WO2007029673A1 - 蓄電機器状態検出装置 - Google Patents

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WO2007029673A1
WO2007029673A1 PCT/JP2006/317501 JP2006317501W WO2007029673A1 WO 2007029673 A1 WO2007029673 A1 WO 2007029673A1 JP 2006317501 W JP2006317501 W JP 2006317501W WO 2007029673 A1 WO2007029673 A1 WO 2007029673A1
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voltage
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block
storage device
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PCT/JP2006/317501
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Kimiyasu Kakiuchi
Yohsuke Mitani
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a capacitor state detection device particularly for a power storage device using a capacitor.
  • the electric power of the capacitor is also supplied to the motor at the time of rapid acceleration, so that steeper acceleration is possible than in the case of a battery alone.
  • the life of the capacitor may be significantly reduced, and in some cases, it may be damaged.
  • FIG. 11 is a block circuit diagram showing a conventional method of detecting an abnormality in a power storage device.
  • FIG. 11 when electric power is charged from the DC power source 1 to the plurality of capacitors 2 with a rated voltage of 2.5 V, how much current flows in each of the capacitors 2 and how much voltage is strong Measure with the current detector 3 and the voltage detector 4 respectively. And the measurement result The controller 5 controls charging based on the above to determine whether the capacitor 2 is normal or abnormal.
  • the controller 5 has the ability to calculate the amount of charge and capacitance to make a normal / abnormal judgment from the measured values of the current detector 3 and the voltage detector 4. It is used. These power supply voltages are generally 5 VDC.
  • the output of the measurement result of the current detector 3 or the voltage detector 4 to which the high voltage is directly applied is directly directly inputted to the controller 5 directly as it is. For example, a failure or malfunction may occur in which switch 6 and switch 7 are simultaneously turned on. Then, if a high voltage goes around the current detector 3 or the voltage detector 4 and is input to the controller 5, the controller 5 may exceed its allowable voltage, so it may malfunction or be destroyed. is there.
  • a DC-DC converter is generally used to convert the voltage specification to the motor specification of the hybrid vehicle. Force accompanying the operation noise from the current detector 3 or voltage detector There is also a possibility that it may wrap around to 4 and be input to the controller 5. Also in this case, the controller 5 can not accurately read the current or voltage, which may cause a malfunction.
  • the capacitor 2 there are as many as 300.
  • the present invention provides a highly reliable power storage device state detection device that operates properly even when high voltage and high voltage noise coexist.
  • the present invention provides a storage device state detection device capable of detecting the states of a large number of capacitors with a simple configuration in which the high reliability is realized and the number and length of wires are reduced.
  • the storage device state detection device of the present invention outputs a capacitor block and a capacitor block serving as a capacitor voltage detection circuit connected for each or a plurality of capacitors, and a signal power capacitor state of the capacitor voltage detection circuit. And a signal of the capacitor voltage detection circuit is transmitted to the capacitor block state output circuit by the electric indirect connection device.
  • the signal of the capacitor voltage detection circuit (corresponding to the conventional voltage detector 4 in FIG. 11) is electrically directly connected to the capacitor block state output circuit (corresponding to the conventional controller 5 in FIG. 11). Therefore, even if high voltage itself or high voltage noise due to the DC-DC converter is superimposed on the signal of the capacitor voltage detection circuit, it does not affect the capacitor block status output circuit. . That is, since high voltage or high voltage noise is not applied to the capacitor block state output circuit, highly reliable capacitor state detection becomes possible.
  • the storage device state detection device of the present invention is connected to each of or a plurality of capacitors, and is a switch for selecting a capacitor, and a voltage detection device for measuring a voltage of a capacitor selected by the switch.
  • a temperature sensor provided in the vicinity of the capacitor, a microcomputer for switching the switch, a voltage detection device, and an output of the temperature sensor, and a data communication device for inputting and outputting data of the microcomputer. It consists of multiple capacitor blocks and a main computer that exchanges data with the capacitor blocks and takes in the current value of the capacitor.
  • FIG. 1 is a schematic block circuit diagram of a power storage device state detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block circuit diagram showing a conventional method of detecting an abnormality in a power storage device. Explanation of sign
  • FIG. 1 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a schematic block circuit of the power storage device state detection device according to the first embodiment of the present invention.
  • a power storage device 100 is composed of a charge / discharge control circuit 11 that controls charge / discharge and a capacitor block 12.
  • Capacitor block 12 is shown in FIG. 1 according to the required voltage and storage power. You may provide two or more. In the first embodiment, 300 capacitors are required to store approximately 750 V, so 10 capacitors are connected in series inside capacitor block 12 and 30 capacitors block 12 are further connected in series. It was set up.
  • a power storage device state detection device 101 is provided to detect the state of the capacitor.
  • the storage device state detection device 101 is configured of a capacitor block 12 and a capacitor block state output circuit 14.
  • capacitor blocks 12 are connected to the capacitor block state output circuit 14.
  • V Because it is V, it is used to manage all the capacitors in a batch.
  • each capacitor block 12 is transmitted to the capacitor block state output circuit 14 by the optical switch 15 as an electrical indirect connection means and the temperature sensor connector 16.
  • the capacitor block state output circuit 14 determines that the voltage of the capacitor exceeds the predetermined value, the information is output from the state output connector 17. Since the control unit of the hybrid vehicle (not shown) is connected to the status output connector 17, the control unit can control the hybrid vehicle according to the output.
  • FIG. 2 is an excerpt of internal block circuit diagrams of the capacitor block 12 and the capacitor block state output circuit 14.
  • the capacitor block 12 originally has only 30 forces. Here, only one representative one is shown, and this is shown by the capacitor block 120. It is written as 1. Therefore, what is partially shown below the capacitor block 1201 is a capacitor block 1202, and what is shown at the bottom of FIG. 2 is a capacitor block 1230.
  • an optical switch Inside the capacitor block 1201 is an optical switch 15, a temperature sensor connector 16, a capacitor 18, a capacitor voltage equalization circuit 19, a capacitor voltage detection circuit 20, a transistor 21, a capacitor block voltage equalization circuit 22, and The temperature sensor 23 is built in.
  • Capacitor 18 is a main component for storing electricity, and used an electric double layer capacitor excellent in rapid charge and discharge. Ten force capacitors 18 outlined in FIG. 2 are connected in series. A capacitor voltage equalization circuit 19 is connected in parallel to each capacitor 18. This is a circuit that prevents deterioration when the voltage of capacitor 18 exceeds the rating. The capacitor voltage equalization circuit 19 may be connected to each of the plurality of capacitors 18.
  • Capacitor voltage equalization circuit 19 has a reference voltage (2.5 V), and when the voltage across capacitor 18 becomes higher than the reference voltage, capacitor 18 is discharged little by little so that it will always be near the reference voltage. Equalize the voltage of the capacitor.
  • the capacitor voltage equalization circuit 19 can individually adjust to the reference voltage.
  • the capacitor 18 may become higher than the reference voltage due to failure or the like, and the capacitor voltage equalization circuit 19 can not make adjustment.
  • a capacitor voltage detection circuit 20 is connected in parallel with the capacitor 18 to detect a voltage abnormality of the capacitor 18!
  • Capacitor voltage detection circuit 20 has a reference voltage (for example, 3.5 V) higher than that of capacitor voltage equalization circuit 19, and the reference voltage is compared with the voltage across capacitor 18.
  • the capacitor voltage detection circuit 20 may be connected to each of a plurality of capacitors 18.
  • the capacitor voltage detection circuit 20 is connected with a transistor 21 as a switch that notifies an abnormality when it is detected.
  • the transistor 21 is connected corresponding to the ten capacitors 18, and when any one of the capacitors 18 is abnormal, an abnormal signal is generated as an OR connection.
  • a capacitor block voltage equalizing circuit 22 is disposed at the connection destination of the ten transistors 21 (the lower side of the transistor 21 in FIG. 2).
  • a light emitting unit of the optical switch 15 is connected in series to the capacitor block voltage equalization circuit 22. This is configured to emit light when there is an abnormality, since any one of the capacitors 18 is abnormal, the transistor 21 is turned on and a current flows through the capacitor block voltage equalization circuit 22.
  • a temperature sensor 23 is disposed to measure the temperature in the vicinity of the capacitor 18.
  • a thermistor having high temperature sensitivity and easy circuit processing was used as the temperature sensor 23.
  • the output of the temperature sensor 23 is connected to the 2-pin temperature sensor connector 16!,.
  • the capacitor block state output circuit 14 includes an optical switch 1 provided in the capacitor block 12.
  • a light receiving unit of the light switch 15 is provided to face the light emitting unit 5.
  • a two-pin temperature sensor connector 16 is provided.
  • the light receiving portion of the optical switch 15 and the ground side of the temperature sensor connector 16 are connected to the ground wiring 24, and the signal side is connected to the state determination circuit 25.
  • the state determination circuit 25 outputs various data such as the presence or absence of an abnormality of the capacitor 18 and the temperature to the state output connector 17.
  • a voltage is applied to the capacitor 18 by the charge / discharge control circuit 11, and charging is performed. At this time, the voltage of the capacitor 18 is adjusted to a reference value (2.5 V) by a capacitor voltage equalizing circuit 19 connected in parallel to each capacitor 18. In this state, one of the capacitors 18 should fail and capacitor voltage equalization circuit 1
  • the rating is 2.5 V or more and 3.5 V or less, the life of the capacitor 18 is slightly shortened, but the possibility of an emergency is low, so the state is maintained as it is.
  • the transistor 21 connected to the capacitor voltage detection circuit 20 is turned on.
  • the current when the current flows, the current also flows in the light emitting portion of the light switch 15 connected in series to the capacitor block voltage equalization circuit 22 to emit light.
  • the light receiving portion of the light switch 15 provided opposite to the light emitting portion of the light switch 15 is turned on. Since this signal depends on the on / off of light, the result of comparison of the voltage of the capacitor 18 with the reference value is digitally output. By using digital outputs in this way, the effect of malfunction can be reduced even if noise is applied to the signal, and high reliability can be obtained.
  • the signal of the light receiving unit of the light switch 15 is transmitted to the state determination circuit 25.
  • a device electrically connected indirectly to transmit from the capacitor block 12 to the capacitor block state output circuit 14 that any one of the capacitors 18 is abnormal is used.
  • the force using optical switch 15 as an optical device in the electrical indirect connection device may be an insulating transformer as a magnetic device or a relay as a mechanical device. .
  • the output of the temperature sensor 23 disposed in the vicinity of the capacitor 18 is also transmitted to the state determination circuit 25 via the temperature sensor connector 16.
  • the wiring originally becomes completely independent of the high voltage system of the capacitor block 12. Therefore, the connection between the capacitor block 12 and the capacitor block state output circuit 14 is made electrically directly by the temperature sensor connector 16.
  • State determination circuit 25 outputs a signal indicating that an abnormality has occurred in capacitor 18 to state output connector 17.
  • the maximum temperature and the minimum temperature are determined by the state determination circuit 25 built in the capacitor block state output circuit 14 from each output of the 30 temperature sensors 23 respectively provided to the 30 capacitor blocks 1201 to 1230. , Output to the state output connector 17.
  • a signal of status output connector 17 is transmitted to a control unit of a hybrid vehicle not shown.
  • the charge / discharge control circuit 11 is used to Control such as lowering or discharging, or stopping the power storage device 100 is performed. This can improve the reliability of the hybrid vehicle as a whole.
  • the signals of status output connector 17 according to the first embodiment are only the presence or absence of abnormality of capacitor 18 and the maximum temperature and the minimum temperature, this can be realized by using data communication technology in the state determination circuit 25. It may be generated as data on which capacitor block 12 is abnormal internally and the temperature of each capacitor block 12 as data and may be transmitted to the control unit of the hybrid vehicle.
  • capacitor block 12 is abnormal. Therefore, do not use only that capacitor block 12! / If this is done, the efficiency in replacing and repairing capacitor block 12 is improved. Get better. For this reason, the capacitor 18 is divided into a plurality of capacitor blocks 1201 to 1230.
  • the force in which the capacitors 18 are connected in series may be connected in parallel or in combination of series and parallel according to the required power.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a schematic block circuit of the power storage device state detection device according to the second embodiment of the present invention.
  • the same components as in FIG. 1 and FIG. 2 will be assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted, and only different parts will be described.
  • a feature of the second embodiment is that, in capacitor blocks 1201 to 1230, capacitor voltage detection circuit 20 connected in parallel with each capacitor 18 and a plurality of three systems of transistors 21 connected thereto are provided. It is.
  • the capacitor voltage detection circuit 20 may be provided for each of the plurality of capacitors 18.
  • the capacitor block voltage equalizing circuit 22 and the number of optical switches 15 are also set to three.
  • capacitor voltage detection circuit 20 has a dangerous voltage (3.5 V) or higher.
  • the detection voltage can be made into three types, for example, the internal reference voltage of the capacitor voltage detection circuit 20 is 3 V in addition to that of 3.5 V. If the voltage is set to 2.V, it is possible to detect the voltage of three types of capacitors 18. Thereby, three types of abnormal signal outputs of the capacitor 18 can be obtained.
  • the abnormality signal is input to the state determination circuit 25 via the optical switch 15, whereby the degree of deterioration of the capacitor can be output from the state output connector 17.
  • the control unit of the hybrid car only gives a warning to the driver 1 when, for example, only the signal of 2.8 V is output, and the operation of the capacitor blocks 1201 to 1230 continues to be valid, and the signal of 3 V is If it does, the operation is stopped only for capacitor block 12 that has a 3V signal as a warning, and if 3.5V signal is output, all capacitor blocks 1201 to 1230 are the same as in the first embodiment. It becomes possible to control the system according to the actual situation of stopping the operation, stopping and stopping the operation.
  • the state signal (here, abnormal signal) of capacitor voltage detection circuit 20 having the lowest detection voltage (2.8 V in the second embodiment) is output.
  • the accumulated time until it is monitored is monitored by the state determination circuit 25, and the capacitor block is compared with the time-lapse deterioration characteristic of the capacitor 18 stored in the storage device (not shown) provided inside the previous state determination circuit 25. Life prediction of 1201 to 1230 can be performed and output from the state output connector 17 can be performed.
  • the life prediction ability of the capacitor block can also be detected at an early stage of the degradation failure, and further high reliability can be obtained. It becomes possible.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a schematic block circuit of the power storage device state detection device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 the same components as in FIG. 1 and FIG. Detailed description is omitted, and only different parts will be described.
  • the feature of the third embodiment is that the light receiving portion of the optical switch 15 is also provided inside the capacitor blocks 1201 to 1230, and the signal of the optical switch 15 and the output signal of the temperature sensor 23 are taken into the microcomputer 26. The point is that the digital data is transmitted to the transmission circuit 27, and radio waves are transmitted via the transmission antenna 28 connected to the transmission circuit 27.
  • the transmitted radio wave is received by the receiving antenna 29 built in the capacitor block state output circuit 14 provided in the vicinity of the capacitor blocks 1201 to 1230, and digital data is received by the receiving circuit 30 connected to the receiving antenna 29. And are input to the state determination circuit 25. Thereafter, various signals and data are output from the status output connector 17 as in the first embodiment.
