JPWO2019159598A1 - 電池制御装置 - Google Patents

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Abstract

高電圧リレーのＯＦＦをより確実に行うことができる電池制御装置。電池制御装置１は、二次電池である高電圧電池１０２と外部装置との電気的接続をオン／オフするスイッチ部としての高電圧リレー５と、電池制御装置１の異常時に高電圧リレー５をオフさせる第一の切断処理機能、および、第一の切断処理機能の異常を検知して高電圧リレー５をオフさせる第二の切断処理機能を有する切断制御部としての電源ＩＣ６を備える。

Description

本発明は、電池制御装置に関する。
電気自動車およびハイブリッド型自動車においては、リチウム単電池等の二次電池セル（単電池とも呼ばれる）を直列または直並列に複数個接続した組電池を、更に複数個直列または直並列に接続した電池モジュールを使用している。蓄電装置は、電池モジュールを複数個直列または直並列に接続したものと、それらの電池モジュールを制御する電池制御装置とを備えている。
通常、蓄電装置とモータを駆動するためのインバータ制御装置との間には、電力を供給及び遮断するための高電圧リレーが備えられている。高電圧リレーは、電力供給ラインのプラス側とマイナス側にそれぞれ備えられている。システム構成によっては、更にリレーに直列に電流制限抵抗を接続したプリチャージリレーが設けられたり、二次電池に充電するための充電器リレーが設けられたりする。
一般的にリチウムイオン電池を搭載した車両には、リチウムイオン電池を安全に使用するために過充電、過放電を防止するシステムが備えられているが、近年、ISO26262規格に代表される様に車両の安全に対する要求が更に高まってきている。リチウムイオン電池を搭載した車両では、一般的に、蓄電装置に異常が有れば高電圧リレーを遮断（ＯＦＦ）するシステム構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０−２００５５３号公報
しかしながら、従来は、電池や電池制御装置の異常を検知して高電圧リレーをＯＦＦにしていたが、高電圧リレーをＯＦＦにする処理に異常が生じた場合に、高電圧リレーをＯＦＦにできないという問題があった。
例えば、電池セルの過充電を検知してマイコンが高電圧リレーをＯＦＦにするシステムにおいて、仮にマイコンが異常（例えば、暴走などの異常）となった場合、マイコンの動作を監視するWatchdog Timer機能が働きマイコンをリセットする。マイコンのリセットにより高電圧リレーがＯＦＦされる。しかし、マイコンへのリセット信号がＨｉｇｈ側（又はＬｏｗ側）へ固着した場合には、高電圧リレーをＯＦＦすることができない。
本発明の一態様によれば、電池制御装置は、電池と外部装置との電気的接続をオン／オフするスイッチ部と、電池制御装置の異常時に前記スイッチ部をオフさせる第一の切断処理機能、および、前記第一の切断処理機能の異常を検知して前記スイッチ部をオフさせる第二の切断処理機能を有する切断制御部と、を備え、前記電池を監視し制御する。
本発明によれば、電池と外部装置との電気的接続をオン／オフするスイッチ部をＯＦＦにする従来の切断処理機能が異常の場合でも、第二の切断処理機能によりスイッチ部をＯＦＦすることができる。
図１は、電池制御システムの構成の一例を示す図である。 図２は、高電圧リレーの制御を説明する図である。 図３は、第二の切断処理機能の第１の例を説明するためのフロー図である。 図４は、第二の切断処理機能の第２の例を説明するためのフロー図である。 図５は、リセット信号のＨｉｇｈ固着検知の一例を説明する図である。 図６は、診断用とＬｏｗアサート用とを兼用するドライバの一例を示す図である。 図７は、第２の実施の形態を示す図である。 図８は、フェールセーフ信号を用いた場合の切断処理を説明する図である。 図９は、マイコン監視装置を備えた場合の切断処理を説明する図である。
