JP2015023762A - Power storage system - Google Patents
Power storage system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015023762A JP2015023762A JP2013152845A JP2013152845A JP2015023762A JP 2015023762 A JP2015023762 A JP 2015023762A JP 2013152845 A JP2013152845 A JP 2013152845A JP 2013152845 A JP2013152845 A JP 2013152845A JP 2015023762 A JP2015023762 A JP 2015023762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switch element
- voltage value
- relay
- coil
- energized state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
- B60L58/15—Preventing overcharging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H47/00—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current
- H01H47/002—Monitoring or fail-safe circuits
- H01H47/004—Monitoring or fail-safe circuits using plural redundant serial connected relay operated contacts in controlled circuit
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数のリレーを一緒に動作させることができる蓄電システムに関する。 The present invention relates to a power storage system capable of operating a plurality of relays together.
特許文献1には、1つの駆動機構(ソレノイド)を用いて、複数の接点対を動作させるリレーが記載されている。各接点対は、可動接点および固定接点で構成されている。ソレノイドの通電および非通電を切り替えることにより、複数の接点対において、可動接点を固定接点に接触させたり、可動接点を固定接点から離したりすることができる。 Patent Document 1 describes a relay that operates a plurality of contact pairs using a single drive mechanism (solenoid). Each contact pair is composed of a movable contact and a fixed contact. By switching between energization and non-energization of the solenoid, the movable contact can be brought into contact with the fixed contact or the movable contact can be separated from the fixed contact in a plurality of contact pairs.
また、特許文献1では、電池をインバータやモータと接続する電源回路が記載されている。この電源回路では、プラス側メインリレーおよびマイナス側メインリレーが用いられており、これらのメインリレーが上述した接点対となる。 Patent Document 1 describes a power supply circuit that connects a battery to an inverter and a motor. In this power supply circuit, a plus-side main relay and a minus-side main relay are used, and these main relays form the contact pair described above.
ソレノイドの通電および非通電を切り替えるためには、通常、スイッチ素子が用いられる。具体的には、スイッチ素子を通電状態(オン)にすれば、ソレノイドに電流を流すことができる。また、スイッチ素子を非通電状態(オフ)にすれば、ソレノイドの通電を遮断することができる。 In order to switch between energization and non-energization of the solenoid, a switch element is usually used. Specifically, when the switch element is turned on (on), a current can be passed through the solenoid. In addition, if the switch element is in a non-energized state (off), the energization of the solenoid can be cut off.
ここで、スイッチ素子の故障によって、スイッチ素子が通電状態のままになってしまうと、ソレノイドに電流が流れ続け、複数の接点対においては、可動接点が固定接点に接触し続けてしまう。特許文献1に記載の電源回路では、プラス側メインリレーおよびマイナス側メインリレーが通電状態のままとなり、電池がインバータやモータに接続されたままとなる。言い換えれば、電池およびインバータの接続を遮断することができなくなってしまう。このような状態が発生すると、例えば、インバータから電池に電力が供給され続け、電池が過充電状態となってしまうおそれがある。 Here, if the switch element remains in an energized state due to a failure of the switch element, a current continues to flow through the solenoid, and in a plurality of contact pairs, the movable contact continues to contact the fixed contact. In the power supply circuit described in Patent Document 1, the plus side main relay and the minus side main relay remain energized, and the battery remains connected to the inverter and the motor. In other words, the connection between the battery and the inverter cannot be cut off. When such a state occurs, for example, power may continue to be supplied from the inverter to the battery, and the battery may be overcharged.
一方、スイッチ素子の故障によって、スイッチ素子が通電状態のままとなったときには、この故障を判別する必要もある。 On the other hand, when the switch element remains energized due to the failure of the switch element, it is also necessary to determine this failure.
本発明である蓄電システムは、第1リレーと、第2リレーと、第1リレーおよび第2リレーを駆動する駆動回路と、駆動回路の動作を制御するコントローラと、を有する。第1リレーは、蓄電装置の正極端子を負荷と接続する正極ラインに設けられており、第2リレーは、蓄電装置の負極端子を負荷と接続する負極ラインに設けられている。第1リレーおよび第2リレーは機械的に連動しており、駆動回路は、第1リレーおよび第2リレーを一緒に動作させる。 The power storage system according to the present invention includes a first relay, a second relay, a drive circuit that drives the first relay and the second relay, and a controller that controls the operation of the drive circuit. The first relay is provided on a positive line that connects the positive terminal of the power storage device to the load, and the second relay is provided on a negative line that connects the negative terminal of the power storage device to the load. The first relay and the second relay are mechanically interlocked, and the drive circuit operates the first relay and the second relay together.
