JP2015132480A - abnormality detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御基板と複数の検出基板とがデイジーチェーン接続されたシステムの異常検出装置に関する。 The present invention relates to an abnormality detection apparatus for a system in which a control board and a plurality of detection boards are daisy chain connected.
近年、車両への組み付け性の向上や配線の簡略化等を目的として、車両に搭載される回路基板を分割し、各基板間をハーネスで接続することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art In recent years, for the purpose of improving ease of assembly in a vehicle, simplifying wiring, and the like, circuit boards mounted on a vehicle are divided and connected to each other with a harness (for example, Patent Document 1). reference).
特許文献1では、制御手段を備えた第1コントロールユニットの出力部と、第2コントロールユニットのA/D変換回路とが、ハーネスで接続されている。特許文献1では、異常の種類に応じて、A/D変換回路に入力される電圧を異なる電圧とする分圧回路が、両コントロールユニットに設置されており、A/D変換回路に入力される電圧に基づいて、ハーネスの断線異常、ハーネスの短絡異常、及びシステム異常を判断している。
In
回路基板を1つの制御基板と複数のスレーブ基板(検出基板)とに分割し、各基板をデイジーチェーン接続することも考えられる。複数のスレーブ基板がデイジーチェーン接続されている場合に、2つに分割された基板間の断線検出を対象としている特許文献1を適用して、複数のスレーブ基板間の断線異常を検出することはできない。
It is also conceivable to divide the circuit board into one control board and a plurality of slave boards (detection boards) and to daisy chain each board. In the case where a plurality of slave boards are connected in a daisy chain, it is possible to detect a disconnection abnormality between a plurality of slave boards by applying
本発明は、上記実情に鑑み、検出基板により検出された異常、及びデイジーチェーン接続された各基板間の断線異常を、それぞれ判別して検出可能な異常検出装置を提供することを主たる目的とする。 In view of the above circumstances, it is a primary object of the present invention to provide an abnormality detection apparatus that can detect and detect an abnormality detected by a detection board and a disconnection abnormality between each board connected in a daisy chain. .
上記課題を解決するため、本発明は、異常検出装置であって、A/D変換回路と、第1電圧源と、前記第1電圧源と電圧の異なる第2電圧源と、前記第1電圧源と前記A/D変換回路の入力部との間に直列に接続された第1抵抗と、が搭載された制御基板と、電気ユニットの異常を検出する検出回路と、前記検出回路により前記異常が検出された場合に閉状態にされる第1開閉器と、前記第1開閉器に対して並列に接続された第2抵抗と、がそれぞれ搭載された複数の検出基板と、前記複数の検出基板のうちの第1検出基板と前記制御基板との間で、前記第1検出基板に搭載された前記第2抵抗の一端を、前記第1抵抗及び前記A/D変換回路の入力部に接続するとともに、前記第2抵抗の他端を前記第2電圧源に接続する第1ハーネスと、前記第1検出基板から順次、互いに隣接する前記検出基板間で、互いに隣接する前記検出基板にそれぞれ搭載された前記第2抵抗を、下流側へ並列に接続する第2ハーネスと、を備え、前記A/D変換回路により取得された電圧値に基づいて、前記電気ユニットの異常、前記第1ハーネスの断線、及び前記第2ハーネスの断線とその断線箇所を判別して検出する。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is an abnormality detection device, comprising an A / D conversion circuit, a first voltage source, a second voltage source having a voltage different from that of the first voltage source, and the first voltage. A control board on which a first resistor connected in series between the power source and the input part of the A / D converter circuit is mounted, a detection circuit for detecting an abnormality of the electric unit, and the abnormality by the detection circuit A plurality of detection boards each mounted with a first switch that is closed when the first switch is detected; and a second resistor connected in parallel to the first switch; and the plurality of detections One end of the second resistor mounted on the first detection board is connected between the first detection board and the control board among the first detection board and the input part of the A / D conversion circuit. And a first harness for connecting the other end of the second resistor to the second voltage source; A second harness for connecting the second resistors respectively mounted on the detection substrates adjacent to each other between the detection substrates adjacent to each other in order from the first detection substrate; Based on the voltage value acquired by the A / D conversion circuit, the abnormality of the electric unit, the disconnection of the first harness, the disconnection of the second harness, and the disconnection location thereof are determined and detected.
