JP2013195183A - Fault monitoring system of power supply device, vehicle mounted with fault monitoring system, and fault monitoring method of power supply device - Google Patents

Fault monitoring system of power supply device, vehicle mounted with fault monitoring system, and fault monitoring method of power supply device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fault monitoring system of a power supply device adapted to a battery pack formed by stacking a plurality of cells and protecting a power storage device or the like without reducing space efficiency, a vehicle including the same, and a fault monitoring method of the power supply device.SOLUTION: A fault monitoring system of a power supply device includes: a power storage device 220 including a plurality of cells connected in series with a load device 180; at least two voltage detection lines 218, 219 for detecting voltage of a connection node of the cells connected in series; a cell voltage detection circuit 211 for detecting a voltage of the cell; and a current sensor 216 for detecting a current flowing in a Zener diode 212. The current sensor 216 determines that either one of the cells fails when the detected current exceeds a predetermined value.

Description

本発明は、電源装置の異常監視システムおよびそれを搭載する車両、ならびに電源装置の異常監視方法に関し、より特定的には、蓄電装置に含まれる複数のセルを積層して組電池とする電源装置の異常監視システムおよびそれを搭載する車両、ならびに電源装置の異常監視方法に関する。   The present invention relates to a power supply device abnormality monitoring system, a vehicle equipped with the same, and a power supply device abnormality monitoring method, and more specifically, a power supply device in which a plurality of cells included in a power storage device are stacked to form an assembled battery. The present invention relates to an abnormality monitoring system, a vehicle equipped with the abnormality monitoring system, and an abnormality monitoring method for a power supply device.

近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。この車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。   2. Description of the Related Art In recent years, attention has been paid to a vehicle that is mounted with a power storage device (for example, a secondary battery or a capacitor) and travels using driving force generated from electric power stored in the power storage device as an environment-friendly vehicle. Examples of the vehicle include an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a fuel cell vehicle.

このような車両の蓄電装置は、一般的に複数のバッテリセルが直列または並列に積層されていわゆる組電池を構成して、両極端子間から所望の電圧を出力する。   In such a power storage device for a vehicle, generally, a plurality of battery cells are stacked in series or in parallel to form a so-called assembled battery, and a desired voltage is output between both electrode terminals.

組電池に用いられるバッテリセルのいずれかに、断線や短絡などの異常が発生した場合、蓄電装置の機能が正常に発揮されない。このため、バッテリセルを監視して異常を検出することが必要とされる。   When an abnormality such as disconnection or short circuit occurs in any of the battery cells used in the assembled battery, the function of the power storage device is not normally exhibited. For this reason, it is necessary to monitor the battery cell and detect an abnormality.

特開２００１−００６７５１号公報（特許文献１）には、バッテリセルが過充電、あるいは逆充電される際に、積層されたバッテリセルと並列接続されたツェナーダイオードから電流をバイパスさせる検出装置が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-006751 (Patent Document 1) discloses a detection device that bypasses a current from a Zener diode connected in parallel with stacked battery cells when the battery cell is overcharged or reversely charged. Has been.

そして、このバイパス電流を検出することで電源システムの異常の発生を検出装置が監視する。   And a detection apparatus monitors generation | occurrence | production of abnormality of a power supply system by detecting this bypass current.

特開２００１−００６７５１号公報JP 2001-006751 A

しかしながら、このように構成された従来の車両では、バッテリセルの異常を検出できる異常検出閾値がツェナーダイオードの降伏電圧と等しい電圧に設定されてしまい、汎用性に欠ける。   However, in the conventional vehicle configured as described above, the abnormality detection threshold that can detect the abnormality of the battery cell is set to a voltage equal to the breakdown voltage of the Zener diode, and lacks versatility.

また異常が発生した際には、バイパス側に位置するツェナーダイオードや、ワイヤハーネスなどに充電電流が全量流れてしまう。この場合、ツェナーダイオードやワイヤハーネスを大容量化しなければならず、小型軽量化、低コスト化を進める際の妨げとなっていた。   In addition, when an abnormality occurs, the entire amount of charging current flows through the Zener diode located on the bypass side, the wire harness, and the like. In this case, it is necessary to increase the capacity of the Zener diode and the wire harness, which has been an obstacle to the reduction in size and weight and cost.

この発明の目的は、複数のセルが積層されて構成される組電池に対応して、スペース効率を低下させることなく蓄電装置などを保護する電源装置の異常監視システムおよびそれを搭載する車両、ならびに電源装置の異常監視方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an abnormality monitoring system for a power supply device that protects a power storage device and the like without reducing space efficiency, corresponding to an assembled battery configured by stacking a plurality of cells, and a vehicle on which the power supply device is mounted, and An object of the present invention is to provide an abnormality monitoring method for a power supply device.

本発明による電源装置の異常監視システムは、負荷装置と直列接続された複数のセルを含む蓄電装置と、直列接続された複数のセルの接続ノードの電圧を検出するための少なくとも２本の電圧検出線と、少なくとも２本の電圧検出線が接続され、複数のセルの電圧を検出するセル電圧検出回路と、２本の電圧検出線の間に接続されたツェナーダイオードと、ツェナーダイオードに流れる電流を検出する電流検出部とを備える。   An abnormality monitoring system for a power supply device according to the present invention includes a power storage device including a plurality of cells connected in series with a load device, and at least two voltage detections for detecting voltages at connection nodes of the plurality of cells connected in series. A line, at least two voltage detection lines, a cell voltage detection circuit for detecting a voltage of a plurality of cells, a Zener diode connected between the two voltage detection lines, and a current flowing through the Zener diode A current detection unit for detection.

電流検出部は、検出している電流が所定の値を超えた場合に複数のセルのいずれかに異常があると判定する。   The current detection unit determines that there is an abnormality in any of the plurality of cells when the detected current exceeds a predetermined value.

好ましくは、電流検出部が検出する電流、またはセル電圧検出回路が検出する電圧のいずれかが異常があると判定すると、蓄電装置と負荷装置との間の電力の授受を遮断するように蓄電装置および負荷装置間に設けられた電力遮断装置を制御する制御部をさらに備える。   Preferably, when it is determined that either the current detected by the current detection unit or the voltage detected by the cell voltage detection circuit is abnormal, the power storage device is configured to cut off power transfer between the power storage device and the load device. And a control unit for controlling the power cut-off device provided between the load devices.

好ましくは、制御部は、セル電圧検出回路で検出された電圧を用いて異常を判定する主制御部と、電流検出部が検出した電流で異常を判定する副制御部とを含む。   Preferably, the control unit includes a main control unit that determines abnormality using the voltage detected by the cell voltage detection circuit, and a sub-control unit that determines abnormality using the current detected by the current detection unit.

好ましくは、副制御部は、主制御部に異常の判定の通知を行ない、主制御部は、通知に基づいて電力遮断装置による電力の授受の遮断を実行し、副制御部は、通知を行なった後も、さらに異常の判定が継続している場合には、副制御部が電力遮断装置を直接制御して電力の授受を遮断させる。   Preferably, the sub-control unit notifies the main control unit of the abnormality determination, the main control unit executes the interruption of power transfer by the power cut-off device based on the notification, and the sub-control unit performs the notification. After that, if the determination of abnormality continues further, the sub-control unit directly controls the power cut-off device to cut off power transfer.

好ましくは、複数の各セルの各々は、作動により電流を遮断する電流遮断装置を有している。   Preferably, each of the plurality of cells has a current interrupting device that interrupts current by operation.

副制御部は、電流遮断装置の作動に対応する電流を電流検出部が電圧検出線から検出すると、主制御部を介さない経路で、電力遮断装置によって負荷装置と蓄電装置との間の電力の授受を即時遮断する。   When the current detection unit detects a current corresponding to the operation of the current interrupting device from the voltage detection line, the sub control unit is configured to pass power between the load device and the power storage device by the power interrupting device through a path not via the main control unit. Immediately shut off the transfer.

さらに好ましくは、車両は、電源装置の異常監視システムを搭載する。
この発明は、他の局面では、蓄電装置の各セルの電圧を検出するとともにセルに並列接続されたツェナーダイオードを流れる電流を検出するステップと、検出された電圧または電流から、異常を判定するステップと、判定された異常に応じて、蓄電装置から負荷装置までの通電経路を遮断するステップとを備える。 More preferably, the vehicle is equipped with an abnormality monitoring system for the power supply device.
In another aspect, the present invention, in another aspect, detects a voltage of each cell of the power storage device, detects a current flowing through a Zener diode connected in parallel to the cell, and determines an abnormality from the detected voltage or current And a step of cutting off the energization path from the power storage device to the load device according to the determined abnormality.

本発明によれば、複数のセルの接続ノードの電圧を検出するための電圧検出回路に接続された２本の電圧検出線間でツェナーダイオードを流れる電流を検出する。   According to the present invention, a current flowing through a Zener diode is detected between two voltage detection lines connected to a voltage detection circuit for detecting voltages at connection nodes of a plurality of cells.

ツェナーダイオードを流れる電流が所定の値を超えた場合に複数のセルのいずれかに異常があると電流検出部は判定する。   When the current flowing through the Zener diode exceeds a predetermined value, the current detection unit determines that any of the plurality of cells is abnormal.

本実施の形態に従う電源装置の異常監視システムを搭載したハイブリッド車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle equipped with an abnormality monitoring system for a power supply device according to the present embodiment. 実施の形態の異常監視システムの要部の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of the principal part of the abnormality monitoring system of embodiment. 実施の形態のＳＭＲの構成を説明する配線図である。It is a wiring diagram explaining the structure of SMR of embodiment. 蓄電装置および監視ユニットの詳細な構成を示す模式的な回路図である。It is a typical circuit diagram which shows the detailed structure of an electrical storage apparatus and a monitoring unit. 検出されるセルＣＬ１のセル電圧Ｖ１が定格値４．３Ｖを超えた場合の電流Ｉ１の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric current I1 when the cell voltage V1 of the detected cell CL1 exceeds the rated value 4.3V. 検出されるセルのセル電圧Ｖ２が定格値４．３Ｖを超えた場合の電流Ｉ１の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the electric current I1 when the cell voltage V2 of the detected cell exceeds the rated value 4.3V. 実施の形態の電源装置の多重化された異常監視システムの処理順序を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing order of the multiplexed abnormality monitoring system of the power supply device of embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［車両の基本構成］
図１は、本実施の形態に従う電源装置の異常監視システムを搭載したハイブリッド車両１００の全体ブロック図である。 [Basic configuration of vehicle]
FIG. 1 is an overall block diagram of hybrid vehicle 100 equipped with an abnormality monitoring system for a power supply device according to the present embodiment.

