JP2018026889A - Fastening detector and battery system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固着検出装置および電池システムに関する。 The present invention relates to a sticking detection device and a battery system.
従来、ハイブリッド型自動車や電気自動車等の車両は、動力源であるモータ等へ電力を供給する電源として二次電池を備える。二次電池は、複数のリレーを介して接続されるモータへ電力を供給する。 Conventionally, a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle includes a secondary battery as a power source for supplying electric power to a motor or the like as a power source. The secondary battery supplies power to a motor connected via a plurality of relays.
複数のリレーには、オン状態からオフ状態になるように制御したとしてもオン状態のまま固着してしまう異常が発生する場合がある。リレーの固着が発生すると、二次電池に接続される絶縁抵抗の抵抗値が変動する。そこで、かかる絶縁抵抗の変動を、二次電池に交流信号を印加して検出することで、リレーの固着を判別するシステムが知られている。（例えば特許文献１参照）。 Even if the relays are controlled so as to change from the on state to the off state, an abnormality may occur in which the plurality of relays are stuck in the on state. When the relay is stuck, the resistance value of the insulation resistance connected to the secondary battery varies. In view of this, a system is known in which such a change in insulation resistance is detected by applying an AC signal to a secondary battery to determine whether the relay is stuck. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、上記システムは、複数のリレーの固着の有無を判別できるが、リレーの固着箇所を特定しておらず、各リレーの固着状態を個別に検出することができない。 However, the above system can determine whether or not a plurality of relays are stuck, but does not identify the place where the relay is stuck, and cannot individually detect the stuck state of each relay.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各リレーの固着状態を検出することができる固着検出装置および電池システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a sticking detection device and a battery system that can detect the sticking state of each relay.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の固着検出装置は、電圧検出部と、固着検出部とを備える。電圧検出部は、二次電池の一方の極にカップリングコンデンサを介して接続され、前記二次電池の前記一方の極とグランドとの間に設けられる絶縁抵抗の電圧の変動を検出する。固着検出部は、前記二次電池の両極のそれぞれに一端が接続される複数のリレーがオフに制御された状態で、複数の前記リレーの他端間に接続されたコンデンサの放電によって前記電圧検出部で検出される電圧の変動に応じて、複数の前記リレーの固着状態をそれぞれ検出する。 In order to solve the above problems and achieve the object, the sticking detection device of the present invention includes a voltage detection unit and a sticking detection unit. The voltage detection unit is connected to one pole of the secondary battery via a coupling capacitor, and detects a variation in voltage of an insulation resistance provided between the one pole of the secondary battery and the ground. The sticking detection unit is configured to detect the voltage by discharging a capacitor connected between the other ends of the plurality of relays in a state where a plurality of relays having one end connected to each of both electrodes of the secondary battery are controlled to be off. A plurality of relays are detected in a fixed state in accordance with a change in voltage detected by the unit.
本発明によれば、各リレーの固着状態を検出することができる。 According to the present invention, the fixed state of each relay can be detected.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する固着検出装置および電池システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a sticking detection device and a battery system disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
図１は、本実施形態にかかる電池システムＳの構成を示す図である。図１に示す電池システムは、例えば電気自動車やハイブリッド型自動車の車両電源に用いられる。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a battery system S according to the present embodiment. The battery system shown in FIG. 1 is used, for example, as a vehicle power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle.
電池システムＳは、二次電池１と、複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇと、コンデンサ２と、絶縁抵抗３１〜３４と、固着検出装置４とを備える。電池システムＳは、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）５を介してモータ・ジェネレータ（ＭＧ）６に接続される。
The battery system S includes a
二次電池１は、ＰＣＵ５を介してＭＧ６に電力を供給する。二次電池１は、複数の電池セルを有する。複数の電池セルは直列に接続される。なお、図１では電池セルの個数を４個としているが、これに限定されない。電池セルの個数は４個以上であってもよい。また、複数の電池セルは、並列に接続されてもよい。
あるいは、二次電池１が、複数の電池セルをそれぞれ有する電池スタック（図示せず）を複数有するようにしてもよい。この場合、複数の電池スタックは、直列に接続されていてもよく、並列に接続されてもよい。
Alternatively, the
複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇは、二次電池１の両極のそれぞれに一端が接続される。図１の例では、リレーＳＭＲ−Ｂの一端が二次電池１の正極に接続される。また、リレーＳＭＲ−Ｇの一端が二次電池１の負極に接続される。リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇは、固着検出装置４からの制御信号に基づいてオン、オフが切り替わる。
One end of each of the plurality of relays SMR-B and SMR-G is connected to each of both electrodes of the
リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフになることで、高圧側の二次電池１と低圧側のＰＣＵ５およびＭＧ６とを絶縁することができる。また、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオンになることで、高圧側の二次電池と低圧側のＰＣＵ５およびＭＧ６とを接続することができる。
By turning off the relays SMR-B and SMR-G, the
コンデンサ２は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの他端間に接続される。コンデンサ２は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの他端間の電圧を平滑化するために設けられる。
The
絶縁抵抗３１〜３４は、例えば数ＭΩの抵抗値を有する。二次電池１は、絶縁抵抗３１〜３４によって車体ボディ（グランド）と電気的に接続されている。絶縁抵抗３１の一端は二次電池１の正極に接続され、他端はグランドに接続される。また、絶縁抵抗３２の一端は二次電池１の負極に接続され、他端はグランドに接続される。
The
絶縁抵抗３３は、一端がリレーＳＭＲ−Ｂを介して二次電池１の正極に接続され、他端がグランドに接地される。また、絶縁抵抗３４は、一端がリレーＳＭＲ−Ｇを介して二次電池１の負極に接続され、他端がグランドに接地される。
One end of the
ＰＣＵ５は、二次電池１からＭＧ６へ供給する電力の出力を制御する。また、ＰＣＵ５は、ＤＣＤＣコンバータ５１とインバータ５２とを有する。
The PCU 5 controls the output of power supplied from the
ＤＣＤＣコンバータ５１は、コンデンサ２によって平滑化された二次電池１の電圧を昇圧する。また、ＤＣＤＣコンバータ５１は、コンデンサ２を放電させる放電回路（図示せず）を有する。図示しない放電回路は、例えば抵抗とスイッチとを有し、スイッチをオンしてコンデンサ２と抵抗とを接続することで、コンデンサ２を放電する。ＤＣＤＣコンバータ５１は、図示しない車両制御装置の指示に従って、例えば車両の図示しないイグニッションスイッチをオフするタイミングでコンデンサ２を放電する。インバータ５２は、ＤＣＤＣコンバータ５１が昇圧した直流電圧を交流電圧に変換し、ＭＧ６に出力する。
The
ＭＧ６は、インバータ５２が出力した交流電圧に基づいて駆動し、車両を走行させる。また、ＭＧ６は、車両の制動時に発生する運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。ＭＧ６は、変換した電気エネルギーを、ＰＣＵ５を介して二次電池１に出力する。これにより、二次電池１は充電される。
MG 6 is driven based on the AC voltage output from
上述したリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇは、例えば可動部が可動することによってオン・オフが切り替わる機械式のリレーである。複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇに例えば大電流が流れることでリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが溶着し、オフに切り替える制御信号が入力されてもオンのまま切り替わらずに固着する可能性がある。 The above-described relays SMR-B and SMR-G are mechanical relays that are switched on and off by moving a movable portion, for example. The relay SMR-B and SMR-G may be welded by a large current flowing through the plurality of relays SMR-B and SMR-G, for example, and may be fixed without being switched on even when a control signal for switching off is input. There is.
