JP7444526B1 - Vehicle power supply device - Google Patents

Vehicle power supply device Download PDF

Info

Publication number
JP7444526B1
JP7444526B1 JP2022206126A JP2022206126A JP7444526B1 JP 7444526 B1 JP7444526 B1 JP 7444526B1 JP 2022206126 A JP2022206126 A JP 2022206126A JP 2022206126 A JP2022206126 A JP 2022206126A JP 7444526 B1 JP7444526 B1 JP 7444526B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
limit value
battery
vehicle
voltage
upper limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022206126A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024090312A (en
Inventor
大貴 朝長
和孝 笹本
晃一 谷山
義行 菊地
季之 本橋
佑太 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Corp
Original Assignee
Marelli Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marelli Corp filed Critical Marelli Corp
Priority to JP2022206126A priority Critical patent/JP7444526B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7444526B1 publication Critical patent/JP7444526B1/en
Publication of JP2024090312A publication Critical patent/JP2024090312A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】車両の停止中に、異常電流の発生を検出する。【解決手段】車両電源装置1の監視部31は、バッテリ20の電圧が、上限値Vuおよび下限値Vlの間の範囲を逸脱する場合に、リレー41をオフにして、バッテリ20を充放電経路5から遮断する。閾値設定部32は、バッテリ20の特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される上限値Vvuおよび下限値Vvlと、バッテリ20の温度Tに応じた異常電流の発生による電圧変動量に基づいて設定される上限値Vtuおよび下限値Vtlの中から、上限値Vuおよび下限値Vlを設定する。【選択図】図1An object of the present invention is to detect the occurrence of abnormal current while a vehicle is stopped. SOLUTION: When the voltage of a battery 20 deviates from a range between an upper limit value Vu and a lower limit value Vl, a monitoring unit 31 of a vehicle power supply device 1 turns off a relay 41 and moves the battery 20 to a charging/discharging path. Block from 5. The threshold value setting unit 32 sets an upper limit value Vvu and a lower limit value Vvl that are set based on the usable voltage range according to the characteristics of the battery 20 and the amount of voltage fluctuation due to the occurrence of abnormal current according to the temperature T of the battery 20. The upper limit value Vu and lower limit value Vl are set from among the upper limit value Vtu and lower limit value Vtl set based on the above. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、車両用電源装置に関する。 The present invention relates to a vehicle power supply device.

車両用電源装置は、車両負荷に電力を供給する二次電池であるバッテリを備えている。バッテリは、充放電経路を介して車両負荷と車両電源に接続されている。車両負荷には、車両の始動に必要な機器が含まれる。 A vehicle power supply device includes a battery that is a secondary battery that supplies power to a vehicle load. The battery is connected to a vehicle load and a vehicle power source via a charging/discharging path. The vehicle load includes equipment necessary for starting the vehicle.

車両の停止中に、例えば、車両負荷であるライトを点灯させたままにすると、バッテリの電力が消費されて、いわゆる「バッテリ上がり」と呼ばれる過放電の状態になることがある。バッテリが過放電の状態になると、車両を始動させるための機器に必要な電力を供給することができず、車両を始動させることができない。
バッテリ上がりへの対処として、ユーザは、救援車からの電力供給で車両を始動させる、ジャンプスタートを行うことができる。ユーザは、自車両の充放電経路に接続されたジャンプスタート端子を、救援車のジャンプスタート端子に接続する。これよって、救援車から充放電経路を介して車両負荷に電力が供給され、車両を始動させることができる(例えば、特許文献1参照)。
For example, if a light, which is a vehicle load, is left on while the vehicle is stopped, battery power may be consumed, resulting in an over-discharge condition called "depleted battery." When the battery is over-discharged, it is unable to supply the necessary power to equipment for starting the vehicle, making it impossible to start the vehicle.
To deal with a dead battery, the user can perform a jump start, which starts the vehicle using power supplied from the rescue vehicle. The user connects the jump start terminal connected to the charge/discharge path of the own vehicle to the jump start terminal of the rescue vehicle. As a result, electric power is supplied from the rescue vehicle to the vehicle load via the charging/discharging path, and the vehicle can be started (see, for example, Patent Document 1).

特許第6647912号公報Patent No. 6647912

ジャンプスタートはユーザにより行われるため、電圧および電流の詳細な管理を行うことができない。そのため、ジャンプスタートの際に充放電経路に異常電流が流れ、バッテリが過充電または過昇温になる等の影響を受ける可能性がある。
車両用電源装置において、車両の停止中に、充放電経路での異常電流の発生を検出して、バッテリを充放電経路から遮断することが求められている。
Since the jump start is performed by the user, detailed control of voltage and current is not possible. Therefore, an abnormal current flows in the charging/discharging path during a jump start, which may cause the battery to be overcharged or overheated.
In a vehicle power supply device, there is a need to detect the occurrence of an abnormal current in a charging/discharging path while the vehicle is stopped, and to cut off the battery from the charging/discharging path.

本発明の一態様における車両用電源装置は、
バッテリと、
前記バッテリを車両負荷および車両電源に接続する充放電経路と、
前記充放電経路に接続され、外部電源と接続されることで、当該外部電源に対する電力の入力および出力を可能とする端子と、
前記バッテリと前記充放電経路の間に設けられたスイッチと、
車両の停止中に、前記バッテリの電圧を監視して、前記スイッチを制御する監視部と、
前記バッテリの電圧の監視に用いる上限値および下限値を設定する閾値設定部と、
を備え、
前記監視部は、前記バッテリの電圧が、前記上限値および前記下限値の間の範囲を逸脱する場合に、前記スイッチをオフにして、前記バッテリを前記充放電経路から遮断し、
前記閾値設定部は、前記バッテリの特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される第1の上限値および第1の下限値と、前記バッテリの温度に応じた異常電流の発生による電圧変動量に基づいて設定される第2の上限値および第2の下限値の中から、前記上限値および前記下限値を設定する。
A vehicle power supply device according to one aspect of the present invention includes:
battery and
a charging/discharging path connecting the battery to a vehicle load and a vehicle power source;
a terminal that is connected to the charge/discharge path and connected to an external power source to enable input and output of power to the external power source;
a switch provided between the battery and the charging/discharging path;
a monitoring unit that monitors the voltage of the battery and controls the switch while the vehicle is stopped;
a threshold setting unit that sets an upper limit value and a lower limit value used for monitoring the voltage of the battery;
Equipped with
The monitoring unit turns off the switch to cut off the battery from the charging and discharging path when the voltage of the battery deviates from a range between the upper limit value and the lower limit value,
The threshold value setting unit includes a first upper limit value and a first lower limit value that are set based on a usable voltage range according to the characteristics of the battery, and a voltage due to the occurrence of abnormal current according to the temperature of the battery. The upper limit value and the lower limit value are set from a second upper limit value and a second lower limit value that are set based on the amount of variation.

本発明によれば、車両の停止中に、異常電流の発生を検出して、バッテリを充放電経路から遮断することができる。 According to the present invention, the occurrence of abnormal current can be detected while the vehicle is stopped, and the battery can be cut off from the charging/discharging path.

実施形態に係る車両用電源装置の電気的構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of a vehicle power supply device according to an embodiment. 本実施形態におけるバッテリマネジメントシステムの機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the functional configuration of a battery management system in this embodiment. ジャンプスタート時の、車両用電源装置における電力の流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the flow of power in the vehicle power supply device during a jump start. 上限値および下限値の設定方法を説明する図である。It is a figure explaining the setting method of an upper limit value and a lower limit value. 閾値設定部で行われる処理を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating processing performed by a threshold value setting section. 閾値設定部の処理の流れを示すフローチャートである。7 is a flowchart showing the flow of processing by a threshold value setting section. 監視部の処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing the flow of processing by a monitoring unit. 変形例1における閾値設定部の処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating processing of a threshold value setting unit in Modification 1. FIG. 変形例2における閾値設定部の処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating processing of a threshold value setting unit in Modification 2. FIG.

以下、本発明の実施形態に係る車両用電源装置を、図面を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る車両用電源装置の電気的構成を示す図である。
図2は、本実施形態におけるバッテリマネジメントシステムの機能構成を示すブロック図である。
図1に示すように、車両用電源装置1は、バッテリパック2と、バッテリパック2を車両負荷6および車両電源7に接続する充放電経路5と、充放電経路5に接続されたジャンプスタート端子8(端子)と、を有する。
Hereinafter, a vehicle power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of a vehicle power supply device according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the battery management system in this embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle power supply device 1 includes a battery pack 2, a charging/discharging path 5 connecting the battery pack 2 to a vehicle load 6 and a vehicle power source 7, and a jump start terminal connected to the charging/discharging path 5. 8 (terminal).

バッテリパック2は、充放電経路5を介して車両負荷6に電力を供給する。バッテリパック2は、充放電経路5を介して車両電源7から供給される電力によって充電される。バッテリパック2は、例えば、リチウムイオンバッテリや鉛蓄電池を用いて構成することができる。図示は省略するが、バッテリパック2は、例えばバッテリボックスに収容され、車両のエンジンルームまたはモータルーム等に配置される。 Battery pack 2 supplies power to vehicle load 6 via charge/discharge path 5 . The battery pack 2 is charged by electric power supplied from the vehicle power source 7 via the charging/discharging path 5 . The battery pack 2 can be configured using, for example, a lithium ion battery or a lead acid battery. Although not shown, the battery pack 2 is housed in a battery box, for example, and placed in an engine room, a motor room, or the like of a vehicle.

車両負荷6は、車両に設けられ、電力の供給を必要とする様々な機器である。車両負荷6は、例えば、車両の始動に用いられる機器として、走行制御装置、DC/DCコンバータ、インバータ等を含む。
車両負荷6は、また、例えば、車両の始動には用いられない機器として、ヘッドライト、ルームライト、ウィンカー、パワーウィンドウ、オーディオシステム、空調装置、カーナビゲーションシステム等を含む。
The vehicle loads 6 are various devices installed in the vehicle and requiring power supply. The vehicle load 6 includes, for example, a travel control device, a DC/DC converter, an inverter, and the like as devices used for starting the vehicle.
The vehicle load 6 also includes, for example, a headlight, a room light, a turn signal, a power window, an audio system, an air conditioner, a car navigation system, etc. as equipment that is not used for starting the vehicle.

図示は省略するが、車両電源7は、具体的には、充放電経路5に設けられたDC/DCコンバータと、DC/DCコンバータに接続された車両駆動用のバッテリおよびオルタネータ等の発電機から構成される。車両の走行中には、オルタネータで発電された電力が、DC/DCコンバータで電圧が調整されて、充放電経路5に供給される。これによって、車両電源7から車両負荷6へ電力が供給されると共に、バッテリパック2の充電が行われる。 Although not shown, the vehicle power source 7 specifically includes a DC/DC converter provided in the charging/discharging path 5, a battery for driving the vehicle connected to the DC/DC converter, and a generator such as an alternator. configured. While the vehicle is running, the voltage of the electric power generated by the alternator is adjusted by the DC/DC converter and then supplied to the charging/discharging path 5 . As a result, power is supplied from the vehicle power source 7 to the vehicle load 6, and the battery pack 2 is charged.

ジャンプスタート端子8は、外部電源に対する電力の入力および出力を可能とする端子である。ジャンプスタート端子8を、ブースターケーブルを介して外部電源の端子と接続することで、外部電源と充放電経路5が接続される。これにより、外部電源から充放電経路5を介して、車両負荷6および車両電源7に電力を供給することができ、また、車両電源7から充放電経路5を介して外部電源に電力を供給することができる。ジャンプスタート端子8は、例えば、バッテリボックス(不図示)の上部に配置されている。 Jump start terminal 8 is a terminal that allows input and output of power to and from an external power source. By connecting the jump start terminal 8 to a terminal of an external power source via a booster cable, the external power source and the charging/discharging path 5 are connected. As a result, power can be supplied from the external power source to the vehicle load 6 and the vehicle power source 7 via the charging/discharging path 5, and power can also be supplied from the vehicle power source 7 to the external power source via the charging/discharging path 5. be able to. The jump start terminal 8 is arranged, for example, at the top of a battery box (not shown).

バッテリパック2は、二次電池であるバッテリ20と、バッテリパック2を管理するバッテリマネジメントシステム(Battery Management System、以降「BMS30」と記載する)と、保護回路であるリレー41(スイッチ)と、を有する。
図1では図示を省略するが、バッテリ20は、複数の電池セルが直列に接続されて構成される。バッテリ20は、プラス端子側(一端側、図中上側)が、リレー41を介して充放電経路5に接続され、マイナス端子側(他端側、図中下側)がボディグランド9に接続されている。
リレー41は、バッテリ20のプラス端子側の、バッテリ20と充放電経路5の間に設けられている。リレー41がオンになるとバッテリ20は充放電経路5に接続する。リレー41がオフになると、バッテリ20は充放電経路5から遮断される。
The battery pack 2 includes a battery 20 that is a secondary battery, a battery management system (hereinafter referred to as "BMS30") that manages the battery pack 2, and a relay 41 (switch) that is a protection circuit. have
Although not shown in FIG. 1, the battery 20 is constructed by connecting a plurality of battery cells in series. The battery 20 has a positive terminal side (one end side, upper side in the figure) connected to the charge/discharge path 5 via a relay 41, and a negative terminal side (other end side, lower side in the figure) connected to the body ground 9. ing.
Relay 41 is provided between battery 20 and charge/discharge path 5 on the positive terminal side of battery 20 . When the relay 41 is turned on, the battery 20 is connected to the charging/discharging path 5 . When the relay 41 is turned off, the battery 20 is cut off from the charging/discharging path 5.

BMS30は、図示は省略するが、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置、記憶装置、タイマ、入出力ポート等を含んで構成される。記憶装置は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、EEPROM等を含む。CPUが記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで、BMS30の機能が実現される。また、記憶装置には、BMS30の処理に必要なデータが記憶されると共に、BMS30の処理結果が一時的に記憶される。
BMS30は、または、車両に構築された車内LAN(Local Area Network)を介して、車両の制御を行うECU100(Electronic Control Unit)に接続されている。BMS30は、ECU100からバッテリパック2の管理に必要な情報を取得すると共に、バッテリパック2の情報を送信することができる。
Although not shown, the BMS 30 includes an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device, a timer, an input/output port, and the like. Storage devices include ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), EEPROM, and the like. The functions of the BMS 30 are realized by the CPU executing programs stored in the storage device. Further, the storage device stores data necessary for the processing of the BMS 30, and also temporarily stores the processing results of the BMS 30.
The BMS 30 is connected to an ECU 100 (Electronic Control Unit) that controls the vehicle via an in-vehicle LAN (Local Area Network) built in the vehicle. The BMS 30 can acquire information necessary for managing the battery pack 2 from the ECU 100 and can transmit information about the battery pack 2.