  • the high voltage system wiring and the signal system wiring are already separated by the optical switch 15 inside the capacitor blocks 1201 to 1230, and the capacitor using the radio wave as the radio transmission / reception medium 31 is further provided. Since data is transmitted to the block state output circuit 14, the high voltage system wiring and the signal system wiring are separated in duplicate, and the high voltage itself or the noise of the high voltage system is superimposed on the signal system wiring. Extremely high reliability can be ensured.
  • capacitor blocks 1201 to 1230 and capacitor block state output circuit 14 are communicated wirelessly, capacitor block state output circuit 14 can be extremely miniaturized, and complicated wiring is drawn. Is also unnecessary.
  • the arrangement of many capacitor blocks 1201 to 1230 can be arranged relatively unconstrained on the design side, so that the design freedom is improved.
  • the high voltage system wiring and the signal system wiring are separated in duplicate, so that extremely high reliability can be secured, and a compact storage device state detecting device with high design freedom. Can be realized.
  • radio waves are used as the wireless transmission and reception medium in the third embodiment, infrared rays or ultrasonic waves may be used.
  • the third embodiment shows an example in which wireless communication is performed for the first embodiment (one channel voltage detection). This is the second embodiment (three capacitor voltage detection). It may be wireless for multiple systems of voltage detection.
  • FIG. 5 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a schematic block circuit of the power storage device state detection device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • power storage device 500 is configured of charge / discharge control circuit 51 that controls charge / discharge, and capacitor block 52.
  • a plurality of capacitor blocks 52 may be provided as shown in FIG. 5 in accordance with the required voltage and the amount of stored power.
  • 300 capacitors are required to store approximately 750 V. Therefore, ten capacitors are connected in series inside capacitor block 52, and 30 capacitor blocks 52 are connected in series. It was set up.
  • a power storage device state detection device 501 is provided in order to detect a state including an abnormality in the capacitor.
  • the storage device state detection device 501 is composed of a capacitor block 52 and a capacitor block state output circuit 54.
  • the current detection device 51a is connected between the output of the charge and discharge control circuit 51 and the input of the capacitor block 52, and the charge and discharge current to the capacitor block 52 is detected.
  • Each capacitor block 52 is, as shown in FIG. 5, a data communication medium 55 so that the microcomputer incorporated therein and the main computer incorporated in the capacitor block status output circuit 54 are in a ring shape. It is electrically connected by wired network.
  • the wired network connection of the data communication medium 55 may be bus connection other than ring connection! Use a star connection to directly connect the microcomputer and the main computer.
  • the number and length of the wires can be reduced by using the data communication medium 55 in any case, but the wires can be further reduced by using a ring or bus network connection.
  • a star connection is more advantageous in terms of reliability, because if any part of the network is broken, some or all data communication can not be performed.
  • an optimal connection method may be selected from the required characteristic requirements.
  • each capacitor block 52 is transmitted to the main computer by the microcomputer and the main computer exchanging data through the data communication medium 55.
  • the configuration and operation of this portion are described below. Details will be described later.
  • capacitor block state output circuit 54 When an abnormality is detected through the built-in main computer, capacitor block state output circuit 54 outputs the fact from state output connector 57. At that time, since the current output of the current detection device 51a is taken in, the determination of abnormality is performed while also referring to the value. This method will be described later as well.
  • control unit (not shown) of the hybrid vehicle is connected to the status output connector 57, the control unit can control the hybrid vehicle according to the abnormal state.
  • FIG. 6 is an excerpt of internal block circuit diagrams of the capacitor block 52 and the capacitor block state output circuit 54.
  • capacitor block 52 First, the configuration of capacitor block 52 will be described. In addition, the capacitor block 52 originally has only 30 forces. Here, only one representative one is shown, and this is shown by the capacitor block 520.
  • capacitor block 5201 a portion shown below the capacitor block 5201 is a capacitor block 5202, and a portion shown at the bottom of FIG. 6 is a capacitor block 5230.
  • capacitor block 5201 shown schematically in FIG. 6
  • an electric double layer capacitor excellent in rapid charge and discharge was used.
  • Capacitors 58 are each connected to a switch 59 for selecting the capacitor 58.
  • the switch 59 is formed of a pair of two, and an external signal simultaneously turns on two switches. Use a switchable structure.
  • one switch 59 may be connected to each of the plurality of capacitors 58 in the case where each switch 59 of the capacitor 58 is connected.
  • the state information of the plurality of capacitors 58 can not be integrated and power can not be obtained, it is possible to reduce the wiring of the switch 59 and the periphery thereof.
  • the terminal opposite to the capacitor 58 connection side of the switch 59 is connected in parallel with the other switch 59 (in FIG. 6, the upper switch of the switch 59 and the lower switch are connected by one wiring.
  • the voltage detection capacitor 60 of the capacitor 58 is connected between the wires of the upper switches and the wires of the lower switches.
  • a voltage detection switch 61 having the same structure as that of the switch 59 is connected to the capacitor 60, and a voltage detection device 62 for measuring the voltage of the capacitor 60 is connected to the other terminal. As described later, the voltage of the capacitor 60 corresponds to the voltage of the capacitor 58.
  • the voltage detected by the voltage detection device 62 is converted into digital data, and the output is taken into a microphone computer 63.
  • an analog switch 64 for switching the switch 59 in accordance with the instruction and a temperature sensor 65 for measuring the temperature in the vicinity of the capacitor 58.
  • a temperature sensor 65 for measuring the temperature in the vicinity of the capacitor 58.
  • a thermistor having high temperature sensitivity and easy circuit processing was used.
  • data communication device connection terminals 66a and 66b for communicating with the outside are connected to the microcomputer 63.
  • the data communication device connection terminal 66a is responsible for data input
  • the data communication device connection terminal 66b is responsible for data output.
  • high voltage terminals 67a and 67b for charging and discharging the power of capacitor 58, and low voltage terminals 68a and 68b for operating circuit parts such as microcomputer 63 and analog switch 64 are provided in capacitor block 5201. Is provided.
  • the low voltage source is 5 V DC
  • the terminal on the 5 V DC side is 68 a
  • the terminal on the ground side is 68 b.
  • the terminal force S6 even (66a, 66b, 67a, 67b, 68a, 68b) for making an electrical connection with the outside is a force !, 0
  • the terminal force S6 even (66a, 66b, 67a, 67b, 68a, 68b) for making an electrical connection with the outside is a force !, 0
  • the capacitor block 5201 can realize a modularity by setting the electrical connection to the outside to six terminals, the capacitor block 5201 can be detached from the storage device state detection device 501 at the terminal portion. It becomes possible. Therefore, it is extremely easy to remove the defective capacitor block 52 and replace it with a normal one.
  • capacitor block 52 By making capacitor block 52 removable, if only capacitor block 52 necessary for the storage device state detection device 501 for each vehicle model is mounted, storage device 500 can be configured. Design of the storage device 500 at the time of design change becomes extremely easy.
  • the main computer 69 is built in the capacitor block state output circuit 54. From the data of each capacitor block 52 transmitted by the data communication medium 55, for example, the main computer 69 outputs various information such as voltage abnormality of the capacitor 58 and temperature abnormality of each capacitor block 52 from the status output connector 57. Exchanges are made to the control unit (not shown) of the hybrid vehicle. Further, the current output of the current detection device 51a is taken into the main computer 69 via the current value input terminal 51b.
  • the capacitor block state output circuit 54 is provided with data communication device connection terminals 66 a and 66 b for connecting to the data communication medium 55.
  • the role of the data communication device connection terminals 66a and 66b is the same as that of the capacitor block 5201.
  • the data communication device connection terminals 66a and 66b are both connected to the main computer 69.
  • the low voltage power supply (5 VDC) for operating the main computer 69 is supplied from the control unit of the hybrid vehicle via the status output connector 57. Since this low voltage power supply is also required for the capacitor block 52, the capacitor block state output circuit 54 is provided with low voltage terminals 68a and 68b through which it is illustrated in the storage device state detection device 501. Low voltage is supplied to each capacitor block 52 by providing low voltage system wiring.
  • a voltage is applied to the capacitor 58 by the charge and discharge control circuit 51, and charging is performed.
  • the voltage of each of the capacitors 58 (10 in the case of the fourth embodiment) built in each of the capacitor blocks 52 is measured in accordance with the instructions of the microcomputer 63 according to the following procedure.
  • an example of the capacitor block 5201 will be described.
  • the microcomputer 63 instructs the analog switch 64 to turn on only the switch 59 connected to the capacitor 58 at the top of FIG. As a result, the analog switch 64 turns on the switch 59.
  • the microcomputer 63 turns off the switch 59 turned on with respect to the analog switch 64 and turns on the voltage detection switch 61 connected to the capacitor 60 directly. Since there is only one voltage detection switch 61 in the capacitor block 5201, the microcomputer 63 directly performs on / off control without intervention of the analog switch 64.
  • the voltage across the capacitor 60 can be measured by the voltage detection device 62. Therefore, the measured voltage at this time corresponds to the voltage of the first capacitor 58.
  • the measured voltage is converted into digital data by the voltage detection device 62 and transmitted to the microcomputer 63.
  • the voltage across the capacitor 58 is not measured directly by the voltage detection device 62, but is measured through the capacitor 60, so that a high voltage is applied! Since the voltage detection device 62 does not have to be high voltage compatible, the circuit configuration becomes easy.
  • the microcomputer 63 turns off the voltage detection switch 61.
  • the voltage detection switch 61 is turned on again to increase the measurement accuracy, and the voltage across the capacitor 60 is measured.
  • the operation of measuring with the voltage detection device 62 may be repeated, and the plurality of measured voltages obtained may be averaged.
  • the switch 59 connected to the next capacitor 58 is turned on via the analog switch 64.
  • the voltage of the capacitor 58 is sequentially transmitted to the microcomputer 63 by repeating the same method as the first capacitor 58 described above.
  • the microcomputer 63 After the microcomputer 63 takes in the voltage data of each of the ten capacitors 58, it reads the temperature data from the output of the temperature sensor 65.
  • the microcomputer 63 determines the state of the capacitor 58 from the captured data, and the internal memory is regarded as abnormal if the voltage is higher than a predetermined voltage (for example, 3.5 V that accelerates the capacitor deterioration).
  • a predetermined voltage for example, 3.5 V that accelerates the capacitor deterioration.
  • the information that the temperature is abnormal is stored in the internal memory.
  • the above operation is repeatedly performed at predetermined time intervals so as to always store the latest information.
  • the state information can be represented by, for example, a 16-bit (2-byte) memory. That is, first, the lower 10 bits of the 16 bits are for the capacitor state, and the upper 2 bits are for the temperature state.
  • the lower 10 bits are all 0, and if there is an abnormality, the bit corresponding to what number of the abnormal capacitor 58 is represented by 1. Thus, if all capacitors 58 fail, the lower 10 bits will all be ones. By looking at this data, it becomes extremely easy to determine the abnormal capacitor 58 at the time of the later repair.
  • the temperature state is represented by the upper 2 bits. For example, if the temperature is too low, the most significant bit is 1; if it is too high, the next bit is 1; Set bit to 0. According to this method, since 2-byte memory can cover the state information of one capacitor block 52, the state of the capacitor 58 and the temperature can be obtained simultaneously, and it is possible to judge the abnormality including the kind of abnormality at high speed. Become.
  • the data communication medium 55 includes each capacitor block 52 and the capacitor block status output circuit 54. Since the main computer 69 is connected to the ring network in a wired network, data output from each capacitor block 52 is converted by the microcomputer 63 into a predetermined protocol and transmitted. The specific method of this data communication will be described below.
  • the main computer 69 requests the microcomputer 63 built in each capacitor block 52 to output the latest data (voltage and status information of each capacitor 58, temperature data) already acquired in the capacitor block 52.
  • a signal to be transmitted is transmitted to the data communication medium 55 via the data communication device connection terminal 66b provided in the capacitor block state output circuit 54.
  • the data output request signal is issued at predetermined time intervals.
  • Data communication medium 55 is transmitted to microcomputer 63 through data communication device connection terminal 66 a provided in capacitor block 5201 first.
  • the microcomputer 63 of the capacitor block 5201 converts the output data into a predetermined protocol and transmits the converted data to the next capacitor block 5202 via the data communication device connection terminal 66 b and the data communication medium 55.
  • capacitor block 5202 converts its own data into a predetermined protocol, adds it to the data transmitted from capacitor block 5201, and further transmits the data to the next capacitor block 5 203. Therefore, a data string in which the two data of the capacitor block 5201 and the capacitor block 5202 are arranged is transmitted to the capacitor block 5203.
  • capacitor block 5203 converts its data into a predetermined protocol, and adds the data string of capacitor block 5201 and capacitor block 5202 transmitted from capacitor block 5202 to three capacitor blocks. Data of 5201, 5202 and 5203 Further, the data series is transmitted to the next capacitor block 5204.
  • the main computer 69 analyzes the obtained data and outputs, from the status output connector 57, information that all the capacitor blocks 52 are normal. Main computer 69 constantly monitors the voltage data of all capacitors 58 and the temperature data of all capacitor blocks 52, and the voltage data and voltage change rate of capacitor 58 according to the current temperature (compare the previous data with the current data) ), And if such a failure has occurred, the fact is output from the status output connector 57.
  • the main computer 69 has already performed deterioration prediction of the capacitor 58 using the deterioration judging method invented by the present inventors.
  • the method of judging deterioration is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-28908.
  • the main computer 69 obtains information that all the capacitor blocks 52 are normal, when a certain capacitor 58 is being degraded, the capacitor 58 and the capacitor block 52 including the capacitor 58 are Identify and output deterioration prediction information from the status output connector 57 together.
  • the control unit (not shown) of the hybrid vehicle can notify the driver that deterioration is near, thus improving serviceability.
  • the case where there is an abnormality in the voltage of the capacitor 58 or the temperature of the capacitor block 52 will be described. In this case, since it is necessary to rapidly transmit the fact of abnormality to the main computer 69, the following operation is performed.
  • the main computer 69 outputs a data output request signal to the data communication medium 55. Since the capacitor block 5201 which has received the data output request signal is normal, the data of the capacitor block 5201 is converted into a predetermined protocol and transmitted to the next capacitor block 5202 as described above.
  • the microcomputer 63 erases the data of the capacitor block 5201, converts the data of the state information including the abnormality of the capacitor block 5202 into a predetermined protocol, and transmits it to the next capacitor block 5203. Since capacitor block 5203 is normal, the data is not added, and only data including the abnormality of capacitor block 5202 is transmitted as it is to the next capacitor block 5204.
  • the data string created for all the capacitor blocks 52 is input to the main computer 69.
  • this data string is composed only of the capacitor block 52 that has an error
  • the main computer 69 can quickly know which capacitor 58 or capacitor block 52 has an error, and that amount The error information can be quickly output from the status output connector 57.
  • control unit of an open car connected to status output connector 57 see FIG.
  • the driver can be warned and the storage device 500 can be controlled not to be used to ensure reliability.
  • the data communication medium 55 is connected in a ring network, the above operation is performed when there is an abnormality.
  • each capacitor block 52 and the main computer 69 are directly connected.
  • the main computer 69 can directly capture abnormality information of each capacitor block 52, although the wiring length increases, it is not necessary to perform the data communication as described in the above ring connection. .
  • each capacitor block 12 is modularized. Therefore, when there is an abnormality, it is indicated from the capacitor block state output circuit 54 which capacitor block 52 is abnormal, and accordingly, the abnormal capacitor block 52 is removed from the storage device state detection device 501 to newly By installing the capacitor block 52, the serviceability for repair is improved.
