JP2015095990A - リレーの異常検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でリレー許可信号線又はリレーの異常検出と、電流センサオフセット値の取得とが可能なリレーの異常検出方法を提供する。【解決手段】リレー４の異常検出動作を開始すると、電池ＥＣＵ９はリレー許可信号線１１の信号をオフにする。続いて、電池ＥＣＵ９が電圧センサ８の電圧値を取得し、その電圧値がゼロであればリレー許可信号線１１が正常であると判定する。この電池ＥＣＵ９が電圧センサ８の電圧値を取得する動作と同時に、オフセット値取得中信号をオンにし電池ＥＣＵ９は各電流センサ５のオフセット電流値を測定する。次に、オフセット電流の取得が完了するまでの時間が経過したら、電池ＥＣＵ９はオフセット値取得中信号をオフにする。電池ＥＣＵ９は、オフセット値取得中信号のオフを確認すると、リレー許可信号線１１の信号をオンにして、各リレー４がオンになる。【選択図】図２

Description

この発明は、リレーの異常検出方法に関する。

従来のリレーの異常検出方法が特許文献１に記載されている。このリレーの異常検出方法では、蓄電システムに、蓄電装置と、蓄電システムの充放電制御を行う制御装置と、蓄電装置それぞれに設けられたシステムメインリレー等と、システムメインリレーの異常を検出する異常検出装置と、充電回路と、充電回路に流れる電流を検出する電流センサとを備えており、システムメインリレーをオフした後に電流センサによって充電回路に電流値が検出される場合、システムメインリレーの異常を検出することが可能である。

特開２０１３−９９１６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシステムメインリレーの異常検出方法では、一つの動作でシステムメインリレーをオフした場合の充電回路の電流検出のみを行っている。この蓄電システムにおいて、例えば電流センサのオフセット値を取得する場合には、システムメインリレーをオフした後にオフセット値を取得する必要がある。したがって、システムメインリレーの異常検出と電流センサのオフセット値の取得との両方を実行する場合は、システムメインリレーの異常検出と、電流センサのオフセット値取得とで、システムメインリレーをオフにする時間を別々に必要とし、全体として動作時間が長くなるという問題点があった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、短時間でリレー許可信号線又はリレーの異常検出と、電流センサオフセット値の取得とが可能なリレーの異常検出方法を提供することを目的とする。

このリレーの異常検出方法は、１つ以上の蓄電装置と、蓄電装置ごとに設けられるリレーと、蓄電装置の電圧を検出する電圧センサと、蓄電装置ごとに設けられ、蓄電装置のそれぞれに流れる電流を検出する電流センサと、リレーのオン、オフを切り替える信号を送信することのできる電池ＥＣＵと、電池ＥＣＵとリレーとの間を接続するリレー許可信号線であって、リレー許可信号線がオンの場合にリレーの動作を許可しオフの場合にリレーをオフにする信号を流すことができ、信号のオン及びオフの切り替えが電池ＥＣＵによって制御されるリレー許可信号線とを備える蓄電システムのリレーの異常検出方法であって、リレーをそれぞれオンにする第１のステップと、電池ＥＣＵがリレー許可信号線に流れる信号をオフにする第２のステップと、電池ＥＣＵが電圧センサの検出結果によりリレーがオフになっていることを確認する第３のステップと、第３のステップと同時に、電池ＥＣＵが電流センサのオフセット値取得を開始する第４のステップと、電池ＥＣＵが、オフセット値取得後、電池ＥＣＵがリレー許可信号線に流れる信号をオンにする第５のステップとを含むことを特徴とする。
電池ＥＣＵがリレーをオフにする信号を送信するステップと、リレーをオフにする信号を送信した後、電池ＥＣＵが電圧センサの検出結果によりリレーがオフになっていることを確認するステップと、リレーがオフになっていることを確認した後、リレーをオンにするステップとを第１のステップと第２のステップとの間に含んでもよい。

この発明によれば、電池ＥＣＵが電圧センサの検出結果によりリレーがオフになっていることを確認し、これと同時に、電池ＥＣＵが電流センサのオフセット値取得を開始し、さらに同時に電流センサのオフセット値取得中であることを示すオフセット取得中信号を電流センサより送信することで、短時間でリレー許可信号線又はリレーの異常検出と、電流センサオフセット値の取得とが可能である。

この発明の実施の形態１に係るリレーの異常検出方法を利用する電池パックの概略図である。 この発明の実施の形態１に係るリレーの異常検出方法のフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係るリレーの異常検出方法のフローチャートである。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
この発明の実施の形態１に係るリレーの異常検出方法を説明する。図１に示すように、車両等の蓄電システムである電池パック１が設けられている。電池パック１の内部には、３つの電池ブロック２が設けられている。各電池ブロック２は、複数の電池セル３を直列に接続したものである。各電池ブロック２の正極側には、それぞれリレー４が接続されている。また、それぞれのリレー４の電池ブロック２に接続されていない側には、電流センサ５がそれぞれ接続されている。つまり、電池ブロック２から電流センサ５までの接続された構成が、３組設けられている。該３組の電池ブロック２から電流センサ５までの接続された構成は、並列接続されている。