本発明によれば、複数の検出基板のそれぞれに搭載された第2抵抗は、第2ハーネスにより下流側へ並列に接続される。さらに、複数の検出基板のそれぞれに搭載された第1開閉器は、下流側へ並列に接続された第2抵抗に対してそれぞれ並列に接続される。よって、少なくとも1つの検出基板に搭載された検出回路により電気ユニットの異常が検出されて、第1開閉器が閉状態になると、並列に接続された全ての第2抵抗の両端が短絡される。 According to the present invention, the second resistor mounted on each of the plurality of detection boards is connected in parallel to the downstream side by the second harness. Furthermore, the first switch mounted on each of the plurality of detection boards is connected in parallel to the second resistor connected in parallel downstream. Therefore, when an abnormality of the electric unit is detected by the detection circuit mounted on at least one detection board and the first switch is closed, both ends of all the second resistors connected in parallel are short-circuited.
また、互いに並列に接続された複数の第2抵抗と、第1抵抗とが、第1ハーネスにより第2電圧源と第1電圧源との間に直列に接続される。そして、下流側へ並列に接続された複数の第2抵抗と、第1抵抗との接続点の電圧がA/D変換回路に入力される。 A plurality of second resistors connected in parallel to each other and the first resistor are connected in series between the second voltage source and the first voltage source by the first harness. And the voltage of the connection point of the some 2nd resistance connected in parallel downstream and the 1st resistance is inputted into an A / D conversion circuit.
よって、正常時、すなわち全ての検出回路により異常が検出されず、第1ハーネス及び第2ハーネスが断線していない場合には、第1電圧源と第2電圧源との電圧差を、下流側へ並列に接続された複数の第2抵抗と、第1抵抗とで分圧した電圧が、A/D変換回路に入力される。また、第2ハーネスが断線した場合には、断線した箇所に応じて、下流側へ並列に接続される第2抵抗の個数が変わる。したがって、第2ハーネスが断線した箇所に応じて、A/D変換回路に入力される電圧が変わる。 Therefore, when normal, that is, when no abnormality is detected by all the detection circuits and the first harness and the second harness are not disconnected, the voltage difference between the first voltage source and the second voltage source is set to the downstream side. A voltage divided by the plurality of second resistors connected in parallel with each other and the first resistor is input to the A / D conversion circuit. In addition, when the second harness is disconnected, the number of second resistors connected in parallel to the downstream side changes according to the disconnected portion. Therefore, the voltage input to the A / D conversion circuit varies depending on the location where the second harness is disconnected.
また、第1ハーネスが断線した場合には、A/D変換回路には、第1電圧源の電圧が入力される。さらに、少なくとも1つの検出回路により異常が検出された場合には、下流側へ並列に接続された全ての第2抵抗の両端が短絡され、A/D変換回路には、第2電圧源の電圧が入力される。すなわち、正常時、電気ユニットの異常時、第1ハーネスの断線時、第2ハーネスの断線箇所に応じて、それぞれ異なる電圧がA/D変換回路に入力される。 When the first harness is disconnected, the voltage of the first voltage source is input to the A / D conversion circuit. Further, when an abnormality is detected by at least one detection circuit, both ends of all the second resistors connected in parallel downstream are short-circuited, and the A / D conversion circuit includes a voltage of the second voltage source. Is entered. That is, different voltages are input to the A / D conversion circuit according to the disconnection location of the second harness when the electrical unit is normal, when the electrical unit is abnormal, when the first harness is disconnected.
したがって、A/D変換回路により取得された電圧値に基づいて、電気ユニットの異常、第1ハーネスの断線、及び第2ハーネスの断線とその断線箇所を判別して検出することができる。なお、第1電圧源又は第2電圧源には接地が含まれる。 Therefore, based on the voltage value acquired by the A / D conversion circuit, the abnormality of the electric unit, the disconnection of the first harness, the disconnection of the second harness, and the disconnection location thereof can be determined and detected. The first voltage source or the second voltage source includes ground.
