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JP2010288358A - Power storage device - Google Patents

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JP2010288358A
JP2010288358A JP2009139738A JP2009139738A JP2010288358A JP 2010288358 A JP2010288358 A JP 2010288358A JP 2009139738 A JP2009139738 A JP 2009139738A JP 2009139738 A JP2009139738 A JP 2009139738A JP 2010288358 A JP2010288358 A JP 2010288358A
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JP
Japan
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power storage
storage element
voltage
voltage detection
capacitor
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Pending
Application number
JP2009139738A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Yoshida
幸司 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
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Abstract

【課題】蓄電素子からの放電による電圧バランスのずれを低減し、かつ断線検出が可能な蓄電装置の提供。
【解決手段】直列に接続された複数の蓄電素子21と、蓄電素子21の1つおきの両端に電気的に接続されたコンデンサ23と、蓄電素子21の両端に電圧検出線25で電気的に接続され、蓄電素子21の電圧(Vi:i=1〜n、nは蓄電素子21の直列数)を検出する電圧検出回路27と、電圧検出回路27に電気的に接続された制御回路41と、を備え、制御回路41は、蓄電素子21の充放電時に、既定期間(Δt)における各蓄電素子21の電圧(Vi)の変化幅(ΔVi)を求め、変化幅(ΔVi)が既定値(ΔVs)以下である蓄電素子21と、電圧検出回路27との間の電圧検出線25が断線していると判断するようにした。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a power storage device that can reduce voltage balance deviation due to discharge from a power storage element and can detect disconnection.
A plurality of power storage elements 21 connected in series, a capacitor 23 electrically connected to every other end of each power storage element 21, and a voltage detection line 25 electrically connected to both ends of the power storage element 21. A voltage detection circuit 27 connected to detect the voltage of the storage element 21 (Vi: i = 1 to n, where n is the number of series storage elements 21), and a control circuit 41 electrically connected to the voltage detection circuit 27 The control circuit 41 obtains the change width (ΔVi) of the voltage (Vi) of each storage element 21 during the predetermined period (Δt) when the storage element 21 is charged / discharged, and the change width (ΔVi) is a predetermined value ( It is determined that the voltage detection line 25 between the storage element 21 and the voltage detection circuit 27 that is equal to or less than (ΔVs) is disconnected.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、蓄電素子に電力を蓄え、必要な時に放電する蓄電装置に関するものである。   The present invention relates to a power storage device that stores power in a power storage element and discharges it when necessary.

近年、制動時に発生する回生エネルギを回生電力として回収することにより、効率を向上したハイブリッド車等の車両が開発されている。このような車両には、前記回生電力を蓄え、制動時以外に放電するための蓄電装置が必要となる。   In recent years, a vehicle such as a hybrid vehicle having improved efficiency has been developed by collecting regenerative energy generated during braking as regenerative power. Such a vehicle requires a power storage device for storing the regenerative power and discharging it at times other than braking.

この蓄電装置は、例えば車両の補機を駆動するために、複数の蓄電素子を直列、または直並列接続して高電圧化している。このような構成とした場合、充放電を繰り返す過程において、各蓄電素子の電圧にバラツキが発生する。その結果、過充電や過放電の蓄電素子が存在することになり、前記蓄電装置の寿命が短くなる可能性がある。そのため、前記蓄電装置においては、前記各蓄電素子の電圧を検出し、監視することが重要である。   In this power storage device, for example, in order to drive an auxiliary machine of a vehicle, a plurality of power storage elements are connected in series or in series-parallel to increase the voltage. In the case of such a configuration, the voltage of each power storage element varies in the process of repeatedly charging and discharging. As a result, there are overcharged and overdischarged power storage elements, which may shorten the life of the power storage device. Therefore, in the power storage device, it is important to detect and monitor the voltage of each power storage element.

このような蓄電素子の電圧検出回路として、例えば特許文献1の構成が提案されている。なお、特許文献1の構成では、前記蓄電素子として組電池を用いている。この組電池の電圧検出回路における回路図を図5に示す。   As such a voltage detection circuit for a storage element, for example, the configuration of Patent Document 1 has been proposed. In the configuration of Patent Document 1, an assembled battery is used as the power storage element. A circuit diagram of this assembled battery voltage detection circuit is shown in FIG.

組電池101は前記蓄電素子としての電池モジュール103が複数個直列に接続された構成を有する。これらの電池モジュール103の両端には電圧検出線105を介してアナログ−デジタル変換器107が電気的に接続されている。なお、アナログ−デジタル変換器107の出力は図示しない演算回路に接続されており、これらから各電池モジュール103の電圧を検出することができる。   The assembled battery 101 has a configuration in which a plurality of battery modules 103 as the storage elements are connected in series. An analog-digital converter 107 is electrically connected to both ends of these battery modules 103 via voltage detection lines 105. The output of the analog-digital converter 107 is connected to an arithmetic circuit (not shown), from which the voltage of each battery module 103 can be detected.

なお、各電圧検出線105には、電圧検出点V3に接続されるものを除き、それぞれ分圧抵抗109が電気的に接続されている。さらに、分圧抵抗109とアナログ−デジタル変換器107の間には、電圧分岐線111が接続されている。この電圧分岐線111は分圧抵抗113を介してグランドに接続されている。なお、電圧検出点V3は電圧検出線105により直接グランドに接続されているため、電圧分岐線111や分圧抵抗109、113は接続されない。また、図5に示すように、アナログ−デジタル変換器107もグランドに接続されているため、電圧検出点V3とアナログ−デジタル変換器107はグランドを介して電気的に接続されている。   Each voltage detection line 105 is electrically connected to a voltage dividing resistor 109 except for the one connected to the voltage detection point V3. Further, a voltage branch line 111 is connected between the voltage dividing resistor 109 and the analog-digital converter 107. This voltage branch line 111 is connected to the ground via a voltage dividing resistor 113. Since the voltage detection point V3 is directly connected to the ground by the voltage detection line 105, the voltage branch line 111 and the voltage dividing resistors 109 and 113 are not connected. Further, as shown in FIG. 5, since the analog-digital converter 107 is also connected to the ground, the voltage detection point V3 and the analog-digital converter 107 are electrically connected via the ground.

ここで、図5に示すように、分圧抵抗109は110kΩ、分圧抵抗113は10kΩであるので、両者による分圧比は約0.083となる。従って、例えば電圧検出点V1の電圧は、0.083倍されてアナログ−デジタル変換器107に入力されることになる。   Here, as shown in FIG. 5, since the voltage dividing resistor 109 is 110 kΩ and the voltage dividing resistor 113 is 10 kΩ, the voltage dividing ratio between them is about 0.083. Therefore, for example, the voltage at the voltage detection point V1 is multiplied by 0.083 and input to the analog-digital converter 107.

図5に示すように分圧抵抗109、113を接続したことで、前記演算回路は電圧検出線105の断線を検出することができる。例えば、電圧検出線105において、図5の×印で断線が発生したとすると、この電圧検出線105は分圧抵抗109、113を介してグランドに電気的に接続されているので、アナログ−デジタル変換器107による電圧検出値(以下、電圧データV(CH1)という)はほぼ0Vとなる。従って、断線した電圧検出線105が接続されていた電池モジュール103の両端電圧は、電圧検出点V1の電圧データV(CH1)と電圧検出点V2の電圧データV(CH2)の差、すなわちV(CH1)−V(CH2)から求められるので、前者がほぼ0Vであれば、前記両端電圧は負になる。通常は電池モジュール103の両端電圧が負になることはないので、前記演算回路は電圧検出線105が断線したことを判断できる。   By connecting the voltage dividing resistors 109 and 113 as shown in FIG. 5, the arithmetic circuit can detect the disconnection of the voltage detection line 105. For example, if a disconnection occurs in the voltage detection line 105 at the mark x in FIG. 5, the voltage detection line 105 is electrically connected to the ground via the voltage dividing resistors 109 and 113. A voltage detection value by the converter 107 (hereinafter referred to as voltage data V (CH1)) is approximately 0V. Therefore, the voltage across the battery module 103 to which the disconnected voltage detection line 105 is connected is the difference between the voltage data V (CH1) at the voltage detection point V1 and the voltage data V (CH2) at the voltage detection point V2, that is, V ( Since it is obtained from CH1) −V (CH2), if the former is approximately 0V, the voltage across the both ends becomes negative. Usually, since the voltage across the battery module 103 does not become negative, the arithmetic circuit can determine that the voltage detection line 105 is disconnected.

特許第3696124号公報Japanese Patent No. 3696124

上記の組電池の電圧検出回路によると、電圧検出線105の断線を判断できるので、確かに高信頼性が得られるのであるが、電池モジュール103の両端が分圧抵抗109、113を介して常にグランドに接続されているので、僅かではあるが常に放電されている状態となる。この際、図5の構成のように、蓄電容量の大きい電池モジュール103であれば問題とならない放電量であったとしても、蓄電素子として例えば電気二重層キャパシタのように、急速充放電特性に優れ回生電力を効率よく回収できる一方で蓄電容量が小さいものを用いた場合、常時放電により前記蓄電素子の電圧バランスが崩れてしまうという課題があった。   According to the voltage detection circuit of the assembled battery, the disconnection of the voltage detection line 105 can be determined, so that high reliability is surely obtained. However, both ends of the battery module 103 are always connected via the voltage dividing resistors 109 and 113. Since it is connected to the ground, it is in a state of being always discharged, though slightly. At this time, as in the configuration of FIG. 5, even if the battery module 103 has a large storage capacity, even if the discharge amount is not a problem, the storage element has excellent rapid charge / discharge characteristics, such as an electric double layer capacitor. In the case where a regenerative electric power can be efficiently recovered while using a battery having a small storage capacity, there has been a problem that the voltage balance of the storage element is lost due to constant discharge.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、蓄電素子からの放電による電圧バランスのずれを低減し、かつ断線検出が可能な蓄電装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a power storage device that can reduce a voltage balance shift due to discharge from a power storage element and can detect disconnection.

