JP6675339B2 - Battery control device - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電池制御装置に関する。 The present invention relates to a storage battery control device.
電気自動車およびハイブリッド型自動車においては、リチウム単電池等の二次電池セル
(単電池)を直列または直並列に複数個接続した組電池を、更に複数個直列または直並列
に接続した電池モジュールを使用している。またこの電池モジュールを複数個直列または
直並列に接続したものが、これらの電池モジュールを制御する電池制御装置とともに蓄電
装置として使用されている。
In electric vehicles and hybrid vehicles, a battery module is used in which a plurality of rechargeable battery cells (unit cells) such as lithium cells are connected in series or in series / parallel, and a plurality of batteries are connected in series or in series / parallel. doing. A plurality of battery modules connected in series or in series / parallel are used as a power storage device together with a battery control device that controls these battery modules.
直列に多数接続された二次電池セルとこれらの電池の電圧を検出するための制御装置とを接続(活線接続)する場合に、内蔵された集積回路に大電流が流れないような工夫が必要である。 When connecting a large number of secondary battery cells connected in series to a control device for detecting the voltage of these batteries (hot-line connection), a device is designed to prevent a large current from flowing through the built-in integrated circuit. is necessary.
例えば特許文献1では、複数の二次電池を直並列に接続した電池パック(組電池)を制御装置に接続する際、コネクタを渡って電流が流れないように同一電位となるピンをコネクタ間で分けている。
For example, in
特許文献2には、組電池とセルコントローラIC(集積回路)を接続する活線接続の際
に、セルコントローラICの電源に並列に挿入されているコンデンサを通して流れる電流を制限するため、セルコントローラICの電源ピンに並列に挿入されるバイパスコンデンサに電流制限素子を挿入し、活線接続終了後に電流制限素子に並列に設けられたスイッチを閉成し、電流制限素子を短絡する回路が設けられている。
Patent Document 2 discloses a cell controller IC for limiting a current flowing through a capacitor inserted in parallel with a power supply of a cell controller IC when a live battery is connected to a cell controller IC (integrated circuit). A current limiting element is inserted into a bypass capacitor inserted in parallel with a power supply pin, a switch provided in parallel with the current limiting element is closed after the hot-line connection is completed, and a circuit for short-circuiting the current limiting element is provided. I have.
特許文献1に記載されている方法は、一本の電圧検出線にピン2本を割り当てることになり、コネクタのピン数が増加となり、コストアップとなるという課題があった。
The method described in
特許文献2に記載されている方法は、バイパスコンデンサにスイッチを挿入することになり、外来ノイズの吸収能力が低下し、外来ノイズに弱くなるという課題があった。 The method described in Patent Literature 2 involves inserting a switch in a bypass capacitor, and has a problem that the ability to absorb external noise is reduced and the external noise is weakened.
本発明は上記課題を解決するため、活線接続時の突入電流を制限する素子と活線接続終了後はその電流制限素子を短絡するスイッチを、セルコントローラICのバイパスコンデンサではなく、セルコントローラICの入力信号ラインに設け、セルコントローラICを保護するものである。 In order to solve the above problem, the present invention provides a cell controller IC, not a bypass capacitor of a cell controller IC, and a switch for short-circuiting an inrush current limiting element at the time of hot line connection and a current limiting element after the hot line connection is completed. To protect the cell controller IC.
本発明によれば、蓄電池制御装置への活線接続時のセルコントローラICの保護を行いながら、セルコントローラICの外来ノイズへの耐性を保持し、且つコネクタのピン数も増加させることなく出来る効果がある。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while protecting the cell controller IC at the time of the hot-line connection to a storage battery control apparatus, the effect which can hold | maintain the resistance to the external noise of a cell controller IC, and does not increase the pin number of a connector can be achieved. There is.