以下、異常検出装置を具現化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る異常検出装置は、車両に搭載されることを想定している。まず、図1を参照して、本実施形態に係る異常検出装置の構成について説明する。本実施形態に係る異常検出装置は、組電池60のブロック61(#1)〜61(#N)の異常を検出するN個の検出基板10(#1)〜10(#N)、及び制御基板30を備える。
Hereinafter, an embodiment in which an abnormality detection device is embodied will be described with reference to the drawings. The abnormality detection apparatus according to the present embodiment is assumed to be mounted on a vehicle. First, the configuration of the abnormality detection apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The abnormality detection apparatus according to the present embodiment includes N detection boards 10 (# 1) to 10 (#N) that detect abnormalities in the blocks 61 (# 1) to 61 (#N) of the assembled
組電池60は、複数の電池セルが互いに直列に接続されて構成された蓄電池であり、N個のブロック61(#1)〜61(#N)(電気ユニット)に分割されている。組電池60は、リレーSW2(第2開閉器)を介して、インバータ70へ直流電力を供給するとともに、インバータ70から直流電力の供給を受ける。リレーSW2は、後述するリレー駆動回路31により駆動され、組電池60とインバータ70との接続を開閉するスイッチである。リレーSW2が閉状態にされると、組電池60とインバータ70とが接続され、リレーSW2が開状態にされると、組電池60とインバータ70とが切り離される。
The assembled
インバータ70(電気機器)は、組電池60の直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ80へ供給し、モータジェネレータ80をモータとして作動させる。また、インバータ70は、モータジェネレータ80を発電機として作動させるとともに、モータジェネレータ80が発電した交流電力を直流電力に変換して組電池60に供給し、組電池60を充電させる。モータジェネレータ80は、車両の走行動力を発生するモータとして作動するとともに、組電池60へ電力を供給する発電機として作動する。
The inverter 70 (electrical device) converts the DC power of the assembled
検出基板10(#1)〜10(#N)(Nは2以上の整数)は、それぞれ、異常検出回路21(検出回路)及びリレーSW1(第1開閉器)を備える。検出基板10(#1)〜10(#N)に搭載された異常検出回路21は、それぞれ組電池60のブロック61(#1)〜61(#N)の異常を検出する。具体的には、各異常検出回路21は、それぞれ対応するブロック61に含まれる電池セルの過電圧状態を異常として検出する。リレーSW1は、異常検出回路21による異常検出の有無に応じて、開閉されるスイッチである。
Each of the detection boards 10 (# 1) to 10 (#N) (N is an integer of 2 or more) includes an abnormality detection circuit 21 (detection circuit) and a relay SW1 (first switch). The
制御基板30は、電圧5Vの電圧源Vc(第1電圧源)、グランドVd(第2電圧源)、抵抗R1(第1抵抗)、リレー駆動回路31(駆動回路)及びマイコン32を備える。リレー駆動回路31は、入力された電圧に応じてリレーSW2を開閉する。マイコン32は、CPU、ROM、RAM、I/O、データ入力部DI及びこれらを接続するバスライン等を備えたコンピュータとして構成されている。抵抗R1は、電圧源Vcとリレー駆動回路31の入力部との間に直列に接続されているとともに、電圧源Vcとマイコン32の入力部との間に直列に接続されている。すなわち、抵抗R1は、リレー駆動回路31の入力部とマイコン32の入力部との接続点と、電圧源Vcとの間に、直列に接続されている。なお、電圧源Vcの電圧を電圧Vc、グランドVdの電圧を電圧Vdという。
The
次に、N個の検出基板10(#1)〜10(#N)及び制御基板30を、デイジーチェーン接続する方法について説明する。N個の検出基板10(#1)〜10(#N)及び制御基板30を、デイジーチェーン接続する方法としては、図6の参考例に示すような接続方法が考えられる。以下、図6に示す参考例の異常検出装置について説明する。
Next, a method of daisy chain connecting the N detection boards 10 (# 1) to 10 (#N) and the
