JP6137470B2 - Power control device - Google Patents

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Description

本発明は電源制御装置に関する。   The present invention relates to a power supply control device.

モータの駆動力により走行する電気自動車では、車両を走行させるのに必要な電圧を得ることができるように構成されたバッテリを備えた電源制御装置を有する。バッテリは、例えばリチウムイオン二次電池などの複数の電池セルをそれぞれ直列に接続することにより、構成されている。   An electric vehicle that travels by the driving force of a motor has a power supply control device that includes a battery configured to be able to obtain a voltage necessary to travel the vehicle. The battery is configured by connecting a plurality of battery cells such as lithium ion secondary batteries in series, for example.

電気自動車では、衝突後の解体作業で感電等が発生することを未然に防止するために、衝突時には電源制御装置に蓄積された電荷を放電する必要がある。特許文献１には、電源制御装置に設けられたコンデンサに蓄積された電荷を放電するインバータ装置が記載されている。このインバータ装置では、衝突時には強制放電回路を用いてコンデンサに蓄積された電荷を放電処理している。   In an electric vehicle, in order to prevent an electric shock or the like from being generated in a dismantling operation after a collision, it is necessary to discharge the charge accumulated in the power supply control device at the time of the collision. Patent Document 1 describes an inverter device that discharges charges accumulated in a capacitor provided in a power supply control device. In this inverter device, the charge accumulated in the capacitor is discharged using a forced discharge circuit in the event of a collision.

特開２０１０−１９３６９１号公報（請求項１等）JP 2010-193691 A (Claim 1 etc.)

上記したインバータ装置では、放電することで感電等を未然に防止することができるが、複雑な強制放電回路を新たに設置する必要があり、製造コスト増につながる。   In the above-described inverter device, it is possible to prevent an electric shock or the like by discharging, but it is necessary to newly install a complicated forced discharge circuit, leading to an increase in manufacturing cost.

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、衝突時には新たに回路を設置することなく放電処理を行うことができる電源制御装置を提供しようとするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a power supply control device that can perform a discharge process without installing a new circuit in the event of a collision.

本発明の電源制御装置は、車両に搭載され、直列接続された複数の電池セルと、二以上の前記電池セルに設けられ、電池セルの放電を行うバランサ回路と、前記電池セル間の電圧にバラツキが生じた場合に、各セルの電圧が同一となるように前記バランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンオフ制御する制御部と、前記車両に衝突が起きた際の入力を検出する入力検出手段と、を備えた電源制御装置において、該制御部は、前記入力検出手段で前記車両に衝突が起きたことを示す前記入力が検出されると、各前記電池セルの放電を行うように前記バランサ回路に設けられた前記スイッチング素子のオンオフ制御を行い、前記制御部は、前記衝突により、前記電池セルの少なくともいずれかに端子間抵抗が存在するレアショートが生じたことを検出すると、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンして放電を行うことを特徴とする。 A power supply control device according to the present invention is mounted on a vehicle and connected to a plurality of battery cells connected in series, two or more battery cells, a balancer circuit that discharges the battery cells, and a voltage between the battery cells. A control unit that controls on / off of switching elements provided in the balancer circuit so that the voltages of the cells become the same when variations occur, and an input detection unit that detects an input when a collision occurs in the vehicle When the input indicating that a collision has occurred in the vehicle is detected by the input detection means, the control unit is configured to discharge each of the battery cells. there line off control of the switching element provided on the circuit, the control unit, by the collision, a layer short between the terminals resistance to at least one is present in the cells has occurred Upon detection of the bets, and performing discharge by turning on the switching elements provided in the balancer circuit corresponding to the battery cells other than the battery cell in which the short circuit has occurred.

本実施形態では、制御部が、入力検出手段により車両に衝突が起きたことを示す入力が検出されると、各前記電池セルの放電を行うように前記バランサ回路に設けられた前記スイッチング素子のオンオフ制御を行うことにより、簡易に、かつ安全に電池セルの放電を行うことができる。また、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンして放電を行うことで、簡易に、かつ安全に電池セルの放電を行うことができる。ここで、衝突とはエアバッグ装置が作動する程度の衝突をいう。 In the present embodiment, the control unit detects the input of the switching element provided in the balancer circuit so as to discharge each of the battery cells when an input indicating that a collision has occurred in the vehicle is detected by the input detection unit. By performing the on / off control, the battery cell can be discharged easily and safely. In addition, a battery cell can be discharged easily and safely by turning on a switching element provided in a balancer circuit corresponding to the battery cell other than the battery cell in which the rare short has occurred. Can do. Here, the collision refers to a collision that causes the airbag device to operate.

