JP2016086468A - リレー制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回生ブレーキのみで減速する車両において走行中に電池又は電池の周辺部に異常が発生しても、その車両を減速させる。【解決手段】回生ブレーキのみで減速する車両に搭載され、互いに並列接続される電池21の接続点とインバータ7及び走行用モータ8との間に設けられるメインリレー6及びモジュールリレー26と、車両の走行中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生すると、所定時間経過後又は車両が所定速度以下になった後、メインリレー6又はモジュールリレー26を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する電池制御部53とを備えてリレー制御装置を構成する。【選択図】図3
Description
本発明は、リレーの動作を制御するリレー制御装置に関する。
リレー制御装置として、例えば、特許文献1や特許文献2に開示されるように、車両に搭載される電池と走行用モータとの間に設けられるリレーの動作を制御するものがある。このようなリレー制御装置が備えられる車両において、電池又は電池の周辺部に発生する異常によって車両の走行が困難になることを回避しようとする場合、例えば、電池又は電池の周辺部に異常が発生すると、リレーにより電池から走行用モータへの電力供給を遮断するというフェールセーフが行われる。
しかしながら、上記リレー制御装置が回生ブレーキ(走行用モータの発電時に発生するエネルギーを利用して制動力を得る減速方式)のみで減速する車両に搭載される場合、走行中に電池又は電池の周辺部に異常が発生し走行用モータに電力が供給されなくなると、回生ブレーキを使用することができなくなり、車両を減速させることができなくなってしまう。
そこで、本発明は、回生ブレーキのみで減速する車両において、走行中に電池又は電池の周辺部に異常が発生しても、回生ブレーキの使用後に電池から走行用モータへの電力供給を遮断させることで、車両を減速させることが可能なリレー制御装置を提供することを目的とする。
実施形態のリレー制御装置は、リレーと、第1の制御部とを備える。
リレーは、回生ブレーキのみで減速する車両に搭載される電池と負荷との間に設けられる。
リレーは、回生ブレーキのみで減速する車両に搭載される電池と負荷との間に設けられる。
第1の制御部は、車両の走行中において、電池又は電池の周辺部に異常が発生すると、所定時間経過後又は車両が所定速度以下になった後、リレーを用いて電池から負荷への電力供給を遮断する。
これにより、電池又は電池の周辺部に異常が発生してから所定時間経過するまでに回生ブレーキを使用することができるため、又は、電池又は電池の周辺部に異常が発生してから車両が所定速度以下になるまで回生ブレーキを使用することができるため、回生ブレーキが使用された後に電池から負荷への電力供給を遮断させることができる。すなわち、回生ブレーキのみで減速する車両において走行中に電池又は電池の周辺部に異常が発生しても、回生ブレーキの使用後に電池から走行用モータなどの負荷への電力供給を遮断させることができるので、車両を減速することができる。
本発明によれば、回生ブレーキのみで減速する車両において走行中に電池又は電池の周辺部に異常が発生しても、回生ブレーキが使用された後に電池から走行用モータなどの負荷への電力供給を遮断させることができるため、車両を減速させることができる。
図1は、電池パックの一例を示す図である。
図1に示す電池パック1は、例えば、回生ブレーキのみで減速する車両(例えば、フォークリフトやリーチリフトなどの産業車両)に搭載されるものであって、3つの電池モジュール2〜4と、電池ECU(Electronic Control Unit)5とを備える。なお、電池モジュールの数は3つに限定されない。
図1に示す電池パック1は、例えば、回生ブレーキのみで減速する車両(例えば、フォークリフトやリーチリフトなどの産業車両)に搭載されるものであって、3つの電池モジュール2〜4と、電池ECU(Electronic Control Unit)5とを備える。なお、電池モジュールの数は3つに限定されない。
電池モジュール2〜4は、それぞれ、電池21と、電圧検出部22と、電流検出部23と、温度検出部24と、監視部25(第2の制御部)とを備える。
各電池21は、それぞれ、直列接続される複数の電池(例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池など)により構成され、互いに並列接続されている。各電池21は、メインリレー6を介してインバータ7(負荷)及び走行用モータ8(負荷)へ電力を供給する。すなわち、メインリレー6は、各電池21の接続点とインバータ7との間に設けられている。インバータ7は、各電池21から供給される電力を交流の電力に変換して出力する。走行用モータ8は、インバータ7から出力される電力により駆動する。走行用モータ8が駆動することにより、車両が走行(加速や減速)する。走行制御部9は、インバータ7やメインリレー6の動作を制御する。メインリレー6により各電池21とインバータ7とが電気的に接続されると、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8へ電力が供給され、メインリレー6により各電池21とインバータ7とが電気的に切断されると、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給が遮断される。また、各電池21は、車両に搭載される充電器10から充電リレー11を介して供給される電力により充電される。なお、充電器10は、商用電源につながる外部の充電器から供給される電力を用いて各電池21へ充電用の電力を供給する。充電制御部12は、充電器10や充電リレー11の動作を制御する。充電器10から電力が出力されているときに、充電リレー11により充電器10と各電池21とが電気的に接続されると、充電器10から各電池21へ電力が供給され、充電リレー11により充電器10と各電池21とが電気的に切断されると、充電器10から各電池21への電力供給が遮断される。
