JP2019198195A - 車載用リチウムイオンバッテリ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラッチングリレ—スイッチを駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置を提供する。【解決手段】車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2は、リチウムイオンバッテリ11の異常電圧を検出して検出結果として二値の電圧信号を出力する異常検出回路21と、異常検出回路21が出力した電圧信号を受けて、ワンショットパルス信号を生成するパルス発生回路22と、パルス発生回路22が生成したワンショットパルス信号を受けて、リチウムイオンバッテリ11を備えた回路におけるリチウムイオンバッテリ11を含む経路を遮断するために当該経路に備えられたラッチングリレースイッチ14を駆動するための駆動信号を生成する駆動回路23と、を備え、パルス発生回路22は、受動素子と、遅延回路と、受動素子及び遅延回路から受けた信号によりスイッチングするスイッチング素子と、により構成した。【選択図】図2
Description
この発明は、車載用のリチウムイオンバッテリを制御する装置に関するものである。
車載用バッテリは、環境負荷軽減のために鉛フリー化が進められている。特に車載用の補機バッテリにおいては、取り出せる電流容量の観点から、鉛蓄電池の代替としてリチウムイオンバッテリを使用することが検討されている。
リチウムイオンバッテリは、過充電又は過放電により劣化等が生じてしまうため、過充電時及び過放電時において、リチウムイオンバッテリの充電及び放電の停止が必要となる。
リチウムイオンバッテリの充電及び放電の停止は、検出したリチウムイオンバッテリの過充電又は過放電に連動して動作するリレースイッチを、リチウムイオンバッテリを備えた回路におけるリチウムイオンバッテリを含む経路に備えることで可能になる。
更には、リレースイッチをラッチングリレ―スイッチに代え、ラッチングリレ―スイッチを駆動するためのワンショットパルス発生器を備えることで、待機電力を抑える試みがなされている。
リチウムイオンバッテリは、過充電又は過放電により劣化等が生じてしまうため、過充電時及び過放電時において、リチウムイオンバッテリの充電及び放電の停止が必要となる。
リチウムイオンバッテリの充電及び放電の停止は、検出したリチウムイオンバッテリの過充電又は過放電に連動して動作するリレースイッチを、リチウムイオンバッテリを備えた回路におけるリチウムイオンバッテリを含む経路に備えることで可能になる。
更には、リレースイッチをラッチングリレ―スイッチに代え、ラッチングリレ―スイッチを駆動するためのワンショットパルス発生器を備えることで、待機電力を抑える試みがなされている。
ワンショットパルス発生器は、タイマIC(Integrated Circuit)、ロジックIC等の集積回路を使用したワンショットパルス回路、複数の能動素子を使用した単安定マルチバイブレータ回路等により構成されたものが知られている。
例えば、特許文献1には、複数段のインバータ回路、および所定段数のインバータ回路の出力信号V1〜V4を入力するOR回路からなる遅延回路と、インバータ回路の出力信号V1〜V3と入力信号Viを入力するNAND回路と、入力信号Viのインバータ回路を介した反転信号V6とOR回路の出力信号V5との論理積信号V7を出力するAND回路と、NAND回路の出力信号V8と最終段インバータ回路の出力信号V4との論理積信号V9を出力するAND回路と、論理積信号V7と信号V9との論理和信号Voを出力するOR回路からなる。入力信号が狭パルスや、Lレベルの期間が短い広パルスであっても、入力信号の立ち下がりに対応したワンショットパルスを所定パルス幅で確保して生成できるワンショットパルス発生回路が開示されている。
例えば、特許文献1には、複数段のインバータ回路、および所定段数のインバータ回路の出力信号V1〜V4を入力するOR回路からなる遅延回路と、インバータ回路の出力信号V1〜V3と入力信号Viを入力するNAND回路と、入力信号Viのインバータ回路を介した反転信号V6とOR回路の出力信号V5との論理積信号V7を出力するAND回路と、NAND回路の出力信号V8と最終段インバータ回路の出力信号V4との論理積信号V9を出力するAND回路と、論理積信号V7と信号V9との論理和信号Voを出力するOR回路からなる。入力信号が狭パルスや、Lレベルの期間が短い広パルスであっても、入力信号の立ち下がりに対応したワンショットパルスを所定パルス幅で確保して生成できるワンショットパルス発生回路が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されたワンショットパルス発生回路を使用したワンショットパルス発生器をはじめとした従来のワンショットパルス発生器は、ラッチングリレ―スイッチを駆動していない期間においても電力を消費するものであるため、無駄な消費電力が大きいという課題があった。
この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、ラッチングリレ―スイッチを駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置を提供することを目的としている。