  • the newly attached capacitor block 52 satisfies the electrical specification necessary to configure the storage device 500. That is, for example, there is a possibility that the capacitor block 52 for another vehicle type may be erroneously attached. This is because the power specifications required for the storage device 500 may be different depending on the vehicle type, and the electrical specifications of the capacitor block 52 may also be different accordingly.
  • the main computer 69 detaches the capacitor block 52, it checks whether all the capacitor blocks 52 meet the required electrical specifications.
  • main computer 69 since microcomputer 63 previously stores the electrical specifications of capacitor block 52 in the built-in memory, main computer 69 performs an initial check signal when capacitor block 52 is desorbed. , And correspondingly receive the electrical specification data output from each microcomputer 63.
  • the data is converted into a predetermined protocol to create a data string of all capacitor blocks 52 and input to the main computer 69.
  • the main computer 69 examines the electrical specifications of each capacitor block 52, and determines whether or not the capacitance and voltage characteristics of the capacitor 58 match those required for the storage device 500. If the electrical specifications do not match, which capacitor block 52 does not meet The status is output to the status output connector 57.
  • control unit (not shown) of the vehicle connected to the status output connector 57 informs, for example, the driver which capacitor block 52 is incompatible, and replaces it with the regular capacitor block 52. Give a warning.
  • the microcomputer 63 incorporated in the capacitor block 52 stores the capacitor error history (error information and the like), the abnormality check data is stored by transmitting the initial check signal of the main computer 69. If it has been done, it is also transmitted to the main computer 69 together with the electrical specification data.
  • the driver is informed of which capacitor block 52 is abnormal, and a warning is issued to replace the capacitor block 52 with a normal one.
  • a plurality of capacitors 58 are divided into capacitor blocks 52, in which the state detection of capacitors 58 is completed and the result is transmitted to main computer 69 by data communication.
  • the number and length of the wiring are significantly reduced, and a storage device state detection device capable of detecting the capacitor state with a simple configuration has been realized.
  • 30 capacitors of 52 capacitor blocks connected in series may be connected in parallel or in a combination of series and parallel depending on the required power.
  • FIG. 7 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device in the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the same components as in FIGS. 5 and 6 will be assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted, and only different parts will be described.
  • a feature of the fourth embodiment is that, as shown in FIG. 7, the data communication medium 55 between the capacitor block 52 and the main computer 69 built in the capacitor block status output circuit 54 is wireless. Voltage as shown in Figure 8 as Device 62 is provided.
  • the switch 58 for selecting the capacitor 58 as in the fourth embodiment is provided.
  • the wiring 9 and the analog switch 64 for controlling the on / off of the switch 59 are not necessary, and the wiring can be extremely simplified. Therefore, the wiring can be further simplified in the capacitor block 52 as well.
  • voltage detecting device 62 is provided for each of capacitors 58.
  • This may be configured such that one voltage detection device 62 is provided for each of the plurality of capacitors 58. In this case, only the state information in which the plurality of capacitors 58 are integrated can be obtained, but the voltage detection device 62 and the wiring around it can be reduced.
  • the voltage across the capacitor 58 is always the force detected by the voltage detection device 62.
  • the content to be detected is only whether the force exceeds the predetermined value or not.
  • a reference voltage to be detected for example, an overvoltage causing deterioration of the capacitor 58
  • an abnormal signal for example, 5 V DC
  • phototransistor 62a as an electrical indirect connection device is connected between voltage detection device 62 and microcomputer 63 is that the high voltage of capacitor 58 is directly input to microcomputer 63. It is to prevent destruction. Therefore, the electrically indirect connection device may be a photo MOS or a relay other than the photo transistor.
  • the voltage detection device 62 since the voltage detection device 62 does not output a signal when the voltage across the capacitor 58 reaches the reference voltage (in the normal state), the output of the phototransistor 62a remains at OV.
  • the comparison output as to whether the voltage across the capacitor 58 exceeds the reference voltage is input to the microcomputer 63 as a digital signal of on / off.
  • the absolute value of the voltage across capacitor 58 can not be known, for capacitor 58 that has become an abnormal voltage, the on / off information of the port of microcomputer 63 connected to capacitor 58 and 1 to 1 is obtained. By reading, it is possible to directly know which capacitor 58 is abnormal.
  • the measurement of the temperature is the same as that of the fourth embodiment. Therefore, the microcomputer 63 does not switch the switch 59 or measure multiple times as in the fourth embodiment only by reading the port information to which the voltage detection device 62 and the temperature sensor 65 are connected.
  • the capacitor 58 and temperature status data can be obtained in a very short time.
  • the microcomputer 63 built in the capacitor block 52 is connected to the data transmission / reception circuit 70.
  • a transmission / reception antenna 71 for performing data communication wirelessly is connected to the transmission / reception circuit 70.
  • a transmitting / receiving circuit 70 connected to the main computer 69 and a transmitting / receiving antenna 71 connected to the transmitting / receiving circuit 70 are connected.
  • the power supplies of all the transmitting and receiving circuits 70 are obtained from the 5 VDC power supply supplied via the state output connector 57 described in the fourth embodiment.
  • Each capacitor block 52 always takes in state information (abnormal force, no force) and temperature data of the capacitor 58.
  • the main computer 69 issues current data transmission request signals to each capacitor block 52 at predetermined intervals. At this time, since there are 30 capacitor blocks 52 in the fifth embodiment, 30 kinds of frequencies are prepared. First, a data transmission request signal is issued at a frequency corresponding to the first capacitor block 5201.
  • This signal is transmitted to and received from the capacitor block 5201 only. Is transmitted to the microcomputer 63 via
  • the microcomputer 63 As soon as the microcomputer 63 receives the data transmission request signal, it sends the data stored in the built-in memory to the transmission / reception circuit 70, and transmits it from the transmission / reception antenna 71.
  • the transmitted data is transmitted from the transmitting / receiving antenna 71 of the capacitor block status output circuit 54 to the transmitting / receiving circuit 7
  • the main computer 69 transmits a data transmission request signal at a frequency corresponding to the capacitor block 5202, and receives and inputs data of the capacitor block 5202 in the same procedure.
  • the main computer 69 wirelessly communicates with each capacitor block 52 while changing the frequency sequentially, and inputs all data.
  • the main computer 69 transmits information such as normality or abnormality of the capacitor block 52 from the state output connector 57 to a control unit (not shown) of the hybrid vehicle.
  • the wiring becomes needless of course, the main Data can be input to the computer 69 at extremely high speed.
  • the capacitor block 52 and the capacitor block state output circuit 54 can be arbitrarily changed.
  • the capacitor block state output circuit 54 may be provided separately and disposed in the vicinity of a control unit (not shown) of the hybrid vehicle so as to obtain an effect of increasing the degree of freedom in the on-vehicle device layout.
  • radio communication is performed by assigning a frequency to each capacitor block 52
  • a wireless LAN may be used for this.
  • the protocol is decided, which facilitates the development of the transmission / reception system.
  • the determination of a genuine product or a degraded abnormal product for the desorption replacement at the time of abnormality of the capacitor block 12 is determined by performing wireless data exchange between the capacitor block 52 and the main computer 69 as well as replacement. It is.
  • capacitor block 52 of the fifth embodiment performs data exchange wirelessly
  • data communication device connection terminals 66 a and 66 b are not provided as in the fourth embodiment, and high voltage terminals 67 a and 67 b are not provided.
  • capacitor block 52 of the fifth embodiment is attached to power storage device state detection device 501 of the fourth embodiment, data communication device connection terminals 66 a and 66 b are not provided on capacitor block 52. Therefore, data communication can not be performed because the data communication medium 55 is not connected in a ring. From this, it can be determined that a genuine product is not installed.
  • the fourth embodiment is adopted for applications in which emphasis is placed on information on deterioration prediction
  • the fifth embodiment is adopted for applications in which emphasis is placed on the placement freedom of capacitor block state output circuit 54 with a simpler configuration. Just do it.
  • the force at which the voltage detection device 62 performs the on / off output is switched as in the fourth embodiment so that the switch 59 can be switched to measure the voltage value.
  • the internal wiring of the capacitor block 52 can wirelessly exchange force voltage value data which is slightly complicated as in the fourth embodiment, long-term deterioration prediction can be made.
  • the power of the data communication medium 55 as wireless may be used for wired network connection such as ring wiring as in the fourth embodiment. Since this eliminates the need for a wireless circuit, the circuit configuration is the simplest. Also, since there is no voltage value data of the capacitor 58, the data goes around each capacitor block 52 by that amount. Time will be shortened.
  • FIG. 9 is a schematic block circuit diagram of a storage device state detection device in the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged view of a schematic block circuit of a storage device state detection device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • the same components as in FIGS. 5 and 6 will be assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted, and only different parts will be described.
  • the data communication medium 55 in the fourth embodiment is connected to a bus-like wired network.
  • the contents communicated by the data communication medium 55 are the current value acquired by the main computer, the deterioration prediction of each capacitor, and the state information including abnormality.
  • a low voltage (5 VDC) power supply is generated in the capacitor block 52.
  • Switch 59 was a multiplexer.
  • the voltage detection device 62 is a resistance division circuit.
  • the data communication medium 55 is connected to a bus-like wired network as shown in FIG.
  • the number of wires of the data communication medium 55 is doubled as compared with the ring of the fourth embodiment, the length is almost the same as that of the fourth embodiment. The reduction effect is great!
  • the second feature is that in the sixth embodiment, as the contents of data communication, the current value taken in by the current detection device 51a from the main computer is stored in each capacitor block 52.
  • Each capacitor block 52 transmits prediction of deterioration of each capacitor and status information including abnormality to the main computer.
  • the voltage value of each capacitor built in each capacitor block 52 is transmitted to the main computer for force prediction of long-term deterioration of all capacitors in the main computer.
  • the computational burden on the main computer is increased.
  • the current value data is transmitted from the main computer to each capacitor block 52, so that the microcomputer incorporated in each capacitor block 52 performs long-term deterioration judgment prediction. .
  • the calculation of deterioration determination is distributed to each microcomputer and the calculation becomes faster, and since only the result is communicated with the temperature data, the amount of data is small, and the wiring is the same as in the fourth embodiment. State information of each capacitor can be obtained quickly.
  • the method of deterioration judgment prediction is the same as that of the fourth embodiment.
  • the third feature is that, as shown in FIG. 10, the voltage across the capacitor 58 connected in series with 10 low-voltage (5 VDC) power sources used inside each capacitor block 52 is 5 VDC 5 Output using voltage regulator 72!
  • the maximum voltage among the voltages at both ends that is, the upper voltage of the capacitor 58 at the top in FIG. 10 is input.
  • the minimum voltage among the voltages at both ends that is, the lower voltage of the lowermost capacitor 58 in FIG. 10 is input. Therefore, this voltage becomes the ground level in the capacitor block 5201.
  • a DC voltage of +5 V can be obtained with respect to the ground level in the capacitor block 5201. This voltage is supplied to each circuit (microcomputer 63, multiplexer 73 described later, etc.) in the capacitor block 5201.
  • the maximum voltage among the voltage across capacitors 58 in series at a rating of 2.5 V is 75
  • capacitor block state output circuit 54 has a supply voltage of +5 V and a ground level of 0.
  • both are connected by an electrical indirect connection device.
  • the data communication device connection terminals 66a and 66b may be configured to be not directly connected by using phototransistors, relays, and the like as electric indirect connection devices.
  • the fourth feature is that, as shown in FIG. 10, when measuring the voltage of each capacitor 58, multiplexer 73 is used as a switch 59 used in Embodiment 4 as a device for switching capacitor 58. Using. The multiplexer 73 switches a large number of built-in switches according to the instruction of the microcomputer 63, so that the capacitor 58 can be selected with a simple wiring as compared with the fourth embodiment.
  • the voltage across each capacitor 58 is directly input to the multiplexer 73, and there is no need to switch the switch 59 via the analog switch 64 as in the fourth embodiment.
  • the low voltage power supply which is the third feature, is generated in the capacitor block 52.
  • the high voltage system and the low voltage system are mixed, it is necessary to switch the switch 59 indirectly via the analog switch 64 so that the both are not electrically connected.
  • the ground level of the low voltage system is the minimum voltage of the high voltage system in the capacitor block 5201, no large potential difference exists in the capacitor block 5201, and switching is performed directly by the multiplexer 73. Can It became.
  • the voltage at each end of each of the capacitors 58 may be input to the multiplexer 73.
  • the voltage at each end of the plurality of capacitors 58 may be input to the multiplexer 73. In this case, only the state information in which the plurality of capacitors 58 are integrated can be obtained, but the multiplexer 73 and the wiring around it can be reduced.
  • the fifth feature is that the voltage detection device 62 is configured by a very simple circuit called a resistance division circuit. As a result, the voltage across each capacitor 58 (the output of the multiplexer 73) is merely taken in the resistance-divided midpoint potential directly by the AD converter built into the microcomputer 63, so wiring in the capacitor block 52 can be reduced. The effect is obtained.
  • the fourth embodiment is the same as the fourth embodiment except for the points described above.
  • the number and length of wires can be further reduced as compared to the conventional case, and a storage device state detection device capable of detecting a capacitor state with a simpler configuration can be realized.
  • the contents of data communication with the voltage detection device for capacitor 58 and the contents of status output are as follows.
  • the data communication contents are current, capacitor voltage, state information, and temperature.
  • the status output contents include capacitor over voltage, disconnection or short circuit, long-term deterioration, and temperature abnormality.
  • the data communication content is state information, temperature.
  • the status output contents include capacitor overvoltage, disconnection or short circuit, and temperature abnormality.
  • the data communication medium 55 includes wired network connection (ring shape, noise shape, star shape) and wireless (frequency variable, wireless LAN) communication.
  • the present invention is not limited to the configurations described in the fourth to sixth embodiments, and the above configurations may be combined optionally according to necessary specifications and conditions.
  • the electric storage device state detection device In the electric storage device state detection device according to the present invention, high voltage itself or high voltage noise does not overlap on the signal wiring, and the reliability can be improved. Further, since the external wiring can be significantly reduced and a simple configuration can be realized, it is particularly useful as an auxiliary power storage device for a motor drive battery of a hybrid automobile.