駆動回路は、コイルおよび複数のスイッチ素子を有する。コイルは、電源からの電力供給を受けて電磁力を発生させる。この電磁力は、第1リレーおよび第2リレーを非通電状態から通電状態に切り替えるために用いられる。複数のスイッチ素子は、電源およびコイルの間の電流経路に設けられており、互いに直列に接続されている。 The drive circuit has a coil and a plurality of switch elements. The coil receives an electric power supply from a power source and generates an electromagnetic force. This electromagnetic force is used to switch the first relay and the second relay from the non-energized state to the energized state. The plurality of switch elements are provided in a current path between the power source and the coil, and are connected in series with each other.
本発明では、電源およびコイルの間の電流経路において、複数のスイッチ素子を設けている。このため、一部のスイッチ素子が故障して通電状態のままとなっても、残りのスイッチ素子(すなわち、故障していないスイッチ素子)を通電状態および非通電状態の間で切り替えることができ、コイルに電力を供給したり、コイルへの電力供給を遮断したりすることができる。 In the present invention, a plurality of switch elements are provided in the current path between the power source and the coil. For this reason, even if some switch elements fail and remain energized, the remaining switch elements (ie, non-failed switch elements) can be switched between energized and de-energized states, Electric power can be supplied to the coil, or power supply to the coil can be cut off.
コイルに電力が供給され続けると、第1リレーおよび第2リレーが通電状態のままとなり、蓄電装置および負荷が接続されたままとなってしまう。本発明では、上述したように、故障していないスイッチ素子を用いて、コイルへの電力供給を遮断することができる。このため、第1リレーおよび第2リレーが通電状態のままとなることを防止できる。ここで、負荷が蓄電装置に電力を供給するときには、蓄電装置および負荷が接続されたままとなることを防止することにより、蓄電装置が過充電状態となることを防止できる。 If power is continuously supplied to the coil, the first relay and the second relay remain energized, and the power storage device and the load remain connected. In the present invention, as described above, the power supply to the coil can be cut off using the switch element that is not malfunctioning. For this reason, it can prevent that a 1st relay and a 2nd relay remain in an energized state. Here, when the load supplies power to the power storage device, the power storage device can be prevented from being overcharged by preventing the power storage device and the load from being connected.
また、本発明において、駆動回路はセンサを有しており、センサの出力信号は、スイッチ素子の通電状態および非通電状態に応じて変化する。ここで、コントローラは、各スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、センサの出力信号に基づいて、各スイッチ素子が通電状態であるか否かを判別している。スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、スイッチ素子が通電状態であることを確認すれば、スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別できる。 In the present invention, the drive circuit has a sensor, and the output signal of the sensor changes according to the energized state and the non-energized state of the switch element. Here, the controller outputs a control signal for making each switch element in a non-energized state, and determines whether or not each switch element is in an energized state based on the output signal of the sensor. If a control signal for turning off the switch element is output and it is confirmed that the switch element is in the energized state, it can be determined that the switch element has failed in the energized state.
スイッチ素子の故障を判別するときには、スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力しているため、スイッチ素子が故障していなければ、コイルには電力が供給されない。これにより、第1リレーおよび第2リレーを動作させることなく、スイッチ素子が故障しているか否かを判別することができる。ここでは、スイッチ素子が故障していないことを判別できる。 When determining the failure of the switch element, since a control signal for turning off the switch element is output, power is not supplied to the coil unless the switch element has failed. Thereby, it is possible to determine whether or not the switch element has failed without operating the first relay and the second relay. Here, it can be determined that the switch element has not failed.
第1リレーおよび第2リレーの動作回数が増えるほど、第1リレーおよび第2リレーが摩耗してしまう。本発明のように、第1リレーおよび第2リレーを動作させることなく、スイッチ素子の故障を判別すれば、第1リレーおよび第2リレーの摩耗(劣化)を抑制できる。 As the number of operations of the first relay and the second relay increases, the first relay and the second relay wear. If the failure of the switch element is determined without operating the first relay and the second relay as in the present invention, the wear (deterioration) of the first relay and the second relay can be suppressed.