BMS30は、バッテリ20の内部温度、電流、電圧、充電率(State of Charge、SOC)、健全度(State of Health、SOH)等の様々な監視項目に基づいて、バッテリパック2の状態を監視し、バッテリ20の充放電の制御と、リレー41のオンおよびオフの制御を行う。
BMS30は、電池パックに設けられた電流センサ、電圧センサ、温度センサ等の各種センサに接続され、これらの測定値を取得する。BMS30は、これらのセンサの測定値を各監視項目で設定された閾値と比較し、あるいは測定値から各監視項目の処理に用いるパラメータを推定する。
The BMS 30 monitors the state of the battery pack 2 based on various monitoring items such as the internal temperature, current, voltage, state of charge (SOC), and state of health (SOH) of the battery 20. , controls charging and discharging of the battery 20, and controls turning on and off of the relay 41.
The BMS 30 is connected to various sensors provided in the battery pack, such as a current sensor, a voltage sensor, and a temperature sensor, and acquires the measured values thereof. The BMS 30 compares the measured values of these sensors with threshold values set for each monitoring item, or estimates parameters used for processing each monitoring item from the measured values.

BMS30は、車両の走行中には、通常モードで動作し、前記した様々な監視項目に基づいたバッテリパック2の監視を行っている。
一方、車両の停止中には、BMS30は、主に、通常モードよりも電力消費を抑えた低電力モードで動作し、限定された監視項目に基づいて監視を行う。本実施形態では、車両の停止中におけるBMS30の処理について説明する。なお、車両の停止中とは、エンジンまたはモータ等の車両の駆動源が停止している状態を意味するものであり、車両の駆動源が動作した状態で車両のブレーキ等により車両の走行を一時停止させている状態は含まない。
The BMS 30 operates in a normal mode while the vehicle is running, and monitors the battery pack 2 based on the various monitoring items described above.
On the other hand, while the vehicle is stopped, the BMS 30 mainly operates in a low power mode that consumes less power than the normal mode, and performs monitoring based on limited monitoring items. In this embodiment, processing of the BMS 30 while the vehicle is stopped will be described. Note that while the vehicle is stopped, it means that the vehicle's drive source such as the engine or motor is stopped, and the vehicle cannot be temporarily stopped by applying the vehicle's brakes, etc. while the vehicle's drive source is operating. Does not include stopped status.

図2に示すように、BMS30は、車両の停止中における処理を実行する機能構成として、監視部31および閾値設定部32を有する。
監視部31は、車両の停止中に、バッテリ20の電圧を監視してリレー41のオンおよびオフを制御する。
閾値設定部32は、監視部31の処理に用いられる閾値を設定する。閾値設定部32は、具体的には、閾値として、バッテリ20の電圧の上限値Vuおよび下限値Vlを設定する。閾値設定部32は、車両の停止中に、時間間隔TDを空けて閾値の設定を繰り返し行うことで、閾値を更新する。
As shown in FIG. 2, the BMS 30 includes a monitoring section 31 and a threshold setting section 32 as functional components that execute processing while the vehicle is stopped.
The monitoring unit 31 monitors the voltage of the battery 20 and controls turning on and off of the relay 41 while the vehicle is stopped.
The threshold value setting unit 32 sets a threshold value used in the processing of the monitoring unit 31. Specifically, the threshold value setting unit 32 sets an upper limit value V u and a lower limit value V l of the voltage of the battery 20 as the threshold values. The threshold value setting unit 32 updates the threshold value by repeatedly setting the threshold value at time intervals TD while the vehicle is stopped.

前記したように、バッテリパック2には様々なセンサが設けられているが、図1および図2では、監視部31および閾値設定部32の処理に用いられる電圧センサ42(第1の電圧センサ)、電圧センサ43(第2の電圧センサ)および温度センサ44を例示している。
電圧センサ42は、監視部31の処理に用いられる。電圧センサ42は、2点間の電位差を測定するものを用いる。図1に示すように、電圧センサ42の一方の端子は、バッテリ20のプラス端子側の、リレー41と充放電経路5の間に接続される。電圧センサ42の他方の端子は、バッテリ20のマイナス端子側に接続される。
監視部31は、リレー41がオンの状態では、電圧センサ42で測定される2点間の電位差を、バッテリ20の電圧Vとして取得する。監視部31は、リレー41がオフの状態では、電圧センサ42で測定される2点間の電位差を、バッテリ20と充放電経路5の電位差ΔVとして取得する。
As described above, the battery pack 2 is provided with various sensors, and in FIGS. 1 and 2, the voltage sensor 42 (first voltage sensor) used in the processing of the monitoring unit 31 and the threshold value setting unit 32 is shown in FIGS. , a voltage sensor 43 (second voltage sensor) and a temperature sensor 44 are illustrated.
The voltage sensor 42 is used for processing by the monitoring unit 31. The voltage sensor 42 is one that measures the potential difference between two points. As shown in FIG. 1, one terminal of the voltage sensor 42 is connected between the relay 41 and the charge/discharge path 5 on the positive terminal side of the battery 20. The other terminal of the voltage sensor 42 is connected to the negative terminal side of the battery 20.
When the relay 41 is on, the monitoring unit 31 acquires the potential difference between two points measured by the voltage sensor 42 as the voltage V of the battery 20. When the relay 41 is off, the monitoring unit 31 acquires the potential difference between two points measured by the voltage sensor 42 as the potential difference ΔV between the battery 20 and the charging/discharging path 5 .

電圧センサ43および温度センサ44は、閾値設定部32の処理に用いられる。
電圧センサ43は、バッテリ20を構成するバッテリセルの電圧Vc(セル電圧)を測定する。温度センサ44は、バッテリ20の温度Tを測定する。
図2に示すように、電圧センサ43は、具体的には、バッテリセルC1、C2、C3、C4のそれぞれに設けられた電圧センサ群から構成される。温度センサ44は、具体的には、バッテリセルの中から選択されたバッテリセルC1、C4に設けられた温度センサ群とすることができる。なお、4つのバッテリセルC1~C4が設けられている例を示しているが、バッテリセルの数は限定されない。また、図2では、温度センサ44が、2つのバッテリセルC1、C4の温度Tを測定する例を示しているが、温度センサ44は、1つのバッテリセルのみの温度を測定しても良く、3つ以上のバッテリセルの温度を測定しても良い。
The voltage sensor 43 and the temperature sensor 44 are used for processing by the threshold value setting section 32.
The voltage sensor 43 measures the voltage V c (cell voltage) of the battery cells that constitute the battery 20 . Temperature sensor 44 measures temperature T of battery 20 .
As shown in FIG. 2, the voltage sensor 43 is specifically comprised of a voltage sensor group provided in each of the battery cells C1, C2, C3, and C4. Specifically, the temperature sensor 44 can be a temperature sensor group provided in the battery cells C1 and C4 selected from among the battery cells. Note that although an example is shown in which four battery cells C1 to C4 are provided, the number of battery cells is not limited. Further, although FIG. 2 shows an example in which the temperature sensor 44 measures the temperature T of two battery cells C1 and C4, the temperature sensor 44 may measure the temperature of only one battery cell. The temperature of three or more battery cells may be measured.

監視部31および閾値設定部32の処理は、BMS30が低電力モードになる車両の停止中において、充放電経路5に異常電流が流れた場合に、リレー41を遮断してバッテリ20を保護するために行われる。一例として、ジャンプスタート端子8を介して外部電源から車両用電源装置1に電力が供給される場合、あるいは車両用電源装置1が外部電源に電力を供給する場合、すなわちジャンプスタートを行う際に、充放電経路5に異常電流が流れる可能性がある。
図3は、ジャンプスタート時の、車両用電源装置1における電力の流れを示す図である。図3では、電力の流れを太線の矢印で示している。
例えば、車両の停止中に、車両負荷6であるランプが点灯したままになっていると、バッテリ20の電力を消費し続けることになる。これによって、バッテリ20が過放電の状態、いわゆる「バッテリ上がり」の状態になることがある。バッテリ20が過放電になると、バッテリパック2から、車両を始動させる機器に対して必要な電力を供給できず、車両を始動させられない状態となることがある。
バッテリ上がりへの対処として、外部電源から車両負荷6へ直接電力の供給を行う、ジャンプスタートを行うことができる。外部電源は、例えば、他の車両(救援車RV)の車両用電源装置1であっても良く、あるいは、ジャンプスターターと呼ばれる携帯型の電源装置であっても良い。
The processing of the monitoring unit 31 and the threshold setting unit 32 is to cut off the relay 41 to protect the battery 20 when an abnormal current flows through the charging/discharging path 5 while the vehicle is stopped and the BMS 30 enters the low power mode. It will be held on. As an example, when power is supplied to the vehicle power supply device 1 from an external power source via the jump start terminal 8, or when the vehicle power supply device 1 supplies power to an external power source, that is, when performing a jump start, There is a possibility that an abnormal current flows through the charging/discharging path 5.
FIG. 3 is a diagram showing the flow of power in the vehicle power supply device 1 during a jump start. In FIG. 3, the flow of power is shown by thick arrows.
For example, if a lamp, which is the vehicle load 6, remains lit while the vehicle is stopped, the power of the battery 20 will continue to be consumed. This may cause the battery 20 to become over-discharged, a so-called "depleted battery" state. When the battery 20 becomes over-discharged, the battery pack 2 may not be able to supply the necessary power to the equipment that starts the vehicle, making it impossible to start the vehicle.
As a countermeasure against a dead battery, a jump start can be performed in which power is directly supplied to the vehicle load 6 from an external power source. The external power source may be, for example, the vehicle power supply device 1 of another vehicle (relief vehicle RV), or may be a portable power supply device called a jump starter.

ここでは、救援車RVによりジャンプスタートを行う例を説明する。図3に示すように、ユーザは、自車両のジャンプスタート端子8と救援車RVのジャンプスタート端子(不図示)を、ブースターケーブルを介して接続する。これによって、充放電経路5が、救援車RVの車両用電源装置に接続され、電力の入力および出力が可能な状態となる。この状態で救援車RVを始動させると、救援車RVのオルタネータで発電された電力が、ジャンプスタート端子8および充放電経路5を介して、車両負荷6に供給される。ユーザが自車両のイグニッションスイッチ又はスタートボタンを操作することで、自車両を始動させることができる。 Here, an example in which a jump start is performed using a rescue vehicle RV will be described. As shown in FIG. 3, the user connects the jump start terminal 8 of his own vehicle and the jump start terminal (not shown) of the rescue vehicle RV via a booster cable. As a result, the charging/discharging path 5 is connected to the vehicle power supply device of the rescue vehicle RV, and the input and output of electric power becomes possible. When the rescue vehicle RV is started in this state, the electric power generated by the alternator of the rescue vehicle RV is supplied to the vehicle load 6 via the jump start terminal 8 and the charge/discharge path 5 . The user can start the vehicle by operating the ignition switch or start button of the vehicle.

ここで、ジャンプスタートの際にバッテリパック2のリレー41がオンであると、救援車RVの電力が充放電経路5を介してバッテリ20にも供給されることになる。
ジャンプスタートは、ユーザの作業で行われるため、電圧および電流の詳細な制御を行うことができない。そのため、ジャンプスタート時に、充放電経路5に異常電流が流れる可能性がある。異常電流とは、バッテリ20に供給された場合に、バッテリ20の過充電または過昇温に繋がる可能性のある電流を意味する。
また、自車両が救援者として他の車両に電力を供給する場合には、バッテリ20が過放電になる可能性がある。
Here, if the relay 41 of the battery pack 2 is on during the jump start, the power of the rescue vehicle RV will also be supplied to the battery 20 via the charge/discharge path 5.
Since the jump start is performed by the user, detailed control of voltage and current cannot be performed. Therefore, there is a possibility that an abnormal current flows through the charging/discharging path 5 at the time of jump start. The abnormal current refers to a current that, when supplied to the battery 20, may lead to overcharging or excessive temperature rise of the battery 20.
Further, when the own vehicle supplies power to another vehicle as a rescuer, there is a possibility that the battery 20 becomes over-discharged.

すなわち、異常電流の影響からバッテリ20を保護するためには、異常電流の発生を検出してバッテリパック2のリレー41をオフし、バッテリ20を充放電経路5から遮断することが望ましい。
異常電流の発生を検出するために、バッテリパック2のBMS30を、車両の停止中も通常モードで動作させバッテリ20を監視することが考えられる。BMS30は、異常電流の発生によって生じる様々な監視項目の値の変動から、異常電流の発生を検出することができる。しかしながら、BMS30はバッテリ20の電力で動作するものであり、通常モードでは比較的消費電力が大きい。車両の停止中にBMS30を通常モードで動作させ続けると、バッテリ20の過放電に繋がる可能性がある。
すなわち、監視項目を限定してBMS30の消費電力を抑えつつ、異常電流の発生を検出することが望ましい。しかしながら、バッテリ20の過充電や過昇温に繋がる異常電流は一定ではなく、バッテリ20の温度Tやセル電圧Vc等に起因して変化するものである。そのため、限定された監視項目から、変動する異常電流を検出する必要がある。
That is, in order to protect the battery 20 from the influence of abnormal current, it is desirable to detect the occurrence of abnormal current, turn off the relay 41 of the battery pack 2, and cut off the battery 20 from the charging/discharging path 5.
In order to detect the occurrence of abnormal current, it is conceivable to operate the BMS 30 of the battery pack 2 in the normal mode and monitor the battery 20 even when the vehicle is stopped. The BMS 30 can detect the occurrence of an abnormal current from fluctuations in the values of various monitoring items caused by the occurrence of the abnormal current. However, the BMS 30 operates on the power of the battery 20, and consumes relatively large power in the normal mode. If the BMS 30 continues to operate in the normal mode while the vehicle is stopped, there is a possibility that the battery 20 will be over-discharged.
That is, it is desirable to limit the monitoring items and suppress the power consumption of the BMS 30 while detecting the occurrence of abnormal current. However, the abnormal current that leads to overcharging or excessive temperature rise of the battery 20 is not constant, but changes due to the temperature T of the battery 20, the cell voltage Vc, and the like. Therefore, it is necessary to detect fluctuating abnormal currents from limited monitoring items.