固着検出装置４は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇに固着が発生したか否かを判定し、固着が発生した場合にリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇそれぞれの固着状態を検出する。固着検出装置４は、パルス印加部４１と、電圧検出部４２と、制御部４３とを備える。
The sticking detection device 4 determines whether or not the relays SMR-B and SMR-G are stuck, and detects the sticking states of the relays SMR-B and SMR-G when the sticking occurs. The sticking detection device 4 includes a
パルス印加部４１は、カップリングコンデンサ４０を介して二次電池１の負極に接続される。カップリングコンデンサ４０は、一端が固着検出装置４のパルス印加部４１に接続され、他端が二次電池１に接続される。カップリングコンデンサ４０は、低圧側の固着検出装置４と高圧側の二次電池１とを電気的に絶縁する。
The
また、パルス印加部４１は、パルス生成回路４１１と、抵抗４１２とを有する。パルス生成回路は、一端がグランドに設置され、他端が抵抗４１２の一端に接続される。抵抗４１２の他端は、カップリングコンデンサ４０を介して二次電池１に接続される。
The
パルス生成回路４１１は、パルス信号を生成する。生成したパルス信号は、抵抗４１２およびカップリングコンデンサ４０を介して二次電池１に印加される。
The
電圧検出部４２は、カップリングコンデンサ４０を介して二次電池１の負極に接続される。電圧検出部４２は、カップリングコンデンサ４０の一端（Ａ点）の電圧を検出する。電圧検出部４２は、検出した電圧を制御部４３に出力する。
The
制御部４３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および記憶部４３５などを備えたマイクロコンピュータであり、固着検出装置４全体を制御する。制御部４３は、例えばＥＣＵ（Electric Control Unit）に実装される。制御部４３は、マイクロコンピュータでソフトウェア的に実現される機能として、リレー制御部４３１と、固着判定部４３２と、固着検出部４３４とを備える。
The
リレー制御部４３１は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇのオン・オフを切り替える制御信号を生成する。リレー制御部４３１は、例えば固着判定部４３２や固着検出部４３４からの指示に基づいてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオンにする制御信号を生成する。また、リレー制御部４３１は、二次電池１からＭＧ６に電力を供給する場合や、ＭＧ６から二次電池１に電力を供給する場合にリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオンにする制御信号を生成する。なお、図１では、リレー制御部４３１からリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇへの制御線の図示を省略している。
The
固着判定部４３２は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの少なくとも１つが固着しているか否かを判定する。具体的には、リレー制御部４３１がリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオフするよう制御し、パルス印加部４１がパルス信号を二次電池１に印加する。この場合に、固着判定部４３２は、当該パルス信号の立ち上がりから所定時間Ｔ１が経過したときのＡ点の電圧を電圧検出部４２から取得する。
The sticking determination unit 432 determines whether or not at least one of the relays SMR-B and SMR-G is sticking. Specifically, the
ここで、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの少なくとも１つが固着している場合、図２に示すように、電池システムＳに発生する浮遊容量ＳＣ１、ＳＣ２（図１参照）の影響によりＡ点で検出する電圧の立ち上がりが固着していない場合に比べて大きく鈍り、立ち上がり時間が長くなる。したがって、パルス信号の立ち上がりから所定時間Ｔ１が経過したときのＡ点の電圧は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着していない場合に比べて、固着している場合の方が低くなる。なお、図２は、電池システムＳにパルス信号を印加した場合のＡ点の電圧を示すグラフである。図２の実線は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇのいずれも固着していない場合の電圧を示している。また、二点鎖線は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着している場合の電圧を示している。 Here, when at least one of the relays SMR-B and SMR-G is fixed, as shown in FIG. 2, at the point A due to the influence of the stray capacitances SC1 and SC2 (see FIG. 1) generated in the battery system S. Compared to the case where the rise of the voltage to be detected is not firmly fixed, the rise time becomes longer and the rise time becomes longer. Therefore, the voltage at point A when the predetermined time T1 has elapsed since the rise of the pulse signal is lower when the relays SMR-B and SMR-G are fixed than when the relays SMR-B and SMR-G are not fixed. FIG. 2 is a graph showing the voltage at point A when a pulse signal is applied to the battery system S. The solid line in FIG. 2 indicates the voltage when neither of the relays SMR-B and SMR-G is fixed. A two-dot chain line indicates a voltage when the relays SMR-B and SMR-G are fixed.
固着判定部４３２は、取得したＡ点の電圧と閾値電圧Ｔｈ１（図２参照）とを比較することで、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を判定する。 The sticking determination unit 432 determines whether or not the relays SMR-B and SMR-G are stuck by comparing the acquired voltage at the point A and the threshold voltage Th1 (see FIG. 2).