前記従来の課題を解決するために、本発明の蓄電装置は、直列に接続された複数の蓄電素子と、前記蓄電素子の1つおきの両端に電気的に接続されたコンデンサと、前記蓄電素子の両端に電圧検出線で電気的に接続され、前記蓄電素子の電圧(Vi:i=1〜n、nは前記蓄電素子の直列数)を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記蓄電素子の充放電時に、既定期間(Δt)における前記各蓄電素子の電圧(Vi)の変化幅(ΔVi)を求め、前記変化幅(ΔVi)が既定値(ΔVs)以下である前記蓄電素子と、前記電圧検出回路との間の前記電圧検出線が断線していると判断するようにしたものである。   In order to solve the conventional problems, a power storage device of the present invention includes a plurality of power storage elements connected in series, a capacitor electrically connected to every other end of the power storage element, and the power storage element. And a voltage detection line that is electrically connected to both ends of the battery by a voltage detection line and detects a voltage of the power storage element (Vi: i = 1 to n, where n is a series number of the power storage elements). A control circuit connected to the storage device, wherein the control circuit obtains a change width (ΔVi) of the voltage (Vi) of each storage element during a predetermined period (Δt) during charging and discharging of the storage element, It is determined that the voltage detection line between the power storage element having a change width (ΔVi) equal to or less than a predetermined value (ΔVs) and the voltage detection circuit is disconnected.

また、本発明の蓄電装置は、直列に接続された複数の蓄電素子と、前記蓄電素子の1つおきの両端に電気的に接続された第1コンデンサと、前記第1コンデンサが非接続の前記蓄電素子の両端に電気的に接続された、前記第1コンデンサよりも容量値が大きい第2コンデンサと、前記蓄電素子の両端に電圧検出線で電気的に接続され、前記蓄電素子の電圧(Vi:i=1〜n、nは前記蓄電素子の直列数)を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記蓄電素子の充放電時に、既定期間(Δt)における前記各蓄電素子の電圧(Vi)の変化幅(ΔVi)を求め、前記変化幅(ΔVi)が既定値(ΔVs)以下である前記蓄電素子と、前記電圧検出回路との間の前記電圧検出線が断線していると判断するようにしたものである。   The power storage device of the present invention includes a plurality of power storage elements connected in series, a first capacitor electrically connected to every other end of the power storage element, and the first capacitor being disconnected. A second capacitor having a capacitance value larger than that of the first capacitor is electrically connected to both ends of the storage element, and is electrically connected to both ends of the storage element through voltage detection lines, and the voltage (Vi : I = 1 to n, where n is the series number of the storage elements), and a control circuit electrically connected to the voltage detection circuit, the control circuit including the storage element When charging / discharging, a change width (ΔVi) of the voltage (Vi) of each storage element in a predetermined period (Δt) is obtained, and the storage element in which the change width (ΔVi) is equal to or less than a predetermined value (ΔVs); The voltage detection line to and from the voltage detection circuit It is obtained so as to determine that the disconnected.

本発明の蓄電装置によれば、電圧検出回路と、蓄電素子の1つおきの両端に電気的に接続されたコンデンサのみを用いた回路構成、もしくは電圧検出回路と、蓄電素子の1つおきの両端に電気的に接続された第1コンデンサと、前記第1コンデンサが非接続の前記蓄電素子の両端に電気的に接続された第2コンデンサのみを用いた回路構成により断線を判断しているので、蓄電素子からの電荷の持ち出しによる電圧バランスのずれがほとんど発生しない。ゆえに、蓄電素子の電圧バランスを取りつつ断線検出ができるという効果が得られる。   According to the power storage device of the present invention, a voltage detection circuit and a circuit configuration using only a capacitor electrically connected to both ends of every other storage element, or a voltage detection circuit and every other storage element. The disconnection is determined by the circuit configuration using only the first capacitor electrically connected to both ends and the second capacitor electrically connected to both ends of the storage element to which the first capacitor is not connected. There is almost no deviation in voltage balance due to the charge taken out from the storage element. Therefore, it is possible to detect disconnection while balancing the voltage of the storage element.

本発明の実施の形態1における蓄電装置のブロック回路図1 is a block circuit diagram of a power storage device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における蓄電装置の断線時の一部回路図であり、(a)はブロック回路図、(b)は等価回路図It is a partial circuit diagram at the time of disconnection of the electrical storage apparatus in Embodiment 1 of this invention, (a) is a block circuit diagram, (b) is an equivalent circuit diagram 本発明の実施の形態1における蓄電装置の他の部分の断線時における一部回路図であり、(a)はブロック回路図、(b)は等価回路図It is a partial circuit diagram at the time of disconnection of the other part of the electrical storage apparatus in Embodiment 1 of this invention, (a) is a block circuit diagram, (b) is an equivalent circuit diagram 本発明の実施の形態2における蓄電装置の断線時の一部回路図であり、(a)はブロック回路図、(b)は等価回路図It is a partial circuit diagram at the time of disconnection of the electrical storage apparatus in Embodiment 2 of this invention, (a) is a block circuit diagram, (b) is an equivalent circuit diagram 従来の電圧検出回路の回路図Circuit diagram of conventional voltage detection circuit

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、ここでは回生機能付きアイドリングストップ車に蓄電装置を適用した場合について説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Here, a case where the power storage device is applied to an idling stop vehicle with a regeneration function will be described.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における蓄電装置のブロック回路図である。図2は、本発明の実施の形態1における蓄電装置の断線時の一部回路図であり、(a)はブロック回路図を、(b)は等価回路図を、それぞれ示す。図3は、本発明の実施の形態1における蓄電装置の他の部分の断線時における一部回路図であり、(a)はブロック回路図を、(b)は等価回路図を、それぞれ示す。なお、図1〜図3において、太線は電力系配線を、細線は信号系配線を、それぞれ示す。
(Embodiment 1)
1 is a block circuit diagram of a power storage device according to Embodiment 1 of the present invention. 2A and 2B are partial circuit diagrams when the power storage device according to the first embodiment of the present invention is disconnected. FIG. 2A is a block circuit diagram, and FIG. 2B is an equivalent circuit diagram. 3A and 3B are partial circuit diagrams of the other part of the power storage device according to Embodiment 1 of the present invention when disconnected, where FIG. 3A is a block circuit diagram and FIG. 3B is an equivalent circuit diagram. In FIG. 1 to FIG. 3, a thick line indicates a power system wiring, and a thin line indicates a signal system wiring.

図1において、車両に搭載された発電機11、および主電源13は、充放電回路15を介して蓄電装置17に電気的に接続されている。従って、充放電回路15は、蓄電装置17に対し回生電力の充放電を制御する。なお、充放電回路15には車両の補機である負荷19にも電気的に接続されている。また、主電源13は鉛バッテリである。   In FIG. 1, a generator 11 mounted on a vehicle and a main power supply 13 are electrically connected to a power storage device 17 via a charge / discharge circuit 15. Therefore, the charging / discharging circuit 15 controls charging / discharging of the regenerative power with respect to the power storage device 17. The charge / discharge circuit 15 is also electrically connected to a load 19 that is an auxiliary machine of the vehicle. The main power supply 13 is a lead battery.

次に、蓄電装置17の構成を説明する。前記回生電力を蓄える蓄電素子21には電気二重層キャパシタが用いられている。この蓄電素子21は容量値や定格電圧等の電気的特性が規格範囲内で同一のものを複数個用い、電力系配線により直列に接続されている。ここでは、15個の蓄電素子21を金属板状のバスバ(図示せず)により直列接続する構成としている。この蓄電素子21の直列接続体の両端において、正極側は充放電回路15に、負極側はグランドに、それぞれ接続されている。なお、蓄電素子21の個数は必要とされる電力仕様に応じて適宜増減すればよい。また、必要な容量値に応じて、直並列接続としてもよい。この場合は、以後の説明において、並列に接続された蓄電素子21を1つの蓄電素子21として扱えばよい。   Next, the configuration of the power storage device 17 will be described. An electric double layer capacitor is used for the storage element 21 for storing the regenerative power. The storage element 21 uses a plurality of elements having the same electrical characteristics such as a capacitance value and a rated voltage within a standard range, and is connected in series by power system wiring. Here, 15 power storage elements 21 are connected in series by a metal plate-like bus bar (not shown). At both ends of the series connection body of the storage elements 21, the positive electrode side is connected to the charge / discharge circuit 15, and the negative electrode side is connected to the ground. The number of power storage elements 21 may be increased or decreased as appropriate according to the required power specifications. Moreover, it is good also as a series-parallel connection according to a required capacitance value. In this case, the storage elements 21 connected in parallel may be handled as one storage element 21 in the following description.

蓄電素子21の1つおきの両端には、コンデンサ23が電気的に接続されている。具体的には、図1の構成において、充放電回路15に直接接続された一番上の蓄電素子21を1番目、グランドに直接接続された一番下の蓄電素子21を15番目と番号を付与した時、偶数番目(2番目、4番目・・・)の蓄電素子21の両端にコンデンサ23が接続されていることになる。コンデンサ23の容量値は蓄電素子21の容量値よりも小さいもの、例えば6桁以上小さいものを用いている。これにより、コンデンサ23への充電が瞬時に行われ、後述する断線検出の応答性が向上するとともに、蓄電素子21からの常時放電がほとんどなくなるため、蓄電素子21から持ち出される電荷量を最低限にできる。   A capacitor 23 is electrically connected to every other end of the electricity storage element 21. Specifically, in the configuration of FIG. 1, the top storage element 21 directly connected to the charge / discharge circuit 15 is numbered first, and the bottom storage element 21 directly connected to ground is numbered 15. When applied, the capacitors 23 are connected to both ends of the even-numbered (second, fourth,...) Power storage element 21. The capacitance value of the capacitor 23 is smaller than the capacitance value of the power storage element 21, for example, a value smaller by 6 digits or more. As a result, the capacitor 23 is charged instantaneously, the response of disconnection detection described later is improved, and the constant discharge from the power storage element 21 is almost eliminated, so that the amount of charge taken out from the power storage element 21 is minimized. it can.

蓄電素子21の両端には、それぞれ電圧検出線25により電圧検出回路27と電気的に接続されている。具体的には、次のような構成を有する。   Both ends of the storage element 21 are electrically connected to a voltage detection circuit 27 by voltage detection lines 25, respectively. Specifically, it has the following configuration.

