JP7062628B2 - 車両用蓄電システム - Google Patents
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Description
電動機の動力によって走行可能な車両が備える車両用蓄電システムであって、
複数の蓄電セルによって構成され、前記電動機に供給する電力を出力可能な駆動用バッテリと、
前記複数の蓄電セルのうち1以上の前記蓄電セルと電気的に接続され、接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視可能な監視装置と、
前記駆動用バッテリから前記電動機までの電力伝達経路を遮断可能な遮断装置と、
前記監視装置及び前記遮断装置を制御する制御装置と、
手動操作に応じて、前記駆動用バッテリからの出力を停止可能なスイッチと、
を備え、
前記監視装置は、
接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視する第1モードと、
接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視しない第2モードと、
を有し、
前記制御装置は、前記車両が起動状態であり、且つ前記スイッチによって前記駆動用バッテリからの出力が停止されており、且つ前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断された状態と判断した場合に、前記監視装置を前記第2モードにする。
まず、図1を参照して、本実施形態の車両用蓄電システムを備える車両について説明する。図1に示すように、車両1は、いわゆるハイブリッド電気自動車(Hybrid Electrical Vehicle)であり、エンジンENGと、ジェネレータGENと、モータMOTと、車両用蓄電システム10と、電力変換装置20と、を備える。
車両用蓄電システム10は、車両1を駆動させるための電力を蓄電し、蓄電した電力を出力可能に構成される。具体的に説明すると、図1に示すように、車両用蓄電システム10は、蓄電システム制御装置11と、バッテリBATと、正極母線LUと、正極側コンタクタ12aと、負極母線LDと、負極側コンタクタ12bと、サービスプラグ13と、を備える。
電力変換装置20は、ジェネレータGENから入力された電力を変換して車両用蓄電システム10へ出力したり、車両用蓄電システム10から入力された電力を変換してモータMOTへ出力したりする。電力変換装置20は、例えば、いわゆるPCU(Power Control Unit)である。
つぎに、図2を参照して、蓄電システム制御装置11の構成について説明する。図2に示すように、蓄電システム制御装置11は、プロセッサ111と、第1LIB_IC112aと、第2LIB_IC112bと、通信IC113と、を備える。
つぎに、図3を参照して、蓄電システム制御装置11が行う処理について説明する。図3に示す処理は、例えば、プロセッサ111が蓄電システム制御装置11のメモリ(不図示)に記憶された所定のプログラムを実行することによって実現できる。また、蓄電システム制御装置11は、例えば、車両1のイグニッション電源がオフのときに、図3に示す処理を所定の周期で行う。
ここで、タイムアウト閾値の一例について具体的に説明する。蓄電システム制御装置11が正極側コンタクタ12a及び負極側コンタクタ12bをオフにする制御信号を送信した後に、コンタクタ下流電圧が安全判断閾値よりも高かった場合を考える。この場合、その要因としては、(1)残留電荷の影響、(2)正極側コンタクタ12aや負極側コンタクタ12bの溶着が考えられる。
つぎに、図4を参照して、蓄電システム制御装置11による具体的な制御の第1例を説明する。この第1例は、サービスプラグ13がオフであり、且つ正極側コンタクタ12a及び負極側コンタクタ12bに溶着が発生していない場合(すなわち車両用蓄電システム10に異常が発生していない場合)の例である。
つぎに、図5を参照して、蓄電システム制御装置11による具体的な制御の第2例を説明する。この第2例は、正極側コンタクタ12a及び負極側コンタクタ12bに溶着が発生している点が、前述した第1例と異なる。なお、以下の第2例の説明において、前述した第1例と同様の箇所についてはその説明を適宜省略する。
前述した実施形態では、第1LIB_IC112a及び第2LIB_IC112bが蓄電システム制御装置11の内部に設けられる構成としたが、これに限らない。
例えば、図6に示すように、第1LIB_IC112a及び第2LIB_IC112bが蓄電システム制御装置11の外部に設けられるようにしてもよい。ただし、この場合も、蓄電システム制御装置11(プロセッサ111)と、第1LIB_IC112a及び第2LIB_IC112bとは、通信IC113を介して通信可能であるものとする。
また、前述した実施形態では、第1LIB_IC112a及び第2LIB_IC112bの2つの監視装置を設けたが、これに限らない。
例えば、蓄電セルCe1から蓄電セルCe4までのそれぞれの蓄電セルCeと接続可能な数の端子を第1LIB_IC112aが備える場合には、第1LIB_IC112aのみを設ける(すなわち1つの監視装置のみを設ける)ようにしてもよい。
また、2つの監視装置ではバッテリBATを構成するそれぞれの蓄電セルCeと接続可能な数の端子を確保できない場合には、例えば、第1LIB_IC112a及び第2LIB_IC112bと同様の構成の他の監視装置をさらに設ける(すなわち3つ以上の監視装置を設ける)ようにしてもよい。
また、前述した実施形態では、車両1をハイブリッド電気自動車とした例を説明したが、これに限らない。車両1は、例えば、モータMOTのみを動力源として備える電気自動車(Electrical Vehicle)や燃料電池車(Fuel Vehicle)であってもよい。
複数の蓄電セル(蓄電セルCe)によって構成され、前記電動機に供給する電力を出力可能な駆動用バッテリ(バッテリBAT)と、