以下、実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
<電池制御装置を含むモータ駆動装置の全体構成>
まず図1を参照して、本発明による電池制御装置を含む、電気自動車およびハイブリッド型自動車などの電動車両に用いられる回転電機(電動発電機)に適用可能な、駆動システムの全体構成について説明する。
図1は車両用回転電機の駆動システムを示すブロック図である。図1に示す駆動システムは、電池モジュール20、電池モジュール20を監視する電池制御装置1、電池モジュール20からの直流電力を3相交流電力に変換するインバータ装置220、および車両駆動用の電動発電機230を備えている。電動発電機230は、インバータ装置220からの3相交流電力により駆動される。インバータ装置220と電池制御装置1とはCAN通信で結ばれており、インバータ装置220は電池制御装置1に対して上位コントローラとして機能する。また、インバータ装置220は、さらに上位の制御装置である車両コントローラ6(図1参照)からの指令情報に基づいて動作する。
図1に示す電池モジュール20は、リチウム電池セルなどの二次電池セル(単電池)を複数個直列に接続したセルグループ2を2個直列に接続して構成されている。各々のセルグループは、それぞれのセルグループに対応して設けられるセルコントローラ11によって監視・制御される。これらのセルコントローラ11は電池制御装置1に組み込まれている。
2つのセルグループ2は、スイッチとヒューズとが直列接続された保守・点検用のサービスディスコネクト(SD)3を介して直列接続される。このサービスディスコネクトSD−SWが開くことで電気回路の直列回路が遮断され、仮に電池ジュールブロック20のどこかで車両との間に1箇所接続回路ができたとしても電流が流れることはない。このような構成により高い安全性を維持できる。又、点検時に作業者がHV+とHV−の間を触っても、高電圧は人体に印加されないので安全である。
インバータ装置220のパワーモジュール226は、導通および遮断動作を高速で行い直流電力と交流電力間の電力変換を行う。このとき、大電流を高速で遮断するので、直流回路の有するインダクタンスにより大きな電圧変動が発生する。この電圧変動を抑制するため、パワーモジュール226に接続される強電ラインHV+,HV−間には、約700μF〜約2000μF程度の大容量の平滑キャパシタ(不図示)が設けられている。これにより、電池制御装置1に設けられた集積回路に加わる電圧ノイズが低減される。
電池モジュール20とインバータ装置220との間の強電ラインHV+には、リレーRL,抵抗RpおよびプリチャージリレーRLpを備えた電池ディスコネクトユニットBDUが設けられている。抵抗RPとプリチャージリレーRLpとの直列回路は、リレーRLと並列に接続されている。一方、強電ラインHV−には、リレーRrが接続され、電池ディスコネクトスイッチSDが配置される。この電池ディスコネクトスイッチSDと電池ディスコネクトユニットBUDとで電池モジュール20をインバータ装置220側と完全に切り離せるようになっている。
<Overall configuration of motor drive device including battery control device>
First, an overall configuration of a drive system including a battery control device according to the present invention and applicable to a rotating electric machine (motor generator) used in an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle will be described with reference to FIG. .