上記したように蓄電素子21は相互に前記バスバで直列接続されているが、前記バスバの一部には蓄電素子21の電圧を検出するための突起(図示せず)が設けられている。この突起はコンデンサ23や電圧検出回路27、後述する制御回路等を実装した回路基板29に設けた端子穴30に挿入され、半田付けにより電気的、機械的に接続される構成としている。端子穴30には銅箔パターン(図示せず)が設けられており、その他端が電圧検出回路27の入力端子31に至るように回路基板29上に配線されている。なお、入力端子31と前記銅箔パターンの他端も半田付けにより電気的、機械的に接続される。従って、電圧検出線25は前記突起と前記銅箔パターン、および両者を接続する半田からなる。   As described above, the power storage elements 21 are connected to each other in series by the bus bar, and a protrusion (not shown) for detecting the voltage of the power storage element 21 is provided on a part of the bus bar. The protrusion is inserted into a terminal hole 30 provided in a circuit board 29 on which a capacitor 23, a voltage detection circuit 27, a control circuit described later, and the like are mounted, and is electrically and mechanically connected by soldering. The terminal hole 30 is provided with a copper foil pattern (not shown), and the other end is wired on the circuit board 29 so as to reach the input terminal 31 of the voltage detection circuit 27. The input terminal 31 and the other end of the copper foil pattern are also electrically and mechanically connected by soldering. Therefore, the voltage detection line 25 is made of the protrusion, the copper foil pattern, and solder for connecting the two.

このような構成により、コンデンサ23は前記銅箔パターンと半田付けすることができる。その結果、両者は回路基板29上に電気的、機械的に接続される。従って、コンデンサ23が電圧検出回路27の入力端子31に接続可能な最も近い位置に設けられるように前記銅箔パターンを形成することが可能となる。このようにコンデンサ23を配置することで、コンデンサ23から入力端子31までの距離をできるだけ短くすることができるので、両者の間の前記銅箔パターン(電圧検出線25の一部)における断線の可能性を極めて低減することができる。   With such a configuration, the capacitor 23 can be soldered to the copper foil pattern. As a result, both are electrically and mechanically connected on the circuit board 29. Therefore, it is possible to form the copper foil pattern so that the capacitor 23 is provided at the nearest position where it can be connected to the input terminal 31 of the voltage detection circuit 27. By disposing the capacitor 23 in this way, the distance from the capacitor 23 to the input terminal 31 can be shortened as much as possible. Therefore, disconnection in the copper foil pattern (part of the voltage detection line 25) between the two is possible. Can be greatly reduced.

次に、電圧検出回路27について説明する。電圧検出回路27は、図1の隣り合う入力端子31間の電圧差を求めて出力する構成を有する。すなわち、例えば図1において一番上の入力端子31と、その下側の入力端子31は電圧検出回路27の内部でオペアンプ(図示せず)に接続され、このオペアンプにより前記電圧差を求めている。従って、前記電圧差が蓄電素子21の両端の電圧Vi(i=1〜n、nは蓄電素子21の直列数で、本実施の形態1ではn=15)に相当するため、電圧検出回路27により各蓄電素子21の電圧Viを検出することができる。なお、電圧検出回路27は、後述する制御回路からの制御信号contにより、順次電圧Viを出力する機能を内蔵している。   Next, the voltage detection circuit 27 will be described. The voltage detection circuit 27 has a configuration in which a voltage difference between adjacent input terminals 31 in FIG. That is, for example, the uppermost input terminal 31 and the lower input terminal 31 in FIG. 1 are connected to an operational amplifier (not shown) within the voltage detection circuit 27, and the operational amplifier obtains the voltage difference. . Accordingly, the voltage difference corresponds to the voltage Vi (i = 1 to n, where n is the series number of the storage elements 21 and n = 15 in the first embodiment) at both ends of the storage element 21. Thus, the voltage Vi of each power storage element 21 can be detected. The voltage detection circuit 27 has a function of sequentially outputting the voltage Vi in response to a control signal cont from a control circuit described later.

上記したように、電圧Viは電圧検出回路27に内蔵された前記オペアンプにより検出される構成としているので、隣り合う入力端子31間には前記オペアンプの入力抵抗33が接続されている構成と等価になる。そこで、図1では隣り合う入力端子31間に、それぞれ入力抵抗33が接続されているものとして、以下説明する。なお、蓄電素子21からの電荷の持ち出しが均等化されるようにするために、電圧検出回路27は入力抵抗33の抵抗値が実質的に等しくなるように構成されている。その結果、各蓄電素子21から電圧検出回路27への入力電流が実質的に等しくなり、電圧バランスのずれを低減することができる。ここで、実質的に等しいとは、入力抵抗33の抵抗値の誤差範囲内で等しいという意味であると定義する。   As described above, since the voltage Vi is detected by the operational amplifier built in the voltage detection circuit 27, it is equivalent to the configuration in which the input resistor 33 of the operational amplifier is connected between the adjacent input terminals 31. Become. Therefore, in FIG. 1, the following description will be made assuming that the input resistors 33 are connected between the adjacent input terminals 31. Note that the voltage detection circuit 27 is configured so that the resistance values of the input resistors 33 are substantially equal in order to equalize the charge carry-out from the power storage elements 21. As a result, the input currents from the respective storage elements 21 to the voltage detection circuit 27 are substantially equal, and the voltage balance deviation can be reduced. Here, “substantially equal” is defined to mean equal within an error range of the resistance value of the input resistor 33.

各蓄電素子21の両端には、バランス回路35が電気的に接続されている。バランス回路35は蓄電素子21の電圧Viを調整するための回路で、本実施の形態1では図1に示すように、スイッチ37と抵抗器39の直列回路で構成される。従って、バランス回路35のスイッチ37がオンになると、そのバランス回路35が接続された蓄電素子21の両端に抵抗器39が接続されることになるので、その蓄電素子21の電圧Viを下げる方向に調整することができる。このようにして、各蓄電素子21の電圧Viのバラツキを低減し、均等化を図ることが可能となる。なお、本実施の形態1ではバランス回路35を回路基板29とは別体で設ける構成としているが、これは、回路基板29上にスイッチ37や抵抗器39を実装して一体化してもよい。   A balance circuit 35 is electrically connected to both ends of each power storage element 21. The balance circuit 35 is a circuit for adjusting the voltage Vi of the power storage element 21 and is configured by a series circuit of a switch 37 and a resistor 39 as shown in FIG. Therefore, when the switch 37 of the balance circuit 35 is turned on, the resistor 39 is connected to both ends of the power storage element 21 to which the balance circuit 35 is connected, so that the voltage Vi of the power storage element 21 is lowered. Can be adjusted. In this way, it is possible to reduce the variation in the voltage Vi of each power storage element 21 and achieve equalization. In the first embodiment, the balance circuit 35 is provided separately from the circuit board 29, but this may be integrated by mounting a switch 37 and a resistor 39 on the circuit board 29.

電圧検出回路27とバランス回路35には制御回路41が信号系配線で電気的に接続されている。制御回路41はマイクロコンピュータと周辺回路で構成され、これらの構成部品は全て回路基板29上の前記銅箔パターンと半田実装されている。制御回路41は電圧検出回路27から電圧Viを読み込むとともに、電圧検出回路27に対して電圧検出要求等の制御信号contを出力する。さらに、各バランス回路35のスイッチ37に対して、オンオフ信号SWi(i=1〜n)を出力することにより、バランス回路35の制御を行う。また、制御回路41は車両側制御回路(図示せず)とも信号系配線で接続されており、蓄電装置17の制御や状態等を示す様々なデータ信号dataを授受している。   A control circuit 41 is electrically connected to the voltage detection circuit 27 and the balance circuit 35 through signal wiring. The control circuit 41 includes a microcomputer and peripheral circuits, and all of these components are solder-mounted with the copper foil pattern on the circuit board 29. The control circuit 41 reads the voltage Vi from the voltage detection circuit 27 and outputs a control signal cont such as a voltage detection request to the voltage detection circuit 27. Further, the balance circuit 35 is controlled by outputting an on / off signal SWi (i = 1 to n) to the switch 37 of each balance circuit 35. The control circuit 41 is also connected to a vehicle-side control circuit (not shown) by signal wiring, and exchanges various data signals data indicating the control and state of the power storage device 17.

次に、蓄電装置17の動作について説明する。   Next, the operation of the power storage device 17 will be described.

まず、通常の車両使用時における蓄電装置17の動作を述べる。車両が走行状態から制動されると、発電機11は回生電力を発生する。この回生電力を蓄電装置17に充電するために、前記車両側制御回路は充放電回路15を制御する。その結果、蓄電装置17の各蓄電素子21に前記回生電力が充電される。この時、制御回路41は電圧検出回路27に対して、各蓄電素子21の電圧Viを検出するよう制御信号contを送信する。これを受け、電圧検出回路27は制御回路に電圧Viを出力する。こうして得られた電圧Viから、制御回路41は蓄電素子21の総電圧Vcを求めて前記車両側制御回路にデータ信号dataとして出力する。前記車両側制御回路は、総電圧Vcと既設定の満充電電圧(例えば各蓄電素子21の上限電圧を2Vとすると、n=15より前記満充電電圧は2V×15=30V)とを比較し、総電圧Vcが前記満充電電圧に至れば充電を停止するよう充放電回路15を制御する。これにより、蓄電素子21の総電圧Vcが前記満充電電圧に至るまで前記回生電力が蓄電装置17に充電される。なお、総電圧Vcが前記満充電電圧に至る前に前記回生電力の発生が終了すれば、その時点で蓄電装置17への充電も終了する。   First, the operation of the power storage device 17 during normal vehicle use will be described. When the vehicle is braked from the running state, the generator 11 generates regenerative power. The vehicle side control circuit controls the charge / discharge circuit 15 in order to charge the regenerative power to the power storage device 17. As a result, the regenerative power is charged in each power storage element 21 of the power storage device 17. At this time, the control circuit 41 transmits a control signal cont to the voltage detection circuit 27 so as to detect the voltage Vi of each storage element 21. In response to this, the voltage detection circuit 27 outputs the voltage Vi to the control circuit. From the voltage Vi thus obtained, the control circuit 41 obtains the total voltage Vc of the storage element 21 and outputs it as the data signal data to the vehicle side control circuit. The vehicle-side control circuit compares the total voltage Vc with a preset full charge voltage (for example, if the upper limit voltage of each storage element 21 is 2 V, the full charge voltage is 2 V × 15 = 30 V from n = 15). When the total voltage Vc reaches the full charge voltage, the charging / discharging circuit 15 is controlled to stop charging. As a result, the regenerative power is charged in the power storage device 17 until the total voltage Vc of the power storage element 21 reaches the full charge voltage. If the generation of the regenerative power is completed before the total voltage Vc reaches the full charge voltage, the charging of the power storage device 17 is also terminated at that time.

