WO2018168273A1 - 回路保護装置及び電圧検出装置 - Google Patents

回路保護装置及び電圧検出装置 Download PDF

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真吾 槌矢
鎌田　誠二
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit protection device and a voltage detection device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-052151 filed in Japan on March 17, 2017, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a circuit protection device that protects a monitoring circuit that monitors the voltage of a power supply unit.
  • fuses are respectively inserted into a plurality of detection lines connecting the power supply unit and the monitoring circuit, and zener diodes are provided between the detection lines adjacent to each other. It is a thing.
  • the detection lines are short-circuited by the Zener diode, and as a result, the fuse is blown, whereby the electrical connection between the power supply unit and the monitoring circuit is established. Blocked.
  • a fuse which is a kind of interrupting element, may be activated (blown) by the breakdown operation of the Zener diode caused not only by an overvoltage generated in the power supply unit but also by noise mixed in the detection line or the like. That is, when noise having an amplitude equal to or higher than the breakdown voltage of the Zener diode is mixed in the detection line or the like, the detection line is short-circuited, so that the fuse is blown.
  • An aspect according to the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a circuit protection device and a voltage detection device that can prevent the operation of a blocking element due to noise.
  • a circuit protection device is provided between a DC power supply and a protection target circuit connected to the DC power supply, and disconnects the connection between the DC power supply and the protection target circuit by a predetermined amount.
  • a circuit protection device that protects the circuit to be protected from an overvoltage of the DC power supply by being interrupted by an element, and includes a bypass circuit that suppresses an electrical AC component from being supplied to the interrupting element.
  • the bypass circuit may be a capacitor having at least one end connected to the input end of the blocking element.
  • the cutoff element is provided in each of the electrodes of the DC power supply, and the capacitor is provided so as to connect between the input ends of the pair of cutoff elements. Also good.
  • the DC power supply is an assembled battery in which a plurality of battery cells are connected in series, and the capacitor corresponds to every other battery cell adjacent to each other. It may be provided.
  • the cutoff element may be provided on each of the electrodes of the DC power source, and the other end of the capacitor may be connected to the output terminal of the cutoff element.
  • a voltage detection device is the circuit protection device according to any one of the above (1) to (5) and the protection target circuit, and detects the voltage of the DC power supply. And a voltage detection circuit.
  • a bypass circuit that suppresses an electrical AC component from being supplied to the interrupting element. Therefore, it is possible to provide a circuit protection device and a voltage detection device that can prevent the operation of the blocking element due to noise.
  • the voltage detection device A ⁇ b> 1 is a device that detects the assembled battery X, and includes a cutoff circuit 1, an overvoltage protection circuit 2, and a cell voltage monitoring unit 3.
  • the cutoff circuit 1 corresponds to the circuit protection device in the present invention
  • the cell voltage monitoring unit 3 corresponds to the protection target circuit and the voltage detection circuit in the present invention.
  • the assembled battery X is a direct current power source (battery) mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and is a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
  • the assembled battery X includes a plurality of battery cells b1 to bn connected in series to each other as shown in the figure.
  • Such an assembled battery X supplies DC power to an inverter that drives, for example, a traveling motor that generates traveling power of the vehicle. That is, the plus terminal P1 of the assembled battery X is connected to one input terminal of the inverter, and the minus terminal P2 of the assembled battery X is connected to the other input terminal of the inverter.
  • the “n” is a natural number of 2 or more.
  • Each of the battery cells b1 to bn includes a CID (Current Interrupt Device) d1 to dn as illustrated. That is, the battery cell b1 includes CIDd1, the battery cell b2 includes CIDd2, the battery cell b3 includes CIDd3, (omitted), and the battery cell bn includes CIDdn.
  • Each of the CIDs d1 to dn is provided on the positive terminal side of each battery cell b1 to bn as shown in the figure, and operates when the internal pressure of the battery cell rises excessively due to abnormality of the corresponding battery cell. It is a blocking element (disconnect element) that mechanically releases the positive terminals of the cells b1 to bn.
  • Such an assembled battery X is connected to the voltage detection device A1 via (n + 1) connecting lines L1 to Ln + 1.
  • the corresponding CID is activated to disconnect the abnormal battery cell (abnormal cell) from other normal battery cells (normal cells). Further, an overvoltage that deviates from the normal voltage range is applied to a pair of connection lines adjacent to each other corresponding to the abnormal cell in which the CID is activated. For example, referring to FIG. 2, when the battery cell b1 becomes abnormal, the CIDd1 operates, and as a result, an overvoltage is applied between the pair of connection lines L1 and L2.