図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、監視ユニット２１０および蓄電装置２２０を含む電池パック２００と、電力遮断装置としてのシステムメインリレーＳＭＲ２３０と、負荷装置１８０と、制御部であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）の一部を構成するＥＣＵ−Ｅ３０１とを備える。なお、監視ユニット２１０、蓄電装置２２０およびＥＣＵ３００で、本実施の形態の電源システムが主に構成される。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 100 includes a battery pack 200 including a monitoring unit 210 and a power storage device 220, a system main relay SMR 230 as a power cut-off device, a load device 180, and an ECU (Electronic Control) that is a control unit. Unit) that constitutes a part of the unit). The monitoring unit 210, the power storage device 220, and the ECU 300 mainly constitute the power supply system of the present embodiment.

負荷装置１８０は、コンバータ１２５と、インバータ１３０，１３５と、モータジェネレータ１１０，１２０と、動力伝達ギア１１５と、駆動輪１６０と、エンジン１７０と、電圧検出部である電圧センサ１９０，１９５と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。   The load device 180 includes a converter 125, inverters 130 and 135, motor generators 110 and 120, a power transmission gear 115, driving wheels 160, an engine 170, voltage sensors 190 and 195 that are voltage detection units, and capacitors. Including C1 and C2.

蓄電装置２２０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置２２０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。   The power storage device 220 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 220 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery, and a power storage element such as an electric double layer capacitor.

蓄電装置２２０は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１を介してコンバータ１２５に接続される。
また、蓄電装置２２０は、モータジェネレータ１１０，１２０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置２２０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。 Power storage device 220 is connected to converter 125 via power lines PL1, NL1.
Power storage device 220 stores the electric power generated by motor generators 110 and 120. The output of power storage device 220 is, for example, about 200V.

監視ユニット２１０は、蓄電装置２２０を監視するための機能を有し、たとえば蓄電装置２２０に隣接配置されて電池パック２００内に設けられる。監視ユニット２１０は、蓄電装置２２０の入出力電流ＩＢ，電圧ＶＢ，温度ＴＢを検出し、その検出値をＥＣＵ３００へ出力する。   Monitoring unit 210 has a function for monitoring power storage device 220, and is provided adjacent to power storage device 220 and provided in battery pack 200, for example. Monitoring unit 210 detects input / output current IB, voltage VB, and temperature TB of power storage device 220 and outputs the detected values to ECU 300.

また、監視ユニット２１０は、自らの故障が生じた場合および蓄電装置２２０の異常を検出した場合には、故障を示す故障信号ＦＬＴをＥＣＵ３００に出力する。なお、監視ユニット２１０の詳細については、図２を用いて後述する。   Monitoring unit 210 outputs a failure signal FLT indicating the failure to ECU 300 when its own failure occurs or when abnormality of power storage device 220 is detected. Details of the monitoring unit 210 will be described later with reference to FIG.

ＳＭＲ２３０は、蓄電装置２２０の正極端と電力線ＰＬ１とに接続されるリレーと、蓄電装置２２０の負極端と電力線ＮＬ１とに接続されるリレーとを含む。   SMR 230 includes a relay connected to the positive end of power storage device 220 and power line PL1, and a relay connected to the negative end of power storage device 220 and power line NL1.

また、ＳＭＲ２３０には、ＥＣＵ３００−Ｅ３０１からの制御信号ＳＨＥおよびＥＣＵ３００−Ｂ３０２からの制御信号ＳＨＢが個別に入力される。そして、ＯＦＦ制御を行なう制御信号ＳＨＥまたはＳＨＢのうち、少なくともいずれか一方が入力されるとＳＭＲ２３０は、蓄電装置２２０と負荷装置１８０との間の電気的接続を遮断する。   Further, the control signal SHE from the ECU 300-E301 and the control signal SHB from the ECU 300-B302 are individually input to the SMR 230. When at least one of control signals SHE and SHB for performing OFF control is input, SMR 230 disconnects the electrical connection between power storage device 220 and load device 180.

コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１と電力線ＮＬ１との間に接続される。コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１と電力線ＮＬ１との間の電圧変動を低減する。電圧センサ１９０は、コンデンサＣ１にかかる電圧ＶＬを検出し、その検出値をＥＣＵ３００−Ｅ３０１へ出力する。   Capacitor C1 is connected between power line PL1 and power line NL1. Capacitor C1 reduces voltage fluctuation between power line PL1 and power line NL1. Voltage sensor 190 detects voltage VL applied to capacitor C1, and outputs the detected value to ECU 300-E301.

コンバータ１２５は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２と、リアクトルＬ１とを含む。   Converter 125 includes switching elements Q1, Q2, antiparallel diodes D1, D2, and a reactor L1.

スイッチング素子Ｑ１およびＱ２は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１の間に、電力線ＰＬ２から電力線ＮＬ１に向かう方向を順方向として直列に接続される。なお、本実施の形態において、スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタあるいは、電力用バイポーラトランジスタ等を用いることができる。   Switching elements Q1 and Q2 are connected in series between power lines PL2 and NL1, with the direction from power line PL2 toward power line NL1 as the forward direction. In this embodiment, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor, a power bipolar transistor, or the like can be used as the switching element.

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に対して、逆並列ダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれ接続される。リアクトルＬ１は、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２の接続ノードと、電力線ＰＬ１との間に設けられる。   Antiparallel diodes D1 and D2 are connected to switching elements Q1 and Q2, respectively. Reactor L1 is provided between a connection node of switching elements Q1 and Q2 and power line PL1.

スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣによって制御され、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と、電力線ＰＬ２，ＮＬ１との間で電圧変換動作を行なう。   Switching elements Q1, Q2 are controlled by control signal PWC from ECU 300, and perform voltage conversion operation between power lines PL1, NL1 and power lines PL2, NL1.

コンバータ１２５は、基本的には、各スイッチング周期内でスイッチング素子Ｑ１およびＱ２が相補的かつ交互にオン・オフするように制御される。コンバータ１２５は、昇圧動作時には、電圧ＶＬを電圧ＶＨに昇圧する。   Converter 125 is basically controlled such that switching elements Q1 and Q2 are turned on and off in a complementary manner in each switching period. Converter 125 boosts voltage VL to voltage VH during the boosting operation.

この昇圧動作は、スイッチング素子Ｑ２のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ１および逆並列ダイオードＤ１を介して、電力線ＰＬ２へ供給することにより行なわれる。   This boosting operation is performed by supplying the electromagnetic energy accumulated in reactor L1 during the ON period of switching element Q2 to power line PL2 via switching element Q1 and antiparallel diode D1.

また、コンバータ１２５は、降圧動作時には、電圧ＶＨを電圧ＶＬに降圧する。この降圧動作は、スイッチング素子Ｑ１のオン期間にリアクトルＬ１に蓄積された電磁エネルギを、スイッチング素子Ｑ２および逆並列ダイオードＤ２を介して、電力線ＮＬ１へ供給することにより行なわれる。   Converter 125 steps down voltage VH to voltage VL during the step-down operation. This step-down operation is performed by supplying the electromagnetic energy stored in reactor L1 during the ON period of switching element Q1 to power line NL1 via switching element Q2 and antiparallel diode D2.

これらの昇圧動作および降圧動作における電圧変換比（ＶＨおよびＶＬの比）は、上記スイッチング周期におけるスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオン期間比（デューティ比）により制御される。   The voltage conversion ratio (the ratio of VH and VL) in these step-up and step-down operations is controlled by the on-period ratio (duty ratio) of the switching elements Q1 and Q2 in the switching period.

なお、昇圧動作および降圧動作が不要の場合（すなわち、ＶＨ＝ＶＬ）には、スイッチング素子Ｑ１およびＱ２をオンおよびオフにそれぞれ固定するように制御信号ＰＷＣを設定することで、電圧変換比＝１．０（デューティ比＝１００％）とすることもできる。   When the step-up operation and the step-down operation are not required (that is, VH = VL), the voltage conversion ratio = 1 by setting the control signal PWC to fix the switching elements Q1 and Q2 to ON and OFF, respectively. 0.0 (duty ratio = 100%).

コンデンサＣ２は、コンバータ１２５とインバータ１３０，１３５とを結ぶ電力線ＰＬ２，ＮＬ１との間に接続される。コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２と電力線ＮＬ１との間の電圧変動を低減する。電圧センサ１９５は、コンデンサＣ２にかかる電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ３００−Ｅ３０１へ出力する。   Capacitor C2 is connected between power lines PL2 and NL1 connecting converter 125 and inverters 130 and 135. Capacitor C2 reduces voltage fluctuation between power line PL2 and power line NL1. Voltage sensor 195 detects voltage VH applied to capacitor C2, and outputs the detected value to ECU 300-E301.

インバータ１３０，１３５は、電力線ＰＬ２，ＮＬ１によって、コンバータ１２５に対して並列に接続される。インバータ１３０，１３５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２によりそれぞれ制御され、コンバータ１２５から出力される直流電力を、モータジェネレータ１１０，１２０をそれぞれ駆動するための交流電力に変換する。   Inverters 130 and 135 are connected in parallel to converter 125 by power lines PL2 and NL1. Inverters 130 and 135 are controlled by control signals PWI1 and PWI2 from ECU 300, respectively, and convert DC power output from converter 125 into AC power for driving motor generators 110 and 120, respectively.

モータジェネレータ１１０，１２０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   Motor generators 110 and 120 are AC rotating electric machines, for example, permanent magnet type synchronous motors having a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータ１１０，１２０の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア１１５を介して駆動輪１６０に伝達される。   The output torque of motor generators 110 and 120 is transmitted to drive wheel 160 via power transmission gear 115 constituted by a speed reducer and a power split mechanism.