各電池21は、それぞれ、直列接続される複数の電池(例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池など)により構成され、互いに並列接続されている。各電池21は、メインリレー6を介してインバータ7(負荷)及び走行用モータ8(負荷)へ電力を供給する。すなわち、メインリレー6は、各電池21の接続点とインバータ7との間に設けられている。インバータ7は、各電池21から供給される電力を交流の電力に変換して出力する。走行用モータ8は、インバータ7から出力される電力により駆動する。走行用モータ8が駆動することにより、車両が走行(加速や減速)する。走行制御部9は、インバータ7やメインリレー6の動作を制御する。メインリレー6により各電池21とインバータ7とが電気的に接続されると、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8へ電力が供給され、メインリレー6により各電池21とインバータ7とが電気的に切断されると、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給が遮断される。また、各電池21は、車両に搭載される充電器10から充電リレー11を介して供給される電力により充電される。なお、充電器10は、商用電源につながる外部の充電器から供給される電力を用いて各電池21へ充電用の電力を供給する。充電制御部12は、充電器10や充電リレー11の動作を制御する。充電器10から電力が出力されているときに、充電リレー11により充電器10と各電池21とが電気的に接続されると、充電器10から各電池21へ電力が供給され、充電リレー11により充電器10と各電池21とが電気的に切断されると、充電器10から各電池21への電力供給が遮断される。
電圧検出部22は、例えば、電圧計などにより構成され、電池21の電圧を検出し、その検出した電圧を監視部25へ送る。
電流検出部23は、例えば、電流計などにより構成され、電池21に流れる電流を検出し、その検出した電流を監視部25へ送る。
電流検出部23は、例えば、電流計などにより構成され、電池21に流れる電流を検出し、その検出した電流を監視部25へ送る。
温度検出部24は、例えば、サーミスタなどにより構成され、電池21の温度を検出し、その検出した温度を監視部25へ送る。
監視部25は、電池ECU5から送信される状態情報送信要求を受信すると、電圧検出部22から送られてくる電圧、電流検出部23から送られてくる電流、及び温度検出部24から送られてくる温度を電池21の状態を示す電池状態情報として電池ECU5へ送信する。なお、監視部25は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)により構成される。
監視部25は、電池ECU5から送信される状態情報送信要求を受信すると、電圧検出部22から送られてくる電圧、電流検出部23から送られてくる電流、及び温度検出部24から送られてくる温度を電池21の状態を示す電池状態情報として電池ECU5へ送信する。なお、監視部25は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)など)により構成される。
電池ECU5は、電源部51と、遮断部52と、電池制御部53(第1の制御部)とを備える。
電源部51は、例えば、DC/DCコンバータにより構成され、各電池21から供給される電力を用いて、電池制御部53へ電力を供給したり、遮断部52を介して各監視部25へ電力を供給する。
電源部51は、例えば、DC/DCコンバータにより構成され、各電池21から供給される電力を用いて、電池制御部53へ電力を供給したり、遮断部52を介して各監視部25へ電力を供給する。
遮断部52は、例えば、トランジスタ又は機械式リレーにより構成され、電源部51と各監視部25の接続点との間に設けられている。また、遮断部52は、電源部51と各監視部25とを電気的に接続又は切断する。電源部51から電力が出力されているときに、遮断部52により電源部51と各監視部25とが電気的に接続されると、各監視部25へ電力が供給され、遮断部52により電源部51と各監視部25とが電気的に切断されると、各監視部25への電力供給が遮断される。このように、1つの遮断部52で各監視部25への電力供給を遮断することができるため、各監視部25に対してそれぞれ遮断部52が設けられる構成に比べて、電池パック1の構成を簡単にすることができる。
電池制御部53は、状態情報送信要求を一定時間経過毎に各監視部25へ送信する。また、電池制御部53は、各監視部25から送信される電池状態情報に基づいて、電池21又は電池21の周辺部(電圧検出部22、電流検出部23、温度検出部24、充電器10、充電制御部12、電池制御部53と充電制御部12との間の通信回線、監視部25、又は電池制御部53と監視部25との間の通信回線など)に異常が発生したか否かを判断する。例えば、電池制御部53は、電池状態情報に示される電圧が閾値Vth1以上又は閾値Vth2以下になると、電池21に異常(過充電又は過放電)が発生した又は電圧検出部22に異常が発生したと判断する。閾値Vth1>閾値Vth2。また、例えば、電池制御部53は、電池状態情報に示される電流が閾値Ith1以上又は閾値Ith2以下になると、電池21に異常が発生した又は電流検出部23に異常が発生したと判断する。閾値Ith1>閾値Ith2。また、例えば、電池制御部53は、電池状態情報に示される温度が閾値Tth1以上又はTth2以下になると、電池21に異常が発生した又は温度検出部24に異常が発生したと判断する。閾値Tth1>閾値Tth2。