  • the interruption circuit 1 is provided between the assembled battery X and the overvoltage protection circuit 2, and is connected to the assembled battery X by (n + 1) connecting lines L1 to Ln + 1.
  • the breaking circuit 1 includes n capacitors C1 to Cn and (n + 1) fuses F1 to Fn + 1 (breaking elements).
  • These n capacitors C1 to Cn correspond to a bypass circuit in the present invention. That is, the n capacitors C1 to Cn are bypass circuits that suppress or prevent the electrical alternating current component from being supplied to the (n + 1) fuses F1 to Fn + 1 (breaking elements).
  • the capacitor C1 is provided so as to connect between the input ends of the pair of fuses F1 and F2 corresponding to the battery cell b1, and the capacitor C2 is a pair corresponding to the battery cell b2.
  • a capacitor C3 is provided to connect between the input ends of the pair of fuses F3 and F4 corresponding to the battery cell b3 (omitted).
  • Cn is provided so as to connect between the input ends of the pair of fuses Fn and Fn + 1 corresponding to the battery cell bn.
  • fuses F1 to Fn + 1 are provided corresponding to the electrodes of the assembled battery X, that is, the electrodes of the battery cells b1 to bn.
  • fuses F1 to Fn + 1 one end of the fuse F1 is connected to one end of the capacitor C1 (one end of CIDd1), and the other end is connected to the first input terminal of the overvoltage protection circuit 2.
  • the fuse F2 has one end connected to one end of the capacitor C2 (one end of CIDd2, that is, the negative terminal of the battery cell b1), and the other end connected to the second input end of the overvoltage protection circuit 2.
  • one end of the fuse F3 is connected to one end of the capacitor C3 (one end of CIDd3, that is, the negative terminal of the battery cell b2), and the other end is connected to the third input end of the overvoltage protection circuit 2. (Omitted) Further, one end of the fuse Fn is connected to one end of the capacitor Cn (one end of CIDdn), and the other end is connected to the nth input terminal of the overvoltage protection circuit 2.
  • the fuse Fn + 1 has one end connected to the other end of the capacitor Cn (the negative terminal of the battery cell bn) and the other end connected to the (n + 1) th input terminal of the overvoltage protection circuit 2.
  • the overvoltage protection circuit 2 is provided between the cutoff circuit 1 and the cell voltage monitoring unit 3 corresponding to each of the battery cells b1 to bn. That is, the interruption circuit 1 and the overvoltage protection circuit 2 are provided between the assembled battery X and the cell voltage monitoring unit 3 so as to correspond to the battery cells b1 to bn.
  • the overvoltage protection circuit 2 is provided on the battery X side, and is provided on the rear stage, that is, on the cell voltage monitoring unit 3 side.
  • the short circuit corresponding to the battery cell b1 includes a switch circuit 2a and a filter circuit 2b connected in series as shown in FIG.
  • the switch circuit 2a is based on a Zener diode that autonomously switches from an OFF state to an ON state when the voltage difference between the other end of the fuse F1 and the other end of the fuse F2 exceeds a predetermined breakdown voltage, or a control signal input from the outside. This is an electronic switch that switches between an ON state and an OFF state.
  • the filter circuit 2b is a passive circuit having a predetermined time constant, and dominates the transient characteristic of a short-circuited current that flows when the switch circuit 2a is switched from the OFF state to the ON state.
  • Such a short circuit corresponding to the battery cell b1 monitors the cell voltage against an overvoltage applied between the other ends of the pair of fuses F1 and F2 through the pair of connection lines L1 and L2 when the CIDd1 operates. This is for protecting the portion 3.
  • the breaking circuit 1 causes the fuses F1 to Fn + 1 to be blown by a short-circuit current that flows when the short-circuit is activated, thereby separating the connection state of the overvoltage protection circuit 2 and the cell voltage monitoring unit 3 with respect to the assembled battery X.
  • the overvoltage protection circuit 2 and the cell voltage monitoring unit 3 are protected.
  • the cell voltage monitoring unit 3 includes n discharge circuits 3a corresponding to the battery cells b1 to bn, n + 1 filter circuits K1 to Kn + 1 and LIBLIC3b corresponding to (n + 1) connection lines L1 to Ln + 1.
  • the battery pack X is connected to the battery X based on the output voltages (cell voltages V1 to Vn) of the battery cells b1 to bn input via the (n + 1) connection lines L1 to Ln + 1, the cutoff circuit 1 and the overvoltage protection circuit 2. Monitor status.