以下、図を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は、電池制御装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）１を有する電池制御システムの構成の一例を示す図である。図１に示す電池制御システムには、電池制御装置１、上位コントローラ１００、高電圧電池１０２、高電圧リレー群１２０を備えている。なお、高電圧電池１０２は、外部装置であるインバータ１３０およびチャージャー１３１と接続される。
電池制御装置１は、通信線１０１を介して上位コントローラ１００と通信を行う。高電圧電池１０２は複数の単電池（電池セルとも呼ばれる）で構成されている。図１に示す例では、高電圧電池１０２はＮ個の単電池１０２−１〜１０２−Ｎを直列に接続して構成されている。各単電池１０２−１〜１０２−Ｎの電圧は、電圧検出線１０３−１、１０３−２〜１０３−Ｎ、１０３−Ｍを用いて電池制御装置１により検出される。
高電圧電池１０２は高電圧リレー群１２０を介してインバータ１３０およびチャージャー１３１と接続される。高電圧リレー群１２０には、メインプラスリレー１２１、プリチャージリレー１２２、メインマイナスリレー１２３、チャージャープラスリレー１２４およびチャージャーマイナスリレー１２５が設けられている。高電圧電池１０２のプラス側は、電池側高電圧プラス配線１１０によりメインプラスリレー１２１、プリチャージリレー１２２およびチャージャープラスリレー１２４に接続されている。高電圧電池１０２のマイナス側は、電池側高電圧マイナス配線１１１によりメインマイナスリレー１２３およびチャージャーマイナスリレー１２５に接続されている。
メインプラスリレー１２１およびメインマイナスリレー１２３は、負荷側高電圧プラス配線１１０−１および負荷側高電圧マイナス配線１１１−１によってインバータ１３０に接続されている。プリチャージリレー１２２の負荷側高電圧プラス配線１１０−２は、プリチャージ抵抗１３３を介してメインプラスリレー１２１の負荷側高電圧プラス配線１１０−１に接続されている。チャージャープラスリレー１２４およびチャージャーマイナスリレー１２５は、負荷側高電圧プラス配線１１０−３および負荷側高電圧マイナス配線１１１−２によってチャージャー１３１に接続されている。なお、車両システムによってはチャージャー１３１やチャージャー用のリレー１２４，１２５が無いシステムもある。
電池制御装置１には、ＦＥＴ１４１，１４２，１４３，１４４，１４５で構成されるリレードライバ群１４０が設けられている。メインプラスリレー１２１のＯＮ／ＯＦＦ（すなわち、接続および遮断）は、コイル電流線１５１を介してＦＥＴ１４１によって制御される。プリチャージリレー１２２のＯＮ／ＯＦＦは、コイル電流線１５２を介してＦＥＴ１４２によって制御される。メインマイナスリレー１２３のＯＮ／ＯＦＦは、コイル電流線１５３を介してＦＥＴ１４３によって制御される。チャージャープラスリレー１２４のＯＮ／ＯＦＦは、コイル電流線１５４を介してＦＥＴ１４４によって制御される。チャージャーマイナスリレー１２５のＯＮ／ＯＦＦは、コイル電流線１５５を介してＦＥＴ１４５によって制御される。コイル電流線１５１〜１５５は車両の低電圧電源２に接続されている。
図２は、電池制御装置１による高電圧リレーの制御を説明する図であり、図１の高電圧リレー群１２０に設けられたメインプラスリレー１２１、プリチャージリレー１２２、メインマイナスリレー１２３、チャージャープラスリレー１２４およびチャージャーマイナスリレー１２５のいずれか一つに関して示したものである。すなわち、図２における高電圧リレー５は、図１の高電圧リレー群１２０に設けられたメインプラスリレー１２１、プリチャージリレー１２２、メインマイナスリレー１２３、チャージャープラスリレー１２４およびチャージャーマイナスリレー１２５のいずれかに対応しており、リレードライバ１１は図１のリレードライバ群１４０に設けられたＦＥＴ１４１〜１４５のいずれかに対応している。