図3に示すように、車両の停止中は、BMS30の監視部31が、電圧センサ42で測定されるバッテリ20の電圧Vに基づいて、バッテリ20の状態を監視し、異常電流の発生を検出する。監視部31は、監視項目をバッテリ20の電圧Vに限定することで、バッテリ20の電力消費を抑えた低電力モードで動作することができる。
監視部31は、バッテリ20の電圧Vを閾値と比較することで、異常電流の発生を検出する。監視部31の処理に用いる閾値は、閾値設定部32が設定する。閾値設定部32は、温度センサ44で測定されるバッテリ20の温度Tと、電圧センサ43で測定されるセル電圧Vcを用いて、閾値の設定を行う。すなわち、閾値設定部32で設定される閾値は、リアルタイムで測定したバッテリ20の状態が反映される。これによって、監視部31が限定された監視項目に基づいて処理を行う場合でも、異常電流の検出精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 3, while the vehicle is stopped, the monitoring unit 31 of the BMS 30 monitors the state of the battery 20 based on the voltage V of the battery 20 measured by the voltage sensor 42, and detects the occurrence of abnormal current. do. By limiting the monitoring item to the voltage V of the battery 20, the monitoring unit 31 can operate in a low power mode in which power consumption of the battery 20 is suppressed.
The monitoring unit 31 detects the occurrence of abnormal current by comparing the voltage V of the battery 20 with a threshold value. The threshold value used for processing by the monitoring unit 31 is set by the threshold value setting unit 32. The threshold setting unit 32 sets a threshold using the temperature T of the battery 20 measured by the temperature sensor 44 and the cell voltage V c measured by the voltage sensor 43. That is, the threshold value set by the threshold value setting unit 32 reflects the state of the battery 20 measured in real time. Thereby, even when the monitoring unit 31 performs processing based on limited monitoring items, it is possible to improve the detection accuracy of abnormal current.

BMS30は、閾値設定部32の処理を行う際には、低電力モードから通常モードに復帰する。BMS30は、閾値設定部32の処理が終了すると、通常モードから低電力モードに移行する。このように、BMS30が、閾値設定部32の処理の間だけ通常モードに移行することで、車両の停止中の電力消費を抑えることができる。
閾値設定部32の処理は、車両の停止中に、時間間隔TDを空けて繰り返し行われる。時間間隔TDは、例えば、一定の時間間隔TDとしても良い。時間間隔TDは、例えば、バッテリ20の温度変化が起きやすい時間と、閾値設定部32が処理を行う際の消費電力等を考慮して決定することができる。時間間隔TDは、例えば、3時間間隔とすることができる。この場合、閾値設定部32は、車両が停止した際に最初の閾値設定を行い、以降、車両が再び始動されるまで、3時間ごとに閾値を更新する。
When the BMS 30 performs the processing of the threshold value setting unit 32, the BMS 30 returns from the low power mode to the normal mode. When the processing of the threshold setting unit 32 is completed, the BMS 30 shifts from the normal mode to the low power mode. In this way, the BMS 30 shifts to the normal mode only during the processing by the threshold value setting unit 32, thereby making it possible to suppress power consumption while the vehicle is stopped.
The processing of the threshold value setting unit 32 is repeatedly performed at time intervals TD while the vehicle is stopped. The time interval TD may be, for example, a constant time interval TD. The time interval TD can be determined, for example, in consideration of the time when the temperature of the battery 20 is likely to change, the power consumption when the threshold setting unit 32 performs processing, and the like. The time interval TD can be, for example, a 3 hour interval. In this case, the threshold value setting unit 32 performs the initial threshold setting when the vehicle stops, and thereafter updates the threshold value every three hours until the vehicle is started again.

前記したように、異常電流が流れた際に、バッテリ20が過充電になる可能性と、過放電になる可能性がある。そのため、閾値設定部32は、バッテリ20の電圧Vと比較する閾値として、過充電と過放電の両方を考慮した上限値VUおよび下限値Vlを設定する。
図4は、上限値VUおよび下限値Vlの設定方法を説明する図である。
図5は、閾値設定部32で行われる処理を説明する図である。
As described above, when an abnormal current flows, there is a possibility that the battery 20 will be overcharged or overdischarged. Therefore, the threshold value setting unit 32 sets an upper limit value V U and a lower limit value V l that take both overcharging and overdischarge into consideration as threshold values to be compared with the voltage V of the battery 20 .
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of setting the upper limit value V U and the lower limit value V l .
FIG. 5 is a diagram illustrating the processing performed by the threshold setting unit 32.

閾値設定部32は、以下の2種類の上限値および下限値から、監視部31の処理に用いる上限値Vuおよび下限値Vlを選択する。
(a)バッテリ20の電気特性に応じた使用可能電圧の範囲(図4のハッチング部分)に基づいて設定される上限値Vvu(第1の上限値)および下限値Vvl(第1の下限値)
(b)バッテリ20の温度Tに応じた、異常電流が流れた際の電圧変動量に基づいて設定される上限値Vtu(第2の上限値)および下限値Vtl(第2の下限値)
The threshold value setting unit 32 selects an upper limit value V u and a lower limit value V l to be used in the processing of the monitoring unit 31 from the following two types of upper limit values and lower limit values.
(a) Upper limit value V vu (first upper limit value) and lower limit value V vl (first lower limit value)
(b) The upper limit value V tu (second upper limit value) and the lower limit value V tl (second lower limit value) are set based on the amount of voltage fluctuation when abnormal current flows according to the temperature T of the battery 20. )

図4の右側に、上記(a)のバッテリ20の電気特性に応じた使用可能電圧の範囲の一例を示している。
使用可能電圧の範囲は、バッテリ20の電気特性に応じて決定される固定の範囲である。すなわち、使用可能電圧の範囲の上限値Vvuおよび下限値Vvlも固定値である。上限値Vvuおよび下限値Vvlは予め設定され、BMS30の記憶装置に記憶されている。
The right side of FIG. 4 shows an example of the usable voltage range according to the electrical characteristics of the battery 20 in (a) above.
The usable voltage range is a fixed range determined according to the electrical characteristics of the battery 20. That is, the upper limit value V vu and lower limit value V vl of the usable voltage range are also fixed values. The upper limit value V vu and the lower limit value V vl are set in advance and stored in the storage device of the BMS 30 .

図4の左側に、バッテリ20を構成する各セルC1~C4で測定されたセル電圧Vcの一例を示している。なお、図4ではセルの数を4としているが、あくまで一例であり、セルの数は限定されない。
図4に示すように、各セル電圧Vcはバラつきがある。図4では、最小セル電圧Vcminと最大セル電圧Vcmaxにクロスハッチングを付している。図4の例では、セルC1のセル電圧Vcが最小セル電圧Vcminであり、セルC4のセル電圧が、最大セル電圧Vcmaxである。
閾値設定部32は、最小セル電圧Vcminに対して、上記(b)の異常電流が流れた際の電圧変動量RIを足したものを、上限値Vtuとして算出する。閾値設定部32は、最大セル電圧Vcmaxから電圧変動量RIを引いたものを、下限値Vtlとして算出する。
電圧変動量RIは、電圧降下量および電圧上昇量の両方を意味するものである。すなわち、上限値Vtuは、最小セル電圧Vcminからの異常電流による電圧上昇を示す値であり、下限値Vtlは、最大セル電圧Vcmaxからの異常電流による電圧降下を示す値である。
The left side of FIG. 4 shows an example of the cell voltage V c measured in each of the cells C1 to C4 constituting the battery 20. Note that although the number of cells is four in FIG. 4, this is just an example, and the number of cells is not limited.
As shown in FIG. 4, each cell voltage V c varies. In FIG. 4, the minimum cell voltage V cmin and the maximum cell voltage V cmax are cross-hatched. In the example of FIG. 4, the cell voltage V c of cell C1 is the minimum cell voltage V cmin , and the cell voltage of cell C4 is the maximum cell voltage V cmax .
The threshold value setting unit 32 calculates the upper limit value V tu by adding the voltage fluctuation amount RI when the abnormal current (b) described above flows to the minimum cell voltage V cmin . The threshold setting unit 32 calculates the lower limit value V tl by subtracting the voltage fluctuation amount RI from the maximum cell voltage V cmax .
The voltage fluctuation amount RI means both the amount of voltage drop and the amount of voltage increase. That is, the upper limit value V tu is a value indicating a voltage increase due to an abnormal current from the minimum cell voltage V cmin , and the lower limit value V tl is a value indicating a voltage drop due to an abnormal current from the maximum cell voltage V cmax .

図5に、電圧変動量RIの算出方法を示している。閾値設定部32は、電圧変動量RIを、特性データCDRと特性データCDIに基づいて算出する。特性データCDRは、バッテリ20の温度Tに対する内部抵抗Rの特性を示すデータである。特性データCDIは、バッテリ20の温度Tに対する許容電流Iの特性を示すデータである。許容電流Iは、バッテリ20に流すことができる最大電流であり、すなわち異常電流の発生時に流れる電流と捉えることができる。
特性データCDRに示すように、バッテリ20の内部抵抗Rは温度Tが上がるほど小さくなる。特性データCDIに示すように、許容電流Iは、温度Tが高くなるほど小さくなる特性がある。ここで、電圧は、内部抵抗に電流を掛けることで算出される。すなわち、内部抵抗Rに許容電流Iを掛けることで、異常電流の発生による電圧変動量RIを算出することができる。
FIG. 5 shows a method for calculating the voltage fluctuation amount RI. The threshold setting unit 32 calculates the voltage fluctuation amount RI based on the characteristic data CDR and the characteristic data CDI. The characteristic data CDR is data indicating the characteristic of the internal resistance R with respect to the temperature T of the battery 20. The characteristic data CDI is data indicating the characteristic of the allowable current I with respect to the temperature T of the battery 20. The allowable current I is the maximum current that can be passed through the battery 20, and can be considered as the current that flows when an abnormal current occurs.
As shown in the characteristic data CDR, the internal resistance R of the battery 20 becomes smaller as the temperature T rises. As shown in the characteristic data CDI, the allowable current I has a characteristic that the higher the temperature T, the smaller the allowable current I becomes. Here, the voltage is calculated by multiplying the internal resistance by the current. That is, by multiplying the internal resistance R by the allowable current I, the amount of voltage fluctuation RI due to the occurrence of abnormal current can be calculated.

特性データCDR、CDIは予め設定され、BMS30の記憶装置に記憶されている。閾値設定部32は、温度センサ44が測定したバッテリ20の温度Tを取得し、特性データCDR、CDIを参照して、バッテリ20の温度Tに応じた内部抵抗Rおよび許容電流Iを算出する。
前記したように、温度センサ44は、具体的には、バッテリセルの中から選択された複数のバッテリセルC1、C4に設けられた温度センサ群(図2参照)である。図5に示すように、閾値設定部32は、温度センサ44で測定された複数のセルの温度Tから、最大セル温度Tmaxを、バッテリ20の温度Tとして取得する。
閾値設定部32は、内部抵抗Rに許容電流Iを掛けて、電圧変動量RIを算出する。
The characteristic data CDR and CDI are set in advance and stored in the storage device of the BMS 30. The threshold value setting unit 32 obtains the temperature T of the battery 20 measured by the temperature sensor 44, and calculates the internal resistance R and allowable current I according to the temperature T of the battery 20 with reference to the characteristic data CDR and CDI.
As described above, the temperature sensor 44 is specifically a temperature sensor group (see FIG. 2) provided in a plurality of battery cells C1 and C4 selected from among the battery cells. As shown in FIG. 5, the threshold setting unit 32 obtains the maximum cell temperature T max from the temperatures T of the plurality of cells measured by the temperature sensor 44 as the temperature T of the battery 20.
The threshold setting unit 32 multiplies the internal resistance R by the allowable current I to calculate the voltage fluctuation amount RI.

閾値設定部32は、さらに、電圧センサ43から、バッテリ20を構成する各セルC1~C4のセル電圧Vcを取得し、その中から、最小セル電圧Vcminおよび最大セル電圧Vcmaxを選択する。
閾値設定部32は、最小セル電圧Vcminに電圧変動量RIを足して、上限値Vtuを算出する。
閾値設定部32は、最大セル電圧Vcmaxから電圧変動量RIを引いて、下限値Vtlを算出する。
The threshold setting unit 32 further obtains the cell voltage V c of each cell C1 to C4 constituting the battery 20 from the voltage sensor 43, and selects the minimum cell voltage V cmin and the maximum cell voltage V cmax from among them. .
The threshold value setting unit 32 calculates the upper limit value V tu by adding the voltage fluctuation amount RI to the minimum cell voltage V cmin .
The threshold value setting unit 32 calculates the lower limit value V tl by subtracting the voltage fluctuation amount RI from the maximum cell voltage V cmax .

上限値Vtuおよび下限値Vtlはバッテリ20の温度Tとセル電圧Vcの測定値に応じて変動するものであり、固定値である上限値Vvuおよび下限値Vvlより高くなることもあれば、低くなることもある。図4の例では、上限値Vtuが上限値Vvuより高く、下限値Vtlが下限値Vvlより高い例を示している。 The upper limit value V tu and the lower limit value V tl vary depending on the measured values of the temperature T of the battery 20 and the cell voltage V c , and may be higher than the fixed values of the upper limit value V vu and the lower limit value V vl . If so, it may be lower. The example in FIG. 4 shows an example in which the upper limit value V tu is higher than the upper limit value V vu and the lower limit value V tl is higher than the lower limit value V vl .

図5に示すように、閾値設定部32は、算出した上限値Vtuを、予め設定されている上限値Vvuと比較し、低い方(min)を、上限値Vuに設定する。閾値設定部32は、また、算出した下限値Vtlを、予め設定されている下限値Vvlと比較し、高い方(max)を、最終的な下限値Vlに設定する。
図4の例では、閾値設定部32は、上限値Vvuを上限値Vuに設定し、下限値Vtlを下限値Vlに設定する。
As shown in FIG. 5, the threshold value setting unit 32 compares the calculated upper limit value V tu with a preset upper limit value V vu and sets the lower one (min) as the upper limit value V u . The threshold value setting unit 32 also compares the calculated lower limit value V tl with a preset lower limit value V vl and sets the higher one (max) as the final lower limit value V l .
In the example of FIG. 4, the threshold value setting unit 32 sets the upper limit value V vu to the upper limit value V u and sets the lower limit value V tl to the lower limit value V l .

