JP5440700B2

JP5440700B2 - 蓄電スタックの誤組み付け診断装置及び車両

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Publication number: JP5440700B2
Application number: JP2012518668A
Authority: JP
Inventors: 隆太郎時津; 浩一長峰
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-02-14
Also published as: WO2012111036A1; US20120242366A1; EP2677564B1; CN102792485A; EP2677564A4; JPWO2012111036A1; EP2677564A1; US8816716B2; CN102792485B

Description

本発明は、互いに接続が禁止される蓄電スタックの誤組み付けを診断する診断装置等に関する。

車両用バッテリとして、複数の蓄電素子を互いに接続した蓄電スタックを複数個接続した蓄電装置が知られている。

特開２００５−２３８９６９号公報

しかしながら、蓄電スタックの接続を互いに禁止すべき場合がある。例えば、一方の蓄電スタックを構成する蓄電素子と、他方の蓄電スタックを構成する蓄電素子との開放端電圧が互いに異なる場合には、これらの蓄電スタックを接続するとＳＯＣ（State of charge）の推定精度が低くなり、充電を禁止すべき状況で充電されたり、或いは放電を禁止すべき状況で放電されたりするおそれがある。

すなわち、開放端電圧とＳＯＣとの間には相関関係があり、開放端電圧を測定することによりＳＯＣを推定する方法が知られている。この方法によりＳＯＣを推定する場合、開放端電圧が互いに異なる蓄電素子が含まれることにより、ＳＯＣの推定精度が低下する。

そこで、本発明は、接続を禁止すべき蓄電スタックが互いに接続されたことを検知し得る診断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る診断装置は、第１の蓄電スタックが備える第１のコネクタ部と、前記第１の蓄電スタックとの接続が許容される第２の蓄電スタックが備える第２のコネクタ部と、前記第１の蓄電スタックとの接続を禁止すべき第３の蓄電スタックが備える第３のコネクタ部と、を有し、前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部は互いに接続された際に第１の回路を構成し、前記第１のコネクタ部及び前記第３のコネクタ部は互いに接続された際に前記第１の回路とは回路構成が異なる第２の回路を構成することを特徴とする蓄電スタックの誤組み付け診断装置。

（２）上記（１）の構成において、前記第１の蓄電スタックは複数の第１の蓄電素子を含み、前記第２の蓄電スタックは複数の第２の蓄電素子を含み、前記第３の蓄電スタックは複数の第３の蓄電素子を含み、前記第１の蓄電素子及び前記第２の蓄電素子は互いに開放端電圧が同じであり、前記第１の蓄電素子及び前記第３の蓄電素子は互いに開放端電圧が異なる。（２）の構成によれば、互いに開放端電圧が異なる蓄電素子を含む蓄電スタックが接続されるのを防止できる。これにより、ＳＯＣの推定精度が低下するのを抑制できる。

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記第１の回路及び前記第２の回路は回路の開閉構造が互いに異なる。（３）の構成によれば、回路がオープン回路であるのか、或いはクローズ回路であるのかに基づき、容易に誤組み付けであるか否かを判別することができる。

（４）上記（１）〜（４）の構成において、前記第１のコネクタ部は前記第１の蓄電スタックが備える第１のバスバーモジュールに設けられ、前記第２のコネクタ部は前記第２の蓄電スタックが備える第２のバスバーモジュールに設けられ、前記第３のコネクタ部は前記第３の蓄電スタックが備える第３のバスバーモジュールに設けられる。（４）の構成によれば、コネクタ部をバスバーモジュールとともにユニット化することができる。したがって、簡易な構成により誤組み付けを判別することができる。

（５）上記（１）〜（４）の構成において、前記第１の回路及び前記第２の回路の出力状態に基づき、誤組み付けであるかを判断する監視ユニットを備える。（５）の構成によれば、監視ユニットにより誤組み付けを判別することができる。