以下、図３Ａおよび図３Ｂを用いて、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着している場合に、Ａ点の電圧波形が鈍る理由について説明する。図３Ａは、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着している場合の等価回路を示す図である。図３Ｂは、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着していない場合の等価回路を示す図である。なお、図３Ａおよび図３Ｂの抵抗値Ｒ１は絶縁抵抗３１、３２の合成抵抗値を示し、抵抗値Ｒ２は絶縁抵抗３３、３４の合成抵抗値を示している。
Hereinafter, the reason why the voltage waveform at the point A becomes dull when the relays SMR-B and SMR-G are fixed will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A is a diagram showing an equivalent circuit when the relays SMR-B and SMR-G are fixed. FIG. 3B is a diagram showing an equivalent circuit when the relays SMR-B and SMR-G are not fixed. 3A and 3B, the resistance value R1 indicates the combined resistance value of the insulating
図３Ａに示すように、パルス回路４１１の他端と絶縁抵抗３１〜３４の他端はグランドを介して接続される。そのため、電池システムＳには、パルス回路４１１、抵抗４１２、Ａ点およびカップリングコンデンサ４０を含む閉回路が形成される。また、図１に示すように、絶縁抵抗３２とグランドとの間に浮遊容量ＳＣ１が発生する。絶縁抵抗３４とグランドとの間に浮遊容量ＳＣ２が発生する。
As shown in FIG. 3A, the other end of the
図３Ａに示すように、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着している場合、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇは、リレー制御部４３１の制御信号が入力されてもオフに切り替わらずオンのままである。そのため、パルス生成回路４１１とＡ点とを含む閉回路には、カップリングコンデンサ４０と、絶縁抵抗３１、３２の合成抵抗と浮遊容量ＳＣ１との並列回路Ｆ１と、絶縁抵抗３３、３４の合成抵抗と浮遊容量ＳＣ２との並列回路Ｆ２とが含まれる。かかるカップリングコンデンサ４０と２つの浮遊容量ＳＣ１、ＳＣ２の影響により、Ａ点の電圧波形が大きく鈍り、電圧検出部４２が検出する電圧の立ち上がり時間が長くなる。
As shown in FIG. 3A, when the relays SMR-B and SMR-G are fixed, the relays SMR-B and SMR-G are not turned off even if the control signal of the
一方、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着していない場合、図３Ｂに示すように、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇは、リレー制御部４３１の制御信号に応じてオフに切り替わる。これにより、パルス生成回路４１１とＡ点とを含む閉回路には、絶縁抵抗３３、３４の合成抵抗と浮遊容量ＳＣ２との並列回路Ｆ２が含まれず、カップリングコンデンサ４０並列回路Ｆ１とが含まれる。そのため、Ａ点の電圧波形は、カップリングコンデンサ４０と浮遊容量ＳＣ１との影響は受けるが浮遊容量ＳＣ２の影響は受けない。したがって、Ａ点の電圧波形は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着している場合ほど鈍らず、電圧検出部４２が検出する電圧の立ち上がり時間は短くなる。
On the other hand, when the relays SMR-B and SMR-G are not fixed, the relays SMR-B and SMR-G are switched off according to the control signal of the
固着判定部４３２は、Ａ点の電圧波形の立ち上がり時間に基づいてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を判定する。具体的に、固着判定部４３２は、パルス印加部４１がパルス信号を印加し、リレー制御部４３１がリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオフするように制御してから所定時間Ｔ１経過したＡ点の電圧が閾値電圧Ｔｈ１より小さい場合に、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着したと判定する。固着判定部４３２は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を判定すると、固着検出部４３４にその旨を通知する。
The sticking determination unit 432 determines whether the relays SMR-B and SMR-G are stuck based on the rise time of the voltage waveform at the point A. Specifically, the sticking determination unit 432 has a point A at which a predetermined time T1 has elapsed since the
このように、固着判定部４２が、電圧検出部４２が検出する電圧波形の立ち上がり時間に基づいてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を判定することで、固着判定精度を向上させることができる。
As described above, the sticking
また、パルス印加部４１や電圧検出部４２は、例えば二次電池１の漏電検出を行う回路としても動作する。このように、固着判定を行うための回路と漏電検出を行うための回路を共有することで、回路規模の増加を抑制しつつ、固着を精度良く判定することができる。
Further, the
また、リレー制御部４３１は、固着の有無を判定する場合、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方を同時にオフするよう制御信号を生成する。このように、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇを個別に制御することなく、同時に制御した場合であっても、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を精度良く検出することができる。
In addition, when determining the presence or absence of sticking, the
なお、図３Ａでは、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方が固着した場合を図示しているが、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇのいずれか一方が固着した場合も同様である。すなわち、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇのいずれか一方が固着した場合もパルス生成回路４１１を含む閉回路に、浮遊容量ＳＣ２が含まれることとなり、Ａ点の電圧波形が大きく鈍る。したがって、この場合もリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方が固着した場合と同様に、固着判定部４３２は固着の有無を判定することができる。
FIG. 3A shows a case where both of the relays SMR-B and SMR-G are fixed, but the same applies when either one of the relays SMR-B or SMR-G is fixed. That is, even when one of the relays SMR-B and SMR-G is fixed, the closed circuit including the
図１に戻る。固着検出部４３４は、固着判定部４３２が固着を検出した場合に、各リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着箇所を特定する。すなわち、固着検出部４３４は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフになるよう制御された状態で、コンデンサ２の放電による絶縁抵抗Ｒ３２の電圧変動に応じて、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態をそれぞれ検出する。
Returning to FIG. When the sticking determination unit 432 detects the sticking, the sticking
上述したように、ＤＣＤＣコンバータ５１は例えば車両のイグニッションスイッチをオフするタイミングでコンデンサ２を放電する。そのため、固着検出装置４は車両のイグニッションスイッチをオフするタイミングに合わせてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を検出する。これにより、固着検出装置４は、コンデンサ２の放電を制御することなく、車両走行中に少なくとも１回はリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を検出することができる。
As described above, the
具体的に、固着検出部４３４は、まずリレー制御部４３１を介して各リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオフに切り換えるよう制御する。次に、固着検出部４３４は、電圧検出部４２からＡ点の電圧を取得する。固着検出部４３４は、コンデンサ２の放電後、電圧検出部４２からＡ点の電圧を再度取得する。
Specifically, the sticking
固着検出部４３４は、２回取得したＡ点の電圧の変動に応じて各リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態を検出する。固着検出部４３４は、コンデンサ２の放電後のＡ点の電圧が放電前に比べて上昇している場合、リレーＳＭＲ−Ｇは固着しており、リレーＳＭＲ−Ｂは固着していないと検出する。また、固着検出部４３４は、放電後のＡ点の電圧が放電前に比べて下降している場合、リレーＳＭＲ−Ｂは固着しており、リレーＳＭＲ−Ｇは固着していないと検出する。固着検出部４３４は、放電後のＡ点の電圧が放電前からほぼ変動していない場合、すなわち放電前後におけるＡ点の電圧の差が所定の電圧範囲内である場合、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方が固着していると検出する。
The sticking
以下、図４Ａ〜図７を用いて、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着とＡ点の電圧変動との関係について説明する。なお、説明を簡略化するために、絶縁抵抗３１〜３４の抵抗値Ｒはいずれも等しいものとする。
Hereinafter, the relationship between the fixation of the relays SMR-B and SMR-G and the voltage fluctuation at the point A will be described with reference to FIGS. 4A to 7. In order to simplify the description, it is assumed that the resistance values R of the
まず、図４Ａおよび図４Ｂを用いて、リレーＳＭＲ−Ｇが固着した場合について説明する。 First, the case where relay SMR-G adheres is demonstrated using FIG. 4A and FIG. 4B.
図４Ａは、リレーＳＭＲ−Ｇが固着した場合であって、コンデンサ２の放電前の電池システムＳの等価回路を示す図である。また、図４Ｂは、リレーＳＭＲ−Ｇが固着した場合であって、コンデンサ２の放電後の電池システムＳの等価回路を示す図である。
FIG. 4A is a diagram showing an equivalent circuit of the battery system S when the relay SMR-G is fixed and before the
図４Ａ、図４Ｂでは、説明に不要な構成要素の図示は省略している。また、パルス生成回路４１１および抵抗４２２は、絶縁抵抗３１〜３４に比べてインピーダンスが小さく、等価回路に与える影響が小さい。そこで、説明を簡略化するために、図４Ａおよび図４Ｂではパルス生成回路４１１および抵抗４２２を考慮していない等価回路を示している。なお、同様に後述する図６Ａ〜図７も不要な構成要素およびパルス生成回路４１１および抵抗４２２を省略した等価回路を示している。
In FIG. 4A and FIG. 4B, illustration of components unnecessary for description is omitted. Further, the
コンデンサ２はリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオンである間に二次電池１と同じ電圧Ｖに充電される。
The
図４Ａに示すように、リレーＳＭＲ−Ｇが固着している場合に、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフするようにリレー制御部４３１が制御したとする。この場合、絶縁抵抗３１、３３の一端間はオープンとなるが絶縁抵抗３２、３４の一端は互いに接続された状態となる。そのため、二次電池１の負極に接続される絶縁抵抗３２の両端の電圧Ｖ０、すなわちＢＣ間の電圧Ｖ０は、コンデンサ２の電圧Ｖを絶縁抵抗３３、３４で分圧した値となる。ここでは、絶縁抵抗３３、３４の抵抗値Ｒが等しい値であるため、ＢＣ間の電圧Ｖ０は、コンデンサ２の電圧Ｖの約２分の１となる。
As shown in FIG. 4A, it is assumed that the
また、Ｂ点とＡ点はグランドを介して接続されるため、ＢＡ間の電圧はＢＣ間と同じ電圧Ｖ０となる。 Further, since the point B and the point A are connected via the ground, the voltage between the BAs becomes the same voltage V0 as that between the BCs.