  • the discharge circuit 3a is a two-terminal circuit connected between the other ends of the pair of fuses F1 and F2.
  • the discharge circuit 3a discharges the battery cell b1 in order to suppress overcharge of the battery cell b1, and more specifically is a series circuit of a resistor (discharge resistor) and an electronic switch.
  • a discharge circuit 3a discharges the electric charge of the battery cell b1 through the resistor when the electronic switch is controlled from the outside to be turned on.
  • the filter circuit K1 is an LPF (low-pass filter) inserted between the other end of the fuse F1 and the first input end of the LIB IC3b.
  • the filter circuit K2 is an LPF (low-pass filter) inserted between the other end of the fuse F2 and the second input end of the LIB IC3b.
  • the pair of filter circuits K1 and K2 are for removing noise components.
  • the LIB IC3b detects the inter-terminal voltage of the battery cell b1 input through the pair of filter circuits K1 and K2 as the cell voltage V1.
  • the cell voltage monitoring unit 3 detects the voltage difference from the output terminals (plus and minus ends) of the battery cells b1 to bn as cell voltages V1 to Vn, and each battery is based on the cell voltages V1 to Vn. The state of the cells b1 to bn is monitored.
  • the voltage detection device A1 configured as described above will be described.
  • the voltage between terminals of each of the battery cells b1 to bn constituting the assembled battery X is a cell voltage monitoring unit via (n + 1) connection lines L1 to Ln + 1, the cutoff circuit 1 and the overvoltage protection circuit 2. 3 and the cell voltages V1 to Vn of the battery cells b1 to bn are detected, respectively.
  • the CID attached to the abnormal cell is activated to disconnect the abnormal cell from the normal cell.
  • Overvoltage If this overvoltage continues to be input to the cell voltage monitoring unit 3 via a pair of connection lines adjacent to each other, the cutoff circuit 1 and the overvoltage protection circuit 2, the cell voltage monitoring unit 3 fails.
  • the overvoltage is applied to the cell voltage monitoring unit 3 via a pair of adjacent connection lines L1 and L2, a pair of fuses F1 and F2 in the cutoff circuit 1, and the overvoltage protection circuit 2. Applied.
  • the overvoltage protection circuit 2 is activated first, and the application of the overvoltage to the cell voltage monitoring unit 3 is canceled. That is, when the switch circuit 2a of the overvoltage protection circuit 2 changes from the OFF state to the ON state and a short-circuit current flows through the filter circuit 2b, the application of the overvoltage to the cell voltage monitoring unit 3 is eliminated.
  • the short circuit current is sufficient to blow the fuses F1 and F2. Therefore, when a short-circuit current starts to flow, the fuses F1 and F2 are blown when a predetermined time has elapsed, so that the other end of the pair of fuses F1 and F2 is electrically opened, and thus the overvoltage protection circuit 2 The supply of the short-circuit current at is interrupted.
  • the pair of fuses F1 and F2 are essentially blown by the short-circuit current flowing through the overvoltage protection circuit 2 to eliminate the short-circuit current, and therefore it is preferable that the pair of fuses F1 and F2 be blown by a factor other than the short-circuit current. Absent. As a factor other than this short-circuit current, noise entering the pair of connection lines L1, L2, etc. from the outside can be considered, but the interruption circuit 1 has one end connected to one end (input end) of the fuse F1 and the other end Since the capacitor C1 connected to one end (input) of the fuse F2 is provided, the noise does not flow into the pair of fuses F1 and F2.
  • capacitors C1 to Cn bypass circuit
  • bypass circuit that suppress or prevent the passage of the AC component of electricity in each of the fuses F1 to Fn + 1 (breaking element)
  • blocking by noise The operation of the element, that is, the fusing of each of the fuses F1 to Fn + 1 can be prevented.
  • the capacitor C1 is provided so as to connect between the input ends of the pair of adjacent fuses F1 and F2 as shown in FIG. 2, but the voltage detection device A2 according to the second embodiment. Then, as shown in FIG. 3, capacitors Ca and Cb are connected in parallel to the pair of fuses F1 and F2, respectively.
  • capacitors Ca and Cb are similarly provided for the other fuses F3 to Fn + 1, and function as a bypass circuit that suppresses or prevents the electrical AC component from being energized to the fuses F1 to Fn + 1.
  • the capacitors Ca and Cb are connected in parallel to the fuses F1 to Fn + 1 constituting the breaker circuit 1, the operation of the breaker circuit 1 due to noise, that is, the fuses F1 to Fn + 1 are operated. Fusing can be prevented.