FIG. 1 is a block diagram showing a drive system for a rotating electric machine for a vehicle. The drive system shown in FIG. 1 includes a
The
The two cell groups 2 are connected in series via a maintenance / inspection service disconnect (SD) 3 in which a switch and a fuse are connected in series. When the service disconnect SD-SW is opened, the series circuit of the electric circuit is cut off, and even if a connection circuit is formed between the
The power module 226 of the
A high-voltage line HV + between the
インバータ装置220の動作開始状態では平滑キャパシタの電荷は略ゼロであり、リレーRLを閉じると大きな初期電流が平滑キャパシタへ流れ込む。そして、この大電流のためにリレーRLが融着して破損するおそれがある。この問題を解決するために、モータ制御マイコン(MCU)222は、さらに車両コントローラ6からの命令に従い、電動発電機230の駆動開始時に、リレーRrとプリチャージリレーRLpを開状態から閉状態にして平滑キャパシタを充電し、その後にリレーRLを開状態から閉状態として、電池モジュール20からインバータ装置220への電力の供給を開始する。平滑キャパシタを充電する際には、抵抗Rpを介して最大電流を制限しながら充電を行う。このような動作を行うことで、リレー回路を保護すると共に、電池セルやインバータ装置220を流れる最大電流を所定値以下に低減でき、高い安全性を維持できる。
なお、インバータ装置220は、電動発電機230の回転子に対するパワーモジュール226により発生する交流電力の位相を制御して、車両制動時には電動発電機230を発電機として動作させる。すなわち回生制動制御を行い、発電機運転により発電された電力を電池モジュール20に回生して電池モジュール20を充電する。電池モジュール20の充電状態が基準状態より低下した場合には、インバータ装置220は電動発電機230を発電機として運転する。電動発電機230で発電された3相交流電力は、パワーモジュール226により直流電力に変換されて電池モジュール20に供給される。その結果、電池モジュール部20は充電される。
一方、電動発電機230をモータとして力行運転する場合、MCU222は車両コントローラ6の命令に従い、電動発電機230の回転子の回転に対して進み方向の回転磁界を発生するようにドライバ回路224を制御し、パワーモジュール226のスイッチング動作を制御する。この場合は、電池モジュール20から直流電力がパワーモジュール226に供給される。また、回生制動制御により電池モジュール20を充電する場合には、MCU222は、電動発電機230の回転子の回転に対して遅れ方向の回転磁界を発生するようにドライバ回路224を制御し、パワーモジュール226のスイッチング動作を制御する。この場合は電動発電機230から電力がパワーモジュール226に供給され、パワーモジュール226の直流電力が電池モジュール20へ供給される。結果的に電動発電機230は発電機として作用することとなる。
電池制御装置1は、主にセルグループ2を構成する各単電池セルのセル電圧の測定、総電圧の測定、電流の測定、セル温度およびセルの容量調整等を行う。そのために、上記のようにセルコントローラ11として、複数の電池制御用IC(集積回路)が設けられている。
なお、図1の電池モジュール20は1つの例として、2つのセルグループで構成された場合を示してある。電池モジュール20は、電気自動車やハイブリッド自動車で必要とされる電圧および電流を得るために、上記のようなセルグループを複数個直列または直並列に接続して構成される。また、更に複数のこのような電池モジュールを直列または直並列に接続してもよい。セルコントローラ11はこれらの各々のセルグループに対応して設けられる。
When the operation of the
On the other hand, when the
The
In addition, the case where the
図2は本発明による第1の実施形態である組電池(電池モジュール20)の電池制御装置1の構成例を示す図である。この第1の実施形態では、リチウムイオン電池を12個直列に接続したセルグループ2を、4個直列に接続している。電池モジュール20の正極に接続される正極側バスバー端子7と負極に接続される負極側バスバー端子8から、インバータ装置220(図1参照)へ電池モジュール20の直流電力を供給する。
組電池の電池制御装置1は、セルグループ2の総電圧、セルグループ2を構成する単電池セルのセル電圧、図示しない電流センサから入力される組電池から入出力される電流値および、図示しない温度センサから入力されるセルグループ2の温度を検出し、上位のコントローラにあたる車両コントローラ6へ、通信ライン61経由で送信する。
また、電池制御装置1は、セルグループ2を構成する単電池の電圧が、あらかじめ定められた値よりばらついている場合、ばらつきを減らす容量調整処理を行う。
セルグループ2の電池制御装置1は、電池制御マイコン(MPU)10、セルコントローラIC11、総電圧測定回路14、温度センサ入力回路15、電流センサ入力回路16、起動回路部52、絶縁パルストランス13、電源回路16、通信回路17から構成される。MPU10は、電池制御装置1内の測定回路で測定された電池情報を収集し、通信回路17から通信ライン61経由で、車両コントローラ6へ送信する。また、MPU10は、車両コントローラ6からの、セルグループを構成する複数の単電池セル各々の容量を調整する容量調整指示を、セルコントローラ11へ絶縁パルストランス13経由で送信する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
Further, when the voltages of the cells constituting the cell group 2 vary from a predetermined value, the
The
それぞれのセルコントローラIC11間は差動信号の通信ライン602でディジーチェイン接続されており、電池制御マイコン(MPU)10から、通信インターフェイスIC51へ絶縁パルストランス13を通して信号が入力される。