次に、図４Ｂを用いて、コンデンサ２が放電された場合について説明する。例えば、コンデンサ２の全ての電荷が放電され電圧が０Ｖになった場合、コンデンサ２が短絡したようにみえ、絶縁抵抗３３、３４の一端が互いに接続された状態となる。この場合、絶縁抵抗３２〜３４が並列に接続された状態となり、絶縁抵抗３２〜３４の合成抵抗値は、絶縁抵抗３２〜３４の各抵抗値Ｒの約３分の１となる。すなわち、ＢＣ間の合成抵抗値Ｒ０が絶縁抵抗３１の抵抗値Ｒより小さくなる。
Next, a case where the
絶縁抵抗３２の両端の電圧Ｖ１は、二次電池１の電圧Ｖを絶縁抵抗３１と、絶縁抵抗３２〜３４の合成抵抗とで分圧した値となる。したがって、絶縁抵抗３２の両端の電圧Ｖ１、すなわちＢＣ間の電圧Ｖ１は、二次電池１の電圧Ｖの２分の１より小さくなり、放電前のＢＣ間の電圧Ｖ０より小さくなる。
The voltage V1 across the
また、Ｂ点とＡ点はグランドを介して接続されるため、ＢＡ間の電圧はＢＣ間と同じ電圧Ｖ１となり、放電前のＢＣ間の電圧Ｖ０より小さくなる。 Further, since the point B and the point A are connected via the ground, the voltage between the BAs is the same voltage V1 as between the BCs, and is smaller than the voltage V0 between the BCs before discharging.
カップリングコンデンサ４０は、電圧が変化すると変化した方に電流を流そうとする。そのため、コンデンサ２の放電前後でＢＣ間の電圧が下降すると、電圧検出部４２からＢ点へと電流Ｉ１が流れる。これにより、図５の一点鎖線で示すように、低圧側の基準電位に基づいて電圧検出部４２が検出するＡ点の電圧は上昇する。なお、図５は、電圧検出部４２が検出するＡ点の電圧変動を示すグラフである。
When the voltage changes, the
固着検出部４３４は、電圧検出部４２が検出するＡ点の電圧の上昇を検出することで、二次電池１の負極に接続される絶縁抵抗３２の電圧が電圧Ｖ０から電圧Ｖ１へ低下したことを検出する。この場合、固着検出部４３４は、リレーＳＭＲ−Ｇの固着を検出する。
The sticking
このように、固着検出部４３４は、絶縁抵抗３２の電圧低下を検出することでリレーＳＭＲ−Ｇの固着を検出することができ、固着箇所を特定することができる。
Thus, the sticking
次に、図６Ａおよび図６Ｂを用いて、リレーＳＭＲ−Ｂが固着した場合について説明する。 Next, the case where relay SMR-B adheres is demonstrated using FIG. 6A and FIG. 6B.
図６Ａは、リレーＳＭＲ−Ｂが固着した場合であって、コンデンサ２の放電前の電池システムＳの等価回路を示す図である。また、図６Ｂは、リレーＳＭＲ−Ｂが固着した場合であって、コンデンサ２の放電後の電池システムＳの等価回路を示す図である。
FIG. 6A is a diagram showing an equivalent circuit of the battery system S when the relay SMR-B is fixed and before the
コンデンサ２はリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオンである間に二次電池１と同じ電圧Ｖに充電される。
The
図６Ａに示すように、リレーＳＭＲ−Ｂが固着している場合、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフするようにリレー制御部４３１が制御したとする。この場合、絶縁抵抗３２、３４の一端間はオープンとなるが、絶縁抵抗３１、３３の一端が互いに接続された状態となる。
As shown in FIG. 6A, it is assumed that the
そのため、二次電池１の負極に接続される絶縁抵抗３２の両端の電圧Ｖ０、すなわちＢＣ間の電圧Ｖ０は、二次電池１の電圧Ｖを絶縁抵抗３１、３２で分圧した値となる。ここでは、絶縁抵抗３１、３２の抵抗値Ｒが等しい値であるため、ＢＣ間の電圧Ｖ０は、二次電池１の電圧Ｖの約２分の１となる。
Therefore, the voltage V0 at both ends of the
また、Ｂ点とＡ点はグランドを介して接続されるため、ＢＡ間の電圧はＢＣ間と同じ電圧Ｖ０となる。 Further, since the point B and the point A are connected via the ground, the voltage between the BAs becomes the same voltage V0 as that between the BCs.
次に、図６Ｂを用いて、コンデンサ２が放電された場合について説明する。例えば、コンデンサ２の全ての電荷が放電され電圧が０Ｖになった場合、コンデンサ２が短絡したようにみえ、絶縁抵抗３３、３４の一端が互いに接続された状態となる。この場合、絶縁抵抗３１、３３、３４が並列に接続された状態となり、絶縁抵抗３１、３３、３４の合成抵抗値は、絶縁抵抗３１、３３、３４の各抵抗値Ｒの約３分の１となる。すなわち、ＣＤ間の合成抵抗値Ｒ０が絶縁抵抗３２の抵抗値Ｒより小さくなる。
Next, the case where the
絶縁抵抗３２の両端の電圧Ｖ２は、二次電池１の電圧Ｖを絶縁抵抗３２と、絶縁抵抗３１、３３、３４の合成抵抗とで分圧した値となる。したがって、絶縁抵抗３２の両端の電圧Ｖ２、すなわちＢＣ間の電圧Ｖ２は、二次電池１の電圧Ｖの２分の１より大きくなり、放電前のＢＣ間の電圧Ｖ０より大きくなる。
The voltage V2 across the
また、Ｂ点とＡ点はグランドを介して接続されるため、ＢＡ間の電圧はＢＣ間と同じ電圧Ｖ２となり、放電前のＢＣ間の電圧Ｖ０より大きくなる。 Further, since the point B and the point A are connected via the ground, the voltage between the BAs becomes the same voltage V2 as that between the BCs, and becomes larger than the voltage V0 between the BCs before discharging.
