WO2023228725A1 - バッテリモジュール用回路 - Google Patents

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WO2023228725A1
WO2023228725A1 PCT/JP2023/017434 JP2023017434W WO2023228725A1 WO 2023228725 A1 WO2023228725 A1 WO 2023228725A1 JP 2023017434 W JP2023017434 W JP 2023017434W WO 2023228725 A1 WO2023228725 A1 WO 2023228725A1
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state
terminal
conductive path
battery module
switch
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PCT/JP2023/017434
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English (en)
French (fr)
Inventor
広世 前川
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a circuit for a battery module.
  • Patent Document 1 discloses a battery pack that is mounted on a vehicle (automobile).
  • This battery pack includes a battery (battery module) and a switch that turns on or off external power supply from the battery.
  • the switch After the battery pack is installed in the vehicle, if you want the battery pack to constantly supply dark current, it is necessary to keep the switch on at all times. In particular, if the switch is of the normally open type, the switch must continue to be supplied with an on signal. However, if the switch is configured so that an on signal is always given, the on signal will continue to be given to the switch even before the battery pack is installed in the vehicle, and there is concern that battery power will be wasted. Ru.
  • the present disclosure provides a technology that easily reduces power consumption before being installed in a vehicle in a battery module that supplies dark current when the switch is turned on.
  • the battery module circuit of the present disclosure includes: Used in a battery module that has a battery and is installed in a vehicle, a positive electrode side conductive path electrically connected to the positive electrode of the battery; a negative electrode side conductive path electrically connected to the negative electrode of the battery; a first terminal provided on the positive conductive path; Provided in the positive electrode side conductive path, conducts between the positive electrode of the battery and the first terminal when in the on state, and cuts off between the positive electrode of the battery and the first terminal when in the off state.
  • the power supply unit is configured to supply power to the control unit when the second conductive path is electrically connected to the second terminal,
  • the battery module is installed in a vehicle in a predetermined regular installation state, When the battery module is in a released state, in which the battery module is released from the normally installed state, the second conductive path and the second terminal are insulated, A structure in which the second conductive path and the second terminal are electrically connected when the battery module is in the properly installed state, When the second conductive path and the second terminal are insulated, the switch is in the off state, The control unit turns the switch into the on state when a state between the second conductive path and the second terminal changes from an insulated state to a conductive state.
  • the technology according to the present disclosure can easily reduce power consumption before being installed in a vehicle in a battery module that supplies dark current when the switch is turned on.
  • FIG. 1 is a configuration diagram schematically illustrating a battery module in a released state in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram schematically illustrating a battery module in a conductive state in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control unit.
  • FIG. 4 is a configuration diagram schematically illustrating a battery module in a released state in the second embodiment.
  • FIG. 5 is a configuration diagram schematically illustrating a battery module in a conductive state in the second embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram schematically illustrating a battery module in a released state in the third embodiment.
  • FIG. 7 is a configuration diagram schematically illustrating a battery module in a conductive state according to the third embodiment.
  • a positive electrode side conductive path electrically connected to the positive electrode of the battery; a negative electrode side conductive path electrically connected to the negative electrode of the battery; a first terminal provided on the positive conductive path; Provided in the positive electrode side conductive path, conducts between the positive electrode of the battery and the first terminal when in the on state, and cuts off between the positive electrode of the battery and the first terminal when in the off state.
  • the power supply unit is configured to supply power to the control unit when the second conductive path is electrically connected to the second terminal,
  • the battery module is installed in a vehicle in a predetermined regular installation state, When the battery module is in a released state, in which the battery module is released from the normally installed state, the second conductive path and the second terminal are insulated, A structure in which the second conductive path and the second terminal are electrically connected when the battery module is in the properly installed state, When the second conductive path and the second terminal are insulated, the switch is in the off state,
  • the control unit is configured to turn the switch into the on state when a state between the second conductive path and the second terminal changes from an insulated state to a conductive state.
  • the second conductive path and the second terminal are insulated, and the switch is in the off state. Then, when the battery module is in the properly installed state, the second conductive path and the second terminal are electrically connected, and the control section turns on the switch. That is, before the battery module is placed in the properly installed state, the power consumption for turning on the switch can be suppressed, and therefore the power consumption of the battery can be suppressed. Moreover, after the battery module is properly installed, the switch is turned on, and dark current can be supplied. Therefore, according to this configuration, in the battery module that supplies dark current by turning on the switch, it is easy to suppress power consumption before being attached to the vehicle.
  • the second terminal is a terminal that is electrically connected to the ground in the normally installed state
  • a conductive component for establishing continuity between the second conductive path and the second terminal is a state in which at least the conductive component is mounted at a normal mounting position, The second conductive path and the second terminal are electrically connected by attaching the conductive component to the regular mounting position;
  • the second conductive path and the second terminal are electrically connected by attaching the conductive component to the regular mounting position, so that the state between the second conductive path and the second terminal is switched from an insulated state to a conductive state. It is easy to work with.
  • the normal mounting state is a state in which at least the switching part is in the second state, When the switching section is in the first state, the second conductive path and the second terminal are insulated, and when the switching section is in the second state, the second conductive path and the second terminal are electrically connected. 1].
  • the battery module circuit according to item 1.
  • the control unit may cause the positive conductive path to close before switching the switch to the on state.
  • the battery module circuit according to any one of [1] to [4], wherein the voltage between the switch and the first terminal is determined to be abnormal if the voltage is not in a normal low voltage state.
  • the control unit may control the positive electrode side when the switch is switched to the on state in response to switching between the second conductive path and the second terminal from the insulated state to the conductive state.
  • the battery module circuit according to any one of [1] to [4], wherein an abnormality is determined when the voltage between the switch and the first terminal in the conductive path is not in a normal high voltage state.
  • the battery module 10 shown in FIG. 1 is attached to a vehicle (not shown).
  • the battery module 10 includes a battery 20 and a battery module circuit 30.
  • the battery 20 is, for example, a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or the like.
  • the battery 20 has a plurality of battery cells 21.
  • the plurality of battery cells 21 are connected to each other in series.
  • the battery module circuit 30 is used in the battery module 10.
  • the battery module circuit 30 includes a positive conductive path 31 and a negative conductive path 32.
  • One end of the positive conductive path 31 is electrically connected to the positive electrode 22 of the battery 20 .
  • One end of the negative electrode side conductive path 32 is electrically connected to the negative electrode 23 of the battery 20.
  • the positive conductive path 31 and the negative conductive path 32 are configured by, for example, a bus bar.
  • the battery module 10 is configured by electrically connecting the positive conductive path 31 and the negative conductive path 32 to the battery 20.
  • the battery module circuit 30 has a first terminal 33 and a second terminal 34.
  • the first terminal 33 is provided at the other end of the positive conductive path 31 .
  • the second terminal 34 is provided at the other end of the negative conductive path 32.
  • the first terminal 33 and the second terminal 34 are exposed to the outside of the battery module 10.
  • the battery module circuit 30 has a switch 35 provided on the positive conductive path 31.
  • the switch 35 is of a normally open type (normally off type).
  • the switch 35 is turned on when a high level signal (on signal) is applied, and turned off when a low level signal (off signal) is applied.
  • the switch 35 establishes conduction between the positive electrode 22 of the battery 20 and the first terminal 33 when it is in the on state, and cuts off the connection between the positive electrode 22 of the battery 20 and the first terminal 33 when it is in the off state.
  • the switch 35 may be a semiconductor switch such as a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), or may be an electromagnetic switch.
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
  • the battery module circuit 30 has a control section 36 that controls the switch 35.
