライブユニットDUa,DUb,DUcを介して、リレーSMRa,SMRb,SMRcを開閉操作する処理を行なう。
The CPU 50 performs a process of monitoring the state of the
本実施形態にかかるドライブユニットDUa,DUb,DUcにおいては、ドライブユニットDUaについて例示するように、リレーSMRaのコイル21と電源20とを備えるループ経路が、NチャネルMOS電界効果トランジスタ(駆動制御用スイッチング素子24)によって開閉される。駆動制御用スイッチング素子24のゲートは、駆動回路26を介してCPU50によって操作される。ここで、駆動回路26は、駆動制御用スイッチング素子24のゲートに、これをオン状態とするための電圧を印加可能な回路である。これは、たとえば、駆動回路26を、昇圧回路を備えて構成することで実現することができる。こうした構成によれば、CPU50からの出力信号Doutが論理Lである場合、駆動制御用スイッチング素子24がオフとなり、上記ループ経路が開状態となるため、リレーSMRaが開状態となる。
In the drive units DUa, DUb, and DUc according to the present embodiment, as illustrated for the drive unit DUa, a loop path including the
ドライブユニットDUa,DUb,DUcは、ドライブユニットDUaについて例示するように、さらに、ドライブユニットDUa(DUb,DUc)およびリレーSMRa(SMRb,SMRc)間を接続するリレー駆動信号線Llの断線の有無を診断する機能(開閉診断手段)を備える。これは、駆動制御用スイッチング素子24に、電位固定用抵抗体22を並列接続し、駆動制御用スイッチング素子24のオフ操作指令時における駆動制御用スイッチング素子24およびコイル21間の電位Vdを参照するものである。すなわち、この際の電位Vdは、リレー駆動信号線Llが断線していないなら、電源20、電位固定用抵抗体22およびコイル21を備えるループ経路が閉状態となるため、電位固定用抵抗体22の電圧降下量が電源20の電圧程度となり、電位Vdは、接地電位となる。これに対し、リレー駆動信号線Llが断線しているなら、電位Vdは、リレー駆動信号線Llによって電源20の電位にプルアップされる。
The drive units DUa, DUb, and DUc further function to diagnose the presence or absence of disconnection of the relay drive signal line Ll that connects between the drive unit DUa (DUb, DUc) and the relay SMRA (SMRb, SMRc), as illustrated for the drive unit DUa. (Opening / closing diagnosis means). This is because the
具体的には、電源28および接地間に、抵抗体30およびNチャネルMOS電界効果トランジスタ(スイッチング素子32)の直列接続体と、抵抗体34およびNチャネルMOS電界効果トランジスタ(スイッチング素子36)の直列接続体との並列接続体を備える。上記スイッチング素子32のゲートは、駆動制御用スイッチング素子24およびコイル21間に接続され、スイッチング素子36のゲートは、抵抗体30およびスイッチング素子32間に接続されている。そして、抵抗体34およびスイッチング素子36間の電位が入力信号DinとしてCPU50に入力される。この入力信号Dinが、リレー駆動信号線Llの断線の有無の診断結果を示す信号である。図2に、通常動作時と、断線時とのそれぞれについて、出力信号Doutと入力信号Dinとの関係を示す。
Specifically, a resistor 30 and an N-channel MOS field effect transistor (switching element 32) connected in series, and a
図示されるように、通常動作時においては、出力信号Doutが論理Hであるか論理Lであるかに応じて、入力信号Dinは、論理Hまたは論理Lとなるものの、リレー駆動信号線Llの断線時においては、入力信号Dinは常時論理Hとなる。このため、出力信号Doutが論理Lであるときに入力信号Dinが論理Hとなることをもって、リレー駆動信号線Llの断線である旨診断することができる。 As shown in the figure, during normal operation, the input signal Din becomes a logic H or a logic L depending on whether the output signal Dout is a logic H or a logic L, but the relay drive signal line Ll At the time of disconnection, the input signal Din is always logic H. Therefore, when the output signal Dout is logic L, the input signal Din becomes logic H, so that it can be diagnosed that the relay drive signal line Ll is disconnected.