ハイブリッド車両１００は、伝達されたトルクを利用して走行する。モータジェネレータ１１０，１２０は、ハイブリッド車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１６０の回転力によって発電することができる。さらに、モータジェネレータ１１０，１２０は、エンジン１７０の回転により発電が可能であり、発電電力はインバータ１３０，１３５によって蓄電装置２２０の充電電力に変換される。   The hybrid vehicle 100 travels using the transmitted torque. Motor generators 110 and 120 can generate electric power by the rotational force of drive wheels 160 during regenerative braking operation of hybrid vehicle 100. Further, motor generators 110 and 120 can generate power by rotation of engine 170, and the generated power is converted into charging power for power storage device 220 by inverters 130 and 135.

また、モータジェネレータ１１０，１２０は動力伝達ギア１１５を介してエンジン１７０とも結合され、ＥＣＵ３００により、モータジェネレータ１１０，１２０およびエンジン１７０が協調して制御されて必要な車両駆動力が発生される。   Motor generators 110 and 120 are also coupled to engine 170 via power transmission gear 115, and ECU 300 controls motor generators 110 and 120 and engine 170 in a coordinated manner to generate a necessary vehicle driving force.

ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、ハイブリッド車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。   ECU 300 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, all of which are not shown in FIG. 1. The ECU 300 inputs signals from each sensor and outputs control signals to each device, and is a hybrid. The vehicle 100 and each device are controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

この実施の形態のＥＣＵ３００は、主制御部として主に走行制御を行なうＥＣＵ−Ｅ３０１と、電池パック２００に設けられて、監視ユニット２１０に接続されることにより、蓄電装置２２０の充放電を制御する副制御部としてのＥＣＵ−Ｂ３０２とを有している。   ECU 300 of this embodiment controls charging / discharging of power storage device 220 by being provided in battery pack 200 and connected to monitoring unit 210 by ECU-E 301 that mainly performs traveling control as a main control unit. ECU-B302 as a sub-control unit.

ＥＣＵ−Ｂ３０２は、監視ユニット２１０からの電圧ＶＢ、入出力電流ＩＢおよび温度ＴＢの検出値を受ける。ＥＣＵ−Ｂ３０２は、これらの情報に基づいて、蓄電装置２２０の充電状態（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも称する。）を演算する。   ECU-B302 receives the detected values of voltage VB, input / output current IB and temperature TB from monitoring unit 210. ECU-B302 calculates the state of charge of power storage device 220 (hereinafter also referred to as SOC (State of Charge)) based on these pieces of information.

また、ＥＣＵ−Ｅ３０１は、電圧センサ１９０からの電圧ＶＬ、および監視ユニット２１０からの故障信号ＦＬＴに基づいて、以降で説明するような、蓄電装置２２０の異常検出に伴う充放電制御を実行する。   ECU-E 301 executes charge / discharge control accompanying abnormality detection of power storage device 220 as described below, based on voltage VL from voltage sensor 190 and failure signal FLT from monitoring unit 210.

図２は、実施の形態の異常監視システムの要部の構成を説明するブロック図である。
図２を参照して、負荷装置１８０に駆動電力を供給するための電源装置の異常監視システムの構成について説明する。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of the abnormality monitoring system according to the embodiment.
With reference to FIG. 2, the structure of the abnormality monitoring system of the power supply device for supplying drive power to the load device 180 will be described.

蓄電装置２２０は、負荷装置１８０に通電経路２０１を介して接続され、直列に接続される複数のバッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎを含んで構成される。   Power storage device 220 is connected to load device 180 through energization path 201 and includes a plurality of battery cells CL1 to CLn connected in series.

各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎには、セル電圧検出回路２１１が並列に接続される。セル電圧検出回路２１１には、ツェナーダイオード２１２と、各ツェナーダイオード２１２の電圧を監視して異常を検出するための出力監視部２１３と、各ツェナーダイオード２１２の電圧を調整する保護抵抗部２１４とがそれぞれ一組ずつ設けられている。   A cell voltage detection circuit 211 is connected in parallel to each of the battery cells CL1 to CLn. The cell voltage detection circuit 211 includes a Zener diode 212, an output monitoring unit 213 for monitoring the voltage of each Zener diode 212 and detecting an abnormality, and a protective resistor unit 214 for adjusting the voltage of each Zener diode 212. One set is provided for each.

この出力監視部２１３は、蓄電装置２２０の異常の判定を行なうＥＣＵ−Ｅ３０１に接続されている。   The output monitoring unit 213 is connected to an ECU-E 301 that determines abnormality of the power storage device 220.

セル電圧検出回路２１１に隣接配置された複数の出力監視部２１３からは、各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎとツェナーダイオード２１２との組合せに対して、接続ノードの電圧を検出するための電圧検出線としての少なくとも２本のセル電圧検出線２１８，２１９が交互に導出されている。   A plurality of output monitoring units 213 arranged adjacent to the cell voltage detection circuit 211 serve as voltage detection lines for detecting the voltage at the connection node for each combination of the battery cells CL1 to CLn and the Zener diode 212. At least two cell voltage detection lines 218 and 219 are alternately led out.

隣接配置されて一対となる２本のセル電圧検出線２１８，２１９は、１本おきに位置する同じ電流の方向のセル電圧検出線２１９を複数本束ねて、クランプ式の電流センサ２１６でまとめてクランプされて電流検出部が構成される。   Two cell voltage detection lines 218 and 219 arranged adjacent to each other are bundled by a plurality of cell voltage detection lines 219 in the same current direction, which are arranged every other line, and are collected by a clamp type current sensor 216. The current detection unit is configured by clamping.

電流センサ２１６は束ねられた複数のセル電圧検出線２１９からツェナーダイオード２１２を流れる電流を検出する。１本おきに位置するセル電圧検出線２１９は、電流の方向が一致している。そして、いずれかのセル電圧検出線２１９に流れた電流は、電流センサ２１６で検出されて電流値となり電流値信号ＩＣとしてＥＣＵ−Ｂ３０２に送られる。   The current sensor 216 detects current flowing through the Zener diode 212 from the bundled cell voltage detection lines 219. The cell voltage detection lines 219 positioned every other line have the same current direction. Then, the current flowing through one of the cell voltage detection lines 219 is detected by the current sensor 216, becomes a current value, and is sent to the ECU-B 302 as a current value signal IC.

セル電圧検出回路２１１は、各出力監視部２１３に２本のセル電圧検出線２１８，２１９をそれぞれ接続している。セル電圧検出回路２１１は、各バッテリセルの各両端子間の電圧を検出して、異常を判定する。セル電圧検出回路２１１で異常であると判定されると、異常を示す故障信号ＦＬＴがＥＣＵ３００のＥＣＵ−Ｅ３０１へ出力される。   In the cell voltage detection circuit 211, two cell voltage detection lines 218 and 219 are connected to each output monitoring unit 213, respectively. The cell voltage detection circuit 211 detects a voltage between both terminals of each battery cell and determines an abnormality. If the cell voltage detection circuit 211 determines that there is an abnormality, a failure signal FLT indicating the abnormality is output to the ECU-E 301 of the ECU 300.

このため、監視ユニット２１０で異常が検出された場合には、ＥＣＵ−Ｅ３０１が故障信号ＦＬＴを受けて、制御信号ＳＨＥをＳＭＲ２３０へ出力する。また、蓄電装置２２０に異常があると、ＥＣＵ−Ｂ３０２からの制御信号ＳＨＢをＳＭＲ２３０へ出力する。   For this reason, when an abnormality is detected by the monitoring unit 210, the ECU-E 301 receives the failure signal FLT and outputs the control signal SHE to the SMR 230. If power storage device 220 is abnormal, control signal SHB from ECU-B 302 is output to SMR 230.

ＳＭＲ２３０は、制御信号ＳＨＥまたはＳＨＢのいずれかの入力に応じて、通電経路２０１を遮断して、電力の授受を行なえなくする。   The SMR 230 cuts off the energization path 201 in accordance with the input of either the control signal SHE or SHB, so that power cannot be transferred.

図３は、実施の形態のＳＭＲ２３０の構成を説明する配線図である。
ＳＭＲ２３０には、リレースイッチ２３１をＯＮ，ＯＦＦ動作するリレーコイル２３２が設けられている。リレーコイル２３２には、主駆動部２３３と副駆動部２３４とが直列に接続されている。 FIG. 3 is a wiring diagram illustrating the configuration of the SMR 230 according to the embodiment.
The SMR 230 is provided with a relay coil 232 that turns the relay switch 231 on and off. A main driving unit 233 and a sub driving unit 234 are connected to the relay coil 232 in series.

主駆動部２３３は、ＥＣＵ−Ｅ３０１からの制御信号ＳＨＥに応じて駆動する。主駆動部２３３は、また、副駆動部２３４と、ＥＣＵ−Ｂ３０２からの制御信号ＳＨＢに応じて駆動する。   The main drive unit 233 is driven according to a control signal SHE from the ECU-E301. The main drive unit 233 also drives in accordance with the sub drive unit 234 and a control signal SHB from the ECU-B302.

そして、いずれかの各制御信号ＳＨＥ，ＳＨＢが個別に主駆動部２３３または副駆動部２３４に入力すると、リレースイッチ２３１が切断されて、ＳＭＲ２３０により通電経路２０１が遮断可能となる。   When any one of the control signals SHE and SHB is individually input to the main drive unit 233 or the sub drive unit 234, the relay switch 231 is disconnected and the energization path 201 can be cut off by the SMR 230.

図４は、蓄電装置２２０および監視ユニット２１０の詳細な構成を示す模式的な回路図である。図４を参照して、蓄電装置２２０は、直列に接続された複数のバッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎ（ｎはセルの個数。以下、総称してＣＬとも称する。）を含んで構成される。   FIG. 4 is a schematic circuit diagram showing a detailed configuration of the power storage device 220 and the monitoring unit 210. Referring to FIG. 4, power storage device 220 includes a plurality of battery cells CL <b> 1 to CLn (n is the number of cells; hereinafter collectively referred to as CL) connected in series.

この実施の形態では直列に接続されたバッテリセルＣＬｎの個数により所望の出力電圧が得られる。この各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎには、それぞれ電流遮断装置ＣＩＤ（Current Interrupt Device）が設けられる。   In this embodiment, a desired output voltage can be obtained by the number of battery cells CLn connected in series. Each of the battery cells CL1 to CLn is provided with a current interrupt device CID (Current Interrupt Device).