コンデンサ２の放電前後でＢＣ間の電圧Ｖ０が電圧Ｖ２に変化すると、カップリングコンデンサ４０は変化したほうに電流を流そうとして、Ｂ点から電圧検出部４２へと電流Ｉ２が流れる。これにより、図５の二点鎖線で示すように、電圧検出部４２によって検出されるＡ点の電圧が下降する。
When the voltage V0 between BC changes to the voltage V2 before and after the discharge of the
固着検出部４３４は、電圧検出部４２が検出するＡ点の電圧の下降を検出することで、絶縁抵抗３２の電圧が電圧Ｖ０からＶ２へ上昇したことを検出する。この場合、固着検出部４３４は、リレーＳＭＲ−Ｂの固着を検出する。
The
このように、固着検出部４３４は、絶縁抵抗３２の電圧上昇を検出することでリレーＳＭＲ−Ｂの固着を検出することができ、固着箇所を特定することができる。
Thus, the sticking
次に、図７を用いて、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方が固着した場合について説明する。図７は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方が固着した場合の電池システムＳの等価回路を示す図である。 Next, a case where both the relays SMR-B and SMR-G are fixed will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit of the battery system S when both the relays SMR-B and SMR-G are fixed.
コンデンサ２はリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオンである間に二次電池１と同じ電圧Ｖに充電される。
The
図７に示すように、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方が固着している場合に、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフするようにリレー制御部４３１が制御したとする。この場合、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇはオンのままとなる。そのため、絶縁抵抗３１、３３の一端が互いに接続された状態となり、また絶縁抵抗３２、３４の一端が互いに接続された状態となる。
As shown in FIG. 7, it is assumed that the
この場合、コンデンサ２を放電したとしても、コンデンサ２は二次電池１によって充電されることになる。そのため、コンデンサ２は放電されず、コンデンサ２の電圧は、二次電池１の電圧Ｖと等しいままとなる。
In this case, even if the
したがって、二次電池１の負極に接続される絶縁抵抗３２の電圧Ｖ０、すなわちＢＣ間の電圧Ｖ０も変動せずほぼ一定の値となる。そのため、ＢＡ間の電圧も変動せずほぼ電圧Ｖ０となる。これにより、図５の実線で示すように、電圧検出部４２によって検出されるＡ点の電圧も変動せずほぼ一定となる。
Therefore, the voltage V0 of the
固着検出部４３４は、電圧検出部４２が検出するＡ点の電圧がほぼ一定であることを検出することで、絶縁抵抗３２の電圧がほぼ一定であることを検出する。この場合、固着検出部４３４は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの両方の固着を検出する。
The sticking
このように、固着検出部４３４は、絶縁抵抗３２の電圧がほぼ一定であることを検出することでリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇ両方の固着を検出することができ、固着箇所を特定することができる。
Thus, the sticking
以上のように、固着検出部４３４が、電圧検出部４２の検出結果に基づいてコンデンサ２の放電による絶縁抵抗３２の電圧変動を検出することで、固着箇所を特定でき、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態をそれぞれ検出することができる。
As described above, the sticking
また、ＤＣＤＣコンバータ５１によってコンデンサ２を放電させることで、新たな回路を追加することなく、固着検出部４３４がリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態を検出することができる。そのため、回路規模の増加を抑制することができる。
Further, by discharging the
なお、ここでは、コンデンサ２の電圧が二次電池１の電圧Ｖとほぼ等しい場合のＡ点の電圧と、コンデンサ２の電圧がほぼ０Ｖである場合のＡ点の電圧との差に応じて、固着検出部４３４がリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態を検出する場合について説明したが、これに限定されない。コンデンサ２の放電によって、コンデンサ２の電圧が変動した場合のＡ点の電圧変動に基づいてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態を検出すればよい。したがって、例えば放電前のコンデンサ２の電圧が必ずしも二次電池１の電圧Ｖと等しくなるように充電されていなくてもよい。また、コンデンサ２の電圧がほぼ０Ｖになる前にＡ点の電圧を検出するようにしてもよい。
Here, depending on the difference between the voltage at the point A when the voltage of the
図１に示す記憶部４３５は、固着判定部４３２が固着判定を行う場合に使用する閾値Ｔｈ１など、制御部４３の各部が行う処理に必要な情報を記憶する。また、記憶部４３５は、制御部４３の各部が行う必要な情報を記憶する。記憶部４３５は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。
The
次に、図８〜図１０を用いて、固着検出装置４が行う異常検出処理について説明する。固着検出装置４は、異常検出処理において、異常としてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を検出する。図８は、本実施形態にかかる異常検出処理を示すフローチャートである。固着検出装置４は、例えば車両のイグニッションスイッチオフ時など、車両の走行中に少なくとも１回、図８に示す異常検出処理を実行するものとする。 Next, the abnormality detection process performed by the sticking detection device 4 will be described with reference to FIGS. The sticking detection device 4 detects sticking of the relays SMR-B and SMR-G as an abnormality in the abnormality detection process. FIG. 8 is a flowchart showing the abnormality detection process according to the present embodiment. The sticking detection device 4 performs the abnormality detection process shown in FIG. 8 at least once during traveling of the vehicle, such as when the ignition switch of the vehicle is turned off.
まず、固着検出装置４は、固着判定処理を実行する（ステップＳ１０１）。固着判定処理は図９を用いて後述する。固着検出装置４は、固着判定処理において固着ありと判定したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。 First, the sticking detection device 4 executes a sticking determination process (step S101). The sticking determination process will be described later with reference to FIG. The sticking detection device 4 determines whether or not sticking is determined in the sticking determination process (step S102).
固着ありと判定しなかった場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理を終了する。固着ありと判定した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、固着検出装置４は、固着判定処理を実行し、固着箇所を特定する（ステップＳ１０３）。固着判定処理は図１０を用いて後述する。 If it is not determined that there is sticking (step S102; No), the process is terminated. When it is determined that there is sticking (step S102; Yes), the sticking detection device 4 executes a sticking determination process and identifies a sticking part (step S103). The sticking determination process will be described later with reference to FIG.
図９は、本実施形態にかかる固着判定処理を示すフローチャートである。固着検出装置４は、カップリングコンデンサ４０を介して二次電池１の負極にパルス信号を印加する（ステップＳ２０１）。次に、固着検出装置４は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオフするように制御する（ステップＳ２０２）。なお、車両のイグニッションスイッチがオフになったときに、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇを別の制御装置がオフにする場合は、このステップＳ２０２を省略してもよい。この場合は当該別の制御装置からリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオフにした旨の情報を通信により入手したときに、図８の処理を開始すればよい。
FIG. 9 is a flowchart illustrating the sticking determination process according to the present embodiment. The sticking detection device 4 applies a pulse signal to the negative electrode of the
固着検出装置４は、パルス信号の立ち上がりから所定期間Ｔ１後のＡ点の電圧を検出する（ステップＳ２０３）。固着検出装置４は、検出した電圧を閾値Ｔｈ１と比較する（ステップＳ２０４）。 The sticking detection device 4 detects the voltage at point A after a predetermined period T1 from the rising edge of the pulse signal (step S203). The sticking detection device 4 compares the detected voltage with a threshold value Th1 (step S204).