その後、車両が停止すると、エンジンが停止してアイドリングストップ状態となる。その間、負荷19が消費する電力は主電源13から供給されるが、蓄電装置17が蓄えた回生電力を供給するように充放電回路15を制御してもよい。   Thereafter, when the vehicle stops, the engine stops and the idling stop state is set. In the meantime, the power consumed by the load 19 is supplied from the main power supply 13, but the charge / discharge circuit 15 may be controlled so as to supply the regenerative power stored in the power storage device 17.

次に、運転者がアクセルを踏み込み、車両を再走行させる操作を行うと、前記車両側制御回路は前記蓄電装置17に蓄えた回生電力をエンジンに接続されたスタータに供給するよう充放電回路15を制御する。ここで、前記スタータは図1に明示されていないが、これは負荷19の一部であってもよいし、発電機11をスタータとして動作させる構成であってもよい。   Next, when the driver depresses the accelerator and performs an operation of causing the vehicle to re-run, the vehicle-side control circuit supplies the regenerative power stored in the power storage device 17 to the starter connected to the engine. To control. Here, the starter is not explicitly shown in FIG. 1, but it may be a part of the load 19 or may be configured to operate the generator 11 as a starter.

以上の動作を繰り返すことにより、蓄電装置17に蓄えた回生電力を前記エンジンの再始動に利用できるので、高効率で省燃費の車両が実現できる。   By repeating the above operation, the regenerative electric power stored in the power storage device 17 can be used for restarting the engine, so that a highly efficient and fuel-saving vehicle can be realized.

次に、蓄電装置17の電圧検出動作、および各蓄電素子21の電圧均等化動作について説明する。   Next, the voltage detection operation of the power storage device 17 and the voltage equalization operation of each power storage element 21 will be described.

まず、制御回路41は蓄電素子21の充放電が行われていない時に電圧Viを検出するように電圧検出回路27に対して制御信号contを送信する。これを受け、電圧検出回路27は各蓄電素子21の電圧Viを順次検出し、制御回路41に出力する。各蓄電素子21の電圧Viの受信を完了すると、制御回路41は電圧Viの最小値Vminを求め、全ての蓄電素子21の電圧Viが最小値Vminになるまでスイッチ37をオンにするようオンオフ信号SWiを出力する。なお、最小値Vminを有する蓄電素子21に接続されたスイッチ37は、既に電圧Viが最小値Vminと等しいので、オフのままとする。   First, the control circuit 41 transmits a control signal cont to the voltage detection circuit 27 so as to detect the voltage Vi when the storage element 21 is not charged or discharged. In response to this, the voltage detection circuit 27 sequentially detects the voltage Vi of each storage element 21 and outputs it to the control circuit 41. When the reception of the voltage Vi of each storage element 21 is completed, the control circuit 41 obtains the minimum value Vmin of the voltage Vi, and an on / off signal to turn on the switch 37 until the voltages Vi of all the storage elements 21 become the minimum value Vmin. SWi is output. Note that the switch 37 connected to the power storage element 21 having the minimum value Vmin is kept off because the voltage Vi is already equal to the minimum value Vmin.

このような動作により、電圧Viが最小値Vminより高い蓄電素子21の両端には、スイッチ37がオンであるので、抵抗器39が接続された状態となる。その結果、蓄電素子21から抵抗器39に電流が流れ、電圧Viが低下していく。   By such an operation, the switch 39 is on at both ends of the power storage element 21 having the voltage Vi higher than the minimum value Vmin, so that the resistor 39 is connected. As a result, a current flows from the storage element 21 to the resistor 39, and the voltage Vi decreases.

制御回路41は、スイッチ37をオンにした後も電圧検出回路27により各蓄電素子21の電圧Viを検出し続け、電圧Viが最小値Vminに至れば、その蓄電素子21に接続されたスイッチ37をオフにする。このような動作を繰り返すことにより、全蓄電素子21の電圧Viを最小値Vminに均等化することができる。   The control circuit 41 continues to detect the voltage Vi of each power storage element 21 by the voltage detection circuit 27 even after the switch 37 is turned on. When the voltage Vi reaches the minimum value Vmin, the switch 37 connected to the power storage element 21 is detected. Turn off. By repeating such an operation, the voltage Vi of all the storage elements 21 can be equalized to the minimum value Vmin.

なお、ここでは電圧Viを検出し続けて、目標とする電圧(最小値Vmin)に至るまでスイッチ37をオンにする制御を行うことで均等化を行っているが、これは次のようにして均等化してもよい。まず、電圧Viと最小値Vminとの電圧差に対するスイッチ37のオン期間の相関関係をあらかじめ求めておく。ここで、前記相関関係は、前記電圧差が大きいほど前記オン期間が長い関係となる。次に、均等化を行う際は、前記電圧差と前記相関関係から前記オン期間を決定し、その間スイッチ37をオンにし続けるよう制御する。これにより、制御回路41が電圧Viを検出し続けなくても均等化が可能となる。   Here, the voltage Vi is continuously detected, and equalization is performed by performing control to turn on the switch 37 until the target voltage (minimum value Vmin) is reached, but this is performed as follows. You may equalize. First, the correlation of the ON period of the switch 37 with respect to the voltage difference between the voltage Vi and the minimum value Vmin is obtained in advance. Here, the correlation is such that the ON period is longer as the voltage difference is larger. Next, when equalization is performed, the ON period is determined from the voltage difference and the correlation, and control is performed so that the switch 37 is kept on during that period. Thereby, equalization is possible even if the control circuit 41 does not continue to detect the voltage Vi.

次に、蓄電装置17における電圧検出線25の断線検出動作について説明する。なお、前記断線検出動作は制御回路41により蓄電素子21の充放電時に適宜実行される。   Next, the disconnection detection operation of the voltage detection line 25 in the power storage device 17 will be described. The disconnection detection operation is appropriately executed by the control circuit 41 when the storage element 21 is charged / discharged.

まず、制御回路41は、蓄電素子21が充放電されている時に、電圧検出回路27に対し、電圧Viを検出するように制御信号contを送信する。これを受け、電圧検出回路27は制御回路41に各蓄電素子21の両端の電圧Viを順次制御回路41に出力するので、制御回路41はそれらの電圧Viを読み込む。   First, the control circuit 41 transmits a control signal cont to the voltage detection circuit 27 so as to detect the voltage Vi when the storage element 21 is charged / discharged. In response to this, the voltage detection circuit 27 sequentially outputs the voltages Vi across the respective storage elements 21 to the control circuit 41 to the control circuit 41, so that the control circuit 41 reads the voltages Vi.

その後、制御回路41は既定期間Δtが経過した後、再び上記の動作により各電圧Viを電圧検出回路27から読み込む。ここで、既定期間Δtは次のようにして決定している。既定期間Δtをあまり長く設定すると、蓄電素子21の充放電が既定期間Δt内に停止したり充電と放電が逆転した場合に、既定期間Δtの経過前後における電圧Viの変化幅ΔVi(既定期間Δtの経過前における電圧Viと、経過後における電圧Viの差の絶対値)が小さくなる。また、既定期間Δtをあまりに短く設定しても、変化幅ΔViが全般に小さくなる。その結果、後述するように変化幅ΔViが既定値ΔVs以下の蓄電素子21に接続されている電圧検出線25が断線していると判断するので、既定期間Δtが短すぎても長すぎても変化幅ΔViが小さく計算されて、正確な断線判断ができなくなる可能性がある。従って、既定期間Δtは、充放電が継続し、かつ十分に変化幅ΔViが得られる期間として、あらかじめ蓄電装置17の充放電特性から決定している。本実施の形態1では既定期間Δtを0.1秒とした。   After that, the control circuit 41 reads each voltage Vi from the voltage detection circuit 27 again by the above operation after the predetermined period Δt has elapsed. Here, the predetermined period Δt is determined as follows. If the predetermined period Δt is set too long, when the charging / discharging of the storage element 21 stops within the predetermined period Δt or the charging and discharging are reversed, the change width ΔVi of the voltage Vi before and after the elapse of the predetermined period Δt (the predetermined period Δt The absolute value of the difference between the voltage Vi before elapse of time and the voltage Vi after elapse) becomes smaller. Even if the predetermined period Δt is set too short, the change width ΔVi generally decreases. As a result, as will be described later, since it is determined that the voltage detection line 25 connected to the storage element 21 having the change width ΔVi equal to or less than the predetermined value ΔVs is disconnected, the predetermined period Δt is too short or too long. There is a possibility that the change width ΔVi is calculated to be small, and an accurate disconnection determination cannot be made. Therefore, the predetermined period Δt is determined in advance from the charge / discharge characteristics of the power storage device 17 as a period during which charging / discharging continues and a sufficient change width ΔVi is obtained. In the first embodiment, the predetermined period Δt is 0.1 seconds.

制御回路41は既定期間Δtの経過前後における電圧Viの変化幅ΔViを計算した後、各変化幅ΔViと既定値ΔVsを比較する。ここで、既定値ΔVsは蓄電装置17の充放電特性に基いて想定される正常な変化幅ΔViの最小値よりも小さい値としてあらかじめ決定されている。従って、変化幅ΔViが既定値ΔVsよりも小さければ、蓄電素子21の充放電に伴う電圧変化が電圧検出回路27に伝達されておらず、電圧検出線25が断線していると判断できる。ここで、本実施の形態1では、既定値ΔVsとして電圧検出回路27の検出誤差の最大値を用いている。これは、前記検出誤差の最大値が前記変化幅ΔViの最小値よりも小さい値であったためである。なお、前記検出誤差の最大値はあらかじめ実験的に求めて、制御回路41に内蔵したメモリに記憶してある。また、既定値ΔVsは電圧検出回路27の検出誤差の最大値に限定されるものではなく、前記検出誤差の最大値にマージンを加味した値として決定してもよいし、想定される変化幅ΔViの最小値に検出誤差やマージンを考慮した値として決定する等、断線が判断できる範囲で適宜決定すればよい。   The control circuit 41 calculates the change width ΔVi of the voltage Vi before and after the elapse of the predetermined period Δt, and then compares each change width ΔVi with the predetermined value ΔVs. Here, the predetermined value ΔVs is determined in advance as a value smaller than the minimum value of the normal change width ΔVi assumed based on the charge / discharge characteristics of the power storage device 17. Therefore, if the change width ΔVi is smaller than the predetermined value ΔVs, it can be determined that the voltage change associated with charging / discharging of the storage element 21 is not transmitted to the voltage detection circuit 27 and the voltage detection line 25 is disconnected. Here, in the first embodiment, the maximum value of the detection error of the voltage detection circuit 27 is used as the predetermined value ΔVs. This is because the maximum value of the detection error is smaller than the minimum value of the change width ΔVi. The maximum value of the detection error is experimentally obtained in advance and stored in a memory built in the control circuit 41. The predetermined value ΔVs is not limited to the maximum value of the detection error of the voltage detection circuit 27, but may be determined as a value obtained by adding a margin to the maximum value of the detection error, or an assumed change width ΔVi. What is necessary is just to determine suitably in the range which can judge a disconnection, such as determining as a value which considered the detection error and the margin to the minimum value of this.