複数のスイッチ素子としては、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子で構成することができる。ここで、第1スイッチ素子の両端は、電源および第2スイッチ素子にそれぞれ接続することができる。第2スイッチ素子の両端は、第1スイッチ素子およびコイルにそれぞれ接続することができる。ここで、電圧センサ(第1電圧センサや第2電圧センサ)を用いて、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子が通電状態であるか否かを判別することができる。 The plurality of switch elements can be composed of a first switch element and a second switch element. Here, both ends of the first switch element can be connected to the power source and the second switch element, respectively. Both ends of the second switch element can be connected to the first switch element and the coil, respectively. Here, it is possible to determine whether or not the first switch element and the second switch element are in an energized state using a voltage sensor (a first voltage sensor or a second voltage sensor).
第1電圧センサは、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子の接続点とグランドとの間の電圧値を検出する。第2電圧センサは、第2スイッチ素子およびコイルの接続点とグランドとの間の電圧値を検出する。第1電圧センサおよび第2電圧センサによって検出された電圧値を電源の電圧値と比較すれば、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子が通電状態であるか否かを判別できる。 The first voltage sensor detects a voltage value between a connection point of the first switch element and the second switch element and the ground. The second voltage sensor detects a voltage value between the connection point of the second switch element and the coil and the ground. By comparing the voltage values detected by the first voltage sensor and the second voltage sensor with the voltage value of the power supply, it can be determined whether or not the first switch element and the second switch element are in the energized state.
具体的には、第1スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、第2スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力したとき、第2スイッチ素子が通電状態で故障していれば、第2電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値に到達する。このため、第2電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値以上であるか否かを判別することにより、第2スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。すなわち、第2電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値以上であるときには、第2スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別する。 Specifically, when the control signal for energizing the first switch element and the control signal for deenergizing the second switch element are output and the second switch element is in an energized state, The voltage value detected by the second voltage sensor reaches the voltage value of the power supply. Therefore, by determining whether or not the voltage value detected by the second voltage sensor is greater than or equal to the voltage value of the power supply, it is possible to determine whether or not the second switch element has failed in the energized state. That is, when the voltage value detected by the second voltage sensor is equal to or higher than the voltage value of the power supply, it is determined that the second switch element is in a failure state in the energized state.
また、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力したとき、第1スイッチ素子が通電状態で故障していれば、第1電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値に到達する。このため、第1電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値以上であるか否かを判別することにより、第1スイッチ素子が通電状態で故障しているか否かを判別できる。すなわち、第1電圧センサによって検出された電圧値が電源の電圧値以上であるときには、第1スイッチ素子が通電状態で故障していることを判別する。 Further, when a control signal for deenergizing the first switch element and the second switch element is output, the voltage value detected by the first voltage sensor is the power supply if the first switch element fails in the energized state. The voltage value of is reached. For this reason, by determining whether or not the voltage value detected by the first voltage sensor is greater than or equal to the voltage value of the power supply, it is possible to determine whether or not the first switch element has failed in the energized state. That is, when the voltage value detected by the first voltage sensor is equal to or higher than the voltage value of the power supply, it is determined that the first switch element is in a failure state in the energized state.
上述したように、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子の故障を判別するときには、第1スイッチ素子だけを通電状態および非通電状態の間で切り替えるだけでよい。ここで、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子の両方を、通電状態および非通電状態の間で切り替えることにより、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子の故障を判別することもできる。 As described above, when determining the failure of the first switch element and the second switch element, it is only necessary to switch only the first switch element between the energized state and the non-energized state. Here, the failure of the first switch element and the second switch element can be determined by switching both the first switch element and the second switch element between the energized state and the non-energized state.
