JP6697305B2

JP6697305B2 - 電圧検出装置

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Publication number: JP6697305B2
Application number: JP2016069386A
Authority: JP
Inventors: 鎌田　誠二; 誠二鎌田; 真吾槌矢
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2016-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2020-05-20
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: JP2017184494A

Description

本発明は、電圧検出装置及び給電制御装置に関する。

下記特許文献１には、バイパス抵抗とスイッチング素子との直列回路からなり、バッテリを構成する複数の電池セルの各々に並列接続された放電回路と、電池セルの各々の電圧を検出する電圧検出回路と、電圧検出回路から得られる各電池セルの電圧検出結果に基づいて各電池セルの電圧が均一となるように各スイッチング素子を制御する制御部とを備えたセルバランス制御装置において、制御部は、隣り合う電池セルに接続された放電回路のスイッチング素子をそれぞれ異なるデューティ比で制御すると共に、隣り合う電池セルの電位差に基づいて各電池セルの各端子から引き出されたセル電圧検出用配線の断線を検出するセルバランス制御装置が開示されている。

特開２０１３−０８５３５４号公報

上記従来技術は、隣り合う電池セルの電位差（差電圧）を利用して各セル電圧検出用配線の断線判定を行うものであり、セル電圧検出用配線の断線判定に時間を要するという問題がある。すなわち、従来技術では、バッテリが低負荷状態あるいは無負荷状態のときにセル電圧は変動しないが、これ以外の時にはセル電圧が変動するので、断線判定の信頼性を確保する必要から判定用しきい値を１ボルト以上（例えば１．３Ｖ）に設定せざるを得ず、これによって断線判定に時間を要していた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、セル電圧検出用配線の断線判定に要する時間を従来よりも短縮することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、電圧検出装置に係る第１の解決手段として、バッテリを構成する複数の電池セルに各々並列接続された複数の放電回路と、複数の前記電池セルの各端子の端子電圧を伝送する複数の伝送線路と、該伝送線路から入力された前記端子電圧を前記電池セルのセル電圧として検出するセル電圧検出部とを備えた電圧検出装置において、前記バッテリの出力電流を計測する電流計と、隣り合う一対の電池セルの放電回路を異なるデューティ比で放電状態とした場合に前記セル電圧検出部で検出される前記一対の電池セルのセル電圧の差を所定の判定しきい値と比較することにより、前記一対の電池セルに関する前記伝送線路の断線を判定する断線判定部を備え、前記断線判定部は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に応じて前記判定しきい値を可変する、という手段を採用する。

本発明では、電圧検出装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記断線判定部は、前記バッテリの出力電流が前記電流しきい値以上の場合は前記判定しきい値を第１の値とし、前記バッテリの出力電流が所定の電流しきい値より小さい場合には、前記判定しきい値を前記第１の値よりも小さな第２の値とする、という手段を採用する。

本発明では、給電制御装置に係る第１の解決手段として、上記第１または第２の解決手段に係る電圧検出装置と、前記バッテリのプラス端子と負荷との間に設けられた第１開閉器と、前記バッテリのマイナス端子と前記負荷との間に設けられた第２開閉器と、前記第１開閉器及び前記第２開閉器の開閉を制御すると共に前記第１開閉器及び前記第２開閉器の開閉状態を前記電圧検出装置に通知する開閉制御部とを備え、前記電圧検出装置は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に代えて、前記第１開閉器あるいは／及び前記第２開閉器が開閉状態に基づいて前記判定しきい値を可変する、という手段を採用する。

本発明では、給電制御装置に係る第２の解決手段として、上記上記第１の解決手段において、前記電圧検出装置は、前記第１開閉器あるいは／及び前記第２開閉器が閉状態の場合に前記判定しきい値を第１の値とし、前記第１開閉器あるいは／及び前記第２開閉器が開状態の場合には、前記判定しきい値を前記第１の値よりも小さな第２の値とする、という手段を採用する。