これらのことから、変化幅ΔViが既定値ΔVsより大きい、すなわち、ここでは電圧検出回路27の検出誤差の最大値より大きい場合は、充放電による蓄電素子21の電圧Viにおける変化幅ΔViが正しく得られていることになる。従って、制御回路41は、その蓄電素子21の電圧検出線25が断線していないと判断する。   From these facts, when the change width ΔVi is larger than the predetermined value ΔVs, that is, here, larger than the maximum value of the detection error of the voltage detection circuit 27, the change width ΔVi in the voltage Vi of the storage element 21 due to charging / discharging is obtained correctly. Will be. Therefore, the control circuit 41 determines that the voltage detection line 25 of the storage element 21 is not broken.

一方、断線している場合について図2を用いて詳細に説明する。図2(a)は蓄電素子21、コンデンサ23、電圧検出線25、電圧検出回路27、およびバランス回路35の一部拡大図である。図2(a)において、蓄電素子21は15個の内、充放電回路15に接続された蓄電素子21から数えて11番目と12番目のものを一例として示している。従って、コンデンサ23は上記したように偶数番目の蓄電素子21の両端に接続されているので、図2(a)では12番目の蓄電素子21の両端に接続されている。   On the other hand, the case where it is disconnected will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2A is a partially enlarged view of the storage element 21, the capacitor 23, the voltage detection line 25, the voltage detection circuit 27, and the balance circuit 35. In FIG. 2A, the eleventh and twelfth elements of the 15 storage elements 21 counted from the storage element 21 connected to the charge / discharge circuit 15 are shown as an example. Therefore, since the capacitor 23 is connected to both ends of the even-numbered power storage element 21 as described above, it is connected to both ends of the twelfth power storage element 21 in FIG.

このような蓄電素子21において、電圧検出線25の断線が発生する前の両端電圧が、11番目の蓄電素子21に対しては電圧V11b、12番目の蓄電素子21に対しては電圧V12bであったとする。   In such a storage element 21, the voltage across the voltage detection line 25 before the disconnection occurs is the voltage V11b for the eleventh storage element 21 and the voltage V12b for the twelfth storage element 21. Suppose.

この状態で蓄電素子21が充電されているとすると、電圧V11b、V12bは経時的に上昇する。この時、コンデンサ23の容量値は上記したように蓄電素子21の容量値よりも極めて小さいので、コンデンサ23の両端電圧は電圧V12bと等しくなる。   If the storage element 21 is charged in this state, the voltages V11b and V12b increase with time. At this time, since the capacitance value of the capacitor 23 is extremely smaller than the capacitance value of the electricity storage element 21 as described above, the voltage across the capacitor 23 becomes equal to the voltage V12b.

この充電中に図2(a)の×印で電圧検出線25が断線したとする。なお、上記したように、電圧検出線25は前記バスバにおける突起、回路基板29における前記銅箔パターン、および両者を接続する半田から構成されているので、断線が発生する箇所としては、前記突起と、端子穴30に形成された前記銅箔パターンとの半田付け部分が確率的に高い。すなわち、蓄電装置17は車両に搭載されるため、その振動が前記突起の半田付け部分に集中して半田剥離が発生したり、前記突起に半田付けされた銅箔パターン部分の剥離断線が発生しやすい。一方、電圧検出回路27の入力端子31やコンデンサ23は回路基板29に形成した前記銅箔パターンに半田実装されるので、その部分に振動が集中して断線が発生する確率は小さい。   Assume that the voltage detection line 25 is disconnected at the mark x in FIG. Note that, as described above, the voltage detection line 25 is composed of the protrusion on the bus bar, the copper foil pattern on the circuit board 29, and the solder that connects the two. The soldered portion with the copper foil pattern formed in the terminal hole 30 is probabilistically high. That is, since the power storage device 17 is mounted on the vehicle, the vibration concentrates on the soldered portion of the protrusion, causing solder peeling, or peeling of the copper foil pattern portion soldered to the protrusion occurs. Cheap. On the other hand, since the input terminal 31 and the capacitor 23 of the voltage detection circuit 27 are solder-mounted on the copper foil pattern formed on the circuit board 29, the probability of occurrence of disconnection due to the concentration of vibrations at that portion is small.

図2(a)の×印で断線が発生した時の等価回路図を図2(b)に示す。コンデンサ23の両端は、電圧検出回路27の入力抵抗33の両端にのみ接続されることになる。ここで、入力抵抗33の抵抗値とコンデンサ23の容量値により決まる時定数は、既定期間Δtに対して十分に大きい値となるように構成しているので、既定期間Δtの間におけるコンデンサ23の両端電圧の変動は小さい。従って、断線直後のコンデンサ23の両端電圧は、断線直前の蓄電素子21の電圧V12bを維持することになり、断線後にも引き続き充電されることにより上昇した12番目の蓄電素子21の電圧V12aより小さくなる。なお、断線後の11番目の蓄電素子21の電圧をV11aとする。   FIG. 2B shows an equivalent circuit diagram when a disconnection occurs at the mark “X” in FIG. Both ends of the capacitor 23 are connected only to both ends of the input resistor 33 of the voltage detection circuit 27. Here, since the time constant determined by the resistance value of the input resistor 33 and the capacitance value of the capacitor 23 is configured to be sufficiently large with respect to the predetermined period Δt, the time constant of the capacitor 23 during the predetermined period Δt. Fluctuations in voltage at both ends are small. Therefore, the voltage across the capacitor 23 immediately after the disconnection maintains the voltage V12b of the storage element 21 immediately before the disconnection, and is smaller than the voltage V12a of the twelfth storage element 21 that has risen due to the subsequent charging after the disconnection. Become. Note that the voltage of the eleventh power storage element 21 after the disconnection is V11a.

この状態において、制御回路41が断線検出動作を行うと、図2(b)に示すように、11番目の蓄電素子21の電圧として電圧検出回路27は電圧V11a+V12aを出力し、12番目の蓄電素子21の電圧としては、上記したようにコンデンサ23が断線直前の電圧V12bを維持しているので、その電圧を出力する。   In this state, when the control circuit 41 performs the disconnection detection operation, as shown in FIG. 2B, the voltage detection circuit 27 outputs the voltage V11a + V12a as the voltage of the eleventh power storage element 21, and the twelfth power storage element. The voltage 21 is output because the capacitor 23 maintains the voltage V12b immediately before the disconnection as described above.

その後、既定期間Δtが経過して、再度電圧検出回路27が電圧Viを検出すると、11番目の蓄電素子21の電圧としては、既定期間Δtの間に充電されて増加した後の11番目と12番目の蓄電素子21の合計電圧V11a+V12aを出力し、12番目の蓄電素子21の電圧としては、コンデンサ23の両端電圧が既定期間Δt程度の短期間ではほとんど変化しないので、再び電圧V12bを出力する。   Thereafter, when the predetermined period Δt elapses and the voltage detection circuit 27 detects the voltage Vi again, the voltage of the eleventh storage element 21 is charged with the eleventh and 12th after being charged during the predetermined period Δt. The total voltage V11a + V12a of the 12th power storage element 21 is output. As the voltage of the 12th power storage element 21, the voltage across the capacitor 23 hardly changes in a short period of about the predetermined period Δt, so the voltage V12b is output again.

その後、制御回路41は変化幅ΔViを計算するのであるが、11番目の蓄電素子21の変化幅ΔV11は既定期間Δt経過前後の11番目と12番目の蓄電素子21の合計電圧V11a+V12aの変化幅となる。この変化幅ΔV11は2つの蓄電素子21の変化幅の和であるため、断線のない他の蓄電素子21の変化幅ΔViに比べて大きくなる。特に、本実施の形態1のように、蓄電素子21として同特性のものを15個用いた場合、変化幅ΔV11は断線のない他の蓄電素子21の変化幅ΔViに比べ、およそ2倍となる。   Thereafter, the control circuit 41 calculates the change width ΔVi, and the change width ΔV11 of the eleventh power storage element 21 is the change width of the total voltage V11a + V12a of the eleventh and twelfth power storage elements 21 before and after the lapse of the predetermined period Δt. Become. Since the change width ΔV11 is the sum of the change widths of the two power storage elements 21, it is larger than the change width ΔVi of the other power storage elements 21 without disconnection. In particular, when 15 power storage elements 21 having the same characteristics are used as in the first embodiment, the change width ΔV11 is approximately twice as large as the change width ΔVi of other power storage elements 21 without disconnection. .

一方、12番目の蓄電素子21の電圧としては、電圧検出回路27にコンデンサ23の両端電圧が入力され、既定期間Δtの経過前後で電圧V12bのまま、ほとんど変化しないため、その変化幅ΔV12はほぼ0Vである。   On the other hand, the voltage across the capacitor 23 is input to the voltage detection circuit 27 as the voltage of the twelfth storage element 21, and the voltage V12b remains almost unchanged before and after the lapse of the predetermined period Δt. 0V.

これらのことから、制御回路41は次のようにして断線を判断する。まず、変化幅ΔV12が既定値ΔVs以下であるので、12番目の蓄電素子21と、電圧検出回路27との間の電圧検出線25が断線していると判断する。   From these things, the control circuit 41 judges a disconnection as follows. First, since the change width ΔV12 is equal to or less than the predetermined value ΔVs, it is determined that the voltage detection line 25 between the twelfth storage element 21 and the voltage detection circuit 27 is disconnected.