  • the control unit 36 is configured as, for example, an MCU (Micro Controller Unit).
  • the control unit 36 turns the switch 35 on by giving a high level signal (on signal) to the switch 35, and turns the switch 35 off by giving a low level signal (off signal) to the switch 35.
  • the battery module circuit 30 has a power supply section 40 that supplies power to the control section 36.
  • the power supply unit 40 includes a first conductive path 41 electrically connected to the positive conductive path 31, a second conductive path 42 forming a low potential side path, and a power supply circuit 43.
  • the first conductive path 41 is electrically connected to the upstream conductive path 31A provided between the positive electrode 22 of the battery 20 and the switch 35 in the positive conductive path 31.
  • the power supply circuit 43 is provided between the first conductive path 41 and the second conductive path 42 and is electrically connected to the first conductive path 41, the second conductive path 42, and the control unit 36. .
  • the power supply circuit 43 generates a driving voltage for the control section 36 based on the output voltage of the battery 20 and outputs it to the control section 36 side.
  • the first conductive path 41 and the second conductive path 42 are configured, for example, as a wiring pattern provided on a circuit board.
  • the power supply circuit 43 is configured as, for example, a DC/DC converter.
  • the battery module 10 is installed in a vehicle in a predetermined normal installation state.
  • the battery module circuit 30 has a structure in which the second conductive path 42 and the second terminal 34 are insulated when the battery module 10 is in the released state, which is released from the normally installed state. In a state where the second conductive path 42 and the second terminal 34 are insulated, power is not supplied to the power supply section 40 and drive power is not supplied to the control section 36 as well. Therefore, the switch 35 is maintained in an off state.
  • the battery module circuit 30 has a structure in which the second conductive path 42 and the second terminal 34 are electrically connected when the battery module 10 is in the normally installed state.
  • the power supply section 40 described above is configured to supply power to the control section 36 when the second conductive path 42 is electrically connected to the second terminal 34 .
  • the power supply unit 40 is supplied with power from the battery 20 when the second conductive path 42 is electrically connected to the second terminal 34, converts the power from the battery 20 into driving power for the control unit 36, and supplies the power to the control unit 36 side. supply to.
  • the control unit 36 turns on the switch 35 when supplied with power from the power supply unit 40 (see FIG. 2).
  • control unit 36 is activated when power is supplied from the power supply unit 40, and when activated, switches the switch 35 to the on state.
  • control unit 36 controls the switch 35 when the second conductive path 42 and the second terminal 34 are switched from an insulated state to a conductive state, that is, when the battery module 10 is in the normally installed state. Switch to on state.
  • the second terminal 34 is a terminal that is electrically connected to the ground 90 in the normally installed state.
  • the ground 90 is, for example, body ground.
  • the second terminal 34 is electrically connected to the ground 90 via a second wiring section 92, for example.
  • the battery module circuit 30 has a third terminal 50.
  • the third terminal 50 is provided on the second conductive path 42 and is insulated from the second terminal 34 in the released state.
  • the third terminal 50 is exposed to the outside of the battery module 10.
  • the third terminal 50 is electrically connected to the ground 90 in the normally installed state.
  • the third terminal 50 is electrically connected to the ground 90 via the third wiring section 93.
  • the second conductive path 42 is electrically connected to the second terminal 34 via the ground 90. That is, in the present embodiment, the properly installed state is a state in which the second terminal 34 and the third terminal 50 are electrically connected to the ground 90.
  • control unit 36 After turning on the switch 35, the control unit 36 monitors the potential difference on both sides of the battery 20 and the current value discharged from the battery 20, and turns the switch 35 on if it is determined that at least one of them has become an abnormal value. Switch to off state. Note that the control unit 36 may be configured to monitor only one of the potential difference on both sides of the battery 20 and the current value discharged from the battery 20, or may be configured to monitor neither of them.
  • the battery module circuit 30 includes a voltage detection section 44 that detects the voltage between the switch 35 and the first terminal 33 in the positive conductive path 31.
  • the voltage detection unit 44 detects the potential difference between the downstream conductive path 31B provided between the switch 35 and the first terminal 33 in the positive conductive path 31 and the negative conductive path 32.
  • the voltage detection section 44 is configured, for example, as a known voltage detection circuit. A signal indicating the detection value of the voltage detection section 44 is input to the control section 36.
  • the first terminal 33 is connected to an electrical connection box 94 via a first wiring section 91.
  • the electrical connection box 94 is, for example, a fuse box.
  • the electrical connection box 94 includes a plurality of distribution paths 95 for distributing the power supplied from the first wiring section 91 and a fuse 96 provided in each distribution path 95.
  • the control unit 36 is activated by being supplied with power from the power supply unit 40 when the second conductive path 42 and the second terminal 34 are electrically connected. When activated, the control unit 36 performs the process shown in the flowchart shown in FIG. 3 .
  • step S10 the control unit 36 determines whether the voltage between the switch 35 and the first terminal 33 is in a normal low voltage state. That is, the control unit 36 determines whether the voltage between the switch 35 and the first terminal 33 is in a normal low voltage state before switching the switch 35 to the on state.
  • the control unit 36 determines that the voltage is normal when the detected value of the voltage detection unit 44 (that is, the potential difference between the downstream conductive path 31B and the negative conductive path 32) is less than a predetermined first threshold. It is determined that the voltage is in a low voltage state, and if the voltage is equal to or higher than the first threshold value, it is determined that the voltage is not in a normal low voltage state.
  • the first threshold value is a value greater than 0V, and is less than or equal to the output voltage when the battery 20 is fully charged.
  • control unit 36 determines that the detected value of the voltage detection unit 44 is not in a normal low voltage state (No in step S10), it determines that it is abnormal in step S11, and performs a protective operation in step S12. I do.
  • the protective operation includes, for example, stopping switching of the switch 35 to the on state, notifying a control device higher than the control unit 36 of the abnormality, and the like.
  • control unit 36 determines that the detected value of the voltage detection unit 44 is a normal low voltage state (Yes in step S10), the control unit 36 switches the switch 35 to the on state in step S13.
  • the control unit 36 determines in step S14 whether the voltage between the switch 35 and the first terminal 33 is in a normal high voltage state. In the present embodiment, the control unit 36 determines that when the detected value of the voltage detection unit 44 (that is, the potential difference between the downstream conductive path 31B and the negative conductive path 32) is equal to or greater than a predetermined second threshold, the It is determined that the high voltage state is present, and if it is less than the second threshold value, it is determined that the high voltage state is not a normal high voltage state.
  • the second threshold is a value greater than 0V, less than or equal to the output voltage when the battery 20 is fully charged, and greater than the first threshold.
  • control unit 36 determines that the detected value of the voltage detection unit 44 is not in a normal high voltage state (No in step S14), it determines that it is abnormal in step S15, and performs a protective operation in step S16. I do.
  • the protective operation includes, for example, turning off the switch 35, notifying a control device higher than the control unit 36 of an abnormality, and the like.
  • control unit 36 determines that the detected value of the voltage detection unit 44 is in a normal high voltage state (Yes in step S14), the control unit 36 ends the process of the flowchart shown in FIG. 3.
  • Example of Effect of Battery Module Circuit 30 In the battery module circuit 30, when the battery module 10 is in the released state, which is released from the normally installed state, the second conductive path 42 and the second terminal 34 are insulated, The switch 35 is in the off state. Then, when the battery module 10 is in the normally installed state, the second conductive path 42 and the second terminal 34 are electrically connected, and the control unit 36 turns on the switch 35. That is, before the battery module 10 is placed in the properly installed state, the power consumption for turning on the switch 35 can be suppressed, and therefore the power consumption of the battery 20 can be suppressed. In addition, after the battery module 10 is in the normally installed state, the switch 35 is turned on, thereby making it possible to supply dark current. Therefore, according to this configuration, in the battery module 10 that supplies dark current by turning on the switch 35, it is easy to suppress power consumption before it is installed in a vehicle.