検出した電圧が閾値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、固着検出装置４は固着なしと判定し（ステップＳ２０５）、処理を終了する。一方、検出した電圧が閾値Ｔｈより小さい場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、固着検出装置４は固着ありと判定し（ステップＳ２０６）、処理を終了する。 When the detected voltage is equal to or higher than the threshold Th1 (step S204; No), the sticking detection device 4 determines that there is no sticking (step S205), and ends the process. On the other hand, when the detected voltage is smaller than the threshold Th (step S204; Yes), the sticking detection device 4 determines that sticking is present (step S206), and ends the process.
図１０は、本実施形態にかかる固着検出処理を示すフローチャートである。図１０に示すように、固着検出装置４はリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオンに制御し、コンデンサ２を充電する（ステップＳ３０１）。次に、固着検出装置４は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇをオフに制御し（ステップＳ３０２）、Ａ点の電圧を検出する（ステップＳ３０３）。 FIG. 10 is a flowchart showing the sticking detection process according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, the sticking detection device 4 controls the relays SMR-B and SMR-G to be turned on, and charges the capacitor 2 (step S301). Next, the sticking detection device 4 controls the relays SMR-B and SMR-G to be turned off (step S302), and detects the voltage at point A (step S303).
コンデンサ２が放電する、即ち放電に要するであろう予め定めた所定時間が経過すると（ステップＳ３０４）、固着検出装置４はＡ点の電圧を検出する（ステップＳ３０５）。固着検出装置４は、ステップＳ３０３で検出した電圧と、ステップＳ３０５で検出した電圧との差分に基づいて、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態を検出する（ステップＳ３０６）。
When the
なお、コンデンサ２が既に所定の電圧に充電されている場合は、ステップＳ３０１を省略してもよい。
If the
以上のように、本実施形態にかかる固着検出装置４によれば、コンデンサ２の放電による二次電池１の負極に接続される絶縁抵抗３２の電圧変動を検出することで、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態をそれぞれ検出することができる。
As described above, according to the sticking detection device 4 according to the present embodiment, the relay SMR-B, the voltage fluctuation of the
（変形例）
次に、図１１および図１２を用いて、本実施形態にかかる電池システムＳの変形例を説明する。図１１は、本変形例にかかる電池システムＳ２の構成を示す図である。図１１に示す電池システムＳ２は、制御部４３Ｂが、固着判定部４３２Ｂと、漏電検出部４３６と、周波数制御部４３７とを備える点を除き、図１に示す電池システムＳと同じである。図１と同一構成要素には同一符号を付し説明を省略する。
(Modification)
Next, the modification of the battery system S concerning this embodiment is demonstrated using FIG. 11 and FIG. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a battery system S2 according to the present modification. The battery system S2 illustrated in FIG. 11 is the same as the battery system S illustrated in FIG. 1 except that the
制御部４３Ｂの周波数制御部４３７は、パルス生成回路４１１が生成するパルス信号の周波数を制御する。周波数制御部４３７は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を検出する場合に、漏電検出部４３６が二次電池１の漏電を検出する場合の周波数より高い周波数を二次電池１に印加するようパルス印加部４１を制御する。周波数制御部４３７は、例えば漏電を検出する場合は数Ｈｚのパルス信号を生成し、固着を検出する場合は数百Ｈｚのパルス信号を生成するようパルス生成回路４１１を制御する。
The
漏電検出部４３６は、絶縁抵抗３１〜３４の抵抗値Ｒの低下によって生じる二次電池１の漏電を検出する。漏電検出部４３６は、パルス印加部４１が二次電池１にパルス信号を印加した場合に、電圧検出部４２が検出するＡ点の電圧の波高値に応じて二次電池１の漏電を検出する。なお、漏電検出については、イグニッションスイッチがオンの間所定周期で定期的に実施される。
The
固着判定部４３２Ｂは、パルス印加部４１が例えば数百Ｈｚのパルス信号を印加した場合のＡ点の電圧に応じてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を判定する。
The sticking
ここで、図１２を用いて、周波数の高いパルス信号を印加した場合のＡ点の電圧について説明する。図１２は、電池システムＳ２に周波数の高いパルス信号を印加した場合のＡ点の電圧を示すグラフである。図１２の実線は、固着が発生していない場合のＡ点の電圧波形を示すグラフであり、二点鎖線は、固着が発生した場合のＡ点の電圧波形を示すグラフである。 Here, the voltage at point A when a pulse signal having a high frequency is applied will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a graph showing the voltage at point A when a pulse signal having a high frequency is applied to the battery system S2. The solid line in FIG. 12 is a graph showing the voltage waveform at point A when no sticking occurs, and the two-dot chain line is a graph showing the voltage waveform at point A when sticking occurs.
上述したように、固着が発生した場合、パルス信号を二次電池に印加したときのＡ点の電圧波形は、電池システムＳ２に発生する浮遊容量ＳＣ２の影響で鈍る。図１２に示すように、パルス信号の周波数が高い場合、かかる浮遊容量ＳＣ２の影響でＡ点の電圧波形が鈍って波高値があがりきらず、Ａ点の電圧のピーク値が低下する。 As described above, when sticking occurs, the voltage waveform at point A when a pulse signal is applied to the secondary battery is dull due to the influence of the stray capacitance SC2 generated in the battery system S2. As shown in FIG. 12, when the frequency of the pulse signal is high, the voltage waveform at the point A becomes dull due to the influence of the stray capacitance SC2, and the peak value does not rise, and the peak value of the voltage at the point A decreases.
そこで、本変形例にかかる固着判定部４３２Ｂは、Ａ点の電圧が所定の閾値Ｔｈ２（図１２参照）より小さい場合に、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇに固着が発生していると判定する。
Therefore, the sticking
このように、本変形例にかかる電池システムＳ２は、周波数が高いパルス信号を印加した場合のＡ点の電圧と所定の閾値Ｔｈ２とを比較することで、Ａ点の電圧の立ち上がりを待たずに固着の有無を判定できるようになるため、判定時間を短縮することができる。 As described above, the battery system S2 according to the present modification compares the voltage at the point A when a pulse signal having a high frequency is applied with the predetermined threshold value Th2, without waiting for the rise of the voltage at the point A. Since the presence / absence of sticking can be determined, the determination time can be shortened.
なお、上述した実施形態および変形例では、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが溶着によってオンに固着する場合について説明したが、これに限定されない。例えばリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇを制御する制御線の断線等によってリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが制御できない状態となり、オンからオフに切り換えられない場合が考えられる。このように、制御側の異常によってリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇが固着した場合でも、固着検出装置４は、固着を検出することができる。 In the above-described embodiment and modification, the case where the relays SMR-B and SMR-G are fixed on by welding has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, there may be a case where the relays SMR-B and SMR-G cannot be controlled due to disconnection of a control line for controlling the relays SMR-B and SMR-G, and cannot be switched from on to off. Thus, even when the relays SMR-B and SMR-G are fixed due to an abnormality on the control side, the sticking detection device 4 can detect the sticking.