  • the assembled battery X is a voltage detection target, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention is also applicable to a single cell.
  • the cell voltage monitoring part 3 was made into the protection object circuit, this invention is not limited to this.
  • a circuit other than the cell voltage monitoring unit 3 may be a protection target circuit.
  • the capacitors C1 to Cn are provided so as to connect the input terminals of the adjacent fuses F1 to Fn + 1 (breaking element), or in parallel with the fuses F1 to Fn + 1 (breaking element).
  • the present invention is not limited to this.
  • it is only necessary that at least one end of the capacitor is connected to the input end of each of the fuses F1 to Fn + 1.
  • (n + 1) capacitors may be provided, one end connected to each input terminal of (n + 1) fuses F1 to Fn + 1, and the other terminal connected to ground or an input terminal with low impedance.
  • capacitors C1 to Cn are provided corresponding to all the battery cells b1 to bn as shown in FIG. 1, but the present invention is not limited to this.
  • capacitors C1, C3 to Cn may be provided in correspondence with every other n battery cells adjacent to each other. Even in such a manner of providing the capacitors C1, C3 to Cn, since at least one end of the capacitor is connected between the input ends of all the fuses F1 to Fn + 1 (breaking element), noise is generated from the fuses F1 to Fn. It is possible to suppress or prevent the fuses F1 to Fn + 1 from being blown by energizing the Fn + 1.

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Abstract

回路保護装置は、直流電源と当該直流電源に接続された保護対象回路との間に設けられ、前記直流電源と前記保護対象回路との接続を所定の遮断素子で遮断することにより前記直流電源の過電圧から前記保護対象回路を保護する。回路保護装置は、電気の交流成分が前記遮断素子に通電されることを抑制するバイパス回路を備える。

Description

回路保護装置及び電圧検出装置
　本発明は、回路保護装置及び電圧検出装置に関する。
　本願は、２０１７年３月１７日に、日本に出願された特願２０１７－０５２１５１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　下記特許文献１には、電源部の電圧を監視する監視回路を保護する回路保護装置が開示されている。この回路保護装置は、その図２に明示されているように、電源部と監視回路とを接続する複数の検出ラインにヒューズをそれぞれ挿入すると共に、互いに隣り合う検出ライン間にツェナーダイオードをそれぞれ設けたものである。この回路保護装置では、電源部に過電圧が発生した場合に、ツェナーダイオードによって検出ライン間が短絡状態になり、この結果としてヒューズが溶断することにより電源部と監視回路との間の電気的接続が遮断される。
日本国特許第５５８５６１６号