上記CPU50は、リレーSMRbを用いた平滑コンデンサ16のプリチャージ処理を行なうに際し、平滑コンデンサ16の充電電圧の検出値を利用する。これは、リレーSMRa,SMRb,SMRcおよび電力変換回路14間の電圧を検出する手段を備えることで実現される。すなわち、リレーSMRa,SMRb,SMRcおよび電力変換回路14間には、総電圧検出線Ldを介して、分圧用抵抗体40,42が接続されている。そして、分圧用抵抗体40,42によって分圧された電圧(総電圧Vb)は、アナログデジタル変換器44によってデジタルデータに変換される。デジタルデータに変換された総電圧Vbは、アイソレータ46を介してCPU50に出力される。ここで、アイソレータ46は、入力側および出力側間を絶縁しつつ信号を伝播させる絶縁通信手段を備えて構成されている。
The CPU 50 uses the detected value of the charging voltage of the
こうした構成によれば、CPU50は、リレーSMRa,SMRb,SMRcが開状態とされている状況下、総電圧Vbを平滑コンデンサ16の充電電圧の検出値として、プリチャージ処理を行なうことができる。すなわち、リレーSMRb,SMRcを閉操作し、平滑コンデンサ16の充電電圧と高電圧バッテリ10の端子電圧との差が規定値以下となることで、リレーSMRaを閉操作するとともにリレーSMRbを開操作する。なお、高電圧バッテリ10の端子電圧は、監視ユニットUiによって検出されるセル電圧Vijを加算することで算出される。
According to such a configuration, the CPU 50 can perform the precharge process using the total voltage Vb as the detected value of the charging voltage of the smoothing
CPU50では、さらに、リレーSMRa,SMRcが閉状態とされていることを条件に、セル電圧Vijから把握される高電圧バッテリ10の端子電圧と、総電圧Vbから把握される高電圧バッテリ10の端子電圧との比較に基づき、監視ユニットUiの異常の有無を診断する機能を有する。これはたとえば、セル電圧Vijの加算演算によって算出される高電圧バッテリ10の端子電圧と総電圧Vbによって定まる高電圧バッテリ10の端子電圧との差が大きい場合に、監視ユニットUiに異常がある旨診断することで実現することができる。
In the CPU 50, on the condition that the relays SMRa and SMRc are in the closed state, the terminal voltage of the
上記監視ユニットUi、ドライブユニットDUa,DUb,DUc、CPU50、分圧用抵抗体40,42、アナログデジタル変換器44、アイソレータ46等は、1つの基板60に構成されている。そして、リレー駆動信号線Llや総電圧検出線Ldは、基板60内の部材と基板60の外の部材とを接続する電気経路ともなっている。
The monitoring unit Ui, drive units DUa, DUb, DUc, CPU 50,
上記CPU50は、リレー駆動信号線Llや総電圧検出線Ldの断線の有無を診断する処理をも行なう。図3に、この処理の手順を示す。この処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。 The CPU 50 also performs a process of diagnosing whether the relay drive signal line Ll or the total voltage detection line Ld is disconnected. FIG. 3 shows the procedure of this process. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle, for example.
この一連の処理では、まずステップS10において、リレーSMRa,SMRcが閉状態であるか否かを判断する。この処理は、リレー駆動信号線Llや総電圧検出線Ldの断線の有無の診断の実行条件が成立するか否かを判断するためのものである。そして、ステップS10において肯定判断される場合、ステップS12において、総電圧Vbが規定電圧Vth以下であるか否かを判断する。この処理は、リレー駆動信号線Llや総電圧検出線Ldに断線が生じているか否かを判断するためのものである。すなわち、総電圧検出線Ldが断線する場合、分圧用抵抗体40,42によって分圧された総電圧Vbがゼロとなる。また、リレー駆動信号線Llが断線するなら、電力変換回路14が高電圧バッテリ10の放電処理を行なっている場合には、平滑コンデンサ16の充電エネルギが急速に減少し、その充電電圧もゼロに低下する。また、電力変換回路14の動作停止中である場合には、平滑コンデンサ16の充電エネルギが分圧用抵抗体40,42によって放電されることで、その充電電圧も徐々にゼロに低下する。
In this series of processing, first, in step S10, it is determined whether or not the relays SMRa and SMRc are in a closed state. This process is for determining whether or not an execution condition for diagnosis of whether or not the relay drive signal line Ll or the total voltage detection line Ld is disconnected is satisfied. If an affirmative determination is made in step S10, it is determined in step S12 whether or not the total voltage Vb is equal to or less than the specified voltage Vth. This process is for determining whether or not the relay drive signal line Ll or the total voltage detection line Ld is broken. That is, when the total voltage detection line Ld is disconnected, the total voltage Vb divided by the