電流遮断装置ＣＩＤは、バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎの電解液から発生するガスによって、バッテリセルＣＬの内圧が規定値を上回った場合に、その内圧によって作動する。そして作動により、このバッテリセルを他のバッテリセルから物理的に遮断する。   When the internal pressure of the battery cell CL exceeds a specified value due to the gas generated from the electrolyte solution of the battery cells CL1 to CLn, the current interrupt device CID operates according to the internal pressure. The battery cell is physically cut off from other battery cells by the operation.

したがって、バッテリセルＣＬのいずれかの電流遮断装置ＣＩＤが作動すると、蓄電装置２２０に電流が流れなくなる。   Therefore, when any current interrupting device CID of battery cell CL is activated, no current flows through power storage device 220.

監視ユニット２１０は、バッテリセルＣＬの各々に対応して設けられ、図示省略の複数のセル電圧検出回路２１１−１〜２１１−ｍを含む（たとえば、１〜ｍ個：ｍはセル電圧検出回路の個数。）。セル電圧検出回路２１１は、セル電圧検出回路２１１−１〜２１１−ｍは、図４に示すような蓄電装置２２０のバッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎに対応して並列に接続されている。   The monitoring unit 210 is provided corresponding to each of the battery cells CL, and includes a plurality of cell voltage detection circuits 211-1 to 211-m (not shown) (for example, 1 to m: m is a cell voltage detection circuit). Number.). In the cell voltage detection circuit 211, the cell voltage detection circuits 211-1 to 211-m are connected in parallel corresponding to the battery cells CL1 to CLn of the power storage device 220 as shown in FIG.

そして、セル電圧検出回路２１１の数量が、バッテリセルＣＬの数量と同数となるｎ＝ｍでは、各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎに対応して導出されたセル電圧検出線２１８，２１９の１対に対して、各々１つのセル電圧検出回路２１１が接続される。   When n = m, where the number of cell voltage detection circuits 211 is the same as the number of battery cells CL, for one pair of cell voltage detection lines 218, 219 derived corresponding to each battery cell CL1-CLn. Thus, one cell voltage detection circuit 211 is connected to each.

このため、各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎの電圧は、各セル電圧検出回路２１１−１〜２１１−ｍによって個別に検出することができる。   For this reason, the voltages of the battery cells CL1 to CLn can be individually detected by the cell voltage detection circuits 211-1 to 211-m.

監視ユニット２１０は、連続するいくつかのバッテリセルＣＬのブロックに対応して設けられる。たとえば、５つのバッテリセルＣＬごとに１つのセル電圧検出回路２１１が設けられる場合など、ブロックごとの電圧の設定に応じてバッテリセルの数は任意に選択することができる。   The monitoring unit 210 is provided corresponding to a block of several consecutive battery cells CL. For example, when one cell voltage detection circuit 211 is provided for every five battery cells CL, the number of battery cells can be arbitrarily selected according to the voltage setting for each block.

セル電圧検出回路２１１は、対応するバッテリセルＣＬに並列に接続されていてセルの電圧が定格値を上回っているか、すなわち過電圧であるか否かを検出する。   The cell voltage detection circuit 211 is connected in parallel to the corresponding battery cell CL and detects whether the cell voltage exceeds the rated value, that is, whether it is an overvoltage.

図５は、検出されるセルＣＬ１のセル電圧Ｖ１が定格値４．３Ｖを超えた場合の電流Ｉ１の変化を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing a change in the current I1 when the cell voltage V1 of the detected cell CL1 exceeds the rated value 4.3V.

この実施の形態の電源装置の異常監視システムでは、ツェナーダイオード２１２の降伏電圧を利用して、セル電圧検出回路２１１の定格値を４．３Ｖとしている。   In the abnormality monitoring system for the power supply device according to this embodiment, the rated value of the cell voltage detection circuit 211 is set to 4.3 V using the breakdown voltage of the Zener diode 212.

セル電圧Ｖ１が４．５Ｖ以上になると、図２に示すように電流センサ２１６で検出する電流の絶対値が０．１Ａ以上流れる。したがって０．１Ａ以上流れることを検出すればセル電圧Ｖ１が過電圧（例えば４．５Ｖ以上）となっていることがわかる。   When the cell voltage V1 becomes 4.5V or more, the absolute value of the current detected by the current sensor 216 flows 0.1A or more as shown in FIG. Therefore, if it is detected that 0.1 A or more flows, the cell voltage V1 is found to be an overvoltage (for example, 4.5 V or more).

図６は、検出されるセルＣＬ２のセル電圧Ｖ２が定格値４．３Ｖを超えた場合の電流Ｉ１の変化を示すグラフである。図６を参照すると電流センサ２１６で検出する電流の絶対値が０．１Ａ以上流れていることを検出すれば、セル電圧Ｖ２が４．５Ｖ以上になっている。   FIG. 6 is a graph showing a change in the current I1 when the cell voltage V2 of the detected cell CL2 exceeds the rated value 4.3V. Referring to FIG. 6, if it is detected that the absolute value of the current detected by the current sensor 216 is 0.1 A or more, the cell voltage V2 is 4.5 V or more.

監視ユニット２１０は、セル電圧検出回路２１１により出力される過電圧信号およびセル電圧検出回路２１１自体の異常を示す信号を含む故障信号ＦＬＴをＥＣＵ３００のＥＣＵ−Ｅ３０１へ出力する。   Monitoring unit 210 outputs a fault signal FLT including an overvoltage signal output from cell voltage detection circuit 211 and a signal indicating abnormality of cell voltage detection circuit 211 itself to ECU-E 301 of ECU 300.

電流検出センサ２１７で検出される蓄電装置２２０の入出力電流ＩＢ、および図示しない温度センサからの各セル温度（以下ＴＢと称す。）ＴＢ、ブロックごとの故障信号ＦＬＴの情報は、電圧ＶＢとともにＥＣＵ３００へ出力されて、これらの情報がＥＣＵ−Ｅ３０１で、蓄電装置２２０の異常検出に用いられる。   Information on the input / output current IB of the power storage device 220 detected by the current detection sensor 217, each cell temperature (hereinafter referred to as TB) TB from a temperature sensor (not shown), and the failure signal FLT for each block, as well as the voltage VB, are included in the ECU 300. And the information is used by the ECU-E 301 to detect an abnormality of the power storage device 220.

［ＣＩＤ作動検出制御］
このような構成において、ＣＩＤが作動して電流が遮断されると、ＣＩＤが作動したバッテリセル以外のバッテリセルの合計電圧と、負荷装置１８０へ入力する電圧ＶＬとの差電圧が作動したＣＩＤに印加されることが知られている。 [CID operation detection control]
In such a configuration, when the current is cut off when the CID is activated, the difference voltage between the total voltage of the battery cells other than the battery cell where the CID is activated and the voltage VL input to the load device 180 is changed to the activated CID. It is known to be applied.

したがって、ＳＭＲ２３０が導通した状態において、たとえば負荷装置１８０による電力消費によりコンデンサＣ１の電荷が減少して電圧ＶＬが低下すると、それに伴って作動したＣＩＤに印加される電圧が増加する。   Therefore, in a state in which SMR 230 is conductive, for example, when the charge of capacitor C1 decreases due to power consumption by load device 180 and voltage VL decreases, the voltage applied to the activated CID increases accordingly.

ＣＩＤによって遮断された部分の物理的な間隙は小さいため、ＣＩＤに印加される電圧が所定の耐電圧を上回ると、たとえば、上記の間隙においてスパークが発生するなどして、二次的な故障が誘発されるおそれがある。   Since the physical gap in the part cut off by the CID is small, if the voltage applied to the CID exceeds a predetermined withstand voltage, for example, a spark is generated in the gap, so that a secondary failure may occur. May be triggered.

また、図４のような構成では、ＣＩＤに印加される電圧は結果的に、並列にツェナーダイオード２１２が接続されたセル電圧検出回路２１１にも印加される。このため、印加電圧によってセル電圧検出回路２１１の過電圧破損または過電流破損につながってしまう可能性がある。   In the configuration as shown in FIG. 4, the voltage applied to the CID is also applied to the cell voltage detection circuit 211 in which the Zener diode 212 is connected in parallel. For this reason, the applied voltage may lead to overvoltage damage or overcurrent damage of the cell voltage detection circuit 211.

したがって、ＣＩＤの作動を速やかに検出することが必要となるが一般的に、バッテリセルＣＬ自体には、ＣＩＤが作動したことを出力するための手段を有しない場合がある。   Accordingly, although it is necessary to quickly detect the operation of the CID, in general, the battery cell CL itself may not have a means for outputting that the CID has been operated.

また、ＣＩＤが作動すると、負荷装置１８０の動作に伴って電圧ＶＬが変動することが実験等から知られている。ＣＩＤが作動していない場合には、負荷装置１８０により電力が消費されると蓄電装置２２０から不足する電力が供給される。また、モータジェネレータ１１０，１２０による発電が行なわれると余剰の電力が蓄電装置２２０に充電され、これによって電圧ＶＬが所定のレベルに維持される。   Further, it is known from experiments and the like that when the CID is activated, the voltage VL varies with the operation of the load device 180. When the CID is not operating, when the power is consumed by the load device 180, insufficient power is supplied from the power storage device 220. In addition, when power is generated by motor generators 110 and 120, surplus power is charged in power storage device 220, whereby voltage VL is maintained at a predetermined level.

一方で、ＣＩＤが作動すると蓄電装置２２０と負荷装置１８０との間の充放電が途絶えるため、負荷装置１８０による電力消費または発電などに伴ってコンデンサＣ１に蓄えられる電荷量が変動し、結果として電圧ＶＬが変動する。   On the other hand, since the charge / discharge between the power storage device 220 and the load device 180 is interrupted when the CID is activated, the amount of charge stored in the capacitor C1 varies with the power consumption or power generation by the load device 180, resulting in a voltage VL fluctuates.

たとえば、特にハイブリッド車両１００が走行中であり電力消費が大きくなるような高負荷時においてＣＩＤが作動した場合には、ＣＩＤが作動していない場合と比較して、電圧ＶＬが急激に減少する。   For example, when the hybrid vehicle 100 is running and the CID is activated at a high load where the power consumption is large, the voltage VL decreases abruptly as compared to the case where the CID is not activated.