　上記回路保護装置では、電源部に発生した過電圧だけではなく、検出ライン等に混入するノイズによってもツェナーダイオードが降伏動作することにより、遮断素子の一種であるヒューズが作動（溶断）する虞がある。すなわち、ツェナーダイオードの降伏電圧以上の振幅のノイズが検出ライン等に混入した場合、検出ライン間が短絡状態になるのでヒューズが溶断する。
　本発明に係る態様は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ノイズによる遮断素子の作動を防止できる回路保護装置及び電圧検出装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明に係る一態様の回路保護装置は、直流電源と当該直流電源に接続された保護対象回路との間に設けられ、前記直流電源と前記保護対象回路との接続を所定の遮断素子で遮断することにより前記直流電源の過電圧から前記保護対象回路を保護する回路保護装置であって、電気の交流成分が前記遮断素子に通電されることを抑制するバイパス回路を備える。
（２）上記（１）に記載の態様において、前記バイパス回路は、少なくとも一端が前記遮断素子の入力端に接続されたコンデンサであってもよい。
（３）上記（２）に記載の態様において、前記遮断素子は、前記直流電源の電極の各々に設けられ、前記コンデンサは、一対の前記遮断素子の入力端間を接続するように設けられてもよい。
（４）上記（３）に記載の態様において、前記直流電源は、複数の電池セルが直列接続された組電池であり、前記コンデンサは、互いに隣り合う前記電池セルの一つ置きに対応して設けられてもよい。
（５）上記（２）に記載の態様において、前記遮断素子は、前記直流電源の電極の各々に設けられ、前記コンデンサは、他端が前記遮断素子の出力端に接続されてもよい。
（６）本発明に係る一態様の電圧検出装置は、上記（１）から（５）のいずれか１つの態様の回路保護装置と、前記保護対象回路であって、前記直流電源の電圧を検出する電圧検出回路とを備える。
　本発明によれば、電気の交流成分が遮断素子に通電されることを抑制するバイパス回路を備える。そのため、ノイズによる遮断素子の作動を防止できる回路保護装置及び電圧検出装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態に係る電圧検出装置Ａ１の全体構成を示す回路図である。 本発明の第１実施形態に係る電圧検出装置Ａ１の要部構成を示す回路図である。 本発明の第２実施形態に係る電圧検出装置Ａ２の要部構成を示す回路図である。 本発明の第１実施形態の変形例に係る電圧検出装置Ａ１ａの全体構成を示す回路図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　〔第１実施形態〕
　最初に、本発明の第１実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。第１実施形態に係る電圧検出装置Ａ１は、図１に示すように、組電池Ｘを検出対象とする装置であり、遮断回路１、過電圧保護回路２及びセル電圧監視部３を備えている。なお、このような構成要素のうち、遮断回路１は本発明における回路保護装置に相当し、またセル電圧監視部３は本発明における保護対象回路及び電圧検出回路に相当する。
　最初に、組電池Ｘは、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載される直流電源（バッテリ）であり、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池である。この組電池Ｘは、図示するように互いに直列接続された複数の電池セルｂ１～ｂｎを備えている。このような組電池Ｘは、例えば車両の走行動力を発生させる走行モータを駆動するインバータに直流電力を供給する。すなわち、組電池Ｘのプラス端子Ｐ１はインバータの一方の入力端に接続され、組電池Ｘのマイナス端子Ｐ２はインバータの他方の入力端に接続されている。なお、上記「ｎ」は２以上の自然数である。
　各電池セルｂ１～ｂｎは、図示するようにＣＩＤ（Current Interrupt Device）ｄ１～ｄｎを備えている。すなわち、電池セルｂ１はＣＩＤｄ１を備え、電池セルｂ２はＣＩＤｄ２を備え、電池セルｂ３はＣＩＤｄ３を備え、（中略）、電池セルｂｎはＣＩＤｄｎを備えている。各ＣＩＤｄ１～ｄｎは、図示するように各電池セルｂ１～ｂｎのプラス端子側に設けられており、対応する電池セルの異常によって当該電池セルの内圧が過度に上昇すると作動することにより、各電池セルｂ１～ｂｎのプラス端子を機械的に解放する遮断素子（ディスコネクト素子）である。
　このような組電池Ｘは、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１を介して電圧検出装置Ａ１に接続されている。この組電池Ｘでは、各電池セルｂ１～ｂｎの何れかが異常状態になると対応するＣＩＤが作動して当該異常な電池セル（異常セル）を他の正常な電池セル（正常セル）から切り離す。また、ＣＩＤが作動してた異常セルに対応し、互いに隣り合う一対の接続線には、正常な電圧範囲を逸脱した過電圧が印加される。例えば図２を参照して説明すると、電池セルｂ１が異常になると、ＣＩＤｄ１が作動し、この結果として一対の接続線Ｌ１，Ｌ２の間には過電圧が印加される。