電源回路16は、車両コントローラ6からの起動信号62により動作を開始し、バッテリー5から供給されるバッテリー電圧を入力し、電池制御装置1内のMPU10,通信回路17にこれらの動作電源となる定電圧を供給する。
The respective
The power supply circuit 16 starts operating in response to a start signal 62 from the vehicle controller 6, inputs the battery voltage supplied from the
セルコントローラIC11は、セルグループ2から電源を供給され、絶縁パルストランス13を通して入力される起動信号により動作を開始する。また、セルコントローラIC11は、セルグループ2の負極電位ライン29をGND基準としており、車両のシャーシ30とは、電気的に絶縁されている。
The
次に、図3により、セルコントローラIC11の内部構成を説明する。
セルコントローラIC11は、放電回路部21、マルチプレクサ22、ADコンバータ23、放電制御部24、通信回路部25、内部電源回路部26、および、起動回路27を備えている。
起動回路27から内部電源回路26へ起動信号が入力されると、内部電源回路部26はIC内の放電回路部21、マルチプレクサ22、ADコンバータ23、放電制御部24、および通信回路部25へ、これらの動作電源VDDを供給する。
セルコントローラIC11はセルグループ2を構成する複数の単電池セルと、各々の単電池に対応して設けられている電圧検出線213で接続され、各単電池セルのセル電圧は、マルチプレクサ22へ入力される。コントロールブロック24からの制御信号により、マルチプレクサで選択された単電池セルの電圧がADコンバータ23へ入力され、ADサンプリング測定を行い単電池セルのセル電圧を測定する。ADコンバータ23によりサンプリング測定された電圧測定値は、コントロールブロック24を介して通信回路25へ送られる。そして、通信回路25は、差動信号Tx−HとTx−Lにより収集したセルグループ2を構成する複数の単電池セルの電池情報をIC外部へ送信する。
放電回路部21は、セルグループ2を構成する複数の単電池セルの各々に対応して設けられるバランシング抵抗RBとバランシングスイッチQBで構成される。バランシングスイッチQBは、各々の単電池セルの正極に接続された電圧検出線と負極に接続された電圧検出線との間に接続され、放電制御部24からの制御信号により選択されたバランシングスイッチQBをONすることにより、単電池セルとバランシング抵抗RBとバランシングスイッチQBとで、この単電池セル毎の放電回路を構成する。この単電池セル毎の放電回路により、容量調整が必要な単電池セルを放電して、セルグループ全体の単電池セルの容量を揃えるバランシング放電を行う。
Next, the internal configuration of the
The
When an activation signal is input from the
The
The
<従来の組電池と蓄電池制御装置の接続構造>
次に図4を参照して、組電池(セルグループ)と蓄電池制御装置の活線接続における問
題について説明する。
<Connection structure between conventional battery pack and storage battery control device>
Next, with reference to FIG. 4, a description will be given of a problem in live connection between the battery pack (cell group) and the storage battery control device.
図4では、電池モジュールブロック2A、2Bと2Cが示されている。電池モジュールブロック2Aにおいて、BC48〜BC36はリチウム単電池等の単セル電池(電池セル)VS48〜VS36は各電池の端子電圧を検出する電圧検出線、CN1は電圧検出線を蓄電池制御装置1に接続するためのコネクタである。コネクタCN1は、電池モジュールブロック2A、2Bおよび2Cと、これらのセルグループをそれぞれ制御するセルコントローラIC1、IC2およびIC3に接続するコネクタである。
FIG. 4 shows the battery module blocks 2A, 2B and 2C. In the battery module block 2A, BC48 to BC36 are single cell batteries (battery cells) such as lithium cells, VS48 to VS36 are voltage detection lines for detecting the terminal voltage of each battery, and CN1 is a voltage detection line connected to the storage
各々のセルコントローラICの電源入力DCINは、それぞれのセルコントローラICと接続されたセルモジュールの最高電位の電圧検出線と接続されており、セルコントローラICのGND側配線はセルグループの最低電位の電圧検出線と接続されている。たとえば、セルコントローラIC1のDCIN配線は電圧検出線VS48と接続されており、GND側配線は電圧検出線VS36と接続されている。 The power input DCIN of each cell controller IC is connected to the highest potential voltage detection line of the cell module connected to each cell controller IC, and the GND side wiring of the cell controller IC is connected to the lowest potential voltage of the cell group. Connected to the detection line. For example, the DCIN wiring of the cell controller IC1 is connected to the voltage detection line VS48, and the GND side wiring is connected to the voltage detection line VS36.