本実施形態では、規定電圧Vthを、高電圧バッテリ10の正常時の端子電圧としてとり得ない低電圧に設定する。これは、高電圧バッテリ10の各電池セルCijに下限電圧が規定されている場合には、下限電圧を電池セルC11〜Cnmの全てで加算した値よりも小さい値とすることで実現できる。ただし、規定電圧Vthは、アナログデジタル変換器44の検出精度よりも大きい値とすることが望ましい。
In the present embodiment, the specified voltage Vth is set to a low voltage that cannot be taken as a normal terminal voltage of the high-
ステップS12において肯定判断される場合、リレー駆動信号線Llまたは総電圧検出線Ldに断線が生じたと考えられるため、ステップS14に移行して、リレーSMRa,SMRcを開状態とする。この処理は、高電圧バッテリ10の充放電制御を禁止するフェールセーフ処理であるとともに、リレー駆動信号線Llと総電圧検出線Ldとのいずれの断線かを識別するための前提となる処理でもある。
If an affirmative determination is made in step S12, it is considered that the disconnection has occurred in the relay drive signal line Ll or the total voltage detection line Ld, and therefore, the process proceeds to step S14 and the relays SMRa and SMRc are opened. This process is a fail-safe process for prohibiting charge / discharge control of the high-
続くステップS16においては、CPU50への上記入力信号Dinが論理Hであるか否かを判断する。そして、論理Hである場合、ステップS18においてリレー駆動信号線Llの断線であると判断する一方、論理Lである場合、ステップS20において総電圧検出線Ldの断線であると判断する。これは、先の図2に示したように、リレー駆動信号線Llの断線である場合、リレーSMRa,SMRcの開状態時における入力信号Dinが論理「H」となることに鑑みたものである。 In a succeeding step S16, it is determined whether or not the input signal Din to the CPU 50 is logic H. If it is logic H, it is determined in step S18 that the relay drive signal line Ll is disconnected. If it is logic L, it is determined in step S20 that the total voltage detection line Ld is disconnected. This is because the input signal Din when the relays SMRa and SMRc are in the open state becomes logic “H” when the relay drive signal line Ll is disconnected as shown in FIG. .
ステップS18,S20の処理が完了する場合、ステップS22において、その旨をユーザに通知する処理を行なうとともに、先の図1に示す不揮発性メモリ52に診断結果を記憶する処理を行なう。ここで、診断結果とは、リレー駆動信号線Llの断線であるか、総電圧検出線Ldの断線であるかの識別情報のことである。これにより、ユーザから連絡を受けたメンテナンス担当者が不揮発性メモリ52にアクセスすることで、リレー駆動信号線Llの断線であるか、総電圧検出線Ldの断線であるかを把握することができ、ひいてはリレー駆動信号線Llまたは総電圧検出線Ldの取替えという簡易な処理によって修理を完了することが可能となる。
When the processes in steps S18 and S20 are completed, in step S22, a process for notifying the user is performed, and a process for storing the diagnosis result in the
なお、上記不揮発性メモリとは、電気的書き換え可能な読み出し専用メモリ等、給電の有無にかかわらずデータを記憶保持する記憶手段のことである。 Note that the non-volatile memory is a storage unit that stores and holds data regardless of whether or not power is supplied, such as an electrically rewritable read-only memory.
上記ステップS22の処理が完了する場合や、ステップS10,S12において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
When the process of step S22 is completed or when a negative determination is made in steps S10 and S12, the series of processes is temporarily terminated.
<Other embodiments>
The above embodiment may be modified as follows.
「開閉手段について」
リレーSMRa,SMRb,SMRcとしては、電磁形リレーに限らない。たとえば、MOS電界効果トランジスタによって構成される半導体リレーであってもよい。
"Opening and closing means"
Relays SMRa, SMRb, and SMRc are not limited to electromagnetic relays. For example, it may be a semiconductor relay composed of MOS field effect transistors.