Abstract

　各々のキャパシタに接続されたキャパシタ電圧均等化回路およびキャパシタ電圧検出回路からなるキャパシタブロックと、キャパシタ電圧検出回路の信号からキャパシタの状態を出力するキャパシタブロック状態出力回路とから構成され、キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置としての光スイッチでキャパシタブロック状態出力回路に伝達される構成としたので、高電圧系配線と信号系配線が完全に分離され、高信頼性が得られる。

Description

明 細 書
蓄電機器状態検出装置
技術分野
[0001] 本発明は、特にキャパシタを用いた蓄電機器におけるキャパシタの状態検出装置 に関する。
背景技術
[0002] 近年、環境への配慮力 駆動の全てあるいは一部をモーターで行う、いわゆる電気 自動車やハイブリッド自動車が普及しつつある。
[0003] これらの自動車はモーターの電力をバッテリから供給されている力 バッテリは急速 かつ大電流充放電による特性変化や劣化が起こるため、特に急加速時にモーター へ供給する電流を制限している。そのため十分な加速が得られない場合があった。
[0004] そこで、急速放電が可能なキャパシタをバッテリと併用した自動車が考案されている
。これにより、急加速時にバッテリに加えキャパシタの電力もモーターに供給されるた め、ノ ッテリのみの場合より急峻な加速が可能となる。以下、蓄電機器としてキャパシ タを用いた場合について説明する。
[0005] モーターを駆動できるだけの電圧をキャパシタで得ようとした場合、必要電圧が約 7
50Vであるため、 1個当たりの定格電圧が 2. 5Vのキャパシタを 300個直列に接続す る必要がある。また、必要な容量を得るために並列接続を組み合わせることもある。
[0006] しかし、キャパシタにはバラツキがあり、キャパシタに印加される電圧がばらつくので
、それを考慮せず充電を行うと、キャパシタの寿命を著しく損ね、場合によっては破損 に到る可能性がある。
[0007] そこで、多数のキャパシタの状態を管理し、異常を検出する方法が考案されている
[0008] 図 11は従来の蓄電機器の異常検出方法を示すブロック回路図である。図 11にお いて、直流電源 1から定格電圧 2. 5Vの複数のキャパシタ 2に電力が充電される際に 、各々のキャパシタ 2にどれだけの電流が流れ、どれだけの電圧が力かっているかを 電流検出器 3および電圧検出装置 4によりそれぞれ測定する。そして、その測定結果 に基づいて制御器 5で充電を制御し、キャパシタ 2の正常、異常を判断している。な お、これらの技術内容は、例えば、特開 2003— 274566号公報に開示されている。
[0009] 前述の異常検出方法によると、確かに異常のあるキャパシタを検出することが可能 であるが、ハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用に使用した場合、充 電完了時の全キャパシタ 2の両端電圧は約 750Vにもなる。よって、図 11に示した回 路全体に非常に高い電圧 (約 750V)がかかった状態になっている。
[0010] 一方で、制御器 5は電流検出器 3や電圧検出器 4の測定値から正常、異常の判断 を行うために電荷量や静電容量を算出する力 そのために ADコンバータやマイクロ コンピュータが使用されている。これらの電源電圧は DC5Vが一般的である。
[0011] 従って、図 11のブロック図によると、高電圧が直接印加される電流検出器 3や電圧 検出器 4の測定結果の出力がそのまま電気的に直接制御器 5に入力されて 、るため 、例えば、万一スィッチ 6とスィッチ 7が同時にオンするような故障や誤動作が起こりう る。そして、高電圧が電流検出器 3や電圧検出器 4に回り込んで制御器 5に入力され てしまうと、制御器 5はその許容電圧をはるかに超えるため、誤動作し破壊してしまう 可能性がある。
[0012] また、キャパシタ 2を放電する際に、一般にハイブリッド自動車のモーターに合わせ た電圧仕様に変換するための DC— DCコンバータが用いられる力 その動作に伴う ノイズが電流検出器 3や電圧検出器 4に回り込んで制御器 5に入力されてしまう可能 性もある。この場合も制御器 5が正確に電流、電圧を読み取れず誤動作する可能性 がある。
[0013] さらに、前述の異常検出方法によると、確かに異常のあるキャパシタを検出すること が可能であるが、ハイブリッド自動車のモーター駆動バッテリの補助用に使用した場 合、前記したようにキャパシタ 2は 300個にもなる。
[0014] 従って、その 1つ 1つのキャパシタ 2にスィッチ 6を設け、さらに各スィッチ 6をスィッチ 制御部 7により制御器 5で制御することになるので、スィッチ制御部 7と制御器 5の間 に少なくとも 300本を超える膨大な数の長い配線が必要となる。その結果、配線が複 雑になる上に車両の重量も重くなり、せつ力べのハイブリッド自動車の良好な燃費特 性が低下してしまう可能性がある。 発明の開示
[0015] 本発明は、高電圧や高電圧系ノイズが共存する場合でも正常に動作する信頼性の 高 ヽ蓄電機器状態検出装置を提供する。
[0016] さらに、本発明は、上記高信頼性を実現すると同時に配線の数や長さを削減した 簡単な構成で多数のキャパシタの状態が検出できる蓄電機器状態検出装置を提供 する。
[0017] 本発明の蓄電機器状態検出装置は、キャパシタと、キャパシタの各々または複数個 毎に接続されたキャパシタ電圧検出回路力 なるキャパシタブロックと、キャパシタ電 圧検出回路の信号力 キャパシタの状態を出力するキャパシタブロック状態出力回 路とから構成され、キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置でキャパ シタブロック状態出力回路に伝達される。
[0018] 本構成によればキャパシタ電圧検出回路（図 11の従来の電圧検出器 4に相当）の 信号が電気的に直接キャパシタブロック状態出力回路（図 11の従来の制御器 5に相 当）に出力されることがないので、万一高電圧そのものや、 DC— DCコンバータによ る高電圧系ノイズがキャパシタ電圧検出回路の信号に重畳されてもキャパシタブロッ ク状態出力回路に影響を与えない。すなわち、キャパシタブロック状態出力回路に高 電圧や高電圧系ノイズが印加されることがなくなるため、信頼性の高いキャパシタ状 態検出が可能となる。
[0019] また、本発明の蓄電機器状態検出装置は、複数のキャパシタの各々または複数個 毎に接続され、キャパシタを選択するスィッチと、スィッチにより選択されたキャパシタ の電圧を測定する電圧検出装置と、キャパシタの近傍に設けた温度センサと、スイツ チの切替および電圧検出装置と温度センサの出力の取り込みを行うマイクロコンピュ ータと、マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信装置とから構成される 複数のキャパシタブロックと、キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともにキヤ パシタの電流値を取り込むメインコンピュータとから構成される。
[0020] 本構成によればスィッチの切替はキャパシタブロック内のマイクロコンピュータにより 行われるので、切替に必要な配線がキャパシタブロックの内部で完結し、外部に取り 回されることがなくなる。よって、外部配線の数や長さを著しく削減することができ、簡 単な構成で信頼性の高いキャパシタの異常検出が可能となる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路図である。
[図 2]図 2は本発明の実施の形態 1における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路の拡大図である。
[図 3]図 3は本発明の実施の形態 2における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路の拡大図である。
[図 4]図 4は本発明の実施の形態 3における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路の拡大図である。
[図 5]図 5は本発明の実施の形態 4における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路図である。
[図 6]図 6は本発明の実施の形態 4における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路の拡大図である。
[図 7]図 7は本発明の実施の形態 5における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路図である。
[図 8]図 8は本発明の実施の形態 5における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路の拡大図である。
[図 9]図 9は本発明の実施の形態 6における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック 回路図である。
[図 10]図 10は本発明の実施の形態 6における蓄電機器状態検出装置の概略ブロッ ク回路の拡大図である。
[図 11]図 11は従来の蓄電機器の異常検出方法を示すブロック回路図である。 符号の説明
[0022] 11, 51 充放電制御回路
12, 52 キャパシタブロック
14 キャパシタブロック状態出力回路
15 光スィッチ 58 キャパシタ
キャパシタ電圧均等化回路
キャパシタ電圧検出回路
キャパシタブロック電圧均等化回路
23, 65 温度センサ
31 無線送受信媒体
51a 電流検出装置
55 データ通信媒体
59 スィッチ
62 電圧検出装置
63 マイクロコンピュータ
65 温度センサ
69 メインコンピュータ
72 電圧レギユレータ
73 マノレチプレクサ
100 , 500 蓄電機器
101 , 501 蓄電機器状態検出装置
発明を実施するための最良の形態
[0023] 以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する
。なお、実施の形態では蓄電機器状態検出装置をハイブリッド自動車に適用した場 合について述べる。
[0024] (実施の形態 1)
図 1は、本発明の実施の形態 1における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回 路図である。図 2は、本発明の実施の形態 1における蓄電機器状態検出装置の概略 ブロック回路の拡大図である。
[0025] 図 1において、蓄電機器 100は充放電を司る充放電制御回路 11とキャパシタブ口 ック 12から構成される。
[0026] キャパシタブロック 12は必要な電圧および蓄電電力量に応じて図 1に示したように 複数個設けてもよい。本実施の形態 1では約 750Vを蓄電するため、 300個のキャパ シタが必要なことから、キャパシタブロック 12の内部でキャパシタを 10個直列に接続 し、さらにこのキャパシタブロック 12を 30個直列に接続する構成とした。
[0027] 蓄電機器 100に充電する際は、充放電制御回路 11に設けた電力入出力端子 13 に電力を供給することにより、充放電制御回路 11で制御されながら 30個のキャパシ タブロック 12に電力が供給され、充電される。放電の際は充電の場合の逆で、各キヤ パシタブロック 12に充電された電力が充放電制御回路 11を介して電力入出力端子 13から放電される。
[0028] このような蓄電機器 100において、キャパシタの状態を検出するために蓄電機器状 態検出装置 101が設けられている。蓄電機器状態検出装置 101はキャパシタブロッ ク 12とキャパシタブロック状態出力回路 14から構成される。
[0029] キャパシタブロック状態出力回路 14には 30個のキャパシタブロック 12が接続されて
V、るので、使用して 、るキャパシタ全ての状態にっ 、て一括して管理する構成になつ ている。
[0030] 各キャパシタブロック 12の状態は電気的間接接続手段としての光スィッチ 15、およ び温度センサコネクタ 16によってキャパシタブロック状態出力回路 14に伝達されて
V、るが、この部分の構成や動作の詳細にっ 、ては後述する。
[0031] キャパシタブロック状態出力回路 14でキャパシタの電圧が既定値を超えたと判断し た場合は状態出力コネクタ 17からその情報を出力する。状態出力コネクタ 17には図 示しないハイブリッド自動車の制御ユニットが接続されているので、制御ユニットは出 力に応じてハイブリッド自動車の制御を行うことができる。
[0032] 次に、図 2を用いて状態検出方法の詳細について説明する。
[0033] なお、以下の説明ではキャパシタの状態が異常電圧である場合の検出方法につい て述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても同様の方法で検出可能である。
[0034] 図 2はキャパシタブロック 12とキャパシタブロック状態出力回路 14の内部ブロック回 路図を抜粋して示したものである。
[0035] まず、キャパシタブロック 12の構成について説明する。なお、キャパシタブロック 12 は本来 30個ある力 ここでは代表的な 1個のみを示し、これをキャパシタブロック 120 1と記す。従って、キャパシタブロック 1201の下に一部示したものはキャパシタブロッ ク 1202、図 2の最下部に示したものはキャパシタブロック 1230となる。
[0036] キャパシタブロック 1201の内部は光スィッチ 15、温度センサコネクタ 16に加え、キ ャパシタ 18、キャパシタ電圧均等化回路 19、キャパシタ電圧検出回路 20、トランジス タ 21、キャパシタブロック電圧均等化回路 22、および温度センサ 23が内蔵されてい る。
[0037] キャパシタ 18は蓄電を行う主要部品で、急速充放電に優れる電気二重層キャパシ タを用いた。図 2では概略している力 キャパシタ 18を 10個直列に接続している。各 キャパシタ 18には並列にキャパシタ電圧均等化回路 19が接続されている。これはキ ャパシタ 18の電圧が定格を超えると劣化が進行するため、それを回避する回路であ る。なお、キャパシタ電圧均等化回路 19はキャパシタ 18の複数個毎に接続してもよ い。
[0038] キャパシタ電圧均等化回路 19は基準電圧（2. 5V)を有しており、キャパシタ 18の 両端電圧が基準電圧より高くなるとキャパシタ 18を少しづつ放電し、常に基準電圧 近傍になるようにキャパシタの電圧を均等化して 、る。
[0039] このような構成とすることで、キャパシタ 18がばらついても、キャパシタ電圧均等化 回路 19によって個々に基準電圧に調整することができる。
[0040] しかし、キャパシタ 18が故障するなどして基準電圧より高い状態に陥り、キャパシタ 電圧均等化回路 19で調整できなくなる可能性がある。
[0041] そこで、キャパシタ 18の電圧異常を検出するためにキャパシタ電圧検出回路 20が キャパシタ 18と並列に接続されて!ヽる。
[0042] キャパシタ電圧検出回路 20はキャパシタ電圧均等化回路 19よりも高 、基準電圧 ( 例えば 3. 5V)を内部に有しており、この基準電圧とキャパシタ 18の両端電圧を比較 している。なお、キャパシタ電圧検出回路 20はキャパシタ 18の複数個毎に接続して もよい。キャパシタ電圧検出回路 20には、異常を検知した際にそれを知らせるスイツ チの役割としてトランジスタ 21が接続されている。トランジスタ 21は 10個のキャパシタ 18に対応して接続されており、いずれかのキャパシタ 18が異常の場合、異常信号が 発せられる OR接続としてある。 [0043] 10個のトランジスタ 21の接続先（図 2ではトランジスタ 21の下側）にはキャパシタブ ロック電圧均等化回路 22が配されている。これは実質的には抵抗器力もなり、いず れかのキャパシタ 18が異常であれば、できるだけ速やかに 10個のキャパシタ 18の電 圧を一気に下げ、キャパシタ 18の液漏れなどの重篤な故障が発生する確率を下げる 役割を果たす。
[0044] キャパシタブロック電圧均等化回路 22には直列に光スィッチ 15の発光部が接続さ れている。これは、いずれかのキャパシタ 18が異常の場合、トランジスタ 21がオンに なりキャパシタブロック電圧均等化回路 22を通して電流が流れるので、異常時に発 光するように構成されている。
[0045] また、キャパシタ 18は周囲温度によってもその特性が変化するため、キャパシタ 18 の近傍の温度を測定するために温度センサ 23が配置されて 、る。本実施の形態 1で は温度センサ 23として温度感度が高く回路処理が容易なサーミスタを用いた。
[0046] 温度センサ 23の出力は 2ピンの温度センサコネクタ 16に接続されて!、る。