監視部31は、閾値設定部32が設定した上限値Vuおよび下限値Vlを、電圧センサ42で測定されたバッテリ20の電圧Vとそれぞれ比較する。閾値設定部32は、バッテリ20の電圧Vが、上限値Vuを超える場合または、下限値Vlを下回る場合に、異常電流の発生を検出して、バッテリパック2のリレー41をオフにする。すなわち、閾値設定部32は、バッテリ20の電圧Vが、上限値Vuおよび下限値Vlの間の範囲を逸脱した場合に、異常電流の発生を検出して、バッテリパック2のリレー41をオフにする。これによって、バッテリ20が充放電経路5から遮断され、ジャンプスタートによる異常電流からバッテリ20を保護することができる。 The monitoring unit 31 compares the upper limit value V u and the lower limit value V l set by the threshold value setting unit 32 with the voltage V of the battery 20 measured by the voltage sensor 42 . The threshold setting unit 32 detects the occurrence of abnormal current and turns off the relay 41 of the battery pack 2 when the voltage V of the battery 20 exceeds the upper limit value V u or falls below the lower limit value V l . . That is, when the voltage V of the battery 20 deviates from the range between the upper limit value V u and the lower limit value V l , the threshold value setting unit 32 detects the occurrence of abnormal current and activates the relay 41 of the battery pack 2. Turn off. As a result, the battery 20 is cut off from the charging/discharging path 5, and the battery 20 can be protected from abnormal current caused by the jump start.

救援車RVからの電力供給によって車両が始動した後、ユーザはブースターケーブルをジャンプスタート端子8から取り外して、救援車RVとの接続を解除する。これによって、充放電経路5は異常電流が発生する可能性は低くなるため、バッテリパック2を充放電経路5に再び接続することができる。監視部31は、バッテリパック2のリレー41をオンするタイミングを、電圧センサ42の測定値に基づいて判定する。 After the vehicle is started by power supply from the rescue vehicle RV, the user removes the booster cable from the jump start terminal 8 to disconnect from the rescue vehicle RV. This reduces the possibility that an abnormal current will occur in the charging/discharging path 5, so that the battery pack 2 can be connected to the charging/discharging path 5 again. The monitoring unit 31 determines the timing to turn on the relay 41 of the battery pack 2 based on the measured value of the voltage sensor 42 .

図3に示すように、電圧センサ42は、バッテリ20のプラス端子側の、バッテリパック2と充放電経路5の間と、バッテリ20のマイナス端子側とに接続されている。そのため、電圧センサ42は、リレー41がオフされた状態では、バッテリ20と充放電経路5の電位差ΔVを測定することができる。電位差ΔVが十分に小さくなり、バッテリ20を充放電経路5に接続してもバッテリ20に急激な電圧変動が起きにくい状態になれば、リレー41をオンにすることができる。
監視部31は、電圧センサ42で測定された電位差ΔVを取得し、所定値PVvと比較する。所定値PVvは、バッテリ20に急激な電圧変動に繋がる可能性がある電位差を示すものであり、予め設定して記憶装置に記憶させることができる。
監視部31は、電位差ΔVが所定値PVv未満であれば、リレー41をオンにする。これにより、バッテリパック2が充放電経路5に接続される。バッテリ20は、車両電源7から供給される電力によって充電されることで、過放電が解消される。
As shown in FIG. 3, the voltage sensor 42 is connected to the positive terminal side of the battery 20, between the battery pack 2 and the charge/discharge path 5, and to the negative terminal side of the battery 20. Therefore, the voltage sensor 42 can measure the potential difference ΔV between the battery 20 and the charging/discharging path 5 when the relay 41 is turned off. When the potential difference ΔV becomes sufficiently small and the battery 20 is unlikely to experience sudden voltage fluctuations even when the battery 20 is connected to the charging/discharging path 5, the relay 41 can be turned on.
The monitoring unit 31 acquires the potential difference ΔV measured by the voltage sensor 42 and compares it with a predetermined value PV v . The predetermined value PV v indicates a potential difference that may lead to sudden voltage fluctuations in the battery 20, and can be set in advance and stored in the storage device.
The monitoring unit 31 turns on the relay 41 if the potential difference ΔV is less than the predetermined value PV v . Thereby, the battery pack 2 is connected to the charging/discharging path 5. The battery 20 is charged with electric power supplied from the vehicle power source 7, thereby eliminating overdischarge.

本実施形態における車両用電源装置1の処理の流れを説明する。
ここでは、車両の停止中に行われるBMS30の閾値設定部32の処理と、監視部31の処理について説明する。
図6は、閾値設定部32の処理の流れを示すフローチャートである。前記したように、閾値設定部32が処理を行う際は、BMS30は通常モードで動作する。
閾値設定部32は、車両が停止すると(ステップS01:Yes)、最初の閾値設定の処理を行う。なお、閾値設定部32は、ECU100(図1参照)から、車両の走行状態(走行または停止)を判定する情報を受信することができる。ECU100は、例えば、車両のタイヤの回転数を検出するセンサや、シフトレバー(セレクトレバー)のポジションを検出するセンサから、車両の走行状態を判定することができる。
The flow of processing of the vehicle power supply device 1 in this embodiment will be explained.
Here, the processing of the threshold setting section 32 of the BMS 30 and the processing of the monitoring section 31 that are performed while the vehicle is stopped will be explained.
FIG. 6 is a flowchart showing the process flow of the threshold value setting unit 32. As described above, when the threshold value setting unit 32 performs processing, the BMS 30 operates in the normal mode.
When the vehicle stops (step S01: Yes), the threshold setting unit 32 performs the first threshold setting process. Note that the threshold setting unit 32 can receive information for determining the driving state (running or stopped) of the vehicle from the ECU 100 (see FIG. 1). The ECU 100 can determine the running state of the vehicle from, for example, a sensor that detects the rotation speed of the tires of the vehicle or a sensor that detects the position of a shift lever (select lever).

図6に示すように、閾値設定部32は、温度センサ44から、バッテリ20の温度Tの測定値を取得する(ステップS02)。
閾値設定部32は、記憶装置に記憶された特性データCDR、CDIから、バッテリ20の温度Tに応じた内部抵抗Rおよび許容電流Iを取得し、電圧変動量RIを算出する(ステップS03)。
閾値設定部32は、電圧センサ43が測定したバッテリ20の各セルの電圧から、最小セル電圧Vcminと最大セル電圧Vcmaxを取得する(ステップS04)。
閾値設定部32は、最小セル電圧Vcminに電圧変動量RIを足して上限値Vtuを算出し、最大セル電圧Vcmaxから電圧変動量RIを引いて、下限値Vtlを算出する(ステップS05)。
閾値設定部32は、記憶装置から、予め設定された上限値Vvuおよび下限値Vvlを取得する(ステップS06)。
閾値設定部32は、上限値Vvuと上限値Vtuのうち、低い方を上限値Vuに設定し、下限値Vvlと下限値Vtlのうち、高い方を下限値Vlに設定する(ステップS07)。閾値設定部32は、設定した上限値Vuおよび下限値Vlを記憶装置に記憶させて、上限値Vuおよび下限値Vlを更新する。
閾値設定部32は、予め設定した時間間隔TDに従って次回の閾値設定の時間をタイマに設定し、BMS30を低電力モードに移行させる(ステップS08)。BMS30は、次回の閾値設定の時間になると(ステップS09)、低電力モードから通常モードに復帰し(ステップS10)、ステップS02に戻り、再び閾値設定を行う。
閾値設定部32の処理は、車両の停止中に行われるものである。そのため、閾値設定部32の処理中に車両が始動した場合は、閾値設定部32は処理を終了する。また、次の閾値設定までの待機時間に車両が始動した場合は、BMS30は通常モードに復帰するため、タイマの設定は解除される。
As shown in FIG. 6, the threshold setting unit 32 acquires the measured value of the temperature T of the battery 20 from the temperature sensor 44 (step S02).
The threshold setting unit 32 obtains the internal resistance R and allowable current I according to the temperature T of the battery 20 from the characteristic data CDR and CDI stored in the storage device, and calculates the voltage fluctuation amount RI (step S03).
The threshold value setting unit 32 obtains the minimum cell voltage V cmin and the maximum cell voltage V cmax from the voltage of each cell of the battery 20 measured by the voltage sensor 43 (step S04).
The threshold value setting unit 32 calculates the upper limit value V tu by adding the voltage fluctuation amount RI to the minimum cell voltage V cmin , and calculates the lower limit value V tl by subtracting the voltage fluctuation amount RI from the maximum cell voltage V cmax (step S05).
The threshold value setting unit 32 obtains the preset upper limit value V vu and lower limit value V vl from the storage device (step S06).
The threshold value setting unit 32 sets the lower of the upper limit value V vu and the upper limit value V tu as the upper limit value V u , and sets the higher of the lower limit value V vl and the lower limit value V tl as the lower limit value V l (Step S07). The threshold value setting unit 32 stores the set upper limit value V u and lower limit value V l in the storage device, and updates the upper limit value V u and the lower limit value V l .
The threshold value setting unit 32 sets the time for the next threshold value setting in the timer according to the preset time interval TD, and shifts the BMS 30 to the low power mode (step S08). When the next threshold setting time comes (step S09), the BMS 30 returns from the low power mode to the normal mode (step S10), returns to step S02, and performs the threshold setting again.
The processing of the threshold value setting unit 32 is performed while the vehicle is stopped. Therefore, if the vehicle starts during the processing by the threshold setting section 32, the threshold setting section 32 ends the processing. Further, if the vehicle is started during the waiting time until the next threshold value setting, the BMS 30 returns to the normal mode, so the timer setting is canceled.

図7は、監視部31の処理の流れを示すフローチャートである。
監視部31の処理は、車両の停止中に、周期的に行われる。監視部31の処理は、主に低電力モードの状態で行われる。なお、監視部31の処理は、閾値設定部32の処理と並行して行うことができる。その際は、監視部31の処理も、通常モードで行われる。
図7に示すように、監視部31は、電圧センサ42で測定される、バッテリ20の電圧Vを取得する(ステップS21)。
監視部31は、記憶装置に記憶された上限値Vuおよび下限値Vlを、バッテリ20の電圧Vと比較する(ステップS22)。
監視部31は、バッテリ20の電圧Vが、上限値Vu以下でありかつ下限値Vl以上である場合は(ステップS22:No)、処理を終了する。
監視部31は、バッテリ20の電圧Vが上限値Vuを超えた場合、またはバッテリ20の電圧が下限値Vlを下回った場合(ステップS22:Yes)、異常電流の発生を検出して、バッテリパック2のリレー41をオフにする(ステップS23)。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing by the monitoring unit 31.
The processing of the monitoring unit 31 is performed periodically while the vehicle is stopped. The processing of the monitoring unit 31 is mainly performed in the low power mode. Note that the processing of the monitoring section 31 can be performed in parallel with the processing of the threshold value setting section 32. At that time, the processing of the monitoring unit 31 is also performed in the normal mode.
As shown in FIG. 7, the monitoring unit 31 acquires the voltage V of the battery 20 measured by the voltage sensor 42 (step S21).
The monitoring unit 31 compares the upper limit value V u and the lower limit value V l stored in the storage device with the voltage V of the battery 20 (step S22).
If the voltage V of the battery 20 is less than or equal to the upper limit value V u and greater than or equal to the lower limit value V l (step S22: No), the monitoring unit 31 ends the process.
When the voltage V of the battery 20 exceeds the upper limit value V u or when the voltage of the battery 20 falls below the lower limit value V l (step S22: Yes), the monitoring unit 31 detects the occurrence of abnormal current, and The relay 41 of the battery pack 2 is turned off (step S23).

監視部31は、リレー41をオフにした後は、電圧センサ42で測定される、バッテリ20と充放電経路5の電位差ΔVを取得する(ステップS24)。監視部31は、電位差ΔVを電位差の所定値PVvと比較する(ステップS25)。監視部31は、電位差ΔVが所定値PVv以上である場合は(ステップS25:No)、ステップS24に戻り、リレー41のオフを継続する。監視部31は、電位差ΔVが所定値PVv未満である場合は(ステップS25:Yes)、リレー41をオンにして(ステップS26)、処理を終了する。
なお、ジャンプスタートにより車両が始動した場合は、BMS30も低電力モードから通常モードに復帰する。その場合、監視部31は、通常モードで動作しても良い。
After turning off the relay 41, the monitoring unit 31 acquires the potential difference ΔV between the battery 20 and the charging/discharging path 5, which is measured by the voltage sensor 42 (step S24). The monitoring unit 31 compares the potential difference ΔV with a predetermined potential difference value PV v (step S25). If the potential difference ΔV is greater than or equal to the predetermined value PV v (step S25: No), the monitoring unit 31 returns to step S24 and continues turning off the relay 41. If the potential difference ΔV is less than the predetermined value PV v (step S25: Yes), the monitoring unit 31 turns on the relay 41 (step S26) and ends the process.
Note that when the vehicle is started by jump start, the BMS 30 also returns from the low power mode to the normal mode. In that case, the monitoring unit 31 may operate in normal mode.