この発明は、上述の問題点を解決するためのもので、ラッチングリレ―スイッチを駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置を提供することを目的としている。
この発明に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置は、リチウムイオンバッテリの異常電圧を検出して検出結果として二値の電圧信号を出力する異常検出回路と、異常検出回路が出力した電圧信号を受けて、ワンショットパルス信号を生成するパルス発生回路と、パルス発生回路が生成したワンショットパルス信号を受けて、リチウムイオンバッテリを備えた回路におけるリチウムイオンバッテリを含む経路を遮断するために当該経路に備えられたラッチングリレースイッチを駆動するための駆動信号を生成する駆動回路と、
を備え、パルス発生回路は、受動素子と、遅延回路と、受動素子及び遅延回路から受けた信号によりスイッチングするスイッチング素子と、により構成したことを特徴とするものである。
を備え、パルス発生回路は、受動素子と、遅延回路と、受動素子及び遅延回路から受けた信号によりスイッチングするスイッチング素子と、により構成したことを特徴とするものである。
この発明によれば、ラッチングリレ―スイッチを駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置を提供できる。
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を適用した車両内電気回路1の構成の一例を示す簡略図である。
図1を用いて、実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を適用した車両内電気回路1の構成について説明する。
図1は、実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を適用した車両内電気回路1の構成の一例を示す簡略図である。
図1を用いて、実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を適用した車両内電気回路1の構成について説明する。
実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を適用した車両内電気回路1は、リチウムイオンバッテリ11、車両負荷12、オルタネータ13、ラッチングリレ―スイッチ14、及び、車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を備えている。
リチウムイオンバッテリ11は、正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充電や放電を行う二次電池である。リチウムイオンバッテリ11は、二次電池であること、エネルギー密度が高いこと、自己放電が少ないこと、大電流放電が可能であること、セルあたりの出力電圧が高いこと等から、車載用の二次電池に適している。その反面で、リチウムイオンバッテリ11は、過充電されると、内部の結晶構造が破壊されて発熱し、回路がショートしてしまうため、電池としての性能が劣化してしまう可能性がある。また、過放電されると、二次電池としての性能が劣化してしまう。そのため、充放電を監視する保護回路と併せて使用するのが一般的である。リチウムイオンバッテリ11は、後述する車両負荷12に電力を供給する。また、リチウムイオンバッテリ11は、後述するオルタネータ13から電力の供給を受けて充電される。
車両負荷12は、車内においてリチウムイオンバッテリ11から電力の供給を受けて動作する車載電装機器等である。リチウムイオンバッテリ11がハイブリッド車における補機バッテリとして用いられる場合、車両負荷12には、ハイブリッドシステムも含まれる。
オルタネータ13は、車載エンジンの回転を動力源として利用した発電機である。オルタネータ13が発電した電力は、車両負荷12を動作させるために車両負荷12に、また、リチウムイオンバッテリ11を充電するためにリチウムイオンバッテリ11に、それぞれ供給される。
ラッチングリレ―スイッチ14は、回路を遮断する動作、及び、回路を導通させる切り替え動作をワンショットパルス信号229で行い、動作を行った後、コイル141が通電されていない状態においても、スイッチ部142の状態を保持するリレースイッチである。動作状態を保持するためにコイル141を通電する必要がないため、消費電力を少なくすることが可能である。
ラッチングリレ―スイッチ14は、リチウムイオンバッテリ11を備えた回路におけるリチウムイオンバッテリ11を含む経路(以下「バッテリ経路」という。)を、スイッチ部142の切り替え動作を行うことで遮断及び導通する。ラッチングリレ―スイッチ14は、通常状態においては、バッテリ経路を導通させており、リチウムイオンバッテリ11が車両負荷12に電力を供給可能な状態、及び、オルタネータ13が発電した電力の供給を受けて充電可能な状態に保持されている。