[0047] 次に、キャパシタブロック状態出力回路 14の構成について説明する。
[0048] キャパシタブロック状態出力回路 14にはキャパシタブロック 12に設けた光スィッチ 1
5の発光部と対向するように光スィッチ 15の受光部が設けられて 、る。
[0049] また、キャパシタブロック 12に設けた温度センサコネクタ 16の対向部分に受け側の
2ピンの温度センサコネクタ 16が設けられている。
[0050] 光スィッチ 15の受光部と温度センサコネクタ 16のグランド側はグランド配線 24に接 続され、信号側は状態判定回路 25に接続される。
[0051] 同様に、状態判定回路 25には 30個のキャパシタブロック 1201〜1230からの上記 各信号が接続されている。
[0052] 状態判定回路 25ではキャパシタ 18の異常の有無や温度など各種データを状態出 力コネクタ 17に出力している。
[0053] 次に蓄電機器状態検出装置 101の動作について述べる。
[0054] キャパシタ 18には充放電制御回路 11により電圧が印加され、充電が行われている 。この際、各キャパシタ 18と並列に接続されたキャパシタ電圧均等化回路 19により、 キャパシタ 18の電圧が基準値（2. 5V)になるように調整されている。 [0055] この状態で、万一いずれかのキャパシタ 18が故障し、キャパシタ電圧均等化回路 1
9の基準値（2. 5V)以上の電圧になったまま下がらなくなると、キャパシタ 18に並列 に接続されたキャパシタ電圧検出回路 20で既定値としての高い基準電圧（3. 5V) 以上か否かを比較する。
[0056] 定格の 2. 5V以上で 3. 5V以下の場合は、若干キャパシタ 18の寿命が短くなるも のの緊急に危険が生じる可能性が低いため、そのままの状態を維持する。
[0057] 一方、高い基準電圧を上回ったらキャパシタ 18の破損等が発生する可能性がある ため、危険信号を出力する。
[0058] それにより、キャパシタ電圧検出回路 20に接続されたトランジスタ 21がオンになる。
トランジスタ 21は OR接続のため、キャパシタブロック 12に設けた 10個のキャパシタ 1
8の内どれかが異常になるとトランジスタ 21を通して電流が流れる。
[0059] この電流は 10個直列のキャパシタ 18から流れ、キャパシタブロック電圧均等化回 路 22の内部抵抗器で消費されるため、 10個のキャパシタ 18の全体電圧が下がる。
[0060] この結果、一気に全体のキャパシタ 18の電圧を下げることができるため、どのキヤ パシタ 18が高い基準電圧であろうとも安全性を確保でき、極めて信頼性の高いシス テムとすることができる。
[0061] また、前記電流が流れると、キャパシタブロック電圧均等化回路 22に直列接続した 光スィッチ 15の発光部にも電流が流れ発光する。
[0062] この結果、前記光スィッチ 15の発光部と対向して設けられた光スィッチ 15の受光部 がオンになる。この信号は光のオンオフに依存するものであるため、キャパシタ 18の 電圧の基準値との大小比較結果がデジタル的に出力されることになる。このようにデ ジタル出力とすることにより、万一信号にノイズが乗っても誤動作の影響を低減でき、 高信頼性が得られる。
[0063] 光スィッチ 15の受光部の信号は状態判定回路 25に伝達される。
[0064] ここで、いずれかのキャパシタ 18が異常であることをキャパシタブロック 12からキヤ パシタブロック状態出力回路 14に伝達するのに電気的に間接接続する装置 (光スィ ツチ 15)を用いた。
[0065] これは、キャパシタ 18の近傍に印加されている高電圧系配線（図 2の太線で示した )と信号系配線（図 2の細線で示した)を電気的に完全に分離しつつ、異常の情報を キャパシタブロック 12からキャパシタブロック状態出力回路 14に伝達するためである
[0066] このように高電圧系配線 (太線）と信号系配線 (細線）が電気的に接続されている部 分が全くないため、万一の故障時にも高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配 線に回り込むことがなぐ信頼性の高いシステムを構築することができる。
[0067] なお、本実施の形態 1では電気的間接接続装置に光学的装置としての光スィッチ 1 5を用いた力 これは磁気的装置としての絶縁トランスや機械的装置としてのリレーで も構わない。
[0068] 一方、キャパシタ 18の近傍に配した温度センサ 23の出力も温度センサコネクタ 16 を介して状態判定回路 25に伝達される。
[0069] ここで、温度は温度センサ 23 (サーミスタ）の抵抗値を測定するのみであるので、元 々キャパシタブロック 12の高電圧系とは完全に独立した配線となる。従って、キャパ シタブロック 12とキャパシタブロック状態出力回路 14の接続は温度センサコネクタ 16 により電気的に直接行っている。
[0070] 状態判定回路 25はキャパシタ 18の異常が発生したことを示す信号を状態出力コネ クタ 17に出力する。
[0071] それと同時に、 30個のキャパシタブロック 1201〜1230に各々設けた 30個の温度 センサ 23の各出力から、最高温度と最低温度をキャパシタブロック状態出力回路 14 に内蔵した状態判定回路 25で求め、状態出力コネクタ 17に出力する。
[0072] 状態出力コネクタ 17の信号は図示しないハイブリッド自動車の制御ユニットに伝達 される。
[0073] 制御ユニットはキャパシタ 18に異常があったり、温度範囲が既定値を外れていてキ ャパシタ 18の劣化が促進される可能性があったりする場合には充放電制御回路 11 により充電電流を下げる、または放電する、または蓄電機器 100を停止するなどの制 御を行う。これにより、ハイブリッド自動車全体としての信頼性を向上することができる
[0074] 以上の構成、動作により、高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号系配線に回り込 んで重畳されることがなくなるため、信頼性の高いキャパシタ状態検出が可能な蓄電 機器状態検出装置が実現できた。
[0075] なお、本実施の形態 1では状態出力コネクタ 17の信号はキャパシタ 18の異常の有 無と最高温度、最低温度のみとしたが、これはデータ通信技術を用いて状態判定回 路 25の内部でどのキャパシタブロック 12が異常であるの力、また、各キャパシタブ口 ック 12の温度はどれくらいであるのかをデータとして作成し、ハイブリッド自動車の制 御ユニットに送信してもよい。
[0076] この場合、どのキャパシタブロック 12が異常であるかが明確になるので、そのキャパ シタブロック 12のみを使用しな!/、ようにすれば、キャパシタブロック 12の交換修理の 際に効率がよくなる。この理由からキャパシタ 18は複数のキャパシタブロック 1201〜 1230に分けて構成している。
[0077] また、本実施の形態 1ではキャパシタ 18を直列に接続した力 これは必要とする電 力に応じて並列や直並列混在の接続としてもよ!ヽ。
[0078] (実施の形態 2)
以下、本発明の実施の形態 2について、図面を参照しながら説明する。
[0079] なお、以下の説明においても実施の形態 1と同様にキャパシタの状態が異常電圧 である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても 同様の方法で検出可能である。
[0080] 図 3は、本発明の実施の形態 2における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回 路の拡大図である。なお、図 3において、図 1、図 2と同一構成部分には同一番号を 付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
[0081] 本実施の形態 2の特徴となる点は、キャパシタブロック 1201〜1230において、各 キャパシタ 18と並列に接続したキャパシタ電圧検出回路 20、およびそれに接続した トランジスタ 21を 3系統と複数設けたことである。なお、複数個毎のキャパシタ 18にキ ャパシタ電圧検出回路 20を設けてもよい。
[0082] これに対応して、キャパシタブロック電圧均等化回路 22や光スィッチ 15も 3個とした
[0083] これにより、実施の形態 1ではキャパシタ電圧検出回路 20は危険電圧（3. 5V)以 上か否かのみの判定しかできな力つた力 本実施の形態 2では検出電圧を 3種類に できるので、例えばキャパシタ電圧検出回路 20の内部基準電圧が 3. 5Vのものに加 え、 3Vのもの、 2. 8Vのものと設定すれば、 3種類のキャパシタ 18の電圧を検出可能 となる。これによりキャパシタ 18の 3種類の異常信号出力を得ることができる。
[0084] この異常信号が光スィッチ 15を介して状態判定回路 25に入力されることで、キャパ シタの劣化程度を状態出力コネクタ 17から出力することができる。これにより、ハイブ リツド自動車の制御ユニットは、例えば 2. 8Vの信号のみが出ている場合はドライバ 一に対し警告を出すのみに留めキャパシタブロック 1201〜1230の動作は引き続き 有効とし、 3Vの信号が出ている場合は警告にカ卩ぇ 3Vの信号が出たキャパシタブロッ ク 12のみ動作を停止し、 3. 5Vの信号が出れば実施の形態 1と同様に全てのキャパ シタブロック 1201〜 1230の動作を停止する t\、う、故障の実態に合ったきめ細力 ヽ 制御が可能となる。
[0085] また、キャパシタブロック 1201〜1230を初めて使用してから、最も低い検出電圧（ 本実施の形態 2では 2. 8V)のキャパシタ電圧検出回路 20の状態信号 (ここでは異 常信号)が出力されるまでの積算時間を状態判定回路 25で監視することにより、あら 力じめ状態判定回路 25の内部に設けた図示しない記憶装置に記憶したキャパシタ 1 8の経時劣化特性との比較からキャパシタブロック 1201〜1230の寿命予測を行い、 状態出力コネクタ 17から出力することができる。
[0086] 以上の構成、動作により、高電圧系配線と信号系配線の完全分離による信頼性の 確保に加え、キャパシタブロックの寿命予測力も劣化故障の早期発見が可能となり、 さらなる高信頼性を得ることが可能となる。
[0087] (実施の形態 3)
以下、本発明の実施の形態 3について、図面を参照しながら説明する。
[0088] なお、以下の説明においても実施の形態 1と同様にキャパシタの状態が異常電圧 である場合の検出方法について述べるが、異常以外の任意の電圧状態においても 同様の方法で検出可能である。
[0089] 図 4は、本発明の実施の形態 3における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回 路の拡大図である。なお、図 4において、図 1、図 2と同一構成部分には同一番号を 付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
[0090] 本実施の形態 3の特徴となる点は、キャパシタブロック 1201〜1230の内部に光ス イッチ 15の受光部も設け、その信号と温度センサ 23の出力信号をマイクロコンピュー タ 26に取り込み、そのデジタルデータを送信回路 27に伝達し、送信回路 27に接続 した送信アンテナ 28を介して電波を送信するようにした点である。
[0091] 送信された電波はキャパシタブロック 1201〜 1230の近傍に設けたキャパシタブ口 ック状態出力回路 14に内蔵した受信アンテナ 29で受信し、受信アンテナ 29に接続 された受信回路 30でデジタルデータに復調され状態判定回路 25に入力される。そ の後、実施の形態 1と同様に状態出力コネクタ 17から各種信号やデータが出力され る。
[0092] このような構成とすることにより、キャパシタブロック 1201〜1230の内部で、すでに 光スィッチ 15により高電圧系配線と信号系配線が分離され、さらに無線送受信媒体 31としての電波を用いてキャパシタブロック状態出力回路 14にデータが送信される ため、二重に高電圧系配線と信号系配線が分離されることになり、高電圧そのものや 高電圧系のノイズの信号系配線への重畳に対し極めて高い信頼性が確保できる。
[0093] さらに、本実施の形態 3ではキャパシタブロック 1201〜1230とキャパシタブロック 状態出力回路 14の間を無線で通信するので、キャパシタブロック状態出力回路 14 を極めて小型化できる上、複雑な配線の引き回しも不要となる。
[0094] また、設計上も多くのキャパシタブロック 1201〜1230の配置を比較的制約されず に配置できるので、設計自由度が上がる効果もある。
[0095] 以上の構成、動作により、二重に高電圧系配線と信号系配線が分離されることで、 極めて高い信頼性が確保できるとともに、小型で設計自由度の高い蓄電機器状態検 出装置が実現できる。
[0096] なお、本実施の形態 3では無線送受信媒体として電波を用いたが、これは赤外線 や超音波を用いたものでもよい。また、本実施の形態 3は実施の形態 1 (1系統のキヤ パシタ電圧検出）に対して無線ィ匕を行った例を示したが、これは実施の形態 2 (3系統 のキャパシタ電圧検出）のように複数系統の電圧検出に対して無線ィ匕してもよい。
[0097] (実施の形態 4) 図 5は、本発明の実施の形態 4における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回 路図である。図 6は、本発明の実施の形態 4における蓄電機器状態検出装置の概略 ブロック回路の拡大図である。
[0098] 図 5において、蓄電機器 500は充放電を司る充放電制御回路 51、およびキャパシ タブロック 52から構成される。
[0099] キャパシタブロック 52は必要な電圧および蓄電電力量に応じて図 5に示したように 複数個設けてもよい。本実施の形態 4では約 750Vを蓄電するため、 300個のキャパ シタが必要なことから、キャパシタブロック 52の内部にキャパシタを 10個直列に接続 し、さらにこのキャパシタブロック 52を 30個直列に接続する構成とした。
[0100] 蓄電機器 500に充電する際は、充放電制御回路 51に設けた電力入出力端子 53 に電力を供給することにより、充放電制御回路 51で制御されながら 30個のキャパシ タブロック 52に電力が供給され、充電される。放電の際は充電の場合の逆で、各キヤ パシタブロック 52に充電された電力が充放電制御回路 51を介して電力入出力端子 53から放電される。
[0101] このような蓄電機器 500において、キャパシタの異常を含む状態を検出するために 蓄電機器状態検出装置 501が設けられている。蓄電機器状態検出装置 501はキヤ パシタブロック 52とキャパシタブロック状態出力回路 54から構成される。
[0102] さらに、電流検出装置 51aが充放電制御回路 51の出力とキャパシタブロック 52の 入力の間に接続され、キャパシタブロック 52への充放電電流が検出されている。
[0103] キャパシタブロック状態出力回路 54には 30個のキャパシタブロック 52 (5201〜52 30)が接続されているので、使用しているキャパシタ全ての状態について一括して管 理する構成になっている。
[0104] 各キャパシタブロック 52は、図 5に示すように、それらに内蔵されたマイクロコンピュ ータとキャパシタブロック状態出力回路 54に内蔵されたメインコンピュータがリング状 になるようにデータ通信媒体 55で電気的に有線ネットワーク接続されている。
[0105] なお、データ通信媒体 55の有線ネットワーク接続はリング状接続以外にバス状接 続でもよ！/、し、マイクロコンピュータとメインコンピュータを直接接続するスター状接続 としてちよい。 [0106] この場合、いずれもデータ通信媒体 55を使うことで配線の数や長さを減らすことが できるが、リング状やバス状のネットワーク接続とする方がより配線を減らすことができ る。し力しこの場合、ネットワークのどこかが断線すると一部または全てのデータ通信 が行えなくなるので、信頼性の面ではスター状接続の方が有利である。
[0107] このようにいずれも一長一短があるため、必要とする特性要件から最適な接続方式 を選択すればよい。
[0108] なお、各キャパシタブロック 52の状態は、データ通信媒体 55を通してマイクロコンビ ユータとメインコンピュータがデータのやり取りを行うことでメインコンピュータに伝達さ れて 、るが、この部分の構成や動作の詳細にっ 、ては後述する。
[0109] キャパシタブロック状態出力回路 54は内蔵したメインコンピュータを通して異常を検 出すると、状態出力コネクタ 57からその事実を出力する。その際、電流検出装置 51a の電流出力が取り込まれているので、その値も参照しながら異常の判断を行う。なお 、この手法についても併せて後述する。