例えば、第1スイッチ素子の故障を判別するときには、第1スイッチ素子を非通電状態にする制御信号と、第2スイッチ素子を通電状態にする制御信号とを出力した上で、第1スイッチ素子の通電状態を判別できる。また、第2スイッチ素子の故障を判別するときには、第1スイッチ素子を通電状態にする制御信号と、第2スイッチ素子を非通電状態にする制御信号とを出力した上で、第2スイッチ素子の通電状態を判別できる。ここで、電流センサを用いて、コイルに電流が流れているか否かを判別することにより、上述したスイッチ素子の通電状態を判別できる。具体的には、コイルに電流が流れているときには、スイッチ素子が通電状態であると判別することができる。 For example, when determining the failure of the first switch element, after outputting a control signal for deenergizing the first switch element and a control signal for energizing the second switch element, The energized state can be determined. Further, when determining the failure of the second switch element, after outputting a control signal for energizing the first switch element and a control signal for deenergizing the second switch element, The energized state can be determined. Here, by using the current sensor to determine whether or not current is flowing through the coil, it is possible to determine the energization state of the switch element described above. Specifically, when a current is flowing through the coil, it can be determined that the switch element is in an energized state.
ただし、第1スイッチ素子だけを通電状態および非通電状態の間で切り替えて、第1スイッチ素子および第2スイッチ素子の故障を判別すれば、スイッチ素子の動作回数を減らすことができ、故障の判別に要する時間を短縮することができる。ここで、スイッチ素子として、可動接点および固定接点を備えたスイッチ素子を用いたときには、スイッチ素子の動作回数を減らすことにより、スイッチ素子の摩耗(劣化)を抑制できる。なお、スイッチ素子としては、半導体スイッチを用いることもできる。 However, if only the first switch element is switched between the energized state and the non-energized state and the failure of the first switch element and the second switch element is determined, the number of operations of the switch element can be reduced, and the failure is determined. Can be shortened. Here, when a switch element having a movable contact and a fixed contact is used as the switch element, the wear (deterioration) of the switch element can be suppressed by reducing the number of times the switch element is operated. A semiconductor switch can also be used as the switch element.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
本発明の実施例1における電池システムについて、図1を用いて説明する。図1は、本実施例における電池システムの構成を示す概略図である。 The battery system in Example 1 of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the battery system in the present embodiment.
組電池(本発明の蓄電装置に相当する)10の正極端子には、正極ラインPLが接続されており、組電池10の負極端子には、負極ラインNLが接続されている。組電池10は、複数の単電池を有しており、単電池の数は、適宜設定することができる。ここで、組電池10を構成する複数の単電池は、電気的に直列に接続したり、電気的に並列に接続したりすることができる。
A positive electrode line PL is connected to a positive electrode terminal of the assembled battery (corresponding to the power storage device of the present invention) 10, and a negative electrode line NL is connected to a negative electrode terminal of the assembled
なお、組電池10の代わりに、1つの単電池を用いることもできる。単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタを用いることができる。
Note that a single cell can be used instead of the assembled
組電池10は、正極ラインPLおよび負極ラインNLを介して、負荷20と接続されている。負荷20は、組電池10からの電力を受けて動作する。また、負荷20が電力を生成するときには、この電力を用いて、組電池10を充電することができる。
The assembled
正極ラインPLには、システムメインリレー(本発明の第1リレーに相当する)SMR−Bが設けられ、負極ラインNLには、システムメインリレー(本発明の第2リレーに相当する)SMR−Gが設けられている。システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオン(通電状態)であるとき、組電池10が負荷20と接続される。また、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオフ(非通電状態)であるとき、組電池10および負荷20の接続が遮断される。
The positive line PL is provided with a system main relay (corresponding to the first relay of the present invention) SMR-B, and the negative line NL is provided with a system main relay (corresponding to the second relay of the present invention) SMR-G. Is provided. When system main relays SMR-B and SMR-G are on (energized state),
組電池10は、例えば、車両に搭載することができる。ここで、負荷20としては、モータ・ジェネレータを用いることができる。モータ・ジェネレータは、組電池10からの電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。この運動エネルギは、車輪に伝達される。また、車両の制動時において、モータ・ジェネレータは電力を生成し、この電力は、組電池10に供給される。
The assembled
次に、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを駆動する回路(駆動回路)について、図2を用いて説明する。 Next, a circuit (drive circuit) for driving the system main relays SMR-B and SMR-G will be described with reference to FIG.