また、例えば、電池制御部53は、走行制御部9から送信される車両の状態(走行中や停車中など)を示す車両状態情報に基づいて、車両が走行中であるか否かを判断する。また、例えば、電池制御部53は、車両状態情報に基づいて、車両の速度が所定速度(例えば、車両が走行しているときに電池21又は電池21の周辺部に異常が発生しても、その異常により車両の走行が困難にならないときの車両の速度)以下になったか否かを判断する。また、例えば、電池制御部53は、充電制御部12から送信される充電状態(電池21にかかる電圧や電池21へ流れる電流など)を示す充電状態情報に基づいて、充電器10に異常が発生したか否かを判断する。また、例えば、電池制御部53は、監視部25と通信ができなくなると、監視部25又は監視部25との間の通信回線に異常が発生したと判断する。また、例えば、電池制御部53は、充電制御部12と通信ができなくなると、充電制御部12又は充電制御部12との間の通信回線に異常が発生したと判断する。なお、電池制御部53は、例えば、CPU、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイスなどにより構成される。
<第1実施形態>
第1実施形態のリレー制御装置は、例えば、図1に示すメインリレー6、走行制御部9、充電リレー11、充電制御部12、及び電池制御部53などを備えて構成される。
<第1実施形態>
第1実施形態のリレー制御装置は、例えば、図1に示すメインリレー6、走行制御部9、充電リレー11、充電制御部12、及び電池制御部53などを備えて構成される。
図2は、第1実施形態のリレー制御装置における電池制御部53の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S11:Yes)、車両が走行中であると判断すると(S12:Yes)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信し(S13)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信してから所定時間経過後又は車両が所定速度以下になると(S14:Yes)、電力遮断指示を走行制御部9へ送信する(S15)。走行制御部9は、異常が発生した旨を受信すると、異常が発生した旨を受信してから所定時間経過するまでに回生ブレーキにより車両の速度が所定速度以下になるように、インバータ7の動作を制御する。また、走行制御部9は、電力遮断指示を受信すると、メインリレー6の動作を制御することにより各電池21とインバータ7とを電気的に切断し、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する。なお、S15において、電池制御部53は、メインリレー6の動作を直接制御することにより各電池21とインバータ7とを電気的に切断してもよい。
まず、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S11:Yes)、車両が走行中であると判断すると(S12:Yes)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信し(S13)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信してから所定時間経過後又は車両が所定速度以下になると(S14:Yes)、電力遮断指示を走行制御部9へ送信する(S15)。走行制御部9は、異常が発生した旨を受信すると、異常が発生した旨を受信してから所定時間経過するまでに回生ブレーキにより車両の速度が所定速度以下になるように、インバータ7の動作を制御する。また、走行制御部9は、電力遮断指示を受信すると、メインリレー6の動作を制御することにより各電池21とインバータ7とを電気的に切断し、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する。なお、S15において、電池制御部53は、メインリレー6の動作を直接制御することにより各電池21とインバータ7とを電気的に切断してもよい。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S11:Yes)、各電池21が充電中であると判断すると(S12:No、S16:Yes)、充電を中断してほしい旨を示す充電中断指示を充電制御部12へ送信した後(S17)、充電の中断が完了した旨を示す中断完了情報を受信すると(S18:Yes)、電力遮断指示を充電制御部12へ送信する(S19)。充電制御部12は、充電中断指示を受信すると、電力の出力動作を中断し、電力の出力動作の中断が完了すると、中断完了情報を電池制御部53へ送信する。また、充電制御部12は、電力遮断指示を受信すると、充電リレー11の動作を制御することにより充電器10と各電池21とを電気的に切断する。なお、S19において、電池制御部53は、充電リレー11の動作を直接制御することにより充電器10と各電池21とを電気的に切断してもよい。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S11:Yes)、車両が走行中でもなく、かつ、各電池21が充電中でもないと判断すると(S12:No、S16:No)、すぐに、電力遮断指示を走行制御部9へ送信する(S15)。
このように、第1実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、車両の走行中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生すると、所定時間経過後又は車両が所定速度以下になった後、メインリレー6を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する。これにより、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生してから所定時間経過するまでに回生ブレーキを使用することができるため、又は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生してから車両が所定速度以下になるまで回生ブレーキを使用することができるため、回生ブレーキが使用された後に各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断することができる。すなわち、回生ブレーキのみで減速する車両において走行中に異常が発生しても、車両を減速することができる。