例えば、高電圧リレー５をメインプラスリレー１２１とした場合には、リレードライバ１１はＦＥＴ１４１を表している。高電圧リレー５には、高電圧電池側配線３および負荷側配線４が接続されている。高電圧電池側配線３は図１の配線１１０，１１１のいずれかに対応し、負荷側配線４は図１の配線１１０−１，１１０−２，１１０−３，１１１−１，１１１−２のいずれかに対応している。
マイコン９は電池制御装置１内の演算処理を行う。バッファー回路１０は、マイコン９の指示によりリレードライバ１１を駆動する。リレードライバ１１は、ＯＮする（又はＰＷＭデューティを広げる）ことでリレーコイル線１２の電流を増加させ高電圧リレー５をＯＮさせる。逆に、リレードライバ１１がＯＦＦする（又はＰＷＭデューティを狭める）ことでリレーコイル線１２の電流を低下させ高電圧リレー５をＯＦＦさせる。
電源ＩＣ６は、電源供給線１３，１４，１５によりマイコン９や他の回路へ電源を供給している。電源ＩＣ６には、保護回路７が設けられた電源供給線８を介して車両の低電圧電源２が供給される。保護回路７は車両ノイズから電源ＩＣ６を保護している。通信線２０は電源ＩＣ６とマイコン９間の通信を行っている。リセット信号２２はマイコン９をリセットするための信号である。本実施の形態では電源ＩＣ６の診断回路２３によりリセット信号２２がＨｉｇｈ状態からＬｏｗアサートされてＬｏｗ状態に変更されると、そのリセット信号２２を受信したマイコン９がリセットされる。マイコン９に内蔵された診断回路２４においても、リセット信号２２の異常診断を行っている。マイコンの種類によっては、マイコン９が自身をリセットするための信号を生成するような構成とすることもできる。
電源ＩＣ６内に内蔵されているWatchdog Timer２１は、常にマイコン９の動作を監視している。マイコン９は定期的に通信線２０を介して電源ＩＣ内のWatchdog Timer２１をリフレッシュしている。通信線２０は、マイコン９が電源ＩＣ６内の診断異常フラグ等を読む場合にも用いられる。電源ＩＣ６は、マイコン９の異常でWatchdog Timer２１のリフレッシュが停止すると、一定時間経過後にマイコン９の異常と判断し、リセット信号２２をＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態に変更してマイコン９をリセットさせ、マイコン９の復帰を試みる。ここで、マイコン異常の判断をリフレッシュ停止から一定時間経過後に行っているのは、確実にマイコン故障と断定するための判断時間を確保するためである。なお、一定時間はシステムにより数ｍｓから数sec程度に設定される。
マイコン９のリセットによりＰＷＭ出力２７が初期値（Ｌｏｗ）となると、リレードライバ１１がＯＦＦする。その結果、高電圧リレー５のコイルに流れる電流が遮断され高電圧リレー５がＯＦＦする。
リセット信号２２はラッチ回路２５にも入力される。ラッチ回路２５は、リセット信号２２がＨｉｇｈ状態からＬｏｗ状態へとＬｏｗアサートされると、ラッチ出力信号２６がＬｏｗ状態になってバッファー回路１０の出力がＰＷＭ信号２７の信号を出力する。この場合、マイコン９はリセットしているためＰＷＭ出力はＬｏｗである。その結果、リレードライバ１１のゲート電圧がＬｏｗとなりリレードライバ１１がＯＦＦし、高電圧リレー５のコイルに流れる電流が遮断され高電圧リレー５がＯＦＦする。ラッチ回路２５は、強制リレーＯＦＦ信号２８によってもラッチ出力信号２６をＨｉｇｈ状態とすることができる。すなわち、ラッチ回路２５は、強制リレーＯＦＦ信号２８が入力されるとラッチ出力信号２６をＨｉｇｈ状態とし、バッファー回路１０の出力をハイインピーダンスとする。
