JP2015149874A - Power storage system - Google Patents

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宏昌 田中
Hiromasa Tanaka
宏昌 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that when a switch element connected with an excitation coil for driving a relay fails while being turned on, a current flows continuously to the excitation coil, and thereby a power storage device and a load remain to be connected.SOLUTION: A relay connects a power storage device and a load during electrification of an excitation coil, and interrupts connection of the storage device and the load during non-electrification of the excitation coil. A first switch element is switched between ON for allowing electrification of an excitation coil, and OFF for interrupting electrification of the excitation coil. A current interruption circuit has a second switch element for interrupting electrification of the excitation coil, when the voltage level of the power storage element detected using a voltage detection line is higher than a threshold. A controller controls the first switch element and second switch element, respectively. Consequently, even if the first switch element fails in the ON state, the controller controls the second switch element to interrupt electrification of the excitation coil, and connection of the power storage device and the load can be interrupted.

Description

本発明は、蓄電装置および負荷を接続するためのリレーを駆動する回路に関する。   The present invention relates to a circuit for driving a relay for connecting a power storage device and a load.

特許文献1では、スイッチをオンにして励磁コイルに電流を流すことにより、システムメインリレーをオフからオンに切り替えている。システムメインリレーがオンであるとき、バッテリが駆動装置と接続される。   In Patent Document 1, the system main relay is switched from OFF to ON by turning on the switch and passing a current through the exciting coil. When the system main relay is on, the battery is connected to the drive device.

特開2013−223330号公報JP 2013-223330 A

スイッチがオンの状態で故障してしまうと、励磁コイルに電流が流れ続けてしまい、システムメインリレーがオンのままとなってしまう。   If a failure occurs while the switch is on, current continues to flow through the exciting coil, and the system main relay remains on.

本発明の蓄電システムは、蓄電装置と、リレーと、第1スイッチ素子と、電流遮断回路と、コントローラとを有する。蓄電装置は、電気的に直列に接続された複数の蓄電素子を有する。リレーは、励磁コイルの通電時に蓄電装置を負荷と接続し、励磁コイルの非通電時に蓄電装置および負荷の接続を遮断する。第1スイッチ素子は、励磁コイルの通電を許容するオンと、励磁コイルの通電を遮断するオフとの間で切り替わる。電流遮断回路は、電圧検出ラインを用いて検出した蓄電素子の電圧値が閾値よりも高いとき、励磁コイルの通電を遮断する第2スイッチ素子を有する。コントローラは、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子のそれぞれを制御する。   The power storage system of the present invention includes a power storage device, a relay, a first switch element, a current interrupt circuit, and a controller. The power storage device includes a plurality of power storage elements that are electrically connected in series. The relay connects the power storage device to the load when the excitation coil is energized, and disconnects the connection between the power storage device and the load when the excitation coil is not energized. The first switch element switches between ON that allows energization of the exciting coil and OFF that interrupts energization of the exciting coil. The current cutoff circuit includes a second switch element that cuts off the energization of the exciting coil when the voltage value of the storage element detected using the voltage detection line is higher than a threshold value. The controller controls each of the first switch element and the second switch element.

本発明によれば、第1スイッチ素子がオンの状態で故障しても、コントローラが第2スイッチ素子を制御することにより、励磁コイルの通電を遮断できる。これにより、第1スイッチ素子が故障しても、蓄電装置および負荷の接続を遮断できる。   According to the present invention, even if the first switch element is in an on state, the controller can control the second switch element to cut off the energization of the exciting coil. Thereby, even if a 1st switch element fails, the connection of an electrical storage apparatus and load can be interrupted | blocked.

電池システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a battery system. 電流遮断回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a current interruption circuit. 実施例1において、システムメインリレーを駆動する回路を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the circuit which drives a system main relay. 実施例1において、システムメインリレーを駆動する回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating processing for determining a failure of a circuit that drives a system main relay in the first embodiment. 実施例2において、システムメインリレーを駆動する回路を示す図である。In Example 2, it is a figure which shows the circuit which drives a system main relay. 実施例2において、システムメインリレーを駆動する回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating processing for determining a failure of a circuit that drives a system main relay in the second embodiment. 実施例3において、システムメインリレーを駆動する回路を示す図である。In Example 3, it is a figure which shows the circuit which drives a system main relay. 実施例3において、システムメインリレーを駆動する回路の故障を判別する処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating processing for determining a failure of a circuit that drives a system main relay in the third embodiment.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

図1は、本実施例の電池システム(本発明の蓄電システムに相当する)の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a battery system of the present embodiment (corresponding to the power storage system of the present invention).

組電池(本発明の蓄電装置に相当する)10は、電気的に直列に接続された複数の単電池(本発明の蓄電素子に相当する)11を有する。単電池11としては、二次電池や電気二重層キャパシタを用いることができる。組電池10は、正極ラインPLおよび負極ラインNLを介して、負荷20と接続されている。負荷20は、組電池10の放電電力を受けて動作したり、組電池10を充電するための電力を生成したりする。本実施例の電池システムを車両に搭載したとき、負荷20としては、モータ・ジェネレータを用いることができる。   The assembled battery (corresponding to the power storage device of the present invention) 10 has a plurality of unit cells (corresponding to the power storage element of the present invention) 11 electrically connected in series. As the cell 11, a secondary battery or an electric double layer capacitor can be used. The assembled battery 10 is connected to the load 20 via the positive electrode line PL and the negative electrode line NL. The load 20 operates by receiving the discharge power of the assembled battery 10 or generates power for charging the assembled battery 10. When the battery system of this embodiment is mounted on a vehicle, a motor / generator can be used as the load 20.

正極ラインPLには、システムメインリレーSMR−Bが設けられ、負極ラインNLには、システムメインリレーSMR−Gが設けられている。システムメインリレーSMR−B,SMR−Gは、コントローラ40からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。   A system main relay SMR-B is provided in the positive electrode line PL, and a system main relay SMR-G is provided in the negative electrode line NL. System main relays SMR-B and SMR-G are switched between on and off in response to a control signal from controller 40.

電圧センサ31は、組電池10の電圧値VBを検出し、検出結果をコントローラ40に出力する。正極ラインPLおよび負極ラインNLには、コンデンサ(平滑コンデンサ)C1が接続されている。電圧センサ32は、コンデンサC1の電圧値VLを検出し、検出結果をコントローラ40に出力する。   The voltage sensor 31 detects the voltage value VB of the assembled battery 10 and outputs the detection result to the controller 40. A capacitor (smoothing capacitor) C1 is connected to the positive electrode line PL and the negative electrode line NL. The voltage sensor 32 detects the voltage value VL of the capacitor C1 and outputs the detection result to the controller 40.

図2に示すように、組電池10には、電圧検出ラインL1を介して、電流遮断回路50が接続されている。電流遮断回路50は、単電池11が過充電状態であるときに、組電池10および負荷20の接続を遮断するために用いられる。具体的には、単電池11が過充電状態であるとき、電流遮断回路50は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオンからオフに切り替える。   As shown in FIG. 2, a current interrupt circuit 50 is connected to the assembled battery 10 via a voltage detection line L1. The current cut-off circuit 50 is used to cut off the connection between the assembled battery 10 and the load 20 when the unit cell 11 is in an overcharged state. Specifically, when the cell 11 is in an overcharged state, the current interrupt circuit 50 switches the system main relays SMR-B and SMR-G from on to off.

電流遮断回路50は、抵抗R1を有しており、抵抗R1は、各電圧検出ラインL1に設けられている。抵抗R1は、組電池10(単電池11)からの過電圧が電流遮断回路50に印加することを防止するために用いられる。すなわち、電流遮断回路50に過電圧が印加しようとするときには、抵抗R1が溶断することにより、電流遮断回路50に対する過電圧の印加を防止している。   The current interrupt circuit 50 includes a resistor R1, and the resistor R1 is provided in each voltage detection line L1. The resistor R1 is used to prevent an overvoltage from the assembled battery 10 (unit cell 11) from being applied to the current interrupt circuit 50. That is, when an overvoltage is to be applied to the current interrupt circuit 50, the resistor R1 is blown to prevent the overvoltage from being applied to the current interrupt circuit 50.

電流遮断回路50は、複数のツェナーダイオードDを有する。各ツェナーダイオードDは、電圧検出ラインL1を介して、各単電池11と電気的に並列に接続されている。ここで、ツェナーダイオードDのカソードは、単電池11の正極端子と接続されており、ツェナーダイオードDのアノードは、単電池11の負極端子と接続されている。複数のツェナーダイオードDは、電気的に直列に接続されている。   The current interrupt circuit 50 includes a plurality of Zener diodes D. Each zener diode D is electrically connected in parallel with each unit cell 11 via a voltage detection line L1. Here, the cathode of the Zener diode D is connected to the positive terminal of the single battery 11, and the anode of the Zener diode D is connected to the negative terminal of the single battery 11. The plurality of Zener diodes D are electrically connected in series.