ノーマリーオープン式のものに限らない。ノーマリークローズ式のものである場合であっても、閉操作されているときにおいて、たとえばリレー駆動信号線Llがバッテリとショートするなどすることで、意図せずして開状態となる事態も想定しうる。そしてこの場合には、先の図3のステップS12において肯定判断されることで、リレー駆動信号線Llのショートまたは総電圧検出線Ldの断線である旨診断することができる。 It is not limited to the normally open type. Even in the case of a normally closed type, it is assumed that the relay drive signal line Ll is unintentionally opened due to, for example, a short circuit with the battery when the operation is closed. Yes. In this case, by making an affirmative determination in step S12 of FIG. 3, it can be diagnosed that the relay drive signal line Ll is short or the total voltage detection line Ld is disconnected.
「端子電圧検出手段について」
高電圧バッテリ10の端子電圧を分圧したアナログ信号をデジタル信号に変換するものに限らない。たとえば、高電圧バッテリ10の端子電圧の絶対値を縮小変換する差動増幅回路を備え、差動増幅回路の出力電圧をデジタル信号に変換する手段であってもよい。この場合、差動増幅回路を構成するオペアンプの入力端子に接続される抵抗体の抵抗値を大きくすることで、絶縁の要求を満足することも可能であり、この場合には、アイソレータ46を備えない構成も可能である。
"Terminal voltage detection means"
The analog signal obtained by dividing the terminal voltage of the
「異常診断手段について」
たとえば、先の図3のステップS12において肯定判断されたとき、総電圧Vbの低下速度が大きい場合に総電圧検出線Ldの断線と診断し、総電圧Vbの低下速度が小さい場合にリレー駆動信号線Llの断線と診断してもよい。これは、リレー駆動信号線Llの断線時には、平滑コンデンサ16の充電電荷の減少に伴って総電圧Vbの検出値が低下するため、総電圧検出線Ldの断線よりも低下速度が小さくなることに鑑みたものである。
"Abnormality diagnosis methods"
For example, when an affirmative determination is made in step S12 of FIG. 3, the disconnection of the total voltage detection line Ld is diagnosed when the decrease rate of the total voltage Vb is large, and the relay drive signal is detected when the decrease rate of the total voltage Vb is small. You may diagnose with the disconnection of the line Ll. This is because, when the relay drive signal line Ll is disconnected, the detection value of the total voltage Vb decreases as the charge of the smoothing
ソフトウェア処理手段(CPU50)によって構成されるものに限らず、ハードウェア処理手段によって構成されるものであってもよい。 It is not limited to being configured by software processing means (CPU 50), but may be configured by hardware processing means.
「所定範囲の設定について」
上記実施形態では、高電圧バッテリ10の端子電圧が正常時にとり得ないと想定される低電圧(固定値)に規定電圧Vthを設定したがこれに限らない。たとえば、高電圧バッテリ10の充電率に応じて規定電圧Vthを可変設定してもよい。
“Setting the specified range”
In the above embodiment, the specified voltage Vth is set to a low voltage (fixed value) that is assumed to be impossible when the terminal voltage of the high-
また、高電圧バッテリ10の充電処理中に、リレー駆動信号線Llが断線することで、リレーSMRa,SMRcが開状態となる場合には、総電圧Vbの検出値は上昇する。このため、先の図3に示したステップS12の処理において、総電圧Vbが過度に高い電圧か否かを判断するための閾値電圧と比較する処理を併せ行ってもよい。この場合、総電圧Vbが過度に高い場合には、リレー駆動信号線Llの断線と診断でき、総電圧Vbが規定電圧Vth以下の場合には、総電圧検出線Ldの断線と診断できる。
Further, when the relay drive signal line Ll is disconnected during the charging process of the
「診断実行期間について」
リレーSMRa,SMRcが閉操作されている期間に限らない。たとえばリレーSMRbが閉操作されることで、プリチャージ処理がなされているときであってもよい。ただし、この場合、規定電圧Vthは、プリチャージ処理の開始タイミングからの経過時間が長くなることで上昇させるようにすることが望ましい。また、これに代えて、プリチャージ処理の開始後所定時間経過後を診断実行開始タイミングとしてもよい。
About the diagnosis execution period
It is not limited to the period in which relays SMRa and SMRc are closed. For example, the precharge process may be performed by closing relay SMRb. However, in this case, it is desirable that the specified voltage Vth is increased by increasing the elapsed time from the start timing of the precharge process. Alternatively, the diagnosis execution start timing may be after a predetermined time has elapsed after the start of the precharge process.