この結果は制御回路41から前記車両側制御回路にデータ信号dataで送信されるので、前記車両側制御回路は蓄電装置17の断線故障を運転者に知らせることができ、高信頼性の確保が可能となる。また、このようにして電圧検出線25の断線を判断することで、従来に比べ断線判断のための蓄電素子21からの放電を低減することができる。   Since this result is transmitted from the control circuit 41 to the vehicle-side control circuit as a data signal data, the vehicle-side control circuit can inform the driver of a disconnection failure of the power storage device 17 and can ensure high reliability. It becomes. Further, by determining the disconnection of the voltage detection line 25 in this way, it is possible to reduce the discharge from the power storage element 21 for determining the disconnection compared to the conventional case.

しかし、この段階では12番目の蓄電素子21の両端に接続された2本の電圧検出線25の内、どちらで断線が発生しているかを区別することができない。   However, at this stage, it is impossible to distinguish which of the two voltage detection lines 25 connected to both ends of the twelfth storage element 21 is broken.

そこで、制御回路41は変化幅ΔV12が既定値ΔVs以下である12番目の蓄電素子21(以下、断線蓄電素子という)の両隣に接続された2つの蓄電素子21(以下、隣接蓄電素子といい、ここでは11番目と13番目の蓄電素子21に相当する)における各々の変化幅ΔV11、ΔV13を比較する。ここで、13番目の蓄電素子21については図2には示していないが、断線が発生していないので正常な変化幅ΔV13が得られている。一方、上記したように変化幅ΔV11は断線のない他の蓄電素子21の変化幅ΔV13に比べ、およそ2倍の値となっている。これらのことから、11番目の蓄電素子21における変化幅ΔV11は既定値ΔVsより大きいものの、正常な変化幅ΔV13よりもさらに大きいことになる。従って、前記隣接蓄電素子の変化幅ΔV11、ΔV13の内、大きい値を有する隣接蓄電素子(11番目の蓄電素子21)と前記断線蓄電素子(12番目の蓄電素子21)の接続点から電圧検出回路27までに接続された電圧検出線25が断線していると判断する。これにより、どの電圧検出線25が断線しているかを区別することができる。この情報を制御回路41が前記車両側制御回路にデータ信号dataで送信することで、単に断線故障を運転者に知らせるだけでなく、どこが断線しているかもわかるので、修理に要する時間やコストを削減することができる。   Therefore, the control circuit 41 is referred to as two power storage elements 21 (hereinafter referred to as adjacent power storage elements) connected to both sides of a twelfth power storage element 21 (hereinafter referred to as a disconnected power storage element) whose change width ΔV12 is equal to or less than a predetermined value ΔVs. Here, the respective change widths ΔV11 and ΔV13 in the eleventh and thirteenth power storage elements 21) are compared. Here, although the thirteenth power storage element 21 is not shown in FIG. 2, a normal change width ΔV <b> 13 is obtained because no disconnection occurs. On the other hand, as described above, the change width ΔV11 is approximately twice as large as the change width ΔV13 of the other power storage elements 21 without disconnection. For these reasons, the change width ΔV11 in the eleventh power storage element 21 is larger than the predetermined value ΔVs, but is larger than the normal change width ΔV13. Therefore, a voltage detection circuit from a connection point between the adjacent storage element (11th storage element 21) having a large value among the change widths ΔV11 and ΔV13 of the adjacent storage element and the disconnected storage element (12th storage element 21). It is determined that the voltage detection lines 25 connected up to 27 are disconnected. Thereby, it is possible to distinguish which voltage detection line 25 is disconnected. The control circuit 41 transmits this information to the vehicle-side control circuit with the data signal data, so that not only the driver is informed of the disconnection failure but also the location where the disconnection has occurred, so the time and cost required for repair can be reduced. Can be reduced.

図2における断線した電圧検出線25は、コンデンサ23の高電圧側(12番目の蓄電素子21の正極側)であるが、コンデンサ23の低電圧側(12番目の蓄電素子21の負極側)の電圧検出線25が断線した場合について図3を用いて説明する。電圧検出線25の断線は、図3(a)の×印に示すように、12番目の蓄電素子21と13番目の蓄電素子21の接続点から電圧検出回路27に至る経路で発生したとする。この場合は、等価回路が図3(b)に示すように、コンデンサ23と入力抵抗33の並列回路に別の入力抵抗33が直列に接続された回路が、12番目と13番目の蓄電素子21の直列回路の両端に接続された状態となる。従って、図3(a)のような断線が発生すると、図2と同様に、コンデンサ23の両端電圧は断線直前の12番目の蓄電素子21の電圧V12bを維持する。一方、13番目の蓄電素子21の両端に接続されていた入力抵抗33の両端電圧は、断線後における12番目と13番目の蓄電素子21の合計電圧V12a+V13aとなる。その結果、12番目の蓄電素子21に対しては、既定期間Δtの経過前後で電圧V12bのまま、ほとんど変化しないため、その変化幅ΔV12はほぼ0Vである。一方、13番目の蓄電素子21に対しては、既定期間Δtの経過前後での変化幅ΔV13が、断線のない他の蓄電素子21の変化幅ΔViに比べ、およそ2倍となる。ゆえに、変化幅ΔV12が既定値ΔVs以下であるので、12番目の蓄電素子21と、電圧検出回路27との間の電圧検出線25が断線していると判断でき、さらに断線蓄電素子(ここでは12番目の蓄電素子21)の隣接蓄電素子(ここでは11番目と13番目の蓄電素子21)における変化幅ΔV11、ΔV13の内、ΔV13が大きいので、13番目の蓄電素子21と12番目の蓄電素子21の接続点から電圧検出回路27までの電圧検出線25が断線していると特定できる。   The disconnected voltage detection line 25 in FIG. 2 is on the high voltage side of the capacitor 23 (the positive side of the twelfth storage element 21), but on the low voltage side of the capacitor 23 (the negative side of the twelfth storage element 21). A case where the voltage detection line 25 is disconnected will be described with reference to FIG. The disconnection of the voltage detection line 25 is assumed to have occurred in the path from the connection point of the twelfth storage element 21 and the thirteenth storage element 21 to the voltage detection circuit 27, as indicated by a cross in FIG. . In this case, as shown in FIG. 3B, an equivalent circuit is a circuit in which another input resistor 33 is connected in series to a parallel circuit of a capacitor 23 and an input resistor 33, and the twelfth and thirteenth storage elements 21. Are connected to both ends of the series circuit. Therefore, when the disconnection as shown in FIG. 3A occurs, the voltage across the capacitor 23 maintains the voltage V12b of the twelfth storage element 21 immediately before the disconnection, as in FIG. On the other hand, the voltage across the input resistor 33 connected to both ends of the thirteenth storage element 21 is the total voltage V12a + V13a of the twelfth and thirteenth storage elements 21 after the disconnection. As a result, for the twelfth power storage element 21, the voltage V12b remains almost unchanged before and after the elapse of the predetermined period Δt, so that the change width ΔV12 is almost 0V. On the other hand, for the thirteenth power storage element 21, the change width ΔV13 before and after the elapse of the predetermined period Δt is approximately twice as large as the change width ΔVi of the other power storage elements 21 without disconnection. Therefore, since the change width ΔV12 is equal to or less than the predetermined value ΔVs, it can be determined that the voltage detection line 25 between the twelfth storage element 21 and the voltage detection circuit 27 is disconnected, and further, the disconnection storage element (here, Among the change widths ΔV11 and ΔV13 in the adjacent storage elements (herein, the eleventh and thirteenth storage elements 21) of the twelfth storage element 21), ΔV13 is large, so the thirteenth storage element 21 and the twelfth storage element It can be specified that the voltage detection line 25 from the connection point 21 to the voltage detection circuit 27 is broken.

これらのことから、図3のようにコンデンサ23の低電圧側の電圧検出線25が断線した場合についても、図2と同様にして断線を判断することができる。   Therefore, even when the voltage detection line 25 on the low voltage side of the capacitor 23 is disconnected as shown in FIG. 3, the disconnection can be determined in the same manner as in FIG.

なお、1番目の蓄電素子21における正極側の電圧検出線25が断線した場合は、入力抵抗33の一端が電気的に浮いた状態になる。従って、変化幅ΔV1がほぼ0となるので、断線を判断できる。同様に、グランド側(15番目)の蓄電素子21の負極側の電圧検出線25が断線した場合も、入力抵抗33の一端が電気的に浮いた状態となり、変化幅ΔV15がほぼ0となる。従って、グランドに接続される電圧検出線25の断線も判断できる。   When the voltage detection line 25 on the positive electrode side in the first power storage element 21 is disconnected, one end of the input resistor 33 is in an electrically floating state. Therefore, since the change width ΔV1 is almost 0, a disconnection can be determined. Similarly, when the voltage detection line 25 on the negative electrode side of the ground-side (15th) power storage element 21 is disconnected, one end of the input resistor 33 is in an electrically floating state, and the change width ΔV15 becomes almost zero. Therefore, disconnection of the voltage detection line 25 connected to the ground can also be determined.

次に、制御回路41は上記のようにして、いずれかの電圧検出線25の断線を判断すると、直ちに各スイッチ37をオフにしてバランス回路35の動作を停止する。その結果、断線による誤った電圧Viのままで蓄電素子21の均等化を行うことにより、かえって電圧Viがばらついてしまうという可能性を低減することができる。   Next, when the control circuit 41 determines that any one of the voltage detection lines 25 is disconnected as described above, the control circuit 41 immediately turns off each switch 37 and stops the operation of the balance circuit 35. As a result, it is possible to reduce the possibility that the voltage Vi varies on the contrary by performing the equalization of the storage elements 21 with the erroneous voltage Vi due to the disconnection.

以上の構成、動作により、断線判断回路として蓄電素子21の1つおきの両端に電気的に接続されたコンデンサ23と、各蓄電素子21に接続される入力抵抗33の抵抗値を実質的に等しくした電圧検出回路27を用いることで、蓄電素子21からの放電による前記電圧バランスのずれを低減しつつ断線検出が可能な蓄電装置17を実現できる。   With the above-described configuration and operation, the resistance values of the capacitors 23 electrically connected to both ends of every other storage element 21 as the disconnection determination circuit and the input resistors 33 connected to each storage element 21 are substantially equal. By using the voltage detection circuit 27, the power storage device 17 capable of detecting disconnection while reducing the deviation of the voltage balance due to the discharge from the power storage element 21 can be realized.

