JP2015095990A - リレーの異常検出方法 - Google Patents
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 - 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013235160A JP2015095990A (ja) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | リレーの異常検出方法 |
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JP2013235160A JP2015095990A (ja) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | リレーの異常検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2015095990A true JP2015095990A (ja) | 2015-05-18 |
Family
ID=53198057
Family Applications (1)
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JP2013235160A Pending JP2015095990A (ja) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | リレーの異常検出方法 |
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JP (1) | JP2015095990A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019106834A (ja) * | 2017-12-14 | 2019-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の充電装置 |
JP2019187046A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置 |
-
2013
- 2013-11-13 JP JP2013235160A patent/JP2015095990A/ja active Pending
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JP2019187046A (ja) * | 2018-04-06 | 2019-10-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置 |
JP7124396B2 (ja) | 2018-04-06 | 2022-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電源装置 |
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