また、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇは機械式のリレーに限定されない。例えば半導体リレーなどを用いてもよい。この場合、固着検出装置４は、リレーのショート異常を固着として検出する。このように、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇとして種々のスイッチが適用される場合であっても、固着検出装置４は、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフに切り替わらない固着を検出することができる。 The relays SMR-B and SMR-G are not limited to mechanical relays. For example, a semiconductor relay or the like may be used. In this case, the sticking detection device 4 detects a relay short circuit abnormality as sticking. Thus, even when various switches are applied as the relays SMR-B and SMR-G, the sticking detection device 4 detects sticking in which the relays SMR-B and SMR-G are not switched off. Can do.
また、上述した実施形態および変形例では、パルス印加部４１および電圧検出部４２が二次電池１の負極に接続されるとしたが、これに限定されない。パルス印加部４１および電圧検出部４２が二次電池の正極に接続されてもよい。この場合、固着検出装置４は、二次電池１の正極に接続される絶縁抵抗３１の電圧の変化に応じてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態を検出する。
In the above-described embodiment and modification, the
また、上述した実施形態および変形例では、ＤＣＤＣコンバータ５１がコンデンサ２を放電するとしたが、これに限定されず、例えばコンデンサ２を放電する放電回路を電池システムＳ、Ｓ２に新たに追加してもよい。
In the embodiment and the modification described above, the
また、上述した実施形態および変形例では、例えばイグニッションスイッチをオフするタイミング等、コンデンサ２が放電されるタイミングに応じて固着検出装置４が固着を検出するとしたが、これに限定されない。例えば、固着検出装置４が、コンデンサ２の放電を制御する制御部を備え、固着検出装置４が固着を検出するタイミングに応じてコンデンサ２を放電させるようにしてもよい。このように、固着検出装置４がコンデンサ２の放電を制御することで、任意のタイミングで固着を検出することができる。
In the embodiment and the modification described above, the sticking detection device 4 detects the sticking according to the timing at which the
また、上述した実施形態および変形例では、固着判定部４３２、４３２ＢがリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を判定してから、固着検出部４３４がリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着箇所を特定する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、固着判定部４３２、４３２Ｂを省略し、固着検出部４３４がリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着箇所を特定するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment and modification, after the sticking
上述した実施形態および変形例にかかる固着検出装置４は、電圧検出部４２と、固着検出部４３４と、を備える。電圧検出部４２は、二次電池１の一方の極にカップリングコンデンサ４０を介して接続され、二次電池２の一方の極とグランドとの間に設けられる絶縁抵抗３２の電圧の変動を検出する。固着検出部４３４は、二次電池１の両極のそれぞれに一端が接続される複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇがオフに制御された状態で、複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの他端間に接続されたコンデンサ２の放電によって電圧検出部４２で検出される電圧の変動に応じて、複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態をそれぞれ検出する。
The sticking detection device 4 according to the embodiment and the modification described above includes a
これにより、固着検出装置４は、コンデンサ２の放電による二次電池１の負極に接続される絶縁抵抗３２の電圧変動に応じて、リレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着状態をそれぞれ検出することができる。
Thereby, the sticking detection device 4 detects the sticking state of the relays SMR-B and SMR-G according to the voltage fluctuation of the
上述した実施形態および変形例にかかる固着検出装置４の固着検出部４３４は、電圧検出部４２の検出結果に基づき、コンデンサ２の放電後の絶縁抵抗３２の電圧Ｖ１が放電前の電圧Ｖ０より高い（Ｖ２＞Ｖ０）場合に、二次電池１の他方の極に接続されるリレーＳＭＲ−Ｒ−Ｂの固着を検出する。
The sticking
これにより、固着検出装置４の固着検出部４３４は、絶縁抵抗３２の電圧上昇を検出することでリレーＳＭＲ−Ｂの固着を検出することができ、固着箇所を特定することができる。
Thereby, the sticking
上述した実施形態および変形例にかかる固着検出装置４の固着検出部４３４は、電圧検出部４２の検出結果に基づき、コンデンサ２の放電後の絶縁抵抗３２の電圧Ｖ１が放電前の電圧Ｖ０より低い（Ｖ１＜Ｖ０）場合に、二次電池１の一方の極に接続されるリレーＳＭＲ−Ｒ−Ｇの固着を検出する。
The sticking
これにより、固着検出装置４の固着検出部４３４は、絶縁抵抗３２の電圧低下を検出することでリレーＳＭＲ−Ｇの固着を検出することができ、固着箇所を特定することができる。
Thereby, the sticking
上述した実施形態および変形例にかかる固着検出装置４の固着検出部４３４は、電圧検出部４２の検出結果に基づき、コンデンサ２の放電前後の絶縁抵抗３２の電圧の差が所定範囲内である場合に、二次電池２の両極のそれぞれに接続される複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着を検出する。
The sticking
これにより、固着検出装置４の固着検出部４３４は、絶縁抵抗３２の電圧がほぼ一定であることを検出することでリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇ両方の固着を検出することができ、固着箇所を特定することができる。
As a result, the sticking
上述した実施形態にかかる固着検出装置４は、パルス印加部４１と、固着判定部４３２とをさらに備える。パルス印加部４１は、カップリングコンデンサ４０を介して二次電池１にパルス信号を印加する。固着判定部４３２は、パルス信号の立ち上がりから所定時間Ｔ１経過後に電圧検出部４２が検出する電圧に基づき、複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの少なくとも１つが固着しているか否かを判定する。
The sticking detection device 4 according to the above-described embodiment further includes a
これにより、固着検出装置４は、電圧検出部４２が検出する電圧波形の立ち上がり時間に基づいてリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を判定することができ、精度良くリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの固着の有無を判定することができる。
Thereby, the sticking detection device 4 can determine whether or not the relays SMR-B and SMR-G are stuck based on the rise time of the voltage waveform detected by the
上述した変形例にかかる固着検出装置４は、パルス印加部４１と、固着判定部４３２Ｂとをさらに備える。パルス印加部４１は、二次電池１の漏電を検出する場合に印加するパルス信号より周波数が高いパルス信号を、カップリングコンデンサ４０を介して二次電池１に印加する。固着判定部４３２Ｂは、パルス印加部４１によるパルス信号の印加時に電圧検出部４２が検出する電圧に基づき、複数のリレーＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇの少なくとも１つが固着しているか否かを判定する。
The sticking detection device 4 according to the above-described modification further includes a
これにより、固着検出装置４は、電圧検出部４２が検出する電圧波形の立ち上がり時間を検出する場合に比べて固着の判定時間を短縮することができる。
Thereby, the sticking detection device 4 can shorten the sticking determination time as compared with the case of detecting the rise time of the voltage waveform detected by the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
１ 二次電池
２ コンデンサ
３１〜３４ 絶縁抵抗
４ 固着検出装置
４１ パルス印加部
４２ 電圧検出部
４３ 制御部
４３２ 固着判定部
４３４ 固着検出部
ＳＭＲ−Ｂ、ＳＭＲ−Ｇ リレー
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記二次電池の両極のそれぞれに一端が接続される複数のリレーがオフに制御された状態で、複数の前記リレーの他端間に接続されたコンデンサの放電によって前記電圧検出部で検出される電圧の変動に応じて、複数の前記リレーの固着状態をそれぞれ検出する固着検出部と、
を備えることを特徴とする固着検出装置。 A voltage detection unit that is connected to one electrode of the secondary battery via a coupling capacitor and detects a voltage variation of an insulation resistance provided between the one electrode of the secondary battery and the ground;
Detected by the voltage detection unit by discharging a capacitor connected between the other ends of the plurality of relays in a state in which a plurality of relays having one end connected to each of both electrodes of the secondary battery are controlled to be turned off. In accordance with voltage fluctuations, a fixing detection unit that detects a fixing state of each of the plurality of relays, and
A sticking detection device comprising:
前記電圧検出部の検出結果に基づき、前記コンデンサの放電後の前記絶縁抵抗の前記電圧が放電前の前記電圧より高い場合に、前記二次電池の他方の極に接続される前記リレーの固着を検出すること
を特徴とする請求項１に記載の固着検出装置。 The sticking detection unit is
Based on the detection result of the voltage detector, when the voltage of the insulation resistance after discharging of the capacitor is higher than the voltage before discharging, the relay connected to the other electrode of the secondary battery is fixed. The sticking detection device according to claim 1, wherein the sticking detection device is detected.