このように、電池制御装置１においては、マイコン９をリセットした際（マイコンリセット時）に高電圧リレー５がＯＦＦする構成としている。また、電源供給線１３〜１５からの電源供給が停止される電源供給停止時にも、マイコンリセット時と同様にリレードライバ１１のゲート電圧が低下するため、高電圧リレー５がＯＦＦすることになる。電源ＩＣ６にはフェールセーフ信号３０の出力があるが、本実施の形態では図２に示すようにプルダウン抵抗３１でプルダウンし未使用としている。なお、符号３２，３３，３４，３５で示す回路素子は抵抗である。マイコン９は、ＡＤ入力３６によりリレードライバ１１のドレイン電圧をモニタしている。
近年、機能安全の観点で、電池システムに異常があった場合にシステムを安全に停止できるかが問題になってくる。通常、図１に示すような電池制御システムでは、電池制御装置１が高電圧電池１０２の過充電や過放電を検知すると、高電圧リレー５をＯＦＦして高電圧電池１０２への充放電を停止し安全状態へ移行する。この場合、マイコン９は、ＰＷＭ出力２７をＬｏｗ出力にして高電圧リレー５をＯＦＦするように動作する。
また、電池制御装置１に異常があった場合には、以下のような切断処理により高電圧リレー５をＯＦＦする。すなわち、マイコン９に異常があって電源ＩＣ６内のWatchdog Timer２１をリフレッシュできない場合には、電源ＩＣ６がリセット信号２２をＬｏｗアサートしてマイコン９をリセットし、高電圧リレー５をＯＦＦに移行させる。
しかしながら、従来の電池制御システムでは、マイコン９をリセットする経路に異常があった場合、マイコン９をリセットできず高電圧リレー５をＯＦＦさせることができないという問題があった。
本実施の形態では、上記のような問題を解決するために、電池制御装置１に異常が生じたときに従来の切断処理機能（以下では、第一の切断処理機能と呼ぶ）で高電圧リレー５をＯＦＦさせることができない場合でも、以下に説明する第二の切断処理機能によって高電圧リレー５をＯＦＦできるような構成とした。図３，４は、第二の切断処理機能の具体的例を説明するためのフロー図である。
（第二の切断処理機能の第１の例）
まず、図３に示す第二の切断処理機能の第１の例について説明する。ここでは、正常動作中（１００１）において、マイコン９のリセット信号２２がＨｉｇｈ側に固着する（１００２）という異常が発生した場合の切断処理について説明する。この場合、電源ＩＣ６内の診断回路２３がリセット信号２２のＨｉｇｈ固着を検知し、電源ＩＣ６内のフラグをセットする（１００３）。なお、診断回路２３におけるリセット信号２２のＨｉｇｈ固着を検知する方法の詳細は後述する。
マイコン９は、通信線２０を介して電源ＩＣ６内のフラグを確認すると（１００４）、所定時間経過後にＰＷＭ出力２７を制御し（１００５）、高電圧リレー５をＯＦＦさせる（１００６）。これにより、高電圧電池１０２への充放電が停止され（１００７）、電池制御システムを安全状態へ遷移させることができる。ここで、フラグの確認から所定時間経過後に高電圧リレー５をＯＦＦさせているのは、確実にマイコン故障と断定するための判断時間を確保するためであるが、所定時間経過を待たずに高電圧リレー５をＯＦＦさせるようにしても良い。なお、所定時間はシステムにより数ｍｓから数sec程度に設定される。
（第二の切断処理機能の第２の例）
次に、図４を参照して第二の切断処理機能の第２の例について説明する。第２の例も、正常動作中（１００１）において、マイコン９のリセット信号２２がＨｉｇｈ側に固着する（１００２）という異常が発生した場合の切断処理である。図３の場合と同様に、電源ＩＣ６内の診断回路２３がリセット信号２２のＨｉｇｈ固着を検知し、電源ＩＣ６内のフラグをセットする（１００３）。