図6に示す参考例の異常検出装置では、N個の検出基板110(#1)〜110(#N)と制御基板130とを、ハーネス140,150,160により、デイジーチェーン接続する。詳しくは、検出基板110(#1)と制御基板130との間で、ハーネス140により、検出基板110(#1)に搭載されたリレーSW11の一端と、リレー駆動回路131の入力部及びマイコン132の入力部とを接続する。
In the abnormality detection apparatus of the reference example shown in FIG. 6, N detection boards 110 (# 1) to 110 (#N) and the
さらに、検出基板110(#1)と検出基板110(#2)との間で、ハーネス150により、検出基板110(#1)に搭載されたリレーSW11の両端のうち、ハーネス140と接続されていない一端と、検出基板110(#2)に搭載されたリレーSW11の一端とを接続する。そして、順次隣接する検出基板110間で、ハーネス150により、リレーSW11を直列に接続する。
Furthermore, between the detection board 110 (# 1) and the detection board 110 (# 2), the
さらに、検出基板110(#N)と制御基板130との間で、ハーネス160により、検出基板110(#N)に搭載されたリレーSW11の両端のうち、ハーネス150と接続されていない一端と、グランドVdとを接続する。
Further, between the detection board 110 (#N) and the
また、参考例の異常検出装置において、各検出基板110に搭載された異常検出回路121は、過電圧を検出した時にリレーSW11をオフすなわち開状態にし、過電圧を検出していない時にリレーSW11をオンすなわち閉状態にする回路である。また、制御基板130に搭載されたリレー駆動回路131は、ハイレベル電圧が入力された時にリレーSW12をオフすなわち開状態にし、ローレベル電圧が入力された時にリレーSW12をオンすなわち閉状態にする回路である。
In the abnormality detection device of the reference example, the
上述したようにデイジーチェーン接続された参考例の異常検出装置において、各異常検出回路121により過電圧が検出されていない場合、且つハーネス140,150,160が断線していない場合には、各検出基板110に搭載されたリレーSW11が全て閉状態となる。したがって、参考例の異常検出装置では、正常時にリレー駆動回路131及びマイコン132に入力される電圧V1は、図7に示す等価回路で表すことができ、電圧V1は電圧Vdすなわち0Vになる。
As described above, in the abnormality detection device of the reference example connected in the daisy chain, when no overvoltage is detected by each
また、参考例の異常検出装置において、各異常検出回路121の少なくとも1つにより異常が検出された場合、又はハーネス140,150,160のいずれかが断線した場合には、リレー駆動回路131の入力部及びマイコン132の入力部はオープンになる。したがって、参考例の異常検出装置では、いずれかの異常の発生時に、リレー駆動回路131及びマイコン132に入力される電圧V1は、図8に示す等価回路で表すことができ、電圧V1は電圧Vcすなわち5Vになる。
Further, in the abnormality detection device of the reference example, when abnormality is detected by at least one of the
よって、参考例の異常検出装置では、図9の表に示すように、マイコン132に入力される電圧V1は、正常時と異常発生時とでは異なる電圧になる。しかしながら、電圧V1は、どのような異常が発生しても、異常の種類に関わらず同じ電圧になる。すなわち、異常検出回路121が過電圧を検出した場合でも、ハーネス140,150,160が断線した場合でも、電圧V1は同じ電圧になる。そのため、マイコン132は、入力される電圧V1に基づいて、正常時と異常発生時との判別はできるが、発生している異常が、組電池60に含まれるセル電池の過電圧なのか、ハーネス140,150,160の断線なのか判別できない。さらに、マイコン132は、どの基板間のハーネスが断線したかも判別できない。
Therefore, in the abnormality detection device of the reference example, as shown in the table of FIG. 9, the voltage V <b> 1 input to the
また、組電池60に含まれるセル電池の過電圧が検出された場合には、組電池60とインバータ70とを切り離し、組電池60に含まれるセル電池が、それ以上充電されないようにする必要がある。一方、ハーネス140,150,160の断線時には、組電池60とインバータ70とを切り離す必要はない。しかしながら、組電池60の過電圧が検出された場合でも、ハーネス140,150,160が断線した場合でも、リレー駆動回路131に入力される電圧V1は同じ電圧になる。そのため、組電池60の過電圧が発生した場合だけでなく、ハーネス140,150,160の断線が発生した場合でも、リレーSW12が開状態にされ、組電池60とインバータ70とが切り離される。