（６）上記（５）の構成において、前記１のコネクタ部は、前記第１の蓄電スタックから取得した温度情報を伝達する第１の温度情報伝送線を備え、前記第２のコネクタ部は、前記第２の蓄電スタックから取得した温度情報を伝達する第２の温度情報伝送線を備え、前記監視ユニットは、前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部が互いに接続した接続状態において、前記第１の温度情報伝送線及び前記第２の温度情報伝送線を介して伝送される温度情報を取得する。（６）の構成によれば、温度情報を取得する監視ユニットに誤組み付けの判別処理を行わせることにより、構成を簡素化することができる。

（７）上記（１）〜（６）の構成において、前記第３の蓄電スタックとの接続が許容される第４の蓄電スタックが備える第４のコネクタ部を備え、前記第２のコネクタ部及び前記第４のコネクタ部は互いに接続された際に、前記第１の回路及び前記第２の回路とは回路構成が異なる第３の回路を構成し、前記第３のコネクタ部及び前記第４のコネクタ部は互いに接続された際に、前記第１の回路、前記第２の回路及び前記第３の回路とは回路構成が異なる第４の回路を構成する。（７）の構成によれば、誤組み付けが判別できることに加えて、互いに正しく組み付けられた蓄電スタックの種類をも特定することができる。

（８）上記（１）〜（７）の構成において、前記第１及び第２のコネクタ部が互いに接続される接続状態において、前記第１及び第２の蓄電スタックは上下に二段積みすることができる。

（９）上記（１）〜（８）の診断装置は車両に搭載することができる。車両は電気自動車、蓄電装置と内燃機関とを動力源として兼用するハイブリッド自動車であってもよい。

本発明によれば、接続を禁止すべき蓄電スタックが互いに接続されるのを防止できる。

蓄電装置の斜視図である。第１の蓄電スタックが備える第１のコネクタ部の回路図である。第２の蓄電スタックが備える第２のコネクタ部の回路図である。第３の蓄電スタックが備える第３のコネクタ部の回路図である。第４の蓄電スタックが備える第４のコネクタ部の回路図である。第１のコネクタ部及び第２のコネクタ部を接続することにより構成される第１の回路の回路図である（ケース１）。第１のコネクタ部及び第３のコネクタ部を接続することにより構成される第２の回路の回路図である（ケース２）。第４のコネクタ部及び第２にコネクタ部を接続することにより構成される第３の回路の回路図である（ケース３）。第４のコネクタ部及び第３のコネクタ部を接続することにより構成される第４の回路の回路図である（ケース４）。コネクタ部から出力される信号、誤組み付けの判定結果及びスタックの種類を対応付けたデータテーブルである。診断装置による診断方法を示したフローチャートである。変形例１のコネクタ部の回路図である変形例２のコネクタ部の回路図である。第５のコネクタ部及び第６のコネクタ部を接続することにより構成される第５の回路の回路図である（ケース１）。第５のコネクタ部及び第７のコネクタ部の接続が機械的に禁止されたことを示す図である（ケース２）。第８のコネクタ部及び第６にコネクタ部を接続することにより構成される第６の回路の回路図である（ケース３）。第８のコネクタ部及び第７のコネクタ部の接続が機械的に禁止されたことを示す概念図である（ケース４）。コネクタ部から出力される信号、誤組み付けの判定結果及びスタックの種類を対応付けたデータテーブルである。

図１を参照しながら、本実施形態に係る診断装置によって誤組み付けの有無が判断される蓄電装置について説明する。図１は、蓄電装置の斜視図である。蓄電装置１０は第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２を含み、これらの第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２は上下に積載されている。蓄電装置１０は、車両に搭載される。

第１の蓄電スタック１１は、複数の第１の蓄電素子１１０を含み、これらの第１の蓄電素子１１０は図示しないバスバーを介して直列に接続されている。第１のバスバーモジュール２１は、これらのバスバーをユニット化する。第１のバスバーモジュール２１をこれらの第１の蓄電素子１１０の上面に載置すると、第１のバスバーモジュール２１に組み付けられた各バスバーが各第１の蓄電素子１１０の各端子電極に電気的及び機械的に接続される。