システムメインリレーSMR−Bは、可動接点MC1および固定接点FC1を有し、固定接点FC1は、正極ラインPLと接続されている。可動接点MC1が固定接点FC1と接触すれば、システムメインリレーSMR−Bがオンになり、可動接点MC1が固定接点FC1から離れれば、システムメインリレーSMR−Bがオフになる。 System main relay SMR-B has movable contact MC1 and fixed contact FC1, and fixed contact FC1 is connected to positive electrode line PL. When the movable contact MC1 comes into contact with the fixed contact FC1, the system main relay SMR-B is turned on. When the movable contact MC1 is separated from the fixed contact FC1, the system main relay SMR-B is turned off.
システムメインリレーSMR−Gは、可動接点MC2および固定接点FC2を有し、固定接点FC2は、負極ラインNLと接続されている。可動接点MC2が固定接点FC2と接触すれば、システムメインリレーSMR−Gがオンになり、可動接点MC2が固定接点FC2から離れれば、システムメインリレーSMR−Gがオフになる。 The system main relay SMR-G has a movable contact MC2 and a fixed contact FC2, and the fixed contact FC2 is connected to the negative electrode line NL. When the movable contact MC2 comes into contact with the fixed contact FC2, the system main relay SMR-G is turned on. When the movable contact MC2 is separated from the fixed contact FC2, the system main relay SMR-G is turned off.
システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを駆動するための駆動回路30は、コイル31およびスイッチ素子SW1,SW2を有する。コイル31に電流を流すと、電磁力を発生させることができ、この電磁力を用いて、可動接点MC1,MC2を移動させることができる。
A
システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの構造は、公知の構造を適宜用いることができ、詳細な説明は省略する。本実施例では、可動接点MC1,MC2が機械的に接続されており、可動接点MC1は、可動接点MC2とともに移動する。すなわち、可動接点MC1,MC2は、機械的に連動する。このため、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gでは、共通のコイル31が用いられる。すなわち、コイル31に電流を流すことにより、可動接点MC1,MC2を一緒に移動させて、固定接点FC1,FC2に接触させることができる。コイル31に電流を流さないときには、バネなどを用いた付勢機構によって、可動接点MC1,MC2を固定接点FC1,FC2から離すことができる。
As the structures of the system main relays SMR-B and SMR-G, known structures can be used as appropriate, and detailed description thereof is omitted. In this embodiment, the movable contacts MC1 and MC2 are mechanically connected, and the movable contact MC1 moves together with the movable contact MC2. That is, the movable contacts MC1 and MC2 are mechanically interlocked. For this reason, a
コイル31の一端は接地され、コイル31の他端は、電力供給ラインSLを介して、電源32と電気的に接続されている。これにより、電源32からの電力がコイル31に供給される。電源32としては、組電池10を用いたり、組電池10とは異なる電源を用いたりすることができる。組電池10の起電圧が高すぎる場合には、組電池10の電圧値を降圧し、降圧後の電力をコイル31に供給することができる。
One end of the
電力供給ラインSLには、スイッチ素子SW1,SW2が設けられている。スイッチ素子SW1,SW2は、電気的に直列に接続されている。スイッチ素子SW1,SW2は、コントローラ40からの制御信号を受けて、オン(通電状態)およびオフ(非通電状態)の間で切り替わる。
The power supply line SL is provided with switch elements SW1 and SW2. The switch elements SW1 and SW2 are electrically connected in series. The switch elements SW1 and SW2 are switched between ON (energized state) and OFF (non-energized state) in response to a control signal from the
スイッチ素子SW1,SW2としては、いわゆる機械式スイッチを用いたり、半導体スイッチ(例えば、トランジスタ)を用いたりすることができる。機械式スイッチは、可動接点および固定接点を有する。可動接点が固定接点に接触することにより、スイッチ素子(機械式スイッチ)SW1,SW2がオンになる。また、可動接点が固定接点から離れることにより、スイッチ素子(機械式スイッチ)SW1,SW2がオフになる。半導体スイッチは、イオンの移動状態に応じて、オンおよびオフの間で切り替わる。 As the switch elements SW1 and SW2, so-called mechanical switches or semiconductor switches (for example, transistors) can be used. The mechanical switch has a movable contact and a fixed contact. When the movable contact contacts the fixed contact, the switch elements (mechanical switches) SW1 and SW2 are turned on. Further, when the movable contact is separated from the fixed contact, the switch elements (mechanical switches) SW1 and SW2 are turned off. The semiconductor switch is switched between on and off according to the ion movement state.