また、第1実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、電池21の充電中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生すると、充電中断後に、充電リレー11を用いて充電器10と各電池21とを電気的に切断する。これにより、充電リレー11に電流が流れていないときに、充電器10と各電池21とを電気的に切断することができるため、充電中に流れる大電流により充電リレー11が溶着することを防止することができる。
なお、第1実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、各電池21にそれぞれ接続される各モジュールリレーの動作を各監視部25を介して制御することにより各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給や充電器10から各電池21への電力供給を遮断するように構成してもよい。
図3は、このように構成される電池制御部53を備える電池パックの他の例を示す図である。なお、図1に示す構成と同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略する。
図3に示す電池モジュール2〜4は、それぞれ、電池21、電圧検出部22、電流検出部23、温度検出部24、及び監視部25の他に、モジュールリレー26を備える。
図3に示す電池モジュール2〜4は、それぞれ、電池21、電圧検出部22、電流検出部23、温度検出部24、及び監視部25の他に、モジュールリレー26を備える。
モジュールリレー26は、各電池21の接続点と各電池21との間にそれぞれ設けられ、監視部25により動作が制御される。なお、モジュールリレー26は、各電池21とグランドとの間にそれぞれ設けられてもよい。
電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したとき、車両が走行中であると判断すると、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信し、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信してから所定時間経過後又は車両が所定速度以下になると、電力遮断指示を走行制御部9及び各監視部25へ送信する。なお、このとき、電池制御部53は、電力遮断指示を各監視部25のみに送信してもよい。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したとき、各電池21が充電中であると判断すると、充電中断指示を充電制御部12へ送信し、中断完了情報を受信すると、電力遮断指示を充電制御部12及び各監視部25へ送信する。なお、このとき、電池制御部53は、電力遮断指示を各監視部25のみに送信してもよい。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき、車両が走行中でもなく、かつ、各電池21が充電中でもないと判断すると、すぐに、電力遮断指示を走行制御部9及び各監視部25へ送信する。なお、このとき、電池制御部53は、電力遮断指示を各監視部25のみに送信してもよい。
各監視部25は、電力遮断指示を受信すると、モジュールリレー26の動作を制御することにより電池21とメインリレー6とを電気的に切断する。
走行制御部9は、電力遮断指示を受信すると、メインリレー6の動作を制御することにより各モジュールリレー26とインバータ7とを電気的に切断する。
走行制御部9は、電力遮断指示を受信すると、メインリレー6の動作を制御することにより各モジュールリレー26とインバータ7とを電気的に切断する。
各モジュールリレー26により各電池21とメインリレー6とが電気的に接続されるとともに、メインリレー6により各モジュールリレー26とインバータ7とが電気的に接続されると、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給や充電器10から各電池21への電力供給が可能になる。
各モジュールリレー26により各電池21とメインリレー6とが電気的に切断されると、又は、メインリレー6により各モジュールリレー26とインバータ7とが電気的に切断されると、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給や充電器10から各電池21への電力供給が遮断される。
<第2実施形態>
第2実施形態のリレー制御装置は、例えば、図3に示すメインリレー6、走行制御部9、充電リレー11、充電制御部12、監視部25、モジュールリレー26、遮断部52、及び電池制御部53などを備えて構成される。
<第2実施形態>
第2実施形態のリレー制御装置は、例えば、図3に示すメインリレー6、走行制御部9、充電リレー11、充電制御部12、監視部25、モジュールリレー26、遮断部52、及び電池制御部53などを備えて構成される。