前記制御部は、前記衝突により、複数の前記電池セルのうちの１以上の電池セル、及び複数の前記電池セルにおける電力の入出力部においてレアショートが生じたことを検出すると、前記レアショートが生じた電池セル以外の電池セルが、前記レアショートが生じた電池セルと同時に放電が終了するように、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンオフ制御して放電を行うことが好ましい。このように構成されることで、過放電を防止することができる。   When the control unit detects that a short-circuit has occurred in one or more battery cells of the plurality of battery cells and a power input / output unit in the plurality of battery cells due to the collision, the rare short-circuit A battery cell other than the battery cell generated is provided in a balancer circuit corresponding to the battery cell other than the battery cell in which the rare short has occurred so that the discharge is completed simultaneously with the battery cell in which the rare short has occurred. It is preferable to discharge by controlling on / off of the switching element. By being configured in this way, overdischarge can be prevented.

前記制御部は、前記レアショートが生じた電池セル以外の電池セルの電圧の変化率を、前記レアショートが生じた電池セルの電圧の低下率に合わせるように、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子のオンオフの切り換えを行うことが好ましい。このように構成されることで、過放電を防止しつつ、素早く放電を行うことができる。   The control unit is configured to adjust the voltage change rate of battery cells other than the battery cell in which the rare short has occurred to the voltage decrease rate of the battery cell in which the rare short has occurred. It is preferable to switch on and off switching elements provided in a balancer circuit corresponding to the battery cells other than the cells. With this configuration, it is possible to quickly discharge while preventing overdischarge.

本発明の好ましい実施形態としては、前記バランサ回路は、前記各電池セルに対して並列に接続されていると共に、前記スイッチング素子と、抵抗とが直列に接続されていることが挙げられる。   As a preferred embodiment of the present invention, the balancer circuit is connected in parallel to each battery cell, and the switching element and a resistor are connected in series.

本発明の電源制御装置によれば、衝突時には新たに回路を設置することなくバランサ回路を用いることで放電処理を行うことができるという優れた効果を奏し得る。   According to the power supply control device of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that a discharge process can be performed by using a balancer circuit without installing a new circuit in the event of a collision.

本発明の電源制御装置を備えた車両を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the vehicle provided with the power supply control apparatus of this invention. 本発明の電源制御装置を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the power supply control apparatus of this invention. 本発明の電源制御装置における制御を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the control in the power supply control apparatus of this invention. レアショートを説明するための電源制御装置の模式図。The schematic diagram of the power supply control apparatus for demonstrating a rare short. レアショートについて説明するためのグラフ。Graph to explain rare shorts. 所定のレアショートが生じた場合の制御を説明するためのグラフ。The graph for demonstrating control when a predetermined | prescribed rare short-circuit arises.

電動車両の一例である電気自動車１には、二次電池である走行用のバッテリ２が搭載されている。バッテリ２は、詳しくは後述するが、複数の電池セルが直列に接続されてなるバッテリユニットである。   An electric vehicle 1 which is an example of an electric vehicle is equipped with a battery 2 for traveling which is a secondary battery. As will be described in detail later, the battery 2 is a battery unit in which a plurality of battery cells are connected in series.

このバッテリ２はインバータ３を介して走行用モータ４に電気的に接続されている。走行用モータ４は、図示は省略するが駆動輪に連結されており、電気自動車１はこの走行用モータ４の駆動力によって走行するようになっている。   The battery 2 is electrically connected to a traveling motor 4 via an inverter 3. The traveling motor 4 is connected to driving wheels (not shown), and the electric vehicle 1 is driven by the driving force of the traveling motor 4.

本実施形態における電気自動車１では、バッテリ２に蓄えられた電力は、インバータ３で直流から交流に変換されて走行用モータ４に流入し、これにより走行用モータ４が駆動される。また、電気自動車１の減速時の回生発電電力は、インバータ３で交流から直流に変換されてバッテリ２に流入し、バッテリ２に充電される。これらの制御は、車両の統合制御を行う制御部５により行われる。   In the electric vehicle 1 according to the present embodiment, the electric power stored in the battery 2 is converted from direct current to alternating current by the inverter 3 and flows into the traveling motor 4, thereby driving the traveling motor 4. The regenerative power generated when the electric vehicle 1 is decelerated is converted from alternating current to direct current by the inverter 3, flows into the battery 2, and is charged into the battery 2. These controls are performed by the control unit 5 that performs integrated control of the vehicle.