第２に蓄電スタック１２は、複数の第２の蓄電素子１２０を含み、これらの第２の蓄電素子１２０は図示しないバスバーを介して直列に接続されている。第２のバスバーモジュール２２は、これらのバスバーをユニット化する。第２のバスバーモジュール２２をこれらの第２の蓄電素子１２０の上面に載置すると、第２のバスバーモジュール２２に組み付けられた各バスバーが各第２の蓄電素子１２０の各端子電極に電気的及び機械的に接続される。

第１の蓄電素子１１０及び第２に蓄電素子１２０は互いに開放端電圧が同じである。開放端電圧とは、蓄電素子を機器に接続しない状態（電流を流さない状態）での両端子間の電圧値を意味する。第１の蓄電素子１１０及び第２の蓄電素子１２０は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池であってもよい。

第１のバスバーモジュール２１は、第１の蓄電素子１１０の温度情報を取得する図示しないサーミスタから延びる第１の温度情報伝送線３１を備える。第１の温度情報伝送線３１は、第１のコネクタ部４１に接続されている。第２のバスバーモジュール２２は、第２の蓄電素子１２０の温度情報を取得する図示しないサーミスタから延びる第２の温度情報伝送線３２を備える。第２の温度情報伝送線３２は、第２にコネクタ部４２に接続されている。

次に、図２乃至図５を参照しながら、コネクタ部について詳細に説明する。図２は第１の蓄電スタック１１が備える第１のコネクタ部４１の回路図である。図３は第２の蓄電スタック１２が備える第２のコネクタ部４２の回路図である。図４は第３の蓄電スタック１３が備える第３のコネクタ部４３の回路図である。図５は第４の蓄電スタック１４が備える第４のコネクタ部４４の回路図である。

第３の蓄電スタック１３は、複数の蓄電素子（第３の蓄電素子）を接続することにより構成されており、これらの各蓄電素子は第１の蓄電素子１１０とは開放電圧が異なる。第４の蓄電スタック１３は、複数の蓄電素子を接続することにより構成されており、これらの各蓄電素子は第３の蓄電スタック１３を構成する蓄電素子と開放端電圧が同じである。

ここで、上述したように、互いに開放端電圧が異なる蓄電素子を含む蓄電スタックを接続すると、ＳＯＣの推定精度が低下する。したがって、第３の蓄電スタック１３及び第４の蓄電スタック１４は、第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２に対する接続が禁止される。なお、以下の説明において、第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２をＡ社製の蓄電スタックと称する場合がある。また、第３の蓄電スタック１３及び第４の蓄電スタック１４をＢ社製のスタックと称する場合がある。

図２を参照して、第１のコネクタ部４１はＡ３、Ｂ３、Ｃ３及びＤ３と称される四つの異なる端子を備え、これらの端子Ａ３、端子Ｂ３、端子Ｃ３及び端子Ｄ３は互いに接続されていない。図３を参照して、第２のコネクタ部４２はＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１及びＤ２と称される８つの異なる端子を備える。端子Ａ１及び端子Ａ２は導線４２１を介して互いに電気的に接続されている。端子Ｂ１及び端子Ｂ２は導線４２２を介して互いに電気的に接続されている。端子Ｃ１、端子Ｃ２、端子Ｄ１及び端子Ｄ２には導線が接続されていない。

図４を参照して、第３のコネクタ部４３はＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１及びＤ２と称される８つの異なる端子を備える。端子Ａ１及び端子Ａ２は導線４３１を介して互いに電気的に接続されている。端子Ｂ１及び端子Ｂ２は導線４３２を介して互いに電気的に接続されている。端子Ｃ１及び端子Ｄ１は導線４３３を介して互いに電気的に接続されている。端子Ｃ２及び端子Ｄ２には導線が接続されていない。図５を参照して、第４のコネクタ部４４はＡ３、Ｂ３、Ｃ３及びＤ３と称される四つの異なる端子を備える。端子Ａ３及び端子Ｂ３は導線４４１を介して互いに電気的に接続されている。端子Ｃ３及び端子Ｄ３には導線が接続されていない。