以上の通り、本実施形態の車両用電源装置1は、以下の構成を有する。
(1)車両用電源装置1は、
バッテリ20と、
バッテリ20を車両負荷6および車両電源7に接続する充放電経路5と、
充放電経路5に接続され、救援車RV等の外部電源と接続されることで、当該外部電源に対する電力の入力および出力を可能とするジャンプスタート端子8(端子)と、
バッテリ20と充放電経路5の間に設けられたリレー41(スイッチ)と、
バッテリ20の電圧を測定する電圧センサ42(第1の電圧センサ)と、
車両の停止中に、バッテリ20の電圧Vを監視して、リレー41を制御する監視部31と、
バッテリ20の電圧Vの監視に用いる上限値Vuおよび下限値Vlを設定する閾値設定部32と、
を備える。
監視部31は、バッテリ20の電圧Vが、上限値Vuおよび下限値Vlの間の範囲を逸脱する場合に、リレー41をオフにして、バッテリ20を充放電経路5から遮断する。
閾値設定部32は、バッテリ20の特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される上限値Vvu(第1の上限値)および下限値Vvl(第1の下限値)と、バッテリ20の温度Tに応じた異常電流の発生による電圧変動量RIに基づいて設定される上限値Vtu(第2の上限値)および下限値Vtl(第2の下限値)の中から、上限値Vuおよび下限値Vlを設定する。
As mentioned above, the vehicle power supply device 1 of this embodiment has the following configuration.
(1) The vehicle power supply device 1 is
battery 20;
a charging/discharging path 5 that connects the battery 20 to the vehicle load 6 and the vehicle power supply 7;
A jump start terminal 8 (terminal) that is connected to the charging/discharging path 5 and connected to an external power source such as a rescue vehicle RV, thereby making it possible to input and output power to and from the external power source;
A relay 41 (switch) provided between the battery 20 and the charging/discharging path 5;
a voltage sensor 42 (first voltage sensor) that measures the voltage of the battery 20;
a monitoring unit 31 that monitors the voltage V of the battery 20 and controls the relay 41 while the vehicle is stopped;
a threshold setting unit 32 that sets an upper limit value V u and a lower limit value V l used for monitoring the voltage V of the battery 20;
Equipped with
The monitoring unit 31 turns off the relay 41 to cut off the battery 20 from the charging/discharging path 5 when the voltage V of the battery 20 deviates from the range between the upper limit value V u and the lower limit value V l .
The threshold value setting unit 32 sets an upper limit value V vu (first upper limit value) and a lower limit value V vl (first lower limit value) that are set based on the usable voltage range according to the characteristics of the battery 20, and the battery The upper limit value V tu (second upper limit value) and the lower limit value V tl (second lower limit value) are set based on the voltage fluctuation amount RI due to the occurrence of abnormal current according to the temperature T of 20. Set the value V u and lower limit value V l .

本実施形態に係る車両用電源装置1は、車両の停止中に、異常電流の発生を検出して、バッテリ20を充放電経路5から遮断することができる。
車両の停止中に、バッテリ20が過放電の状態になると、車両を始動させる機器に対して必要な電力を供給できず、車両を始動させられない状態となることがある。この場合、ジャンプスタート端子8に救援車RV等の外部電源を接続し、外部電源から充放電経路5を介して車両電源7に電力を供給することで、車両を始動させることができる。
ここで、外部電源から電力の供給を受ける場合、あるいは自車両から外部電源に電力を供給する場合、充放電経路5に異常電流が流れる可能性がある。バッテリ20が充放電経路5に接続していると、バッテリ20の過充電または過昇温に繋がる可能性がある。特に、バッテリ20として12V出力のリチウムイオンバッテリを用いており、救援車RVのオルタネータで発電された電力が14Vの電圧を有するような場合に、バッテリ20の過充電に繋がりやすい。
The vehicle power supply device 1 according to the present embodiment can detect the occurrence of an abnormal current and cut off the battery 20 from the charging/discharging path 5 while the vehicle is stopped.
If the battery 20 becomes over-discharged while the vehicle is stopped, it may not be possible to supply the necessary power to a device that starts the vehicle, making it impossible to start the vehicle. In this case, the vehicle can be started by connecting an external power source such as a rescue vehicle RV to the jump start terminal 8 and supplying power from the external power source to the vehicle power source 7 via the charging/discharging path 5.
Here, when power is supplied from an external power source or when power is supplied from the own vehicle to the external power source, there is a possibility that an abnormal current flows through the charging/discharging path 5 . If the battery 20 is connected to the charge/discharge path 5, it may lead to overcharging or excessive temperature rise of the battery 20. In particular, when a 12V output lithium ion battery is used as the battery 20 and the electric power generated by the alternator of the rescue vehicle RV has a voltage of 14V, overcharging of the battery 20 is likely to occur.

車両用電源装置1において、バッテリ20をこのような異常電流から保護するために、車両の停止中に異常電流の発生を検出して、バッテリ20を充放電経路5から遮断することが望ましい。
バッテリパック2には、バッテリ20を管理するBMS30が設けられている。車両の停止中にもこのBMS30を動作させて、異常電流の発生を検出することが考えられるが、様々な監視項目に基づいてバッテリ20を管理するBMS30は消費電力が比較的大きく、車両の停止中にBMS30を通常モードで動作させ続けると、バッテリ20の過放電に繋がる可能性がある。
In the vehicle power supply device 1, in order to protect the battery 20 from such an abnormal current, it is desirable to detect the occurrence of an abnormal current while the vehicle is stopped and disconnect the battery 20 from the charging/discharging path 5.
The battery pack 2 is provided with a BMS 30 that manages the battery 20. It is conceivable to operate this BMS 30 even when the vehicle is stopped to detect the occurrence of abnormal current, but the BMS 30 that manages the battery 20 based on various monitoring items has a relatively large power consumption, and when the vehicle is stopped, If the BMS 30 continues to operate in normal mode during this period, there is a possibility that the battery 20 will be over-discharged.

本実施形態では、車両の停止中、BMS30の監視部31が、電圧センサ42で測定されるバッテリ20の電圧Vを監視して、異常電流の発生を検出する。すなわち、監視部31は、バッテリ20の電圧Vという限定された監視項目に基づいて処理を行うことで、バッテリ20の電力消費を低減することができる。
さらに、監視部31は、閾値設定部32で設定された上限値Vuおよび下限値Vlを、バッテリ20の電圧Vと比較することで、異常電流の発生を検出する。
上限値Vuおよび下限値Vlは、バッテリ20の電気特性に応じた上限値Vvuおよび下限値Vvlと、バッテリ20の温度Tに応じた上限値Vtuおよび下限値Vtlの中から、設定される。すなわち、閾値設定部32で設定される閾値には、バッテリ20の電気特性と、バッテリ20のリアルタイムの状態の両方が反映される。これによって、監視部31が限定された監視項目に基づいて処理を行う場合でも、異常電流の検出精度を向上させることができる。
In this embodiment, while the vehicle is stopped, the monitoring unit 31 of the BMS 30 monitors the voltage V of the battery 20 measured by the voltage sensor 42 to detect the occurrence of abnormal current. That is, the monitoring unit 31 can reduce the power consumption of the battery 20 by performing processing based on the limited monitoring item of the voltage V of the battery 20.
Further, the monitoring unit 31 detects the occurrence of abnormal current by comparing the upper limit value V u and the lower limit value V l set by the threshold value setting unit 32 with the voltage V of the battery 20 .
The upper limit value V u and the lower limit value V l are selected from the upper limit value V vu and lower limit value V vl depending on the electrical characteristics of the battery 20, and the upper limit value V tu and lower limit value V tl depending on the temperature T of the battery 20. , is set. That is, the threshold value set by the threshold value setting unit 32 reflects both the electrical characteristics of the battery 20 and the real-time state of the battery 20. Thereby, even when the monitoring unit 31 performs processing based on limited monitoring items, it is possible to improve the detection accuracy of abnormal current.

(2)電圧センサ42は、バッテリ20のプラス端子側(一端側)の、リレー41と充放電経路5の間と、バッテリ20のマイナス端子側(他端側)との2点に接続され、2点間の電位差を測定する。
監視部31は、リレー41がオンのとき、電圧センサ42の測定値をバッテリ20の電圧Vとして取得する。監視部31は、リレー41がオフのとき、電圧センサ42の測定値をバッテリ20と充放電経路5の電位差ΔVとして取得し、電位差ΔVが所定値PVv以下になった場合に、リレー41をオンにする。
(2) The voltage sensor 42 is connected to two points: one on the positive terminal side (one end side) of the battery 20, between the relay 41 and the charging/discharging path 5, and the other on the negative terminal side (the other end side) of the battery 20, Measure the potential difference between two points.
The monitoring unit 31 acquires the measured value of the voltage sensor 42 as the voltage V of the battery 20 when the relay 41 is on. The monitoring unit 31 acquires the measured value of the voltage sensor 42 as the potential difference ΔV between the battery 20 and the charging/discharging path 5 when the relay 41 is off, and turns on the relay 41 when the potential difference ΔV becomes equal to or less than a predetermined value PV v . turn on.

このように構成することで、一つの電圧センサ42の測定値に基づいて、リレー41をオンする制御およびオフする制御の両方を判定することができる。これによって、車両の停止中に動作させるセンサの数を低減することができ、また監視部31の消費電力も低減することができる。 With this configuration, it is possible to determine both the control to turn on the relay 41 and the control to turn it off based on the measured value of one voltage sensor 42 . Thereby, the number of sensors operated while the vehicle is stopped can be reduced, and the power consumption of the monitoring section 31 can also be reduced.

なお、バッテリ20の電圧Vを監視する場合に、リレー41の両端に電圧センサを接続することも考えられるが、この場合、リレー41の両端で測定される電位差に、リレー41の抵抗の要素が含まれることになる。この場合、バッテリ20が小電流で充電され、徐々に過充電状態になるような場合、リレー41の両端の電位差が十分に大きくならない可能性がある。本実施形態では、電圧センサ42の両端を、バッテリ20のプラス端子側の、リレー41と充放電経路5の間と、バッテリ20のマイナス端子側と、に接続している。これによって、電圧センサ42で測定される電位差には、リレー41の抵抗の要素が含まれないため、バッテリ20が小電流で充電されるような場合でも、電圧センサ42で測定される電位差に適切に反映することができる。 Note that when monitoring the voltage V of the battery 20, it may be possible to connect a voltage sensor to both ends of the relay 41, but in this case, the resistance of the relay 41 will be included in the potential difference measured at both ends of the relay 41. will be included. In this case, if the battery 20 is charged with a small current and gradually becomes overcharged, the potential difference between both ends of the relay 41 may not become sufficiently large. In this embodiment, both ends of the voltage sensor 42 are connected to the positive terminal side of the battery 20, between the relay 41 and the charge/discharge path 5, and to the negative terminal side of the battery 20. As a result, the potential difference measured by the voltage sensor 42 does not include the element of resistance of the relay 41, so even when the battery 20 is charged with a small current, the potential difference measured by the voltage sensor 42 does not include the resistance element of the relay 41. can be reflected in

(3)車両用電源装置1は、バッテリ20の温度Tを測定する温度センサ44を備える。
閾値設定部32は、バッテリ20の温度Tに基づいて上限値Vtuおよび下限値Vtlを算出する。
閾値設定部32は、上限値Vvuおよび上限値Vtuのいずれか低い方を上限値Vuとして設定する。
閾値設定部32は、下限値Vvlおよび下限値Vtlのいずれか高い方を下限値Vlとして設定する。
(3) The vehicle power supply device 1 includes a temperature sensor 44 that measures the temperature T of the battery 20.
The threshold setting unit 32 calculates an upper limit value V tu and a lower limit value V tl based on the temperature T of the battery 20 .
The threshold value setting unit 32 sets the lower of the upper limit value V vu and the upper limit value V tu as the upper limit value V u .
The threshold value setting unit 32 sets the higher of the lower limit value V vl and the lower limit value V tl as the lower limit value V l .

閾値設定部32が、温度センサ44で測定されるバッテリ20の温度Tに基づいて上限値Vtuおよび下限値Vtlを算出することで、リアルタイムのバッテリ20の温度Tを反映した上限値Vtuおよび下限値Vtlを算出することができる。また、上限値Vuについては、上限値Vvuおよび上限値Vtuのいずれか低い方、下限値Vlについては、下限値Vvlおよび下限値Vtlのいずれか高い方、とすることで、上限値Vuおよび下限値Vlの間の範囲が厳密に設定されることになり、異常電流の検出精度を向上させることができる。 The threshold setting unit 32 calculates the upper limit value V tu and the lower limit value V tl based on the temperature T of the battery 20 measured by the temperature sensor 44, thereby setting the upper limit value V tu that reflects the real-time temperature T of the battery 20. and the lower limit value V tl can be calculated. Furthermore, the upper limit value V u is the lower of the upper limit V vu and the upper limit V tu , and the lower limit V l is the higher of the lower limit V vl and the lower limit V tl . , the range between the upper limit value V u and the lower limit value V l is strictly set, and the detection accuracy of abnormal current can be improved.

(4)車両用電源装置1は、バッテリ20を構成する複数のセルの電圧Vcを測定する電圧センサ43(第2の電圧センサ)を備える。
閾値設定部32は、バッテリ20の温度Tに応じた内部抵抗Rと許容電流Iに基づいて電圧変動量RIを算出する。
閾値設定部32は、電圧センサ43で測定された最小セル電圧Vcminに電圧変動量RIを足したものを、上限値Vtuとして算出する。
閾値設定部32は、電圧センサ43で測定された最大セル電圧Vcmaxから電圧変動量RIを差し引いたものを、下限値Vtlとして算出する。
(4) The vehicle power supply device 1 includes a voltage sensor 43 (second voltage sensor) that measures the voltage V c of a plurality of cells constituting the battery 20 .
The threshold value setting unit 32 calculates the voltage fluctuation amount RI based on the internal resistance R and the allowable current I according to the temperature T of the battery 20.
The threshold value setting unit 32 calculates the sum of the minimum cell voltage V cmin measured by the voltage sensor 43 and the voltage fluctuation amount RI as the upper limit value V tu .
The threshold value setting unit 32 calculates the lower limit value V tl by subtracting the voltage fluctuation amount RI from the maximum cell voltage V cmax measured by the voltage sensor 43 .

閾値設定部32は、バッテリ20の温度Tの測定値を用いて算出した電圧変動量RIを、セル電圧Vc(最小セル電圧Vcminおよび最大セル電圧Vcmax)に反映させて、上限値Vtuおよび下限値Vtlを算出する。すなわち、上限値Vtuおよび下限値Vtlは、バッテリ20のリアルタイムの状態を反映させたものであり、最終的に設定される上限値Vuおよび下限値Vlにも、バッテリ20のリアルタイムの状態が反映される。監視部31は、上限値Vuおよび下限値Vlを用いて処理を行うことで、異常電流の検出精度を向上させることができる。 The threshold value setting unit 32 reflects the voltage fluctuation amount RI calculated using the measured value of the temperature T of the battery 20 on the cell voltage V c (minimum cell voltage V cmin and maximum cell voltage V cmax ), and sets the upper limit value V tu and lower limit value V tl are calculated. That is, the upper limit value V tu and the lower limit value V tl reflect the real-time state of the battery 20, and the upper limit value V u and lower limit value V l that are finally set also reflect the real-time state of the battery 20. The state is reflected. The monitoring unit 31 can improve abnormal current detection accuracy by performing processing using the upper limit value V u and the lower limit value V l .