　遮断回路１は、組電池Ｘと過電圧保護回路２との間に設けられており、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１によって組電池Ｘと接続されている。この遮断回路１は、図示するようにｎ個のコンデンサＣ１～Ｃｎ及び（ｎ＋１）個のヒューズＦ１～Ｆｎ＋１（遮断素子）を備えている。これらｎ個のコンデンサＣ１～Ｃｎは、本発明におけるバイパス回路に相当する。すなわち、ｎ個のコンデンサＣ１～Ｃｎは、電気の交流成分が（ｎ＋１）個のヒューズＦ１～Ｆｎ＋１（遮断素子）に通電されることを抑制あるいは阻止するバイパス回路である。
　これらｎ個のコンデンサＣ１～Ｃｎのうち、コンデンサＣ１は、電池セルｂ１に対応する一対のヒューズＦ１、Ｆ２の入力端間を接続するように設けられ、コンデンサＣ２は、電池セルｂ２に対応する一対のヒューズＦ２、Ｆ３の入力端間を接続するように設けられ、コンデンサＣ３は、電池セルｂ３に対応する一対のヒューズＦ３、Ｆ４の入力端間を接続するように設けられ、（中略）、コンデンサＣｎは、電池セルｂｎに対応する一対のヒューズＦｎ、Ｆｎ＋１の入力端間を接続するように設けられている。
　また、（ｎ＋１）個のヒューズＦ１～Ｆｎ＋１は、組電池Ｘの電極つまり電池セルｂ１～ｂｎの電極の各々に対応して設けられている。これらヒューズＦ１～Ｆｎ＋１のうち、ヒューズＦ１は、一端がコンデンサＣ１の一端（ＣＩＤｄ１の一端）に接続され、他端が過電圧保護回路２の第１入力端に接続されている。ヒューズＦ２は、一端がコンデンサＣ２の一端（ＣＩＤｄ２の一端つまり電池セルｂ１のマイナス端子）に接続され、他端が過電圧保護回路２の第２入力端に接続されている。
　また、ヒューズＦ３は、一端がコンデンサＣ３の一端（ＣＩＤｄ３の一端つまり電池セルｂ２のマイナス端子）に接続され、他端が過電圧保護回路２の第３入力端に接続されている。（中略）、さらにヒューズＦｎは、一端がコンデンサＣｎの一端（ＣＩＤｄｎの一端）に接続され、他端が過電圧保護回路２の第ｎ入力端に接続されている。ヒューズＦｎ＋１は、一端がコンデンサＣｎの他端（電池セルｂｎのマイナス端子）に接続され、他端が過電圧保護回路２の第ｎ＋１入力端に接続されている。
　過電圧保護回路２は、各電池セルｂ１～ｂｎに対応して遮断回路１とセル電圧監視部３との間に設けられている。すなわち、遮断回路１及び過電圧保護回路２は、組電池Ｘとセル電圧監視部３との間に各電池セルｂ１～ｂｎに対応して設けられており、このうち遮断回路１は、前段つまり組電池Ｘ側に設けられ、過電圧保護回路２は後段つまりセル電圧監視部３側に設けられている。
　各電池セルｂ１～ｂｎの配列方向において互いに隣り合う一対のヒューズの他端同士を短絡させるｎ個の短絡回路を備える。なお、ｎ個の短絡回路は全て同一に構成されているので、以下では電池セルｂ１に対応する短絡回路を例示して詳細構成を説明する。電池セルｂ１に対応する短絡回路は、図２に示すように直列接続されたスイッチ回路２ａとフィルタ回路２ｂとを備えている。
　スイッチ回路２ａは、ヒューズＦ１の他端とヒューズＦ２の他端との電圧差が所定の降伏電圧を超えると自律的にＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるツェナーダイオードあるいは外部から入力される制御信号に基づいてＯＮ状態とＯＦＦ状態とが切り替わる電子スイッチである。フィルタ回路２ｂは、所定の時定数を有する受動回路であり、スイッチ回路２ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わった際に流れる短絡連流の過渡特性を支配する。
　このような電池セルｂ１に対応する短絡回路は、ＣＩＤｄ１が作動することにより一対の接続線Ｌ１，Ｌ２を介して一対のヒューズＦ１，Ｆ２の他端間に印加される過電圧に対してセル電圧監視部３を保護するためのものである。一方、遮断回路１は、短絡回路が作動した際に流れる短絡電流によってヒューズＦ１～Ｆｎ＋１が溶断することにより、組電池Ｘに対する過電圧保護回路２及びセル電圧監視部３の接続状態を乖離させ、以って過電圧保護回路２及びセル電圧監視部３を保護するものである。
　セル電圧監視部３は、各電池セルｂ１～ｂｎに対応したｎ個の放電回路３ａ、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１に対応したｎ＋１個のフィルタ回路Ｋ１～Ｋｎ＋１及びＬＩＢ ＩＣ３ｂを備えており、（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１、遮断回路１及び過電圧保護回路２を介して入力される各電池セルｂ１～ｂｎの出力電圧（セル電圧Ｖ１～Ｖｎ）に基づいて組電池Ｘの状態を監視する。