[0110] 状態出力コネクタ 57にはハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）が接続され ているので、制御ユニットは異常状態に応じてハイブリッド自動車の制御を行うことが できる。
[0111] 次に、図 6を用いて状態検出方法の詳細について説明する。
[0112] 図 6はキャパシタブロック 52とキャパシタブロック状態出力回路 54の内部ブロック回 路図を抜粋して示したものである。
[0113] まず、キャパシタブロック 52の構成について説明する。なお、キャパシタブロック 52 は本来 30個ある力 ここでは代表的な 1個のみを示し、これをキャパシタブロック 520
1と記す。従って、キャパシタブロック 5201の下に一部示したものはキャパシタブロッ ク 5202、図 6の最下部に示したものはキャパシタブロック 5230となる。
[0114] キャパシタブロック 5201の内部には、まず 10個直列に接続されたキャパシタ 58が 配されている（図 6では概略している）。キャパシタ 58には急速充放電に優れた電気 二重層キャパシタを用いた。
[0115] キャパシタ 58は各々にキャパシタ 58を選択するためのスィッチ 59が接続されてい る。スィッチ 59は 2個 1組で構成され、外部信号により 2個のスィッチを同時にオンォ フ切替可能な構造のものを用いて 、る。
[0116] なお、本実施の形態 4ではキャパシタ 58の各々のスィッチ 59を接続している力 こ れは複数個毎のキャパシタ 58に 1個のスィッチ 59を接続する構成でもよい。この場 合、複数個のキャパシタ 58を一体とした状態情報し力得られないが、スィッチ 59およ びその周辺の配線を減らすことができる。
[0117] スィッチ 59のキャパシタ 58接続側と反対側の端子は他のスィッチ 59と並列接続さ れており（図 6においてスィッチ 59の上側のスィッチ同士、下側のスィッチ同士が 1つ の配線で接続されている）、上側スィッチ同士の配線と下側スィッチ同士の配線の間 にはキャパシタ 58の電圧検出用コンデンサ 60が接続されている。
[0118] コンデンサ 60にはさらにスィッチ 59と同構造の電圧検出スィッチ 61が接続され、そ の反対側の端子にはコンデンサ 60の電圧を測定する電圧検出装置 62が接続されて いる。なお、後述するようにコンデンサ 60の電圧はキャパシタ 58の電圧に相当する。
[0119] 電圧検出装置 62で検出した電圧はデジタルデータに変換され、その出力はマイク 口コンピュータ 63に取り込まれる。
[0120] マイクロコンピュータ 63には、その指示に従ってスィッチ 59を切り替えるアナログス イッチ 64、およびキャパシタ 58の近傍の温度を測定する温度センサ 65が接続されて いる。温度センサ 65は温度感度が高く回路処理が容易なサーミスタを用いた。また、 マイクロコンピュータ 63には外部との通信を行うためのデータ通信装置接続端子 66 a、 66bが接続されている。なお、データ通信装置接続端子 66aはデータの入力を、 データ通信装置接続端子 66bはデータの出力をそれぞれ担う。
[0121] さらにキャパシタブロック 5201にはキャパシタ 58の電力を充放電するための高電 圧端子 67a、 67bと、マイクロコンピュータ 63やアナログスィッチ 64等の回路部品を 動作させるための低電圧端子 68a、 68bが設けられている。なお、本実施の形態 4で は低電圧源は DC5Vとし、 DC5V側の端子が 68a、グランド側の端子が 68bである。
[0122] 以上述べた構成のキャパシタブロック 5201には、外部との電気的接続を行う端子 力 S6偶（66a、 66b、 67a, 67b、 68a, 68b)し力な!、0従って、このように複数のキヤ パシタ 58をブロック化し、その中でキャパシタ 58の状態検出に必要な回路を内蔵す ることで、蓄電機器状態検出装置 501として従来のように膨大な数や長さの配線を行 う必要がなくなる。
[0123] さらに、キャパシタブロック 5201は外部との電気的接続を 6個の端子としたことでモ ジュールィ匕が実現できるため、端子部分でキャパシタブロック 5201を蓄電機器状態 検出装置 501から脱着することが可能となる。そのため、異常のあるキャパシタブロッ ク 52を外し、正常品と交換することが極めて容易になる。
[0124] 従って、修理時間の短縮につながるだけでなぐ従来の構成では最悪の場合、蓄 電機器 500や蓄電機器状態検出装置 501の全体を交換しなければならない可能性 があった力 本実施の形態 4では異常のあるキャパシタブロックのみを交換すればよ V、ので、修理コストの低減にもつなげることができる。
[0125] また、キャパシタブロック 52を脱着可能構成とすることで、車種毎の蓄電機器状態 検出装置 501に必要なだけのキャパシタブロック 52を装着すれば蓄電機器 500が 構成できるので、車両開発時や設計変更時の蓄電機器 500の設計が極めて容易に なる。
[0126] 次に、キャパシタブロック状態出力回路 54の構成について説明する。
[0127] キャパシタブロック状態出力回路 54にはメインコンピュータ 69が内蔵されている。メ インコンピュータ 69はデータ通信媒体 55により伝達された各キャパシタブロック 52の データから、例えばキャパシタ 58の電圧異常や各キャパシタブロック 52の温度異常 の情報を状態出力コネクタ 57から出力する等の各種データのやり取りをハイブリッド 自動車の制御ユニット（図示せず）に対して行う。さらにメインコンピュータ 69には電 流検出装置 51aの電流出力が電流値入力端子 51bを介して取り込まれている。
[0128] また、キャパシタブロック状態出力回路 54にはデータ通信媒体 55と接続するため のデータ通信装置接続端子 66a、 66bが設けられている。ここで、データ通信装置接 続端子 66a、 66bの役割はキャパシタブロック 5201のものと同一である。データ通信 装置接続端子 66a、 66bはいずれもメインコンピュータ 69に接続されている。
[0129] なお、メインコンピュータ 69を動作させるための低電圧電源 (DC5V)は状態出力コ ネクタ 57を介してハイブリッド自動車の制御ユニットから供給されて 、る。この低電圧 電源はキャパシタブロック 52にも必要なので、キャパシタブロック状態出力回路 54に 低電圧端子 68a、 68bを設け、これを介して蓄電機器状態検出装置 501内に図示し ない低電圧系配線を施すことによって各キャパシタブロック 52に低電圧を供給してい る。
[0130] 次に蓄電機器状態検出装置 501の動作について述べる。
[0131] キャパシタ 58には充放電制御回路 51により電圧が印加され、充電が行われている 。この際、キャパシタブロック 52毎に、それぞれ内蔵した各キャパシタ 58 (本実施の 形態 4の場合、 10個）の電圧をマイクロコンピュータ 63の指示により以下の手順で測 定する。ここではキャパシタブロック 5201の例について述べる。
[0132] まず、図 6で一番上のキャパシタ 58に接続されたスィッチ 59だけをオンにするよう マイクロコンピュータ 63がアナログスィッチ 64に指示を出す。その結果、アナログスィ ツチ 64はスィッチ 59をオンにする。
[0133] キャパシタ 58の静電容量はコンデンサ 60の静電容量より極めて大きいため、スイツ チ 59をオンにすることによりコンデンサ 60はすぐに充電され、選択されたキャパシタ 5 8の両端電圧と等しくなる。すなわち、選択されたキャパシタ 58の両端電圧がコンデ ンサ 60の両端電圧としてコピーされたことになる。
[0134] 次にマイクロコンピュータ 63はアナログスィッチ 64に対し、オンにしたスィッチ 59を オフにするとともにコンデンサ 60に接続された電圧検出スィッチ 61を直接オンにする 。なお、電圧検出スィッチ 61はキャパシタブロック 5201に 1個しかないため、アナ口 グスィッチ 64を介さず、直接マイクロコンピュータ 63がオンオフ制御を行っている。
[0135] この動作により、コンデンサ 60の両端電圧を電圧検出装置 62で測定することがで きる。従って、この際の測定電圧が最初のキャパシタ 58の電圧に相当する。この測定 電圧は電圧検出装置 62でデジタルデータに変換されてマイクロコンピュータ 63に伝 達される。
[0136] このようにキャパシタ 58の両端電圧を直接電圧検出装置 62で測定せず、コンデン サ 60を介して測定することで、高電圧が印加されて!、るキャパシタ 58と分離され低電 圧の測定のみとなるため、電圧検出装置 62を高電圧対応にする必要がなくなり、回 路構成が容易となる。
[0137] 次に、マイクロコンピュータ 63は電圧検出スィッチ 61をオフにする。この際、測定精 度を上げるために再び電圧検出スィッチ 61をオンにしてコンデンサ 60の両端電圧を 電圧検出装置 62で測定する動作を繰り返し、得られた複数の測定電圧を平均しても よい。その後、次のキャパシタ 58に接続されたスィッチ 59をアナログスィッチ 64経由 でオンにする。
[0138] これにより 2つ目のキャパシタ 58の両端電圧がコンデンサ 60にコピーされる。
[0139] 以後、上記した 1つ目のキャパシタ 58と同様の方法を繰り返すことで順次キャパシ タ 58の電圧をマイクロコンピュータ 63に伝達してゆく。
[0140] マイクロコンピュータ 63が 10個のキャパシタ 58の電圧データをそれぞれ取り込んだ 後は、温度センサ 65の出力から温度データを読み込む。
[0141] このようにして、取り込んだデータからマイクロコンピュータ 63はキャパシタ 58の状 態を判断し、既定電圧 (例えばキャパシタ劣化が促進される 3. 5V)以上なら異常で あるとする情報を内部メモリに記憶する。
[0142] また、温度についてもキャパシタ 58の劣化が進行する温度域にあるときは、温度異 常であるとする情報を内部メモリに記憶する。
[0143] 以上の動作は既定時間毎に繰り返し実行され、常に最新の情報を記憶するように している。
[0144] 同様の動作は他のキャパシタブロック 5202〜5230の中でも行われており、これに より、 300個のキャパシタ 58の電圧データと各キャパシタブロック 52の温度データ、 およびそれらの異常を含む状態情報を得ることができる。
[0145] なお、状態情報は例えば 16ビット（2バイト）のメモリで表すことができる。すなわち、 まず 16ビットのうち下位 10ビットをキャパシタ状態用、上位 2ビットを温度状態用とし ておく。
[0146] キャパシタ状態に関しては、キャパシタ 58に異常が無ければ下位 10ビットが全て 0 、異常があれば異常キャパシタ 58が何番目であるかに対応したビットを 1で表すよう にしている。従って、もし全てのキャパシタ 58が異常であれば下位 10ビットが全て 1 になる。このデータを見ることで、後の修理時に異常キャパシタ 58の判別が極めて容 易になる。
[0147] また、温度状態につ!、ては上位 2ビットで表し、例えば温度が低すぎれば最上位ビ ットを 1に、高すぎればその次のビットを 1に、異常が無ければ両ビットを 0にする。 [0148] この方法により、 2バイトのメモリで 1つのキャパシタブロック 52の状態情報を網羅で きるので、キャパシタ 58と温度の状態が同時に得られる上、高速に、異常種類も含め 異常判断が可能となる。
[0149] 次に、これらのデータはデータ通信装置接続端子 66bからデータ通信媒体 55に出 力されるのである力 データ通信媒体 55は各キャパシタブロック 52とキャパシタブ口 ック状態出力回路 54内のメインコンピュータ 69をリング状に有線ネットワーク接続して いるので、各キャパシタブロック 52から出力されるデータはマイクロコンピュータ 63に よって既定のプロトコルに変換されて伝達されている。このデータ通信の具体的方法 について以下に説明する。
[0150] まず、キャパシタ 58や温度が正常である通常状態の場合について述べる。
[0151] メインコンピュータ 69は各キャパシタブロック 52に内蔵されたマイクロコンピュータ 6 3に対して既に前記キャパシタブロック 52内で取得した最新データ（各キャパシタ 58 の電圧と状態情報、温度データ）の出力を要求する信号を、キャパシタブロック状態 出力回路 54に設けたデータ通信装置接続端子 66bを介してデータ通信媒体 55に 送信する。
[0152] なお、データ出力要求信号は既定時間間隔で発せられる。
[0153] データ通信媒体 55は最初にキャパシタブロック 5201に設けたデータ通信装置接 続端子 66aを介してマイクロコンピュータ 63に伝達される。
[0154] キャパシタブロック 5201のマイクロコンピュータ 63は出力データを既定のプロトコル に変換してデータ通信装置接続端子 66b、データ通信媒体 55を介して次のキャパシ タブロック 5202に伝達する。
[0155] 次に、キャパシタブロック 5202は自らのデータを既定のプロトコルに変換し、キャパ シタブロック 5201から伝達されたデータに付カ卩して、さらに次のキャパシタブロック 5 203に伝達する。従って、キャパシタブロック 5203にはキャパシタブロック 5201とキ ャパシタブロック 5202の 2つのデータを並べたデータ列が伝達されることになる。
[0156] 次に、キャパシタブロック 5203は自らのデータを既定のプロトコルに変換し、キャパ シタブロック 5202から伝達されたキャパシタブロック 5201とキャパシタブロック 5202 のデータ列に付カ卩して、 3つのキャパシタブロック 5201、 5202、 5203のデータを並 ベたデータ列をさらに次のキャパシタブロック 5204に伝達する。
[0157] このような動作を順次行うことによって、各キャパシタブロック 52の全体のデータ列 を形成し、最後にメインコンピュータ 69に伝達される。
[0158] メインコンピュータ 69は得られたデータを解析して全キャパシタブロック 52が正常で あるという情報を状態出力コネクタ 57から出力する。なお、メインコンピュータ 69は全 キャパシタ 58の電圧データや全キャパシタブロック 52の温度データを常時監視して おり、現在の温度に応じたキャパシタ 58の電圧データや電圧変化速度 (前回データ と今回データの比較により求める）からキャパシタ 58の急激な故障 (短絡や断線)を 判断しており、もしこれらの故障が発生していたら、その事実を状態出力コネクタ 57 から出力する。
[0159] この場合の詳細な動作は後述する。
[0160] このように急激なキャパシタの故障にっ ヽては各キャパシタ 58の電圧データを基に 判断することができるが、ゆっくりした長期的な劣化については電圧データだけでは 判断できない。
[0161] そこで、メインコンピュータ 69は既に本発明者らによって発明された劣化判断の手 法を用いてキャパシタ 58の劣化予測を行っている。なお、劣化判断の手法は、例え ば、特開 2005— 28908号公報に開示されている。
[0162] この手法によれば、詳細は割愛するが、キャパシタの内部抵抗 Rcと内部容量じから 、あらかじめ算出した温度ごとの劣化限界値と比較することで、ある程度の劣化が予 測できる。ここで、 Rcと Cを求めるには既定時間毎の電流値、電圧値、温度の各デー タが必要である。
[0163] これに対し、メインコンピュータ 69には必要データが全て取り込まれているので、上 記劣化判断手法を用いることで劣化予測ができる。
[0164] これにより、メインコンピュータ 69に全キャパシタブロック 52が正常であるという情報 が得られたとしても、あるキャパシタ 58が劣化しつつある時は、そのキャパシタ 58や、 それを含むキャパシタブロック 52を特定して劣化予測情報を併せて状態出力コネク タ 57から出力する。その結果、ハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）は運転 者に劣化が近いことを知らせることができ、サービス性が向上する。 [0165] 次に、キャパシタ 58の電圧やキャパシタブロック 52の温度に異常があった場合に ついて述べる。この場合は、異常の事実を迅速にメインコンピュータ 69に伝達する必 要があるので、以下のような動作を行う。
[0166] ここで、例えばキャパシタブロック 5202が異常であったとする。
[0167] まず、メインコンピュータ 69はデータ出力要求信号をデータ通信媒体 55に出力す る。データ出力要求信号を受け取ったキャパシタブロック 5201は正常であるので上 述の通り前記キャパシタブロック 5201のデータを既定のプロトコルに変換して次のキ ャパシタブロック 5202に伝達する。
[0168] ところが、キャパシタブロック 5202のマイクロコンピュータ 63が有する状態情報には 異常情報が含まれているので、キャパシタブロック 5202には異常があることがわかる