これらのセルコントローラICは各々、DCIN、GNDLで示されている電源端子やGND端子およびチャージポンプでDCINから発生されるセルコントローラIC内高電圧HV端子間と、放電回路出力端子SW0〜SW12間にESD(electrostatic discharge)保護用ダイオードなどを内蔵している。 Each of these cell controller ICs is connected between a power supply terminal or GND terminal indicated by DCIN and GNDL and a high voltage HV terminal in the cell controller IC generated from DCIN by a charge pump, and between discharge circuit output terminals SW0 to SW12. It has a built-in diode for ESD (electrostatic discharge) protection.
C1A、C1B〜C3A,C3Bは、各セルコントーラICの電圧安定化のためのバイパスコンデンサである。 C1A and C1B to C3A and C3B are bypass capacitors for stabilizing the voltage of each cell controller IC.
組電池と蓄電池制御装置を接続する図4に示した接続構造では、次のような問題がある。
例えば、充電された電池と蓄電池制御装置1を活線接続する場合、一般的なコネクタでは端子の接続する順番を制御できないため、電圧検出線の接続する順番によっては蓄電池制御装置100内のセルコントローラIC11内のESD保護ダイオードにダイオードの耐量を越えた電流が流れESD保護ダイオードを破壊するおそれがある。
The connection structure shown in FIG. 4 for connecting the assembled battery and the storage battery control device has the following problems.
For example, when the charged battery and the storage
セルコントローラIC11内のESD保護ダイオードに過電流が流れるメカニズムについて説明する。
The mechanism by which an overcurrent flows through the ESD protection diode in the
一例として電圧検出線VS47とVS12が最初に接続され、それ以外の電圧検出線は未接続の場合を仮定する。この場合、図4中の太い破線の矢印で示したように、活線接続時の突入電流は、電圧検出線VS47からセルコントローラIC1内のESDダイオードD1、パイパスコンデンサC1Bを介して電圧検出線VS36へ流れる。そこから電流経路は2本に分かれ、一経路は放電抵抗R2Bを通して、IC2内部のESD保護ダイオードD2を通してC2Bから電圧検出線VS24へ流れ、もう一経路は電源シリーズ抵抗R2Aを通して、逆接保護ダイオードD2Aから、バイパスコンデンサC2Aを通して、電圧検出線VS24へ流れ、そこでひとつに合流し、そこからまた二経路に分かれ、一経路は放電抵抗R4Bを通して、IC3内部のESD保護ダイオードD3を通してバイパスコンデンサC4Bを通して電圧検出線VS12へ、もう一経路は電源シリーズ抵抗R3Aを通して、逆接保護ダイオードD3AからバイパスコンデンサC3Aを通して電圧検出線VS12へ流れる。 As an example, it is assumed that the voltage detection lines VS47 and VS12 are connected first, and the other voltage detection lines are not connected. In this case, as indicated by the thick broken line arrow in FIG. 4, the rush current at the time of live connection is changed from the voltage detection line VS47 to the voltage detection line VS36 via the ESD diode D1 in the cell controller IC1 and the bypass capacitor C1B. Flows to From there, the current path is divided into two, one path flows from the C2B through the ESD protection diode D2 inside the IC2 to the voltage detection line VS24 through the discharge resistor R2B, and the other path from the reverse connection protection diode D2A through the power supply series resistor R2A. , Through the bypass capacitor C2A, to the voltage detection line VS24, where it merges into one, and then into two paths, one path through the discharge resistor R4B, through the ESD protection diode D3 inside the IC3, and through the bypass capacitor C4B. Another path flows to the voltage detection line VS12 through the power supply series resistor R3A, and from the reverse connection protection diode D3A to the voltage detection line VS12 through the bypass capacitor C3A.