ラッチングリレ―スイッチ14は、リチウムイオンバッテリ11を備えた回路におけるリチウムイオンバッテリ11を含む経路(以下「バッテリ経路」という。)を、スイッチ部142の切り替え動作を行うことで遮断及び導通する。ラッチングリレ―スイッチ14は、通常状態においては、バッテリ経路を導通させており、リチウムイオンバッテリ11が車両負荷12に電力を供給可能な状態、及び、オルタネータ13が発電した電力の供給を受けて充電可能な状態に保持されている。
図2は、実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2の構成の一例を示す構成図である。
図2を用いて、実施の形態1に係る実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2の構成について説明する。
図2を用いて、実施の形態1に係る実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2の構成について説明する。
車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2は、異常検出回路21、パルス発生回路22、及び、駆動回路23を備えている。
異常検出回路21は、リチウムイオンバッテリ11の異常電圧を検出して、検出結果として二値の電圧信号を出力する。
図2において、異常検出回路21は、コンパレータとして動作する標準的なオペアンプ211により構成されている。オペアンプ211は、電源入力端子214から入力電圧V+が入力されている。オペアンプ211は、参照用電源213からオペアンプ211の反転入力端子215にリチウムイオンバッテリ11の最大許容電圧を示す参照電圧Vrefが入力されている。オペアンプ211は、バッテリ電圧入力端子212から非反転入力端子216にリチウムイオンバッテリ11の電圧が入力されている。リチウムイオンバッテリ11の電圧が予め設定された参照電圧Vrefと比べて大きい場合、電圧信号として入力電圧V+と略同値の電圧V+を後述のパルス発生回路22に出力する。リチウムイオンバッテリ11の電圧が予め設定された参照電圧Vrefと比べて大きくない場合のオペアンプ211の出力電圧は、0ボルトである。参照電圧Vrefがリチウムイオンバッテリ11の最大許容電圧に設定されている場合、リチウムイオンバッテリ11の過充電による異常電圧を検出することができる。
図2において、異常検出回路21は、コンパレータとして動作する標準的なオペアンプ211により構成されている。オペアンプ211は、電源入力端子214から入力電圧V+が入力されている。オペアンプ211は、参照用電源213からオペアンプ211の反転入力端子215にリチウムイオンバッテリ11の最大許容電圧を示す参照電圧Vrefが入力されている。オペアンプ211は、バッテリ電圧入力端子212から非反転入力端子216にリチウムイオンバッテリ11の電圧が入力されている。リチウムイオンバッテリ11の電圧が予め設定された参照電圧Vrefと比べて大きい場合、電圧信号として入力電圧V+と略同値の電圧V+を後述のパルス発生回路22に出力する。リチウムイオンバッテリ11の電圧が予め設定された参照電圧Vrefと比べて大きくない場合のオペアンプ211の出力電圧は、0ボルトである。参照電圧Vrefがリチウムイオンバッテリ11の最大許容電圧に設定されている場合、リチウムイオンバッテリ11の過充電による異常電圧を検出することができる。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号を受けて、ワンショットパルス信号229を生成する。パルス発生回路22は、受動素子と、遅延回路と、受動素子及び遅延回路から受けた信号によりスイッチングするスイッチング素子と、により構成されている。
図2において、パルス発生回路22は、受動素子である抵抗221と、抵抗222、抵抗223、及びコンデンサ224とからなる受動素子のみで構成された遅延回路と、スイッチング素子であるトランジスタ225と、により構成されている。抵抗221の一端と、抵抗222の一端とは、それぞれ異常検出回路21の出力を受けるパルス発生回路22の入力端子220に接続されている。抵抗222の他端と、抵抗223の一端と、コンデンサ224の一端と、トランジスタ225のベース端子は、互いに接続されている。抵抗223の他端と、コンデンサ224の他端と、トランジスタ225のエミッタ端子とは、それぞれ接地されている。抵抗221の他端と、トランジスタ225のコレクタ端子は、それぞれ駆動回路23に出力する出力端子227に接続されている。
図2において、パルス発生回路22は、受動素子である抵抗221と、抵抗222、抵抗223、及びコンデンサ224とからなる受動素子のみで構成された遅延回路と、スイッチング素子であるトランジスタ225と、により構成されている。抵抗221の一端と、抵抗222の一端とは、それぞれ異常検出回路21の出力を受けるパルス発生回路22の入力端子220に接続されている。抵抗222の他端と、抵抗223の一端と、コンデンサ224の一端と、トランジスタ225のベース端子は、互いに接続されている。抵抗223の他端と、コンデンサ224の他端と、トランジスタ225のエミッタ端子とは、それぞれ接地されている。抵抗221の他端と、トランジスタ225のコレクタ端子は、それぞれ駆動回路23に出力する出力端子227に接続されている。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号が0ボルトから電圧V+への電圧変化228により動作を開始する。