スイッチ素子(本発明の第1スイッチ素子に相当する)SW1の一端は、電源32と接続され、スイッチ素子SW1の他端は、スイッチ素子(本発明の第2スイッチ素子に相当する)SW2の一端と接続されている。スイッチ素子SW2の他端は、コイル31と接続されている。
One end of the switch element (corresponding to the first switch element of the present invention) SW1 is connected to the
スイッチ素子SW1およびスイッチ素子SW2の接続点には、電圧センサ(本発明の第1電圧センサに相当する)33が接続されている。電圧センサ33は、スイッチ素子SW1,SW2の接続点とグランドとの間の電圧値V1を検出する。スイッチ素子SW2およびコイル31の接続点には、電圧センサ(本発明の第2電圧センサに相当する)34が接続されている。電圧センサ34は、スイッチ素子SW2およびコイル31の接続点と、グランドとの間の電圧値V2を検出する。電圧センサ33,34の出力信号は、コントローラ40に入力される。
A voltage sensor (corresponding to the first voltage sensor of the present invention) 33 is connected to a connection point between the switch element SW1 and the switch element SW2. The
本実施例では、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gに対して、共通のコイル31を用いているため、コイル31の消費電力を低減することができる。具体的には、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gのそれぞれに対してコイル31を設ける場合に比べて、コイル31の消費電力を低減することができる。1つのコイル31を用いたときには、2つのコイル31を用いたときに比べて、コイル31の全体のサイズを小型化しやすくなる。これに伴い、1つのコイル31を用いたときの消費電力は、2つのコイル31を用いたときの消費電力よりも低くなりやすい。
In this embodiment, since the
一方、コイル31に電力を供給する回路が故障することを想定すると、コイル31に電流が流れ続けるおそれがある。コイル31に電流が流れ続ければ、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオンのままとなり、組電池10が負荷20に接続されたままとなってしまう。組電池10が負荷20に接続されたままでは、例えば、負荷20からの電力が組電池10に供給され続け、組電池10が過充電状態となってしまうおそれがある。
On the other hand, assuming that the circuit that supplies power to the
本実施例では、電力供給ラインSLにおいて、スイッチ素子SW1,SW2を直列に接続している。スイッチ素子SW1,SW2の一方だけを設けたときには、このスイッチ素子の故障によって、コイル31に電流が流れ続けてしまうことがある。ここでいうスイッチ素子の故障(以下、オン故障という)とは、スイッチ素子をオフにする制御を行っているにもかかわらず、スイッチ素子がオンのままとなる状態をいう。
In the present embodiment, the switch elements SW1 and SW2 are connected in series in the power supply line SL. When only one of the switch elements SW1 and SW2 is provided, a current may continue to flow through the
本実施例のように、スイッチ素子SW1,SW2を設けることにより、一方のスイッチ素子がオン故障となっても、他方のスイッチ素子をオフにすることができる。これにより、コイル31に電流が流れ続けることを防止でき、組電池10および負荷20の接続を遮断することができる。本実施例では、2つのスイッチ素子SW1,SW2を設けているが、スイッチ素子の数は、2つ以上であればよい。2つ以上のスイッチ素子を直列に接続しておけば、一部のスイッチ素子がオン故障になっても、残りのスイッチ素子をオフにすることができる。
By providing the switch elements SW1 and SW2 as in this embodiment, even if one switch element is turned on, the other switch element can be turned off. Thereby, it can prevent that an electric current continues flowing into the
本発明は、図1に示す電池システムだけでなく、例えば、図3に示す電池システムにも適用することができる。図3に示す電池システムでは、システムメインリレーSMR−Gに対して、システムメインリレーSMR−Pおよび抵抗素子Rが電気的に並列に接続されている。ここで、システムメインリレーSMR−Pおよび抵抗素子Rは、電気的に直列に接続されている。システムメインリレーSMR−Pの構造は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gと同様の構造とすることができる。 The present invention can be applied not only to the battery system shown in FIG. 1 but also to the battery system shown in FIG. 3, for example. In the battery system shown in FIG. 3, system main relay SMR-P and resistance element R are electrically connected in parallel to system main relay SMR-G. Here, system main relay SMR-P and resistance element R are electrically connected in series. The structure of the system main relay SMR-P can be the same as that of the system main relays SMR-B and SMR-G.