[0169] そこで、マイクロコンピュータ 63はキャパシタブロック 5201のデータを消去して前記 キャパシタブロック 5202の異常を含む状態情報のデータを既定のプロトコルに変換 して次のキャパシタブロック 5203に伝達する。キャパシタブロック 5203は正常である ので、そのデータを付加せず、キャパシタブロック 5202の異常を含むデータだけを そのまま次のキャパシタブロック 5204に伝達する。
[0170] このようにして、異常があった場合はそれまでの正常データを消去して、異常のある キャパシタブロック 52のデータのみを優先して既定のプロトコルに変換し、データ列 を作成していく。
[0171] これにより、複数のキャパシタブロック 52に異常があっても、その全ての異常をデー タ列に反映できる。
[0172] 全てのキャパシタブロック 52に対して作成が終了したデータ列はメインコンピュータ 69に入力される。
[0173] このデータ列は異常のあったキャパシタブロック 52のもののみで構成されているた め、メインコンピュータ 69はどのキャパシタ 58やキャパシタブロック 52が異常かを迅 速に知ることができ、その分、素早く異常情報を状態出力コネクタ 57から出力するこ とがでさる。
[0174] これにより、状態出力コネクタ 57に接続されたノ、イブリツド自動車の制御ユニット（図 示せず)は、例えば運転者に警告を出すとともに、蓄電機器 500を使用しないように 制御することで、信頼性を確保することができる。
[0175] なお、本実施の形態 4ではデータ通信媒体 55がリング状にネットワーク接続されて いるので、異常時は上記の動作を行うが、各キャパシタブロック 52とメインコンビユー タ 69をそれぞれ直接接続 (スター状接続)する場合はメインコンピュータ 69が各キヤ パシタブロック 52の異常情報を直接取り込めるので、配線の長さは増えるものの上記 のリング状ネットワーク接続で説明したようなデータ通信をする必要がない。
[0176] また、上述したように、各キャパシタブロック 12はモジュール化されている。従って、 異常があった場合、どのキャパシタブロック 52が異常であるかがキャパシタブロック状 態出力回路 54から示されているので、それに従って異常キャパシタブロック 52を蓄 電機器状態検出装置 501から取り外し、新たなキャパシタブロック 52を取り付けること で修理に対するサービス性を向上して 、る。
[0177] しかし、新たに取り付けたキャパシタブロック 52が蓄電機器 500を構成するのに必 要な電気的仕様を満たしているかは不明である。すなわち、例えば他の車種用のキ ャパシタブロック 52を誤って取り付けてしまう可能性がある。これは、車種によって蓄 電機器 500に要求される電力仕様が異なることが十分考えられるためであり、それに 伴ってキャパシタブロック 52の電気的仕様も異なる可能性がある。
[0178] そこで、メインコンピュータ 69はキャパシタブロック 52を脱着したら、全てのキャパシ タブロック 52が必要な電気的仕様を満たしているかを調べる。
[0179] 具体的には、マイクロコンピュータ 63はあら力じめ内蔵メモリにキャパシタブロック 5 2の電気的仕様を記憶しているので、メインコンピュータ 69はキャパシタブロック 52の 脱着が行われたら初期チェック信号を発し、それに対応して各マイクロコンピュータ 6 3から出力された電気的仕様データを受け取る。
[0180] この際も上述したように既定のプロトコルに変換して全キャパシタブロック 52のデー タ列を作成してメインコンピュータ 69に入力される。
[0181] メインコンピュータ 69は各キャパシタブロック 52の電気的仕様を調べ、キャパシタ 5 8の静電容量や電圧特性などが蓄電機器 500に要求されるものと合致するカゝ否かを 判断する。もし、電気的仕様が合致しなければ、どのキャパシタブロック 52が不適合 なのかを状態出力コネクタ 57に出力する。
[0182] これにより、状態出力コネクタ 57に接続されたノ、イブリツド自動車の制御ユニット（図 示せず）は、例えば運転者にどのキャパシタブロック 52が不適合かを知らせ、正規の キャパシタブロック 52に交換するよう警告を出す。
[0183] また、電気的仕様は合致していても、既に劣化してしまった異常キャパシタブロック
52を取り付けてしまう場合が想定される。
[0184] この場合は、上述の通りキャパシタブロック 52に内蔵したマイクロコンピュータ 63が キャパシタ異常履歴 (異常情報等）を記憶しているので、メインコンピュータ 69の初期 チェック信号発信により、異常履歴データが記憶されていればそれも電気的仕様デ ータと併せてメインコンピュータ 69に伝達される。
[0185] その結果、上述のようにどのキャパシタブロック 52が異常であるかを運転者に知ら せ、正常なキャパシタブロック 52に交換するよう警告を出す。
[0186] 以上の構成、動作により、複数のキャパシタ 58をキャパシタブロック 52に分け、その 中でキャパシタ 58の状態検出を完結させるとともに、その結果をデータ通信によりメ インコンピュータ 69に伝達するようにしたため、従来に比べ配線の数や長さが著しく 削減され、簡単な構成でキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実 現できた。
[0187] なお、本実施の形態 4ではキャパシタブロック 52を 30個直列に接続した力 これは 必要とする電力に応じて並列や直並列混在の接続としてもょ 、。
[0188] (実施の形態 5)
以下、本発明の実施の形態 5について、図面を参照しながら説明する。
[0189] 図 7は、本発明の実施の形態 5における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回 路図である。図 8は、本発明の実施の形態 5における蓄電機器状態検出装置の概略 ブロック回路の拡大図である。なお、図 7、図 8において、図 5、図 6と同一構成部分に は同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
[0190] 本実施の形態 4の特徴となる点は、図 7に示したようにキャパシタブロック 52とキャパ シタブロック状態出力回路 54に内蔵されたメインコンピュータ 69の間のデータ通信 媒体 55を無線とするとともに、図 8に示したようにキャパシタ 58にそれぞれ電圧検出 装置 62を設けたことである。
[0191] これらの詳細について以下に説明する。
[0192] まず、図 8に示したように、キャパシタ 58の両端電圧を検出する際に、キャパシタ 58 にそれぞれ電圧検出装置 62を設ける構成について述べる。
[0193] 上記のように構成すれば、実施の形態 4のようにキャパシタ 58を選択するスィッチ 5
9や、スィッチ 59のオンオフを制御するアナログスィッチ 64等が不要となり、極めて簡 単な配線とすることができる。そのため、キャパシタブロック 52内部においても、さらな る配線の簡素化が実現できる。
[0194] なお、本実施の形態 5ではキャパシタ 58の各々に電圧検出装置 62を設けているが
、これは複数個毎のキャパシタ 58に 1つの電圧検出装置 62を設ける構成でもよい。 この場合、複数個のキャパシタ 58を一体とした状態情報しか得られないが、電圧検 出装置 62およびその周辺の配線を減らすことができる。
[0195] ここで、キャパシタブロック 52の動作について説明する。
[0196] キャパシタ 58の両端電圧は常に電圧検出装置 62で検出されている力 検出される 内容は既定値以上力否かのみとした。すなわち、具体的には検出したい基準電圧（ 例えばキャパシタ 58が劣化する過電圧）とキャパシタ 58の両端電圧を比較し、基準 電圧以上なら電圧検出装置 62に内蔵した図示しないトランジスタがオンとなる。その 結果、電圧検出装置 62に接続した電気的間接接続装置としてのフォトトランジスタ 6 2aを介して異常信号 (例えば DC5V)がマイクロコンピュータ 63に入力される。
[0197] なお、電気的間接接続装置としてのフォトトランジスタ 62aを電圧検出装置 62とマイ クロコンピュータ 63の間に接続したのは、キャパシタ 58の高電圧が直接マイクロコン ピュータ 63に入力されることによる破壊を防止するためである。従って、電気的間接 接続装置はフォトトランジスタ以外にもフォトモスやリレーなどでもよい。
[0198] 一方、キャパシタ 58の両端電圧が基準電圧に至らな 、場合 (正常時）には電圧検 出装置 62からは信号が出力されないため、フォトトランジスタ 62aの出力は OVのまま である。
[0199] 従って、キャパシタ 58の両端電圧が基準電圧以上力否かの比較出力がオンオフの デジタル信号としてマイクロコンピュータ 63に入力される。 [0200] これにより、キャパシタ 58の両端電圧絶対値を知ることはできないが、異常電圧に なったキャパシタ 58については、キャパシタ 58と 1対 1に接続されたマイクロコンピュ ータ 63のポートのオンオフ情報を読み取ることで、どのキャパシタ 58が異常であるか を直接知ることができる。
[0201] このように検出機能を単純ィ匕したことにより、簡単な配線でキャパシタ 58の異常を 検出することができる。
[0202] なお、温度の測定に関しては実施の形態 4と同様である。従って、マイクロコンピュ ータ 63は電圧検出装置 62および温度センサ 65が接続されているポート情報を読む だけで、実施の形態 4のようにスィッチ 59を切り替えたり、複数回測定したりすることな ぐ極めて短時間にキャパシタ 58と温度の状態データ (異常情報含む)を得ることが できる。
[0203] 次に、キャパシタブロック 52とメインコンピュータ 69の間のデータ通信媒体 55を無 線とした点にっ 、て詳細を説明する。
[0204] キャパシタブロック 52に内蔵されたマイクロコンピュータ 63は、データの送受信回 路 70に接続されている。送受信回路 70には無線でデータ通信を行うための送受信 アンテナ 71が接続されている。
[0205] 一方、キャパシタブロック状態出力回路 54の内部にはメインコンピュータ 69に接続 された送受信回路 70および前記送受信回路 70に接続された送受信アンテナ 71が 接続されている。なお、全ての送受信回路 70の電源は実施の形態 4で述べた状態 出力コネクタ 57を介して供給される DC5V電源カゝら得られている。
[0206] 次にデータ通信に関する動作について説明する。
[0207] 各キャパシタブロック 52は常にキャパシタ 58の状態情報 (異常力否力 )や温度デー タを取り込んでいる。
[0208] そこへメインコンピュータ 69が既定の間隔で各キャパシタブロック 52に対し現在の データ送信要求信号を発する。この際、キャパシタブロック 52は本実施の形態 5では 30個あるため 30種類の周波数を用意しておき、まず、最初のキャパシタブロック 520 1に対応した周波数でデータ送信要求信号を発する。
[0209] この信号はキャパシタブロック 5201のみに対し送受信アンテナ 71、送受信回路 70 を介してマイクロコンピュータ 63に伝達される。
[0210] マイクロコンピュータ 63はデータ送信要求信号を受けるとすぐに内蔵メモリに記憶し ていたデータを送受信回路 70に送り、送受信アンテナ 71から送信する。送信された データはキャパシタブロック状態出力回路 54の送受信アンテナ 71から送受信回路 7
0を介してメインコンピュータ 69に入力される。
[0211] 次に、メインコンピュータ 69はキャパシタブロック 5202に対応した周波数でデータ 送信要求信号を発信し、同様の手順でキャパシタブロック 5202のデータを受信し、 入力する。
[0212] このようにして、メインコンピュータ 69は順次周波数を変えながら各キャパシタブロッ ク 52と無線交信し、全データを入力する。
[0213] 次に、メインコンピュータ 69はキャパシタブロック 52の正常、異常などの情報を状態 出力コネクタ 57からハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず）に伝達する。
[0214] このようにデータ通信媒体 55として無線を使用することにより、実施の形態 4で述べ た電気配線をリング状にネットワーク接続する方法に比べ、配線が不要となるのはも ちろん、メインコンピュータ 69に対し極めて高速にデータ入力が可能となる。
[0215] また、無線であるので、キャパシタブロック 52とキャパシタブロック状態出力回路 54 の配置を任意に変えることができる。例えばキャパシタブロック状態出力回路 54を別 体とし、ハイブリッド自動車の制御ユニット（図示せず)の近傍に配置して内蔵するな ど、車載時の機器レイアウトに自由度が増す効果も得られる。
[0216] なお、本実施の形態 5では各キャパシタブロック 52毎に周波数を割り当てて無線通 信をしているが、これは無線 LANを用いてもよい。この場合は周波数を複数用意す る必要がなくプロトコルも決められているので、送受信系の開発が容易になる。また、 キャパシタブロック 12の異常時の脱着交換に対する正規品や劣化異常品の判定は 実施の形態 4と同様に、交換とともにキャパシタブロック 52とメインコンピュータ 69の 間のデータやり取りを無線で行って判定して 、る。
[0217] ここで、本実施の形態 5のキャパシタブロック 52は無線でデータやり取りを行うため 、実施の形態 4のようにデータ通信装置接続端子 66a、 66bは設けておらず、高電圧 端子 67a、 67b、および低電圧端子 68a、 68bの 4端子のみとなる。従って、仮に実施 の形態 4のキャパシタブロック 52を本実施の形態 5の蓄電機器状態検出装置 501に 装着しても、キャパシタブロック 52に送受信回路 70や送受信アンテナ 71が搭載され ていないので、無線でのデータやり取りができない。このこと力 正規品が装着されて いないと判断できる。
[0218] 逆に、本実施の形態 5のキャパシタブロック 52を実施の形態 4の蓄電機器状態検出 装置 501に装着した場合は、キャパシタブロック 52にデータ通信装置接続端子 66a 、 66bが設けられていないので、データ通信媒体 55がリング状に接続されなくなるた めデータのやり取りが不可能となる。このことから正規品が装着されていないと判断で きる。
[0219] 次に、実施の形態 4で述べたキャパシタ 58の長期的な劣化予測についてであるが 、本実施の形態 5ではキャパシタ 58の電圧そのものを測定できないので、本発明者 が発明した前述の劣化判断手法を適用できず、長期的な劣化予測は不可能である
[0220] このため、劣化予測の情報を重視する用途では実施の形態 4を、より簡単な構成で キャパシタブロック状態出力回路 54の配置自由度を重視する用途では本実施の形 態 5を採用すればよい。
[0221] 以上の構成、動作により、異常検出結果のデータ通信を無線ィヒしたため、従来に 比べさらに配線の数や長さを削減することができ、より簡単な構成でキャパシタ異常 検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現できた。
[0222] なお、本実施の形態 5では電圧検出装置 62をオンオフ出力で行っている力 これ を実施の形態 4のようにスィッチ 59を切り替えて電圧値を測定できるようにしてもょ ヽ 。これによりキャパシタブロック 52の内部配線は実施の形態 4のように若干複雑にな る力 電圧値データの無線によるやり取りが可能になるので、長期的な劣化予測がで さるようになる。
[0223] また、本実施の形態 5ではデータ通信媒体 55を無線とした力 これを実施の形態 4 のようにリング状配線等の有線ネットワーク接続としてもよい。これにより無線関係回 路が不要となるので、回路構成としては最も簡単なものとなる。また、キャパシタ 58の 電圧値データが存在しな 、ので、その分データが各キャパシタブロック 52を一巡す る時間が短くなる。
[0224] このようにいずれも一長一短があるため、必要な仕様、条件に応じて任意に上記構 成を組み合わせればよい。
[0225] (実施の形態 6)
以下、本発明の実施の形態 6について、図面を参照しながら説明する。
[0226] 図 9は、本発明の実施の形態 6における蓄電機器状態検出装置の概略ブロック回 路図である。図 10は、本発明の実施の形態 6における蓄電機器状態検出装置の概 略ブロック回路の拡大図である。なお、図 9、図 10において、図 5、図 6と同一構成部 分には同一番号を付与して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する
[0227] 本実施の形態 6の特徴となる点は以下の 5点である。