ツェナーダイオードDは、組電池10(単電池11)からの過電圧が電流遮断回路50に印加することを抑制するために用いられる。すなわち、電流遮断回路50に過電圧が印加しようとするときには、ツェナーダイオードDが導通状態となることにより、カソードからアノードの側に電流を流すことができる。これにより、後述するIC(Integrated Circuit)51の側に過電圧が印加されることを抑制できる。   The Zener diode D is used to suppress application of an overvoltage from the assembled battery 10 (unit cell 11) to the current interrupt circuit 50. That is, when an overvoltage is to be applied to the current interrupt circuit 50, the Zener diode D becomes conductive, so that a current can flow from the cathode to the anode. Thereby, it can suppress that an overvoltage is applied to the IC (Integrated Circuit) 51 side mentioned later.

ツェナーダイオードDが導通状態となったとき、抵抗R1に電流を流すことにより、抵抗R1を溶断させることができる。すなわち、組電池10からIC51に過電圧が印加しようとしたときには、抵抗R1が溶断することにより、組電池10およびIC51の接続を遮断することができる。これにより、IC51を保護することができる。なお、電流遮断回路50への過電圧の印加を除外できれば、ツェナーダイオードDを省略することができる。   When the Zener diode D becomes conductive, the resistor R1 can be blown by passing a current through the resistor R1. That is, when an overvoltage is to be applied from the assembled battery 10 to the IC 51, the connection between the assembled battery 10 and the IC 51 can be interrupted by fusing the resistor R <b> 1. Thereby, the IC 51 can be protected. Note that the Zener diode D can be omitted if the application of the overvoltage to the current interrupt circuit 50 can be excluded.

電流遮断回路50は、コンデンサC2を有する。コンデンサC2の一端は、電圧検出ラインL1に接続されており、コンデンサC2の他端は、接地されている。コンデンサC2は、各電圧検出ラインL1に対して設けられており、電圧検出ラインL1におけるノイズを低減するために用いられる。電圧検出ラインL1に対するコンデンサC2の接続点は、後述するIC51と、電圧検出ラインL1に対するツェナーダイオードDの接続点との間に位置している。なお、ノイズの影響を無視できれば、コンデンサC2を省略することもできる。   The current interrupt circuit 50 includes a capacitor C2. One end of the capacitor C2 is connected to the voltage detection line L1, and the other end of the capacitor C2 is grounded. The capacitor C2 is provided for each voltage detection line L1, and is used to reduce noise in the voltage detection line L1. A connection point of the capacitor C2 to the voltage detection line L1 is located between an IC 51 described later and a connection point of the Zener diode D to the voltage detection line L1. If the influence of noise can be ignored, the capacitor C2 can be omitted.

電流遮断回路50は、IC51を有する。IC51は、コントローラ40から起動信号を受けたり、停止信号を受けたりする。起動信号とは、電源(図示せず)からの電力をIC51に供給することを許容する信号であり、起動信号によって、IC51を動作させることができる。停止信号とは、電源からIC51への電力供給を停止させる信号であり、停止信号によって、IC51の動作を停止させることができる。   The current interruption circuit 50 has an IC 51. The IC 51 receives a start signal or a stop signal from the controller 40. The activation signal is a signal that allows power from a power source (not shown) to be supplied to the IC 51, and the IC 51 can be operated by the activation signal. The stop signal is a signal for stopping power supply from the power source to the IC 51, and the operation of the IC 51 can be stopped by the stop signal.

IC51は、コンパレータCMPを有する。各単電池11の正極端子と接続された電圧検出ラインL1は、コンパレータCMPの負側入力端子と接続されている。また、各単電池11の負極端子と接続された電圧検出ラインL1は、コンパレータCMPの正側入力端子と接続されている。   The IC 51 has a comparator CMP. The voltage detection line L1 connected to the positive terminal of each unit cell 11 is connected to the negative input terminal of the comparator CMP. In addition, the voltage detection line L1 connected to the negative terminal of each unit cell 11 is connected to the positive input terminal of the comparator CMP.

ここで、図2に示すように、一方の単電池11の正極端子と、他方の単電池11の負極端子とに接続された電圧検出ラインL1は、分岐している。分岐された電圧検出ラインL1は、一方のコンパレータCMPにおける正側入力端子と、他方のコンパレータCMPにおける負側入力端子とにそれぞれ接続されている。   Here, as shown in FIG. 2, the voltage detection line L1 connected to the positive terminal of one unit cell 11 and the negative terminal of the other unit cell 11 is branched. The branched voltage detection line L1 is connected to the positive input terminal of one comparator CMP and the negative input terminal of the other comparator CMP.

コンパレータCMPは、単電池11における正極端子および負極端子の間の電位差、言い換えれば、単電池11の電圧値を出力する。IC51は、コンパレータCMPと接続されたOR回路52を有しており、コンパレータCMPの出力信号は、OR回路52に入力される。OR回路52は、複数のコンパレータCMPと接続されており、いずれかのコンパレータCMPの出力信号がOR回路52に入力されると、OR回路52は出力信号を生成する。   The comparator CMP outputs the potential difference between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal in the unit cell 11, in other words, the voltage value of the unit cell 11. The IC 51 has an OR circuit 52 connected to the comparator CMP, and an output signal from the comparator CMP is input to the OR circuit 52. The OR circuit 52 is connected to a plurality of comparators CMP, and when an output signal of any one of the comparators CMP is input to the OR circuit 52, the OR circuit 52 generates an output signal.

本実施例において、複数のコンパレータCMPは、互いに異なるタイミングで動作する。すなわち、複数のコンパレータCMPにおける出力信号は、互いに異なるタイミングにおいて、OR回路52に入力される。このため、各単電池11の電圧値が検出されるたびに、この電圧値に相当する信号をOR回路52が出力する。   In the present embodiment, the plurality of comparators CMP operate at different timings. That is, output signals from the plurality of comparators CMP are input to the OR circuit 52 at different timings. For this reason, every time the voltage value of each cell 11 is detected, the OR circuit 52 outputs a signal corresponding to this voltage value.

IC51は、OR回路52と接続されたアラーム確定回路53を有しており、OR回路52の出力信号は、アラーム確定回路53に入力される。アラーム確定回路53は、単電池11の過充電状態を判別し、単電池11が過充電状態であるときには、アラーム信号を出力する。アラーム信号とは、単電池11が過充電状態であることを示す信号である。   The IC 51 has an alarm confirmation circuit 53 connected to the OR circuit 52, and an output signal of the OR circuit 52 is input to the alarm confirmation circuit 53. The alarm confirmation circuit 53 determines the overcharge state of the unit cell 11, and outputs an alarm signal when the unit cell 11 is in the overcharge state. The alarm signal is a signal indicating that the unit cell 11 is in an overcharged state.

アラーム確定回路53は、コンパレータによって構成することができる。OR回路52の出力信号(単電池11の電圧値)は、アラーム確定回路(コンパレータ)53における負側入力端子に入力される。また、閾値(電圧値)V_thは、アラーム確定回路(コンパレータ)53における正側入力端子に入力される。   The alarm confirmation circuit 53 can be configured by a comparator. The output signal of the OR circuit 52 (the voltage value of the unit cell 11) is input to the negative input terminal of the alarm determination circuit (comparator) 53. The threshold value (voltage value) V_th is input to the positive input terminal of the alarm determination circuit (comparator) 53.

閾値(電圧値)V_thは、単電池11の過充電状態を判別するための電圧値であり、単電池11の充放電特性などを考慮して適宜設定することができる。例えば、閾値(電圧値)V_thとしては、単電池11が実際に過充電状態となるときの電圧値に設定したり、単電池11が実際に過充電状態となるときの電圧値よりも低い値に設定したりすることができる。   The threshold value (voltage value) V_th is a voltage value for determining the overcharge state of the unit cell 11 and can be appropriately set in consideration of the charge / discharge characteristics of the unit cell 11 and the like. For example, the threshold value (voltage value) V_th is set to a voltage value when the cell 11 is actually overcharged, or a value lower than the voltage value when the cell 11 is actually overcharged. Can be set.

