JP5855609B2 - 異常検出装置 - Google Patents
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Description
(1)本発明の一態様に係る異常検出装置は、温度に応じて抵抗値を可変とする抵抗部(例えば、実施の形態での抵抗部31)を有し、蓄電池の温度を検出する温度検出手段(例えば、実施の形態での温度検出部13)と、前記抵抗部の抵抗値を検出する抵抗検出手段(例えば、実施の形態でのコントローラ14)と、前記抵抗部を短絡する短絡手段(例えば、実施の形態でのOR回路22および短絡部23)と、前記蓄電池が過電圧であるか否かを検出する過電圧検出手段(例えば、実施の形態での過電圧検出器21)と、前記蓄電池の電圧を制御する電圧制御手段(例えば、実施の形態でのOR回路22)と、を備え、前記短絡手段は、前記過電圧検出手段によって前記蓄電池が過電圧であることが検出された場合に前記抵抗部を短絡し、前記過電圧検出手段は、前記蓄電池の過電圧を検出した場合には、前記蓄電池の出力電圧を低下させ、前記電圧制御手段は、前記抵抗検出手段が前記抵抗値を所定の閾値未満と検出した場合に前記蓄電池の電圧が所定の電圧以下になるように制御するとともに、前記抵抗値が前記所定の閾値未満の状態の継続時間が所定の第1時間(例えば、実施の形態での第2時間)以上に到達した場合には前記蓄電池の電圧を所定の下限電圧まで下げる制御を行い、前記所定の下限電圧までの電圧低下のための制御を開始してからの所定の第2時間(例えば、実施の形態での第1時間)の経過前に前記抵抗値が前記所定の閾値以上に増大した場合には、前記過電圧検出手段における前記出力電圧の低下機能に異常が発生していると判断する。
(3)上記(2)に記載の異常検出装置は、前記過電圧検出手段を複数備え、前記過電圧検出手段は、前記複数のキャパシタの少なくとも1つが過電圧であると判断した場合には、前記キャパシタの出力電圧を低下させ、前記電圧制御手段は、前記所定の下限電圧までの電圧低下のための制御を開始してからの前記所定の第2時間の経過前に前記抵抗値が前記所定の閾値以上に増大した場合には、前記複数の過電圧検出手段の少なくとも何れか1つにおいて前記出力電圧の低下機能に異常が発生していると判断する。
さらに、上記(2)の場合、抵抗検出手段に接続された接続線のみによって複数のキャパシタの少なくとも何れか1つの過電圧を検出することができる。
さらに、上記(1)の場合、蓄電池の過電圧が生じている場合には過電圧を解消することができるとともに、蓄電池の電圧を下げたことに応じて抵抗部の短絡が解消されたか否かを検知することによって、短絡手段による制御された短絡または短絡手段の制御にはよらない異常による短絡の何れが生じたかを検知することができる。
異常検出装置10は、例えば、異常検出部12と、温度検出部13と、コントローラ14と、を備えている。異常検出部12は、複数のキャパシタセル1のそれぞれに設けられた複数の過電圧検出器21と、複数の過電圧検出器21に接続されたOR回路22と、OR回路22によって制御される短絡部23と、を備えている。
コントローラ14は、制御信号を送信するための制御線14dによって、キャパシタ11の充電および放電を制御可能なDC−DCコンバータ15に接続されている。さらに、コントローラ14は、キャパシタ11の出力電圧(キャパシタ電圧、つまり、直列に接続された複数のキャパシタセル1の全体の電圧)を検出する電圧センサ16に接続されている。
コントローラ14は、温度検出部13から出力された電圧値によって、予め記憶しているサーミスタ31aの動作範囲の下限の抵抗値よりも小さい抵抗値を検出した場合には、抵抗部31に短絡が生じていると判断して、キャパシタ11の放電によってキャパシタ11の電圧を低下させる。
次に、ステップS02において、コントローラ14は、抵抗部31の抵抗値は所定の第1閾値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS06に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS03に進む。
なお、所定の第1閾値は、例えば、予め設定されたサーミスタ31aの動作範囲の上限の抵抗値などである。
次に、ステップS04において、コントローラ14は、抵抗部31の抵抗値が所定の第1閾値よりも大きい状態の継続時間が第1時間以上に到達したか否かを判定する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり第1時間の経過前に抵抗部31の抵抗値が所定の第1閾値以下に低下した場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS05に進む。