  • the second terminal 34 and the third terminal 50 are electrically connected to the ground, the second conductive path 42 and the third terminal 50 are electrically connected. It is easy to avoid the internal structure of the circuit 30 from becoming complicated.
  • the control unit 36 controls the switch 35 in the positive conductive path 31 before turning on the switch 35.
  • the voltage between the first terminal 33 and the first terminal 33 is checked, and if this voltage is not in a normal low voltage state, it is determined to be abnormal. According to this configuration, it is possible to detect an abnormality in which the voltage between the switch 35 and the first terminal 33 is not in a normal low voltage state even though the switch 35 is not turned on.
  • control unit 36 when the control unit 36 turns on the switch 35 in response to switching between the second conductive path 42 and the second terminal 34 from an insulated state to a conductive state, the control unit 36 controls the switch in the positive conductive path 31. 35 and the first terminal 33 is not in a normal high voltage state, it is determined to be abnormal. According to this configuration, it is possible to detect an abnormality in which the voltage between the switch 35 and the first terminal 33 is not in a normal high voltage state even though the switch 35 is turned on.
  • the battery module 210 shown in FIG. 4 includes a battery 20 and a battery module circuit 230.
  • the battery module circuit 230 includes a positive conductive path 31, a negative conductive path 32, a first terminal 33, a second terminal 34, a switch 35, a control section 36, a power supply section 240, and a voltage detection circuit. It has a section 44.
  • the power supply section 240 includes a first conductive path 41, a second conductive path 242, and a power supply circuit 43.
  • the second conductive path 242 is configured, for example, as a wiring pattern provided on a circuit board.
  • the battery module circuit 230 includes a conductive component 250, a first relay section 260, and a second relay section 270.
  • the conductive component 250 is a component for establishing conduction between the second conductive path 242 and the second terminal 34.
  • the conductive component 250 is configured as a harness, for example.
  • the conductive component 250 includes an electric wire 251, a first connector 252, and a second connector 253.
  • the electric wire 251 is configured as a covered electric wire and can be bent and deformed.
  • a first connector 252 is attached to one end of the electric wire 251, and a second connector 253 is attached to the other end of the electric wire 251.
  • the first relay section 260 is electrically connected to the second conductive path 242.
  • the first relay section 260 includes a first relay wire 261 and a first relay connector 262.
  • the first relay wire 261 is configured as a covered wire and can be bent and deformed.
  • One end of the first relay wire 261 is electrically connected to the second conductive path 242.
  • a first relay connector 262 is attached to the other end of the first relay wire 261.
  • the second relay section 270 branches from the negative conductive path 32.
  • the second relay section 270 includes a second relay wire 271 and a second relay connector 272.
  • the second relay wire 271 is configured as a covered wire and can be bent and deformed.
  • One end of the second relay wire 271 is electrically connected to the negative conductive path 32.
  • a second relay connector 272 is attached to the other end of the second relay wire 271.
  • the electric wire 251 is electrically connected to the first relay wire 261, and the conductive component 250 is connected to the first relay section 260.
  • the electric wire 251 is electrically connected to the second relay wire 271, and the conductive component 250 is connected to the second relay section 270.
  • the first relay connector 262 and the second relay connector 272 are exposed to the outside of the battery module 210. Therefore, it is possible to connect the conductive component 250 to the first relay section 260 and the second relay section 270 from outside the battery module 210.
  • the normal mounting state is a state in which at least the conductive component 250 is mounted at the normal mounting position.
  • the state in which the conductive component 250 is attached to the normal mounting position is “the state in which the conductive component 250 is connected to the first relay section 260 and the second relay section 270.”
  • a state in which the conductive component 250 is not attached to a proper mounting position is “a state in which the conductive component 250 is not connected to at least one of the first relay section 260 and the second relay section 270.”
  • the conductive component 250 By attaching the conductive component 250 to the normal mounting position, the conductive component 250 is electrically connected to the first relay section 260 and the second relay section 270, and as a result, the second conductive path 242 and the second terminal 34 are connected to each other. conducts. When the conductive component 250 is not attached to the normal attachment position, the second conductive path 242 and the second terminal 34 are insulated.
  • the first terminal 33 is connected to an electrical connection box 94 via a first wiring section 91.
  • the second terminal 34 is electrically connected to the ground 90 via the second wiring section 92 . Since the operation of the battery module circuit 230 is the same as the operation of the battery module circuit 30 of the first embodiment, detailed explanation will be omitted.
  • the second conductive path 242 and the second terminal 34 are electrically connected by attaching the conductive component 250 to the normal mounting position. Therefore, the operation for switching between the second conductive path 242 and the second terminal 34 from an insulated state to a conductive state is easy.
  • ⁇ Third embodiment> A third example will be described of a structure in which the second conductive path and the second terminal are electrically connected when the battery module is in the normally installed state.
  • symbol is attached
  • the battery module 310 shown in FIG. 6 includes a battery 20 and a battery module circuit 330.
  • the battery module circuit 330 includes a positive conductive path 31, a negative conductive path 32, a first terminal 33, a second terminal 34, a switch 35, a control section 36, a power supply section 340, and a voltage detection circuit. It has a section 44.
  • the power supply section 340 includes a first conductive path 41, a second conductive path 342, and a power supply circuit 43.
  • the second conductive path 342 is configured, for example, as a wiring pattern provided on a circuit board.
  • the battery module circuit 330 has a switching section 350 that switches between a first state and a second state.
  • the normal mounting state is a state in which at least the switching section 350 is in the second state.
  • the switching section 350 is in the first state, the second conductive path 342 and the second terminal 34 are insulated, and when the switching section 350 is in the second state, the second conductive path 342 and the second terminal 34 are electrically connected.
  • the switching unit 350 is configured as, for example, a manual switch.
  • the switching unit 350 may be, for example, a toggle switch or a push button switch.
  • the switching unit 350 can be manually switched between an on state and an off state. "When the switching unit is in the first state” means “when the manual switch is in the OFF state”. "When the switching unit is in the second state” means "when the manual switch is in the on state.”
  • the switching unit 350 is exposed to the outside of the battery module 310. Therefore, the switching unit 350 can be operated from outside the battery module 310.
  • the battery module circuit 330 has a branch path 360 that branches off from the negative conductive path 32.
  • the branch path 360 is configured, for example, as a wiring pattern provided on a circuit board.
  • the switching section 350 is provided between the second conductive path 342 and the branch path 360.
  • the switching unit 350 When the switching unit 350 is in the first state, the second conductive path 342 and the branch path 360 are insulated, and as a result, the second conductive path 342 and the second terminal 34 are insulated.
  • the switching unit 350 When the switching unit 350 is in the second state, the second conductive path 342 and the branch path 360 are electrically connected, and as a result, the second conductive path 342 and the second terminal 34 are electrically connected.
  • the first terminal 33 is connected to an electrical connection box 94 via a first wiring section 91.
  • the second terminal 34 is electrically connected to the ground 90 via the second wiring section 92 .
  • the operation of the battery module circuit 330 is the same as the operation of the battery module circuit 30 of the first embodiment, so a detailed explanation will be omitted.