OR回路52の出力信号(単電池11の電圧値)が閾値(電圧値)V_thよりも高いときには、アラーム確定回路(コンパレータ)53の出力信号(アラーム信号)が生成される。一方、OR回路52の出力信号(単電池11の電圧値)が閾値(電圧値)V_thよりも低いときには、アラーム確定回路(コンパレータ)53の出力信号(アラーム信号)が生成されない。   When the output signal of the OR circuit 52 (voltage value of the single cell 11) is higher than the threshold value (voltage value) V_th, the output signal (alarm signal) of the alarm determination circuit (comparator) 53 is generated. On the other hand, when the output signal of the OR circuit 52 (voltage value of the single battery 11) is lower than the threshold value (voltage value) V_th, the output signal (alarm signal) of the alarm determination circuit (comparator) 53 is not generated.

IC51は、アラーム確定回路53と接続されたアラームラッチ回路54を有しており、アラーム確定回路53の出力信号(アラーム信号)が、アラームラッチ回路54に入力される。アラームラッチ回路54は、アラーム確定回路53からの入力信号を保持して、ラッチ信号(アラーム信号に相当する)を出力する。   The IC 51 has an alarm latch circuit 54 connected to the alarm confirmation circuit 53, and an output signal (alarm signal) of the alarm confirmation circuit 53 is input to the alarm latch circuit 54. The alarm latch circuit 54 holds the input signal from the alarm confirmation circuit 53 and outputs a latch signal (corresponding to an alarm signal).

IC51(アラームラッチ回路54)は、フォトカプラ55と接続されている。フォトカプラ55は、スイッチ素子として用いられ、アラームラッチ回路54からのラッチ信号を受けることにより、オフからオンに切り替わる。フォトカプラ55は、絶縁素子であるため、フォトカプラ55の入力側に位置する回路(高電圧回路)と、フォトカプラ55の出力側に位置する回路(低電圧回路)とを絶縁状態とすることができる。言い換えれば、フォトカプラ55は、入力信号としての高電圧信号を、出力信号としての低電圧信号に変換することができる。   The IC 51 (alarm latch circuit 54) is connected to the photocoupler 55. The photocoupler 55 is used as a switch element, and switches from off to on by receiving a latch signal from the alarm latch circuit 54. Since the photocoupler 55 is an insulating element, the circuit located on the input side of the photocoupler 55 (high voltage circuit) and the circuit located on the output side of the photocoupler 55 (low voltage circuit) are insulated. Can do. In other words, the photocoupler 55 can convert a high voltage signal as an input signal into a low voltage signal as an output signal.

フォトカプラ55は、OR回路56と接続されている。フォトカプラ55がオフからオンに切り替わったとき、フォトカプラ55の出力信号がOR回路56に入力される。これにより、OR回路56から出力信号が生成され、この出力信号がスイッチ素子(SW、本発明の第2スイッチ素子に相当する)57に入力される。スイッチ素子57は、OR回路56の出力信号を受けて、オンからオフに切り替わる。ここで、OR回路56の出力信号がスイッチ素子57に入力されていないとき、スイッチ素子57はオンになる。   The photocoupler 55 is connected to the OR circuit 56. When the photocoupler 55 is switched from OFF to ON, the output signal of the photocoupler 55 is input to the OR circuit 56. As a result, an output signal is generated from the OR circuit 56, and this output signal is input to the switch element 57 (SW, which corresponds to the second switch element of the present invention). The switch element 57 receives the output signal of the OR circuit 56 and switches from on to off. Here, when the output signal of the OR circuit 56 is not input to the switch element 57, the switch element 57 is turned on.

OR回路56には、コントローラ40からの出力信号が入力される。コントローラ40の出力信号がOR回路56に入力されると、OR回路56から出力信号が生成される。この場合にも、上述したように、スイッチ素子57がオンからオフに切り替わる。   An output signal from the controller 40 is input to the OR circuit 56. When the output signal of the controller 40 is input to the OR circuit 56, an output signal is generated from the OR circuit 56. Also in this case, as described above, the switch element 57 is switched from on to off.

電流遮断回路50において、閾値V_thよりも高い電圧値をアラーム確定回路53に入力すれば、IC51が正常に動作するか否かを判別できる。例えば、複数のコンパレータCMPを用いることにより、直列に接続された複数の単電池11の電圧値をアラーム確定回路53に入力することができる。複数の単電池11の電圧値は、各単電池11の電圧値よりも高いため、複数の単電池11の電圧値を閾値V_thよりも高くすることができる。   In the current interrupt circuit 50, if a voltage value higher than the threshold value V_th is input to the alarm determination circuit 53, it can be determined whether or not the IC 51 operates normally. For example, the voltage values of the plurality of single cells 11 connected in series can be input to the alarm determination circuit 53 by using the plurality of comparators CMP. Since the voltage value of the plurality of unit cells 11 is higher than the voltage value of each unit cell 11, the voltage value of the plurality of unit cells 11 can be made higher than the threshold value V_th.

閾値V_thよりも高い電圧値をアラーム確定回路53に入力したとき、IC51が正常であれば、アラーム確定回路53からアラーム信号が出力され、スイッチ素子57がオンからオフに切り替わる。スイッチ素子57がオフになれば、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオフになる。ここで、コンデンサC1を放電すれば、電圧値VLは電圧値VBよりも低いままとなる。例えば、コンデンサC1を0[V]まで放電し、電圧値VLが0[V]のままであれば、電流遮断回路50(IC51)が正常であると判別できる。   When a voltage value higher than the threshold value V_th is input to the alarm determination circuit 53, if the IC 51 is normal, an alarm signal is output from the alarm determination circuit 53, and the switch element 57 is switched from on to off. When switch element 57 is turned off, system main relays SMR-B and SMR-G are turned off. Here, if the capacitor C1 is discharged, the voltage value VL remains lower than the voltage value VB. For example, if the capacitor C1 is discharged to 0 [V] and the voltage value VL remains 0 [V], it can be determined that the current cutoff circuit 50 (IC51) is normal.

閾値V_thよりも高い電圧値をアラーム確定回路53に入力したにも関わらず、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオフにならなければ、電流遮断回路50(IC51)が故障していることを判別できる。システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオフにならないとき、コンデンサC1を放電しても、電圧値VLは電圧値VBと等しくなる。このため、閾値V_thよりも高い電圧値をアラーム確定回路53に入力したにも関わらず、電圧値VLが0[V]よりも高いときには、電流遮断回路50が故障していることを判別できる。   If the system main relays SMR-B and SMR-G are not turned off even though a voltage value higher than the threshold value V_th is input to the alarm determination circuit 53, the current interrupt circuit 50 (IC51) is faulty. Can be determined. When system main relays SMR-B and SMR-G are not turned off, voltage value VL becomes equal to voltage value VB even if capacitor C1 is discharged. For this reason, when the voltage value VL is higher than 0 [V] even though a voltage value higher than the threshold value V_th is input to the alarm determination circuit 53, it can be determined that the current interrupt circuit 50 has failed.

図3は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを駆動する回路の構成を示す。システムメインリレーSMR−Bは、可動接点MC−Bおよび固定接点FC−Bを有する。固定接点FC−Bは、正極ラインPLと接続されており、可動接点MC−Bが固定接点FC−Bに接触すると、システムメインリレーSMR−Bがオンになる。可動接点MC−Bが固定接点FC−Bから離れると、システムメインリレーSMR−Bがオフになる。   FIG. 3 shows a configuration of a circuit for driving the system main relays SMR-B and SMR-G. The system main relay SMR-B has a movable contact MC-B and a fixed contact FC-B. The fixed contact FC-B is connected to the positive electrode line PL. When the movable contact MC-B comes into contact with the fixed contact FC-B, the system main relay SMR-B is turned on. When the movable contact MC-B is separated from the fixed contact FC-B, the system main relay SMR-B is turned off.

励磁コイル61は、電源60と接続されており、電源60からの電流が励磁コイル61に流れると、励磁コイル61の通電によって発生した磁力によって、可動接点MC−Bを固定接点FC−Bに接触させることができる。一方、励磁コイル61に電流が流れていないとき、バネ(図示せず)の付勢力を用いて、可動接点MC−Bを固定接点FC−Bから離すことができる。   The exciting coil 61 is connected to the power source 60. When the current from the power source 60 flows to the exciting coil 61, the magnetic contact generated by energizing the exciting coil 61 brings the movable contact MC-B into contact with the fixed contact FC-B. Can be made. On the other hand, when no current flows through the exciting coil 61, the movable contact MC-B can be separated from the fixed contact FC-B by using the biasing force of a spring (not shown).

システムメインリレーSMR−Gは、可動接点MC−Gおよび固定接点FC−Gを有する。固定接点FC−Gは、負極ラインNLと接続されており、可動接点MC−Gが固定接点FC−Gに接触すると、システムメインリレーSMR−Gがオンになる。可動接点MC−Gが固定接点FC−Gから離れると、システムメインリレーSMR−Gがオフになる。   The system main relay SMR-G has a movable contact MC-G and a fixed contact FC-G. The fixed contact FC-G is connected to the negative electrode line NL, and when the movable contact MC-G comes into contact with the fixed contact FC-G, the system main relay SMR-G is turned on. When the movable contact MC-G moves away from the fixed contact FC-G, the system main relay SMR-G is turned off.