このため、一般的に電圧ＶＬの増減の度合いを電圧センサ１９０が検出するか、あるいは蓄電装置２２０の入出力電流ＩＢがゼロであることを電流検出センサ２１７が検出すると、ＥＣＵ−Ｅ３０１によりＣＩＤの作動に対応した判定が可能である。   Therefore, generally, when voltage sensor 190 detects the degree of increase or decrease in voltage VL or current detection sensor 217 detects that input / output current IB of power storage device 220 is zero, ECU-E301 causes CID Judgment corresponding to operation is possible.

この実施の形態では、１本おきに束ねられた複数のセル電圧検出線２１９を流れる電流から電流センサ２１６によって電流値信号ＩＣを検出して、ＥＣＵ−Ｂ３０２に入力することにより、即時ＯＦＦ制御を行なえる判定を可能としている。   In this embodiment, the current value signal IC is detected by the current sensor 216 from the current flowing through the plurality of cell voltage detection lines 219 bundled every other line, and is input to the ECU-B 302, thereby performing the immediate OFF control. Judgment that can be performed is possible.

図７は、実施の形態の電源装置の多重化された異常監視システムの処理順序を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing order of the multiplexed abnormality monitoring system of the power supply device according to the embodiment.

図２，図７を参照して、まず、ステップＳ１で、ＥＣＵ３００が処理を開始すると、ステップＳ２では、ＥＣＵ−Ｂ３０２により、１本おきに束ねられた複数のセル電圧検出線２１８，２１９を流れる電流から電流センサ２１６によって電流値信号ＩＣが検出される。ＥＣＵ−Ｂ３０２では、この電流値信号ＩＣに基づいて異常の判定を行なう。   Referring to FIGS. 2 and 7, first, when ECU 300 starts processing in step S <b> 1, in step S <b> 2, the ECU-B 302 flows through a plurality of cell voltage detection lines 218 and 219 that are bundled every other line. A current value signal IC is detected from the current by the current sensor 216. In ECU-B302, abnormality is determined based on the current value signal IC.

電流が検出されている場合（ステップＳ２にてＹＥＳ）は、次のステップＳ３にＥＣＵ３００は処理を進める。一方、電流が検出されていない場合（ステップＳ２にてＮＯ）は、ステップＳ６に処理を進めて、処理を終了する。   If current is detected (YES in step S2), ECU 300 proceeds to the next step S3. On the other hand, if no current is detected (NO in step S2), the process proceeds to step S6, and the process ends.

この実施の形態のＥＣＵ−Ｂ３０２は、ＥＣＵ−Ｅ３０１と別体でしかも離間されて、監視ユニット２１０に設けられている。蓄電装置２２０の電圧に応じてセル電圧検出回路２１１が検出した異常に伴う故障信号ＦＬＴは、ＥＣＵ−Ｅ３０１に入力される。   The ECU-B 302 of this embodiment is provided in the monitoring unit 210 separately from the ECU-E 301 and apart from the ECU-E 301. A failure signal FLT associated with an abnormality detected by the cell voltage detection circuit 211 according to the voltage of the power storage device 220 is input to the ECU-E 301.

この故障信号ＦＬＴの検出の有無に拘わらず、蓄電装置２２０からの電流は、電流センサ２１６で検出されて、検出値がＥＣＵ−Ｂ３０２に入力される。   Regardless of whether or not the failure signal FLT is detected, the current from the power storage device 220 is detected by the current sensor 216, and the detected value is input to the ECU-B302.

ステップＳ３では、蓄電装置２２０に異常が発生していることがＥＣＵ−Ｂ３０２からＥＣＵ−Ｅ３０１へ報知信号ＨＲとして通知される。   In step S3, the ECU-B 302 notifies the ECU-E 301 that an abnormality has occurred in the power storage device 220 as a notification signal HR.

この場合、まずＥＣＵ−Ｅ３０１を経由した負荷装置１８０の出力などを、ＥＣＵ−Ｅ３０１により制限することによって、蓄電装置２２０が正常な動作電圧内で作動する状態まで、正常復帰できるか実行する。   In this case, first, by limiting the output of the load device 180 via the ECU-E 301 by the ECU-E 301, whether or not the power storage device 220 can return to the normal operating voltage is executed.

具体的には、ＥＣＵ−Ｅ３０１から、コンバータ１２５に制御信号ＰＷＣまたは、インバータ１３０，１３５に制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を出力して、負荷装置１８０の消費電力を抑制することにより、蓄電装置２２０に加わる負荷を軽減させる。   Specifically, the ECU-E 301 outputs the control signal PWC to the converter 125 or the control signals PWI1 and PWI2 to the inverters 130 and 135 to suppress the power consumption of the load device 180, thereby adding to the power storage device 220. Reduce the load.

ＥＣＵ−Ｂ３０２から通知を行なわれて、出力制限などを実行した後も、正常復帰しない場合は、ＥＣＵ−Ｅ３０１は、報知信号ＨＲを受けてＳＭＲ２３０に制御信号ＳＨＥを出力する。ＥＣＵ−Ｅ３０１は、監視ユニット２１０から故障信号ＦＬＴの入力を受けても、制御信号ＳＨＥを出力する。   If the ECU-B 301 does not return to normal even after notification from the ECU-B 302 is executed and output restriction is performed, the ECU-E 301 receives the notification signal HR and outputs the control signal SHE to the SMR 230. The ECU-E 301 outputs the control signal SHE even when receiving the failure signal FLT from the monitoring unit 210.

報知信号ＨＲまたは、故障信号ＦＬＴのいずれか一方がＥＣＵ−Ｅ３０１に入力されると、ＥＣＵ−Ｅ３０１は、ＳＭＲ２３０によって通電経路２０１を遮断する制御を行なう。   When either one of the notification signal HR or the failure signal FLT is input to the ECU-E 301, the ECU-E 301 performs control for blocking the energization path 201 by the SMR 230.

ＥＣＵ−Ｂ３０１から報知信号ＨＲが出力された後、セル電圧検出線２１８，２１９を流れる電流がさらに一定時間経過した後も検出されている場合は、ＥＣＵ−Ｅ３０１が機能せず、制御信号ＳＨＥが出力されなかったことが考えられる。この場合、制御信号ＳＨＥがＳＭＲ２３０に出力されていないため、ＳＭＲ２３０によって通電経路２０１の遮断が行なわれていない。   After the notification signal HR is output from the ECU-B301, if the current flowing through the cell voltage detection lines 218 and 219 is detected after a predetermined time has elapsed, the ECU-E301 does not function and the control signal SHE is It is possible that it was not output. In this case, since the control signal SHE is not output to the SMR 230, the energization path 201 is not blocked by the SMR 230.

ステップＳ４では、ＥＣＵ−Ｂ３０１は、さらに一定時間経過してもセル電圧検出線２１８，２１９を流れる電流の検出が継続しているか否か、すなわち、異常または故障状態が続いているか否かを判定する。   In step S4, the ECU-B301 determines whether or not the detection of the current flowing through the cell voltage detection lines 218 and 219 continues even after a certain period of time has elapsed, that is, whether or not an abnormality or a failure state continues. To do.

電流値信号ＩＣが検出された場合（ステップＳ４にてＹＥＳ）は、次のステップＳ５にＥＣＵ３００は処理を進める。また、ＥＣＵ３００は、電流値信号ＩＣが検出されない場合（ステップＳ４にてＮＯ）は、ステップＳ６に処理を進めて、処理を終了する。   If current value signal IC is detected (YES in step S4), ECU 300 proceeds to the next step S5. If current value signal IC is not detected (NO in step S4), ECU 300 proceeds to step S6 and ends the process.

ステップＳ５では、ＥＣＵ−Ｂ３０２から直接、ＳＭＲ２３０にＯＦＦ制御を行なわせる制御信号ＳＨＢがＳＭＲ２３０に出力される。この制御信号ＳＨＢを受けて、ＳＭＲ２３０は通電経路２０１を遮断する。   In step S <b> 5, a control signal SHB that causes the SMR 230 to perform OFF control is directly output from the ECU-B 302 to the SMR 230. In response to this control signal SHB, the SMR 230 blocks the energization path 201.

このため、ＥＣＵ−Ｅ３０１が高電圧、大電流の入力などで故障している場合を含み、電気システムの故障など異常状態であると、ＥＣＵ−Ｂ３０２から直接、制御信号ＳＨＢがＳＭＲ２３０をＯＦＦ動作させて通電経路２０１を遮断する。   For this reason, if the ECU-E301 is in failure, such as when a high voltage or large current is input, or if it is in an abnormal state such as a failure in the electrical system, the control signal SHB directly turns off the SMR 230 from the ECU-B302. Then, the energization path 201 is shut off.

このＥＣＵ−Ｂ３０２は、電池パック２００に包含されてＥＣＵ−Ｅ３０１とは別体でしかも、ＥＣＵ−Ｅ３０１とは離間された位置に設けられている。したがってＥＣＵ−Ｅ３０１が過電流などにより損傷しても、正常に動作する可能性が高い。   The ECU-B302 is included in the battery pack 200, is separate from the ECU-E301, and is provided at a position separated from the ECU-E301. Therefore, even if the ECU-E 301 is damaged by an overcurrent or the like, there is a high possibility that the ECU-E 301 operates normally.

また、ＥＣＵ−Ｂ３０２による判定に用いられる複数のセル電圧検出線２１９は、各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎに各々対応して検出された電流を流すので大容量化の必要がない。   Further, since the plurality of cell voltage detection lines 219 used for determination by the ECU-B 302 pass the detected currents corresponding to the battery cells CL1 to CLn, it is not necessary to increase the capacity.

よって、ＥＣＵ−Ｅ３０１が蓄電装置２２０を制御できなくなっていても、ＥＣＵ−Ｂ３０２から直接、ＳＭＲ２３０に向けて制御信号ＳＨＢを出力して、ＳＭＲ２３０により通電経路２０１を遮断することができ、多重のフェールセーフ制御を行なわせることができる。   Therefore, even if the ECU-E 301 can no longer control the power storage device 220, the control signal SHB can be directly output from the ECU-B 302 to the SMR 230, and the energization path 201 can be shut off by the SMR 230. Safe control can be performed.

また、異常検出により報知信号ＨＲまたは、故障信号ＦＬＴのうち、少なくともいずれか一方の信号が出力されれば、図３に示した主駆動部２３３と副駆動部２３４とが直列に接続されているＳＭＲ２３０によって、蓄電装置２２０と負荷装置１８０との間の電力の授受を遮断することができる。   If at least one of the notification signal HR and the failure signal FLT is output due to the abnormality detection, the main drive unit 233 and the sub drive unit 234 shown in FIG. 3 are connected in series. Power transmission / reception between power storage device 220 and load device 180 can be blocked by SMR 230.