なお、本実施の形態1では、回路基板29上で、入力端子31に接続可能な最も近い位置にコンデンサ23を設ける構成としているが、これは次の理由による。   In the first embodiment, the capacitor 23 is provided on the circuit board 29 at the closest position connectable to the input terminal 31. This is due to the following reason.

もし、コンデンサ23から入力端子31までの間で電圧検出線25が断線したとすると、断線した電圧検出線25に接続される2個の蓄電素子21における両端電圧の合計が、断線前にそれぞれの蓄電素子21に接続されていた2つの入力抵抗33における直列回路の両端に印加されることになる。入力抵抗33の抵抗値はほぼ等しいので、前記2つの入力抵抗33の接続点(断線した電圧検出線25が接続されていた部分)の電圧は前記両端電圧の合計の約半分となる。この電圧は、上記したように各蓄電素子21の特性を揃えているため、電圧検出線25が断線していない場合と同等の電圧となる。その結果、実際は電圧検出線25が断線しているのに、電圧Viが正しい範囲で検出されてしまうため、断線判断を行うことができない。すなわち、本実施の形態1によれば、コンデンサ23から入力端子31までの間における断線を検出することができない。ゆえに、前記断線の可能性を低減するために、コンデンサ23を入力端子31のできるだけ近くに実装配置している。   If the voltage detection line 25 is disconnected between the capacitor 23 and the input terminal 31, the sum of the voltages at both ends of the two storage elements 21 connected to the disconnected voltage detection line 25 is The voltage is applied to both ends of the series circuit of the two input resistors 33 connected to the storage element 21. Since the resistance values of the input resistors 33 are substantially equal, the voltage at the connection point of the two input resistors 33 (the portion where the disconnected voltage detection line 25 was connected) is about half of the sum of the voltages at both ends. As described above, the voltage is equivalent to the case where the voltage detection line 25 is not disconnected because the characteristics of the respective storage elements 21 are aligned as described above. As a result, although the voltage detection line 25 is actually disconnected, the voltage Vi is detected in the correct range, so that the disconnection determination cannot be performed. That is, according to the first embodiment, it is not possible to detect a disconnection between the capacitor 23 and the input terminal 31. Therefore, in order to reduce the possibility of the disconnection, the capacitor 23 is mounted and arranged as close as possible to the input terminal 31.

(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における蓄電装置の断線時の一部回路図であり、(a)はブロック回路図を、(b)は等価回路図を、それぞれ示す。なお、図4において、太線は電力系配線を、細線は信号系配線を、それぞれ示す。
(Embodiment 2)
4A and 4B are partial circuit diagrams when the power storage device according to the second embodiment of the present invention is disconnected. FIG. 4A is a block circuit diagram, and FIG. 4B is an equivalent circuit diagram. In FIG. 4, the thick line indicates the power system wiring, and the thin line indicates the signal system wiring.

本実施の形態2における構成において、実施の形態1と同じ構成要素には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。すなわち、本実施の形態2における特徴となる構成は、図4(a)に示すように、蓄電素子21の1つおきの両端に第1コンデンサ51を電気的に接続するとともに、第1コンデンサ51が非接続の蓄電素子21の両端に第2コンデンサ53を電気的に接続したことである。ここで、第2コンデンサ53の容量値は第1コンデンサ51の容量値よりも大きいものを用いている。具体的には、第2コンデンサ53は、第1コンデンサ51の容量値より1桁大きい容量値を有するようにした。なお、第1コンデンサ51は実施の形態1で述べたコンデンサ23と同一のものを用いた。従って、第1コンデンサ51の両端電圧は、第1コンデンサ51の両端に接続された蓄電素子21の電圧Viの変化に応じて極めて高速に追従するが、第2コンデンサ53の両端電圧は、第2コンデンサ53の両端に接続された蓄電素子21の電圧Viの変化に対し、ゆっくりと追従することになる。   In the configuration of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. That is, the characteristic configuration of the second embodiment is that, as shown in FIG. 4A, the first capacitor 51 is electrically connected to both ends of every other storage element 21, and the first capacitor 51 is also connected. Is that the second capacitor 53 is electrically connected to both ends of the unconnected storage element 21. Here, the capacitance value of the second capacitor 53 is larger than the capacitance value of the first capacitor 51. Specifically, the second capacitor 53 has a capacitance value that is one digit larger than the capacitance value of the first capacitor 51. The first capacitor 51 is the same as the capacitor 23 described in the first embodiment. Accordingly, the voltage across the first capacitor 51 follows very rapidly according to the change in the voltage Vi of the power storage element 21 connected to both ends of the first capacitor 51, but the voltage across the second capacitor 53 is equal to the second voltage. This slowly follows the change in voltage Vi of the storage element 21 connected to both ends of the capacitor 53.

また、実施の形態1と同様に、第1コンデンサ51と第2コンデンサ53の容量値は、いずれも蓄電素子21の1個あたりの容量値よりも極めて小さい値としている。すなわち、実施の形態1で述べたように、コンデンサ23の容量値は蓄電素子21の容量値に比べ6桁以上小さくしているので、コンデンサ23と同一の第1コンデンサ51の容量値も蓄電素子21の容量値より6桁以上小さい。一方、第2コンデンサ53は、第1コンデンサ51の容量値より1桁大きい容量値を有しているので、蓄電素子21の容量値と比べると、第2コンデンサ53は5桁以上小さい容量値を有することになる。   Further, as in the first embodiment, the capacitance values of the first capacitor 51 and the second capacitor 53 are both extremely smaller than the capacitance value per one storage element 21. That is, as described in the first embodiment, the capacitance value of the capacitor 23 is smaller by 6 digits or more than the capacitance value of the electricity storage element 21, and therefore the capacitance value of the first capacitor 51 that is the same as the capacitor 23 is also equal to the electricity storage element. It is 6 digits or more smaller than the capacity value of 21. On the other hand, since the second capacitor 53 has a capacitance value that is one digit larger than the capacitance value of the first capacitor 51, the second capacitor 53 has a capacitance value that is five digits or less smaller than the capacitance value of the storage element 21. Will have.

次に、このような蓄電装置17における特徴となる動作について説明する。   Next, the characteristic operation of the power storage device 17 will be described.

今、図4(a)の×印で示す部分が断線したとする。この時、第1コンデンサ51は容量値が小さいので、その両端電圧は実施の形態1で説明したように、断線直前の蓄電素子21の両端電圧V12bとなる。一方、第2コンデンサ53の容量値は第1コンデンサ51の容量値よりも1桁大きいので、蓄電素子21の電圧変化に対する追従が遅い。ゆえに、断線発生時には第2コンデンサ53が満充電に至っておらず、その両端電圧は図4(b)に示すように、V11a+V12aとなる。これは、実施の形態1と同等の挙動となる。従って、実施の形態1に対して第2コンデンサ53を付加した回路構成としても、実施の形態1と同様にして断線を検出することができる。   Now, let us assume that the portion indicated by the cross in FIG. At this time, since the first capacitor 51 has a small capacitance value, the voltage between both ends thereof becomes the both-ends voltage V12b of the storage element 21 immediately before the disconnection as described in the first embodiment. On the other hand, the capacitance value of the second capacitor 53 is an order of magnitude larger than the capacitance value of the first capacitor 51, so that the follow-up to the voltage change of the storage element 21 is slow. Therefore, when the disconnection occurs, the second capacitor 53 is not fully charged, and the voltage between both ends is V11a + V12a as shown in FIG. 4B. This is the same behavior as in the first embodiment. Therefore, even in a circuit configuration in which the second capacitor 53 is added to the first embodiment, disconnection can be detected in the same manner as in the first embodiment.

また、図4では第1コンデンサ51が第2コンデンサ53の下側に配置された場合における断線について説明したが、第1コンデンサ51と第2コンデンサ53の位置が逆の状態で断線が発生した場合も、実施の形態1の図3と同様にして検出できる。   4 describes the disconnection when the first capacitor 51 is disposed below the second capacitor 53, but the disconnection occurs when the positions of the first capacitor 51 and the second capacitor 53 are reversed. Can also be detected in the same manner as in FIG. 3 of the first embodiment.

なお、このようにして断線を検出するために、本実施の形態2では第2コンデンサ53の容量値が第1コンデンサ51の容量値よりも1桁大きくなるように設定しているが、この第2コンデンサ53の必要な容量値は既定期間Δt(本実施の形態2においても実施の形態1と同様に0.1秒とした)によって変わる。すなわち、第2コンデンサ53の容量値が小さくなると、断線時における第1コンデンサ51の電圧挙動に近づくため、断線検出の精度が低下する。一方、第2コンデンサ53の容量値を大きくしすぎると、既定期間Δtにおける第2コンデンサ53の両端電圧変化が小さくなり、やはり断線検出の精度が低下する。さらに、蓄電素子21からの電荷の持ち出しが増え、電圧バランスが崩れる可能性がある。従って、既定期間Δtに応じて最適な第1コンデンサ51と第2コンデンサ53の容量値をそれぞれ決定すればよい。   In order to detect the disconnection in this way, in the second embodiment, the capacitance value of the second capacitor 53 is set to be one digit larger than the capacitance value of the first capacitor 51. The required capacitance value of the two capacitors 53 varies depending on the predetermined period Δt (also in the second embodiment, 0.1 second as in the first embodiment). That is, when the capacitance value of the second capacitor 53 decreases, the voltage behavior of the first capacitor 51 at the time of disconnection approaches, so the accuracy of disconnection detection decreases. On the other hand, if the capacitance value of the second capacitor 53 is increased too much, the change in the voltage across the second capacitor 53 during the predetermined period Δt becomes small, and the accuracy of disconnection detection also decreases. Furthermore, there is a possibility that the charge from the power storage element 21 is increased and the voltage balance is lost. Therefore, the optimum capacitance values of the first capacitor 51 and the second capacitor 53 may be determined according to the predetermined period Δt.

上記以外の動作は実施の形態1と同じである。   Operations other than the above are the same as those in the first embodiment.