励磁コイル62は、電源60と接続されており、電源60からの電流を励磁コイル62に流すことができる。システムメインリレーSMR−Bと同様に、励磁コイル62の通電および非通電を切り替えることにより、可動接点MC−Gを固定接点FC−Gに接触させたり、固定接点FC−Gから離したりすることができる。   The excitation coil 62 is connected to the power source 60, and the current from the power source 60 can flow through the excitation coil 62. Similar to the system main relay SMR-B, the movable contact MC-G can be brought into contact with the fixed contact FC-G or separated from the fixed contact FC-G by switching between energization and non-energization of the exciting coil 62. it can.

励磁コイル61および電源60の間には、スイッチ素子(SW、本発明の第1スイッチ素子に相当する)63が設けられている。スイッチ素子63は、コントローラ40からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。一方、電流遮断回路50のスイッチ素子57の一端は励磁コイル62と接続されており、スイッチ素子57の他端は接地されている。励磁コイル61,62は直列に接続されているため、スイッチ素子63,57がオンであるとき、電源60から励磁コイル61,62に電流が流れる。スイッチ素子63,57の少なくとも一方がオフであれば、励磁コイル61,62に電流が流れない。   A switching element (SW, corresponding to the first switching element of the present invention) 63 is provided between the exciting coil 61 and the power source 60. The switch element 63 receives the control signal from the controller 40 and switches between on and off. On the other hand, one end of the switch element 57 of the current interrupt circuit 50 is connected to the exciting coil 62, and the other end of the switch element 57 is grounded. Since the exciting coils 61 and 62 are connected in series, a current flows from the power source 60 to the exciting coils 61 and 62 when the switch elements 63 and 57 are on. If at least one of the switch elements 63 and 57 is OFF, no current flows through the exciting coils 61 and 62.

スイッチ素子63および励磁コイル61を接続するラインには、電圧センサ71が接続されている。スイッチ素子63がオンであるとき、電圧センサ71によって検出される電圧値V1は、電源60の電圧値となる。一方、スイッチ素子63がオフであるとき、電圧値V1は0[V]になる。   A voltage sensor 71 is connected to a line connecting the switch element 63 and the exciting coil 61. When the switch element 63 is on, the voltage value V <b> 1 detected by the voltage sensor 71 is the voltage value of the power supply 60. On the other hand, when the switch element 63 is off, the voltage value V1 is 0 [V].

図3に示す構成では、スイッチ素子63,57がオンであるときに、励磁コイル61,62に電流が流れるため、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを同時にオンにすることができる。ここで、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを同時にオンにすると、組電池10からコンデンサC1に突入電流が流れてしまう。そこで、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオンにする前に、コンデンサC1を充電しておくことができる。コンデンサC1を充電するときの電源は、組電池10とは異なる電源が用いられる。   In the configuration shown in FIG. 3, since the current flows through the exciting coils 61 and 62 when the switch elements 63 and 57 are on, the system main relays SMR-B and SMR-G can be turned on simultaneously. Here, when the system main relays SMR-B and SMR-G are simultaneously turned on, an inrush current flows from the assembled battery 10 to the capacitor C1. Therefore, the capacitor C1 can be charged before the system main relays SMR-B and SMR-G are turned on. As a power source for charging the capacitor C1, a power source different from that of the assembled battery 10 is used.

図3に示す構成によれば、スイッチ素子63がオンの状態で故障しても、電流遮断回路50のスイッチ素子57をオフにすることにより、励磁コイル61,62に電流が流れることを防止できる。このため、励磁コイル61,62に電流が流れ続け、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオンのままになることを防止できる。   According to the configuration shown in FIG. 3, even if the switch element 63 is in the on state, the current can be prevented from flowing through the exciting coils 61 and 62 by turning off the switch element 57 of the current interrupt circuit 50. . For this reason, it can be prevented that the current continues to flow through the exciting coils 61 and 62 and the system main relays SMR-B and SMR-G remain on.

本実施例において、スイッチ素子63,57を設ける位置は、図3に示す位置に限るものではない。すなわち、励磁コイル61,62に電流を流すラインであれば、スイッチ素子63,57を設ける位置は適宜設定することができる。ここで、電圧センサ71は、電源60と接続されるスイッチ素子63の端部とは反対側の端部に対して接続すればよい。   In the present embodiment, the positions where the switch elements 63 and 57 are provided are not limited to the positions shown in FIG. That is, as long as the current flows through the exciting coils 61 and 62, the positions where the switch elements 63 and 57 are provided can be set as appropriate. Here, the voltage sensor 71 may be connected to the end opposite to the end of the switch element 63 connected to the power source 60.

次に、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを駆動する回路の故障を判別する処理について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。図4に示す処理は、コントローラ40によって実行される。図4に示す処理を開始するとき、スイッチ素子57,63はオンである。   Next, processing for determining a failure of a circuit that drives the system main relays SMR-B and SMR-G will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 4 is executed by the controller 40. When the processing shown in FIG. 4 is started, the switch elements 57 and 63 are on.

ステップS101において、コントローラ40は、電流遮断回路50のスイッチ素子57をオフにするための制御信号を出力する。コントローラ40から出力された制御信号は、電流遮断回路50のOR回路56に入力され、OR回路56の出力信号によって、スイッチ素子57をオフにすることができる。   In step S <b> 101, the controller 40 outputs a control signal for turning off the switch element 57 of the current interrupt circuit 50. The control signal output from the controller 40 is input to the OR circuit 56 of the current interrupt circuit 50, and the switch element 57 can be turned off by the output signal of the OR circuit 56.

ステップS102において、コントローラ40は、コンデンサC1を放電させる。例えば、コンデンサC1の放電電流を負荷20に流すことができる。これにより、コンデンサC1の電圧値が低下するが、このときの電圧低下量ΔVcは予め設定されている。コントローラ40は、電圧センサ32によって検出された電圧値VLを監視することにより、電圧低下量ΔVcだけ、コンデンサC1を放電させることができる。   In step S102, the controller 40 discharges the capacitor C1. For example, the discharge current of the capacitor C1 can be passed through the load 20. As a result, the voltage value of the capacitor C1 decreases, but the voltage decrease amount ΔVc at this time is preset. The controller 40 can discharge the capacitor C1 by the voltage drop amount ΔVc by monitoring the voltage value VL detected by the voltage sensor 32.

ステップS103において、コントローラ40は、下記式(1)に示す条件を満たすか否かを判別する。   In step S103, the controller 40 determines whether or not a condition represented by the following formula (1) is satisfied.

コントローラ40は、電圧センサ31を用いることにより、上記式(1)に示す電圧値VBを検出することができる。また、コントローラ40は、電圧センサ32を用いることにより、上記式(1)に示す電圧値VLを検出することができる。上記式(1)に示すΔVcは、ステップS102の処理における電圧低下量である。   The controller 40 can detect the voltage value VB shown in the above equation (1) by using the voltage sensor 31. In addition, the controller 40 can detect the voltage value VL shown in the above equation (1) by using the voltage sensor 32. ΔVc shown in the above equation (1) is a voltage drop amount in the process of step S102.

上記式(1)に示す条件を満たさないとき、コントローラ40は、ステップS101の処理における制御信号が電流遮断回路50に入力されていないと判別する。具体的には、コントローラ40は、コントローラ40および電流遮断回路50(OR回路56)を接続するラインに異常が発生していると判別する。コントローラ40からの制御信号が電流遮断回路50(OR回路56)に入力されないとき、電流遮断回路50のスイッチ素子57がオフにならないため、電源60から励磁コイル61,62に電流が流れ、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオンのままとなる。   When the condition shown in the above equation (1) is not satisfied, the controller 40 determines that the control signal in the process of step S101 is not input to the current interrupt circuit 50. Specifically, the controller 40 determines that an abnormality has occurred in the line connecting the controller 40 and the current interrupt circuit 50 (OR circuit 56). When the control signal from the controller 40 is not input to the current interrupt circuit 50 (OR circuit 56), the switch element 57 of the current interrupt circuit 50 is not turned off. Relays SMR-B and SMR-G remain on.

これにより、電圧値VB,VLは等しくなり、上記式(1)に示す条件を満たさないことになる。このとき、コントローラ40は、ステップS106において警告を行う。警告を行う手段は、音や表示などを用いてユーザなどに警告できるものであればよい。   As a result, the voltage values VB and VL are equal, and the condition shown in the above equation (1) is not satisfied. At this time, the controller 40 issues a warning in step S106. The warning means may be any means that can warn the user or the like using sound or display.