次に、図６乃至図１０を参照しながら、診断装置の構成について説明する。図６は第１のコネクタ部４１及び第２のコネクタ部４２を接続することにより構成される第１の回路（ケース１）を含む診断装置のブロック図である。図７は第１のコネクタ部４１及び第３のコネクタ部４３を接続することにより構成される第２の回路（ケース２）を含む診断装置のブロック図である。図８は第４のコネクタ部４４及び第２にコネクタ部４２を接続することにより構成される第３の回路（ケース３）を含む診断装置のブロック図である。図９は第４のコネクタ部４４及び第３のコネクタ部４３を接続することにより構成される第４の回路（ケース４）を含む診断装置のブロック図である。図１０は、コネクタ部から出力される信号、誤組み付けの判定結果及びスタックの種類を対応付けたデータテーブルである。

ここで、第１の蓄電スタック１１及び第４の蓄電スタック１４は蓄電装置１０の上段に配置され、第２の蓄電スタック１２及び第３の蓄電スタック１３は蓄電装置１０の下段に配置される。

図６を参照して、第１の回路６１は監視ユニット８０に接続されており、監視ユニット８０は端子Ａ１及び端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１からそれぞれ出力される信号を監視可能である。端子Ａ１及び端子Ｂ１は導線を介して接続されていない、つまり、オープン回路である。端子Ｃ１及び端子Ｄ１は導線を介して接続されていない、つまり、オープン回路である。したがって、第１の回路６１は、監視ユニット８０に対して信号を出力しない。

図７を参照して、第２の回路６２は監視ユニット８０に接続されており、監視ユニット８０は端子Ａ１及び端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１からそれぞれ出力される信号を監視可能である。端子Ａ１及び端子Ｂ１は導線を介して接続されていない、つまり、オープン回路である。端子Ｃ１及び端子Ｄ１は導線４３３を介して接続される、つまり、クローズ回路である。したがって、第２の回路６２における端子Ｃ１及び端子Ｄ１から監視ユニット８０に対して、信号が出力される。

図８を参照して、第３の回路６３は監視ユニット８０に接続されており、監視ユニット８０は端子Ａ１及び端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１からそれぞれ出力される信号を監視可能である。端子Ａ１及び端子Ｂ１は、導線４２１、導線４４１及び導線４２２を介して接続される、つまり、クローズ回路である。端子Ｃ１及び端子Ｄ１は接続されていない、つまり、オープン回路である。したがって、第３の回路６３における端子Ａ１及び端子Ｂ１から監視ユニット８０に対して、信号が出力される。

図９を参照して、第４の回路６４は監視ユニット８０に接続されており、監視ユニット８０は端子Ａ１及び端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１からそれぞれ出力される信号を監視可能である。端子Ａ１及び端子Ｂ１は、導線４３１、導線４４１及び導線４３２を介して接続される、つまり、クローズ回路である。端子Ｃ１及び端子Ｄ１は、導線４３３を介して接続される、つまり、クローズ回路である。したがって、第４の回路６４における端子Ａ１及び端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１からそれぞれ監視ユニット８０に対して、信号が出力される。

監視ユニット８０は、第１の回路６１、第２の回路６２、第３の回路６３及び第４の回路６４の出力状態に基づき、図１０のデータテーブルを参照することにより、誤組み付けであるかを判別し、さらに、誤組み付けでない場合にはスタックの種類を特定する。本実施形態では、ケース１の場合には組み付けが正しく、スタックの種類はＡ社製と判別される。ケース２の場合には組み付けが誤っていると判別され、ケース３の場合には組み付けが誤っていると判別される。ケース４の場合には組み付けが正しく、スタックの種類はＢ社製と判別される。

監視ユニット８０は、これらの判断を行うＣＰＵ、或いはＭＰＵを備える。ただし、これらのＣＰＵ、ＭＰＵにおいて実現される処理の少なくとも一部をＡＳＩＣ回路にて回路的に実行してもよい。組み付けが誤っている場合、監視ユニット８０は蓄電装置１０の使用を禁止してもよい。