本発明によれば、バッテリの出力電流に応じて伝送線路の断線を判定するための判定しきい値を可変するので、バッテリの負荷状態に応じて断線判定に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。

本発明の一実施形態における車両走行系の構成を示す回路図である。本発明の一実施形態における断線検知を示す第１のタイミングチャートである。本発明の一実施形態における断線検知処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態における断線検知を示す第２のタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態における車両走行系は、電気自動車やハイブリッド自動車等、電力によってモータを駆動することにより走行のための駆動力を得る車両に設けられるものである。

この車両走行系は、図１に示すように、バッテリ１、電流計２、メインコンタクタ３、サブコンタクタ４、インバータ５、走行モータ６、１２個の放電回路Ｂ１〜Ｂ１２、１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３、１３個のＣＲフィルタＦ１〜Ｆ１３、１２個のセル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２、マイコン７（断線判定部）及びバッテリＥＣＵ８（開閉制御部）を備えている。

なお、このような構成要素のうち、電流計２、１２個の放電回路Ｂ１〜Ｂ１２、１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３、１３個のＣＲフィルタＦ１〜Ｆ１３、１２個のセル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２及びマイコン７は、本実施形態に係る電圧検出装置を構成している。また、このような電圧検出装置、上記メインコンタクタ３、サブコンタクタ４及びバッテリＥＣＵ８は、本実施形態に係る給電制御装置を構成している。

バッテリ１は、組電池であり、合計１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２を備えている。１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２は、一列に直列接続されており、電池セルＣ１のマイナス端子が組電池のマイナス端子であり、また電池セルＣ１２のプラス端子が組電池のプラス端子である。

すなわち、１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２は、電池セルＣ１→電池セルＣ２→（中略）→電池セルＣ１１→電池セルＣ１２の順に直列接続されており、各電池セルＣ１〜Ｃ１２のセル電圧の合計値がバッテリ１の出力電圧となる。このようなバッテリ１は、プラス端子とマイナス端子から数百ボルトの高電圧電力（直流電力を）を外部に出力する。電流計２は、このようなバッテリ１の出力電流を計測し、当該計測の結果をバッテリ電流Ｉｂとしてマイコン７に出力する。

メインコンタクタ３は、励磁コイルと当該励磁コイルへの給電状態に応じて開状態あるいは閉状態に変化する一対の接点を備えた通電開閉器であり、一方の接点が上記バッテリ１のプラス端子に接続されており、他方の接点がインバータ５の第１入力端に接続されている。このメインコンタクタ３は、バッテリＥＣＵ８から上記励磁コイルに供給される駆動電流に基づいて開状態あるいは閉状態に設定されることにより、上記バッテリ１のプラス端子とインバータ５の第１入力端との接続／非接続を切り替える。

サブコンタクタ４は、上記メインコンタクタ３と同様に励磁コイルと当該励磁コイルへの給電状態に応じて開状態あるいは閉状態に変化する一対の接点を備えた通電開閉器であり、一方の接点が上記バッテリ１のマイナス端子に接続されており、他方の接点がインバータ５の第２入力端に接続されている。このサブコンタクタ４は、バッテリＥＣＵ８から供給される駆動電流に基づいて閉状態あるいは開状態に設定されることにより、上記バッテリ１のマイナス端子とインバータ５の第２入力端と接続／非接続を切り替える。

インバータ５は、第１入力端と第２入力端及び第１〜第３出力端を備える三相インバータである。このインバータ５の第１入力端及び第２入力端には、上記バッテリ１から高周波電力（直流電力）が入力される。このインバータ５は、第１入力端及び第２入力端に入力されたバッテリ１の高周波電力（直流電力）を所定周波数かつ三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の交流電力（三相交流電力）に変換して第１〜第３出力端から走行モータ６に出力する。このようなインバータ５は、図示しない電力制御装置から入力されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の制御信号（例えばＰＷＭ信号）に基づいて高周波電力（直流電力）を三相交流電力に変換する。