(5)閾値設定部32は、車両の停止中に、時間間隔TDを空けて上限値Vuおよび下限値Vlの設定を繰り返し行う。 (5) The threshold value setting unit 32 repeatedly sets the upper limit value V u and the lower limit value V l at time intervals TD while the vehicle is stopped.

閾値設定部32の処理を、車両の停止中に繰り返し行うことで、バッテリ20の温度Tやセル電圧Vcの変化に応じて上限値Vuおよび下限値Vlの設定を適切に行うことができる。また、閾値設定部32が処理を行う際には、BMS30は通常モードに復帰することが考えられる。そのため、次回の閾値設定までの時間間隔TDを、例えば、バッテリ20の温度変化が起きやすい時間と、通常モードに復帰する消費電力等を考慮して決定することで、バッテリ20の消費電力の低減と、異常電流の発生の検出精度の向上を両立しやすくなる。 By repeatedly performing the processing of the threshold value setting unit 32 while the vehicle is stopped, the upper limit value V u and the lower limit value V l can be appropriately set according to changes in the temperature T of the battery 20 and the cell voltage V c . can. Further, when the threshold setting unit 32 performs processing, the BMS 30 may return to the normal mode. Therefore, the power consumption of the battery 20 can be reduced by determining the time interval TD until the next threshold value setting, taking into account, for example, the time when the temperature of the battery 20 is likely to change, the power consumption to return to the normal mode, etc. This makes it easier to simultaneously improve the accuracy of detecting the occurrence of abnormal current.

以下、前記した実施形態の変形例を説明する。なお、変形例においては、前記した実施形態と同様の構成については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
<変形例1>
前記した実施形態では、閾値設定部32が、車両の停止中に、一定の時間間隔TD(例えば、3時間間隔)で、閾値(上限値Vuおよび下限値Vl)の設定を行うことで、閾値を更新する例を説明したが、この態様に限定されない。
変形例1では、閾値を更新する時間間隔を異ならせる例を説明する。
変形例1では、閾値設定部32は、車両の停止から一定時間FT内は、時間間隔TD1(第1の時間間隔)で閾値の設定を行い、車両の停止から一定時間FTが経過した後は、時間間隔TD2(第2の時間間隔)で、閾値の設定を行う。時間間隔TD1は、時間間隔TD2よりも長い。
Modifications of the embodiment described above will be described below. In addition, in the modified example, the same components as those in the above-described embodiment are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
<Modification 1>
In the embodiment described above, the threshold value setting unit 32 sets the threshold values (upper limit value V u and lower limit value V l ) at constant time intervals TD (for example, 3 hour intervals) while the vehicle is stopped. , an example of updating the threshold value has been described, but the present invention is not limited to this aspect.
In modification 1, an example will be described in which the time intervals for updating the threshold value are varied.
In modification example 1, the threshold setting unit 32 sets the threshold at time intervals TD1 (first time interval) within a certain time FT from the stop of the vehicle, and after the certain time FT has elapsed from the stop of the vehicle. , the threshold value is set at the time interval TD2 (second time interval). The time interval TD1 is longer than the time interval TD2.

車両の走行中は、バッテリ20が充放電を行うため、バッテリ20の温度Tは比較的高い。また、車両負荷6の発熱等によっても、バッテリ20の温度Tが高めに維持されやすい。
一方、車両が停止すると、バッテリ20の充放電は最低限に抑えられ、車両負荷6も大部分が停止する。これによって、車両が停止してから一定時間FT内は、バッテリ20の温度低下が急激になる。すなわち、閾値設定部32が、車両の停止から、バッテリ20の温度変化が大きい一定時間FT内は、閾値の更新頻度を高めることで、バッテリ20のリアルタイムの状態に応じた閾値が設定されるため、監視部31による異常電流の検出精度を向上させることができる。また、閾値設定部32は、温度変化が小さくなる一定時間FTの経過後は、閾値の更新頻度を低くすることで、車両の停止中におけるBMS30の電力消費を低減することができる。
While the vehicle is running, the battery 20 is charged and discharged, so the temperature T of the battery 20 is relatively high. Furthermore, the temperature T of the battery 20 is likely to be maintained at a high level due to heat generated by the vehicle load 6 or the like.
On the other hand, when the vehicle stops, charging and discharging of the battery 20 is suppressed to a minimum, and most of the vehicle load 6 also stops. As a result, the temperature of the battery 20 decreases rapidly within a certain period of time FT after the vehicle stops. That is, the threshold value setting unit 32 increases the frequency of updating the threshold value during a certain period of time FT when the temperature of the battery 20 changes significantly after the vehicle stops, thereby setting the threshold value according to the real-time state of the battery 20. , the accuracy of abnormal current detection by the monitoring unit 31 can be improved. In addition, the threshold value setting unit 32 can reduce the power consumption of the BMS 30 while the vehicle is stopped by lowering the frequency of updating the threshold value after the predetermined time FT in which the temperature change becomes small.

一定時間FTと時間間隔TD1および時間間隔TD2は、それぞれ、車両の停止からバッテリ20の温度Tの変化を事前に検証して設定し、BMS30の記憶装置に記憶させることができる。一定時間FTは、例えば12時間とすることができる。時間間隔TD1は、例えば1時間間隔とすることができ、時間間隔TD2は、例えば3時間間隔とすることができる。 The fixed time FT, the time interval TD1, and the time interval TD2 can each be set by verifying in advance the change in the temperature T of the battery 20 from the stop of the vehicle, and can be stored in the storage device of the BMS 30. The fixed time FT can be, for example, 12 hours. The time interval TD1 can be, for example, a one hour interval, and the time interval TD2 can be, for example, a three hour interval.

図8は、変形例1における閾値設定部32の処理を示すフローチャートである。
図8に示すように、閾値設定部32は、車両が停止すると(ステップS101:Yes)、タイマを設定して、車両の停止からの経過時間のカウントを開始する(ステップS102)。閾値設定部32は、さらに、最初の閾値設定の処理を行う(ステップS103)。ステップS103の処理は、図6のステップS01~S07と同じ処理であるため、詳細な説明は省略する。
閾値設定部32は、閾値設定の処理が終了すると、タイマを参照して、車両の停止から予め設定した一定時間FT(例えば、12時間)が経過しているかを判定する(ステップS104)。
閾値設定部32は、車両の停止から一定時間FTが経過していない場合は(ステップS104:No)、時間間隔TD1に従ってタイマを設定し(ステップS105)、ステップS107に進む。
閾値設定部32は、車両の停止から一定時間FTが経過した場合は(ステップS105:Yes)、時間間隔TD2に従ってタイマを設定し(ステップS106)、ステップS107に進む。
BMS30は低電力モードに移行して(ステップS107)、次回の閾値設定の時間まで待機する。BMS30は、次回の閾値設定の時間になると(ステップS108)、低電力モードから通常モードに復帰し(ステップS109)、ステップS103に戻り、次の閾値設定を行う。
FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the threshold value setting unit 32 in the first modification.
As shown in FIG. 8, when the vehicle stops (step S101: Yes), the threshold value setting unit 32 sets a timer and starts counting the elapsed time from the stop of the vehicle (step S102). The threshold setting unit 32 further performs initial threshold setting processing (step S103). The process in step S103 is the same process as steps S01 to S07 in FIG. 6, so a detailed explanation will be omitted.
When the threshold value setting process is completed, the threshold value setting unit 32 refers to a timer and determines whether a predetermined period of time FT (for example, 12 hours) has elapsed since the vehicle stopped (step S104).
If the predetermined time FT has not elapsed since the vehicle stopped (step S104: No), the threshold setting unit 32 sets a timer according to the time interval TD1 (step S105), and proceeds to step S107.
If the predetermined time FT has elapsed since the vehicle stopped (step S105: Yes), the threshold setting unit 32 sets a timer according to the time interval TD2 (step S106), and proceeds to step S107.
The BMS 30 shifts to low power mode (step S107) and waits until the next threshold value setting time. When the next threshold setting time comes (step S108), the BMS 30 returns from the low power mode to the normal mode (step S109), returns to step S103, and performs the next threshold setting.

なお、図8に示す閾値設定部32の処理は、車両が始動したときに終了する。車両の停止からの経過時間のカウントするタイマの設定は解除される。 Note that the processing of the threshold setting unit 32 shown in FIG. 8 ends when the vehicle is started. The setting of the timer that counts the elapsed time since the vehicle stopped is canceled.

以上の通り、変形例1の車両用電源装置1は、以下の構成を有する。
(6)閾値設定部32は、車両の停止から一定時間FT内は、時間間隔TD1(第1の時間間隔)で上限値および下限値の設定を行い、車両の停止から一定時間FTが経過した後は、時間間隔TD1(第1の時間間隔)より長い時間間隔TD2(第2の時間間隔)で、上限値および下限値の設定を行う。
As mentioned above, the vehicle power supply device 1 of Modification 1 has the following configuration.
(6) The threshold value setting unit 32 sets the upper limit value and the lower limit value at time intervals TD1 (first time interval) within a certain time FT from the stop of the vehicle, and when the certain time FT has elapsed from the stop of the vehicle. After that, the upper limit value and the lower limit value are set at a time interval TD2 (second time interval) that is longer than the time interval TD1 (first time interval).

車両を停止させるとバッテリ20の温度Tは急激に下がっていくため、車両の停止から一定時間FT内はバッテリ20の温度変化が大きくなる可能性がある。そのため、停車から一定時間FT内は、閾値更新の時間間隔を短くすることで、バッテリ20の温度変化に応じた最適な上限値および下限値の設定を行うことができる。これによって、監視部31による異常電流の発生の検出精度を向上させることができる。さらに、車両停止から一定時間FTの経過後は、閾値の更新頻度を低くすることで、車両の停止中におけるBMS30の電力消費を低減することができる。 Since the temperature T of the battery 20 drops rapidly when the vehicle is stopped, there is a possibility that the temperature change of the battery 20 becomes large within a certain period of time FT after the vehicle is stopped. Therefore, by shortening the time interval for updating the threshold value within a certain time FT after the vehicle stops, it is possible to set the optimal upper limit value and lower limit value according to the temperature change of the battery 20. Thereby, the accuracy with which the monitoring unit 31 detects the occurrence of abnormal current can be improved. Furthermore, after the predetermined time FT has elapsed since the vehicle stopped, the update frequency of the threshold value is lowered, thereby making it possible to reduce the power consumption of the BMS 30 while the vehicle is stopped.

なお、変形例1では、2つの時間間隔(時間間隔TD1と時間間隔TD2)を設定する例を説明したが、車両の停止からカウントする一定時間を複数設定して、対応する時間間隔を3つ以上設定しても良い。閾値設定部32は、例えば、車両の停止から6時間内は時間間隔TD1(例えば1時間間隔)で閾値を更新する。閾値設定部32は、6時間を経過してから12時間内は時間間隔TD2(例えば2時間間隔)で閾値を更新する。閾値設定部32は、車両の停止から12時間を経過した後は、時間間隔TD2よりさらに長い時間間隔TD2’(例えば3時間間隔)で閾値を更新しても良い。 In Modification 1, an example was explained in which two time intervals (time interval TD1 and time interval TD2) are set, but it is also possible to set a plurality of fixed times counted from the stop of the vehicle and set three corresponding time intervals. The above settings may be made. For example, the threshold value setting unit 32 updates the threshold value at time intervals TD1 (eg, 1 hour intervals) within 6 hours after the vehicle stops. The threshold value setting unit 32 updates the threshold value at time intervals TD2 (eg, 2 hour intervals) within 12 hours after 6 hours have elapsed. After 12 hours have passed since the vehicle stopped, the threshold value setting unit 32 may update the threshold value at a time interval TD2' (for example, at a 3 hour interval) that is longer than the time interval TD2.

<変形例2>
変形例2では、閾値設定部32が、閾値設定を行う際に、前回の閾値設定との温度差に応じて、次回の閾値設定までの時間間隔を決定する例を説明する。
なお、変形例2に係る車両用電源装置1の構成は、前記した実施形態と同じであるため、詳細な説明は省略する。
変形例2において、閾値設定部32は、閾値の設定を行う際に、温度センサ44から取得したバッテリ20の温度Tを、記憶装置に記憶させる。閾値設定部32は、さらに、取得したバッテリ20の温度Tと、前回の閾値の設定の際に取得したバッテリ20の温度Tpreとの差分(温度差ΔT)を算出する。
閾値設定部32は、温度差ΔTを、閾値設定部32は、温度差ΔTが温度差の所定値PVtを超えれば、次回の閾値設定までの時間間隔として、時間間隔TD3(第3の時間間隔)を設定する。閾値設定部32は、温度差ΔTが所定値PVt以下であれば、次回の閾値設定までの時間間隔として、時間間隔TD4(第4の時間間隔)を設定する。時間間隔TD4は、時間間隔TD3よりも長い時間である。
時間間隔の初期値としては、時間間隔TD3を設定することができる。温度差ΔTと比較する所定値PVtは、予め設定してBMS30の記憶装置に記憶させることができる。
<Modification 2>
In modification 2, an example will be described in which the threshold value setting unit 32 determines the time interval until the next threshold value setting according to the temperature difference from the previous threshold value setting when performing the threshold value setting.
Note that the configuration of the vehicle power supply device 1 according to Modification 2 is the same as that of the above-described embodiment, so a detailed explanation will be omitted.
In Modification 2, the threshold value setting unit 32 causes the storage device to store the temperature T of the battery 20 obtained from the temperature sensor 44 when setting the threshold value. The threshold setting unit 32 further calculates the difference (temperature difference ΔT) between the obtained temperature T of the battery 20 and the temperature T pre of the battery 20 obtained during the previous threshold setting.
If the temperature difference ΔT exceeds a predetermined value PV t of the temperature difference, the threshold value setting unit 32 sets the temperature difference ΔT as the time interval TD3 (third time interval). If the temperature difference ΔT is less than or equal to the predetermined value PV t , the threshold value setting unit 32 sets the time interval TD4 (fourth time interval) as the time interval until the next threshold value setting. The time interval TD4 is longer than the time interval TD3.
The time interval TD3 can be set as the initial value of the time interval. The predetermined value PV t to be compared with the temperature difference ΔT can be set in advance and stored in the storage device of the BMS 30 .