さらに、各電流センサ５からの結線が一点に接続されており、この接続点から伸びている正極側導線６は、図示しない負荷又は充電器の正極に接続されている。電池ブロックの負極からの結線も一点に接続されており、この接続点から伸びている負極側導線７は、図示しない負荷又は充電器の負極に接続されている。正極側導線６と、負極側導線７との間に、電気的に並列接続された３組の電池ブロック２から電流センサ５までの構成と並列に電圧センサ８が設けられている。

電池パック１の内部に、各電池ブロック２を充電するための制御と、電池パック１内の電流センサ５や電圧センサ８の測定値取得を行う電池ＥＣＵ９が設けられている。電流センサ５の測定値取得のため、電池ＥＣＵ９と各電流センサ５との間は電流センサ測定信号線１４でそれぞれ接続されている。電圧センサ８の測定値取得のため、電池ＥＣＵ９と電圧センサ８との間は電圧センサ測定信号線１５で接続されている。電池ＥＣＵ９には、３つの監視ＥＣＵ１０が接続されている。監視ＥＣＵ１０はそれぞれ、各電池ブロック２の充電、放電状態を監視し、また、電池ＥＣＵ９から送信される各リレー４のオン、オフを切り替える信号を受けて、各リレー４のオン、オフを制御する。３つのリレー４をまとめたリレーブロック１２に、リレーブロック１２内の各リレー４がオンになるのを許可するために、電池ＥＣＵ９からリレー許可信号を送信するリレー許可信号線１１がリレーブロック１２と電池ＥＣＵ９とを接続している。リレー許可信号線１１がオンのときはリレー許可信号がリレーブロック１２に送信されており、各監視ＥＣＵ１０が各リレーをオンにする制御を行うことで、各リレー４をオンにすることができる。リレー許可信号線１１がオフのときにはリレー許可信号がリレーブロック１２に送信されていないため、各監視ＥＣＵ１０が各リレーをオンにする制御を行っても各リレー４は常にオフの状態になる。

次に、この発明の実施の形態１に係るリレーの異常検出の動作を図１及び図２を参照して説明する。
図２に、この発明の実施の形態に係るリレーの異常検出の動作のシーケンスのフローチャートを示す。電池パック１において、各監視ＥＣＵ１０からの信号により各リレー４はオン状態になっている（ステップＳ１）。リレー４の異常検出動作を開始すると、電池ＥＣＵ９はリレー許可信号線１１の信号をオフにする（ステップＳ２）。これにより、各リレー４がオフになる。続いて、電池ＥＣＵ９が電圧センサ８の電圧値を取得し、その電圧値がゼロであればリレー４はオフになっており、リレー許可信号線１１が正常であると判定する（ステップＳ３）。このとき電圧センサ８の電圧値がゼロでない場合は、リレー許可信号線１１又はリレー４に異常があるものと判断することができる。この電池ＥＣＵ９が電圧センサ８の電圧値を取得する動作と同時に、オフセット値取得中信号をオンにし電池ＥＣＵ９は各電流センサ５のオフセット電流値を測定する（ステップＳ４）。次に、オフセット電流の取得が完了するまでの時間が経過したら、電池ＥＣＵ９はオフセット値取得中信号をオフにする。電池ＥＣＵ９は、オフセット値取得中信号のオフを確認すると、リレー許可信号線１１の信号をオンにして（ステップＳ５）、各リレー４がオンになる。以上の動作により、リレー許可信号線１１の異常検出動作と、電流センサ５のオフセット電流値の取得動作とが完了する。

このように、電池ＥＣＵ９が電圧センサ８の検出結果によりリレー４がオフになっていることを確認し、これと同時に、電池ＥＣＵ９が電流センサ５のオフセット値取得を開始し、さらに同時に電流センサ５のオフセット値取得中であることを示すオフセット取得中信号を電流センサ５より送信することで、短時間でリレー許可信号線１１又はリレー４の異常検出と、電流センサオフセット値の取得とが可能である。

実施の形態２
次に、この発明の実施の形態２に係るリレーの異常検出方法について図１及び図３を参照して説明する。尚、以下の実施の形態において、図１及び図２の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。この発明の実施の形態２に係るリレーの異常検出方法は、実施の形態１に対してリレー固着検出工程を追加する変更をしたものである。電池パック１の構成は実施の形態１と同じである。