走行モータ６は、上記インバータ５から供給される三相交流電力を駆動電力として回転動力を発生する三相電動機である。車両は、この走行モータ６が発生する回転動力を走行のための駆動力として走行する。このような走行モータ６は、例えば制御性に優れた三相直流電動機である。

続いて、１２個の放電回路Ｂ１〜Ｂ１２は、上記１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２に各々並列接続されており、各々にバイパス抵抗とスイッチング素子との直列回路である。これら放電回路Ｂ１〜Ｂ１２は、スイッチング素子がＯＮ状態になると放電状態となり、スイッチング素子がＯＦＦ状態になると非放電状態となる。

すなわち、放電回路Ｂ１は電池セルＣ１に並列接続され、放電回路Ｂ２は電池セルＣ２に並列接続されている。放電回路Ｂ３は電池セルＣ３に並列接続され、放電回路Ｂ４は電池セルＣ４に並列接続されている。放電回路Ｂ５は電池セルＣ５に並列接続され、放電回路Ｂ６は電池セルＣ６に並列接続されている。放電回路Ｂ７は電池セルＣ７に並列接続され、放電回路Ｂ８は電池セルＣ８に並列接続されている。放電回路Ｂ９は電池セルＣ９に並列接続され、放電回路Ｂ１０は電池セルＣ１０に並列接続されている。また、放電回路Ｂ１１は電池セルＣ１１に並列接続され、放電回路Ｂ１２は電池セルＣ１２に並列接続されている。

１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３は、１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２の各端子の端子電圧を１２個のセル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２に伝送する配線（セル電圧検出用配線）であり、１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２の各端子（合計１３個）と１２個のセル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２の各入力端（合計１３個）とを相互に接続する。

すなわち、伝送線路Ｓ１は電池セルＣ１のプラス端子とセル電圧検出部Ｄ１の一方の入力端１ａとを接続し、伝送線路Ｓ２は電池セルＣ１のマイナス端子と電池セルＣ２のプラス端子との接続点とセル電圧検出部Ｄ１の他方の入力端１ｂ及びセル電圧検出部Ｄ２の一方の入力端２ａとを接続する。

伝送線路Ｓ３は、電池セルＣ２のマイナス端子と電池セルＣ３のプラス端子との接続点とセル電圧検出部Ｄ２の他方の入力端２ｂ及びセル電圧検出部Ｄ３の一方の入力端３ａとを接続し、図示しない伝送線路Ｓ４は、電池セルＣ３のマイナス端子と電池セルＣ４のプラス端子との接続点とセル電圧検出部Ｄ３の他方の入力端３ｂ及び図示しないセル電圧検出部Ｄ４の一方の入力端４ａとを接続する。

また、図示しない伝送線路Ｓ５は、電池セルＣ４のマイナス端子と電池セルＣ５のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ４の他方の入力端４ｂ及びセル電圧検出部Ｄ５の一方の入力端５ａとを接続し、図示しない伝送線路Ｓ６は、電池セルＣ５のマイナス端子と電池セルＣ６のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ５の他方の入力端５ｂ及びセル電圧検出部Ｄ６の一方の入力端６ａとを接続する。

図示しない伝送線路Ｓ７は、電池セルＣ６のマイナス端子と電池セルＣ７のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ６の他方の入力端６ｂ及びセル電圧検出部Ｄ７の一方の入力端７ａとを接続し、図示しない伝送線路Ｓ８は、電池セルＣ７のマイナス端子と電池セルＣ８のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ７の他方の入力端７ｂ及びセル電圧検出部Ｄ８の一方の入力端８ａとを接続する。