第１のコネクタ部４１及び第２のコネクタ部４２が接続されることにより、第１の温度情報伝送線３１及び第２の温度情報伝送線３２を介して第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２の温度情報が監視ユニット８０に送信される。このように、第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２の温度情報を取得するための温度情報伝送線を監視ユニット８０に対して接続するための第１のコネクタ部４１及び第２のコネクタ部４２に誤組み付けを判断するための回路を実装することにより、コストの削減を図ることができる。

次に、図１１のフローチャートを参照しながら、診断装置の動作について説明する。ステップＳ１０１において、監視ユニット８０はコネクタが接続されたか否かを判別する。ここで、監視ユニット８０は、Ｄ＋信号、Ｄ−信号のいずれかの立ち上がり（信号レベルがＬレベルからＨレベルになる）を検知することで、コネクタが接続されたことを検知する。

ステップＳ１０２において、監視ユニット８０はコネクタの回路から誤組み付けがであるか否かを判別するための判別信号を受信したか否かを判別する。ステップＳ１０２において判別信号を受信した場合にはステップＳ１０３に進み、判別信号を受信しなかった場合にはステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０３において、監視ユニット８０はコネクタの回路から二つの信号、つまり、端子Ａ１及び端子Ｂ１を含むクローズ回路と、端子Ｃ１及び端子Ｄ１を含むクローズ回路とからそれぞれ出力される信号を受信したか否かを判別する。二つの信号を受信した場合にはステップＳ１０４に進み、二つの信号を受信しなかった場合、つまり、一方のクローズ回路からの信号のみを受信した場合にはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０４において、監視ユニット８０は、図１０のデータテーブルを参照することにより、Ａ社製の蓄電スタックが互いに正しく組み付けられたものと判別する。ステップＳ１０５において、監視ユニット８０は、図１０のデータテーブルを参照することにより、蓄電スタックの組み付けが間違っていると判別する。

ステップＳ１０６において、監視ユニット８０は図示しないタイマのカウント結果に基づき所定時間経過したか否かを判別する。タイマは、監視ユニット８０の内部に実装してもよいし、外部に実装してもよい。また、所定時間はコネクタの回路から出力される信号を受信可能な長さに設定されていればよい。ステップＳ１０６において所定時間経過している場合には、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７において、監視ユニット８０は、図１０のデータテーブルを参照することにより、Ｂ社製の蓄電スタックが互いに正しく組み付けられたものと判別する。

上述の構成によれば、車両に搭載された蓄電スタックを交換する際に、誤組み付けであるか否かを容易に判断することができる。これにより、蓄電装置１０に含まれる蓄電素子の開放端電圧が統一されるため、ＳＯＣの推定精度が低下するのを抑制できる。誤組み付けである場合、監視ユニット８０は蓄電装置１０の使用を禁止してもよい。

（変形例１）
上述の実施形態では、端子Ａ１及び端子Ｂ１と、端子Ｃ１及び端子Ｄ１の回路の開閉構造に基づき、誤組み付けであるか否かを判断したが、他の方法であってもよい。例えば、図１２に図示するように、第１のコネクタ部４１の構造を上記実施形態と同様にし、第２のコネクタ部４２における導線４２２を端子Ｄ１及び端子Ｄ２の接続に変更し、第３のコネクタ部４３における導線４３２を端子Ｄ１及び端子Ｄ２の接続に変更し、第３のコネクタ部４３における導線４３３を端子Ｂ１及びＣ１の接続に変更し、第４のコネクタ部４４における導線４４１を端子Ａ３及び端子Ｄ３の接続に変更してもよい。この構成であっても、誤組み付けであるか否かを判別することができる。