  • the switching unit 350 by switching the switching unit 350 to the second state, it is possible to switch between the second conductive path 342 and the second terminal 34 from an insulated state to a conductive state. . Therefore, the operation for switching between the second conductive path 342 and the second terminal 34 from an insulated state to a conductive state is easy.
  • a case where the voltage between the switch and the first terminal in the positive conductive path is not in a regular low voltage state is defined as "a case where the potential difference between the downstream conductive path 31B and the negative conductive path 32 is 1 threshold value or more,” but other configurations may be used.
  • “when the voltage between the switch and the first terminal in the positive conductive path is not in a normal low voltage state” means "when the potential difference on both sides of the switch 35 is less than a predetermined first reference value" It may be.
  • the voltage detection section 44 detects the potential difference on both sides of the switch 35, and the control section 36 determines that the normal low voltage state is established when the detected value of the voltage detection section 44 is equal to or higher than the first reference value. If the detected value of the voltage detection unit 44 is less than the first reference value, it may be determined that the low voltage state is not normal.
  • the case where the voltage between the switch and the first terminal in the positive conductive path is not in a normal high voltage state is defined as “the case where the potential difference between the downstream conductive path 31B and the negative conductive path 32 is 2 threshold values,” but other configurations may be used.
  • “when the voltage between the switch and the first terminal in the positive conductive path is not in a normal high voltage state” means "when the potential difference on both sides of the switch 35 is equal to or higher than a predetermined second reference value" It may be.
  • the voltage detection section 44 detects the potential difference on both sides of the switch 35, and the control section 36 determines that the normal high voltage state is established when the detected value of the voltage detection section 44 is less than the second reference value. If the detected value of the voltage detection unit 44 is equal to or higher than the second reference value, it may be determined that the high voltage state is not normal.
  • a configuration in which the third terminal 50 is electrically connected to the ground 90 is exemplified as a configuration in which the third terminal 50 is electrically connected to the ground 90, but the configuration is not limited to this configuration.
  • the third terminal 50 may be electrically connected to the second terminal 34.
  • the first relay section 260 may not be provided, and one end of the conductive component 250 may be electrically connected to the second conductive path 242 in advance.
  • the second relay part 270 may not be provided, and the other end of the conductive component 250 may be electrically connected to the negative conductive path 32 in advance.
  • Battery module 20 Battery 21: Battery cell 22: Positive electrode 23: Negative electrode 30: Battery module circuit 31: Positive electrode side conductive path 31A: Upstream side conductive path 31B: Downstream side conductive path 32: Negative electrode side conductive path 33: No.

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Abstract

バッテリモジュール用回路（３０）は、バッテリ（２０）を有するとともに車両に取り付けられるバッテリモジュール（１０）に用いられる。バッテリモジュール（１０）は、予め定められた正規取付状態で車両に取り付けられる。バッテリモジュール（１０）が正規取付状態から解除された解除状態のときには、第２導電路（４２）と第２端子（３４）とが絶縁される。バッテリモジュール用回路（３０）は、バッテリモジュール（１０）が正規取付状態とされることにより第２導電路（４２）と第２端子（３４）とが導通する構造である。第２導電路（４２）と第２端子（３４）とが絶縁された状態ではスイッチ（３５）がオフ状態となる。制御部（３６）は、第２導電路（４２）と第２端子（３４）との間が絶縁状態から導通状態に切り替わった場合にスイッチ（３５）をオン状態にする。

Description

バッテリモジュール用回路
　本開示は、バッテリモジュール用回路に関する。
　特許文献１には、車両（自動車）に搭載される電池パックが開示されている。この電池パックは、バッテリ（電池モジュール）と、このバッテリによる外部への電力供給をオン又はオフに切り替えるスイッチと、を備える。
国際公開第２０１７／１９１６７９号