電源ＩＣ６は、セットされたフラグが所定時間経過するまでセットされたままである場合には、電源供給線１３〜１５からの電源供給を停止する（１１０４）。その結果、マイコン９が動作を停止する（１１０５）。これにより、マイコン周辺のハードウェアロジックにより高電圧リレー５がＯＦＦし（１１０６）、最終的に高電圧電池１０２への充放電を停止する（１１０７）。なお、フラグがセットされた状態が所定時間経過してから電源供給停止を行っているが、所定時間経過を待たずに電源供給を停止しても良い。上述したステップ１１０４における電源供給の停止方法には、電源ＩＣ６そのものが再起動する場合や、電源ＩＣ６がスリープすることにより動作停止する場合も含んでいる。
（Ｈｉｇｈ固着の検知方法について）
図５は、電源ＩＣ６によるリセット信号２２のＨｉｇｈ固着検知の一例を説明する図である。電源ＩＣ６内には、リセット信号２２をＬｏｗレベルへ駆動するためのドライバ５０１が設けられている。診断回路２３には、リセット信号２２がＨｉｇｈ固着していないか試すための診断用ドライバ５０２、および、診断用ドライバ５０２に流れる電流を検出するための電流検出抵抗５０３が設けられている。診断回路２３は、所定のインターバルで診断処理を実行する。
非診断時には診断用ドライバ５０２はＯＦＦ状態になっており、診断時には診断用ドライバ５０２を短時間だけＯＮ状態にする。診断用ドライバ５０２をＯＮすると、電流検出抵抗５０３に電流ｉtが流れる。診断回路２３は、このときの電流検出抵抗５０３に掛かる電圧ｖt（プルアップ抵抗３２と電流検出抵抗５０３とで分圧された電圧）を検出し、式（１）により電流ｉtを算出する。なお、Ｒ_testは電流検出抵抗５０３の抵抗値である。
ｉt＝ｖt/Ｒ_test …（１）
そして、式（２）により、プルアップ抵抗３２の抵抗値Ｒ_pullupを算出する。リセット信号２２が正常の場合のｉtをｉt(正常)とし、リセット信号２２がＨｉｇｈ固着している場合のｉtをｉt(High固着)とすると、ｉt(正常)＜ｉt(High固着)であるから、式（２）の右辺第１項についてはＶＣ１/ｉt(正常)＞ＶＣ１/ｉt(High固着)となる。ＶＣ１は電源供給線１４による供給電圧である。予め、Ｈｉｇｈ固着を判定するためのＲ_short判定閾値を定めておき、式（２）により算出された抵抗値Ｒ_pullupが条件式（３）を満足する場合には、リセット信号２２がＨｉｇｈ固着であると判定する。この場合、診断用ドライバ５０２のＯＮ時間が長いとマイコン９が実際にリセット動作に移行してしまうので、マイコン９がリセットしない程度の短時間ＯＮとする必要がある。
Ｒ_pullup＝ＶＣ１/ｉt−Ｒ_test …（２）
Ｒ_pullup＜Ｒ_short判定閾値 …（３）
なお、図６に示すように、図５の診断用ドライバ５０２とドライバ５０１を一つのドライバ５２１で実現するようにしても良い。この場合、ドライバ５２１のゲート駆動パルスを、診断時には短時間（Test用パルス）とし、マイコン９をリセット動作させる場合には長い時間（ドライブ用パルス）とする。
上述した第１および第２の例では、リセット信号２２は通常時Ｈｉｇｈへプルアップされ、Ｌｏｗでリセット動作する場合について説明したが、本発明は、リセット信号２２を常時Ｌｏｗレベルへプルダウンし、リセット信号２２をＨｉｇｈとすることでマイコン９をリセットさせる構成にも適用できる。その場合、診断回路２３はリセット信号２２のＬｏｗ固着異常を検知するように構成される。
上述したように構成された第１の実施形態の電池制御装置１は、次のような作用効果を奏する。
（１）電池制御装置１は、二次電池である高電圧電池１０２と、図１に示すインバータ１３０との電気的接続をオン／オフする高電圧リレー５と、電池制御装置１の異常時に高電圧リレー５をオフさせる第一の切断処理機能、および、第一の切断処理機能の異常を検知して高電圧リレー５をオフさせる第二の切断処理機能を有する図２の電源ＩＣ６およびマイコン９と、を備える。