　以下では、図２を参照して電池セルｂ１に対応するセル電圧監視部３の構成を代表として説明するが、他の電池セルｂ２～ｂｎに対応するセル電圧監視部３の構成は電池セルｂ１に対応する構成と同一である。放電回路３ａは、一対のヒューズＦ１，Ｆ２の他端間に接続された二端子回路である。この放電回路３ａは、電池セルｂ１の過充電を抑制するために電池セルｂ１を放電させるものであり、より具体的には抵抗器（放電抵抗）と電子スイッチとの直列回路である。このような放電回路３ａは、電子スイッチが外部から制御されてＯＮ状態となることにより抵抗器を介して電池セルｂ１の電荷を放電させる。
　フィルタ回路Ｋ１は、ヒューズＦ１の他端とＬＩＢ ＩＣ３ｂの第１入力端との間に挿入されたＬＰＦ（ローパスフィルタ）である。一方、フィルタ回路Ｋ２は、ヒューズＦ２の他端とＬＩＢ ＩＣ３ｂの第２入力端との間に挿入されたＬＰＦ（ローパスフィルタ）である。これら一対のフィルタ回路Ｋ１，Ｋ２は、ノイズ成分を除去するためのものである。ＬＩＢ ＩＣ３ｂは、一対のフィルタ回路Ｋ１，Ｋ２を介して入力された電池セルｂ１の端子間電圧をセル電圧Ｖ１として検出する。すなわち、セル電圧監視部３は、各電池セルｂ１～ｂｎの出力端（プラス端及びマイナス端）との電圧差をセル電圧Ｖ１～Ｖｎとして検出し、このセル電圧Ｖ１～Ｖｎに基づいて各電池セルｂ１～ｂｎの状態を監視する。
　次に、このように構成された電圧検出装置Ａ１の動作について説明する。
　この電圧検出装置Ａ１では、組電池Ｘを構成する各電池セルｂ１～ｂｎの端子間電圧が（ｎ＋１）本の接続線Ｌ１～Ｌｎ＋１、遮断回路１及び過電圧保護回路２を介してセル電圧監視部３に入力され、各電池セルｂ１～ｂｎのセル電圧Ｖ１～Ｖｎがそれぞれ検出される。
　ここで、各電池セルｂ１～ｂｎの何れかが異常セルになると、当該異常セルに付帯するＣＩＤが作動して異常セルを正常セルから切り離すが、この切り離し起因して異常セルに関する端子間電圧は過電圧となる。そして、この過電圧が互いに隣り合う一対の接続線、遮断回路１及び過電圧保護回路２を介してセル電圧監視部３に入力され続けると、当該セル電圧監視部３は故障に至る。
　例えば電池セルｂ１が異セルになった場合、過電圧は、互いに隣り合う一対の接続線Ｌ１，Ｌ２、遮断回路１における一対のヒューズＦ１，Ｆ２及び過電圧保護回路２を介してセル電圧監視部３に印加される。このような過電圧が遮断回路１及び過電圧保護回路２に印加されると、最初に過電圧保護回路２が作動して過電圧のセル電圧監視部３への印加が解消される。すなわち、過電圧保護回路２のスイッチ回路２ａがＯＦＦ状態からＯＮ状態になってフィルタ回路２ｂを介して短絡電流が流れることにより、過電圧のセル電圧監視部３への印加が解消される。
　上記短絡電流は各ヒューズＦ１，Ｆ２を溶断させるのに十分な電流量である。したがって、短絡電流が流れ始めると、所定時間が経過した時点で各ヒューズＦ１，Ｆ２が溶断することにより、一対のヒューズＦ１，Ｆ２の他端間は電気的に開放状態となり、もって過電圧保護回路２における短絡電流の通電が中断される。
　このように一対のヒューズＦ１，Ｆ２は過電圧保護回路２に短絡電流が流れることにより本来的に溶断して短絡電流の通電を解消させるものであり、よって短絡電流以外の要因で溶断することは好ましくない。この短絡電流以外の要因として、一対の接続線Ｌ１，Ｌ２等に外部から侵入するノイズが考えられるが、遮断回路１は、一端がヒューズＦ１の一端（入力端）に接続され、また他端がヒューズＦ２の一端（入力）に接続されるコンデンサＣ１を備えるので、上記ノイズは、一対のヒューズＦ１，Ｆ２に流れ込むことがない。
　したがって、本第１実施形態によれば、各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１（遮断素子）における電気の交流成分の通過を抑制あるいは阻止するｎ個のコンデンサＣ１～Ｃｎ（バイパス回路）を備えるので、ノイズによる遮断素子の作動つまり各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１の溶断を防止することができる。
　〔第２実施形態〕
　次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照して説明する。
　上記電圧検出装置Ａ１では、図２に示したように互いに隣り合う一対のヒューズＦ１，Ｆ２の入力端間を接続するようにコンデンサＣ１を設けたが、本第２実施形態に係る電圧検出装置Ａ２では、図３に示すように、一対のヒューズＦ１，Ｆ２にコンデンサＣａ，Ｃｂをそれぞれ並列接続する。
　すなわち、電圧検出装置Ａ２では、ヒューズＦ１の一端にコンデンサＣａの一端を接続すると共にヒューズＦ１の他端にコンデンサＣａの他端を接続する。また、電圧検出装置Ａ２では、ヒューズＦ２の一端にコンデンサＣｂの一端を接続すると共にヒューズＦ２の他端にコンデンサＣｂの他端を接続する。このようなコンデンサＣａ，Ｃｂは、他のヒューズＦ３～Ｆｎ＋１についても同様に設けられ、電気の交流成分が各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１に通電されることを抑制あるいは阻止するバイパス回路として機能する。