　上記電池パックが車両に取り付けられた後、電池パックから常に暗電流が供給される状態にしようとすると、スイッチを常にオンにしておく必要がある。特に、スイッチがノーマリオープン型である場合、スイッチはオン信号を与えられ続ける必要がある。しかし、スイッチが常にオン信号を与えられる構成とした場合、電池パックが車両に取り付けられる前の段階でもスイッチにオン信号が与えられ続けることとなり、バッテリの電力が無駄に消費されることが懸念される。
　本開示は、スイッチをオン状態にして暗電流を供給するバッテリモジュールにおいて、車両に取り付ける前の電力消費を抑えやすい技術を提供する。
　本開示のバッテリモジュール用回路は、
　バッテリを有するとともに車両に取り付けられるバッテリモジュールに用いられ、
　前記バッテリの正極に電気的に接続される正極側導電路と、
　前記バッテリの負極に電気的に接続される負極側導電路と、
　前記正極側導電路に設けられる第１端子と、
　前記正極側導電路に設けられ、オン状態のときに前記バッテリの正極と前記第１端子との間を導通させ、オフ状態のときに前記バッテリの正極と前記第１端子との間を遮断するスイッチと、
　前記スイッチを制御する制御部と、
　前記負極側導電路に設けられる第２端子と、
　前記正極側導電路に電気的に接続される第１導電路と、低電位側の経路を構成する第２導電路と、を備え、前記制御部に電力を供給する部分である電力供給部と、を有し、
　前記電力供給部は、前記第２導電路が前記第２端子と導通する場合に前記制御部に電力を供給する構成であり、
　前記バッテリモジュールは、予め定められた正規取付状態で車両に取り付けられ、
　前記バッテリモジュールが前記正規取付状態から解除された解除状態のときには、前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁され、
　前記バッテリモジュールが前記正規取付状態とされることにより前記第２導電路と前記第２端子とが導通する構造であり、
　前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁された状態では前記スイッチが前記オフ状態となり、
　前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が絶縁状態から導通状態に切り替わった場合に前記スイッチを前記オン状態にする。
　本開示に係る技術は、スイッチをオン状態にして暗電流を供給するバッテリモジュールにおいて、車両に取り付ける前の電力消費を抑えやすい。
図１は、第１実施形態における解除状態のバッテリモジュールを概略的に例示する構成図である。 図２は、第１実施形態における導通状態のバッテリモジュールを概略的に例示する構成図である。 図３は、制御部が行う処理の流れを示すフローチャートである。 図４は、第２実施形態における解除状態のバッテリモジュールを概略的に例示する構成図である。 図５は、第２実施形態における導通状態のバッテリモジュールを概略的に例示する構成図である。 図６は、第３実施形態における解除状態のバッテリモジュールを概略的に例示する構成図である。 図７は、第３実施形態における導通状態のバッテリモジュールを概略的に例示する構成図である。
　以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
　〔１〕バッテリを有するとともに車両に取り付けられるバッテリモジュールに用いられ、
　前記バッテリの正極に電気的に接続される正極側導電路と、
　前記バッテリの負極に電気的に接続される負極側導電路と、
　前記正極側導電路に設けられる第１端子と、
　前記正極側導電路に設けられ、オン状態のときに前記バッテリの正極と前記第１端子との間を導通させ、オフ状態のときに前記バッテリの正極と前記第１端子との間を遮断するスイッチと、
　前記スイッチを制御する制御部と、
　前記負極側導電路に設けられる第２端子と、
　前記正極側導電路に電気的に接続される第１導電路と、低電位側の経路を構成する第２導電路と、を備え、前記制御部に電力を供給する部分である電力供給部と、を有し、
　前記電力供給部は、前記第２導電路が前記第２端子と導通する場合に前記制御部に電力を供給する構成であり、
　前記バッテリモジュールは、予め定められた正規取付状態で車両に取り付けられ、
　前記バッテリモジュールが前記正規取付状態から解除された解除状態のときには、前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁され、
　前記バッテリモジュールが前記正規取付状態とされることにより前記第２導電路と前記第２端子とが導通する構造であり、
　前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁された状態では前記スイッチが前記オフ状態となり、
　前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が絶縁状態から導通状態に切り替わった場合に前記スイッチを前記オン状態にする
　バッテリモジュール用回路。
　上記バッテリモジュール用回路では、バッテリモジュールが正規取付状態から解除された解除状態のときに、第２導電路と第２端子とが絶縁されており、スイッチがオフ状態となっている。そして、バッテリモジュールが正規取付状態とされることにより、第２導電路と第２端子とが導通し、制御部がスイッチをオン状態にする。つまり、バッテリモジュールが正規取付状態とされる前の段階では、スイッチをオン状態とするための電力消費を抑えることができるため、バッテリの電力消費を抑えることができる。しかも、バッテリモジュールが正規取付状態とされた後は、スイッチがオン状態に切り替わることで、暗電流の供給が可能となる。したがって、この構成によれば、スイッチをオン状態にして暗電流を供給するバッテリモジュールにおいて、車両に取り付ける前の電力消費を抑えやすい。
　〔２〕前記第２端子は、前記正規取付状態のときにグラウンドと導通する端子であり、
　前記第２導電路には、前記正規取付状態のときにグラウンドと導通し、前記解除状態のときに前記第２端子と絶縁される第３端子が設けられる
　〔１〕に記載のバッテリモジュール用回路。
　この構成によれば、第２端子及び第３端子がグラウンドと導通することで第２導電路と第３端子とが導通状態になる構成であるため、バッテリモジュール用回路の内部構造が複雑になることを回避しやすい。
　〔３〕前記第２導電路と前記第２端子との間を導通させるための導通部品を有し、
　前記正規取付状態は、少なくとも前記導通部品が正規取付位置に取り付けられた状態であり、
　前記導通部品が前記正規取付位置に取り付けられることにより、前記第２導電路と前記第２端子とが導通し、
　前記導通部品が前記正規取付位置に取り付けられていない状態では、前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁される
　〔１〕に記載のバッテリモジュール用回路。
　この構成によれば、導通部品を正規取付位置に取り付けることで、第２導電路と第２端子とが導通するため、第２導電路と第２端子との間を絶縁状態から導通状態へ切り替えるための作業が容易である。
　〔４〕第１状態と第２状態とに切り替わる切替部を有し、
　前記正規取付状態は、少なくとも前記切替部が前記第２状態とされた状態であり、
　前記切替部が前記第１状態のときには前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁され、前記切替部が前記第２状態のときには前記第２導電路と前記第２端子とが導通する
　〔１〕に記載のバッテリモジュール用回路。
　この構成によれば、切替部を第２状態に切り替えることで、第２導電路と第２端子との間を絶縁状態から導通状態に切り替えることができる。このため、第２導電路と第２端子との間を絶縁状態から導通状態へ切り替えるための作業が容易である。
　〔５〕前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が前記絶縁状態から前記導通状態に切り替わった場合に、前記スイッチを前記オン状態に切り替える前に前記正極側導電路における前記スイッチと前記第１端子との間の電圧を確認し、前記電圧が正規の低電圧状態でない場合に異常と判定する
　〔１〕から〔４〕のいずれかに記載のバッテリモジュール用回路。
　この構成によれば、スイッチをオン状態に切り替えていないにも関わらず、スイッチと第１端子との間の電圧が正規の低電圧状態でない異常を検知することができる。
　〔６〕前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が前記絶縁状態から前記導通状態に切り替わることに応じて前記スイッチを前記オン状態に切り替えた場合に、前記正極側導電路において前記スイッチと前記第１端子との間の電圧が正規の高電圧状態でない場合に異常と判定する
　〔１〕から〔４〕のいずれかに記載のバッテリモジュール用回路。
　この構成によれば、スイッチをオン状態に切り替えたにも関わらず、スイッチと第１端子との間の電圧が正規の高電圧状態でない異常を検知することができる。
　＜第１実施形態＞
　１．バッテリモジュール１０の構成
　図１に示すバッテリモジュール１０は、図示しない車両に取り付けられる。バッテリモジュール１０は、バッテリ２０と、バッテリモジュール用回路３０と、を有している。
　バッテリ２０は、例えばリチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリなどである。バッテリ２０は、複数のバッテリセル２１を有している。複数のバッテリセル２１は、互いに直列に接続されている。