[0228] 1)実施の形態 4におけるデータ通信媒体 55をバス状有線ネットワーク接続とした。
[0229] 2)データ通信媒体 55により通信される内容はメインコンピュータが取り込んだ電流 値と各キャパシタの劣化予測、異常を含む状態情報である。
[0230] 3)低電圧（DC5V)電源をキャパシタブロック 52内で生成するようにした。
[0231] 4)スィッチ 59をマルチプレクサにした。
[0232] 5)電圧検出装置 62を抵抗分割回路にした。
[0233] これらの詳細について以下に説明する。
[0234] まず最初の特徴であるが、図 9に示すようにデータ通信媒体 55をバス状有線ネット ワーク接続としている。これにより、実施の形態 4のリング状に比べデータ通信媒体 5 5の配線数が倍増するものの、その長さは実施の形態 4とほぼ同等であるので、従来 に比べ配線の数、長さの削減効果が大き!、点に変わりはな 、。
[0235] さらにデータ通信媒体 55の配線が断線した場合、リング状では全てのキャパシタブ ロック 52とメインコンピュータのデータ通信が途絶えてしまうが、本実施の形態 6のバ ス状ではメインコンピュータから断線直前のキャパシタブロック 52まではデータ通信 が可能であり、その分信頼性が高まる。
[0236] 次に 2番目の特徴であるが、本実施の形態 6ではデータ通信の内容として、メインコ ンピュータからは電流検出装置 51aで取り込んだ電流値を各キャパシタブロック 52に 送信し、各キャパシタブロック 52からは、各キャパシタの劣化予測、異常を含む状態 情報をメインコンピュータに送信するようにしている。
[0237] これは以下の理由による。
[0238] 実施の形態 4では各キャパシタブロック 52に内蔵した各キャパシタの電圧値をメイ ンコンピュータに送信して力 メインコンピュータ内で全キャパシタの長期的な劣化判 断予測を行っていた力 これではデータ通信量が多い上、メインコンピュータの計算 負担が大きくなつてしまう。
[0239] そこで、本実施の形態 6ではメインコンピュータから各キャパシタブロック 52に電流 値データを送信することで、各キャパシタブロック 52に内蔵したマイクロコンピュータ でそれぞれ長期的な劣化判断予測を行うようにした。
[0240] これにより、劣化判断の計算が各マイクロコンピュータに分散され計算が速くなる上 、結果だけを温度データとともにデータ通信するためデータ量が少なぐよって実施 の形態 4と同等の配線で、より速く各キャパシタの状態情報を得ることができる。なお 、劣化判断予測の手法は実施の形態 4と同様である。
[0241] 次に 3番目の特長であるが、図 10に示すように各キャパシタブロック 52の内部で使 用する低電圧 (DC5V)電源は 10個直列に接続されたキャパシタ 58の両端電圧から DC5Vを出力する電圧レギユレータ 72を用いて作り出して!/、る。
[0242] ここで、電圧レギユレータ 72の入力端子には前記両端電圧のうち最大電圧、すな わち、図 10で一番上のキャパシタ 58の上側の電圧が入力されている。
[0243] また、電圧レギユレータ 72のグランド端子には両端電圧のうち最小電圧、すなわち 、図 10で一番下のキャパシタ 58の下側の電圧が入力されている。従って、この電圧 がキャパシタブロック 5201内のグランドレベルとなる。上記 2種類の電圧を電圧レギ ユレータ 72に入力することにより、キャパシタブロック 5201内のグランドレベルに対し て + 5Vの直流電圧を得ることができる。この電圧はキャパシタブロック 5201内の各 回路 (マイクロコンピュータ 63や後述するマルチプレクサ 73等）に供給されて 、る。
[0244] このように各キャパシタブロック 52内でそれぞれ低電圧を作り出し各回路に供給す ることで、実施の形態 4に示したような蓄電機器状態検出装置 501内部での低電圧 系統の配線が不要となり、さらなる配線の低減が可能となる。 [0245] なお、この場合注意しなければならな 、点は、各キャパシタブロック 52のグランドレ ベルが異なる点である。
[0246] 例えば、満充電時に 750Vになる蓄電機器 500の最初のキャパシタブロック 5201 において、定格 2. 5Vで 10個直列のキャパシタ 58の両端電圧のうち最大電圧は 75
OV、最 /J、電圧は 725V( = 750— 2. 5 X 10)となるので、キャパシタブロック 5201の グランドレベルは 725Vにもなる。
[0247] 一方、キャパシタブロック状態出力回路 54は供給電圧が + 5V、グランドレベルが 0
Vで駆動しているので、キャパシタブロック状態出力回路 54とキャパシタブロック 520
1の間には極めて高い電位差があり、データ通信媒体 55で電気的に直接接続するこ とはできない。
[0248] そこで、本実施の形態 6では両者を電気的間接接続装置により接続して 、る。具体 的にはデータ通信装置接続端子 66a、 66bを電気的間接接続装置としてのフォトモ スゃフォトトランジスタ、リレーなどとすることにより直接接続されな 、ように構成して ヽ る。
[0249] 次に 4番目の特長であるが、図 10示したように、各キャパシタ 58の電圧を測定する 際、キャパシタ 58を切り替える装置として実施の形態 4で用いていたスィッチ 59として マルチプレクサ 73を用いた。マルチプレクサ 73はマイクロコンピュータ 63の指示によ り、内蔵された多数のスィッチを切り替えるため、実施の形態 4に比べ簡単な配線で キャパシタ 58の選択が可能となる。
[0250] なお、本実施の形態 6では各々のキャパシタ 58の両端電圧を直接マルチプレクサ 73に入力しており、実施の形態 4のようにアナログスィッチ 64を介してスィッチ 59を 切り替える必要がない。
[0251] これは、 3番目の特長である低電圧電源をキャパシタブロック 52内で生成している ためである。実施の形態 4では高電圧系と低電圧系が混在していたため、両者が電 気的に接続しないようにスィッチ 59の切替もアナログスィッチ 64を介して間接的に行 う必要があった。これに対し、本実施の形態 6では低電圧系のグランドレベルがキヤ パシタブロック 5201内の高電圧系の最小電圧としたため、キャパシタブロック 5201 内に大きな電位差が存在しなくなり、直接マルチプレクサ 73で切り替えることが可能 となった。
[0252] なお、本実施の形態 6ではキャパシタ 58の各々の両端電圧をマルチプレクサ 73に 入力している力 これは複数個毎のキャパシタ 58の両端電圧をマルチプレクサ 73に 入力する構成でもよい。この場合、複数個のキャパシタ 58を一体とした状態情報しか 得られな 、が、マルチプレクサ 73およびその周辺の配線を減らすことができる。
[0253] 以上のことから、実施の形態 4に比べキャパシタブロック 52内の配線の簡素化が可 能となった。
[0254] 次に 5番目の特長であるが、電圧検出装置 62を抵抗分割回路という極めて簡単な 回路で構成している。これにより、各キャパシタ 58の両端電圧 (マルチプレクサ 73の 出力）は抵抗分割された中点電位を直接マイクロコンピュータ 63に内蔵された ADコ ンバータで取り込まれるだけなので、キャパシタブロック 52内の配線の削減に効果が 得られる。なお、以上に述べた点以外は実施の形態 4と同様である。
[0255] 以上の構成、動作により、従来に比べさらに配線の数や長さを削減することができ、 より簡単な構成でキャパシタ状態検出が可能な蓄電機器状態検出装置が実現でき た。
[0256] 以上までで述べた実施の形態を整理すると、以下のように分類できる。
[0257] キャパシタ 58の電圧検出装置に対するデータ通信内容、状態出力内容は、以下 の通りである。
[0258] アナログスィッチやマルチプレクサによる切替でキャパシタ 58の電圧を検出する場 合、データ通信内容は、電流、キャパシタ電圧、状態情報、温度となる。また、状態出 力内容は、キャパシタ過電圧、断線や短絡、長期的劣化、温度異常となる。
[0259] 基準電圧との比較出力および電気的間接接続装置とでキャパシタ 58の電圧を検 出する場合、データ通信内容は、状態情報、温度となる。また、状態出力内容は、キ ャパシタ過電圧、断線や短絡、温度異常となる。
[0260] また、データ通信媒体 55には、有線ネットワーク接続 (リング状、ノ ス状、スター状） と無線 (周波数可変、無線 LAN)通信がある。
[0261] 実施の形態 4〜6ではこれらのうち代表的な 3種類の組み合わせを説明したに過ぎ ず、これらをどのように組み合わせても高信頼性を保持しながら配線の数や長さの削 減が可能となり、簡単な構成で信頼性の高いキャパシタ異常検出が可能な蓄電機器 状態検出装置が実現できる。
[0262] 従って、本発明は実施の形態 4〜6で述べた構成に限定されるものではなぐ必要 な仕様、条件に応じて任意に上記構成を組み合わせればよ ヽ。
産業上の利用可能性
[0263] 本発明に係る蓄電機器状態検出装置は、高電圧そのものや高電圧系ノイズが信号 系配線に重畳することがなくなり信頼性を向上することができる。また、外部配線を著 しく削減することができ、簡単な構成を実現することが可能となるため、特にハイブリツ ド自動車のモーター駆動バッテリの補助用蓄電装置等として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 直列、並列または直並列に接続されたキャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路とからなる蓄電機器の状態を検出する 蓄電機器状態検出装置において、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続されたキャパシタ電圧検出回路力 な るキヤノ ンタブロックと、
前記キャパシタ電圧検出回路の信号力 前記キャパシタの状態を出力するキャパシ タブロック状態出力回路とを有し、
前記キャパシタ電圧検出回路の信号が電気的間接接続装置で前記キャパシタブ口 ック状態出力回路に伝達され、前記キャパシタの電圧が既定値を超えた場合、その 情報を出力する
蓄電機器状態検出装置。
[2] 前記キャパシタ電圧検出回路の信号はキャパシタ電圧の基準値との大小比較結果 を示すデジタル信号である
請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[3] 前記電気的間接接続装置が光スィッチ、絶縁トランス、リレーのいずれかである
請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[4] 前記電気的間接接続装置が無線送受信媒体である
請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[5] 複数の前記キャパシタブロックが前記電気的間接接続装置により前記キャパシタブ口 ック状態出力回路に接続された
請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[6] 各々または複数個毎の前記キャパシタに検出電圧の異なる複数の前記キャパシタ電 圧検出回路が設けられた
請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[7] 前記キャパシタブロックの使用開始から、最も低 、検出電圧の前記キャパシタ電圧検 出回路の状態信号が出力されるまでの積算時間に基づき、前記キャパシタブロック の寿命予測が行なわれる 請求項 6に記載の蓄電機器状態検出装置。
[8] 複数の前記キャパシタブロックにそれぞれ温度センサを設け、前記温度センサの各 出力から複数の前記キャパシタブロックにおける最高温度と最低温度を前記キャパ シタブロック状態出力回路で算出して出力する
請求項 5に記載の蓄電機器状態検出装置。
[9] キャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路力 なる蓄電機器の状態を検出する 蓄電機器状態検出装置において、
前記キャパシタと前記充放電制御回路の間に接続した電流検出装置と、
直列、並列または直並列に接続された複数の前記キャパシタと、
前記キャパシタの近傍に設けた温度センサと、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続され、前記キャパシタを選択するスイツ チと、
前記スィッチにより選択された前記キャパシタの電圧を測定する電圧検出装置と、 前記スィッチの切替および前記電圧検出装置と前記温度センサの出力の取り込みを 行うマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信媒体とを備える複数のキ ヤノ ンタブロックと、
前記キャパシタブロックとデータのやり取りを行うとともに前記電流検出装置の電流出 力を取り込むメインコンピュータとを有する
蓄電機器状態検出装置。
[10] 前記スィッチはマルチプレクサであり、各々または複数個毎の前記キャパシタの電圧 は前記マルチプレクサの出力電圧を前記電圧検出装置としての抵抗分割回路により 前記マイクロコンピュータに取り込まれる
請求項 9に記載の蓄電機器状態検出装置。
[11] 前記データ通信媒体により通信される内容は、
前記メインコンピュータが取り込んだ電流値と、
各ブロックの前記マイクロコンピュータが取り込んだ温度データと、 前記マイクロコンピュータが算出した前記キャパシタの劣化予測データとを含む状態 情報である
請求項 9に記載の蓄電機器状態検出装置。
[12] 前記メインコンピュータは
前記電流検出装置が検出する電流値、前記キャパシタの電圧値、前記電圧値の変 化速度、および前記キャパシタブロックの温度から前記キャパシタの劣化を予測する 請求項 9に記載の蓄電機器状態検出装置。
[13] キャパシタと、
前記キャパシタを充放電する充放電制御回路とからなる蓄電機器の状態を検出する 蓄電機器状態検出装置において、
直列、並列または直並列に接続された複数の前記キャパシタと、
前記キャパシタの近傍に設けた温度センサと、
前記キャパシタの各々または複数個毎に接続された電圧検出装置と、
前記電圧検出装置に接続した電気的間接接続装置と、
前記温度センサの出力と、前記電気的間接接続装置を介して前記電圧検出装置の 出力の基準電圧との比較出力を取り込むマイクロコンピュータと、
前記マイクロコンピュータのデータを入出力するデータ通信媒体とを備えた複数のキ ヤノ ンタブロックと、
前記キャパシタブロックとデータのやり取りを行うメインコンピュータとを有する 蓄電機器状態検出装置。
[14] 前記データ通信媒体により通信されるデータは
前記キャパシタの状態情報および前記キャパシタブロックの温度である
請求項 9または 13のいずれか 1項に記載の蓄電機器状態検出装置。
[15] 前記データ通信媒体により通信されるデータは
前記キャパシタに異常があった場合、その情報を優先して前記メインコンピュータに 伝達する
請求項 14に記載の蓄電機器状態検出装置。
[16] 前記キャパシタブロック内で直列に接続された複数の前記キャパシタの両端電圧のう ち最小電圧を前記キャパシタブロックのグランドレベルとし、前記最小電圧と、前記両 端電圧のうち最大電圧を入力することにより、前記キャパシタブロック内の各回路へ 一定電圧を供給する電圧レギユレータを有した
請求項 9または 13のいずれか 1項に記載の蓄電機器状態検出装置。
[17] 前記データ通信媒体は前記キャパシタブロックに設けた電気的間接接続装置に接 続された
請求項 16に記載の蓄電機器状態検出装置。
[18] 前記データ通信媒体は複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間 を有線ネットワーク接続した
請求項 9または 13のいずれか 1項に記載の蓄電機器状態検出装置。
[19] 複数の前記キャパシタブロックと前記メインコンピュータの間のデータ通信媒体は無 線によるものである
請求項 9または 13のいずれか 1項に記載の蓄電機器状態検出装置。
[20] 前記マイクロコンピュータは前記キャパシタブロックの電気的仕様および前記キャパ シタ異常履歴を記憶し、前記電気的仕様および前記キャパシタ異常履歴は前記デ ータ通信媒体により前記メインコンピュータへ伝達される
請求項 9または 13のいずれか 1項に記載の蓄電機器状態検出装置。
[21] 各々または複数個毎の前記キャパシタにキャパシタ電圧均等化回路を接続した 請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[22] 前記キャパシタブロックにキャパシタブロック電圧均等化回路を設けた
請求項 1に記載の蓄電機器状態検出装置。
[23] 前記キャパシタブロックは脱着可能な構造を有する
請求項 1、 9、 13のいずれか 1項に記載の蓄電機器状態検出装置。
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