ステップS102,S103の処理を行うとき、電圧センサ31,32の検出誤差を考慮して、電圧低下量ΔVcを設定することができる。電圧センサ31,32の検出誤差によっては、実際の電圧値(真値)VB,VLが等しくても、電圧センサ31,32によって検出された電圧値(検出値)VB,VLの間で電圧差ΔVeが発生することがある。この電圧差ΔVeを除外するために、電圧低下量ΔVcは、電圧差ΔVeよりも大きい値に設定することができる。   When performing the processing of steps S102 and S103, the voltage drop amount ΔVc can be set in consideration of the detection error of the voltage sensors 31 and 32. Depending on the detection errors of the voltage sensors 31 and 32, even if the actual voltage values (true values) VB and VL are equal, the voltage difference between the voltage values (detection values) VB and VL detected by the voltage sensors 31 and 32. ΔVe may occur. In order to exclude this voltage difference ΔVe, the voltage drop amount ΔVc can be set to a value larger than the voltage difference ΔVe.

上記式(1)に示す条件を満たすとき、コントローラ40は、ステップS101の処理における制御信号が電流遮断回路50に入力されていると判別する。具体的には、コントローラ40は、コントローラ40および電流遮断回路50を接続するラインが正常であると判別する。コントローラ40からの制御信号が電流遮断回路50に入力されているときには、スイッチ素子57がオフになり、励磁コイル61,62には電流が流れないため、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオフになる。これにより、電圧値VLは、電圧低下量ΔVcの分だけ電圧値VBよりも低くなり、上記式(1)に示す条件を満たすことになる。   When the condition shown in the above equation (1) is satisfied, the controller 40 determines that the control signal in the process of step S101 is input to the current interrupt circuit 50. Specifically, the controller 40 determines that the line connecting the controller 40 and the current interrupt circuit 50 is normal. When the control signal from the controller 40 is input to the current interrupt circuit 50, the switch element 57 is turned off and no current flows through the exciting coils 61 and 62. Therefore, the system main relays SMR-B and SMR-G are turned on. Turn off. As a result, the voltage value VL becomes lower than the voltage value VB by the amount of voltage drop ΔVc, and the condition shown in the above equation (1) is satisfied.

上記式(1)に示す条件を満たすとき、コントローラ40は、ステップS104において、スイッチ素子63をオフにするための制御信号を出力する。ここで、スイッチ素子63が正常であれば、スイッチ素子63はオフになる。   When the condition shown in the above equation (1) is satisfied, the controller 40 outputs a control signal for turning off the switch element 63 in step S104. Here, if the switch element 63 is normal, the switch element 63 is turned off.

ステップS105において、コントローラ40は、電圧センサ71によって検出された電圧値V1が0[V]であるか否かを判別する。電圧値V1が0[V]であるとき、コントローラ40は、スイッチ素子63が正常であると判別し、図4に示す処理を終了する。一方、スイッチ素子63がオンの状態で故障していれば、電圧値V1は電源60の電圧値を示し、0[V]よりも高くなる。したがって、電圧値V1が0[V]ではないとき、コントローラ40は、スイッチ素子63が故障していると判別する。このとき、コントローラ40は、上述したステップS106の処理を行う。   In step S105, the controller 40 determines whether or not the voltage value V1 detected by the voltage sensor 71 is 0 [V]. When the voltage value V1 is 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 63 is normal, and ends the process shown in FIG. On the other hand, if the switch element 63 is in a failure state in the on state, the voltage value V1 indicates the voltage value of the power supply 60 and is higher than 0 [V]. Therefore, when the voltage value V1 is not 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 63 has failed. At this time, the controller 40 performs the process of step S106 described above.

なお、ステップS105の処理では、電圧センサ71の検出誤差を考慮することができる。具体的には、ステップS105において、0[V]を基準として、電圧センサ71の検出誤差の範囲内に電圧値V1が含まれているか否かを判別することもできる。ここで、検出誤差の範囲内に電圧値V1が含まれていれば、コントローラ40は、スイッチ素子63が正常であると判別できる。一方、検出誤差の範囲内に電圧値V1が含まれていなければ、コントローラ40は、スイッチ素子63がオンの状態で故障していると判別できる。   In the process of step S105, the detection error of the voltage sensor 71 can be considered. Specifically, in step S105, it is possible to determine whether or not the voltage value V1 is included in the detection error range of the voltage sensor 71 on the basis of 0 [V]. Here, if the voltage value V1 is included in the detection error range, the controller 40 can determine that the switch element 63 is normal. On the other hand, if the voltage value V1 is not included in the detection error range, the controller 40 can determine that the switch element 63 is in a failure state and is in failure.

本実施例では、電圧センサ71を用いて、スイッチ素子63の故障を判別しているが、これに限るものではない。具体的には、電流センサを用いて、スイッチ素子63の故障を判別することができる。   In this embodiment, the failure of the switch element 63 is determined using the voltage sensor 71, but the present invention is not limited to this. Specifically, a failure of the switch element 63 can be determined using a current sensor.

例えば、スイッチ素子57がオンであるとき、コントローラ40は、スイッチ素子63をオフにするための制御信号を出力する。ここで、スイッチ素子63がオフになれば、電流センサによって検出された電流値が0[A]となる。一方、スイッチ素子63がオンの状態で故障していれば、電流値が0[A]よりも大きくなる。このように、電流センサによって検出された電流値に基づいて、スイッチ素子63がオンの状態で故障しているか否かを判別できる。   For example, when the switch element 57 is on, the controller 40 outputs a control signal for turning off the switch element 63. Here, if the switch element 63 is turned off, the current value detected by the current sensor becomes 0 [A]. On the other hand, if the switch element 63 is in the on state and fails, the current value becomes larger than 0 [A]. Thus, based on the current value detected by the current sensor, it can be determined whether or not the switch element 63 is in a failure state in the ON state.

次に、本発明の実施例2である電池システムについて説明する。本実施例において、実施例1で説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1と異なる点について、主に説明する。   Next, a battery system that is Embodiment 2 of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described.

図5は、本実施例において、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを駆動する回路を示す。図5に示すように、励磁コイル61,62は、並列に接続されている。スイッチ素子(SW、本発明の第1スイッチ素子に相当する)64の一端は電源60に接続され、スイッチ素子64の他端は励磁コイル61に接続されている。これにより、スイッチ素子57,64をオンにすることにより、電源60から励磁コイル61に電流を流すことができる。スイッチ素子64のオンおよびオフは、コントローラ40によって制御される。   FIG. 5 shows a circuit for driving the system main relays SMR-B and SMR-G in this embodiment. As shown in FIG. 5, the exciting coils 61 and 62 are connected in parallel. One end of the switch element (SW, corresponding to the first switch element of the present invention) 64 is connected to the power source 60, and the other end of the switch element 64 is connected to the exciting coil 61. Thus, by turning on the switch elements 57 and 64, a current can be passed from the power source 60 to the exciting coil 61. On / off of the switch element 64 is controlled by the controller 40.

スイッチ素子64および励磁コイル61を接続するラインには、電圧センサ72が接続されている。スイッチ素子64がオンであるとき、電圧センサ72によって検出された電圧値V2は0[V]よりも高くなる。一方、スイッチ素子64がオフであるとき、電圧値V2は0[V]になる。電圧センサ72によって検出された電圧値V2は、コントローラ40に入力される。   A voltage sensor 72 is connected to a line connecting the switch element 64 and the exciting coil 61. When the switch element 64 is on, the voltage value V2 detected by the voltage sensor 72 is higher than 0 [V]. On the other hand, when the switch element 64 is off, the voltage value V2 is 0 [V]. The voltage value V2 detected by the voltage sensor 72 is input to the controller 40.

スイッチ素子(SW、本発明の第1スイッチ素子に相当する)65および励磁コイル62は、互いに直列に接続されているとともに、スイッチ素子64および励磁コイル61に対して並列に接続されている。スイッチ素子65の一端は電源60に接続され、スイッチ素子65の他端は励磁コイル62に接続されている。これにより、スイッチ素子57,65をオンにすることにより、電源60から励磁コイル62に電流を流すことができる。スイッチ素子65のオンおよびオフは、コントローラ40によって制御される。   The switch element (SW, corresponding to the first switch element of the present invention) 65 and the exciting coil 62 are connected in series to each other and are connected in parallel to the switch element 64 and the exciting coil 61. One end of the switch element 65 is connected to the power source 60, and the other end of the switch element 65 is connected to the exciting coil 62. Thus, by turning on the switch elements 57 and 65, a current can be passed from the power source 60 to the exciting coil 62. On / off of the switch element 65 is controlled by the controller 40.