図示しない伝送線路Ｓ９は、電池セルＣ８のマイナス端子と電池セルＣ９のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ８の他方の入力端８ｂ及びセル電圧検出部Ｄ９の一方の入力端９ａとを接続し、同じく図示しない伝送線路Ｓ１０は、電池セルＣ９のマイナス端子と電池セルＣ１０のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ９の他方の入力端９ｂ及びセル電圧検出部Ｄ１０の一方の入力端１０ａとを接続する。

図示しない伝送線路Ｓ１１は、電池セルＣ１０のマイナス端子と電池セルＣ１１のプラス端子との接続点と同じく図示しないセル電圧検出部Ｄ１０の他方の入力端１０ｂ及びセル電圧検出部Ｄ１１の一方の入力端１１ａとを接続し、伝送線路Ｓ１２は、電池セルＣ１１のマイナス端子と電池セルＣ１２のプラス端子との接続点と図示しないセル電圧検出部Ｄ１１の他方の入力端１１ｂ及びセル電圧検出部Ｄ１２の一方の入力端１２ａとを接続する。また、伝送線路Ｓ１３は、電池セルＣ１２のマイナス端子とセル電圧検出部Ｄ１２の他方の入力端１２ｂとを接続する。

１３個のＣＲフィルタＦ１〜Ｆ１３は、１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３に各々設けられたノイズ除去用のローパスフィルタであり、フィルタ抵抗及びフィルタコンデンサから構成されている。上記フィルタ抵抗は、１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の各々に直列に接続されており、また上記フィルタコンデンサは、一端が１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の各々に、また他端がＧＮＤ（接地電位）に接続されている。

すなわち、ＣＲフィルタＦ１は伝送線路Ｓ１に設けられており、ＣＲフィルタＦ２は伝送線路Ｓ２に設けられており、ＣＲフィルタＦ３は伝送線路Ｓ３に設けられており、ＣＲフィルタＦ４は伝送線路Ｓ４に設けられており、ＣＲフィルタＦ５は伝送線路Ｓ５に設けられており、ＣＲフィルタＦ６は伝送線路Ｓ６に設けられており、ＣＲフィルタＦ７は伝送線路Ｓ７に設けられており、ＣＲフィルタＦ８は伝送線路Ｓ８に設けられており、ＣＲフィルタＦ９は伝送線路Ｓ９に設けられており、ＣＲフィルタＦ１０は伝送線路Ｓ１０に設けられており、ＣＲフィルタＦ１１は伝送線路Ｓ１１に設けられており、ＣＲフィルタＦ１２は伝送線路Ｓ１２に設けられており、またＣＲフィルタＦ１３は伝送線路Ｓ１３に設けられている。

１２個のセル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２は、１２個の電池セルＣ１〜Ｃ１２に対応して設けられており、各ＣＲフィルタＦ１〜Ｆ１３を介して各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３から入力された各電池セルＣ１〜Ｃ１２の端子電圧を所定周期でサンプリングすることにより各電池セルＣ１〜Ｃ１２の端子間電圧（セル電圧）を検出する。すなわち、各セル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２は、各電池セルＣ１〜Ｃ１２の各端子電圧の差（電圧差）をセル電圧Ｖ１〜Ｖ１２として検出してマイコン７に出力する。

例えば、セル電圧検出部Ｄ１は、伝送線路Ｓ１と伝送線路Ｓ２とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ１のセル電圧Ｖ１を検出する。セル電圧検出部Ｄ２は、伝送線路Ｓ２と伝送線路Ｓ３とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ２のセル電圧Ｖ２を検出する。セル電圧検出部Ｄ３は、伝送線路Ｓ３と伝送線路Ｓ４とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ３のセル電圧Ｖ３を検出する。セル電圧検出部Ｄ４は、伝送線路Ｓ４と伝送線路Ｓ５とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ４のセル電圧Ｖ４を検出する。