突入電流は、バイパスコンデンサC1A,C1B〜C3A,C3Bが充電されるにつれ指数関数的に減少していく。
また、突入電流は、放電抵抗,電源シリーズ抵抗の抵抗値、バイパスコンデンサの静電容量および、接続される電池の電圧によりその電流値が変化するが、放電抵抗値はセルの容量調整の要求により最大抵抗値が決まっており、また、電源シリーズ抵抗の抵抗値はセルコントローラICの電源電流値により最大抵抗値が決まっており、突入電流低減のため抵抗値を大きくすることが出来ない。
また、パイパスコンデンサの静電容量もセルコントローラICの電源電圧安定のため最低容量が決まっており、突入電流低減のため、容量を小さくすることが出来ない。
The inrush current decreases exponentially as the bypass capacitors C1A, C1B to C3A, C3B are charged.
The inrush current varies depending on the discharge resistance, the resistance value of the power supply series resistor, the capacitance of the bypass capacitor, and the voltage of the connected battery. Since the maximum resistance value is determined, and the resistance value of the power supply series resistor is determined by the power supply current value of the cell controller IC, the resistance value cannot be increased to reduce the inrush current.
Also, the minimum capacitance of the bypass capacitor is determined for stabilizing the power supply voltage of the cell controller IC, and the capacitance cannot be reduced to reduce the inrush current.
以上より、セルコントローラIC1〜IC4を搭載した蓄電池制御装置100を電池モ
ジュール20、すなわちセルグループ20A1、20A2、20B1、20B2へ活線接
続する場合、突入電流に対するセルコントローラICの保護がIC外部で必要になる。
As described above, when the storage
<先行技術文献2の組電池と蓄電池制御装置の接続構造>
先行技術文献2では上記の問題を解決するために、活線接続時にセルコントローラIC11内のESDダイオードに流れる電流を制限するため、電流が流れるバイパスコンデンサに電流を制限する電流制限素子を挿入すると共に、活線接続終了後は、電流制限素子を短絡する回路を付加し、活線接続時の部品保護と起動後の正常動作を行っている。
<Connection structure of battery pack and storage battery control device of Prior Art Document 2>
In the prior art document 2, in order to solve the above-described problem, in order to limit the current flowing through the ESD diode in the
先行技術文献2に記載の方法では、ノイズ吸収を目的とするバイパスコンデンサに直列にスイッチ機能を持つ素子を挿入することになり、ノイズ吸収能力が低下することになる可能性がある。 In the method described in Prior Art Document 2, an element having a switch function is inserted in series with a bypass capacitor for noise absorption, and the noise absorption capability may be reduced.
バイパスコンデンサのノイズ吸収能力を損なうことなく、活線接続時のセルコントローラIC保護を行う方法を、以下第1の実施形態により説明する。 A method for protecting the cell controller IC at the time of hot-line connection without deteriorating the noise absorbing ability of the bypass capacitor will be described below with reference to the first embodiment.
<第1の実施形態>
図6は、本発明の第1の実施形態を示す例である。以下、図4、図5と同一部品には同一番号を付し説明を省略する。
<First embodiment>
FIG. 6 is an example showing the first embodiment of the present invention. Hereinafter, the same parts as those in FIGS. 4 and 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本実施形態では、図4に示す比較例と比較して、上記で説明したセルコントローラIC
内のESDダイオードに過電流が流れる可能性のある電流経路、すなわちセルコントロ
ーラIC1の最上位の放電回路に電流制限素子R2Fおよびこの制限素子を短絡するスイッチSW1が接続されている。
In the present embodiment, the cell controller IC described above is compared with the comparative example shown in FIG.