バッテリ２は、図２に示すように複数の電池セル１１が直列に接続されてなる。電池セル１１が直列接続されてなるバッテリ列の端部には、バッテリ２の入出力部が設けられている。バッテリ２の入出力部は、図２中図示しないインバータにコンタクタ（図示せず）を介して接続される。   The battery 2 includes a plurality of battery cells 11 connected in series as shown in FIG. An input / output unit of the battery 2 is provided at the end of the battery row in which the battery cells 11 are connected in series. The input / output unit of the battery 2 is connected to an inverter not shown in FIG. 2 via a contactor (not shown).

バッテリ２では、各電池セル１１毎にＣＭＵ１２が設けられている。ＣＭＵ１２は、ＣＭＵ１２毎に電池セル１１の状態を取得して、互いに通信して各電池セル１１の状態に応じてバッテリ２を制御する。   In the battery 2, a CMU 12 is provided for each battery cell 11. The CMU 12 acquires the state of the battery cell 11 for each CMU 12, communicates with each other, and controls the battery 2 according to the state of each battery cell 11.

また、各電池セル１１には、電池セル１１に対して並列に、スイッチ（スイッチング素子）１３及び抵抗１４からなるバランサ回路１５が設けられている。これらの電池セル１１、ＣＭＵ１２、バランサ回路１５により本発明の電源制御装置が構成されている。   Each battery cell 11 is provided with a balancer circuit 15 including a switch (switching element) 13 and a resistor 14 in parallel with the battery cell 11. The battery cell 11, the CMU 12, and the balancer circuit 15 constitute a power supply control device of the present invention.

バランサ回路１５は、詳しくは後述するがＣＭＵ１２によりスイッチ１３の作動が制御される。バランサ回路１５では、スイッチ１３に対し抵抗１４が直列に設けられている。各バランサ回路１５は、スイッチ１３をオン状態とすることにより、電池セル１１から電流が流れることで電池セル１１の放電を行い、スイッチ１３をオフ状態とすることで放電を終了する。   As will be described in detail later, the balancer circuit 15 controls the operation of the switch 13 by the CMU 12. In the balancer circuit 15, a resistor 14 is provided in series with the switch 13. Each balancer circuit 15 discharges the battery cell 11 when a current flows from the battery cell 11 by turning on the switch 13 and ends the discharge when the switch 13 is turned off.

このバランサ回路１５が設けられていることで、各電池セル１１間の電圧を均等化することができ、バッテリ２の実質的な充電容量が低下を抑制することができる。即ち、バッテリ２では、充放電サイクルを繰り返しているうちに、各電池セル１１間の温度状態や劣化状況の違い等に起因して各電池セル１１間の電圧にバラツキが生じやすくなる。バッテリ２内の各電池セル１１間の電圧にバラツキが大きくなると、結果的にバッテリの実質的な充電容量が低下してしまう。このため、各電池セル１１間に電圧差が生じないように、本実施形態では、電圧が他の電池セル１１よりも高い電池セル１１から放電を行う機能を有するバランサ回路が設けられている。   By providing the balancer circuit 15, the voltage between the battery cells 11 can be equalized, and the substantial charge capacity of the battery 2 can be suppressed from decreasing. That is, in the battery 2, while the charge / discharge cycle is repeated, the voltage between the battery cells 11 is likely to vary due to a difference in temperature state or deterioration state between the battery cells 11. If the voltage between the battery cells 11 in the battery 2 varies greatly, as a result, the substantial charge capacity of the battery decreases. For this reason, in this embodiment, the balancer circuit which has a function which discharges from the battery cell 11 whose voltage is higher than the other battery cell 11 is provided so that a voltage difference may not arise between each battery cell 11. FIG.

また、各電池セル１１には、電池セル１１の電圧を検出する電圧検出手段１６が設けられている。検出された電圧値は、ＣＭＵ１２へ入力される。   Each battery cell 11 is provided with voltage detection means 16 for detecting the voltage of the battery cell 11. The detected voltage value is input to the CMU 12.