第１のコネクタ部４１及び第２のコネクタ部４２が接続された場合、第１の回路６１から信号は出力されない。第１のコネクタ部４１及び第３のコネクタ部４３が接続された場合、第２の回路６２の端子Ｂ１及びＣ１から信号が出力される。第４のコネクタ部４４及び第２のコネクタ部４２が接続された場合、第３の回路６３の端子Ａ１及びＤ１から信号が出力される。第４のコネクタ部４４及び第３のコネクタ部４３が接続された場合、第４の回路６４の端子Ａ１及びＤ１、端子Ｂ１及び端子Ｃ１からそれぞれ信号が出力される。したがって、監視ユニット８０は、これらの第１の回路６１、第２の回路６２、第３の回路６３及び第４の回路６４の出力状態を監視することにより、誤組み付けであるか否かを判別することができる。
（変形例２）
さらに、第１のコネクタ部４１、第２のコネクタ部４２、第３のコネクタ部４３及び第４のコネクタ部４４は、下記の構成であってもよい。図１３は、これらのコネクタ部４１〜４４の回路図である。第１のコネクタ部４１において、端子Ａ３及び端子Ｂ３は導線４１１を介して接続される。第２のコネクタ部４２において、端子Ａ１及び端子Ａ２は導線４２３を介して接続され、端子Ｂ１及び端子Ｂ２は導線４２４を介して接続される。第３のコネクタ部４３において、端子Ｃ１及び端子Ｃ２は導線４３３を介して接続され、端子Ｄ１及び端子Ｄ２は導線４３４を介して接続される。第４のコネクタ部４４において、端子Ｃ３及び端子Ｄ３は導線４４２を介して接続される。

第１のコネクタ部４１及び第２のコネクタ部４２が接続された場合、第１の回路６１の端子Ａ１及び端子Ｂ１から信号が出力される。第１のコネクタ部４１及び第３のコネクタ部４３が接続された場合、第２の回路６２から信号は出力されない。第４のコネクタ部４４及び第２のコネクタ部４２が接続された場合、第３の回路６３から信号は出力されない。第４のコネクタ部４４及び第３のコネクタ部４３が接続された場合、第４の回路６４の端子Ｃ１及び端子Ｄ１から信号が出力される。したがって、監視ユニット８０は、これらの第１の回路６１、第２の回路６２、第３の回路６３及び第４の回路６４の出力状態を監視することにより、誤組み付けであるか否かを判別することができる。

上記変形例１及び２に説明したように、誤組み付けであるか否かを判別するための判別回路には種々の態様があり、判別ができれば如何なる構成を採用してもよい。したがって、判別回路の構成は、本明細書の記載に限定されるものではない。
（変形例３）
上述の実施形態では、診断装置を車両に搭載したが、本発明はこれに限られるものではなく、他の構成であってもよい。当該他の構成は、蓄電装置を出荷する前の検査工程に診断装置を設ける構成であってもよい。通常、前記検査工程で検査の対象とされる蓄電スタックにはスタックの種類を特定するためのラベル等が貼られており、このラベルの表示内容から蓄電スタックの種類を判別することができる。しかしながら、ラベルの貼り間違い、或いはラベルの読み間違い等により、異なる種類の蓄電スタックに対して同一のラベルが貼り付けられるおそれがある。本変形例によれば、検査工程において蓄電スタックの誤組み付けを判別することができる。この場合、監視ユニット８０に変えて、検査工程全体の制御を司る制御部を用いても良い。当該制御部は、ＣＰＵ、或いはＭＰＵであってもよい。ただし、これらのＣＰＵ、ＭＰＵにおいて実現される処理の少なくとも一部をＡＳＩＣ回路にて回路的に実行する構成であってもよい。
（変形例４）
上述の実施形態では、蓄電スタックの接続を互いに禁止すべき理由として開放端電圧が異なる点を挙げたが、本発明はこれに限られるものではなく、他の基準に基づき接続を禁止してもよい。当該他の基準は、電池容量が互いに異なるか否かであってもよい。例えば、第１の蓄電素子１１０及び第３の蓄電スタック１３を構成する蓄電素子の電池容量が互いに異なる場合には、第１の蓄電スタック１１及び第３の蓄電スタック１３の接続が禁止され、この接続を禁止する手段として、上記実施形態の構成を用いることができる。