ここで、異常検出回路21が出力する電圧V+は、少なくともトランジスタ225におけるコレクタエミッタ間を導通させるための閾値電圧Vbe以上の電圧が必要である。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号が0ボルトから電圧V+への電圧変化228を入力端子220が受けると、トランジスタ225におけるベースエミッタ間電圧が閾値電圧Vbeに達するまでの間、電圧V+が抵抗221と後述する駆動回路23における回路抵抗とにより分圧された電圧を出力端子227から駆動回路23に出力する。パルス発生回路22の出力端子227は、トランジスタ225においてベースエミッタ間電圧が閾値電圧Vbeに達するとコレクタエミッタ間が導通されることで、トランジスタ225におけるコレクタ端子及びエミッタ端子を介して接地される。
ここで、異常検出回路21が出力する電圧V+は、少なくともトランジスタ225におけるコレクタエミッタ間を導通させるための閾値電圧Vbe以上の電圧が必要である。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号が0ボルトから電圧V+への電圧変化228を入力端子220が受けると、トランジスタ225におけるベースエミッタ間電圧が閾値電圧Vbeに達するまでの間、電圧V+が抵抗221と後述する駆動回路23における回路抵抗とにより分圧された電圧を出力端子227から駆動回路23に出力する。パルス発生回路22の出力端子227は、トランジスタ225においてベースエミッタ間電圧が閾値電圧Vbeに達するとコレクタエミッタ間が導通されることで、トランジスタ225におけるコレクタ端子及びエミッタ端子を介して接地される。
遅延回路は、トランジスタ225におけるベースエミッタ間電圧が閾値電圧Vbeに達するまで時間を調整する回路である。遅延回路が調整する遅延時間は、電圧V+、閾値電圧Vbe、抵抗222と抵抗223との抵抗比、及び、抵抗223とコンデンサ224との複素インピーダンスにより決定される。遅延時間は、少なくとも後述する駆動回路23がラッチングリレ―スイッチ14に切り替え動作させることが可能なワンショットパルス信号229を、パルス発生回路22が生成できるだけの時間であればよく、抵抗222及び抵抗223の抵抗値と、コンデンサ224の容量は、適宜設計可能である。
遅延回路のコンデンサ224は、パルス発生回路22の入力端子220が受けた0ボルトから電圧V+への電圧変化228により、蓄電し始める。コンデンサ224が蓄電され始めると、コンデンサ224の両端の電圧は、次第に抵抗222と抵抗223との抵抗比により分圧される電圧に漸近していく。コンデンサ224の両端の電圧がVbeに達すると、上述のようにパルス発生回路22の出力端子227の電圧が0ボルトとなり、パルス発生回路22は、遅延回路により調整された遅延時間分のパルス幅を有するワンショットパルス信号229を生成することができる。
遅延回路のコンデンサ224は、パルス発生回路22の入力端子220が受けた0ボルトから電圧V+への電圧変化228により、蓄電し始める。コンデンサ224が蓄電され始めると、コンデンサ224の両端の電圧は、次第に抵抗222と抵抗223との抵抗比により分圧される電圧に漸近していく。コンデンサ224の両端の電圧がVbeに達すると、上述のようにパルス発生回路22の出力端子227の電圧が0ボルトとなり、パルス発生回路22は、遅延回路により調整された遅延時間分のパルス幅を有するワンショットパルス信号229を生成することができる。
駆動回路23は、パルス発生回路22が生成したワンショットパルス信号229を受けて、バッテリ経路を遮断するようにラッチングリレ―スイッチ14を駆動するための駆動信号を生成する。駆動回路23は、パルス発生回路22から受けたワンショットパルス信号229の電圧がラッチングリレ―スイッチ14を駆動するため電圧に満たない場合、ワンショットパルス信号229の電圧を増幅する増幅器を備えていてもよい。
以上のように、この発明に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2は、リチウムイオンバッテリ11の異常電圧を検出して検出結果として二値の電圧信号を出力する異常検出回路21と、異常検出回路21が出力した電圧信号を受けて、ワンショットパルス信号229を生成するパルス発生回路22と、パルス発生回路22が生成したワンショットパルス信号229を受けて、リチウムイオンバッテリ11を備えた回路におけるリチウムイオンバッテリ11を含む経路を遮断するために当該経路に備えられたラッチングリレ―スイッチ14を駆動するための駆動信号を生成する駆動回路23と、を備え、パルス発生回路22は、受動素子と、遅延回路と、受動素子及び遅延回路から受けた信号によりスイッチングするスイッチング素子と、により構成した。