Further, when an overvoltage of a cell battery included in the assembled
そこで、本実施形態に係る異常検出装置では、正常時、異常検出回路21による過電圧検出時、及びハーネスの断線箇所のそれぞれに応じて、マイコン32及びリレー駆動回路31に入力される電圧V1が異なる電圧になるように、デイジーチェーン接続する。
Therefore, in the abnormality detection device according to the present embodiment, the voltage V1 input to the
具体的には、図1に示すように、各検出基板10には、リレーSW1に対して並列に接続された抵抗R2(第2抵抗)を搭載する。また、制御基板30には、マイコン32の入力部に、アナログ値をデジタル値に変換するA/D変換回路33を搭載する。そして、検出基板10(#1)(第1検出基板)と制御基板30との間で、ハーネス40(第1ハーネス)により、抵抗R2の一端を、抵抗R1の両端のうちの電圧源Vcと接続されていない一端、リレー駆動回路31の入力部、及びA/D変換回路33の入力部に接続する。また、検出基板10(#1)と制御基板30との間で、ハーネス40により、抵抗R2の他端をグランドVdに接続する。すなわち、A/D変換回路33の入力部及びリレー駆動回路31の入力部は、検出基板10(#1)に搭載された抵抗R2の両端のうちのグランドVdと接続されていない一端に、ハーネス40を介して並列に接続される。
Specifically, as shown in FIG. 1, a resistor R2 (second resistor) connected in parallel to the relay SW1 is mounted on each
また、検出基板10(#1)から順次、互いに隣接する検出基板10間で、ハーネス50(第2ハーネス)により、互いに隣接する検出基板10にそれぞれ搭載された抵抗R2を、下流側へ並列に接続する。すなわち、互いに隣接する検出基板10間で、ハーネス50により、制御基板30に近い上流側の検出基板10に搭載された抵抗R2の一端と、下流側の検出基板10に搭載された抵抗R2の一端とを接続する。さらに、ハーネス50により、上流側の検出基板10に搭載された抵抗R2の他端と、下流側の検出基板10に搭載された抵抗R2の他端とを接続する。このように、検出基板10(#1)から順次、下流側の検出基板10に搭載された抵抗R2を接続する。
In addition, the resistors R2 respectively mounted on the
また、各検出基板10に搭載された異常検出回路21は、組電池60の過電圧を検出した時にリレーSW1をオンすなわち閉状態にし、組電池60の過電圧を検出していない時にリレーSW1をオフすなわち開状態にする回路である。制御基板30に搭載されたリレー駆動回路31は、電圧Vdが入力されたことを条件として、リレーSW2をオフすなわち開状態にする回路である。詳しくは、リレー駆動回路31は、ローレベル電圧が入力されたことを条件として、リレーSW2を開状態にする回路である。
In addition, the
本実施形態に係る異常検出装置において、各異常検出回路21により組電池60の過電圧が検出されていない場合、且つハーネス40,50が断線していない場合には、各検出基板10に搭載されたリレーSW1が全て開状態になる。したがって、本実施形態に係る異常検出相違において、正常時にリレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される電圧V1は、図2に示す等価回路で表すことができる。詳しくは、電圧Vcを、互いに並列に接続されたN個の抵抗R2と、抵抗R1とで分圧した電圧V1=Vc×(R2/N)/(R1+R2/N)が、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される。
In the abnormality detection device according to the present embodiment, when the overvoltage of the assembled
また、本実施形態に係る異常検出装置において、少なくとも1つの異常検出回路21により組電池60の過電圧が検出された場合には、図2において、リレーSW1が閉状態となり、互いに並列に接続されたN個の抵抗R2の両端が短絡される。よって、少なくとも1つの異常検出回路21により過電圧が検出された場合には、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される電圧V1は電圧Vdすなわち0Vとなる。
In the abnormality detection device according to the present embodiment, when the overvoltage of the assembled
また、検出基板10(#1)と制御基板30との間で、ハーネス40が断線した場合には、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33の入力部はオープンになる。したがって、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される電圧V1は、図3に示す等価回路で表すことができ、電圧V1は電圧Vcすなわち5Vとなる。