スイッチ素子65および励磁コイル62を接続するラインには、電圧センサ73が接続されている。スイッチ素子65がオンであるとき、電圧センサ73によって検出された電圧値V3は0[V]よりも高くなる。一方、スイッチ素子65がオフであるとき、電圧値V3は0[V]になる。電圧センサ73によって検出された電圧値V3は、コントローラ40に入力される。   A voltage sensor 73 is connected to a line connecting the switch element 65 and the excitation coil 62. When the switch element 65 is on, the voltage value V3 detected by the voltage sensor 73 is higher than 0 [V]. On the other hand, when the switch element 65 is off, the voltage value V3 is 0 [V]. The voltage value V3 detected by the voltage sensor 73 is input to the controller 40.

図5に示す構成によれば、スイッチ素子64,65のオンおよびオフを制御することにより、励磁コイル61,62のそれぞれに電流を流すことができる。これにより、互いに異なるタイミングにおいて、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gのオンおよびオフを切り替えることができる。   According to the configuration shown in FIG. 5, current can be passed through each of the exciting coils 61 and 62 by controlling on and off of the switch elements 64 and 65. Thereby, system main relays SMR-B and SMR-G can be switched on and off at different timings.

また、図5に示す構成において、スイッチ素子64,65の少なくとも一方がオンの状態で故障しても、スイッチ素子57をオフにすることにより、励磁コイル61,62への通電を遮断することができる。これにより、実施例1と同様の効果を得ることができる。   In the configuration shown in FIG. 5, even if at least one of the switch elements 64 and 65 is turned on, the energization to the exciting coils 61 and 62 can be cut off by turning off the switch element 57. it can. Thereby, the same effect as Example 1 can be acquired.

次に、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを駆動する回路の故障を判別する処理について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。図6に示す処理は、図4に示す処理に相当し、コントローラ40によって実行される。図6において、図4で説明した処理と同じ処理については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。図6に示す処理を開始するとき、スイッチ素子57,64,65はオンである。   Next, processing for determining a failure of a circuit that drives the system main relays SMR-B and SMR-G will be described with reference to a flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 6 corresponds to the process shown in FIG. 4 and is executed by the controller 40. In FIG. 6, the same processes as those described in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. When the processing shown in FIG. 6 is started, the switch elements 57, 64, and 65 are on.

ステップS103の処理において、上記式(1)に示す条件を満たすとき、コントローラ40は、ステップS107において、スイッチ素子64,65をオフにするための制御信号を出力する。ここで、スイッチ素子64,65が正常であれば、スイッチ素子64,65はオフになる。   In the process of step S103, when the condition shown in the above equation (1) is satisfied, the controller 40 outputs a control signal for turning off the switch elements 64 and 65 in step S107. If the switch elements 64 and 65 are normal, the switch elements 64 and 65 are turned off.

ステップS108において、コントローラ40は、電圧センサ72によって検出された電圧値V2が0[V]であるか否かを判別する。電圧値V2が0[V]であるとき、コントローラ40は、スイッチ素子64が正常であると判別し、ステップS109の処理を行う。スイッチ素子64がオンの状態で故障していれば、電圧値V2は0[V]よりも高くなる。このため、電圧値V2が0[V]ではないとき、コントローラ40は、スイッチ素子64が故障していると判別し、ステップS106の処理を行う。   In step S108, the controller 40 determines whether or not the voltage value V2 detected by the voltage sensor 72 is 0 [V]. When the voltage value V2 is 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 64 is normal, and performs the process of step S109. If the switch element 64 is on and fails, the voltage value V2 is higher than 0 [V]. For this reason, when the voltage value V2 is not 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 64 has failed, and performs the process of step S106.

ステップS109において、コントローラ40は、電圧センサ73によって検出された電圧値V3が0[V]であるか否かを判別する。電圧値V3が0[V]であるとき、コントローラ40は、スイッチ素子65が正常であると判別し、図6に示す処理を終了する。スイッチ素子65がオンの状態で故障していれば、電圧値V3は0[V]よりも高くなる。このため、電圧値V3が0[V]ではないとき、コントローラ40は、スイッチ素子65が故障していると判別し、ステップS106の処理を行う。   In step S109, the controller 40 determines whether or not the voltage value V3 detected by the voltage sensor 73 is 0 [V]. When the voltage value V3 is 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 65 is normal, and ends the process shown in FIG. If the switch element 65 is in the on state and fails, the voltage value V3 is higher than 0 [V]. For this reason, when the voltage value V3 is not 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 65 has failed, and performs the process of step S106.

ステップS108,S109の処理では、実施例1(図4に示すステップS105の処理)で説明した場合と同様に、電圧センサ72,73の検出誤差を考慮することができる。具体的には、ステップS108(又はステップS109)において、0[V]を基準として、電圧センサ72(又は電圧センサ73)の検出誤差の範囲内に電圧値V2(又は電圧値V3)が含まれているか否かを判別することもできる。ここで、検出誤差の範囲内に電圧値V2(又は電圧値V3)が含まれていれば、コントローラ40は、スイッチ素子64(又はスイッチ素子65)が正常であると判別できる。一方、検出誤差の範囲内に電圧値V2(又は電圧値V3)が含まれていなければ、コントローラ40は、スイッチ素子64(又はスイッチ素子65)が故障していると判別できる。   In the processes in steps S108 and S109, the detection errors of the voltage sensors 72 and 73 can be taken into account, as in the case described in the first embodiment (the process in step S105 shown in FIG. 4). Specifically, in step S108 (or step S109), the voltage value V2 (or voltage value V3) is included in the detection error range of the voltage sensor 72 (or voltage sensor 73) on the basis of 0 [V]. It can also be determined whether or not. Here, if the voltage value V2 (or voltage value V3) is included in the detection error range, the controller 40 can determine that the switch element 64 (or switch element 65) is normal. On the other hand, if the voltage value V2 (or voltage value V3) is not included in the detection error range, the controller 40 can determine that the switch element 64 (or switch element 65) has failed.

本実施例では、電圧センサ72,73を用いて、スイッチ素子64,65の故障を判別しているが、実施例1で説明したように、電流センサを用いて、スイッチ素子64,65がオンの状態で故障しているか否かを判別することもできる。スイッチ素子64,65をオフにする制御信号を出力したにも関わらず、電流センサによって検出される電流値が0[A]よりも大きければ、スイッチ素子64,65がオンの状態で故障していることを判別できる。   In the present embodiment, the failure of the switch elements 64 and 65 is determined using the voltage sensors 72 and 73. However, as described in the first embodiment, the switch elements 64 and 65 are turned on using the current sensor. It is also possible to determine whether or not there is a failure in this state. If the current value detected by the current sensor is greater than 0 [A] despite the output of the control signal for turning off the switch elements 64 and 65, the switch elements 64 and 65 are in the on state and have failed. Can be determined.

次に、本発明の実施例3である電池システムについて説明する。本実施例において、実施例1,2で説明した構成要素と同じ構成要素については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、実施例1,2と異なる点について、主に説明する。   Next, a battery system that is Embodiment 3 of the present invention will be described. In the present embodiment, the same components as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. Hereinafter, differences from the first and second embodiments will be mainly described.

図7は、本実施例において、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pを駆動する回路を示す。本実施例では、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gに加えて、システムメインリレーSMR−Pが設けられている。システムメインリレーSMR−Pは、正極ラインPLに設けられており、可動接点MC−Pおよび固定接点FC−Pを有する。固定接点FC−Pは、正極ラインPLに接続されている。   FIG. 7 shows a circuit for driving the system main relays SMR-B, SMR-G, and SMR-P in this embodiment. In the present embodiment, a system main relay SMR-P is provided in addition to the system main relays SMR-B and SMR-G. System main relay SMR-P is provided in positive electrode line PL, and has movable contact MC-P and fixed contact FC-P. Fixed contact FC-P is connected to positive electrode line PL.

システムメインリレーSMR−Pおよび抵抗素子R2は、互いに直列に接続されているとともに、システムメインリレーSMR−Bに対して並列に接続されている。ここで、正極ラインPLは、システムメインリレーSMR−B,SMR−Pに対して分岐している。なお、システムメインリレーSMR−Pおよび抵抗素子R2は、システムメインリレーSMR−Gに対して並列に接続することもできる。この場合には、システムメインリレーSMR−Pおよび抵抗素子R2が負極ラインNLに設けられる。   System main relay SMR-P and resistance element R2 are connected in series to each other and in parallel to system main relay SMR-B. Here, the positive electrode line PL is branched with respect to the system main relays SMR-B and SMR-P. System main relay SMR-P and resistance element R2 can also be connected in parallel to system main relay SMR-G. In this case, system main relay SMR-P and resistance element R2 are provided on negative electrode line NL.