閾値設定部32は、前回の閾値設定時との温度差ΔTを算出することで、バッテリ20の温度変化が大きい状態かを判定することができる。温度差ΔTが所定値PVt以下であれば、次回の閾値設定までのバッテリ20の温度変化も小さいことが予想される。この場合には、次回の閾値設定までの時間間隔を、初期値(時間間隔TD3)よりも長くしても、監視部31による異常電流の検出精度に影響を与えにくい。さらに、閾値の更新頻度が低くなることで、BMS30の電力消費を低減することができる。 The threshold setting unit 32 can determine whether the temperature change of the battery 20 is large by calculating the temperature difference ΔT from the previous threshold setting. If the temperature difference ΔT is less than or equal to the predetermined value PV t , it is expected that the temperature change of the battery 20 until the next threshold value setting will be small. In this case, even if the time interval until the next threshold value setting is made longer than the initial value (time interval TD3), the abnormal current detection accuracy by the monitoring unit 31 is unlikely to be affected. Furthermore, the power consumption of the BMS 30 can be reduced by lowering the update frequency of the threshold value.

図9は、変形例2における閾値設定部32の処理を示すフローチャートである。
図9に示すように、閾値設定部32は、車両が停止すると(ステップS201:Yes)、最初の閾値設定の処理を行う(ステップS202)。ステップS202の処理は、図6のステップS01~S07と同じ処理であるため、詳細な説明は省略する。
閾値設定部32は、閾値を設定した後、BMS30の記憶装置に、前回の閾値設定におけるバッテリ20の温度Tpreが記憶されているかを確認する(ステップS203)。
閾値設定部32は、温度Tpreが記憶されていない場合は(ステップS203:No)、初期値の時間間隔TD3に従って次回の閾値設定の時間をタイマに設定し(ステップS204)、ステップS208に進む。
閾値設定部32は、温度Tpreが記憶されている場合は(ステップS203:Yes)、温度Tpreと、今回の閾値設定で温度センサ44から取得したバッテリ20の温度Tとの温度差ΔTを算出する(ステップS205)。閾値設定部32は、温度差ΔTを所定値PVtと比較する(ステップS206)。閾値設定部32は、温度差ΔTが所定値PVtを超えれば(ステップS206:Yes)、ステップS204に進み、時間間隔TD3に従って次回の閾値設定の時間をタイマに設定し、ステップS208に進む。閾値設定部32は、温度差ΔTが所定値PVt以下であれば(ステップS206:No)、時間間隔TD4に従って、次回の閾値設定の時間をタイマに設定し(ステップS207)、ステップS208に進む。
閾値設定部32は、今回の閾値設定で取得したバッテリ20の温度Tを、次回の閾値設定処理の際に使用するバッテリ20の温度Tpreとして記憶装置に記憶させる(ステップS208)。
BMS30は低電力モードに移行して(ステップS209)、次回の閾値設定の時間まで待機する。BMS30は、次回の閾値設定の時間になると(ステップS210)、低電力モードから通常モードに復帰し(ステップS211)、ステップS202に戻り、次の閾値設定を行う。
FIG. 9 is a flowchart showing the processing of the threshold value setting unit 32 in the second modification.
As shown in FIG. 9, when the vehicle stops (step S201: Yes), the threshold setting unit 32 performs the first threshold setting process (step S202). The process in step S202 is the same process as steps S01 to S07 in FIG. 6, so a detailed explanation will be omitted.
After setting the threshold, the threshold setting unit 32 checks whether the temperature T pre of the battery 20 at the previous threshold setting is stored in the storage device of the BMS 30 (step S203).
If the temperature T pre is not stored (step S203: No), the threshold setting unit 32 sets the time for the next threshold setting in the timer according to the initial value time interval TD3 (step S204), and proceeds to step S208. .
If the temperature T pre is stored (step S203: Yes), the threshold setting unit 32 calculates the temperature difference ΔT between the temperature T pre and the temperature T of the battery 20 acquired from the temperature sensor 44 in the current threshold setting. Calculate (step S205). The threshold setting unit 32 compares the temperature difference ΔT with a predetermined value PV t (step S206). If the temperature difference ΔT exceeds the predetermined value PV t (step S206: Yes), the threshold setting unit 32 proceeds to step S204, sets the time for the next threshold setting in the timer according to the time interval TD3, and proceeds to step S208. If the temperature difference ΔT is equal to or less than the predetermined value PV t (step S206: No), the threshold value setting unit 32 sets the time for the next threshold value setting in the timer according to the time interval TD4 (step S207), and proceeds to step S208. .
The threshold setting unit 32 stores the temperature T of the battery 20 obtained in the current threshold setting in the storage device as the temperature T pre of the battery 20 to be used in the next threshold setting process (step S208).
The BMS 30 shifts to low power mode (step S209) and waits until the next threshold value setting time. When the next threshold setting time comes (step S210), the BMS 30 returns from the low power mode to the normal mode (step S211), returns to step S202, and performs the next threshold setting.

なお、図9に示す閾値設定部32の処理は、車両が始動したときに終了する。時間間隔の設定は、初期値の時間間隔TD3にリセットされる。 Note that the processing of the threshold value setting unit 32 shown in FIG. 9 ends when the vehicle is started. The time interval setting is reset to the initial value of time interval TD3.

以上の通り、変形例2に係る車両用電源装置1は、以下の構成を備えることができる。
(7)閾値設定部32は、上限値および下限値の設定を行う際に、バッテリ20の温度Tと、前回の設定におけるバッテリ20の温度Tpreとの差分である温度差ΔTを算出する。閾値設定部32は、温度差ΔTが所定値PVtを超えれば、次回の上限値および下限値の設定までの時間間隔を、時間間隔TD3(第3の時間間隔)とする。閾値設定部32は、温度差ΔTが所定値PVt以下であれば、次回の上限値および下限値の設定までの時間間隔を、時間間隔TD3より長い時間間隔TD4(第4の時間間隔)とする。
As mentioned above, the vehicle power supply device 1 according to Modification 2 can have the following configuration.
(7) When setting the upper limit value and the lower limit value, the threshold value setting unit 32 calculates a temperature difference ΔT, which is the difference between the temperature T of the battery 20 and the temperature T pre of the battery 20 at the previous setting. If the temperature difference ΔT exceeds the predetermined value PV t , the threshold value setting unit 32 sets the time interval until the next setting of the upper limit value and the lower limit value as the time interval TD3 (third time interval). If the temperature difference ΔT is less than or equal to the predetermined value PV t , the threshold value setting unit 32 sets the time interval until the next setting of the upper limit value and the lower limit value as a time interval TD4 (fourth time interval) that is longer than the time interval TD3. do.

これによって、バッテリ20の温度変化が大きい状態では、閾値更新の頻度を高くし、バッテリ20の温度変化が小さい状態では、閾値更新の低くすることができる。これによって、監視部31による異常電流の検出精度を確保しつつ、BMS30の電力消費を低減することができる。 As a result, when the temperature change of the battery 20 is large, the threshold value can be updated more frequently, and when the temperature change of the battery 20 is small, the threshold value can be updated less frequently. Thereby, the power consumption of the BMS 30 can be reduced while ensuring the accuracy of abnormal current detection by the monitoring unit 31.

なお、変形例2では、2つの時間間隔(時間間隔TD3と時間間隔TD4)を設定する例を説明したが、3つ以上の時間間隔を設定しても良い。その場合、温度差ΔTと比較する所定値を、複数用意することができる。
例えば、時間間隔TD4よりさらに長い時間間隔TD4’を設定しても良い。この場合、閾値設定部32は、温度差ΔTを、第1の所定値PVv1と、第1の所定値PVv1より小さい第2の所定値PVv2と比較しても良い。閾値設定部32は、温度差ΔTが、第1の所定値PVv1を超えていれば、時間間隔TD3を設定する。閾値設定部32は、温度差ΔTが、第1の所定値PVv1以下であり、第2の所定値PVv2を超えていれば、時間間隔TD4を設定する。閾値設定部32は、温度差ΔTが、第2の所定値PVv2以下であれば、時間間隔TD4’を設定することができる。
In the second modification, an example in which two time intervals (time interval TD3 and time interval TD4) are set has been described, but three or more time intervals may be set. In that case, it is possible to prepare a plurality of predetermined values to be compared with the temperature difference ΔT.
For example, a time interval TD4' that is longer than the time interval TD4 may be set. In this case, the threshold value setting unit 32 may compare the temperature difference ΔT with the first predetermined value PV v1 and the second predetermined value PV v2 that is smaller than the first predetermined value PV v1 . The threshold setting unit 32 sets the time interval TD3 if the temperature difference ΔT exceeds the first predetermined value PV v1 . The threshold value setting unit 32 sets the time interval TD4 if the temperature difference ΔT is less than or equal to the first predetermined value PV v1 and exceeds the second predetermined value PV v2 . The threshold setting unit 32 can set the time interval TD4' if the temperature difference ΔT is less than or equal to the second predetermined value PV v2 .

変形例2は、変形例1と組み合わせることができる。
変形例1では、閾値設定部32は、車両の停止から所定時間内は時間間隔TD1を設定し、所定時間経過後の時間間隔TD2を設定していたが、変形例2を組み合わせて、閾値設定の際に、温度差ΔTと所定値PVとの比較を行っても良い。閾値設定部32は、車両の停止から所定時間内において、温度差ΔTが所定値以下であれば次回の閾値設定までの時間間隔を、時間間隔TD1より長くした時間間隔TD1’とすることができる。また、閾値設定部32は、車両の停止から所定時間経過後において、温度差ΔTが所定値PV以下であれば次回の閾値設定までの時間間隔を、時間間隔TD2より長くした時間間隔TD2’とすることができる。
なお、閾値設定部32が所定時間内で温度差ΔTと比較する所定値と、所定時間後に温度差ΔTと比較する所定値は、異なるものとしても良い。
Modification 2 can be combined with Modification 1.
In the first modification, the threshold setting unit 32 sets the time interval TD1 within a predetermined time from the stop of the vehicle, and sets the time interval TD2 after the elapse of the predetermined time. At this time, the temperature difference ΔT may be compared with a predetermined value PV. If the temperature difference ΔT is equal to or less than a predetermined value within a predetermined time from the stop of the vehicle, the threshold setting unit 32 can set the time interval until the next threshold setting to a time interval TD1' that is longer than the time interval TD1. . Further, the threshold value setting unit 32 sets the time interval until the next threshold value setting to a time interval TD2' which is longer than the time interval TD2 if the temperature difference ΔT is equal to or less than the predetermined value PV after a predetermined time has passed since the vehicle stopped. can do.
Note that the predetermined value with which the threshold value setting unit 32 compares the temperature difference ΔT within a predetermined time and the predetermined value with which the temperature difference ΔT is compared after a predetermined time may be different.

<その他の変形例>
変形例1および変形例2では、閾値設定部32が時間間隔を変更する判定基準として、温度センサ44で測定されるバッテリ20の温度Tを用いる例を示したが、この態様に限定されない。
例えば、BMS30が、バッテリ20の温度Tに加えて、車外の温度を測定する温度センサの測定値を取得できるようにしても良い。閾値設定部32は、車外の温度とバッテリ20の温度Tを比較しても良い。車外の温度とバッテリ20の温度Tの差が大きければ、バッテリ20の温度は、車外の温度に影響を受けて大きく変動することが予想される。閾値設定部32は、車外の温度とバッテリ20の温度Tの差が所定値より大きければ、閾値設定の更新頻度を高めても良い。
<Other variations>
In Modifications 1 and 2, an example is shown in which the threshold value setting unit 32 uses the temperature T of the battery 20 measured by the temperature sensor 44 as a criterion for changing the time interval, but the present invention is not limited to this embodiment.
For example, the BMS 30 may be able to acquire, in addition to the temperature T of the battery 20, the measured value of a temperature sensor that measures the temperature outside the vehicle. The threshold value setting unit 32 may compare the temperature outside the vehicle and the temperature T of the battery 20. If the difference between the temperature outside the vehicle and the temperature T of the battery 20 is large, it is expected that the temperature of the battery 20 will be influenced by the temperature outside the vehicle and fluctuate greatly. The threshold setting unit 32 may increase the frequency of updating the threshold setting if the difference between the temperature outside the vehicle and the temperature T of the battery 20 is larger than a predetermined value.

例えば、バッテリ20が、太陽光、雨、雪等の影響を受けやすい場所に設置されている場合、閾値設定部32は、太陽光や雨滴の検出を基準として、時間間隔を変更しても良い。太陽光の照射量が大きい場合は、バッテリ20の温度Tも大きく上昇することが考えられ、雨が降るとバッテリ20が冷やされて温度が大きく減少することが考えられる。
この場合、BMS30は、車両への太陽光の照射量を検出する光量センサや、車両に付着した雨滴を検出するレインセンサの測定値を取得できるようにしても良い。閾値設定部32は、これらの測定値が所定値を超える場合に、閾値設定の更新頻度を高めても良い。
あるいは、BMS30が、無線通信により外部サーバから天気予報を受信できるようにしても良い。閾値設定部32は、猛暑日、雨、雪等の、温度変化が大きいと予想される天気予報を受信した場合は、時間間隔を変更して、閾値設定の更新頻度を高めても良い。
For example, if the battery 20 is installed in a location susceptible to sunlight, rain, snow, etc., the threshold value setting unit 32 may change the time interval based on the detection of sunlight or raindrops. . When the amount of sunlight irradiation is large, the temperature T of the battery 20 is likely to rise significantly, and when it rains, the battery 20 is cooled and the temperature is likely to decrease significantly.
In this case, the BMS 30 may be configured to be able to acquire measured values from a light amount sensor that detects the amount of sunlight irradiated onto the vehicle or a rain sensor that detects raindrops attached to the vehicle. The threshold setting unit 32 may increase the frequency of updating the threshold setting when these measured values exceed a predetermined value.
Alternatively, the BMS 30 may be able to receive weather forecasts from an external server via wireless communication. When the threshold setting unit 32 receives a weather forecast in which a large change in temperature is expected, such as an extremely hot day, rain, or snow, the threshold setting unit 32 may change the time interval to increase the update frequency of the threshold setting.