（参考例）
本実施形態の参考例について説明する。本参考例は、コネクタの機械的な接続を禁止することにより、誤組み付けを防止する。図１４は第５のコネクタ部及び第６のコネクタ部を接続することにより構成される第５の回路の回路図である（ケース１）。図１５は第５のコネクタ部及び第７のコネクタ部の接続が機械的に禁止されたことを示す図である（ケース２）。図１６は第８のコネクタ部及び第６にコネクタ部を接続することにより構成される第６の回路の回路図である（ケース３）。図１７は第８のコネクタ部及び第７のコネクタ部の接続が機械的に禁止されたことを示す図である（ケース４）。図１８は、コネクタ部から出力される信号、誤組み付けの判定結果及びスタックの種類を対応付けたデータテーブルである。

これらの図を参照して、第１の蓄電スタック１１は第５のコネクタ部５１を備え、第２に蓄電スタック１２は第６のコネクタ部５２を備え、第３の蓄電スタック１３は第７のコネクタ部５３を備え、第４の蓄電スタック１４は第８のコネクタ部５４を備える。第５のコネクタ部５１及び第６のコネクタ部５２は互いに機械的に接続可能な形状に構成されており、第８のコネクタ部５４及び第７のコネクタ部５３は互いに機械的に接続可能な形状に構成されている。第５のコネクタ部５１及び第７のコネクタ部５３は互いに機械的に接続不可能な形状に構成されている。第６のコネクタ部５２及び第８のコネクタ部５４は互いに機械的に接続不可能な形状に構成されている。

上記実施形態で説明したように、第１の蓄電スタック１１及び第２の蓄電スタック１２は開放端電圧が同じ蓄電素子により構成されており、第３の蓄電スタック１３及び第４の蓄電スタック１４は開放端電圧が同じ蓄電素子により構成されている。ただし、第１の蓄電スタック１１及び第３の蓄電スタック１３は、互いに開放端電圧が異なる蓄電素子により構成されている。

図１４を参照して、第５のコネクタ部５１が備える端子Ａ３、端子Ｂ３、端子Ｃ３及び端子Ｄ３には導線が接続されていない。第６のコネクタ部５２が備える端子Ａ１、端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１には導線が接続されていない。図１５を参照して、第７のコネクタ部５３における端子Ａ１及び端子Ｂ１が導線５３１を介して接続されることによりクローズ回路が構成される。第７のコネクタ部５３における端子Ｃ１及び端子Ｄ１が導線５３２を介して接続されることによりクローズ回路が構成される。図１６を参照して、第８のコネクタ部５４が備える端子Ａ３、端子Ｂ３、端子Ｃ３及び端子Ｄ３には導線が接続されていない。

図１４を参照して、第５の回路９１には導線が無くオープン回路であるため、第５の回路９１から監視ユニット８０に対して信号は出力されない。図１５を参照して、第５のコネクタ部５１及び第７のコネクタ部５３は互いに形状が対応しないため、機械的に接続することができない。

図１６を参照して、第８のコネクタ部５４及び第６のコネクタ部５２は互いに形状が対応しないため、機械的に接続することができない。図１７を参照して、第６の回路９２における端子Ａ１及び端子Ｂ１、端子Ｃ１及び端子Ｄ１から監視ユニット８０に対してそれぞれ信号が出力される。

監視ユニット８０は、図１８のデータテーブルを参照することにより、互いに組み付けられた蓄電スタックの種類を特定する。本実施形態では、ケース１の場合には組み付けが正しく、スタックの種類はＡ社製と判別される。ケース２及びケース３の場合は組み付けが成立しない。ケース４の場合には組み付けが正しく、スタックの種類はＢ社製と判別される。

監視ユニット８０は、これらの判断を行うＣＰＵ、或いはＭＰＵを備える。ただし、これらのＣＰＵ、ＭＰＵにおいて実現される処理の少なくとも一部をＡＳＩＣ回路にて回路的に実行する方法であってもよい。組み付けが誤っている場合、監視ユニット８０は、蓄電装置１０の使用を禁止してもよい。