抵抗素子R2は、組電池10および負荷20を接続するときに、組電池10からコンデンサC1に突入電流が流れることを抑制するために用いられる。すなわち、組電池10および負荷20を接続するとき、まず、コントローラ40は、システムメインリレーSMR−P,SMR−Gをオフからオンに切り替える。これにより、組電池10の放電電流が抵抗素子R2に流れ、コンデンサC1への突入電流を抑制できる。組電池10の放電電流によってコンデンサC1を充電した後に、コントローラ40は、システムメインリレーSMR−Bをオフからオンに切り替える。これにより、組電池10および負荷20の接続が完了する。   The resistance element R2 is used to suppress an inrush current from flowing from the assembled battery 10 to the capacitor C1 when the assembled battery 10 and the load 20 are connected. That is, when connecting the assembled battery 10 and the load 20, first, the controller 40 switches the system main relays SMR-P and SMR-G from off to on. Thereby, the discharge current of the assembled battery 10 flows to the resistance element R2, and the inrush current to the capacitor C1 can be suppressed. After charging the capacitor C1 with the discharge current of the assembled battery 10, the controller 40 switches the system main relay SMR-B from off to on. Thereby, the connection of the assembled battery 10 and the load 20 is completed.

励磁コイル61,62,66は、直列に接続されており、電源60からの電流が励磁コイル61,62,66に流れる。励磁コイル66に電流が流れると、励磁コイル66の通電時に発生する磁力によって、可動接点MC−Pを固定接点FC−Pに接触させて、システムメインリレーSMR−Pをオンにすることができる。一方、励磁コイル66に電流が流れなくなると、可動接点MC−Pがバネ(図示せず)の付勢力を受けて固定接点FC−Pから離れることにより、システムメインリレーSMR−Pがオフになる。   The exciting coils 61, 62, 66 are connected in series, and a current from the power source 60 flows to the exciting coils 61, 62, 66. When a current flows through the exciting coil 66, the magnetic contact generated when the exciting coil 66 is energized brings the movable contact MC-P into contact with the fixed contact FC-P, and the system main relay SMR-P can be turned on. On the other hand, when no current flows through the exciting coil 66, the movable contact MC-P is separated from the fixed contact FC-P by receiving the biasing force of a spring (not shown), and the system main relay SMR-P is turned off. .

スイッチ素子(SW、本発明の第1スイッチ素子に相当する)67の一端は電源60に接続され、スイッチ素子67の他端は励磁コイル62に接続されている。また、励磁コイル66の一端は、電流遮断回路50のスイッチ素子57に接続されている。これにより、スイッチ素子67,57をオンにすることにより、励磁コイル61,62,66に電流を流すことができる。スイッチ素子67のオンおよびオフは、コントローラ40によって制御される。   One end of a switch element (SW, corresponding to the first switch element of the present invention) 67 is connected to the power supply 60, and the other end of the switch element 67 is connected to the exciting coil 62. One end of the exciting coil 66 is connected to the switch element 57 of the current interrupt circuit 50. Thus, by turning on the switch elements 67 and 57, a current can be passed through the exciting coils 61, 62, and 66. On / off of the switch element 67 is controlled by the controller 40.

スイッチ素子67および励磁コイル62を接続するラインには、電圧センサ74が接続されている。スイッチ素子67がオフであるとき、電圧センサ74によって検出される電圧値V4は0[V]になる。一方、スイッチ素子67がオンであるとき、電圧値V4は0[V]よりも高くなる。電圧センサ74によって検出された電圧値V4は、コントローラ40に入力される。   A voltage sensor 74 is connected to a line connecting the switch element 67 and the exciting coil 62. When the switch element 67 is off, the voltage value V4 detected by the voltage sensor 74 is 0 [V]. On the other hand, when the switch element 67 is on, the voltage value V4 is higher than 0 [V]. The voltage value V4 detected by the voltage sensor 74 is input to the controller 40.

スイッチ素子67には、スイッチ素子(SW、本発明の第1スイッチ素子に相当する)68および抵抗素子69が並列に接続されている。また、スイッチ素子68および抵抗素子69は、直列に接続されている。このため、スイッチ素子67がオフであっても、スイッチ素子68,57がオンであれば、電源60から励磁コイル61,62,66に電流を流すことができる。このとき、電源60からの電流は、スイッチ素子68および抵抗素子69を流れる。このため、スイッチ素子68を介して励磁コイル61,62,66に流れる電流値は、スイッチ素子67を介して励磁コイル61,62,66に流れる電流値よりも小さくなる。   A switch element (SW, corresponding to the first switch element of the present invention) 68 and a resistance element 69 are connected to the switch element 67 in parallel. The switch element 68 and the resistance element 69 are connected in series. For this reason, even if the switch element 67 is off, if the switch elements 68 and 57 are on, current can flow from the power source 60 to the exciting coils 61, 62 and 66. At this time, the current from the power supply 60 flows through the switch element 68 and the resistance element 69. For this reason, the current value flowing through the exciting coils 61, 62, 66 via the switch element 68 is smaller than the current value flowing through the exciting coils 61, 62, 66 via the switch element 67.

スイッチ素子68および励磁コイル62を接続するラインには、電圧センサ75が接続されている。スイッチ素子68がオフであるとき、電圧センサ75によって検出された電圧値V5は0[V]になる。一方、スイッチ素子68がオンであるとき、電圧値V5は0[V]よりも高くなる。電圧センサ75によって検出された電圧値V5は、コントローラ40に入力される。   A voltage sensor 75 is connected to a line connecting the switch element 68 and the exciting coil 62. When the switch element 68 is off, the voltage value V5 detected by the voltage sensor 75 is 0 [V]. On the other hand, when the switch element 68 is on, the voltage value V5 becomes higher than 0 [V]. The voltage value V5 detected by the voltage sensor 75 is input to the controller 40.

本実施例では、励磁コイル61,62,66に流れる電流値を切り替えることにより、システムメインリレーSMR−Bをオフからオンに切り替えるタイミングと、システムメインリレーSMR−G,SMR−Pをオフからオンに切り替えるタイミングとを異ならせている。ここで、スイッチ素子67をオフにし、スイッチ素子68をオンにすることにより、システムメインリレーSMR−G,SMR−Pをオンにすることができる。このとき、システムメインリレーSMR−Bはオフのままとなる。スイッチ素子67をオンにすると、システムメインリレーSMR−Bをオンにすることができる。   In this embodiment, by switching the value of the current flowing through the exciting coils 61, 62, 66, the timing for switching the system main relay SMR-B from OFF to ON, and the system main relays SMR-G, SMR-P from OFF to ON. The timing to switch to is different. Here, the system main relays SMR-G and SMR-P can be turned on by turning off the switch element 67 and turning on the switch element 68. At this time, the system main relay SMR-B remains off. When the switch element 67 is turned on, the system main relay SMR-B can be turned on.

このため、組電池10および負荷20を接続するとき、コントローラ40は、スイッチ素子68をオンにした後に、スイッチ素子67をオンにする。これにより、組電池10および負荷20を接続するときに、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pを上述したように動作させることができる。なお、スイッチ素子67をオンにした後は、スイッチ素子68がオフになる。   For this reason, when connecting the assembled battery 10 and the load 20, the controller 40 turns on the switch element 67 after turning on the switch element 68. Thereby, when connecting the assembled battery 10 and the load 20, the system main relays SMR-B, SMR-G, and SMR-P can be operated as described above. Note that after the switch element 67 is turned on, the switch element 68 is turned off.

図7に示す構成によれば、スイッチ素子67,68がオンの状態で故障していても、電流遮断回路50のスイッチ素子57をオフにすることにより、励磁コイル61,62,66への通電を遮断することができる。これにより、実施例1と同様の効果を得ることができる。   According to the configuration shown in FIG. 7, even if the switch elements 67 and 68 are in the on state, the energization to the exciting coils 61, 62 and 66 is performed by turning off the switch element 57 of the current interrupt circuit 50. Can be cut off. Thereby, the same effect as Example 1 can be acquired.

次に、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pを駆動する回路の故障を判別する処理について、図8に示すフローチャートを用いて説明する。図8に示す処理は、図4に示す処理に相当し、コントローラ40によって実行される。図8において、図4で説明した処理と同じ処理については同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。図8に示す処理を開始するとき、スイッチ素子57,68がオンである。また、コントローラ40は、スイッチ素子67をオフにするための制御信号を出力している。   Next, processing for determining a failure of a circuit driving system main relays SMR-B, SMR-G, and SMR-P will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 8 corresponds to the process shown in FIG. 4 and is executed by the controller 40. 8, the same processes as those described in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. When the processing shown in FIG. 8 is started, the switch elements 57 and 68 are on. The controller 40 outputs a control signal for turning off the switch element 67.