なお、インバータ１３０は外部装置であり、高電圧リレー５はスイッチ部であり、電源ＩＣ６およびマイコン９は切断制御部である。
第一の切断処理機能としては、マイコン９に異常があって電源ＩＣ６内のWatchdog Timer２１をリフレッシュできない場合に、リセット信号２２をＬｏｗアサートしてマイコン９をリセットし、高電圧リレー５をＯＦＦに移行させる切断処理である。この第一の切断処理機能に異常が生じてマイコン９のリセットができない場合には、電源ＩＣ６は、第一の切断処理機能の異常を検知して高電圧リレー５をオフさせる第二の切断処理を行う。
このように、第一の切断処理機能と第二の切断処理機能とを行う電源ＩＣ６およびマイコン９（切断制御部）を備えたことにより、高電圧リレー５をＯＦＦにする第一の切断処理機能に異常が発生した場合でも、第二の切断処理機能により高電圧リレー５をＯＦＦすることができる。そのため、異常時において電池システムを安全に停止する処理をより確実に行うことができる。
（２）また、マイコン９は、高電圧電池１０２の過充電および過放電を検知する機能を有し、電源ＩＣ６がマイコン９を監視するマイコン監視装置としての機能を有する。第二の切断処理機能として、電源ＩＣ６が第一の切断処理機能の異常、実施の形態の例では、図３に記載のリセット信号２２のＨｉｇｈ固着という異常を検知してフラグをセットし、マイコン９がそのフラグを検知して高電圧リレー５をオフ動作させる。そのため、第一の切断処理機能の異常が生じても、第二の切断処理機能により高電圧リレー５を確実にＯＦＦすることができる。
（３）さらにまた、マイコン９は、高電圧電池１０２の過充電および過放電を検知する機能を有し、電源ＩＣ６はマイコン９を監視するマイコン監視装置としての機能を有する。電源ＩＣ６は、第二の切断処理機能として、マイコン９への電源供給を停止させる。実施の形態の例では、図４に示すように、第二の切断処理機能として、リセット信号２２のＨｉｇｈ固着という第一の切断処理機能の異常を検知してフラグをセットし、マイコン９への電源供給を停止させる。上述したように、ここでの電源供給停止には、電源ＩＣ６の再起動やスリープによる動作停止に起因する電源供給停止も含む。そのため、第一の切断処理機能の異常が生じても、第二の切断処理機能により高電圧リレー５を確実にＯＦＦすることができる。
−第２の実施の形態−
図７は、電池制御装置の第２の実施の形態を示す図である。上述した第１および第２の例で示した第二の切断処理機能では、リセット信号２２を利用した第一の切断処理機能に異常が生じた場合に、マイコン９の指示により、または、マイコン９の動作が停止することにより高電圧リレー５をＯＦＦするようにした。一方、以下に説明する第２の実施の形態では、第一の切断処理機能に異常が生じた場合には、電源ＩＣ６のフェールセーフ信号３０を使用してマイコン９を介さずに高電圧リレー５をＯＦＦするようにした。
図７に示すように、フェールセーフ信号３０はプルアップ抵抗２３１によってプルアップされている。電源ＩＣ６は、マイコン９による第１の切断処理機能に異常を検知したとき、ドライバ２３２をＯＮすることにより、フェールセーフ信号３０をＬｏｗアサートすることができる。フェールセーフ信号３０がＬｏｗアサートされると、ラッチ回路２５の出力３４０がＨｉｇｈへセットされる。その結果、バッファー回路１０の出力がハイインピーダンスとなり、リレードライバ１１はゲート信号がプルダウン抵抗２９でプルダウンされることからＯＦＦとなり、最終的に高電圧リレー５がＯＦＦとなる。電池制御装置１のその他の構成については、図２に記載の電池制御装置１と同様である。
なお、第１の切断処理機能の異常は、たとえば、リセット信号２２のＨｉｇｈ固着である。