　バッテリモジュール用回路３０は、バッテリモジュール１０に用いられる。バッテリモジュール用回路３０は、正極側導電路３１と、負極側導電路３２と、を有している。正極側導電路３１の一端は、バッテリ２０の正極２２に電気的に接続される。負極側導電路３２の一端は、バッテリ２０の負極２３に電気的に接続される。正極側導電路３１及び負極側導電路３２は、例えばバスバーによって構成されている。正極側導電路３１及び負極側導電路３２がバッテリ２０に電気的に接続されることで、バッテリモジュール１０が構成される。
　バッテリモジュール用回路３０は、第１端子３３と、第２端子３４と、を有している。第１端子３３は、正極側導電路３１の他端に設けられている。第２端子３４は、負極側導電路３２の他端に設けられている。第１端子３３及び第２端子３４は、バッテリモジュール１０の外部に露出している。
　バッテリモジュール用回路３０は、正極側導電路３１に設けられるスイッチ３５を有している。スイッチ３５は、ノーマリオープン型（ノーマリオフ型）である。スイッチ３５は、ハイレベル信号（オン信号）が与えられることでオン状態となり、ローレベル信号（オフ信号）が与えられることでオフ状態となる。スイッチ３５は、オン状態のときにバッテリ２０の正極２２と第１端子３３との間を導通させ、オフ状態のときにバッテリ２０の正極２２と第１端子３３との間を遮断する。スイッチ３５は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの半導体スイッチであってもよいし、電磁式スイッチであってもよい。
　バッテリモジュール用回路３０は、スイッチ３５を制御する制御部３６を有している。制御部３６は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ｕｎｉｔ）として構成されている。制御部３６は、スイッチ３５にハイレベル信号（オン信号）を与えることでスイッチ３５をオン状態とし、スイッチ３５にローレベル信号（オフ信号）を与えることでスイッチ３５をオフ状態とする。
　バッテリモジュール用回路３０は、制御部３６に電力を供給する電力供給部４０を有している。電力供給部４０は、正極側導電路３１に電気的に接続される第１導電路４１と、低電位側の経路を構成する第２導電路４２と、電源回路４３と、を備えている。第１導電路４１は、正極側導電路３１におけるバッテリ２０の正極２２とスイッチ３５との間に設けられる上流側導電路３１Ａに電気的に接続されている。電源回路４３は、第１導電路４１と第２導電路４２との間に設けられ、第１導電路４１と、第２導電路４２と、制御部３６と、に電気的に接続されている。電源回路４３は、バッテリ２０の出力電圧に基づいて制御部３６の駆動電圧を生成し、制御部３６側に出力する。第１導電路４１及び第２導電路４２は、例えば回路基板に設けられる配線パターンとして構成されている。電源回路４３は、例えばＤＣＤＣコンバータとして構成されている。
　バッテリモジュール１０は、予め定められた正規取付状態で車両に取り付けられる。バッテリモジュール用回路３０は、バッテリモジュール１０が正規取付状態から解除された解除状態のときには、第２導電路４２と第２端子３４とが絶縁される構造となっている。第２導電路４２と第２端子３４とが絶縁された状態では、電力供給部４０に電力が供給されず、制御部３６にも駆動電力が供給されない。このため、スイッチ３５はオフ状態で維持される。
　バッテリモジュール用回路３０は、バッテリモジュール１０が正規取付状態とされることにより第２導電路４２と第２端子３４とが導通する構造となっている。上述した電力供給部４０は、第２導電路４２が第２端子３４と導通する場合に制御部３６に電力を供給する構成である。電力供給部４０は、第２導電路４２が第２端子３４と導通する場合にバッテリ２０からの電力が供給され、バッテリ２０からの電力を制御部３６の駆動電力に変換して制御部３６側に供給する。制御部３６は、電力供給部４０から電力を供給された場合に、スイッチ３５をオン状態に切り替える（図２参照）。より具体的には、制御部３６は、電力供給部４０から電力を供給された場合に起動し、起動した場合にスイッチ３５をオン状態に切り替える。このように、制御部３６は、第２導電路４２と第２端子３４との間が絶縁状態から導通状態に切り替わった場合、つまり、バッテリモジュール１０が正規取付状態とされた場合に、スイッチ３５をオン状態に切り替える。
　図２に示すように、本実施形態では、第２端子３４は、正規取付状態のときにグラウンド９０と導通する端子である。グラウンド９０は、例えばボディアースである。第２端子３４は、例えば第２配線部９２を介してグラウンド９０に電気的に接続される。更に、本実施形態では、バッテリモジュール用回路３０は、第３端子５０を有している。第３端子５０は、第２導電路４２に設けられており、解除状態のときに第２端子３４と絶縁されている。第３端子５０は、バッテリモジュール１０の外部に露出している。第３端子５０は、正規取付状態のときにグラウンド９０と導通する。例えば、第３端子５０は、第３配線部９３を介してグラウンド９０に電気的に接続される。これにより、第２導電路４２は、グラウンド９０を介して第２端子３４に導通する。つまり、正規取付状態とは、本実施形態では、第２端子３４及び第３端子５０がグラウンド９０と導通した状態である。
　制御部３６は、スイッチ３５をオン状態に切り替えた後、バッテリ２０の両側の電位差及びバッテリ２０から放電される電流値を監視し、少なくとも一方が異常値になったと判定した場合に、スイッチ３５をオフ状態に切り替える。なお、制御部３６は、バッテリ２０の両側の電位差及びバッテリ２０から放電される電流値のいずれか一方のみを監視する構成であってもよいし、いずれも監視しない構成であってもよい。
　バッテリモジュール用回路３０は、正極側導電路３１におけるスイッチ３５と第１端子３３との間の電圧を検出する電圧検出部４４を有している。電圧検出部４４は、正極側導電路３１におけるスイッチ３５と第１端子３３との間に設けられる下流側導電路３１Ｂと、負極側導電路３２との電位差を検出する。電圧検出部４４は、例えば公知の電圧検出回路として構成されている。電圧検出部４４の検出値を示す信号は、制御部３６に入力される。
　第１端子３３は、第１配線部９１を介して電気接続箱９４に接続される。電気接続箱９４は、例えばヒューズボックスである。電気接続箱９４は、第１配線部９１から供給された電力を分配するための複数の分配経路９５と、各々の分配経路９５に設けられるヒューズ９６と、を有している。
　２．バッテリモジュール用回路３０の動作
　制御部３６は、第２導電路４２と第２端子３４が導通した場合に、電力供給部４０から電力を供給されて起動する。制御部３６は、起動した場合に、図３の示すフローチャートの処理を行う。制御部３６は、まず、ステップＳ１０にて、スイッチ３５と第１端子３３との間の電圧が正規の低電圧状態であるか否かを判定する。つまり、制御部３６は、スイッチ３５をオン状態に切り替える前の段階で、スイッチ３５と第１端子３３との間の電圧が正規の低電圧状態であるか否かを判定する。本実施形態では、制御部３６は、電圧検出部４４の検出値（つまり、下流側導電路３１Ｂと負極側導電路３２との電位差）が予め定められた第１閾値未満である場合に正規の低電圧状態であると判定し、第１閾値以上である場合に正規の低電圧状態でないと判定する。第１閾値は、０Ｖよりも大きい値であり、バッテリ２０の満充電時の出力電圧以下である。
　制御部３６は、電圧検出部４４の検出値が正規の低電圧状態でないと判定した場合（ステップＳ１０にてＮｏの場合）、ステップＳ１１にて、異常と判定し、ステップＳ１２にて、保護動作を行う。保護動作は、例えば、スイッチ３５のオン状態への切り替えを中止すること、制御部３６よりも上位の制御装置に異常を通知すること、などである。
　制御部３６は、電圧検出部４４の検出値が正規の低電圧状態であると判定した場合（ステップＳ１０にてＹｅｓの場合）、ステップＳ１３にて、スイッチ３５をオン状態に切り替える。
　制御部３６は、スイッチ３５をオン状態に切り替えた後、ステップＳ１４にて、スイッチ３５と第１端子３３との間の電圧が正規の高電圧状態であるか否かを判定する。本実施形態では、制御部３６は、電圧検出部４４の検出値（つまり、下流側導電路３１Ｂと負極側導電路３２との電位差）が予め定められた第２閾値以上である場合に正規の高電圧状態であると判定し、第２閾値未満である場合に正規の高電圧状態でないと判定する。第２閾値は、０Ｖよりも大きい値であり、バッテリ２０の満充電時の出力電圧以下であり、第１閾値よりも大きい値である。
　制御部３６は、電圧検出部４４の検出値が正規の高電圧状態でないと判定した場合（ステップＳ１４にてＮｏの場合）、ステップＳ１５にて、異常と判定し、ステップＳ１６にて、保護動作を行う。保護動作は、例えば、スイッチ３５をオフ状態に切り替えること、制御部３６よりも上位の制御装置に異常を通知すること、などである。
　制御部３６は、電圧検出部４４の検出値が正規の高電圧状態であると判定した場合（ステップＳ１４にてＹｅｓの場合）、図３に示すフローチャートの処理を終了する。
　３．バッテリモジュール用回路３０の効果の例