コントローラ40は、ステップS101の処理を行った後、ステップS110において、コンデンサC1を0[V]まで放電させる。ステップS111において、コントローラ40は、電圧センサ32によって検出された電圧値VLが0[V]であるか否かを判別する。   After performing the process of step S101, the controller 40 discharges the capacitor C1 to 0 [V] in step S110. In step S111, the controller 40 determines whether or not the voltage value VL detected by the voltage sensor 32 is 0 [V].

電圧値VLが0[V]ではないとき、コントローラ40は、ステップS101の処理における制御信号が電流遮断回路50に入力されていないと判別する。具体的には、コントローラ40は、コントローラ40および電流遮断回路50を接続するラインに異常が発生していると判別する。コントローラ40からの制御信号が電流遮断回路50に入力されていないときには、システムメインリレーSMR−B,SMR−G,SMR−Pがオフにならず、電圧値VLは電圧値VBと等しくなる。したがって、電圧値VLは0[V]とならず、コントローラ40は、制御信号が電流遮断回路50に入力されていないと判別できる。このとき、コントローラ40は、ステップS106の処理を行う。   When the voltage value VL is not 0 [V], the controller 40 determines that the control signal in the process of step S101 is not input to the current interrupt circuit 50. Specifically, the controller 40 determines that an abnormality has occurred in the line connecting the controller 40 and the current interrupt circuit 50. When the control signal from the controller 40 is not input to the current interrupt circuit 50, the system main relays SMR-B, SMR-G, and SMR-P are not turned off, and the voltage value VL becomes equal to the voltage value VB. Therefore, the voltage value VL does not become 0 [V], and the controller 40 can determine that the control signal is not input to the current interrupt circuit 50. At this time, the controller 40 performs the process of step S106.

電圧値VLが0[V]であるとき、コントローラ40は、ステップS101の処理における制御信号が電流遮断回路50に入力されていると判別する。具体的には、コントローラ40は、コントローラ40および電流遮断回路50を接続するラインが正常であると判別する。そして、コントローラ40は、ステップS112において、スイッチ素子68をオフにするための制御信号を出力する。ここで、スイッチ素子68が正常であれば、スイッチ素子68はオフになる。   When the voltage value VL is 0 [V], the controller 40 determines that the control signal in the process of step S101 is input to the current interrupt circuit 50. Specifically, the controller 40 determines that the line connecting the controller 40 and the current interrupt circuit 50 is normal. In step S112, the controller 40 outputs a control signal for turning off the switch element 68. Here, if the switch element 68 is normal, the switch element 68 is turned off.

ステップS113において、コントローラ40は、電圧センサ74によって検出された電圧値V4が0[V]であるか否かを判別する。電圧値V4が0[V]ではないとき、コントローラ40は、スイッチ素子67がオンの状態で故障していることを判別し、ステップS106の処理を行う。上述したように、スイッチ素子67がオンであれば、電圧値V4が0[V]よりも高くなるため、コントローラ40は、電圧値V4が0[V]ではないことを確認することにより、スイッチ素子67がオンの状態で故障していることを判別できる。一方、電圧値V4が0[V]であるとき、コントローラ40は、スイッチ素子67が正常であると判別し、ステップS114の処理に進む。   In step S113, the controller 40 determines whether or not the voltage value V4 detected by the voltage sensor 74 is 0 [V]. When the voltage value V4 is not 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 67 is on and has a failure, and performs the process of step S106. As described above, if the switch element 67 is on, the voltage value V4 becomes higher than 0 [V]. Therefore, the controller 40 confirms that the voltage value V4 is not 0 [V]. It can be determined that the element 67 is in a failure state in the on state. On the other hand, when the voltage value V4 is 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 67 is normal, and proceeds to the process of step S114.

ステップS114において、コントローラ40は、電圧センサ75によって検出された電圧値V5が0[V]であるか否かを判別する。電圧値V5が0[V]ではないとき、コントローラ40は、スイッチ素子68がオンの状態で故障していることを判別し、ステップS106の処理を行う。上述したように、スイッチ素子68がオンであれば、電圧値V5が0[V]よりも高くなるため、コントローラ40は、電圧値V5が0[V]ではないことを確認することにより、スイッチ素子68がオンの状態で故障していることを判別できる。一方、電圧値V5が0[V]であるとき、コントローラ40は、スイッチ素子68が正常であると判別し、図8に示す処理を終了する。   In step S114, the controller 40 determines whether or not the voltage value V5 detected by the voltage sensor 75 is 0 [V]. When the voltage value V5 is not 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 68 is on and has a failure, and performs the process of step S106. As described above, if the switch element 68 is on, the voltage value V5 becomes higher than 0 [V]. Therefore, the controller 40 confirms that the voltage value V5 is not 0 [V]. It can be determined that the element 68 is in the on state and has failed. On the other hand, when the voltage value V5 is 0 [V], the controller 40 determines that the switch element 68 is normal, and ends the process shown in FIG.

なお、ステップS111,S113,S114の処理では、実施例1(図4に示すステップS105の処理)と同様に、電圧センサ32,74,75の検出誤差を考慮することができる。すなわち、電圧値VL(V4,V5)が、0[V]を基準として、電圧センサ32(74,75)の検出誤差の範囲内に含まれているか否かを判別することができる。また、ステップS110,S111の処理の代わりに、図4に示すステップS102,S103の処理を行うこともできる。   In the processes of steps S111, S113, and S114, the detection errors of the voltage sensors 32, 74, and 75 can be taken into consideration, as in the first embodiment (the process of step S105 shown in FIG. 4). That is, it is possible to determine whether or not the voltage value VL (V4, V5) is included in the detection error range of the voltage sensor 32 (74, 75) with reference to 0 [V]. Further, instead of the processes of steps S110 and S111, the processes of steps S102 and S103 shown in FIG. 4 can be performed.

本実施例では、電圧センサ74,75を用いて、スイッチ素子67,68の故障を判別しているが、実施例1で説明したように、電流センサを用いて、スイッチ素子67,68がオンの状態で故障しているか否かを判別することもできる。スイッチ素子67,68をオフにする制御信号を出力したにも関わらず、電流センサによって検出される電流値が0[A]よりも大きければ、スイッチ素子67,68がオンの状態で故障していることを判別できる。   In this embodiment, the failure of the switch elements 67 and 68 is determined using the voltage sensors 74 and 75. However, as described in the first embodiment, the switch elements 67 and 68 are turned on using the current sensor. It is also possible to determine whether or not there is a failure in this state. If the current value detected by the current sensor is larger than 0 [A] despite the output of the control signal for turning off the switch elements 67 and 68, the switch elements 67 and 68 are in the on state and have failed. Can be determined.

10:組電池、11:単電池、20:負荷、31,32:電圧センサ、
40:コントローラ、50:電流遮断回路、57:スイッチ素子、60:電源、
61,62,66:励磁コイル、63,64,65,67,68:スイッチ素子、
71,72,73,74,75:電圧センサ
10: assembled battery, 11: single cell, 20: load, 31, 32: voltage sensor,
40: Controller, 50: Current interrupt circuit, 57: Switch element, 60: Power supply,
61, 62, 66: exciting coil, 63, 64, 65, 67, 68: switch element,
71, 72, 73, 74, 75: voltage sensor

Claims (1)

電気的に直列に接続された複数の蓄電素子を含む蓄電装置と、
励磁コイルの通電時に前記蓄電装置を負荷と接続し、前記励磁コイルの非通電時に前記蓄電装置および前記負荷の接続を遮断するリレーと、
前記励磁コイルの通電を許容するオンと、前記励磁コイルの通電を遮断するオフとの間で切り替わる第1スイッチ素子と、
電圧検出ラインを用いて検出した前記蓄電素子の電圧値が閾値よりも高いとき、前記励磁コイルの通電を遮断する第2スイッチ素子を含む電流遮断回路と、
前記第1スイッチ素子および前記第2スイッチ素子のそれぞれを制御するコントローラと、
を有することを特徴とする蓄電システム。
A power storage device including a plurality of power storage elements electrically connected in series;
A relay that connects the power storage device to a load when the excitation coil is energized, and that disconnects the connection between the power storage device and the load when the excitation coil is not energized;
A first switch element that switches between ON to allow energization of the excitation coil and OFF to block energization of the excitation coil;
A current interruption circuit including a second switch element that interrupts energization of the exciting coil when the voltage value of the electricity storage element detected using a voltage detection line is higher than a threshold;
A controller for controlling each of the first switch element and the second switch element;
A power storage system comprising:
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