すなわち、この実施の形態のＳＭＲ２３０では、図３に示すようにリレースイッチ２３１をＯＮ，ＯＦＦ動作するリレーコイル２３２に対して、主駆動部２３３と副駆動部２３４とが直列に接続されている。   That is, in the SMR 230 of this embodiment, as shown in FIG. 3, the main drive unit 233 and the sub drive unit 234 are connected in series to the relay coil 232 that turns the relay switch 231 ON and OFF.

この主駆動部２３３は、ＥＣＵ−Ｅ３０１からの制御信号ＳＨＥに応じて駆動する。また、副駆動部２３４は、ＥＣＵ−Ｂ３０２からの制御信号ＳＨＢに応じて駆動する。   The main drive unit 233 is driven according to a control signal SHE from the ECU-E 301. Further, the sub drive unit 234 is driven according to a control signal SHB from the ECU-B302.

このため、いずれの制御信号ＳＨＥ，ＳＨＢが入力しても、リレースイッチ２３１が切断されて、ＳＭＲ２３０によって通電経路２０１が遮断されるため、動作信頼性が向上する。   Therefore, regardless of which control signals SHE and SHB are input, the relay switch 231 is disconnected and the energization path 201 is interrupted by the SMR 230, so that the operation reliability is improved.

本発明によれば、ＥＣＵ３００のうち、ＥＣＵ−Ｂ３０２がセル電圧検出回路２１１のセル電圧検出線２１８，２１９間に接続されたツェナーダイオード２１２を流れる電流を電流センサ２１６が検出している。   According to the present invention, in the ECU 300, the ECU-B 302 detects the current flowing through the Zener diode 212 connected between the cell voltage detection lines 218 and 219 of the cell voltage detection circuit 211 with the current sensor 216.

ツェナーダイオード２１２の定格値を上回る過充電状態では、所定の値を超えた電流が電流センサ２１６で検出されて、電流値信号ＩＣが、ＥＣＵ−Ｂ３０２に出力される。ＥＣＵ−Ｂ３０２は、ＥＣＵ−Ｅ３０１の故障などの影響を受けることなく、電流センサ２１６によって出力された電流値から、蓄電装置２２０が異常であるか否かを判定できる。   In an overcharged state exceeding the rated value of the Zener diode 212, a current exceeding a predetermined value is detected by the current sensor 216, and a current value signal IC is output to the ECU-B302. The ECU-B 302 can determine whether or not the power storage device 220 is abnormal from the current value output by the current sensor 216 without being affected by a failure of the ECU-E 301 or the like.

この実施の形態の異常監視システムでは、セル電圧検出回路２１１によって検出されている各セル電圧による異常の判定に加えて、電流値信号ＩＣによる異常の判定が多重化されて行なわれる。   In the abnormality monitoring system of this embodiment, in addition to the abnormality determination based on each cell voltage detected by the cell voltage detection circuit 211, the abnormality determination based on the current value signal IC is multiplexed.

ＥＣＵ−Ｂ３０２は、ＥＣＵ−Ｅ３０１に異常の判定を通知するとともに、ＥＣＵ−Ｅ３０１は、通知に基づいて蓄電装置２２０の制御を行ない、出力制限などのフェールセーフ制御を実行する。   The ECU-B 302 notifies the ECU-E 301 of the abnormality determination, and the ECU-E 301 controls the power storage device 220 based on the notification and performs fail-safe control such as output restriction.

出力制限を実行しても異常が検出され続ける場合は、ＥＣＵ−Ｅ３０１が直ちに、ＳＭＲ２３０にＯＦＦ制御を行なう制御信号ＳＨＥを出力して、電力の授受の遮断を実行する。   If the abnormality continues to be detected even after the output restriction is performed, the ECU-E 301 immediately outputs a control signal SHE for performing OFF control to the SMR 230 to execute the interruption of power transmission / reception.

また、ＥＣＵ−Ｅ３０１自体に故障などの異常がある状況では、制御信号ＳＨＥが出力されない場合もある。   Further, in a situation where the ECU-E 301 itself has an abnormality such as a failure, the control signal SHE may not be output.

このような場合でも、このＥＣＵ−Ｅ１７３とは別体で構成されたＥＣＵ３００−Ｂ３０２から直接、ＳＭＲ２３０に向けてＯＦＦ制御を行なう制御信号ＳＨＢが出力される。この制御信号ＳＨＢは、ＳＭＲ２３０をＯＦＦ動作させて通電経路２０１を確実に遮断する。   Even in such a case, the control signal SHB for performing the OFF control is output directly to the SMR 230 from the ECU 300-B302 configured separately from the ECU-E173. This control signal SHB causes the SMR 230 to be turned off and reliably shuts off the energization path 201.

したがって迅速にしかも確実に通電経路２０１が遮断されて、蓄電装置２２０の充放電を禁止することにより、二次的な故障が誘発されることがない。   Therefore, the energization path 201 is interrupted quickly and reliably, and charging / discharging of the power storage device 220 is prohibited, so that a secondary failure is not induced.

また、通電経路２０１がＳＭＲ２３０のＯＦＦ制御で遮断される前に、負荷装置１８０の調整制御を行なうことができる。   Further, adjustment control of the load device 180 can be performed before the energization path 201 is interrupted by the OFF control of the SMR 230.

したがって、電源システムの異常監視装置を用いて、出力を抑制するなどフェールセーフ制御を行なうことにより、バッテリセルＣＬへの過充放電やＥＣＵ３００への過電圧入力などによる破損を防止して信頼性を向上させることができる。   Therefore, by using fail-safe control such as suppressing output by using an abnormality monitoring device of the power supply system, damage due to overcharge / discharge to the battery cell CL or overvoltage input to the ECU 300 is prevented and reliability is improved. Can be made.

また、ツェナーダイオード２１２やワイヤハーネスなどの部品を大電流に対応させて大容量化する必要がなくなりスペース効率を良好なものとすることができる。さらに、部品を大容量化する必要がないので、製造コストの増大も抑制できる。   Moreover, it is not necessary to increase the capacity of components such as the Zener diode 212 and the wire harness corresponding to a large current, and the space efficiency can be improved. Furthermore, since it is not necessary to increase the capacity of parts, an increase in manufacturing cost can be suppressed.

しかも、この実施の形態では、各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎの各セル電圧Ｖ１〜Ｖｎを、セル電圧検出回路２１１の出力監視部２１３で検出できる。このため、どのバッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎの部分に異常が生じているか、特定しやすい。   In addition, in this embodiment, the cell voltages V1 to Vn of the battery cells CL1 to CLn can be detected by the output monitoring unit 213 of the cell voltage detection circuit 211. For this reason, it is easy to identify which part of the battery cells CL1 to CLn is abnormal.

また、ＣＩＤの作動に対応する電流を、電圧検出線２１５から電流センサ２１６が検出すると、ＥＣＵ−Ｂ３０２は、ＥＣＵ−Ｅ３０１へ通知することなくバッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎと、負荷装置１８０との間に設けられた通電経路２０１をＳＭＲ２３０によって即時遮断する。   When the current sensor 216 detects the current corresponding to the operation of the CID from the voltage detection line 215, the ECU-B302 does not notify the ECU-E301 between the battery cells CL1 to CLn and the load device 180. The provided energization path 201 is immediately cut off by the SMR 230.

負荷装置１８０から蓄電装置２２０がＳＭＲ２３０により即時遮断されて回路が保護される。また、蓄電装置２２０の故障していない他の各バッテリセルＣＬ等が保護される。   The power storage device 220 is immediately shut off from the load device 180 by the SMR 230 to protect the circuit. Further, other battery cells CL and the like in which the power storage device 220 has not failed are protected.

この実施の形態では、電圧センサ１９０がＣＩＤの作動に対応する電圧ＶＬを検出して蓄電装置２２０の入出力電流ＩＢがゼロであることを検出すると、ＥＣＵ−Ｅ３０１によりＣＩＤの作動に対応してＳＭＲ２３０が通電経路２０１を遮断する。   In this embodiment, when voltage sensor 190 detects voltage VL corresponding to the operation of CID and detects that input / output current IB of power storage device 220 is zero, ECU-E 301 corresponds to the operation of CID. The SMR 230 blocks the energization path 201.

同時にコンデンサＣ１に蓄えられる電荷量が変動して電圧ＶＬが変動するかあるいは、蓄電装置２２０からの入出力電流ＩＢも０Ａとなることにより、ＥＣＵ−Ｅ３０１は、ＣＩＤが作動したと判定して、ＳＭＲ２３０を用いて負荷装置１８０から蓄電装置２２０を遮断する。   At the same time, the amount of charge stored in the capacitor C1 varies and the voltage VL varies, or the input / output current IB from the power storage device 220 also becomes 0A, so that the ECU-E 301 determines that the CID is activated, The power storage device 220 is disconnected from the load device 180 using the SMR 230.

また、各セル電圧検出線２１８，２１９に流れたＣＩＤ作動に対応する電流が電流値信号ＩＣとして電流センサ２１６で検出される。   Further, the current sensor 216 detects the current corresponding to the CID operation flowing through the cell voltage detection lines 218 and 219 as the current value signal IC.

ＥＣＵ−Ｅ３０１が故障していると、ＥＣＵ−Ｂ３０２がＥＣＵ−３０１に通知を行なってもＣＩＤ作動に対応したＳＭＲ２３０による遮断が行なわれない。   When the ECU-E 301 is out of order, the SMR 230 corresponding to the CID operation is not shut off even if the ECU-B 302 notifies the ECU-301.

遮断されない場合、直接、ＥＣＵ−Ｂ３０２がＳＭＲ２３０を制御して、負荷装置１８０と蓄電装置２２０との間に設けられた通電経路２０１を即時遮断する。   When not interrupted, the ECU-B 302 directly controls the SMR 230 to immediately interrupt the energization path 201 provided between the load device 180 and the power storage device 220.

ＣＩＤが作動してバッテリセルＣＬ間の電流が遮断されると、ＣＩＤが作動したバッテリセルＣＬ以外のバッテリセルの合計電圧と、負荷装置１８０へ入力するＶＬとの差電圧が作動したＣＩＤに印加される。   When the current between the battery cells CL is cut off when the CID is activated, a difference voltage between the total voltage of the battery cells other than the battery cell CL where the CID is activated and VL input to the load device 180 is applied to the activated CID. Is done.