このように構成することで、ラッチングリレースイッチを駆動していない期間においても電力を消費する従来のワンショットパルス発生器を使用する場合に比し、ラッチングリレ―スイッチ14を駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を提供できる。
このように構成することで、ラッチングリレースイッチを駆動していない期間においても電力を消費する従来のワンショットパルス発生器を使用する場合に比し、ラッチングリレ―スイッチ14を駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を提供できる。
以下に、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2について説明する。
図3は、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2の構成の一例を示す構成図である。
図3を用いて、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2について説明する。
図3を用いて、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2について説明する。
実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2と、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2と、の相違点は以下のとおりである。
実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2におけるパルス発生回路22において、スイッチング素子は、トランジスタ225であった。これに対して、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2におけるパルス発生回路22において、スイッチング素子は、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)である。
実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2におけるパルス発生回路22において、スイッチング素子は、トランジスタ225であった。これに対して、実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2におけるパルス発生回路22において、スイッチング素子は、MOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)である。
実施の形態1の変形例に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2についての説明において、実施の形態1に係る車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2についての説明と重複する内容については、説明を省略する。
図3において、パルス発生回路22は、受動素子である抵抗221と、抵抗222、抵抗223、及びコンデンサ224とからなる受動素子のみで構成された遅延回路と、スイッチング素子であるMOSFET226と、により構成されている。抵抗221の一端と、抵抗222の一端とは、それぞれ異常検出回路21の出力を受けるパルス発生回路22の入力端子220に接続されている。抵抗222の他端と、抵抗223の一端と、コンデンサ224の一端と、MOSFET226のゲート端子は、互いに接続されている。抵抗223の他端と、コンデンサ224の他端と、MOSFET226のソース端子とは、それぞれ接地されている。抵抗221の他端と、MOSFET226のドレイン端子は、それぞれ駆動回路23に出力する出力端子227に接続されている。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号が0ボルトから電圧V+への電圧変化228により動作を開始する。
ここで、異常検出回路21が出力する電圧V+は、少なくともMOSFET226におけるドレインソース間を導通させるための閾値電圧Vgs以上の電圧が必要である。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号が0ボルトから電圧V+への電圧変化228を入力端子220が受けると、MOSFET226におけるゲートソース間電圧が閾値電圧Vgsに達するまでの間、抵電圧V+が抵抗221と後述する駆動回路23における回路抵抗とにより分圧された電圧を出力端子227から駆動回路23に出力する。パルス発生回路22の出力端子227は、MOSFET226においてゲートソース間電圧が閾値電圧Vgsに達するとドレインソース間が導通されることで、MOSFET226におけるドレイン端子及びソース端子を介して接地される。
ここで、異常検出回路21が出力する電圧V+は、少なくともMOSFET226におけるドレインソース間を導通させるための閾値電圧Vgs以上の電圧が必要である。