抵抗素子Rは、組電池10を負荷20と接続するときに、突入電流が流れることを抑制するために用いられる。組電池10を負荷20と接続するときには、システムメインリレーSMR−Gをオフからオンに切り替える前に、システムメインリレーSMR−Pをオフからオンに切り替える。これにより、抵抗素子Rに電流を流すことができ、突入電流が流れることを抑制できる。抵抗素子Rに電流を流した後に、システムメインリレーSMR−Gをオフからオンに切り替えればよい。また、システムメインリレーSMR−Gをオンにするとき、システムメインリレーSMR−Pをオンからオフに切り替えればよい。
The resistance element R is used for suppressing the inrush current from flowing when the assembled
図3に示す電池システムでは、1つのコイル31を用いて、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gを一緒に動作させたり、システムメインリレーSMR−B,SMR−Pを一緒に動作させたりすることができる。システムメインリレーSMR−B,SMR−Pを一緒に動作させるとき、システムメインリレーSMR−Pは、本発明の第2リレーに相当する。
In the battery system shown in FIG. 3, system main relays SMR-B and SMR-G are operated together or system main relays SMR-B and SMR-P are operated together using one
ここで、一緒に動作させるシステムメインリレーは、組電池10が負荷20と接続されて充放電できる状態にさせるシステムメインリレーであればよい。すなわち、正極ラインPLおよび負極ラインNLのそれぞれに設けられたシステムメインリレー(少なくとも2つ)を一緒に動作させればよい。
Here, the system main relay to be operated together may be a system main relay that allows the assembled
次に、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別する処理について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。図4に示す処理は、コントローラ40によって実行される。図4に示す処理を開始するとき、スイッチ素子SW1,SW2はオフとなっている。また、例えば、組電池10が負荷20と接続されていないときに、図4に示す処理を行うことができる。
Next, processing for determining an on failure of the switch elements SW1 and SW2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 4 is executed by the
ステップS101において、コントローラ40は、スイッチ素子SW1をオフからオンに切り替える制御信号を出力する。スイッチ素子SW2に対しては、コントローラ40からのオフの制御信号が入力されている。
In step S101, the
ステップS102において、コントローラ40は、電圧センサ34の出力信号に基づいて電圧値V2を検出し、電圧値V2が電圧値Vbよりも低いか否かを判別する。電圧値Vbは、電源32の電圧値である。コントローラ40は、電圧値V2との比較を行う前に、電圧値Vbを検出しておけばよい。この条件の下で、電圧値Vbを検出するタイミングを適宜設定することができる。例えば、図4に示す処理を開始するときに、コントローラ40は、電圧値Vbを予め検出しておくことができる。
In step S102, the
電圧値V2が電圧値Vbよりも低いとき、コントローラ40は、ステップS103の処理を行う。電圧値V2が電圧値Vb以上であるとき、コントローラ40は、ステップS104の処理を行う。スイッチ素子SW2がオフであれば、電圧値V2が略0[V]となり、電圧値V2は電圧値Vbよりも低くなる。略0[V]とは、電圧センサ34の検出誤差が含まれることを意味する。電圧値V2が電圧値Vbよりも低いときには、コントローラ40からの制御信号通りに、スイッチ素子SW2が動作していることが分かる。このため、コントローラ40は、ステップS103において、スイッチ素子SW2が正常であると判別する。
When the voltage value V2 is lower than the voltage value Vb, the
一方、スイッチ素子SW2がオン故障であるときには、電源32からの電力がコイル31に供給されており、電圧値V2は、電圧値Vbと略等しくなる。略等しいとは、電圧センサ34の検出誤差や、電圧値Vbを検出したときの誤差が含まれることを意味する。上述したように、スイッチ素子SW2が正常であるときと、スイッチ素子SW2がオン故障であるときとで、電圧値V2が互いに異なる。
On the other hand, when the switch element SW2 is in an on failure, the power from the
電圧値V2が電圧値Vb以上であるときには、スイッチ素子SW2に対してオフの制御信号を出力しているにもかかわらず、スイッチ素子SW2がオンとなっていることが分かる。このため、コントローラ40は、ステップS104において、スイッチ素子SW2がオン故障であると判別する。ステップS104の処理を行った後、コントローラ40は、図4に示す処理を終了する。
When the voltage value V2 is equal to or higher than the voltage value Vb, it can be seen that the switch element SW2 is turned on even though the OFF control signal is output to the switch element SW2. For this reason, the