「フェールセーフ処理手段について」
上記「異常診断手段について」の欄において記載したように、先の図3のステップS12において肯定判断されたとき、総電圧Vbの低下速度に基づき総電圧検出線Ldの断線とリレー駆動信号線Llの断線とを識別するなら、総電圧検出線Ldの断線時には、リレーSMRa,SMRcを開操作しなくてもよい。ただし、この場合、監視ユニットUiの異常の有無を診断する機能がなくなるため、高電圧バッテリ10の出力を正常時よりも制限することが望ましい。
"About fail-safe treatment"
As described above in the section of “abnormality diagnosis means”, when an affirmative determination is made in step S12 of FIG. 3, the disconnection of the total voltage detection line Ld and the relay drive signal line Ll based on the decrease rate of the total voltage Vb If the total voltage detection line Ld is disconnected, the relays SMRa and SMRc need not be opened. However, in this case, since the function of diagnosing the presence or absence of abnormality of the monitoring unit Ui is lost, it is desirable to limit the output of the
「通電回路について」
先の図1に示したドライブユニットDUa内の回路構成に限らない。たとえば、駆動制御用スイッチング素子24がコイル21と接地との間を開閉するものであるなら、電位固定用抵抗体22を、駆動制御用スイッチング素子24に並列接続することで、コイル21および駆動制御用スイッチング素子24間の電位をプルダウンするものとすればよい。
"About the energization circuit"
The circuit configuration is not limited to the drive unit DUa shown in FIG. For example, if the drive control switching element 24 opens and closes between the
「開閉診断手段について」
コイル21および駆動制御用スイッチング素子24間の電位Vdに基づき、異常の有無を診断する手段としては、スイッチング素子32,36等を備える手段に限らない。たとえば、コイル21および駆動制御用スイッチング素子24間の電位Vdと所定電位とを比較するコンパレータを備えるものであってもよい。さらに、上記CPU50としてもよい。すなわち、コイル21および駆動制御用スイッチング素子24間の電位VdをCPU内においてデジタルデータに変換し、その値に基づき、異常の有無を診断してもよい。
"About open / close diagnostic means"
The means for diagnosing the presence / absence of an abnormality based on the potential Vd between the
「識別手段について」
入力信号Dinを用いてリレー駆動信号線Llの断線と総電圧検出線Ldの断線との識別を行なう識別手段が必須でないことについては、「異常診断手段について」の欄に記載したとおりである。
About identification means
The fact that the identification means for identifying the disconnection of the relay drive signal line Ll and the disconnection of the total voltage detection line Ld using the input signal Din is not essential is as described in the section “Regarding the abnormality diagnosis means”.
「基板について」
端子電圧検出手段(アナログデジタル変換器44)や、開閉操作手段(CPU50)、異常診断手段(CPU50)が形成される1つの基板60を備えるものに限らない。たとえば、端子電圧検出手段(アナログデジタル変換器44)と、異常診断手段(CPU50)および開閉操作手段(CPU50)とのそれぞれが形成される基板が各別の基板であってもよい。この場合であっても、識別手段を備えることで、異常箇所の取替え等が容易となることには変わりない。
About the board
The present invention is not limited to a
「記憶手段について」
給電の有無にかかわらず、データを記憶保持するメモリ(不揮発性メモリ52)に限らない。たとえば、CPU50等の起動の有無にかかわらず、給電状態が維持されるいわゆるバックアップRAM等であってもよい。
"About storage means"
Regardless of whether power is supplied or not, the present invention is not limited to a memory (nonvolatile memory 52) that stores and holds data. For example, it may be a so-called backup RAM that maintains the power supply state regardless of whether the CPU 50 or the like is activated.