かかるバランサ回路１５では、ＣＭＵ１２が電圧検出手段１６からの電圧を取得すると共に、各ＣＭＵ１２間で取得した電圧値を比較し、他の電池セル１１よりも高い電圧値の電池セル１１があれば、ＣＭＵ１２はこれに設けられているバランサ回路１５のスイッチ１３をオンとして作動させることで、電池セル１１の放電を行う。即ち、ＣＭＵ１２により、バランサ回路１５の作動が制御されている。   In the balancer circuit 15, the CMU 12 acquires the voltage from the voltage detection unit 16, compares the voltage values acquired between the CMUs 12, and if there is a battery cell 11 having a higher voltage value than the other battery cells 11, The CMU 12 discharges the battery cell 11 by operating the switch 13 of the balancer circuit 15 provided on the CMU 12. That is, the operation of the balancer circuit 15 is controlled by the CMU 12.

また、図１に戻り、電気自動車１は加速度センサ６を備える。加速度センサ６は、電気自動車１の加速度を検出する。この加速度センサ６は、車両に衝突が起きた際の入力を検出する入力検出手段の一例である。電気自動車１に設けられた制御部５は、この加速度を取得して、車両の衝突を判断する。ここで、衝突とは電気自動車１に設けられたエアバッグ装置（図示せず）が作動する程度の衝突をいう。   Returning to FIG. 1, the electric vehicle 1 includes an acceleration sensor 6. The acceleration sensor 6 detects the acceleration of the electric vehicle 1. The acceleration sensor 6 is an example of an input detection unit that detects an input when a collision occurs in the vehicle. The control unit 5 provided in the electric vehicle 1 acquires this acceleration and determines a vehicle collision. Here, the collision refers to a collision that causes an airbag device (not shown) provided in the electric vehicle 1 to operate.

制御部５は、車両が衝突したと判断すると衝突を示す信号をＣＭＵ１２に入力する。ＣＭＵ１２は、衝突を示す信号が入力されると、車両の安全を確保するために、バランサ回路１５を用いて電池セル１１の放電を行う。   When determining that the vehicle has collided, the control unit 5 inputs a signal indicating the collision to the CMU 12. When a signal indicating a collision is input, the CMU 12 discharges the battery cell 11 using the balancer circuit 15 in order to ensure the safety of the vehicle.

この衝突時におけるバランサ回路を用いた放電について図３〜５を用いて説明する。   The discharge using the balancer circuit at the time of the collision will be described with reference to FIGS.

図３は、ＣＭＵによるバランサ回路による放電制御を示すフローチャートである。ＣＭＵは、ステップＳ１で衝突を検知すると（Ｙｅｓ）、即ち、衝突を示す信号が入力されると、ステップＳ２へ進む。衝突を検知しない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１を繰り返す。   FIG. 3 is a flowchart showing the discharge control by the balancer circuit by the CMU. When the CMU detects a collision in Step S1 (Yes), that is, when a signal indicating a collision is input, the CMU proceeds to Step S2. If no collision is detected (No), step S1 is repeated.

ステップＳ２では、各ＣＭＵは、それぞれの電池セルのセル電圧の変化率を算出する。ここで、セル電圧の変化率とは、時間に対する電池セルの電圧の変化をいう。ステップＳ３へ進む。   In step S2, each CMU calculates the cell voltage change rate of each battery cell. Here, the change rate of the cell voltage refers to the change of the voltage of the battery cell with respect to time. Proceed to step S3.

ステップＳ３では、各ＣＭＵは、互いに通信して、セル電圧の変化率に基づいて、所定のレアショートが２カ所以上あるかどうかを判断する。レアショートとは、部分的な短絡を意味する。所定のレアショートとは、１カ所の電池セルでレアショートが生じていると共に、バッテリの電力の入出力部でもレアショートが生じている場合をいう。   In step S3, the CMUs communicate with each other to determine whether there are two or more predetermined rare shorts based on the cell voltage change rate. Rare short means a partial short. The predetermined rare short is a case where a rare short has occurred in one battery cell and a rare short has also occurred in the input / output portion of the battery power.