　バッテリモジュール用回路３０では、バッテリモジュール１０が正規取付状態から解除された解除状態のときに、第２導電路４２と第２端子３４とが絶縁されており、スイッチ３５がオフ状態となっている。そして、バッテリモジュール１０が正規取付状態とされることにより、第２導電路４２と第２端子３４とが導通し、制御部３６がスイッチ３５をオン状態にする。つまり、バッテリモジュール１０が正規取付状態とされる前の段階では、スイッチ３５をオン状態とするための電力消費を抑えることができるため、バッテリ２０の電力消費を抑えることができる。しかも、バッテリモジュール１０が正規取付状態とされた後は、スイッチ３５がオン状態に切り替わることで、暗電流の供給が可能となる。したがって、この構成によれば、スイッチ３５をオン状態にして暗電流を供給するバッテリモジュール１０において、車両に取り付ける前の電力消費を抑えやすい。
　更に、バッテリモジュール用回路３０によれば、第２端子３４及び第３端子５０がグラウンドと導通することで第２導電路４２と第３端子５０とが導通状態になる構成であるため、バッテリモジュール用回路３０の内部構造が複雑になることを回避しやすい。
　更に、制御部３６は、第２導電路４２と第２端子３４との間が絶縁状態から導通状態に切り替わった場合に、スイッチ３５をオン状態に切り替える前に正極側導電路３１におけるスイッチ３５と第１端子３３との間の電圧を確認し、この電圧が正規の低電圧状態でない場合に異常と判定する。この構成によれば、スイッチ３５をオン状態に切り替えていないにも関わらず、スイッチ３５と第１端子３３との間の電圧が正規の低電圧状態でない異常を検知することができる。
　更に、制御部３６は、第２導電路４２と第２端子３４との間が絶縁状態から導通状態に切り替わることに応じてスイッチ３５をオン状態に切り替えた場合に、正極側導電路３１においてスイッチ３５と第１端子３３との間の電圧が正規の高電圧状態でない場合に異常と判定する。この構成によれば、スイッチ３５をオン状態に切り替えたにも関わらず、スイッチ３５と第１端子３３との間の電圧が正規の高電圧状態でない異常を検知することができる。
　＜第２実施形態＞
　バッテリモジュールが正規取付状態とされることにより第２導電路と第２端子とが導通する構造について、別の例を説明する。なお、以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
　図４に示すバッテリモジュール２１０は、バッテリ２０と、バッテリモジュール用回路２３０と、を有している。バッテリモジュール用回路２３０は、正極側導電路３１と、負極側導電路３２と、第１端子３３と、第２端子３４と、スイッチ３５と、制御部３６と、電力供給部２４０と、電圧検出部４４と、を有している。電力供給部２４０は、第１導電路４１と、第２導電路２４２と、電源回路４３と、を備えている。第２導電路２４２は、例えば回路基板に設けられる配線パターンとして構成されている。
　バッテリモジュール用回路２３０は、導通部品２５０と、第１中継部２６０と、第２中継部２７０と、有している。
　導通部品２５０は、第２導電路２４２と第２端子３４との間を導通させるための部品である。導通部品２５０は、例えばハーネスとして構成されている。導通部品２５０は、電線２５１と、第１コネクタ２５２と、第２コネクタ２５３と、を有している。電線２５１は、被覆電線として構成されており、撓み変形可能である。電線２５１の一端には、第１コネクタ２５２が取り付けられており、電線２５１の他端には、第２コネクタ２５３が取り付けられている。
　第１中継部２６０は、第２導電路２４２に電気的に接続されている。第１中継部２６０は、第１中継電線２６１と、第１中継コネクタ２６２と、を有している。第１中継電線２６１は、被覆電線として構成されており、撓み変形可能である。第１中継電線２６１の一端は、第２導電路２４２に電気的に接続されている。第１中継電線２６１の他端には、第１中継コネクタ２６２が取り付けられている。
　第２中継部２７０は、負極側導電路３２から分岐している。第２中継部２７０は、第２中継電線２７１と、第２中継コネクタ２７２と、を有している。第２中継電線２７１は、被覆電線として構成されており、撓み変形可能である。第２中継電線２７１の一端は、負極側導電路３２に電気的に接続されている。第２中継電線２７１の他端には、第２中継コネクタ２７２が取り付けられている。
　第１コネクタ２５２が第１中継コネクタ２６２に接続されることで、電線２５１が第１中継電線２６１に電気的に接続され、導通部品２５０が第１中継部２６０に接続された状態となる。第２コネクタ２５３が第２中継コネクタ２７２に接続されることで、電線２５１が第２中継電線２７１に電気的に接続され、導通部品２５０が第２中継部２７０に接続された状態となる。第１中継コネクタ２６２及び第２中継コネクタ２７２は、バッテリモジュール２１０の外部に露出している。このため、バッテリモジュール２１０の外部から導通部品２５０を、第１中継部２６０及び第２中継部２７０に接続することが可能となっている。
　本実施形態では、正規取付状態は、少なくとも導通部品２５０が正規取付位置に取り付けられた状態である。「導通部品２５０が正規取付位置に取り付けられた状態」とは、本実施形態では、「導通部品２５０が第１中継部２６０と第２中継部２７０とに接続された状態」である。「導通部品２５０が正規取付位置に取り付けられていない状態」とは、「導通部品２５０が第１中継部２６０及び第２中継部２７０の少なくとも一方に接続されていない状態」である。
　導通部品２５０が正規取付位置に取り付けられることにより、導通部品２５０と第１中継部２６０及び第２中継部２７０とが電気的に接続され、その結果、第２導電路２４２と第２端子３４とが導通する。導通部品２５０が正規取付位置に取り付けられていない状態では、第２導電路２４２と第２端子３４とが絶縁される。
　図５に示すように、第１端子３３は、第１配線部９１を介して電気接続箱９４に接続される。第２端子３４は、第２配線部９２を介してグラウンド９０に電気的に接続される。バッテリモジュール用回路２３０の動作は、第１実施形態のバッテリモジュール用回路３０の動作と同じであるため、詳しい説明を省略する。
　第２実施形態のバッテリモジュール用回路２３０によれば、導通部品２５０を正規取付位置に取り付けることで、第２導電路２４２と第２端子３４とが導通する。このため、第２導電路２４２と第２端子３４との間を絶縁状態から導通状態へ切り替えるための作業が容易である。
　＜第３実施形態＞
　バッテリモジュールが正規取付状態とされることにより第２導電路と第２端子とが導通する構造について、第３の例を説明する。なお、以下では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
　図６に示すバッテリモジュール３１０は、バッテリ２０と、バッテリモジュール用回路３３０と、を有している。バッテリモジュール用回路３３０は、正極側導電路３１と、負極側導電路３２と、第１端子３３と、第２端子３４と、スイッチ３５と、制御部３６と、電力供給部３４０と、電圧検出部４４と、を有している。電力供給部３４０は、第１導電路４１と、第２導電路３４２と、電源回路４３と、を備えている。第２導電路３４２は、例えば回路基板に設けられる配線パターンとして構成されている。
　バッテリモジュール用回路３３０は、第１状態と第２状態とに切り替わる切替部３５０を有している。本実施形態では、正規取付状態は、少なくとも切替部３５０が第２状態とされた状態である。切替部３５０が第１状態のときには第２導電路３４２と第２端子３４とが絶縁され、切替部３５０が第２状態のときには第２導電路３４２と第２端子３４とが導通する。
　切替部３５０は、例えば手動スイッチとして構成されている。切替部３５０は、例えばトグルスイッチであってもよいし、押しボタンスイッチであってもよい。切替部３５０は、手動によってオン状態とオフ状態とに切り替えることが可能である。「切替部が第１状態のとき」とは、「手動スイッチがオフ状態のとき」のことである。「切替部が第２状態のとき」とは、「手動スイッチがオン状態のとき」のことである。切替部３５０は、バッテリモジュール３１０の外部に露出している。このため、切替部３５０は、バッテリモジュール３１０の外部から操作されることが可能となっている。
　バッテリモジュール用回路３３０は、負極側導電路３２から分岐した分岐路３６０を有している。分岐路３６０は、例えば回路基板に設けられる配線パターンとして構成されている。
　切替部３５０は、第２導電路３４２と分岐路３６０との間に設けられている。切替部３５０が第１状態のときには、第２導電路３４２と分岐路３６０とが絶縁され、その結果、第２導電路３４２と第２端子３４とが絶縁される。切替部３５０が第２状態のときには、第２導電路３４２と分岐路３６０とが導通し、その結果、第２導電路３４２と第２端子３４とが導通する。
　図７に示すように、第１端子３３は、第１配線部９１を介して電気接続箱９４に接続される。第２端子３４は、第２配線部９２を介してグラウンド９０に電気的に接続される。バッテリモジュール用回路３３０の動作は、第１実施形態のバッテリモジュール用回路３０の動作と同じであるため、詳しい説明を省略する。
　第３実施形態のバッテリモジュール用回路３３０によれば、切替部３５０を第２状態に切り替えることで、第２導電路３４２と第２端子３４との間を絶縁状態から導通状態に切り替えることができる。このため、第２導電路３４２と第２端子３４との間を絶縁状態から導通状態へ切り替えるための作業が容易である。
　＜他の実施形態＞
　本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。