次に、ステップS05において、コントローラ14は、抵抗部31において断線による地絡が発生していると判断して、キャパシタ電圧を所定の下限電圧まで下げるようにキャパシタ11を放電させ、エンドに進む。
この判定結果が「NO」の場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS07に進む。
なお、所定の第2閾値は、例えば、予め設定されたサーミスタ31a動作範囲の下限の抵抗値などである。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS11に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS08に進む。
なお、所定の下限電圧は、キャパシタ11が搭載された車両などのシステムにおいて必要とされる下限の出力電圧(例えば、アイドル停止状態の車両を再始動させるために必要とされる電圧など)などである。
次に、ステップS08において、コントローラ14は、キャパシタ11の充電および放電の制御を待機(つまり停止)させつつ、タイマー(図示略)による計時を行なう。これによりコントローラ14は、抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値未満である状態の継続時間を計測する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり第1時間の経過前に抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値以上に増大した場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS10に進む。
そして、ステップS10において、コントローラ14は、抵抗部31においてOR回路22の制御にはよらない何らかの異常による短絡が発生していると判断して、キャパシタ11の電圧を所定の下限電圧まで下げるようにキャパシタ11を放電させ、エンドに進む。
この判定結果が「NO」の場合には、後述するステップS18に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS12に進む。
なお、所定の上限電圧は、例えば、予め設定されたキャパシタ11の動作範囲の上限の出力電圧などである。
次に、ステップS12において、コントローラ14は、キャパシタ電圧が上限電圧よりも小さい所定の第1電圧以下になるようにキャパシタ11の充電および放電の制御を継続しつつ、タイマー(図示略)による計時を行なう。これによりコントローラ14は、抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値未満である状態の継続時間を計測する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり第2時間の経過前に抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値以上に増大した場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS14に進む。
次に、ステップS14において、コントローラ14は、抵抗部31においてOR回路22の制御にはよらない何らかの異常による短絡が発生していると判断して、キャパシタ11の電圧を所定の下限電圧まで下げるようにキャパシタ11を放電させ、タイマー(図示略)による計時を行なう。これによりコントローラ14は、抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値未満である状態の継続時間を計測する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり第1時間の経過前に抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値以上に増大した場合には、後述するステップS17に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS16に進む。
そして、ステップS16において、コントローラ14は、抵抗部31においてOR回路22の制御にはよらない何らかの異常による短絡が発生していると判断して、キャパシタ11の電圧を所定の下限電圧まで下げるようにキャパシタ11を放電させ、エンドに進む。
また、ステップS17において、コントローラ14は、複数の過電圧検出器21の少なくとも何れか1つにおいて、キャパシタセル1の過電圧が生じている場合にキャパシタセル1を放電させて出力電圧を低下させる機能に異常が発生していると判断して、エンドに進む。