このため、通電経路２０１を即時遮断によりＣＩＤの作動を減少させることができる。
以上説明した実施の形態について、最後に再び図面を参照しながら総括する。 For this reason, the operation | movement of CID can be reduced by interrupting | blocking the electricity supply path | route 201 immediately.
The embodiment described above will be summarized with reference to the drawings again.

図１に示すように、ハイブリッド車両１００の電源装置の異常監視システムは、負荷装置１８０と直列に接続する複数のバッテリセルＣＬを含む蓄電装置２２０と、直列接続された複数の各バッテリセルＣＬの接続ノードの電圧を検出するための少なくとも２本のセル電圧検出線２１８，２１９と、少なくとも２本のセル電圧検出線２１８，２１９を接続して各バッテリセルＣＬのセル電圧を監視するセル電圧検出回路２１１とを備える。   As shown in FIG. 1, the abnormality monitoring system for the power supply device of hybrid vehicle 100 includes a power storage device 220 including a plurality of battery cells CL connected in series with load device 180, and a plurality of battery cells CL connected in series. Cell voltage detection for monitoring the cell voltage of each battery cell CL by connecting at least two cell voltage detection lines 218 and 219 for detecting the voltage of the connection node and at least two cell voltage detection lines 218 and 219 A circuit 211.

２本のセル電圧検出線２１８，２１９間には、ツェナーダイオード２１２が接続されている。そして、このツェナーダイオード２１２を流れる電流を検出する電流センサ２１６が、１本のおきに集められた複数のセル電圧検出線２１８の束に設けられている。   A Zener diode 212 is connected between the two cell voltage detection lines 218 and 219. A current sensor 216 for detecting a current flowing through the Zener diode 212 is provided in a bundle of a plurality of cell voltage detection lines 218 collected every other line.

電流センサ２１６で検出された電流値を用いて、ＥＣＵ３００で所定の値を超えた場合に複数のバッテリセルＣＬのいずれかに異常があると判定することができる。   Using the current value detected by current sensor 216, when ECU 300 exceeds a predetermined value, it can be determined that there is an abnormality in any of the plurality of battery cells CL.

好ましくは、ＥＣＵ３００は、セル電圧検出線２１８，２１９の電流、またはセル電圧検出回路２１１の電圧のいずれかで異常があると判定すると、ＥＣＵ３００は、蓄電装置２２０および負荷装置１８０間を接続する通電経路２０１に設けられたＳＭＲ２３０を制御して蓄電装置２２０と負荷装置１８０との間の電力の授受を遮断する。   Preferably, when ECU 300 determines that there is an abnormality in either the current of cell voltage detection lines 218 and 219 or the voltage of cell voltage detection circuit 211, ECU 300 supplies power to connect power storage device 220 and load device 180. The SMR 230 provided in the path 201 is controlled to cut off power transfer between the power storage device 220 and the load device 180.

好ましくは、ＥＣＵ３００は、セル電圧検出回路２１１で検出されたセル電圧を用いて異常を判定するＥＣＵ−Ｅ３０１と、セル電圧検出線２１８，２１９から電流センサ２１６が検出した電流により異常を判定するＥＣＵ−Ｂ３０２とを含む。   Preferably, ECU 300 determines an abnormality based on an electric current detected by current sensor 216 from cell voltage detection lines 218 and 219, and ECU-E301 that determines an abnormality using a cell voltage detected by cell voltage detection circuit 211. -B302.

好ましくは、ＥＣＵ−Ｂ３０２は、ＥＣＵ−Ｅ３０１に異常の判定を報知信号ＨＲによって通知するとともに、ＥＣＵ−Ｅ３０１は、通知に基づいてＳＭＲ２３０による電力の授受の遮断を実行する。そして、ＥＣＵ−Ｂ３０２は、通知を行なった後も、さらに異常の判定が継続している場合には、ＥＣＵ−Ｂ３０２がＳＭＲ２３０を直接制御して電力の授受を遮断する。   Preferably, ECU-B302 notifies ECU-E301 of the abnormality determination by a notification signal HR, and ECU-E301 executes blocking of power transmission / reception by SMR230 based on the notification. When the abnormality determination continues even after the notification is made, the ECU-B 302 directly controls the SMR 230 to block power transmission and reception.

好ましくは、複数の各バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎの各々は、図４に示すような作動により電流を遮断するＣＩＤを有している。   Preferably, each of the plurality of battery cells CL1 to CLn has a CID that cuts off current by an operation as shown in FIG.

ＥＣＵ−Ｂ３０２は、電流センサ２１６によってセル電圧検出線２１８，２１９からＣＩＤの作動に対応する電流を検出する。   The ECU-B 302 detects current corresponding to the operation of the CID from the cell voltage detection lines 218 and 219 by the current sensor 216.

ＣＩＤの作動に対応する電流が検出されるとＥＣＵ−Ｂ３０２は、ＥＣＵ−Ｅ３０１へ通知することなく、すなわちＥＣＵ−Ｅ３０１を介さないで直接、ＳＭＲ２３０を用いて通電経路２０１を即時遮断する。通電経路２０１の遮断により負荷装置１８０と蓄電装置２２０との間の電力の授受は行なわれなくなる。   When a current corresponding to the operation of the CID is detected, the ECU-B 302 immediately shuts off the energization path 201 using the SMR 230 without notifying the ECU-E 301, that is, without passing through the ECU-E 301. Since the energization path 201 is interrupted, power is not exchanged between the load device 180 and the power storage device 220.

ＥＣＵ−Ｅ３０２では、上述してきたバッテリセルＣＬの過充電を検出するため、０．１Ａの電流が流れるとセル電圧Ｖ１が４．５Ｖ以上になるという尺度（クライテリア）を用いている。これに対して、このＣＩＤの作動を検出する尺度として、異なる尺度である入出力電流ＩＢを用いることにより、同じ電流センサ２１６、およびＥＣＵ３００を利用して複数のバッテリセルＣＬの異常検知ができる。   The ECU-E302 uses a scale (criteria) that the cell voltage V1 becomes 4.5 V or more when a current of 0.1 A flows in order to detect the overcharge of the battery cell CL described above. On the other hand, by using the input / output current IB, which is a different scale, as a scale for detecting the operation of the CID, it is possible to detect abnormality of the plurality of battery cells CL using the same current sensor 216 and ECU 300.

たとえば、別の異なる尺度として用いる入出力電流ＩＢの値は、セル電圧Ｖ１が＋２４．３Ｖを超えると１０Ａ以上となる。また、セル電圧Ｖ１が−２０．０Ｖを下まわると−１０Ａ以上の入出力電流ＩＢが流れるといった尺度を利用する。   For example, the value of the input / output current IB used as another different measure becomes 10 A or more when the cell voltage V1 exceeds + 24.3V. Further, a scale is used in which an input / output current IB of −10 A or more flows when the cell voltage V1 falls below −20.0V.

そして、電流センサ２１６で、絶対値が１０Ａ以上の電流が流れたことを検出して、事前にＣＩＤの作動で２０Ｖ以上のセル過電圧が発生したと判定して、ＣＩＤ作動と対応する２０Ｖ以上のセル過電圧が発生しているとして検知可能である。   Then, the current sensor 216 detects that a current having an absolute value of 10 A or more has flowed, determines in advance that a cell overvoltage of 20 V or more has been generated by the operation of the CID, and has a voltage of 20 V or more corresponding to the CID operation. It can be detected that a cell overvoltage has occurred.

電流センサ２１６で電流の絶対値として１０Ａ以上流れていることを検出すると、電流値信号ＩＣとして、ＥＣＵ−Ｅ３０１とは別体で構成されるＥＣＵ−Ｂ３０２に出力する。ＥＣＵ−Ｂ３０２では、この電流値信号ＩＣが１０Ａ以上であった場合、直ちに制御信号ＳＨＢをＳＭＲ２３０に出力する。ＳＭＲ２３０では、制御信号ＳＨＢを受けてＥＣＵ−Ｂ３０２によってＯＦＦ制御を行なう。   When it is detected by the current sensor 216 that a current of 10 A or more is flowing as an absolute value of the current, it is output as a current value signal IC to an ECU-B 302 configured separately from the ECU-E 301. The ECU-B 302 immediately outputs the control signal SHB to the SMR 230 when the current value signal IC is 10 A or more. In the SMR 230, the control signal SHB is received and the ECU-B302 performs the OFF control.

このＯＦＦ制御により負荷装置１８０から蓄電装置２２０を遮断して回路を保護するとともに、蓄電装置２２０の故障していない他の各バッテリセルＣＬ等を保護することができる。   With this OFF control, the power storage device 220 is shut off from the load device 180 to protect the circuit, and other battery cells CL and the like in which the power storage device 220 has not failed can be protected.

また、この実施の形態では、セル電圧検出回路２１１には、各ツェナーダイオード２１２の電圧を調整する保護抵抗部２１４がそれぞれ一組ずつ設けられている。   Further, in this embodiment, the cell voltage detection circuit 211 is provided with a set of protection resistance units 214 that adjust the voltages of the respective Zener diodes 212.

この保護抵抗部２１４の抵抗値（ここでは、たとえば１Ω）を調整することにより、ツェナーダイオード２１２の降伏電圧に拘束されることなく、バッテリセルＣＬの過充電となる電圧値に合わせて、所望の定格値（ここでは、たとえば定格値４．３Ｖ）を閾値とするセル電圧検出回路２１１を容易に構成することができる。   By adjusting the resistance value (for example, 1Ω in this example) of the protective resistance unit 214, a desired voltage value that is overcharged of the battery cell CL is obtained without being restricted by the breakdown voltage of the Zener diode 212. The cell voltage detection circuit 211 having a rated value (here, for example, a rated value of 4.3 V) as a threshold can be easily configured.

したがって、セル電圧検出回路２１１がセル電圧Ｖ１の異常を判定する際に用いる閾値（たとえば４．５Ｖ）を、ツェナーダイオード２１２の単体の降伏電圧と一致させる必要がなくなり、汎用性が向上する。   Therefore, it is not necessary to make the threshold voltage (for example, 4.5 V) used when the cell voltage detection circuit 211 determines abnormality of the cell voltage V1 coincide with the single breakdown voltage of the Zener diode 212, and versatility is improved.