図４を用いて所定のレアショートについて説明する。例えば、バッテリ２の入出力部と、電池セル１１Ｂにおいてレアショートが生じていると、入出力部に抵抗Ｒ１が接続され、かつ、電池セル１１Ｂに抵抗Ｒ２が接続されるのと同一になる。ここで、レアショートは端子間抵抗が存在するような部分的な短絡であるので、デッドショートとは異なり、抵抗を介して接続されたものと同じ状態となる。このようなレアショートとは、例えば衝突時に電池セルの正極端子と負極端子との間に車体を構成する樹脂などがブリッジした場合などが考えられる。   A predetermined rare short will be described with reference to FIG. For example, when a short circuit occurs in the input / output unit of the battery 2 and the battery cell 11B, the resistor R1 is connected to the input / output unit, and the resistor R2 is connected to the battery cell 11B. Here, the rare short is a partial short in which an inter-terminal resistance exists, and therefore, unlike a dead short, it is in the same state as that connected via a resistor. Such a rare short is considered, for example, when a resin constituting the vehicle body bridges between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery cell at the time of collision.

ここで、電源制御装置においてレアショートが２カ所以上あるかどうかは以下のように考えられる。   Here, whether or not there are two or more rare shorts in the power supply control device is considered as follows.

レアショートが１カ所のセル（例えば電池セル１１Ｂ）で生じている場合には図５（１）に示すように、電池セル１１Ｂではレアショートにより放電が生じ、セル電圧が時間の経過と共に低下する。   When a rare short occurs in one cell (for example, battery cell 11B), as shown in FIG. 5 (1), discharge occurs in the battery cell 11B due to a rare short, and the cell voltage decreases with time. .

これに対し、１カ所の電池セル（例えば電池セル１１Ｂ）でレアショートが生じていると共に、バッテリの電力の入出力部でもレアショートが生じている場合については図５（２）に示している。即ち、レアショートがバッテリの電力の入出力部、及び電池セルにおいて生じると、レアショートが生じている電池セル１１Ｂではレアショートにより放電が生じ、セル電圧が時間の経過と共に低下する。また、バッテリの電力の入出力部でもレアショートが生じていると、バッテリ回路全体で一つの閉回路が構成されることで他の電池セルからも放電される。これにより、図５（２）に示すように、電池セル１１Ｂでは、他の電池セルと比較して時間に対して早く電圧が低下する。   On the other hand, a case where a rare short occurs in one battery cell (for example, battery cell 11B) and a rare short also occurs in the input / output portion of the battery power is shown in FIG. . That is, when a rare short occurs in the battery power input / output unit and the battery cell, the battery cell 11B in which the rare short occurs causes a discharge due to the rare short, and the cell voltage decreases with time. Further, if a short circuit occurs in the input / output unit of the battery power, a single closed circuit is formed in the entire battery circuit, so that other battery cells are also discharged. Thereby, as shown in FIG. 5 (2), in the battery cell 11B, the voltage decreases with time compared to other battery cells.

図３に戻り、ステップＳ３では、各ＣＭＵは、互いに通信して、このようなセル電圧の変化率に基づいて、所定のレアショートが２カ所以上あるかどうかを判断する。具体的には、各ＣＭＵ１２は、各電池セルの各電池セルの時間に対する電圧変化率を取得して比較した場合に、図５（２）のような電圧の変化率となっている場合には、即ち、全ての電池セルにおいて電圧の低下が生じ、かつ、そのうちの一つ以上の電池セルにおいて、電圧の低下率がさらに高い場合には、所定のレアショートがあると判断する（ＹＥＳ）。この場合には、ステップＳ４へ進む。所定のレアショートが生じていない場合には（ＮＯ）、ステップＳ５へ進む。   Returning to FIG. 3, in step S <b> 3, the CMUs communicate with each other and determine whether there are two or more predetermined rare shorts based on the rate of change of the cell voltage. Specifically, when each CMU 12 obtains and compares the voltage change rate of each battery cell with respect to time, when the voltage change rate as shown in FIG. That is, when the voltage drop occurs in all the battery cells and the voltage drop rate is higher in one or more of the battery cells, it is determined that there is a predetermined rare short (YES). In this case, the process proceeds to step S4. If the predetermined rare short has not occurred (NO), the process proceeds to step S5.