セル電圧検出部Ｄ５は、伝送線路Ｓ５と伝送線路Ｓ６とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ５のセル電圧Ｖ５を検出する。セル電圧検出部Ｄ６は、伝送線路Ｓ６と伝送線路Ｓ７とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ６のセル電圧Ｖ６を検出する。セル電圧検出部Ｄ７は、伝送線路Ｓ７と伝送線路Ｓ８とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ７のセル電圧Ｖ７を検出する。セル電圧検出部Ｄ８は、伝送線路Ｓ８と伝送線路Ｓ９とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ８のセル電圧Ｖ８を検出する。

セル電圧検出部Ｄ９は、伝送線路Ｓ９と伝送線路Ｓ１０とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ９のセル電圧Ｖ９を検出する。セル電圧検出部Ｄ１０は、伝送線路Ｓ１０と伝送線路Ｓ１１とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ１０のセル電圧Ｖ１０を検出する。セル電圧検出部Ｄ１１は、伝送線路Ｓ１１と伝送線路Ｓ１２とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ１１のセル電圧Ｖ１１を検出する。セル電圧検出部Ｄ１２は、伝送線路Ｓ１２と伝送線路Ｓ１３とを介して入力される一対の端子電圧に基づいて電池セルＣ１２のセル電圧Ｖ１２を検出する。

マイコン７は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリ、入出力インターフェイス等が一体的に組み込まれた所謂ワンチップマイコンであり、内部メモリに記憶された電圧検知プログラムを実行することにより所定の機能を発揮する。このマイコン７は、各セル電圧検出部Ｄ１〜Ｄ１２から入力されるセル電圧Ｖ１〜Ｖ１２をデジタル値（セル電圧データＶ１〜Ｖ１２）に変換してバッテリＥＣＵ８に出力する。

また、このマイコン７は、上記セル電圧Ｖ１〜Ｖ１２及びバッテリ電流Ｉｂに上記電圧検知プログラムに従った所定の処理を施すことにより、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線診断処理を行う。すなわち、マイコン７は、各放電回路Ｂ１〜Ｂ１２のスイッチング素子Ｔ１〜Ｔ１２に開閉信号を出力することにより互いに隣り合う一対の電池セルの放電回路を異なるデューティ比で放電状態とし、この状態における上記一対の電池セルのセル電圧及びバッテリ電流Ｉｂに基づいて、互いに隣り合う一対の電池セルに関する伝送線路の断線を判定する。なお、このような断線診断処理の詳細については後述する。

バッテリＥＣＵ８は、車両の運転手の操作指示（例えばイグニッションスイッチの「ＯＮ」）に基づいて、上述したメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４の動作を制御することにより、バッテリ１の高電圧電力のインバータ５への通電を制御する装置である。このバッテリＥＣＵ８は、上記メインコンタクタ３及びサブコンタクタ４の制御に加え、当該制御に基づくメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４の開閉状態をマイコン７に通知すると共に上記高電圧電力のインバータ５への通電状態を上記電力制御装置に通知する。

次に、本実施形態における車両走行系の動作について、図２〜図４を参照して詳しく説明する。なお、本実施形態の特徴は電圧検出装置が実施する各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線診断処理にあるので、以下では当該断線診断処理の詳細を詳しく説明する。

最初に、この車両走行系が設けられる車両では、運転手がイグニッションスイッチを「ＯＮ」すると、この操作指示が車両に別途設けられた通信系を介してバッテリＥＣＵ８に入力される。そして、バッテリＥＣＵ８は、この操作指示に従って、メインコンタクタ３及びサブコンタクタ４を開状態から閉状態に状態変化させる。この結果、バッテリ１からインバータ５に高電圧電力（直流電力）が給電され、かつ、電力制御装置によってインバータ５が制御されて走行モータ６が駆動力を発揮し、車両が走行を開始する。