前記電圧検出部の検出結果に基づき、前記コンデンサの放電後の前記絶縁抵抗の前記電圧が放電前の前記電圧より低い場合に、前記二次電池の前記一方の極に接続される前記リレーの固着を検出すること
を特徴とする請求項１または２に記載の固着検出装置。 The sticking detection unit is
Based on the detection result of the voltage detector, when the voltage of the insulation resistance after discharging the capacitor is lower than the voltage before discharging, the relay connected to the one electrode of the secondary battery is fixed The sticking detection device according to claim 1, wherein the sticking detection device is detected.
前記電圧検出部の検出結果に基づき、前記コンデンサの放電前後の前記絶縁抵抗の前記電圧の差が所定範囲内である場合に、前記二次電池の前記両極のそれぞれに接続される複数の前記リレーの固着を検出すること
を特徴とする請求項１、２または３に記載の固着検出装置。 The sticking detection unit is
A plurality of the relays connected to each of the two electrodes of the secondary battery when the voltage difference of the insulation resistance before and after discharging of the capacitor is within a predetermined range based on the detection result of the voltage detection unit. The sticking detection device according to claim 1, wherein sticking detection is detected.
前記パルス信号の立ち上がりから所定時間経過後に前記電圧検出部が検出する前記電圧に基づき、複数の前記リレーの少なくとも１つが固着しているか否かを判定する固着判定部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固着検出装置。 A pulse applying unit that applies a pulse signal to the secondary battery via the coupling capacitor;
A fixing determination unit that determines whether at least one of the plurality of relays is fixed based on the voltage detected by the voltage detection unit after a lapse of a predetermined time from the rising edge of the pulse signal;
The sticking detection device according to claim 1, further comprising:
前記パルス印加部による前記パルス信号の印加時に前記電圧検出部が検出する前記電圧に基づき、複数の前記リレーの少なくとも１つが固着しているか否かを判定する固着判定部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の固着検出装置。 A pulse applying unit that applies a pulse signal having a frequency higher than that of a pulse signal to be applied when detecting leakage of the secondary battery to the secondary battery via the coupling capacitor;
A fixing determination unit that determines whether at least one of the plurality of relays is fixed based on the voltage detected by the voltage detection unit when the pulse signal is applied by the pulse applying unit;
The sticking detection device according to claim 1, further comprising:
前記二次電池の両極のそれぞれに一端が接続される複数のリレーと、
複数の前記リレーの他端間に接続されたコンデンサと、
前記二次電池の一方の極とグランドとの間に設けられる絶縁抵抗と、
前記二次電池の前記一方の極にカップリングコンデンサを介して接続され、前記絶縁抵抗の電圧の変動を検出する電圧検出部と、
複数の前記リレーがオフに制御された状態で、前記コンデンサの放電によって前記電圧検出部で検出される電圧の変動に応じて、複数の前記リレーの固着状態をそれぞれ検出する固着検出部と、
を備えることを特徴とする電池システム。 A secondary battery,
A plurality of relays having one end connected to each of the electrodes of the secondary battery;
A capacitor connected between the other ends of the plurality of relays;
An insulation resistance provided between one electrode of the secondary battery and the ground;
A voltage detection unit that is connected to the one electrode of the secondary battery via a coupling capacitor and detects a voltage variation of the insulation resistance;
In a state where a plurality of the relays are controlled to be off, a sticking detection unit that detects a sticking state of the plurality of relays according to a change in voltage detected by the voltage detection unit due to discharge of the capacitor, and
A battery system comprising:
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020055162A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 주식회사 엘지화학 | Switch diagnosis device and method |
| US11774499B2 (en) | 2020-10-15 | 2023-10-03 | Lg Energy Solution, Ltd. | Relay diagnosis device, relay diagnosis method, battery system, and electric vehicle |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005149843A (en) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Nissan Motor Co Ltd | Failure judgment device of relay and failure judgment method of relay |
| JP2007329045A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Nissan Motor Co Ltd | Relay fault diagnostic system |
| WO2010143534A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | 日産自動車株式会社 | Connection diagnostic device for ground fault detector |
| JP2013225996A (en) * | 2012-04-22 | 2013-10-31 | Denso Corp | Abnormality diagnosis device for power supply control system |
| JP2015079730A (en) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | トヨタ自動車株式会社 | Fastening determination system for relay |
-
2016
- 2016-08-08 JP JP2016155296A patent/JP6742191B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005149843A (en) * | 2003-11-13 | 2005-06-09 | Nissan Motor Co Ltd | Failure judgment device of relay and failure judgment method of relay |
| JP2007329045A (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-20 | Nissan Motor Co Ltd | Relay fault diagnostic system |
| WO2010143534A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | 日産自動車株式会社 | Connection diagnostic device for ground fault detector |
| JP2013225996A (en) * | 2012-04-22 | 2013-10-31 | Denso Corp | Abnormality diagnosis device for power supply control system |
| JP2015079730A (en) * | 2013-09-11 | 2015-04-23 | トヨタ自動車株式会社 | Fastening determination system for relay |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020055162A1 (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 주식회사 엘지화학 | Switch diagnosis device and method |
| CN111699398A (en) * | 2018-09-12 | 2020-09-22 | 株式会社Lg化学 | Switch diagnostic apparatus and method |
| US11293985B2 (en) | 2018-09-12 | 2022-04-05 | Lg Energy Solution, Ltd. | Switch diagnosing apparatus and method |
| US11774499B2 (en) | 2020-10-15 | 2023-10-03 | Lg Energy Solution, Ltd. | Relay diagnosis device, relay diagnosis method, battery system, and electric vehicle |
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