「蓄電装置について」
2次電池に限らず、たとえば燃料電池であってもよい。また、住宅内に配備されるものに限らず、たとえば車載蓄電池であってもよい。ただし、この場合、先の図3のステップS12において肯定判断された直後にリレーSMRa,SMRcを開操作するフェールセーフ処理に代えて、リンプホーム処理を可能とすることが望ましい。これは、たとえば車載主機としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド車において、リレー駆動信号線Llの断線である場合にはエンジン走行を選択して且つ、総電圧検出線Ldの断線である場合にはモータの出力制限をしつつモータ走行を選択する処理として実現することができる。
About power storage devices
For example, a fuel cell may be used. Moreover, it is not restricted to what is installed in a house, For example, a vehicle-mounted storage battery may be sufficient. However, in this case, it is desirable to enable the limp home process instead of the fail safe process in which the relays SMRa and SMRc are opened immediately after an affirmative determination is made in step S12 of FIG. For example, in a hybrid vehicle including an engine and a motor as an in-vehicle main machine, when the relay drive signal line Ll is disconnected, the engine travel is selected, and when the total voltage detection line Ld is disconnected, the motor is selected. This can be realized as a process for selecting motor travel while restricting the output.
10…高電圧バッテリ(蓄電装置の一実施形態)、SMRa,SMRb,SMRc…リレー(開閉手段の一実施形態)。 10. High voltage battery (one embodiment of power storage device), SMRa, SMRb, SMRc ... relay (one embodiment of opening / closing means).
Claims (6)
前記開閉手段を開閉操作する開閉操作手段(50)と、
前記開閉手段および前記電力変換回路間に接続され、前記蓄電装置の端子電圧を検出する端子電圧検出手段(40,42,44)と、
前記開閉操作手段によって前記開閉手段が閉操作されている状況下、前記端子電圧検出手段の検出値が所定範囲から外れることに基づき、前記開閉手段および前記端子電圧検出手段のいずれかに異常が生じた旨診断する異常診断手段(50)と、
を備えることを特徴とする電源制御装置。 Open / close means (SMRa, SMRb, SMRc) for opening / closing between the power storage device (10) and the power conversion circuit (14);
An opening / closing operation means (50) for opening / closing the opening / closing means;
Terminal voltage detection means (40, 42, 44) connected between the opening / closing means and the power conversion circuit for detecting a terminal voltage of the power storage device;
In the situation where the opening / closing means is closed by the opening / closing operation means, an abnormality occurs in either the opening / closing means or the terminal voltage detecting means based on the detection value of the terminal voltage detecting means being out of a predetermined range. An abnormality diagnosis means (50) for diagnosing the effect;
A power supply control device comprising:
前記電位固定用抵抗体および前記開閉手段間の電位に基づき、前記開閉手段の異常の有無を診断する開閉診断手段(28,30,32,34,36)と、
を備え、
前記開閉手段は、ノーマリーオープン式のものであり、
前記開閉操作手段は、前記駆動制御用スイッチング素子のオン・オフ操作によって前記開閉手段を開閉操作するものであり、
前記異常診断手段は、前記フェールセーフ処理手段によって前記開閉手段が開操作されることに伴う前記開閉診断手段による診断結果に基づき、前記開閉手段および前記端子電圧検出手段のいずれの異常であるかを識別する識別手段を備える
ことを特徴とする請求項2記載の電源制御装置。 A drive control switching element (24) for opening and closing a loop circuit including the switching means and the power source (20), and an energization circuit including a potential fixing resistor (22) connected in parallel to the drive control switching element;
Open / close diagnosis means (28, 30, 32, 34, 36) for diagnosing the presence / absence of abnormality of the open / close means based on the potential between the potential fixing resistor and the open / close means;
With
The opening and closing means is a normally open type,
The opening / closing operation means opens and closes the opening / closing means by an on / off operation of the drive control switching element,
The abnormality diagnosing means determines which of the opening / closing means and the terminal voltage detecting means is abnormal based on a diagnosis result by the opening / closing diagnosis means when the opening / closing means is opened by the fail safe processing means. The power supply control device according to claim 2, further comprising identification means for identifying.
前記開閉操作手段と前記開閉手段とを接続する電気経路、および前記端子電圧検出手段と前記蓄電装置とを接続する電気経路は、いずれも前記基板に対して外付けされた配線(Ld,Ll)を備えることを特徴とする請求項3または4記載の電源制御装置。 Each of the opening / closing operation means, the terminal voltage detection means, and the abnormality diagnosis means is formed on a substrate (60),
The electrical path connecting the open / close operation means and the open / close means, and the electrical path connecting the terminal voltage detection means and the power storage device are all wires (Ld, Ll) externally attached to the substrate. The power supply control device according to claim 3, further comprising:
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