パルス発生回路22は、異常検出回路21が出力した電圧信号が0ボルトから電圧V+への電圧変化228を入力端子220が受けると、MOSFET226におけるゲートソース間電圧が閾値電圧Vgsに達するまでの間、抵電圧V+が抵抗221と後述する駆動回路23における回路抵抗とにより分圧された電圧を出力端子227から駆動回路23に出力する。パルス発生回路22の出力端子227は、MOSFET226においてゲートソース間電圧が閾値電圧Vgsに達するとドレインソース間が導通されることで、MOSFET226におけるドレイン端子及びソース端子を介して接地される。
遅延回路は、MOSFET226におけるゲートソース間電圧が閾値電圧Vgsに達するまで時間を調整する回路である。遅延回路が調整する遅延時間は、電圧V+、閾値電圧Vgs、抵抗222と抵抗223との抵抗比、及び、抵抗223とコンデンサ224との複素インピーダンスにより決定される。遅延時間は、少なくとも後述する駆動回路23がラッチングリレ―スイッチ14を駆動可能なワンショットパルス信号229をパルス発生回路22が生成可能な時間であればよく、抵抗222及び抵抗223の抵抗値と、コンデンサ224の容量は、適宜設計可能である。
遅延回路のコンデンサ224は、パルス発生回路22の入力端子220が受けた0ボルトから電圧V+への電圧変化228により、蓄電し始める。コンデンサ224が蓄電され始めると、コンデンサ224の両端の電圧は、次第に抵抗222と抵抗223との抵抗比により分圧される電圧に漸近していく。コンデンサ224の両端の電圧がVgsに達すると、上述のようにパルス発生回路22の出力端子227の電圧が0ボルトとなり、パルス発生回路22は、遅延回路により調整された遅延時間分のパルス幅を有するワンショットパルス信号229を生成することができる。
遅延回路のコンデンサ224は、パルス発生回路22の入力端子220が受けた0ボルトから電圧V+への電圧変化228により、蓄電し始める。コンデンサ224が蓄電され始めると、コンデンサ224の両端の電圧は、次第に抵抗222と抵抗223との抵抗比により分圧される電圧に漸近していく。コンデンサ224の両端の電圧がVgsに達すると、上述のようにパルス発生回路22の出力端子227の電圧が0ボルトとなり、パルス発生回路22は、遅延回路により調整された遅延時間分のパルス幅を有するワンショットパルス信号229を生成することができる。
このように構成することで、ラッチングリレースイッチを駆動していない期間においても電力を消費する従来のワンショットパルス発生器を使用する場合に比し、ラッチングリレ―スイッチ14を駆動していない期間における消費電力が小さい車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2を提供できる。
これまでの実施の形態で説明した駆動回路23が生成した駆動信号により駆動されるラッチングリレ―スイッチ14が備えるコイルの個数は、1個でも、複数でもよい。例えば、ラッチングリレ―スイッチ14が、セット用のコイル及びリセット用のコイルを備えたものであった場合、駆動回路23は、ラッチングリレ―スイッチ14に備えられたセット用のコイル及びリセット用のコイルのうち、バッテリ経路を遮断するためのコイルを駆動する駆動信号を生成する。
また、これまでの実施の形態で説明した異常検出回路21は、コンパレータとして動作するオペアンプ211を用いて、リチウムイオンバッテリ11の過充電による異常電圧を検出する例を示したが、この限りではない。例えば、異常検出回路21は、オペアンプ211をコンパレータとして動作させ、オペアンプ211の非反転入力端子216にリチウムイオンバッテリ11の最小許容電圧を示す参照電圧Vrefを、また、反転入力端子215にリチウムイオンバッテリ11の電圧を、それぞれ入力することで、リチウムイオンバッテリ11の過放電による異常電圧を検出するように構成してもよい。すなわち、これまでの実施の形態で説明した車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2は、リチウムイオンバッテリ11の過充電による異常電圧を検出し、ラッチングリレ―スイッチ14を駆動して、リチウムイオンバッテリ11の充電を停止するように制御する例を示したが、この限りではない。例えば、車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2は、リチウムイオンバッテリ11の過放電による異常電圧を検出し、ラッチングリレ―スイッチ14を駆動して、リチウムイオンバッテリ11の放電を停止するように制御するものであってもよい。
また、これまでの実施の形態で説明したラッチングリレ―スイッチ14は、リチウムイオンバッテリ11の異常電圧がリチウムイオンバッテリ11の異常電圧を検出した際に、全てのバッテリ経路を遮断する位置に備えられたものを示したが、この限りではない。例えば、車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2がリチウムイオンバッテリ11の過充電による異常電圧を検出するものであった場合、ラッチングリレ―スイッチ14は、バッテリ経路にオルタネータ13を含む経路のみを遮断する位置に備えられていてもよい。また、例えば、車載用リチウムイオンバッテリ制御装置2がリチウムイオンバッテリ11の過放電による異常電圧を検出するものであった場合、ラッチングリレ―スイッチ14は、バッテリ経路に車両負荷12を含む経路のみを遮断する位置に備えられていてもよい。