この判定結果が「NO」の場合、つまり第2時間の経過前に抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値以上に増大した場合には、エンドに進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS20に進む。
次に、ステップS20において、コントローラ14は、抵抗部31においてOR回路22の制御にはよらない何らかの異常による短絡が発生していると判断して、キャパシタ11の電圧を所定の下限電圧まで下げるようにキャパシタ11を放電させ、タイマー(図示略)による計時を行なう。これによりコントローラ14は、抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値未満である状態の継続時間を計測する。
この判定結果が「NO」の場合、つまり第1時間の経過前に抵抗部31の抵抗値が所定の第2閾値以上に増大した場合には、後述するステップS23に進む。
一方、この判定結果が「YES」の場合には、ステップS22に進む。
そして、ステップS22において、コントローラ14は、抵抗部31においてOR回路22の制御にはよらない何らかの異常による短絡が発生していると判断して、キャパシタ11の電圧を所定の下限電圧まで下げるようにキャパシタ11を放電させ、エンドに進む。
また、ステップS23において、コントローラ14は、複数の過電圧検出器21の少なくとも何れか1つにおいて、キャパシタセル1の過電圧が生じている場合にキャパシタセル1を放電させて出力電圧を下げる機能に異常が発生していると判断して、エンドに進む。
さらに、抵抗部31の抵抗値が第2閾値未満かつキャパシタ電圧が下限電圧よりも大きい場合にキャパシタ11を放電させるので、複数のキャパシタセル1の何れかに過電圧が生じている場合であっても、発生した過電圧を解消することができる。さらに、キャパシタ11の放電によってキャパシタ電圧を低下させた場合に、抵抗部31の抵抗値が第2閾値以上に増大するか否かを判定することによって、OR回路22による制御された短絡と、OR回路22の制御にはよらない何らかの異常による短絡との何れが生じたかを的確に判別することができる。
10 異常検出装置
11 キャパシタ
12 異常検出部
13 温度検出部(温度検出手段)
14 コントローラ(抵抗検出手段)
15 電源
21 過電圧検出器(過電圧検出手段)
22 OR回路(短絡手段、電圧制御手段)
23 短絡部(短絡手段)
31 抵抗部
31a サーミスタ
Claims (3)
- 温度に応じて抵抗値を可変とする抵抗部を有し、蓄電池の温度を検出する温度検出手段と、
前記抵抗部の抵抗値を検出する抵抗検出手段と、
前記抵抗部を短絡する短絡手段と、
前記蓄電池が過電圧であるか否かを検出する過電圧検出手段と、
前記蓄電池の電圧を制御する電圧制御手段と、
を備え、
前記短絡手段は、前記過電圧検出手段によって前記蓄電池が過電圧であることが検出された場合に前記抵抗部を短絡し、
前記過電圧検出手段は、前記蓄電池の過電圧を検出した場合には、前記蓄電池の出力電圧を低下させ、
前記電圧制御手段は、前記抵抗検出手段が前記抵抗値を所定の閾値未満と検出した場合に前記蓄電池の電圧が所定の電圧以下になるように制御するとともに、前記抵抗値が前記所定の閾値未満の状態の継続時間が所定の第1時間以上に到達した場合には前記蓄電池の電圧を所定の下限電圧まで下げる制御を行い、前記所定の下限電圧までの電圧低下のための制御を開始してからの所定の第2時間の経過前に前記抵抗値が前記所定の閾値以上に増大した場合には、前記過電圧検出手段における前記出力電圧の低下機能に異常が発生していると判断する、
ことを特徴とする異常検出装置。 - 前記蓄電池は、直列に接続された複数のキャパシタを備え、
前記過電圧検出手段は各前記複数のキャパシタ毎に過電圧であるか否かを検出し、
前記短絡手段は、前記過電圧検出手段によって前記複数のキャパシタの少なくとも何れか1つが過電圧であることが検出された場合に前記蓄電池の過電圧が発生したと判断する、
ことを特徴とする請求項1に記載の異常検出装置。 - 前記過電圧検出手段を複数備え、
前記過電圧検出手段は、前記複数のキャパシタの少なくとも1つが過電圧であると判断した場合には、前記キャパシタの出力電圧を低下させ、
前記電圧制御手段は、前記所定の下限電圧までの電圧低下のための制御を開始してからの前記所定の第2時間の経過前に前記抵抗値が前記所定の閾値以上に増大した場合には、前記複数の過電圧検出手段の少なくとも何れか1つにおいて前記出力電圧の低下機能に異常が発生していると判断する、
ことを特徴とする請求項2に記載の異常検出装置。
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