図4は、第2実施形態のリレー制御装置における電池制御部53の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S21:Yes)、一部の電池モジュール(電池21)を使用不可とすることだけでよいと判断すると(S22:Yes)、その一部の電池モジュールに対応する監視部25へ電力遮断指示を送信する(S23)。例えば、電池制御部53は、電池モジュール2の監視部25から送信される電池状態情報に示される電圧により電池モジュール2の電池21が過充電又は過放電であると判断すると、電池モジュール2のみを不使用とすることだけでよいと判断する。すなわち、電池制御部53は、電池モジュール2〜4のうちの1つ又は2つの電池モジュールを使用することができなくなっても、残りの電池モジュールを使用して車両の走行を問題無く継続させることができるとき、一部の電池モジュールを不使用とすることだけでよいと判断する。
まず、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S21:Yes)、一部の電池モジュール(電池21)を使用不可とすることだけでよいと判断すると(S22:Yes)、その一部の電池モジュールに対応する監視部25へ電力遮断指示を送信する(S23)。例えば、電池制御部53は、電池モジュール2の監視部25から送信される電池状態情報に示される電圧により電池モジュール2の電池21が過充電又は過放電であると判断すると、電池モジュール2のみを不使用とすることだけでよいと判断する。すなわち、電池制御部53は、電池モジュール2〜4のうちの1つ又は2つの電池モジュールを使用することができなくなっても、残りの電池モジュールを使用して車両の走行を問題無く継続させることができるとき、一部の電池モジュールを不使用とすることだけでよいと判断する。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S21:Yes)、すべての電池モジュール2〜4(電池21)を使用不可とすることが必要であると判断し(S22:No)、メインリレー6、充電リレー11、及びモジュールリレー26のうち、少なくともメインリレー6や充電リレー11が故障していないと判断すると(S24:Yes)、メインリレー6を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する、又は、充電中断後、充電リレー11を用いて充電器10と各電池21とを電気的に切断する(S25)。例えば、電池制御部53は、車両の走行中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断すると、すべての電池モジュール2〜4を使用不可とすることが必要であると判断し、メインリレー6を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する。また、例えば、電池制御部53は、充電中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断すると、すべての電池モジュール2〜4を使用不可とすることが必要であると判断し、充電中断後、充電リレー11を用いて充電器10と各電池21とを電気的に切断する。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S21:Yes)、すべての電池モジュール2〜4(電池21)を使用不可とすることが必要であると判断し(S22:No)、メインリレー6や充電リレー11が故障していると判断し(S24:No)、すべての電池モジュール2〜4の監視部25と通信可能であると判断すると(S26:Yes)、すべての電池モジュールの監視部25へ電力遮断指示を送信することで、すべてのモジュールリレー26を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する(S27)。例えば、電池制御部53は、すべての電池モジュール2〜4の監視部25から送信される電池状態情報を受信すると、すべての電池モジュールの監視部25と通信可能であると判断する。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S21:Yes)、すべての電池モジュール2〜4(電池21)を使用不可とすることが必要であると判断し(S22:No)、メインリレー6や充電リレー11が故障していると判断し(S24:No)、すべての電池モジュール2〜4の監視部25と通信可能でないと判断すると(S26:No)、遮断部52の動作を制御することにより電源部51から各監視部25への電力供給を遮断する(S28)。電源部51から各監視部25への電力供給が遮断されると、各監視部25が停止し、ハード的に又はソフト的に各電池21とメインリレー6とが電気的に切断されるものとする。これにより、メインリレー6や充電リレー11が故障しているときで、かつ、電池制御部53と各監視部25との間で通信ができない場合でも、各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給や充電器10から各電池21への電力供給を遮断することができる。
このように、第2実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生した場合、その異常の程度や種類に応じて、メインリレー6、モジュールリレー26、又は充電リレー11の動作を制御することで、適切なフェールセーフ処置を行っている。例えば、第2実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、すべての電池モジュール2〜4を使用不可とすることが必要であると判断し、かつ、少なくともメインリレー6が故障していないと判断する場合、各モジュールリレー26よりもメインリレー6を優先して用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断している。通常、各モジュールリレー26を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する場合では、電池制御部53と監視部25との間の通信の遅れなどですべての電池モジュール2〜4のモジュールリレー26を同時に動作させることができないおそれがあるため、最後に動作するモジュールリレー26に接続される電池21から大電流が流れて、そのモジュールリレー26が溶着してしまうおそれがある。