このように、第２の実施の形態の電池制御装置は図７に示すように構成され、フェールセーフ信号３０を使用することで、マイコン９の動作を介せず高電圧リレー５をＯＦＦすることができる。この場合、マイコン９を介在せず高電圧リレー５をＯＦＦできるので、安全状態に早く移行でき、制御が簡単になるという利点がある。
図８は、図７に示すようにフェールセーフ信号３０を用いて高電圧リレー５をＯＦＦにする場合の切断処理のフロー図である。図８を参照して、リセット信号２２がＨｉｇｈ固着した場合の第二の切断処理機能について説明する。車両正常動作中（１００１）にリセット信号２２がＨｉｇｈ固着（１００２）した場合、第二の切断処理機能として、電源ＩＣ６がリセット信号２２のＨｉｇｈ固着を検知し（１２０３）、フェールセーフ信号３０をＬｏｗアサートしてラッチ回路２５の出力３４０をＨｉｇｈへセットする（１２０４）。その結果、バッファー回路１０の出力がハイインピーダンスとなり、高電圧リレー５がＯＦＦされることになる。すなわち、電源ＩＣ６はマイコン９を介さずに高電圧リレー５をＯＦＦする。高電圧リレー５のＯＦＦにより高電圧電池１０２への充放電が停止する（１２０５）。
なお、ステップ１２０４の処理を実施する際には、多くの場合、ステップ１２０３の状態（リセット信号２２のＨｉｇｈ固着）が一定時間継続した場合にステップ１２０４へ移行する。その後、ステップ１２０５の処理により高電圧電池１０２への充放電が禁止される。
第２の実施の形態の電池制御装置は、図７の構成により以下のような作用効果を奏する。電池制御装置は、高電圧電池１０２の過充電および過放電を検知するマイコン９と、マイコン９を監視するマイコン監視装置としての電源ＩＣ６と、を備え、電源ＩＣ６は、第二の切断処理機能として、第一の切断処理機能の異常を検知し、マイコン９を介さずに高電圧リレー５をオフ動作させる。例えば、図８に示すように、第二の切断処理機能として、リセット信号２２のＨｉｇｈ固着という第一の切断処理機能の異常を検知し、フェールセーフ信号３０をＬｏｗアサートして高電圧リレー５をオフ動作させる。
その結果、第１の実施の形態の場合と同様に、高電圧リレー５をＯＦＦにする第一の切断処理機能に異常が発生した場合でも、第二の切断処理機能により高電圧リレー５をＯＦＦすることができ、異常時において電池システムを安全に停止する処理をより確実に行うことができる。
さらに、第２の実施の形態では、マイコン９を介さずに高電圧リレー５をＯＦＦすることで、電池システムを安全な状態へ移行させることができる。
また、ハードウェアによる実行が支配的であるため、第１の実施の形態の場合と比べてマイコンプログラムがシンプルになる。さらにまた、マイコン９による判断が入らないため、第１の実施の形態の場合と比べて安全状態へ移行しやすい。
上述した第１および第２の実施の形態では、電源ＩＣ６がマイコン監視装置としての機能を有していて、Watchdog Timer機能によりマイコン９の異常を検知し、マイコン９をリセットする構成とした。このように、電源ＩＣ６が備えている機能をマイコン９の監視機能に利用することで、マイコン監視機能に関するコストを抑えることができる。しかし、必ずしも電源ＩＣ６がマイコン監視装置を兼用する必要はなく、電源ＩＣ６とは別にマイコン監視機能（マイコン監視装置）を設けるようにしても良い。図９は、そのようなマイコン監視装置を備えた場合の切断処理の一例を示すフロー図である。なお、図９の処理でマイコン監視装置を電源ＩＣ６としたものの一例が、図８に示したフロー図である。
なお、マイコン監視機能（マイコン監視装置）とは、少なくとも、Watchdog Timer機能を有し、かつ、マイコン異常を判断した場合にマイコン９をリセットすることができる機能（装置）を意味する。