前記した実施形態では、監視部31と閾値設定部32を、BMS30の機能の一つとして構成する例を説明したが、この態様に限定されない。
監視部31および閾値設定部32のいずれか一方または両方を、BMS30とは別の演算装置によって構成しても良い。この場合、別の演算装置は、BMS30と通信可能なものとすることができる。
例えば、監視部31を別の演算装置によって構成し、閾値設定部32を、BMS30の機能の一つとして構成しても良い。前記したように、監視部31は、車両の停止中に電圧センサ42の測定値に基づいてリレー41のオンおよびオフを制御する単純な処理を行うものである。そのため監視部31は、BMS30よりも製造コストが少なくかつ電力消費の少ない演算装置で構成することができる。そのため、監視部31として別の演算装置を設けるコストを低減することができる。
In the embodiment described above, an example has been described in which the monitoring unit 31 and the threshold value setting unit 32 are configured as one of the functions of the BMS 30, but the present invention is not limited to this aspect.
Either or both of the monitoring section 31 and the threshold value setting section 32 may be configured by a calculation device different from the BMS 30. In this case, another arithmetic device may be capable of communicating with BMS 30.
For example, the monitoring section 31 may be constituted by another arithmetic device, and the threshold value setting section 32 may be constituted as one of the functions of the BMS 30. As described above, the monitoring unit 31 performs a simple process of controlling ON and OFF of the relay 41 based on the measured value of the voltage sensor 42 while the vehicle is stopped. Therefore, the monitoring unit 31 can be configured with an arithmetic device that has lower manufacturing cost and consumes less power than the BMS 30. Therefore, the cost of providing a separate arithmetic device as the monitoring section 31 can be reduced.

なお、前記した実施形態では、閾値(上限値Vu、下限値Vl、所定値PVv、所定値PVt等)を用いた比較処理を説明している。比較処理の一例として、閾値の比較対象が「閾値以上」または「閾値以下」である場合に判定を行う態様を説明している場合、この態様のみに限定されない。比較処理は、閾値の比較対象が「閾値を超える」または「閾値未満」である場合に判定を行う態様も含むことができる。同様に、比較処理の一例として、閾値の比較対象が「閾値を超える」または「閾値未満」である場合に判定を行う態様を説明している場合、閾値の比較対象が「閾値以上」または「閾値以下」である場合に判定を行う態様も含むことができる。すなわち、閾値を用いた比較の態様は、前記した実施形態の例に厳密に解釈されるものではない。 In addition, in the embodiment described above, a comparison process using threshold values (upper limit value V u , lower limit value V l , predetermined value PV v , predetermined value PV t , etc.) is explained. As an example of the comparison process, when a mode is described in which a determination is made when a comparison target of a threshold value is "above a threshold value" or "below a threshold value", the present invention is not limited to this mode. The comparison process can also include a mode in which a determination is made when the comparison target of the threshold value is “exceeding the threshold value” or “less than the threshold value”. Similarly, as an example of the comparison process, if a method is described in which a determination is made when the threshold comparison target is "above the threshold" or "below the threshold", the threshold comparison target is "above the threshold" or "below the threshold". It may also include a mode in which a determination is made when the value is "below a threshold value". That is, the aspect of comparison using a threshold value is not strictly interpreted as the example of the embodiment described above.

1 車両用電源装置
2 バッテリパック
5 充放電経路
8 ジャンプスタート端子(端子)
20 バッテリ
30 BMS(バッテリマネジメントシステム)
31 監視部
32 閾値設定部
41 リレー(スイッチ)
42 電圧センサ(第1の電圧センサ)
43 電圧センサ(第2の電圧センサ)
44 温度センサ
6 車両負荷
7 車両電源
1 Vehicle power supply device 2 Battery pack 5 Charging/discharging path 8 Jump start terminal (terminal)
20 Battery 30 BMS (Battery Management System)
31 Monitoring section 32 Threshold setting section 41 Relay (switch)
42 Voltage sensor (first voltage sensor)
43 Voltage sensor (second voltage sensor)
44 Temperature sensor 6 Vehicle load 7 Vehicle power supply

Claims (7)

バッテリと、
前記バッテリを車両負荷および車両電源に接続する充放電経路と、
前記充放電経路に接続され、外部電源と接続されることで、当該外部電源に対する電力の入力および出力を可能とする端子と、
前記バッテリと前記充放電経路の間に設けられたスイッチと、
前記バッテリの電圧を測定する第1の電圧センサと、
車両の停止中に、前記第1の電圧センサで測定される前記バッテリの電圧を監視して、前記スイッチを制御する監視部と、
前記バッテリの電圧の監視に用いる上限値および下限値を設定する閾値設定部と、
を備え、
前記監視部は、前記バッテリの電圧が、前記上限値および前記下限値の間の範囲を逸脱する場合に、前記スイッチをオフにして、前記バッテリを前記充放電経路から遮断し、
前記閾値設定部は、前記バッテリの特性に応じた使用可能な電圧範囲に基づいて設定される第1の上限値および第1の下限値と、前記バッテリの温度に応じた異常電流の発生による電圧変動量に基づいて設定される第2の上限値および第2の下限値の中から、前記上限値および前記下限値を設定する、車両用電源装置。
battery and
a charging/discharging path connecting the battery to a vehicle load and a vehicle power source;
a terminal that is connected to the charge/discharge path and connected to an external power source to enable input and output of power to the external power source;
a switch provided between the battery and the charging/discharging path;
a first voltage sensor that measures the voltage of the battery;
a monitoring unit that monitors the voltage of the battery measured by the first voltage sensor and controls the switch while the vehicle is stopped;
a threshold setting unit that sets an upper limit value and a lower limit value used for monitoring the voltage of the battery;
Equipped with
The monitoring unit turns off the switch to cut off the battery from the charging and discharging path when the voltage of the battery deviates from a range between the upper limit value and the lower limit value,
The threshold value setting unit includes a first upper limit value and a first lower limit value that are set based on a usable voltage range according to the characteristics of the battery, and a voltage due to the occurrence of abnormal current according to the temperature of the battery. A vehicle power supply device that sets the upper limit value and the lower limit value from among a second upper limit value and a second lower limit value that are set based on a variation amount.
前記第1の電圧センサは、前記バッテリの一端側の前記スイッチと前記充放電経路の間と、前記バッテリの他端側との2点に接続され、2点間の電位差を測定する電圧センサであり、
前記監視部は、前記スイッチがオンのとき、前記第1の電圧センサの測定値を前記バッテリの電圧として取得し、
前記監視部は、前記スイッチがオフのとき、前記第1の電圧センサの測定値を前記バッテリと前記充放電経路の電位差として取得し、前記電位差が所定値以下になった場合に、前記スイッチをオンにする、請求項1記載の車両用電源装置。
The first voltage sensor is a voltage sensor that is connected to two points, between the switch on one end of the battery and the charging/discharging path, and the other end of the battery, and measures the potential difference between the two points. can be,
The monitoring unit acquires the measured value of the first voltage sensor as the voltage of the battery when the switch is on,
The monitoring unit acquires the measured value of the first voltage sensor as a potential difference between the battery and the charging/discharging path when the switch is off, and when the potential difference becomes a predetermined value or less, turns the switch off. The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is turned on.
前記バッテリの温度を測定する温度センサを備え、
前記閾値設定部は、
前記バッテリの温度に基づいて前記第1の上限値および前記第1の下限値を算出し、
前記第1の上限値および前記第2の上限値のいずれか低い方を前記上限値として設定し、
前記第1の下限値および前記第2の下限値のいずれか高い方を前記下限値として設定する、請求項1記載の車両用電源装置。
comprising a temperature sensor that measures the temperature of the battery,
The threshold value setting section includes:
calculating the first upper limit value and the first lower limit value based on the temperature of the battery;
The lower of the first upper limit value and the second upper limit value is set as the upper limit value,
The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the higher of the first lower limit value and the second lower limit value is set as the lower limit value.
前記バッテリを構成する複数のセルの電圧を測定する第2の電圧センサを備え、
前記閾値設定部は、前記バッテリの温度に応じた内部抵抗と許容電流に基づいて前記電圧変動量を算出し、
前記第2の電圧センサで測定された最小セル電圧に前記電圧変動量を足したものを、前記第2の上限値として算出し、
前記第2の電圧センサで測定された最大セル電圧から前記電圧変動量を差し引いたものを、前記第2の下限値として算出する、請求項3記載の車両用電源装置。
comprising a second voltage sensor that measures the voltage of a plurality of cells constituting the battery,
The threshold value setting unit calculates the voltage fluctuation amount based on the internal resistance and allowable current according to the temperature of the battery,
Calculating the sum of the voltage fluctuation amount to the minimum cell voltage measured by the second voltage sensor as the second upper limit value,
The vehicle power supply device according to claim 3, wherein the second lower limit value is calculated by subtracting the voltage fluctuation amount from the maximum cell voltage measured by the second voltage sensor.
前記閾値設定部は、前記車両の停止中に、時間間隔を空けて前記上限値および前記下限値の設定を繰り返し行う、請求項1記載の車両用電源装置。 The vehicle power supply device according to claim 1, wherein the threshold value setting unit repeatedly sets the upper limit value and the lower limit value at time intervals while the vehicle is stopped. 前記閾値設定部は、前記車両の停止から一定時間内は、第1の時間間隔で前記上限値および前記下限値の設定を行い、前記車両の停止から前記一定時間が経過した後は、前記第1の時間間隔より長い第2の時間間隔で、前記上限値および前記下限値の設定を行う、請求項5記載の車両用電源装置。 The threshold value setting section sets the upper limit value and the lower limit value at a first time interval within a certain period of time after the vehicle stops, and sets the upper limit value and the lower limit value at a first time interval after the certain period of time has elapsed from the stop of the vehicle. The vehicle power supply device according to claim 5, wherein the upper limit value and the lower limit value are set at a second time interval that is longer than the first time interval. 前記閾値設定部は、前記上限値および前記下限値の設定を行う際に、前記バッテリの温度と、前回の設定における前記バッテリの温度との差分を算出し、前記差分が所定値を超えれば、次回の前記上限値および前記下限値の設定までの時間間隔を、第3の時間間隔とし、前記差分が所定値以下であれば、次回の前記上限値および前記下限値の設定までの時間間隔を、前記第3の時間間隔より長い第4の時間間隔とする、請求項5または6記載の車両用電源装置。 When setting the upper limit value and the lower limit value, the threshold value setting unit calculates a difference between the temperature of the battery and the temperature of the battery in the previous setting, and if the difference exceeds a predetermined value, The time interval until the next setting of the upper limit value and the lower limit value is a third time interval, and if the difference is less than or equal to a predetermined value, the time interval until the next setting of the upper limit value and the lower limit value is set as a third time interval. 7. The vehicle power supply device according to claim 5, wherein the fourth time interval is longer than the third time interval.
JP2022206126A 2022-12-23 2022-12-23 Vehicle power supply device Active JP7444526B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022206126A JP7444526B1 (en) 2022-12-23 2022-12-23 Vehicle power supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022206126A JP7444526B1 (en) 2022-12-23 2022-12-23 Vehicle power supply device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7444526B1 true JP7444526B1 (en) 2024-03-06
JP2024090312A JP2024090312A (en) 2024-07-04

Family

ID=90096938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022206126A Active JP7444526B1 (en) 2022-12-23 2022-12-23 Vehicle power supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7444526B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170149261A1 (en) 2015-11-25 2017-05-25 Hyundai Motor Company Battery jump-starting method
JP2019046768A (en) 2017-09-07 2019-03-22 トヨタ自動車株式会社 Lithium ion secondary battery system
JP2021036763A (en) 2015-03-25 2021-03-04 株式会社Gsユアサ Monitoring device of power storage element, power storage device, and monitoring method of power storage element
JP2021197800A (en) 2020-06-12 2021-12-27 日立Astemo株式会社 In-vehicle battery control unit
JP2022181855A (en) 2021-05-27 2022-12-08 トヨタ自動車株式会社 vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021036763A (en) 2015-03-25 2021-03-04 株式会社Gsユアサ Monitoring device of power storage element, power storage device, and monitoring method of power storage element
US20170149261A1 (en) 2015-11-25 2017-05-25 Hyundai Motor Company Battery jump-starting method
JP2019046768A (en) 2017-09-07 2019-03-22 トヨタ自動車株式会社 Lithium ion secondary battery system
JP2021197800A (en) 2020-06-12 2021-12-27 日立Astemo株式会社 In-vehicle battery control unit
JP2022181855A (en) 2021-05-27 2022-12-08 トヨタ自動車株式会社 vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024090312A (en) 2024-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108432030B (en) Temperature monitoring device and method for battery pack
EP2574948B1 (en) Electric storage device monitor
EP2083494B1 (en) Abnormality detecting device for storage element, abnormality detecting method for storage element, abnormality detecting program for storage element, and computer-readable recording medium storing abnormality detecting program
JP5611368B2 (en) Battery control device, assembled battery charge rate calculation device, battery control method, and assembled battery charge rate calculation method
US9490646B2 (en) Device for controlling assembled battery
US9219377B2 (en) Battery charging apparatus and battery charging method
US8004239B2 (en) Battery management system for calculating charge and disharge powers
US8159186B2 (en) Power source system, power supply control method for the power source system, power supply control program for the power source system, and computer-readable recording medium with the power supply control program recorded thereon
US20100156356A1 (en) Method of quick charging lithium-based secondary battery and electronic device using same
EP2058891B1 (en) Charging control device for a storage battery
JP6802723B2 (en) Power storage device and power storage control method
US20120293112A1 (en) Battery module control system and battery module control method
JP6759668B2 (en) Power storage element management device, power storage device, and power storage system
JP7199021B2 (en) Management device, power storage system
US20140103859A1 (en) Electric storage system
WO2008065910A1 (en) Accumulator failure detecting device, accumulator failure detecting method, accumulator failure detecting program, and computer-readable recording medium containing the accumulator failure detecting program
JP2008141846A (en) Charging state prediction program, cable-less traffic system and its charging method
EP4105669A1 (en) Method for calculating battery degradation degree and apparatus for calculating battery degradation degree
EP4175011A1 (en) Management device and power supply system
JP7444526B1 (en) Vehicle power supply device
JP2003282155A (en) Abnormality detection device of battery pack and abnormality detection method therefor
JP7523200B2 (en) Vehicle power supply device
US11581589B2 (en) Management device, energy storage apparatus, cause analysis method, engine-driven vehicle, and electric vehicle
JPH10210666A (en) Charge control method
JP5772615B2 (en) Power storage system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240123

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7444526

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

SZ02 Written request for trust registration

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R316Z02