また、モジュールリレー26の許容電流がメインリレー6の許容電流よりも低く設定されている場合では、モジュールリレー26の溶着の発生頻度を高めてしまう。そこで、第2実施形態のリレー制御装置では、上述したように、すべての電池モジュール2〜4を使用不可とすることが必要であると判断し、かつ、少なくともメインリレー6が故障していないと判断する場合、各モジュールリレー26よりもメインリレー6を優先して用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断している。これにより、メインリレー6を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8へ流れる電流を一括して遮断することができるため、大電流によるモジュールリレー26の溶着を防止することができる。
<第3実施形態>
第3実施形態のリレー制御装置は、例えば、図3に示すメインリレー6、走行制御部9、充電リレー11、充電制御部12、監視部25、モジュールリレー26、及び電池制御部53などを備えて構成される。
<第3実施形態>
第3実施形態のリレー制御装置は、例えば、図3に示すメインリレー6、走行制御部9、充電リレー11、充電制御部12、監視部25、モジュールリレー26、及び電池制御部53などを備えて構成される。
図5は、第3実施形態のリレー制御装置における電池制御部53の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S31:Yes)、車両が走行中であると判断すると(S32:Yes)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信し(S33)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信してから所定時間経過後又は車両が所定速度以下になると(S34:Yes)、各モジュールリレー26よりもメインリレー6を優先して用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する(S35)。
まず、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S31:Yes)、車両が走行中であると判断すると(S32:Yes)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信し(S33)、異常が発生した旨を走行制御部9へ送信してから所定時間経過後又は車両が所定速度以下になると(S34:Yes)、各モジュールリレー26よりもメインリレー6を優先して用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する(S35)。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S31:Yes)、各電池21が充電中であると判断すると(S32:No、S36:Yes)、充電中断指示を充電制御部12へ送信した後(S37)、中断完了情報を受信すると(S38:Yes)、電力遮断指示を充電制御部12へ送信する(S39)。なお、このとき、電池制御部53は、充電リレー11の動作を直接制御することにより各電池21と充電器10とを電気的に切断してもよい。
また、電池制御部53は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生したと判断したとき(S31:Yes)、車両が走行中でもなく、かつ、各電池21が充電中でもないと判断すると(S32:No、S36:No)、すぐに、各モジュールリレー26よりもメインリレー6を優先して用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する(S35)。
このように、第3実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、第1実施形態のリレー制御装置の電池制御部53と同様に、車両の走行中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生すると、所定時間経過後又は車両が所定速度以下になった後、メインリレー6を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断する。これにより、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生してから所定時間経過するまでに回生ブレーキを使用することができるため、又は、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生してから車両が所定速度以下になるまで回生ブレーキを使用することができるため、回生ブレーキが使用された後に各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断することができる。すなわち、回生ブレーキのみで減速する車両において走行中に異常が発生しても、車両を減速することができる。
また、第3実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、第1実施形態のリレー制御装置の電池制御部53と同様に、電池21の充電中において、電池21又は電池21の周辺部に異常が発生すると、充電中断後に、充電リレー11を用いて充電器10と各電池21とを電気的に切断する。これにより、充電リレー11に電流が流れていないときに、充電器10と各電池21とを電気的に切断することができるため、充電中に流れる大電流により充電リレー11が溶着することを防止することができる。