前記複数の蓄電セルのうち1以上の前記蓄電セルと電気的に接続され、接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視可能な監視装置(第1LIB_IC112a、第2LIB_IC112b)と、
前記駆動用バッテリから前記電動機までの電力伝達経路を遮断可能な遮断装置(正極側コンタクタ12a、負極側コンタクタ12b)と、
前記監視装置及び前記遮断装置を制御する制御装置(蓄電システム制御装置11、プロセッサ111)と、
手動操作に応じて、前記駆動用バッテリからの出力を停止可能なスイッチ(サービスプラグ13)と、
を備え、
前記監視装置は、
接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視する第1モード(通常モード)と、
接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視しない第2モード(スリープモード)と、
を有し、
前記制御装置は、前記車両が起動状態であり、且つ前記スイッチによって前記駆動用バッテリからの出力が停止されており、且つ前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断された状態と判断した場合に、前記監視装置を前記第2モードにする、車両用蓄電システム。
前記制御装置は、前記電力伝達経路において前記遮断装置より下流に設けられた検出位置(正極側検出点P1、負極側検出点P2)の電圧値と、所定の閾値(安全判断閾値)とに基づいて、前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断されたか否かを判断する、車両用蓄電システム。
前記制御装置は、前記電力伝達経路を遮断させる制御信号を前記遮断装置へ送信してから所定期間内(タイムアウト閾値経過前)に、前記検出位置の電圧値が前記閾値以下となった場合に、前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断されたと判断する、車両用蓄電システム。
前記制御装置は、前記制御信号を前記遮断装置に対して送信してから前記所定期間内に、前記検出位置の電圧値が前記閾値以下とならなかった場合に、前記車両用蓄電システムに異常が発生したと判断する、車両用蓄電システム。
前記制御装置は、前記監視装置を前記第2モードにした後に、再度、前記車両が前記起動状態とされたときに、前記監視装置を前記第1モードにする、車両用蓄電システム。
前記第2モードは、前記制御装置との通信機能以外の機能を停止させたモードである、車両用蓄電システム。
10 車両用蓄電システム
11 蓄電システム制御装置(制御装置)
111 プロセッサ(制御装置)
112a 第1LIB_IC(監視装置)
112b 第2LIB_IC(監視装置)
12a 正極側コンタクタ(遮断装置)
12b 負極側コンタクタ(遮断装置)
13 サービスプラグ(スイッチ)
BAT バッテリ(駆動用バッテリ)
Ce 蓄電セル
MOT モータ(電動機)
P1 正極側検出点(検出位置)
P2 負極側検出点(検出位置)
Claims (6)
- 電動機の動力によって走行可能な車両が備える車両用蓄電システムであって、
複数の蓄電セルによって構成され、前記電動機に供給する電力を出力可能な駆動用バッテリと、
前記複数の蓄電セルのうち1以上の前記蓄電セルと電気的に接続され、接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視可能な監視装置と、
前記駆動用バッテリから前記電動機までの電力伝達経路を遮断可能な遮断装置と、
前記監視装置及び前記遮断装置を制御する制御装置と、
手動操作に応じて、前記駆動用バッテリからの出力を停止可能なスイッチと、
を備え、
前記監視装置は、
接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視する第1モードと、
接続された前記蓄電セルの出力電圧を監視しない第2モードと、
を有し、
前記制御装置は、前記車両が起動状態であり、且つ前記スイッチによって前記駆動用バッテリからの出力が停止されており、且つ前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断された状態と判断した場合に、前記監視装置を前記第2モードにする、車両用蓄電システム。 - 請求項1に記載の車両用蓄電システムであって、
前記制御装置は、前記電力伝達経路において前記遮断装置より下流に設けられた検出位置の電圧値と、所定の閾値とに基づいて、前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断されたか否かを判断する、車両用蓄電システム。 - 請求項2に記載の車両用蓄電システムであって、
前記制御装置は、前記電力伝達経路を遮断させる制御信号を前記遮断装置へ送信してから所定期間内に、前記検出位置の電圧値が前記閾値以下となった場合に、前記遮断装置によって前記電力伝達経路が遮断されたと判断する、車両用蓄電システム。 - 請求項3に記載の車両用蓄電システムであって、
前記制御装置は、前記制御信号を前記遮断装置に対して送信してから前記所定期間内に、前記検出位置の電圧値が前記閾値以下とならなかった場合に、前記車両用蓄電システムに異常が発生したと判断する、車両用蓄電システム。 - 請求項1~4のいずれか一項に記載の車両用蓄電システムであって、
前記制御装置は、前記監視装置を前記第2モードにした後に、再度、前記車両が前記起動状態とされたときに、前記監視装置を前記第1モードにする、車両用蓄電システム。 - 請求項1~5のいずれか一項に記載の車両用蓄電システムであって、
前記第2モードは、前記制御装置との通信機能以外の機能を停止させたモードである、車両用蓄電システム。
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