ステップＳ４では、各ＣＭＵは、互いに通信しながら、全てのセルの電圧が同時に０Ｖとなるようにスイッチをオンオフ制御する。図５（２）に示すような場合においては、一つの電池セル１１Ｂでの電圧が他の電池セルに比べて早く０Ｖとなることから過放電が問題となることが考えられるので、本実施形態では、過放電を抑制するために、全てのセルの電圧が同時に０Ｖとなるようにバランサ回路のスイッチをオンオフ制御している。即ち、電池セル１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ（図４参照）に対応するスイッチのオンオフを切り換えることでデューティ制御を行いながら、所定時間放電を行う。具体的には、図６に示すように、レアショートが生じている電池セル１１Ｂの電圧の低下率に他の電池セルの電圧の変化率を合わせるように、他の電池セルにおけるデューティ制御を行って他の電池セルの電圧を低下させる。ステップＳ６へ進む。   In step S4, the CMUs perform ON / OFF control of the switches so that the voltages of all the cells are simultaneously 0V while communicating with each other. In the case as shown in FIG. 5 (2), since the voltage in one battery cell 11B becomes 0V earlier than other battery cells, it is considered that overdischarge becomes a problem. Then, in order to suppress overdischarge, the balancer circuit switches are on / off controlled so that the voltages of all the cells simultaneously become 0V. That is, discharging is performed for a predetermined time while performing duty control by switching on and off the switches corresponding to the battery cells 11A, 11C, and 11D (see FIG. 4). Specifically, as shown in FIG. 6, duty control in other battery cells is performed so that the rate of change in voltage of other battery cells is matched to the rate of decrease in voltage of battery cell 11B in which a rare short has occurred. To reduce the voltage of other battery cells. Proceed to step S6.

ステップＳ５では、各ＣＭＵは、バランサ回路の各スイッチを所定時間オンとする。これにより、全てのセルにおいて放電を行う。ステップＳ６へ進む。   In step S5, each CMU turns on each switch of the balancer circuit for a predetermined time. Thereby, discharge is performed in all the cells. Proceed to step S6.

ステップＳ６では、各ＣＭＵは、互いに通信しながら、全てのセルにおいて電圧が０Ｖであるかどうかを判断する。全てのセルにおいて電圧が０である場合には、制御は終了する。他方で、全てのセルにおいて電圧が０Ｖでなければ、ステップＳ２に戻る。   In step S6, the CMUs determine whether the voltage is 0 V in all cells while communicating with each other. When the voltage is 0 in all the cells, the control is finished. On the other hand, if the voltage is not 0 V in all the cells, the process returns to step S2.

このように、本実施形態では、衝突時には、ＣＭＵ１２により、従来から車両が有するバランサ回路１５を用いて放電を行うことが可能である。これにより、簡易に衝突時にバッテリを放電することができ、早期に車両の安全を確保することができる。   As described above, in this embodiment, at the time of a collision, the CMU 12 can perform discharge using the balancer circuit 15 that the vehicle has conventionally. Thereby, a battery can be easily discharged at the time of a collision, and the safety | security of a vehicle can be ensured at an early stage.

この場合に、本実施形態では、所定のレアショート、即ち、１カ所の電池セルでレアショートが生じていると共に、バッテリの電力の入出力部でもレアショートが生じている場合には、過放電を防止するために、全てのセルの電圧が同時に０Ｖとなるように各ＣＭＵが各バランサ回路のスイッチをデューティ制御する。これにより、過放電を防止しつつ、最も早く放電を行うことで、より早期に車両の安全を確保することができる。   In this case, in the present embodiment, when a predetermined short-circuit occurs, that is, when a short-circuit occurs in one battery cell and a short-circuit also occurs in the battery power input / output unit, overdischarge occurs. In order to prevent this, each CMU performs duty control on the switches of each balancer circuit so that the voltages of all the cells simultaneously become 0V. Thereby, the safety of the vehicle can be ensured earlier by performing the earliest discharge while preventing overdischarge.

本実施形態では、バランサ回路１５の構成は、スイッチ１３と抵抗１４とからなるとしたが、これに限定されない。バランサ回路１５として機能することができればよいが、本実施形態のように簡易な構成であれば、より好ましい。   In the present embodiment, the configuration of the balancer circuit 15 is composed of the switch 13 and the resistor 14, but is not limited to this. Although it is sufficient if it can function as the balancer circuit 15, a simple configuration as in the present embodiment is more preferable.