また、第3実施形態のリレー制御装置の電池制御部53は、第2実施形態のリレー制御装置の電池制御部53と同様に、各モジュールリレー26よりもメインリレー6を優先して用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8への電力供給を遮断している。これにより、メインリレー6を用いて各電池21からインバータ7及び走行用モータ8へ流れる電流を一括して遮断することができるため、通信遅れに起因する大電流によるモジュールリレー26の溶着を防止することができる。
1 電池パック
2〜4 電池モジュール
5 電池ECU
6 メインリレー
7 インバータ
8 走行用モータ
9 走行制御部
10 充電器
11 充電リレー
12 充電制御部
21 電池
22 電圧検出部
23 電流検出部
24 温度検出部
25 監視部
26 モジュールリレー
51 電源部
52 遮断部
53 電池制御部
2〜4 電池モジュール
5 電池ECU
6 メインリレー
7 インバータ
8 走行用モータ
9 走行制御部
10 充電器
11 充電リレー
12 充電制御部
21 電池
22 電圧検出部
23 電流検出部
24 温度検出部
25 監視部
26 モジュールリレー
51 電源部
52 遮断部
53 電池制御部
Claims (6)
- 回生ブレーキのみで減速する車両に搭載される電池と負荷との間に設けられるリレーと、
前記車両の走行中において、前記電池又は前記電池の周辺部に異常が発生すると、所定時間経過後又は前記車両の速度が所定速度以下になった後、前記リレーを用いて前記電池から前記負荷への電力供給を遮断する第1の制御部と、
を備えることを特徴とするリレー制御装置。 - 請求項1に記載のリレー制御装置であって、
互いに並列接続される複数の前記電池の接続点と前記各電池との間にそれぞれ設けられる、又は、前記各電池とグランドとの間にそれぞれ設けられる、複数のモジュールリレーを備え、
前記リレーは、メインリレーであり、
前記第1の制御部は、前記車両の走行中において、前記電池又は前記電池の周辺部に異常が発生すると、前記所定時間経過後又は前記車両の速度が前記所定速度以下になった後、前記各モジュールリレーよりも前記メインリレーを優先して用いて前記電池から前記負荷への電力供給を遮断する
ことを特徴とするリレー制御装置。 - 請求項1に記載のリレー制御装置であって、
前記リレーの動作を制御する第2の制御部を備え、
前記リレーは、互いに並列接続される複数の前記電池の接続点と前記各電池との間にそれぞれ設けられる、又は、前記各電池とグランドとの間にそれぞれ設けられる、複数のモジュールリレーであり、
前記第1の制御部は、前記各モジュールリレーを用いて前記各電池から前記負荷への電力供給を遮断させる場合、電力遮断指示を前記第2の制御部へ送信し、
前記第2の制御部は、前記電力遮断指示を受信すると、前記各モジュールリレーの動作を制御することにより前記各電池から前記負荷への電力供給を遮断する
ことを特徴とするリレー制御装置。 - 請求項1に記載のリレー制御装置であって、
前記電池を充電する充電器と前記電池との間に設けられる充電リレーを備え、
前記第1の制御部は、前記電池の充電中において、前記電池又は前記電池の周辺部に異常が発生すると、充電中断後に、前記充電リレーを用いて前記充電器と前記電池とを電気的に切断する
ことを特徴とするリレー制御装置。 - 互いに並列接続される複数の電池の接続点と負荷との間に設けられるメインリレーと、
前記各電池の接続点と前記各電池との間にそれぞれ設けられる、又は、前記各電池とグランドとの間にそれぞれ設けられる複数のモジュールリレーと、
前記電池又は前記電池の周辺部に異常が発生すると、前記各モジュールリレーよりも前記メインリレーを優先して用いて前記各電池から前記負荷への電力供給を遮断する第1の制御部と、
を備えることを特徴とするリレー制御装置。 - 請求項5に記載のリレー制御装置であって、
前記各モジュールリレーの動作を制御する第2の制御部を備え、
前記第1の制御部は、前記各モジュールリレーを用いて前記各電池から前記負荷への電力供給を遮断させる場合、電力遮断指示を前記第2の制御部へ送信し、
前記第2の制御部は、前記電力遮断指示を受信すると、前記各モジュールリレーの動作を制御することにより前記各電池から前記負荷への電力供給を遮断する
ことを特徴とするリレー制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014216188A JP2016086468A (ja) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | リレー制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014216188A JP2016086468A (ja) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | リレー制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016086468A true JP2016086468A (ja) | 2016-05-19 |
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Family Applications (1)
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JP2014216188A Pending JP2016086468A (ja) | 2014-10-23 | 2014-10-23 | リレー制御装置 |
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2014
- 2014-10-23 JP JP2014216188A patent/JP2016086468A/ja active Pending
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