The current limiting element R2F and the switch SW1 for short-circuiting the limiting element are connected to a current path in which an overcurrent may flow through the ESD diode inside, that is, the uppermost discharge circuit of the cell controller IC1.
このスイッチSW1はセルコントローラIC1がオン状態でない、すなわち起動されて
いない場合にはオフ、すなわち開いており、活線接続時の突入電流は電流制限素子R2Fを流れることになる。この構成により、図4で説明したESD保護ダイオードD1に活線接続時に流れる電流は制限され、ダイオードが破壊することを防ぐことが出来る。
This switch SW1 is off, that is, open when the cell controller IC1 is not in the on state, that is, not activated, and the rush current at the time of hot line connection flows through the current limiting element R2F. With this configuration, the current flowing when the live line is connected to the ESD protection diode D1 described with reference to FIG. 4 is limited, and the diode can be prevented from being destroyed.
スイッチSW1は、活線接続終了後、セルコントローラIC11が外部からの起動信号により起動後、セルコントローラICの内部電源から出力される電圧VAAによりONとなり、電流制限素子R2Fを短絡することになる。スイッチSW1が短絡後は、放電回路に流れる電流は通常通りとなり、放電動作に影響を与えることは無くなることになる。 The switch SW1 is turned on by the voltage VAA output from the internal power supply of the cell controller IC after the cell controller IC11 is activated by an external activation signal after the completion of the live connection, and short-circuits the current limiting element R2F. After the switch SW1 is short-circuited, the current flowing through the discharge circuit becomes normal, and the discharge operation is not affected.
また、以下、本発明の特徴について簡単にまとめる。本発明に記載の蓄電池制御装置では、複数の二次電池セルを接続した組電池を制御し、コネクタを介して前記組電池と電気的に着脱可能に接続され、組電池の電圧を用いて内部電源を供給する電源を有し、組電池の各々の二次電池セルの充放電を監視および制御する少なくとも一つの集積回路と、集積回路の入力信号端子に直列に接続され、組電池と集積回路との電気的な接続時に前記経路に流れる電流を制限する少なくとも一つの電流制限素子と、電流制限素子と並列に設けられ、前記集積回路の内部電源の供給によりオンして前記第1の電流制限素子を短絡する少なくとも一つのスイッチを備え、組電池と前記集積回路とが電気的に接続されるときに、集積回路が起動されておらずに電源から前記内部電源が供給されていない場合は、スイッチがオフすることで充電電流が第1の電流制限素子に流れるようにし、組電池と集積回路とが電気的に接続されて前記集積回路が起動した後に、電源から内部電源が供給されると、スイッチがオンすることで電流制限素子を短絡する。このような構成にすることによって、スイッチSW1が短絡後は、放電回路に流れる電流は通常通りとなり、放電動作に影響を与えることは無くなることになる。 Hereinafter, the features of the present invention will be briefly summarized. In the storage battery control device according to the present invention, the battery pack connected to the plurality of secondary battery cells is controlled, is electrically detachably connected to the battery pack through a connector, and is internally connected using the voltage of the battery pack. At least one integrated circuit having a power supply for supplying power, monitoring and controlling charging and discharging of each secondary battery cell of the assembled battery, and an assembled battery and an integrated circuit connected in series to an input signal terminal of the integrated circuit; At least one current limiting element for limiting a current flowing through the path at the time of electrical connection with the first circuit; When at least one switch for short-circuiting an element is provided, and when the battery pack and the integrated circuit are electrically connected, the integrated circuit is not activated and the internal power is not supplied from the power supply. S When the switch is turned off, the charging current flows to the first current limiting element, and after the battery pack and the integrated circuit are electrically connected and the integrated circuit is started, the internal power is supplied from the power supply. When the switch is turned on, the current limiting element is short-circuited. With this configuration, after the switch SW1 is short-circuited, the current flowing in the discharge circuit becomes normal, and the discharge operation is not affected.