図３に、この発明の実施の形態２に係るリレーの異常検出方法のシーケンスのフローチャートを示す。電池パック１において、各監視ＥＣＵ１０からの信号により各リレー４はオン状態になっている（ステップＳ１）。次に、電池ＥＣＵ９はリレー４をオフにする制御指示を監視ＥＣＵ１０へ送信し、各監視ＥＣＵ１０は各リレー４をオフにする（ステップＳ６）。続いて、電池ＥＣＵ９は、電圧センサ８の電圧値を取得して、電圧値がゼロであればリレー４は固着せず正常に動作していると判定する（ステップＳ７）。もし電圧値がゼロでない場合は、リレー許可信号線１１の異常ではなく、リレー４が固着しているためオンのままになっていると判断することができる。次に、電池ＥＣＵ９はリレー４をオンにする制御指示を各監視ＥＣＵ１０へ送信し、各監視ＥＣＵ１０は各リレー４をオンにする（ステップＳ８）。これより後の動作は、実施の形態１におけるステップＳ２（図２参照）以降の動作と同じである。

このように、電池ＥＣＵ９は、リレー４をオフにする制御指示を送信して、続いて、電圧センサ８の電圧値を取得して、電圧値がゼロであるか測定することで、実施の形態１の効果に加えて、リレー４をオフにする制御をしたときに電圧センサ８で電圧値がゼロでない場合に、リレー許可信号線１１の異常であるか、リレー４が固着しているかを区別して判断することが可能になる。

実施の形態１〜２では、電池パック１の内部に、電池ブロック２と、リレー４と、電流センサ５とを直列に接続した構成が３組設けられ、該構成が並列に接続されていたが、電池ブロック２と、リレー４と、電流センサ５とを接続した構成は少なくとも１組以上設けられていればよい。また、図示しない直流電源の正極及び負極の向きに沿っていれば、電池ブロック２と、リレー４と、電流センサ５とを直列に接続する順番及び向きは入れ替わっていてもよい。

実施の形態１〜２では、リレーブロック１２内の各リレー４がオンになるのを許可するために、電池ＥＣＵ９からリレーブロック１２にリレー許可信号を送信していたが、リレーブロック１２が無く、電池ＥＣＵ９から各監視ＥＣＵ１０を介して各リレー４にリレー許可信号を送信してもよい。この場合、リレー許可信号線１１は、電池ＥＣＵ９から各監視ＥＣＵ１０を介して各リレー４に接続される。リレー許可信号線１１がオンのときはリレー許可信号が電池ＥＣＵ９から各監視ＥＣＵ１０へ送信される。また、監視ＥＣＵ１０を介せず、電池ＥＣＵ９と各リレー４とがリレー許可信号線１１で接続されてもよい。

実施の形態１〜２では、監視ＥＣＵ１０がリレー４のオン、オフを制御したが、電池ＥＣＵ９が制御してもよい。この場合、ステップＳ１、Ｓ６、Ｓ８で、電池ＥＣＵ９はリレー４のオン、オフを切り替える信号を電池ＥＣＵ９が自らが受けて、リレー４のオン、オフを制御する。

１ 電池パック（蓄電システム）、２ 電池ブロック（蓄電装置）、４ リレー、５ 電流センサ、８ 電圧センサ、９ 電池ＥＣＵ、１１ リレー許可信号線。

Claims (2)

1. １つ以上の蓄電装置と、
   前記蓄電装置ごとに設けられるリレーと、
   前記蓄電装置の電圧を検出する電圧センサと、
   前記蓄電装置ごとに設けられ、前記蓄電装置のそれぞれに流れる電流を検出する電流センサと、
   前記リレーのオン、オフを切り替える信号を送信することのできる電池ＥＣＵと、
   前記電池ＥＣＵと前記リレーとの間を接続するリレー許可信号線であって、前記リレー許可信号線がオンの場合に前記リレーの動作を許可しオフの場合に前記リレーをオフにする信号を流すことができ、前記信号のオン及びオフの切り替えが前記電池ＥＣＵによって制御されるリレー許可信号線と、
   を備える蓄電システムのリレーの異常検出方法であって、
   前記リレーをそれぞれオンにする第１のステップと、
   前記電池ＥＣＵが前記リレー許可信号線に流れる信号をオフにする第２のステップと、
   前記電池ＥＣＵが前記電圧センサの検出結果により前記リレーがオフになっていることを確認する第３のステップと、
   第３のステップと同時に、前記電池ＥＣＵが前記電流センサのオフセット値取得を開始する第４のステップと、
   前記電池ＥＣＵが、オフセット値取得後、前記電池ＥＣＵが前記リレー許可信号線に流れる信号をオンにする第５のステップと、
   を含むことを特徴とするリレーの異常検出方法。
2. 前記電池ＥＣＵが前記リレーをオフにする信号を送信するステップと、
   前記リレーをオフにする信号を送信した後、前記電池ＥＣＵが前記電圧センサの検出結果により前記リレーがオフになっていることを確認するステップと、
   前記リレーがオフになっていることを確認した後、前記リレーをオンにするステップと、
   を前記第１のステップと前記第２のステップとの間に含むことを特徴とする請求項１に記載のリレーの異常検出方法。

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