また、２本のセル電圧検出線２１８，２１９の間に接続されたツェナーダイオード２１２は、バッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎごとに接続されているが、特にこれに限らない。   Further, the Zener diode 212 connected between the two cell voltage detection lines 218 and 219 is connected to each of the battery cells CL1 to CLn, but is not limited thereto.

たとえば複数個の直列に接続されたバッテリセルＣＬ１〜ＣＬｎを、いくつかのブロックでまとめて、ブロックごとに２本のセル電圧検出線２１８，２１９を接続してツェナーダイオード２１２を用いて検出するようにしてもよい。このように、１つのブロックとして接続されるバッテリセルＣＬの数量、形状および１セルごとの電圧などの電気特性が特に限定されるものではない。   For example, a plurality of battery cells CL <b> 1 to CLn connected in series are collected in several blocks, and two cell voltage detection lines 218 and 219 are connected to each block and detected using the Zener diode 212. It may be. Thus, the electrical characteristics such as the number and shape of the battery cells CL connected as one block and the voltage for each cell are not particularly limited.

なお、この実施の形態のハイブリッド車両１００では、図１に示すように、モータジェネレータが２つ設けられる構成が例として示されている。しかしながら、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが１つの場合、あるいは２つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。   In hybrid vehicle 100 of this embodiment, as shown in FIG. 1, a configuration in which two motor generators are provided is shown as an example. However, the number of motor generators is not limited to this, and the configuration may be such that there is one motor generator or more than two motor generators.

また、エンジン１７０は必須の構成ではなく、エンジン１７０を含まない電気自動車や燃料電池車であってもよい。さらに、蓄電装置２２０に接続される負荷装置１８０は、ハイブリッド車両１００の駆動システムには限られず、蓄電装置２２０から出力される電力で駆動される電気機器であれば、本実施の形態が適用可能である。   The engine 170 is not an essential component, and may be an electric vehicle or a fuel cell vehicle that does not include the engine 170. Furthermore, load device 180 connected to power storage device 220 is not limited to the drive system of hybrid vehicle 100, and the present embodiment can be applied to any electrical device that is driven by power output from power storage device 220. It is.

この実施の形態では、ＥＣＵ−Ｅ３０１から送られてくる制御信号ＳＨＥまたはＥＣＵ−Ｂ３０２から送られてくる制御信号ＳＨＢにより、フェールセーフ制御が行なわれてＳＭＲ２３０が遮断されるように構成されている。しかしながら特にこれに限らず、フェールセーフ制御としてはＥＣＵ−Ｅ３０１に入力される電力を制限するようにしてもよく、通電経路２０１の遮断と、入力制限とを同時にまたは前後させて行なってもよい。   In this embodiment, the fail safe control is performed and the SMR 230 is shut off by the control signal SHE sent from the ECU-E 301 or the control signal SHB sent from the ECU-B 302. However, the present invention is not limited to this, and as fail-safe control, the electric power input to the ECU-E 301 may be limited, or the energization path 201 may be interrupted and the input limitation may be performed simultaneously or before and after.

さらに、実施の形態では、セル電圧Ｖ１が４．５ＶでバッテリセルＣＬが過充電となる尺度と、２０Ｖ以上で蓄電装置２２０が過電圧となる尺度とが設定されているが特にこれに限らない。たとえば組電池に用いるセルの性能に合わせて、０．１Ｖ〜３０Ｖ，１０Ｖ〜５０Ｖ、より好ましくは、５Ｖ〜１５Ｖ，１５Ｖ〜２５Ｖなど、異なる尺度で設定されるものであればどのような電圧値もしくは対応する電流値を異常判定の値として設定してもよい。   Furthermore, in the embodiment, a scale in which the cell voltage V1 is 4.5V and the battery cell CL is overcharged and a scale in which the power storage device 220 is overvoltage at 20V or more are set, but the present invention is not limited thereto. For example, in accordance with the performance of the cell used in the assembled battery, any voltage value can be set as long as it is set on a different scale such as 0.1V to 30V, 10V to 50V, more preferably 5V to 15V, 15V to 25V Alternatively, the corresponding current value may be set as the abnormality determination value.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１００ ハイブリッド車両、１１５ 動力伝達ギア、１１０，１２０ モータジェネレータ、１２５ コンバータ、１３０，１３５ インバータ、１６０ 駆動輪、１７０ エンジン、１８０ 負荷装置、１９０，１９５ 電圧センサ、２００ 電池パック、２０１ 通電経路、２１０ 監視ユニット、２１１ セル電圧検出回路、２１２ ツェナーダイオード、２１３ 出力監視部、２１４ 保護抵抗部、２１８，２１９ セル電圧検出線、２１６ 電流センサ、２１７ 電流検出センサ、２２０ 蓄電装置、２３０ ＳＭＲ、２３１ リレースイッチ、２３２ リレーコイル、２３３ 主駆動部、２３４ 副駆動部、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ、ＣＩＤ 電流遮断装置、ＣＬ，ＣＬ１〜ＣＬｎ バッテリセル、Ｄ１，Ｄ２ 逆並列ダイオード、Ｌ１ リアクトル。   100 Hybrid Vehicle, 115 Power Transmission Gear, 110, 120 Motor Generator, 125 Converter, 130, 135 Inverter, 160 Drive Wheel, 170 Engine, 180 Load Device, 190, 195 Voltage Sensor, 200 Battery Pack, 201 Current Path, 210 Monitoring Unit, 211 cell voltage detection circuit, 212 Zener diode, 213 output monitoring unit, 214 protection resistor unit, 218, 219 cell voltage detection line, 216 current sensor, 217 current detection sensor, 220 power storage device, 230 SMR, 231 relay switch, 232 relay coil, 233 main drive unit, 234 sub drive unit, C1, C2 capacitor, CID current interrupt device, CL, CL1-CLn battery cell, D1, D2 anti-parallel diode, L1 reactor

Claims (7)

負荷装置と直列接続された複数のセルを含む蓄電装置と、
前記直列接続された複数のセルの接続ノードの電圧を検出するための少なくとも２本の電圧検出線と、
前記少なくとも２本の電圧検出線が接続され、前記複数のセルの電圧を検出するセル電圧検出回路と、
前記２本の電圧検出線の間に接続されたツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードに流れる電流を検出する電流検出部とを備え、
前記電流検出部は、検出している電流が所定の値を超えた場合に前記複数のセルのいずれかに異常があると判定する、電源装置の異常監視システム。 A power storage device including a plurality of cells connected in series with the load device;
At least two voltage detection lines for detecting voltages of connection nodes of the plurality of cells connected in series;
A cell voltage detection circuit connected to the at least two voltage detection lines to detect voltages of the plurality of cells;
A Zener diode connected between the two voltage detection lines;
A current detector for detecting a current flowing through the Zener diode;
The abnormality detection system for a power supply apparatus, wherein the current detection unit determines that there is an abnormality in any of the plurality of cells when a detected current exceeds a predetermined value. 前記電流検出部が検出する電流、または前記セル電圧検出回路が検出する電圧のいずれかが異常があると判定すると、前記蓄電装置と前記負荷装置との間の電力の授受を遮断するように前記蓄電装置および前記負荷装置間に設けられた電力遮断装置を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載の電源装置の異常監視システム。   When it is determined that either the current detected by the current detection unit or the voltage detected by the cell voltage detection circuit is abnormal, the power transfer between the power storage device and the load device is cut off. The abnormality monitoring system for a power supply device according to claim 1, further comprising a control unit that controls a power interruption device provided between a power storage device and the load device. 前記制御部は、
前記セル電圧検出回路で検出された電圧を用いて異常を判定する主制御部と、
前記電流検出部が検出した電流で異常を判定する副制御部とを含む、請求項２に記載の電源装置の異常監視システム。 The controller is
A main control unit for determining an abnormality using the voltage detected by the cell voltage detection circuit;
The abnormality monitoring system for a power supply device according to claim 2, further comprising: a sub-control unit that determines an abnormality based on the current detected by the current detection unit. 前記副制御部は、前記主制御部に異常の判定の通知を行ない、
前記主制御部は、前記通知に基づいて前記電力遮断装置による電力の授受の遮断を実行し、
前記副制御部は、前記通知があった後もさらに異常の判定が継続している場合には、前記電力遮断装置を直接制御して電力の授受を遮断させる、請求項３に記載の電源装置の異常監視システム。 The sub-control unit notifies the main control unit of abnormality determination,
The main control unit executes the interruption of power transfer by the power interruption device based on the notification,
4. The power supply device according to claim 3, wherein, when the determination of abnormality further continues after receiving the notification, the sub control unit directly controls the power interrupt device to interrupt power transmission and reception. Anomaly monitoring system. 前記複数の各セルの各々は、作動により電流を遮断する電流遮断装置を有し、
前記副制御部は、前記電流遮断装置の作動に対応する電流を前記電流検出部が前記電圧検出線から検出すると、前記主制御部を介さない経路で、前記電力遮断装置によって前記負荷装置と前記蓄電装置との間の電力の授受を即時遮断する、請求項３に記載の電源装置の異常監視システム。 Each of the plurality of cells has a current interrupt device that interrupts current by operation,
When the current detection unit detects the current corresponding to the operation of the current interrupting device from the voltage detection line, the sub control unit is configured to pass the load device and the load device through the path without passing through the main control unit. The abnormality monitoring system for a power supply device according to claim 3, wherein power supply and reception with the power storage device is immediately shut off. 請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電源装置の異常監視システムを搭載する車両。   A vehicle equipped with the abnormality monitoring system for a power supply device according to any one of claims 1 to 5. 蓄電装置の各セルの電圧を検出するとともに前記セルに並列接続されたツェナーダイオードを流れる電流を検出するステップと、
検出された電圧または電流から、異常を判定するステップと、
判定された異常に応じて、前記蓄電装置から負荷装置までの通電経路を遮断するステップとを備える、電源装置の異常監視方法。 Detecting a voltage of each cell of the power storage device and detecting a current flowing through a Zener diode connected in parallel to the cell;
Determining an abnormality from the detected voltage or current;
A method of monitoring an abnormality of the power supply device, comprising: cutting off an energization path from the power storage device to the load device according to the determined abnormality.
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