ここで、マイコン７は、図２に示すように、バッテリ１の各電池セルＣ１〜Ｃ１２に関するセル電圧データＶ１〜Ｖ１２に基づいて、一定周期で交互に繰り返す断線検出期間と実放電期間とにおいて各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線診断と各セル電圧Ｖ１〜Ｖ１２の均一化を交互に行う。すなわち、マイコン７は、時刻ｔ１〜ｔ２の断線検出期間（例えば１５０ｍｓ）において、隣り合う一対の電池セルに接続された放電回路のスイッチング素子をそれぞれ異なるデューティ比で制御する。

例えば、マイコン７は、この時刻ｔ１〜ｔ２の断線検出期間において、奇数番目の電池セルＣ１、Ｃ３、…、Ｃ１１に接続された放電回路Ｂ１、Ｂ３、…、Ｂ１１のスイッチング素子Ｔ１、Ｔ３、…、Ｔ１１を４％のデューティ比（第１のデューティ比）でＯＮ／ＯＦＦさせると共に、偶数番目の電池セルＣ２、Ｃ４、…、Ｃ１２に接続された放電回路Ｂ２、Ｂ４、…、Ｂ１２のスイッチング素子Ｔ２、Ｔ４、…、Ｔ１２を９６％のデューティ比（第２のデューティ比）でＯＮ／ＯＦＦさせる。

ここで、１３本の伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の何れかに断線が発生すると、当該断線した線路に関係すると共に互いに隣り合う一対の電池セルのセル電圧は、上述したように一対の放電回路を異なるデューティ比で制御した場合に、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３にＣＲフィルタＦ１〜Ｆ１２が設けられている関係で逆の変化傾向を示す。

例えば、電池セルＣ１及び電池セルＣ２の接続点とセル電圧検出部Ｄ１及びセル電圧検出部Ｄ２とを接続する伝送線路Ｓ２に断線が生じた場合について説明すると、この伝送線路Ｓ２に関係すると共に互いに隣り合う一対の電池セルは、電池セルＣ１と電池セルＣ２とである。したがって、断線検出期間の開始時刻ｔ１以降、つまり上記一対の電池セルＣ１、Ｃ２に関する一対の放電回路Ｂ１、Ｂ２を異なるデューティ比で制御を開始して以降、上記一対の電池セルＣ１、Ｃ２に関する一対のセル電圧Ｖ１、Ｖ２のうち、一方のセル電圧Ｖ１は徐々に上昇し、また他方のセル電圧Ｖ２は徐々に低下する変化傾向を示す。

マイコン７は、図３のフローチャートに示すように、断線検出期間の開始時刻ｔ１後にセル電圧Ｖ１〜Ｖ１２を順次取得し（ステップＳ１）、またバッテリＥＣＵ８から入力される通知に基づいてメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が開状態か否かを判断する（ステップＳ２）。そして、マイコン７は、この判断が「ＹＥＳ」の場合、つまりメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が開状態の場合、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するための判定しきい値として第２の値Ｖth2を設定する（ステップＳ３）。

そして、マイコン７は、上記一対のセル電圧Ｖ１、Ｖ２の差（電圧差）が上記第２の値Ｖth2（判定しきい値）を超えるか否かを判断し（ステップＳ４）、この判断が「ＹＥＳ」の場合、上記一対のセル電圧Ｖ１、Ｖ２に対応する一対の電池セルＣ１、Ｃ２の接続点の伝送線路Ｓ２が断線したと判定する（ステップＳ５）。なお、マイコン７は、上記ステップＳ４の判断が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１の処理を繰り返す。

一方、マイコン７は、ステップＳ２の判断が「ＮＯ」の場合、つまりメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が閉状態には、バッテリ電流Ｉｂを電流計２から取得し（ステップＳ６）、このバッテリ電流Ｉｂが所定の電流しきい値より小さいか否かを判断する（ステップＳ７）。そして、マイコン７は、上記ステップＳ７の判断が「ＹＥＳ」の場合、つまりバッテリ電流Ｉｂが所定の電流しきい値より小さい場合、引き続き上記ステップＳ３の処理を実行することにより、上記第２の値Ｖth2（判定しきい値）を用いて伝送線路Ｓ２の断線の有無を評価する。