　上記各実施形態では、「正極側導電路におけるスイッチと第１端子との間の電圧が正規の低電圧状態でない場合」として、「下流側導電路３１Ｂと負極側導電路３２との電位差が第１閾値以上である場合」を例示したが、別の構成であってもよい。例えば、「正極側導電路におけるスイッチと第１端子との間の電圧が正規の低電圧状態でない場合」は、「スイッチ３５の両側の電位差が予め定められた第１基準値未満である場合」であってもよい。この場合、例えば、電圧検出部４４が、スイッチ３５の両側の電位差を検出し、制御部３６は、電圧検出部４４の検出値が第１基準値以上である場合に正規の低電圧状態であると判定し、電圧検出部４４の検出値が第１基準値未満である場合に正規の低電圧状態でないと判定してもよい。
　上記各実施形態では、「正極側導電路におけるスイッチと第１端子との間の電圧が正規の高電圧状態でない場合」として、「下流側導電路３１Ｂと負極側導電路３２との電位差が第２閾値未満である場合」を例示したが、別の構成であってもよい。例えば、「正極側導電路におけるスイッチと第１端子との間の電圧が正規の高電圧状態でない場合」は、「スイッチ３５の両側の電位差が予め定められた第２基準値以上である場合」であってもよい。この場合、例えば、電圧検出部４４が、スイッチ３５の両側の電位差を検出し、制御部３６は、電圧検出部４４の検出値が第２基準値未満である場合に正規の高電圧状態であると判定し、電圧検出部４４の検出値が第２基準値以上である場合に正規の高電圧状態でないと判定してもよい。
　上記第１実施形態では、第３端子５０がグラウンド９０と導通する構成として、第３端子５０がグラウンド９０に電気的に接続される構成を例示したが、この構成に限定されない。例えば、第３端子５０が第２端子３４に電気的に接続される構成であってもよい。
　上記第２実施形態において、第１中継部２６０を設けず、導通部品２５０の一端を予め第２導電路２４２に電気的に接続させる構成としてもよい。上記第２実施形態において、第２中継部２７０を設けず、導通部品２５０の他端を予め負極側導電路３２に電気的に接続させる構成としてもよい。
　なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、請求の範囲によって示された範囲内又は請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
１０　　：バッテリモジュール
２０　　：バッテリ
２１　　：バッテリセル
２２　　：正極
２３　　：負極
３０　　：バッテリモジュール用回路
３１　　：正極側導電路
３１Ａ　：上流側導電路
３１Ｂ　：下流側導電路
３２　　：負極側導電路
３３　　：第１端子
３４　　：第２端子
３５　　：スイッチ
３６　　：制御部
４０　　：電力供給部
４１　　：第１導電路
４２　　：第２導電路
４３　　：電源回路
４４　　：電圧検出部
５０　　：第３端子
９０　　：グラウンド
９１　　：第１配線部
９２　　：第２配線部
９３　　：第３配線部
９４　　：電気接続箱
９５　　：分配経路
９６　　：ヒューズ
２１０　：バッテリモジュール
２３０　：バッテリモジュール用回路
２４０　：電力供給部
２４２　：第２導電路
２５０　：導通部品
２５１　：電線
２５２　：第１コネクタ
２５３　：第２コネクタ
２６０　：第１中継部
２６１　：第１中継電線
２６２　：第１中継コネクタ
２７０　：第２中継部
２７１　：第２中継電線
２７２　：第２中継コネクタ
３１０　：バッテリモジュール
３３０　：バッテリモジュール用回路
３４０　：電力供給部
３４２　：第２導電路
３５０　：切替部
３６０　：分岐路

Claims (6)

  1. 　バッテリを有するとともに車両に取り付けられるバッテリモジュールに用いられ、
    　前記バッテリの正極に電気的に接続される正極側導電路と、
    　前記バッテリの負極に電気的に接続される負極側導電路と、
    　前記正極側導電路に設けられる第１端子と、
    　前記正極側導電路に設けられ、オン状態のときに前記バッテリの正極と前記第１端子との間を導通させ、オフ状態のときに前記バッテリの正極と前記第１端子との間を遮断するスイッチと、
    　前記スイッチを制御する制御部と、
    　前記負極側導電路に設けられる第２端子と、
    　前記正極側導電路に電気的に接続される第１導電路と、低電位側の経路を構成する第２導電路と、を備え、前記制御部に電力を供給する部分である電力供給部と、を有し、
    　前記電力供給部は、前記第２導電路が前記第２端子と導通する場合に前記制御部に電力を供給する構成であり、
    　前記バッテリモジュールは、予め定められた正規取付状態で車両に取り付けられ、
    　前記バッテリモジュールが前記正規取付状態から解除された解除状態のときには、前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁され、
    　前記バッテリモジュールが前記正規取付状態とされることにより前記第２導電路と前記第２端子とが導通する構造であり、
    　前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁された状態では前記スイッチが前記オフ状態となり、
    　前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が絶縁状態から導通状態に切り替わった場合に前記スイッチを前記オン状態にする
    　バッテリモジュール用回路。
  2. 　前記第２端子は、前記正規取付状態のときにグラウンドと導通する端子であり、
    　前記第２導電路には、前記正規取付状態のときにグラウンドと導通し、前記解除状態のときに前記第２端子と絶縁される第３端子が設けられる
    　請求項１に記載のバッテリモジュール用回路。
  3. 　前記第２導電路と前記第２端子との間を導通させるための導通部品を有し、
    　前記正規取付状態は、少なくとも前記導通部品が正規取付位置に取り付けられた状態であり、
    　前記導通部品が前記正規取付位置に取り付けられることにより、前記第２導電路と前記第２端子とが導通し、
    　前記導通部品が前記正規取付位置に取り付けられていない状態では、前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁される
    　請求項１に記載のバッテリモジュール用回路。
  4. 　第１状態と第２状態とに切り替わる切替部を有し、
    　前記正規取付状態は、少なくとも前記切替部が前記第２状態とされた状態であり、
    　前記切替部が前記第１状態のときには前記第２導電路と前記第２端子とが絶縁され、前記切替部が前記第２状態のときには前記第２導電路と前記第２端子とが導通する
    　請求項１に記載のバッテリモジュール用回路。
  5. 　前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が前記絶縁状態から前記導通状態に切り替わった場合に、前記スイッチを前記オン状態に切り替える前に前記正極側導電路における前記スイッチと前記第１端子との間の電圧を確認し、前記電圧が正規の低電圧状態でない場合に異常と判定する
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバッテリモジュール用回路。
  6. 　前記制御部は、前記第２導電路と前記第２端子との間が前記絶縁状態から前記導通状態に切り替わることに応じて前記スイッチを前記オン状態に切り替えた場合に、前記正極側導電路において前記スイッチと前記第１端子との間の電圧が正規の高電圧状態でない場合に異常と判定する
    　請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のバッテリモジュール用回路。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009112192A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Samsung Sdi Co Ltd バッテリーパック
JP2013005561A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池の放電方法及びパック電池
JP2017005889A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2021235692A1 (ko) * 2020-05-22 2021-11-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009112192A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Samsung Sdi Co Ltd バッテリーパック
JP2013005561A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Sanyo Electric Co Ltd 二次電池の放電方法及びパック電池
JP2017005889A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社豊田自動織機 電池パック
WO2021235692A1 (ko) * 2020-05-22 2021-11-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩

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