以上の構成、動作により、断線判断回路として蓄電素子21の1つおきの両端に電気的に接続された第1コンデンサ51と、第1コンデンサ51が非接続の蓄電素子21の両端に電気的に接続された第2コンデンサ53と、各蓄電素子21に接続される入力抵抗33の抵抗値を実質的に等しくした電圧検出回路27を用いることで、蓄電素子21からの放電による前記電圧バランスのずれを低減しつつ断線検出が可能な蓄電装置17を実現できる。   With the above configuration and operation, the first capacitor 51 that is electrically connected to every other end of the electricity storage element 21 as a disconnection determination circuit, and the both ends of the electricity storage element 21 that is not connected to the first capacitor 51 are electrically connected. By using the voltage detection circuit 27 in which the resistance values of the connected second capacitors 53 and the input resistors 33 connected to the respective storage elements 21 are substantially equal, the voltage balance shift due to the discharge from the storage elements 21. Thus, it is possible to realize the power storage device 17 capable of detecting disconnection while reducing the power consumption.

なお、本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に第1コンデンサ51と第2コンデンサ53を電圧検出回路27の入力端子31に接続可能な最も近い位置に設けている。これにより、第1コンデンサ51や第2コンデンサ53から入力端子31までの間における断線可能性を低減することができる。   In the second embodiment, as in the first embodiment, the first capacitor 51 and the second capacitor 53 are provided at the nearest position where the input terminal 31 of the voltage detection circuit 27 can be connected. Thereby, the possibility of disconnection between the first capacitor 51 and the second capacitor 53 and the input terminal 31 can be reduced.

また、実施の形態1、2では、蓄電素子21の充電中における断線検出動作について説明したが、これは放電中であってもよい。但し、既定期間Δtの経過前後で充電と放電が切り替わった場合は、正しい断線判断ができない可能性があるので、制御回路41は前記断線判断動作を中止する。これらのことから、前記断線検出動作は連続した充電中、もしくは連続した放電中に行う必要がある。なお、充電と放電の切り替わりは、前記車両側制御回路からのデータ信号dataで知ることができる。   Moreover, although Embodiment 1 and 2 demonstrated disconnection detection operation | movement during the charge of the electrical storage element 21, this may be during discharge. However, when charging and discharging are switched before and after the elapse of the predetermined period Δt, there is a possibility that correct disconnection determination cannot be performed, so the control circuit 41 stops the disconnection determination operation. For these reasons, the disconnection detection operation needs to be performed during continuous charging or continuous discharging. The switching between charging and discharging can be known from the data signal data from the vehicle side control circuit.

また、本実施の形態1、2では、入力抵抗33の抵抗値が実質的に等しくなるように構成しているが、前記抵抗値が十分に大きく各蓄電素子21から入力抵抗33への電荷の持ち出し(放電)が無視できる場合は電圧バランスのずれがほとんど発生しないので、前記抵抗値が等しくない構成であってもよい。   In the first and second embodiments, the resistance value of the input resistor 33 is configured to be substantially equal. However, the resistance value is sufficiently large, and the charge from each power storage element 21 to the input resistor 33 is reduced. When the carry-out (discharge) can be ignored, the voltage balance hardly shifts, so that the resistance values may not be equal.

また、実施の形態1、2では、同時に複数の電圧検出線25が断線する可能性が低いため、断線は1ヶ所のみで発生するという前提で断線判断を行っている。   In the first and second embodiments, since there is a low possibility that a plurality of voltage detection lines 25 are disconnected at the same time, the disconnection determination is performed on the assumption that the disconnection occurs only at one location.

また、実施の形態1、2では、蓄電素子21に電気二重層キャパシタを用いたが、これは、電気化学キャパシタ等の大容量キャパシタや二次電池であってもよい。   In the first and second embodiments, the electric double layer capacitor is used for the power storage element 21, but this may be a large-capacity capacitor such as an electrochemical capacitor or a secondary battery.

また、実施の形態1、2において、蓄電装置17をアイドリングストップ車に適用した場合について説明したが、これに限らず、ハイブリッド車や建設機械等のように、複数の蓄電素子を直列に接続する蓄電装置に適用してもよい。   Moreover, in Embodiment 1, 2, although the case where the electrical storage apparatus 17 was applied to the idling stop vehicle was demonstrated, not only this but a some electrical storage element is connected in series like a hybrid vehicle, a construction machine, etc. You may apply to an electrical storage apparatus.

本発明にかかる蓄電装置は、蓄電素子からの放電を低減して断線検出ができるので、複数の蓄電素子を直列に接続する構成を有する蓄電装置等として有用である。   The power storage device according to the present invention is useful as a power storage device or the like having a configuration in which a plurality of power storage elements are connected in series because the disconnection can be detected by reducing discharge from the power storage elements.

17 蓄電装置
21 蓄電素子
23 コンデンサ
25 電圧検出線
27 電圧検出回路
31 入力端子
35 バランス回路
41 制御回路
51 第1コンデンサ
53 第2コンデンサ
Reference Signs List 17 power storage device 21 power storage element 23 capacitor 25 voltage detection line 27 voltage detection circuit 31 input terminal 35 balance circuit 41 control circuit 51 first capacitor 53 second capacitor

Claims (9)

直列に接続された複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の1つおきの両端に電気的に接続されたコンデンサと、
前記蓄電素子の両端に電圧検出線で電気的に接続され、前記蓄電素子の電圧(Vi:i=1〜n、nは前記蓄電素子の直列数)を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記蓄電素子の充放電時に、既定期間(Δt)における前記各蓄電素子の電圧(Vi)の変化幅(ΔVi)を求め、
前記変化幅(ΔVi)が既定値(ΔVs)以下である前記蓄電素子と、前記電圧検出回路との間の前記電圧検出線が断線していると判断するようにした蓄電装置。
A plurality of power storage elements connected in series;
A capacitor electrically connected to every other end of the storage element;
A voltage detection circuit that is electrically connected to both ends of the power storage element by a voltage detection line and detects a voltage of the power storage element (Vi: i = 1 to n, n is a series number of the power storage elements);
A control circuit electrically connected to the voltage detection circuit,
The control circuit obtains a change width (ΔVi) of the voltage (Vi) of each storage element in a predetermined period (Δt) during charging and discharging of the storage element,
A power storage device configured to determine that the voltage detection line between the power storage element having the change width (ΔVi) equal to or less than a predetermined value (ΔVs) and the voltage detection circuit is disconnected.
前記コンデンサの容量値は、前記蓄電素子の1個あたりの容量値よりも小さい請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein a capacity value of the capacitor is smaller than a capacity value per one of the power storage elements. 前記コンデンサは、前記電圧検出回路の入力端子に接続可能な最も近い位置に設けられた請求項1に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein the capacitor is provided at a closest position connectable to an input terminal of the voltage detection circuit. 直列に接続された複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の1つおきの両端に電気的に接続された第1コンデンサと、
前記第1コンデンサが非接続の前記蓄電素子の両端に電気的に接続された、前記第1コンデンサよりも容量値が大きい第2コンデンサと、
前記蓄電素子の両端に電圧検出線で電気的に接続され、前記蓄電素子の電圧(Vi:i=1〜n、nは前記蓄電素子の直列数)を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路に電気的に接続された制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記蓄電素子の充放電時に、既定期間(Δt)における前記各蓄電素子の電圧(Vi)の変化幅(ΔVi)を求め、
前記変化幅(ΔVi)が既定値(ΔVs)以下である前記蓄電素子と、前記電圧検出回路との間の前記電圧検出線が断線していると判断するようにした蓄電装置。
A plurality of power storage elements connected in series;
A first capacitor electrically connected to every other end of the storage element;
A second capacitor having a capacitance value larger than that of the first capacitor, the first capacitor being electrically connected to both ends of the non-connected storage element;
A voltage detection circuit that is electrically connected to both ends of the power storage element by a voltage detection line and detects a voltage of the power storage element (Vi: i = 1 to n, n is a series number of the power storage elements);
A control circuit electrically connected to the voltage detection circuit,
The control circuit obtains a change width (ΔVi) of the voltage (Vi) of each storage element in a predetermined period (Δt) during charging and discharging of the storage element,
A power storage device configured to determine that the voltage detection line between the power storage element having the change width (ΔVi) equal to or less than a predetermined value (ΔVs) and the voltage detection circuit is disconnected.
前記第1コンデンサと前記第2コンデンサの容量値は、いずれも前記蓄電素子の1個あたりの容量値よりも小さい請求項4に記載の蓄電装置。 5. The power storage device according to claim 4, wherein capacitance values of the first capacitor and the second capacitor are both smaller than a capacitance value per one of the power storage elements. 前記第1コンデンサと前記第2コンデンサは、前記電圧検出回路の入力端子に接続可能な最も近い位置に設けられた請求項4に記載の蓄電装置。 5. The power storage device according to claim 4, wherein the first capacitor and the second capacitor are provided at a closest position connectable to an input terminal of the voltage detection circuit. 前記制御回路は、前記変化幅(ΔVi)が前記既定値(ΔVs)以下である断線蓄電素子の両隣に接続された2つの隣接蓄電素子における各々の前記変化幅(ΔVi)の内、大きい値を有する前記隣接蓄電素子と、前記断線蓄電素子との接続点から、前記電圧検出回路までの前記電圧検出線が断線していると判断するようにした請求項1、または4に記載の蓄電装置。 The control circuit sets a larger value among the change widths (ΔVi) of the two adjacent storage elements connected to both sides of the disconnected storage element whose change width (ΔVi) is equal to or less than the predetermined value (ΔVs). The power storage device according to claim 1, wherein the voltage detection line from the connection point between the adjacent power storage element and the disconnected power storage element to the voltage detection circuit is determined to be disconnected. 前記蓄電素子の両端と前記制御回路に電気的に接続され、前記電圧(Vi)の均等化を行うバランス回路をさらに備え、
前記制御回路は、前記電圧検出線の断線を判断すると、前記バランス回路の動作を停止するようにした請求項1、または4に記載の蓄電装置。
A balance circuit that is electrically connected to both ends of the power storage element and the control circuit and equalizes the voltage (Vi);
5. The power storage device according to claim 1, wherein when the control circuit determines that the voltage detection line is disconnected, the control circuit stops the operation of the balance circuit. 6.
前記各蓄電素子から前記電圧検出回路への入力電流が実質的に等しくなるようにした請求項1、または4に記載の蓄電装置。 The power storage device according to claim 1, wherein input currents from the power storage elements to the voltage detection circuit are substantially equal.
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