また、マイコン７は、ステップＳ７の判断が「ＮＯ」の場合、つまりバッテリ電流Ｉｂが所定の電流しきい値以上の場合には、上記第２判定しきい値Ｖth2よりも大きな第１の値Ｖth1を各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するための判定しきい値として設定し、その上でステップＳ４の処理を実行する。

このような各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線診断処理によれば、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するための判定しきい値がメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４の開閉状態並びにバッテリ電流Ｉｂの大小に応じて第１の値Ｖth1あるいは第２の値Ｖth2に択一的に設定される。

すなわち、この断線診断処理では、メインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が閉状態であって、バッテリ電流Ｉｂが比較的大きい場合（通常負荷の場合）に、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するためのしきい値が比較的大きな第１の値Ｖth1に設定され、これに対してメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が開状態、またメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が閉状態であってもバッテリ電流Ｉｂが小さい場合（低負荷の場合）には、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するための評価しきい値が比較的小さな第２の値Ｖth2に設定される。

ここで、バッテリ電流Ｉｂが小さい場合つまりバッテリ１が低負荷の場合には、一対のセル電圧Ｖ１、Ｖ２は比較的安定しているが、通常負荷の場合には付加変動や回生動作の影響で、図４に示すように微小変動を伴う。したがって、バッテリ１が通常負荷の場合に、伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するための評価しきい値を比較的小さな第２の値Ｖth2に設定すると、断線発生を誤検出する可能性がある。これに対して、バッテリ１が低負荷の場合には上記微小変動が発生しないので、評価しきい値を比較的小さな第２の値Ｖth2に設定しても誤検出の可能性が低い。

このような本実施形態に係る電圧検出装置によれば、メインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が開状態の場合及びメインコンタクタ３及びサブコンタクタ４が閉状態であってもバッテリ電流Ｉｂが小さい場合（低負荷の場合）には、各伝送線路Ｓ１〜Ｓ１３の断線発生を評価するための評価しきい値が第１の値Ｖth１よりも小さな第２の値Ｖth2に設定されるので、この場合における断線判定に要する時間を従来よりも短縮することが可能である。

１バッテリ
２電流計
３メインコンタクタ
４サブコンタクタ
５インバータ
６走行モータ
Ｂ１〜Ｂ１２放電回路
Ｃ１〜Ｃ１２電池セル
Ｄ１〜Ｄ１２セル電圧検出部
Ｆ１〜Ｆ１２ＣＲフィルタ
Ｓ１〜Ｓ１３伝送線路
７マイコン（断線判定部）
８バッテリＥＣＵ（開閉制御部）

Claims

バッテリを構成する複数の電池セルに各々並列接続された複数の放電回路と、複数の前記電池セルの各端子の端子電圧を伝送する複数の伝送線路と、該伝送線路から入力された前記端子電圧を前記電池セルのセル電圧として検出するセル電圧検出部とを備えた電圧検出装置において、
前記バッテリの出力電流を計測する電流計と、
隣り合う一対の電池セルの放電回路を異なるデューティ比で放電状態とした場合に前記セル電圧検出部で検出される前記一対の電池セルのセル電圧の差を所定の判定しきい値と比較することにより、前記一対の電池セルに関する前記伝送線路の断線を判定する断線判定部を備え、
前記断線判定部は、前記電流計が計測する前記バッテリの出力電流に応じて前記判定しきい値を可変することを特徴とする電圧検出装置。
前記断線判定部は、前記バッテリの出力電流が電流しきい値より大きい場合は前記判定しきい値を第１の値とし、前記バッテリの出力電流が所定の電流しきい値以下の場合には、前記判定しきい値を前記第１の値よりも小さな第２の値とすることを特徴とする請求項１に記載の電圧検出装置。