図９において、車両正常動作中（１００１）に第一の切断処理機能に異常が発生すると（１３０２）、マイコン監視装置が第一の切断処理機能の異常を検知する（１３０３）。第一の切断処理機能の異常を検知したマイコン監視装置は高電圧リレー５をＯＦＦする（１３０４）。これにより、高電圧電池１０２への充放電が停止する（１３０５）。高電圧リレー５をＯＦＦする方法としては、例えば、上述したようにマイコン９をリセットしたりマイコン９への電源供給を停止したりして高電圧リレー５をＯＦＦしても良いし、図７の構成のようにフェールセーフ信号３０を用いて高電圧リレー５をＯＦＦしても良い。
上記では、種々の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。例えば、上述した実施の形態では車両に搭載される二次電池の二次電池制御装置を例に説明したが、本発明は、車両用二次電池以外の二次電池の二次電池制御装置にも適用できる。
１…電池制御装置、５…高電圧リレー、６…電源ＩＣ、９…マイコン、１１…リレードライバ、２２…リセット信号、２３，２４…診断回路、２５…ラッチ回路、３０…フェールセーフ信号、１００…上位コントローラ、１０２…高電圧電池、１２０…高電圧リレー群、１２１…メインプラスリレー、１２２…プリチャージリレー、１２３…メインマイナスリレー、１２４…チャージャープラスリレー、１２５…チャージャーマイナスリレー、１３０…インバータ、１３１…チャージャー、１４０…リレードライバ群、２３２，５０１，５２１…ドライバ、５０２…診断用ドライバ

Claims (7)

  1. 電池と外部装置との電気的接続をオン／オフするスイッチ部と、
    電池制御装置の異常時に前記スイッチ部をオフさせる第一の切断処理機能、および、前記第一の切断処理機能の異常を検知して前記スイッチ部をオフさせる第二の切断処理機能を有する切断制御部と、を備え、
    前記電池を監視し制御する電池制御装置。
  2. 請求項１に記載の電池制御装置において、
    前記切断制御部は、前記電池の過充電および過放電を検知するマイコンと、前記マイコンを監視するマイコン監視装置と、を備え、
    前記第二の切断処理機能として、前記マイコン監視装置が前記第一の切断処理機能の異常を検知してフラグをセットし、前記マイコンが前記フラグを検知して前記スイッチ部をオフ動作させる、電池制御装置。
  3. 請求項１に記載の電池制御装置において、
    前記切断制御部は、前記電池の過充電および過放電を検知するマイコンと、前記マイコンを監視するマイコン監視装置と、を備え、
    前記マイコン監視装置は、前記第二の切断処理機能として、前記マイコンへの電源供給を停止させる、電池制御装置。
  4. 請求項１に記載の電池制御装置において、
    前記切断制御部は、前記電池の過充電および過放電を検知するマイコンと、前記マイコンを監視するマイコン監視装置と、を備え、
    前記マイコン監視装置は、前記第二の切断処理機能として、前記第一の切断処理機能の異常を検知し、前記マイコンを介さずに前記スイッチ部をオフ動作させる、電池制御装置。
  5. 請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の電池制御装置において、
    前記第一の切断処理機能の異常は、前記マイコンをリセットするためのリセット信号の異常である、電池制御装置。
  6. 請求項５に記載の電池制御装置において、
    前記リセット信号は、前記マイコン監視装置が前記第一の切断処理機能の異常を検出したときに前記マイコンへ送信され、
    前記リセット信号を受信した前記マイコンは前記スイッチ部をオフさせる、電池制御装置。
  7. 請求項２から請求項６までのいずれか一項に記載の電池制御装置において、
    前記マイコン監視装置は前記マイコンへ電源を供給する電源ＩＣである、電池制御装置。
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