In addition, when the
また、互いに隣接する検出基板10間で、ハーネス50が断線した場合には、断線した箇所よりも上流側の検出基板10に搭載された抵抗R2は、互いに並列に接続されるが、断線した箇所よりも下流側の検出基板10に搭載された抵抗R2は、並列に接続されない。例えば、検出基板10(#2)と検出基板10(#3)との間で、ハーネス50が断線した場合には、2個の抵抗R2が互いに並列に接続される。この場合に、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される電圧V1は、図4で示す等価回路で表すことができる。よって、この場合、電圧Vcを、互いに並列に接続された2個の抵抗R2と、抵抗R1とで分圧した電圧V1=Vc×(R2/2)/(R1+R2/2)が、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される。
In addition, when the
検出基板10(#α)と検出基板10(#α+1)との間で、ハーネス50が断線した場合には、α個の抵抗R2が互いに並列に接続される。よって、この場合、電圧Vcを、互いに並列に接続されたα個の抵抗R2と、抵抗R1とで分圧した電圧V1=Vc×(R2/α)/(R1+R2/α)が、リレー駆動回路31及びA/D変換回路33に入力される。
When the
よって、本実施形態に係る異常検出装置では、図5の表に示すように、A/D変換回路33に入力される電圧V1は、正常時と異常発生時とで異なる電圧になるとともに、異常の種類に応じて異なる電圧になる。詳しくは、少なくとも1つの異常検出回路21により組電池60の過電圧が検出された時、ハーネス40が断線した時、及びハーネス50が断線した時とで、電圧V1は異なる電圧になる。さらに、ハーネス50が断線した時は、断線箇所すなわち何番目の検出基板10間で断線したかに応じて、電圧V1は異なる電圧になる。
Therefore, in the abnormality detection device according to the present embodiment, as shown in the table of FIG. 5, the voltage V1 input to the A /
したがって、マイコン32は、A/D変換回路33によりデジタル値に変換され電圧V1の電圧値に基づいて、組電池60の過電圧状態(電気ユニットの異常)、ハーネス40の断線、及びハーネス50の断線とのその断線箇所を判別して検出する。
Therefore, the
リレー駆動回路31は、入力された電圧V1と閾値とを比較して、入力された電圧V1がローレベル電圧か、ハイレベル電圧か判定する。リレー駆動回路31は、例えば、電圧V1が1V以下の場合にローレベル電圧と判定し、電圧V1が2.5V以上の場合にハイレベル電圧と判定する。電圧Vdは、リレー駆動回路31によりローレベル電圧と認識される電圧であり、電圧Vcは、リレー駆動回路31によりハイレベル電圧と認識される電圧である。
The
ここで、正常時の電圧V1=(Vc―Vd)×(R2/N)/(R1+R2/N)が、リレー駆動回路31によりハイレベル電圧と認識される範囲になるように、N、Vc、Vd、R1及びR2の各値が設定されている。ハーネス50の断線時の電圧V1は、Vc〜(Vc―Vd)×(R2/2)/(R1+R2/N)の電圧となるため、ハーネス50の断線時の電圧V1も、リレー駆動回路31によりハイレベル電圧と認識される。例えば、抵抗R2の値を、R2=4×N×R1とすると、正常時の電圧V1は4Vになり、ハーネス50の断線時の電圧V1は5Vから4Vの間の電圧となる。
Here, N, Vc, and so that the normal voltage V1 = (Vc−Vd) × (R2 / N) / (R1 + R2 / N) is in a range recognized by the
それゆえ、図5の表に示すように、異常検出回路21により組電池60の過電圧が検出された場合に限って、リレー駆動回路31により電圧V1がローレベル電圧と認識され、組電池60とインバータ70とが切り離される。正常時、及びハーネス40,50の断線時には、リレー駆動回路31により電圧V1がハイレベル電圧と認識され、組電池60とインバータ70とは接続されたままになる。
Therefore, as shown in the table of FIG. 5, only when the overvoltage of the assembled
また、A/D変換回路33の入力部とリレー駆動回路31の入力部とは、検出基板10(#1)に搭載された抵抗R2の一端に並列に接続されており、電圧V1は、A/D変換回路33及びリレー駆動回路31のそれぞれに入力される。そのため、A/D変換回路33により取得された電圧V1の電圧値に基づいて、マイコン32により異常の有無及び異常の種類を判別する処理と、リレー駆動回路31により、マイコン32を介さずに、組電池60とインバータ70との接続をデジタル信号で制御する処理とが、分離して行われる。
The input part of the A /
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to this embodiment described above, the following effects are obtained.