ここで、第７のコネクタ部５３において導線５３１及び導線５３２からなる二つの導線を設けることにより、一方の導線が断線した場合であっても、確実にスタックの種別を判別することができる。なお、一方の導線が断線している場合には、第３の蓄電スタック１３を不良品として処理してもよい。

上述の構成によれば、車両に搭載された蓄電スタックを交換する際に、誤組み付けであるか否かを容易に判断することができる。これにより、蓄電装置１０に含まれる蓄電素子の開放端電圧が統一されるため、ＳＯＣの推定精度が低下するのを抑制できる。

１０蓄電装置１１第１の蓄電スタック１２第２の蓄電スタック
２１第１のバスバーモジュール２２第２のバスバーモジュール
３１第１の温度情報伝送線３２第２の温度情報伝送線
４１〜４４第１〜第４のコネクタ部６１〜６４第１〜第４の回路
８０監視ユニット１１０第１の蓄電素子１２０第２の蓄電素子

Claims

第１の蓄電スタックが備える第１のコネクタ部と、
前記第１の蓄電スタックとの接続が許容される第２の蓄電スタックが備える第２のコネクタ部と、
前記第１の蓄電スタックとの接続を禁止すべき第３の蓄電スタックが備える第３のコネクタ部と、を有し、
前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部は互いに接続された際に第１の回路を構成し、前記第１のコネクタ部及び前記第３のコネクタ部は互いに接続された際に前記第１の回路とは回路構成が異なる第２の回路を構成することを特徴とする蓄電スタックの誤組み付け診断装置。
前記第１の蓄電スタックは複数の第１の蓄電素子を含み、
前記第２の蓄電スタックは複数の第２の蓄電素子を含み、
前記第３の蓄電スタックは複数の第３の蓄電素子を含み、
前記第１の蓄電素子及び前記第２の蓄電素子は互いに開放端電圧が同じであり、
前記第１の蓄電素子及び前記第３の蓄電素子は互いに開放端電圧が異なることを特徴とする請求項１に記載の診断装置。
前記第１の回路及び前記第２の回路は回路の開閉構造が互いに異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の診断装置。
前記第１のコネクタ部は前記第１の蓄電スタックが備える第１のバスバーモジュールに設けられ、
前記第２のコネクタ部は前記第２の蓄電スタックが備える第２のバスバーモジュールに設けられ、
前記第３のコネクタ部は前記第３の蓄電スタックが備える第３のバスバーモジュールに設けられることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の診断装置。
前記第１の回路及び前記第２の回路の出力状態に基づき、誤組み付けであるかを判別する監視ユニットを備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載の診断装置。
前記１のコネクタ部は、前記第１の蓄電スタックから取得した温度情報を伝達する第１の温度情報伝送線を備え、
前記第２のコネクタ部は、前記第２の蓄電スタックから取得した温度情報を伝達する第２の温度情報伝送線を備え、
前記監視ユニットは、前記第１のコネクタ部及び前記第２のコネクタ部が互いに接続された接続状態において、前記第１の温度情報伝送線及び前記第２の温度情報伝送線を介して伝送される温度情報を取得することを特徴とする請求項５に記載の診断装置。
前記第３の蓄電スタックとの接続が許容される第４の蓄電スタックが備える第４のコネクタ部を備え、
前記第２のコネクタ部及び前記第４のコネクタ部は互いに接続された際に、前記第１の回路及び前記第２の回路とは回路構成が異なる第３の回路を構成し、前記第３のコネクタ部及び前記第４のコネクタ部は互いに接続された際に、前記第１の回路、前記第２の回路及び前記第３の回路とは回路構成が異なる第４の回路を構成することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか一つに記載の診断装置。
前記第１及び第２のコネクタ部が互いに接続される接続状態において、前記第１及び第２の蓄電スタックは上下に二段積みされることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一つに記載の診断装置。
請求項１乃至８のうちいずれか一つの診断装置を搭載した車両。