また、これまでの実施の形態で説明したラッチングリレ―スイッチ14は、リチウムイオンバッテリ11が異常電圧から回復した際に、MCU(Micro Controller Unit)等が搭載された車両制御装置から出力された駆動信号により、リチウムイオンバッテリ11の異常電圧を検出時に遮断したバッテリ経路を導通するように構成されていても構わない。
なお、この発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略ができる。
1 車両内電気回路、2 車載用リチウムイオンバッテリ制御装置、11 リチウムイオンバッテリ、12 車両負荷、13 オルタネータ、14 ラッチングリレースイッチ、21 異常検出回路、22 パルス発生回路、23 駆動回路、141 コイル、142 スイッチ部、211 オペアンプ、212 バッテリ電圧入力端子、213 参照用電源、214 電源入力端子、215 反転入力端子、216 非反転入力端子、220 入力端子、221 抵抗、222 抵抗、223 抵抗、224 コンデンサ、225 トランジスタ、226 MOSFET、227 出力端子、228 電圧変化、229 ワンショットパルス信号。
Claims (2)
- リチウムイオンバッテリの異常電圧を検出して、検出結果として二値の電圧信号を出力する異常検出回路と、
異常検出回路が出力した電圧信号を受けて、ワンショットパルス信号を生成するパルス発生回路と、
パルス発生回路が生成したワンショットパルス信号を受けて、リチウムイオンバッテリを備えた回路におけるリチウムイオンバッテリを含む経路を遮断するために当該経路に備えられたラッチングリレースイッチを駆動するための駆動信号を生成する駆動回路と、
を備え、
パルス発生回路は、受動素子と、遅延回路と、受動素子及び遅延回路から受けた信号によりスイッチングするスイッチング素子と、により構成したこと
を特徴とする車載用リチウムイオンバッテリ制御装置。 - 駆動回路は、異常検出回路がリチウムイオンバッテリの過充電によるリチウムイオンバッテリの異常電圧を検出した際に、ラッチングリレースイッチに備えられたセット用のコイル及びリセット用のコイルのうち、前記経路を遮断するためのコイルを駆動する駆動信号を生成すること
を特徴とする請求項1記載の車載用リチウムイオンバッテリ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018092171A JP2019198195A (ja) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 車載用リチウムイオンバッテリ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018092171A JP2019198195A (ja) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 車載用リチウムイオンバッテリ制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019198195A true JP2019198195A (ja) | 2019-11-14 |
Family
ID=68538475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018092171A Pending JP2019198195A (ja) | 2018-05-11 | 2018-05-11 | 車載用リチウムイオンバッテリ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019198195A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021205502A1 (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 日産自動車株式会社 | バッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置 |
-
2018
- 2018-05-11 JP JP2018092171A patent/JP2019198195A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021205502A1 (ja) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | 日産自動車株式会社 | バッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置 |
JP7380848B2 (ja) | 2020-04-06 | 2023-11-15 | 日産自動車株式会社 | バッテリ異常警告方法及びバッテリ異常警告装置 |
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