・正常時には、電圧Vc(5V)と電圧Vd(0V)との電圧差を、互いに並列に接続されたN個の抵抗R2と、抵抗R1とで分圧した電圧V1が、A/D変換回路33へ入力される。また、少なくとも1つの異常検出回路21により過電圧が検出された場合には、互いに並列に接続された全ての抵抗R2の両端が短絡され、A/D変換回路33には、電圧Vdが入力される。
In normal operation, the voltage V1 obtained by dividing the voltage difference between the voltage Vc (5V) and the voltage Vd (0V) by the N resistors R2 and the resistor R1 connected in parallel with each other is the A / D converter circuit. 33 is input. Further, when an overvoltage is detected by at least one
また、ハーネス40が断線した場合には、A/D変換回路33には、電圧Vcが入力される。さらに、ハーネス50が断線した場合には、断線した箇所よりも上流側の検出基板10に搭載された抵抗R2が互いに並列に接続され、断線した箇所に応じて異なる電圧V1が、A/D変換回路33に入力される。したがって、A/D変換回路33により取得された電圧値に基づいて、組電池60の異常、ハーネス40の断線、及びハーネス50の断線とその断線箇所を判別して検出することができる。
When the
・リレー駆動回路31に電圧Vdすなわちローレベル電圧が入力された場合に限って、組電池60とインバータ70との接続が開状態にされる。よって、少なくとも1つの異常検出回路21により、組電池60に含まれる電池セルの過電圧状態が検出された場合には、リレー駆動回路31に電圧Vdが入力されて、組電池60とインバータ70を切り離すことができる。すなわち、過電圧状態の電池セルがそれ以上充電されないようにすることができる。
Only when the voltage Vd, that is, the low-level voltage is input to the
・リレー駆動回路31により、入力された電圧V1がローレベル電圧か否かに基づいて、組電池60とインバータ70との接続の開閉をデジタル信号で制御できる。
The
・Vc及び(Vc―Vd)×(R2/N)/(R1+R2/N)が、リレー駆動回路31によりハイレベル電圧と認識されるように、N、Vc、Vd、R1及びR2の各値が設定される。これにより、正常時、及びハーネス40,50の断線時には、組電池60とインバータ70とを接続させた状態にできる。すなわち、ハーネス40,50が断線した場合には、組電池60とインバータ70とを接続させた状態で、ハーネス40の断線、及びハーネス50の断線とその断線箇所を検出できる。
The values of N, Vc, Vd, R1, and R2 are such that Vc and (Vc−Vd) × (R2 / N) / (R1 + R2 / N) are recognized as a high level voltage by the
・抵抗R1と抵抗R2との接続点の電圧V1が、A/D変換回路33及びリレー駆動回路31にそれぞれ入力される。よって、入力された電圧V1の電圧値を取得し、取得した電圧値に基づいて異常を判別する処理と、入力された電圧V1がローレベル電圧か否かに応じて、組電池60とインバータ70との接続をデジタル信号で制御する処理と、を分離して行うことができる。
The voltage V1 at the connection point between the resistor R1 and the resistor R2 is input to the A /
(他の実施形態)
・グランドVdは、リレー駆動回路31によりローレベル電圧と認識される電圧の電圧源であればよい。
(Other embodiments)
The ground Vd may be a voltage source that is recognized as a low level voltage by the
・検出基板10(#1)に搭載された抵抗R2の一端に、マイコン32及びリレー駆動回路31を順に直列に接続し、A/D変換回路33により取得された電圧値が電圧Vdの値であった場合に、リレー駆動回路31によりリレーSW2を開状態にしてもよい。
The
・電圧Vcをリレー駆動回路31によりローレベル電圧と認識される電圧にし、電圧Vdをリレー駆動回路31によりハイレベル電圧と認識される電圧としてもよい。この場合、リレー駆動回路31は、電圧V1がハイレベル電圧であることを条件として、リレーSW2を開状態にする。また、(Vd−Vc)×R1/(R1+R2/N)がローレベル電圧と認識されるように、N、Vd、Vc、R1及びR2を設定すると、正常時、及びハーネス40,50の断線時は、リレー駆動回路31によりローレベル電圧と認識され、リレーSW2は閉状態にされる。
The voltage Vc may be a voltage recognized as a low level voltage by the
・異常検出装置は車両に搭載されたものに限らない。また、異常検出回路21は、組電池以外の電気ユニット、例えば、アクチュエータや液晶ディスプレイの駆動装置等の異常を検出するものであってもよい。
-The abnormality detection device is not limited to the one installed in the vehicle. Further, the
10…検出基板、21…異常検出回路、30…制御基板、31…リレー駆動回路、32…マイコン、33…A/D変換回路、40,50…ハーネス、61…ブロック、R1,R2…抵抗、SW1,SW2…リレー。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
電気ユニット(61)の異常を検出する検出回路(21)と、前記検出回路により前記異常が検出された場合に閉状態にされる第1開閉器(SW1)と、前記第1開閉器に対して並列に接続された第2抵抗(R2)と、がそれぞれ搭載された複数の検出基板(10)と、
前記複数の検出基板のうちの第1検出基板と前記制御基板との間で、前記第1検出基板に搭載された前記第2抵抗の一端を、前記第1抵抗及び前記A/D変換回路の入力部に接続するとともに、前記第2抵抗の他端を前記第2電圧源に接続する第1ハーネス(40)と、
前記第1検出基板から順次、互いに隣接する前記検出基板間で、互いに隣接する前記検出基板にそれぞれ搭載された前記第2抵抗を、下流側へ並列に接続する第2ハーネス(50)と、を備え、
前記A/D変換回路により取得された電圧値に基づいて、前記電気ユニットの異常、前記第1ハーネスの断線、及び前記第2ハーネスの断線とその断線箇所を判別して検出することを特徴とする異常検出装置。 An A / D conversion circuit (33), a first voltage source (Vc), a second voltage source (Vd) having a voltage different from that of the first voltage source, the first voltage source, and the A / D conversion circuit. A control board (30) on which a first resistor (R1) connected in series with the input unit is mounted;