本実施形態では、各電池セル１１に対して各ＣＭＵ１２が設けられているが、これに限定されない。複数の電池セル１１に対してＣＭＵ１２が設けられていても良い。   In the present embodiment, each CMU 12 is provided for each battery cell 11, but the present invention is not limited to this. CMU 12 may be provided for a plurality of battery cells 11.

過放電を防ぐためのバランサ回路１５による放電は、本実施形態に限定されない。過放電を防ぐためには、全ての電池セル１１において同時に放電が終了すればよく、レアショートが生じている電池セル１１の変化率と他の電池セル１１の変化率とを同時にしなくてもよい。   The discharge by the balancer circuit 15 for preventing overdischarge is not limited to this embodiment. In order to prevent overdischarge, all the battery cells 11 need only be discharged at the same time, and the rate of change of the battery cell 11 in which the short-circuit occurs is not necessarily the same as the rate of change of the other battery cells 11. .

本実施形態では、衝突時の電池セル１１の電圧の変化率を変化させるためにデューティ制御しているが、これに限定されない。例えばバランサ回路１５を構成する抵抗１４を可変抵抗とし、この可変抵抗の抵抗値を変更させることで衝突時の電池セル１１の電圧の変化率を変化させることも可能である。   In the present embodiment, duty control is performed in order to change the voltage change rate of the battery cell 11 at the time of collision, but the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to change the voltage change rate of the battery cell 11 at the time of collision by changing the resistance value of the variable resistor as the resistor 14 constituting the balancer circuit 15.

本実施形態では、バッテリ２の電力の入出力部におけるレアショートとして、入出力部を接続するようなレアショートを例としたが、バッテリ２全体で閉回路が構成されて電流が流れるようなもの、即ち互いに直列接続された電池セル１１群において全ての電池に電流が流れる閉回路が構成されるようなものあればよく、本実施形態に限定されない。例えば、衝突が検知されると、入出力部に設けられたコンタクタを遮断してから本実施形態の放電処理を行うことが考えられるが、衝突検知後もこのコンタクタの遮断がなされずに接続されたままの状態のようなものも含まれる。   In this embodiment, the rare short in the input / output unit of the power of the battery 2 is an example of a short short that connects the input / output unit. However, the battery 2 as a whole forms a closed circuit and current flows. That is, what is necessary is just to form a closed circuit in which a current flows through all the batteries in the group of battery cells 11 connected in series with each other, and the present invention is not limited to this embodiment. For example, when a collision is detected, it is conceivable that the contactor provided in the input / output unit is shut off and then the discharge process of this embodiment is performed, but the contactor is connected without being cut off after the collision is detected. It also includes things like untouched conditions.

本実施形態では、衝突が起こり、かつ、所定のレアショートが生じていない場合においてもバランサ回路１５を用いて全ての電池セル１１の放電を行っているが、これに限定されない。衝突により、電池セル１１の少なくともいずれかにおいてレアショートが生じたことを検出すると、レアショートが生じた電池セル１１Ｂ以外の電池セル１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄに対応したバランサ回路１５により放電を行うように構成しても良い。この場合に、さらにバッテリ２全体で閉回路が構成されて電流が流れるようなレアショートが生じている場合には、さらに本実施形態で述べた過放電を防止するための制御を行うように構成してもよい。   In the present embodiment, all the battery cells 11 are discharged using the balancer circuit 15 even when a collision occurs and a predetermined rare short circuit does not occur, but the present invention is not limited to this. When it is detected that a rare short has occurred in at least one of the battery cells 11 due to the collision, the balancer circuit 15 corresponding to the battery cells 11A, 11C, 11D other than the battery cell 11B in which the rare short has occurred is discharged. It may be configured. In this case, when a short circuit is generated in which a closed circuit is formed in the entire battery 2 and current flows, the control for preventing the overdischarge described in the present embodiment is further performed. May be.

本実施形態では、所定のレアショートとして電池セル１１のうち、一つの電池セル１１Ｂでレアショートが生じた場合について説明したが、これに限定されない。２以上の電池セル１１でレアショートが生じた場合に、かつ、バッテリ２の入出力部でレアショートが生じると、レアショートが生じた２以上の電池セル１１で過放電が起こることも考えられるので、本実施形態と同様に同時に０Ｖとなるようにバランサ回路１５により処理することが好ましい。   In this embodiment, although the case where a rare short occurred in one battery cell 11B among the battery cells 11 as a predetermined rare short was described, the present invention is not limited to this. When a rare short occurs in two or more battery cells 11 and a rare short occurs in the input / output portion of the battery 2, overdischarge may occur in the two or more battery cells 11 in which the rare short occurs. Therefore, it is preferable to perform processing by the balancer circuit 15 so as to be 0 V at the same time as in the present embodiment.