また、本発明に記載の蓄電池制御装置では、電流制限素子が集積回路が接続する組電池のうち最上位のセルに放接続される放電回路に挿入される。 Further, in the storage battery control device according to the present invention, the current limiting element is inserted into the discharge circuit that is connected and disconnected to the highest cell of the assembled battery connected to the integrated circuit.
また、本発明の蓄電池制御装置は、電流制限素子が挿入される放電回路に設定される放電電流設定の抵抗値は、スイッチ回路のインピーダンス分を差し引いた値に設定されることを特徴とする。このような構造にすることによって、より正確な回路構成になり、ダイオードが破壊される事を防ぐことができる。 Further, the storage battery control device of the present invention is characterized in that the resistance value of the discharge current setting set in the discharge circuit in which the current limiting element is inserted is set to a value obtained by subtracting the impedance of the switch circuit. With such a structure, a more accurate circuit configuration can be obtained, and the diode can be prevented from being destroyed.
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various designs may be made without departing from the spirit of the present invention described in the claims. Changes can be made. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of one embodiment can be added to the configuration of another embodiment. Further, for a part of the configuration of each embodiment, it is possible to add, delete, or replace another configuration.
Claims (2)
コネクタを介して前記組電池と電気的に着脱可能に接続され、前記組電池の電圧を用いて内部電源を供給する電源と、前記組電池の各々の二次電池セルを放電させる放電回路とを有し、前記組電池の各々の二次電池セルの充放電を監視および制御する少なくとも一つの集積回路と、
前記集積回路の入力信号端子に直列に接続され、前記組電池と前記集積回路との電気的な接続時に前記放電回路に流れる電流を制限する少なくとも一つの電流制限素子と、
前記電流制限素子と並列に設けられ、前記集積回路の前記内部電源の供給によりオンして前記電流制限素子を短絡する少なくとも一つのスイッチとを備え、
前記電流制限素子は、前記集積回路が接続する前記組電池のうち最上位のセルに接続される放電回路に挿入され、
前記組電池と前記集積回路とが電気的に接続されるときに、前記集積回路が起動されておらずに前記電源から前記内部電源が供給されていない場合は、前記スイッチがオフすることで前記放電回路に流れる電流が前記電流制限素子に流れるようにし、
前記組電池と前記集積回路とが電気的に接続されて前記集積回路が起動した後に、前記電源から前記内部電源が供給されると、前記スイッチがオンすることで前記電流制限素子を短絡する蓄電池制御装置。 A storage battery control device that controls a battery pack that connects a plurality of secondary battery cells,
A power supply that is electrically detachably connected to the battery pack through a connector, supplies internal power using the voltage of the battery pack, and a discharge circuit that discharges each secondary battery cell of the battery pack. Having, at least one integrated circuit for monitoring and controlling the charging and discharging of each secondary battery cell of the battery pack,
At least one current limiting element that is connected in series to an input signal terminal of the integrated circuit and limits a current flowing through the discharge circuit when the battery pack and the integrated circuit are electrically connected;
Provided in parallel with the front SL current limiting element, and at least one switch to short-circuit the previous SL current limit element is turned on by the supply of the internal power supply of the integrated circuit,
The current limiting element is inserted into a discharge circuit connected to an uppermost cell of the battery pack connected to the integrated circuit,
When the battery pack and the integrated circuit are electrically connected, if the integrated circuit is not activated and the internal power supply is not supplied from the power supply, the switch is turned off so that the switch is turned off. current flowing through the discharge circuit to flow before Symbol current limiting element,
After the integrated circuit and the battery pack and the integrated circuit is electrically connected is activated, the the internal power supply is supplied from the power source, before kissing switch is turned on before SL current limit element by Battery control device to short-circuit.
In the storage battery control device according to claim 1, the resistance value of the discharge current setting to the current limiting element is set to the discharge circuit to be inserted is set to a value obtained by subtracting the impedance component of the switching circuit including the switch Storage battery control device characterized by the above-mentioned.
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