A detection circuit (21) for detecting an abnormality of the electric unit (61), a first switch (SW1) that is closed when the abnormality is detected by the detection circuit, and the first switch A plurality of detection boards (10) each having a second resistor (R2) connected in parallel with each other;
One end of the second resistor mounted on the first detection board between the first detection board and the control board among the plurality of detection boards is connected to the first resistor and the A / D conversion circuit. A first harness (40) for connecting to the input unit and connecting the other end of the second resistor to the second voltage source;
A second harness (50) for connecting the second resistors respectively mounted on the detection boards adjacent to each other in parallel between the detection boards adjacent to each other in order from the first detection board; Prepared,
Based on the voltage value acquired by the A / D conversion circuit, the abnormality of the electric unit, the disconnection of the first harness, the disconnection of the second harness, and the disconnection location thereof are determined and detected. Anomaly detection device.
前記駆動回路の入力部は、前記第1検出基板に搭載された前記第2抵抗の両端のうちの前記第2電圧源と接続されていない一端と、前記第1ハーネスを介して接続されており、
前記駆動回路は、前記第2電圧源の電圧が入力されたことを条件として、前記第2開閉器を開状態にする請求項1に記載の異常検出装置。 A drive circuit (31) for driving a second switch (SW2) for opening and closing the connection between the electric unit and the electric device (70) is mounted on the control board,
The input portion of the drive circuit is connected to one end of the two ends of the second resistor mounted on the first detection board that is not connected to the second voltage source via the first harness. ,
The abnormality detection device according to claim 1, wherein the drive circuit opens the second switch on condition that a voltage of the second voltage source is input.
前記駆動回路は、前記ローレベル電圧が入力されたことを条件として、前記第2開閉器を開状態にする請求項2に記載の異常検出装置。 The voltage of the second voltage source is a voltage recognized as a low level voltage by the driving circuit,
The abnormality detection device according to claim 2, wherein the driving circuit opens the second switch on condition that the low-level voltage is input.
Vc及び(Vc―Vd)×(R2/N)/(R1+R2/N)で表される電圧が、前記駆動回路によってハイレベル電圧と認識される範囲になるように、N、Vc、Vd、R1及びR2の各値が設定されている請求項3に記載の異常検出装置。 The number of detection substrates is N (an integer greater than or equal to 2), the voltage of the first voltage source is Vc, the voltage of the second voltage source is Vd, the first resistor is R1, and the second resistor is R2. When
N, Vc, Vd, R1 so that the voltage represented by Vc and (Vc−Vd) × (R2 / N) / (R1 + R2 / N) is in a range recognized as a high level voltage by the drive circuit. The abnormality detecting device according to claim 3, wherein each value of R2 and R2 is set.
前記電気機器は、前記組電池に電力を供給する機器であり、
各検出基板に搭載された前記検出回路は、それぞれ対応する前記ブロックに含まれる電池セルの過電圧状態を異常として検出する請求項2〜5のいずれかに記載の異常検出装置。 The electric unit is one block obtained by dividing an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series into a plurality of blocks (61),
The electrical device is a device that supplies power to the assembled battery,
The abnormality detection device according to claim 2, wherein the detection circuit mounted on each detection board detects an overvoltage state of a battery cell included in the corresponding block as an abnormality.
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