１ 電気自動車
２ バッテリ
３ インバータ
４ 走行用モータ
５ 制御部
６ 加速度センサ（入力検出手段）
１１ 電池セル
１２ ＣＭＵ
１３ スイッチ
１４ 抵抗
１５ バランサ回路
１６ 電圧検出手段
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vehicle 2 Battery 3 Inverter 4 Traveling motor 5 Control part 6 Acceleration sensor (input detection means)
11 Battery cell 12 CMU
13 switch 14 resistor 15 balancer circuit 16 voltage detection means R1 resistor R2 resistor

Claims (4)

車両に搭載され、直列接続された複数の電池セルと、
二以上の前記電池セルに設けられ、電池セルの放電を行うバランサ回路と、
前記電池セル間の電圧にバラツキが生じた場合に、各セルの電圧が同一となるように前記バランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンオフ制御する制御部と、
前記車両に衝突が起きた際の入力を検出する入力検出手段と、を備えた電源制御装置において、
該制御部は、前記入力検出手段で前記車両に衝突が起きたことを示す前記入力が検出されると、各前記電池セルの放電を行うように前記バランサ回路に設けられた前記スイッチング素子のオンオフ制御を行い、
前記制御部は、前記衝突により、前記電池セルの少なくともいずれかに端子間抵抗が存在するレアショートが生じたことを検出すると、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンして放電を行うことを特徴とする電源制御装置。 A plurality of battery cells mounted on a vehicle and connected in series;
A balancer circuit that is provided in two or more battery cells and discharges the battery cells;
A controller that controls on / off of the switching element provided in the balancer circuit so that the voltage of each cell becomes the same when the voltage between the battery cells varies;
An input detection means for detecting an input when a collision occurs in the vehicle,
When the input indicating that a collision has occurred in the vehicle is detected by the input detection means, the control unit turns on and off the switching element provided in the balancer circuit so as to discharge each battery cell. control stomach line,
When the control unit detects that a rare short in which a resistance between terminals is present in at least one of the battery cells due to the collision, the control unit corresponds to the battery cells other than the battery cell in which the rare short occurs. A power supply control device that discharges by turning on a switching element provided in a balancer circuit . 前記制御部は、前記衝突により、複数の前記電池セルのうちの１以上の電池セル、及び複数の前記電池セルにおける電力の入出力部においてレアショートが生じたことを検出すると、前記レアショートが生じた電池セル以外の電池セルが、前記レアショートが生じた電池セルと同時に放電が終了するように、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子をオンオフ制御して放電を行うことを特徴とする請求項１記載の電源制御装置。 When the control unit detects that a short-circuit has occurred in one or more battery cells of the plurality of battery cells and a power input / output unit in the plurality of battery cells due to the collision, the rare short-circuit A battery cell other than the battery cell generated is provided in a balancer circuit corresponding to the battery cell other than the battery cell in which the rare short has occurred so that the discharge is completed simultaneously with the battery cell in which the rare short has occurred. claim 1 Symbol placement of the power supply control device and performs discharging switching element on-off control to. 前記制御部は、前記レアショートが生じた電池セル以外の電池セルの電圧の変化率を、前記レアショートが生じた電池セルの電圧の低下率に合わせるように、前記レアショートが生じた前記電池セル以外の前記電池セルに対応したバランサ回路に設けられたスイッチング素子のオンオフの切り換えを行うことを特徴とする請求項２に記載の電源制御装置。 The control unit is configured to adjust the voltage change rate of battery cells other than the battery cell in which the rare short has occurred to the voltage decrease rate of the battery cell in which the rare short has occurred. The power supply control device according to claim 2 , wherein on / off switching of a switching element provided in a balancer circuit corresponding to the battery cell other than the cell is performed. 前記バランサ回路は、前記各電池セルに対して並列に接続されていると共に、前記スイッチング素子と、抵抗とが直列に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電源制御装置。 The balancer circuit comprises with are connected in parallel to each battery cell, and the switching element, in any one of claims 1 to 3, resistors and is characterized in that it is connected in series The power supply control device described.
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