　したがって、本第２実施形態によれば、遮断回路１を構成する各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１に各々並列接続されるコンデンサＣａ，Ｃｂを備えるので、ノイズによる遮断回路１の作動つまり各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１の溶断を防止することができる。
　なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記各実施形態では、組電池Ｘを電圧検知対象としたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、１個の単電池にも適用可能である。また、上記各実施形態では、セル電圧監視部３を保護対象回路としたが、本発明はこれに限定されない。セル電圧監視部３以外の回路を保護対象回路としても良い。
（２）上記各実施形態では、互いの隣り合うヒューズＦ１～Ｆｎ＋１（遮断素子）の入力端間を接続するようにコンデンサＣ１～Ｃｎを設けたり、あるいは各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１　（遮断素子）に並列にコンデンサＣａ，Ｃｂを設けたが、本発明はこれに限定されない。電気の交流成分が各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１に通電されることを抑制あるいは阻止するためには、コンデンサの少なくとも一端が各ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１の入力端に接続されていればよい。例えば、（ｎ＋１）個のコンデンサを設け、一端を（ｎ＋１）個のヒューズＦ１～Ｆｎ＋１の各入力端に接続し、他端を接地あるいはインピーダンスが低い入力端子に接続しても良い。
（３）上記第１実施形態では、図１に示したように全ての電池セルｂ１～ｂｎに対応してｎ個のコンデンサＣ１～Ｃｎを設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば図４に示す電圧検出装置Ａ１ａのように、互いに隣り合うｎ個の電池セルの一つ置きに対応させてコンデンサＣ１,Ｃ３～Ｃｎを設けたても良い。このようなコンデンサＣ１,Ｃ３～Ｃｎの設け方であっても、全てのヒューズＦ１～Ｆｎ＋１（遮断素子）の入力端間にコンデンサの一端が少なくても接続されているので、ノイズがヒューズＦ１～Ｆｎ＋１に通電されて当該ヒューズＦ１～Ｆｎ＋１が溶断することを抑制あるいは防止することができる。
　Ａ１、Ａ１ａ、Ａ２　電圧検出装置
　Ｘ　組電池（直流電源）
　Ｃ１～Ｃｎ，Ｃａ，Ｃｂ　コンデンサ（バイパス回路）
　Ｆ１～Ｆｎ＋１　ヒューズ（遮断素子）
　Ｋ１～Ｋｎ＋１　放電回路
　１　遮断回路（回路保護装置）
　２　過電圧保護回路
　２ａ　スイッチ回路
　２ｂ　フィルタ回路
　３　セル電圧監視部（保護対象回路、電圧検出回路）
　３ａ　放電回路
　３ｂ　ＬＩＢ ＩＣ

Claims (6)

  1. 　直流電源と当該直流電源に接続された保護対象回路との間に設けられ、前記直流電源と前記保護対象回路との接続を所定の遮断素子で遮断することにより前記直流電源の過電圧から前記保護対象回路を保護する回路保護装置であって、
    　電気の交流成分が前記遮断素子に通電されることを抑制するバイパス回路を備える
    ことを特徴とする回路保護装置。
  2. 　前記バイパス回路は、少なくとも一端が前記遮断素子の入力端に接続されたコンデンサである
    ことを特徴とする請求項１に記載の回路保護装置。
  3. 　前記遮断素子は、前記直流電源の電極の各々に設けられ、
    　前記コンデンサは、一対の前記遮断素子の入力端間を接続するように設けられる
    ことを特徴とする請求項２に記載の回路保護装置。
  4. 　前記直流電源は、複数の電池セルが直列接続された組電池であり、
    　前記コンデンサは、互いに隣り合う前記電池セルの一つ置きに対応して設けられる
    ことを特徴とする請求項３に記載の回路保護装置。
  5. 　前記遮断素子は、前記直流電源の電極の各々に設けられ、
    　前記コンデンサは、他端が前記遮断素子の出力端に接続されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の回路保護装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の回路保護装置と、
    　前記保護対象回路であって、前記直流電源の電圧を検出する電圧検出回路と
    　を備える
    ことを特徴とする電圧検出装置。
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