ステップS105において、コントローラ40は、スイッチ素子SW1をオンからオフに切り替える制御信号を出力する。ここで、スイッチ素子SW2に対しては、オフの制御信号が出力されたままとなる。ステップS106において、コントローラ40は、電圧センサ33の出力信号に基づいて電圧値V1を検出し、電圧値V1が電圧値Vbよりも低いか否かを判別する。上述したように、電圧値Vbは、電源32の電圧値である。
In step S105, the
電圧値V1が電圧値Vbよりも低いとき、コントローラ40は、ステップS107の処理を行う。電圧値V1が電圧値Vb以上であるとき、コントローラ40は、ステップS108の処理を行う。ステップS105の処理では、スイッチ素子SW1,SW2をオフにする制御信号が出力されているため、スイッチ素子SW1が正常であれば、電圧値V1が略0[V]となり、電圧値V1は電圧値Vbよりも低くなる。略0[V]とは、電圧センサ33の検出誤差が含まれることを意味する。ステップS107において、コントローラ40は、スイッチ素子SW1が正常であると判別する。
When the voltage value V1 is lower than the voltage value Vb, the
スイッチ素子SW1がオン故障であるとき、電圧値V1は電圧値Vbと略等しくなる。略等しいとは、電圧センサ33の検出誤差や、電圧値Vbを検出したときの誤差が含まれることを意味する。電圧値V1は、電圧値Vb以上となるため、コントローラ40は、ステップS108において、スイッチ素子SW1がオン故障であると判別する。上述したように、スイッチ素子SW1が正常であるときと、スイッチ素子SW1がオン故障であるときとで、電圧値V1が互いに異なる。ステップS107,S108の処理を行った後、コントローラ40は、図4に示す処理を終了する。
When the switch element SW1 has an on failure, the voltage value V1 is substantially equal to the voltage value Vb. Substantially equal means that a detection error of the
図5は、図4に示す処理を行ったときのタイミングチャートである。図5では、スイッチ素子SW1,SW2が正常であるときにおいて、スイッチ素子SW1,SW2およびシステムメインリレーSMR−B,SMR−Gの挙動を示している。 FIG. 5 is a timing chart when the processing shown in FIG. 4 is performed. FIG. 5 shows the behavior of the switch elements SW1 and SW2 and the system main relays SMR-B and SMR-G when the switch elements SW1 and SW2 are normal.
図5に示すように、スイッチ素子SW1をオンにする制御を行っている間では、スイッチ素子SW2のオン故障を判別することができる。すなわち、スイッチ素子SW2をオフにする制御を行いながら、スイッチ素子SW2の通電状態を確認することにより、スイッチ素子SW2のオン故障を判別することができる。 As shown in FIG. 5, during the control for turning on the switch element SW1, it is possible to determine the on failure of the switch element SW2. That is, it is possible to determine the on failure of the switch element SW2 by checking the energized state of the switch element SW2 while performing the control to turn off the switch element SW2.
また、スイッチ素子SW1をオンからオフに切り替える制御を行った後では、スイッチ素子SW1のオン故障を判別することができる。すなわち、スイッチ素子SW1をオフにする制御を行いながら、スイッチ素子SW1の通電状態を確認することにより、スイッチ素子SW1のオン故障を判別することができる。 Further, after performing the control to switch the switch element SW1 from on to off, it is possible to determine the on failure of the switch element SW1. That is, it is possible to determine the on failure of the switch element SW1 by checking the energized state of the switch element SW1 while performing the control to turn off the switch element SW1.
図5に示すように、スイッチ素子SW1,SW2が正常であるとき、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gはオフのままである。すなわち、スイッチ素子SW1,SW2が正常であるときにおいて、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別するときには、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオフからオンに切り替わることはない。 As shown in FIG. 5, when the switch elements SW1 and SW2 are normal, the system main relays SMR-B and SMR-G remain off. That is, when the switch elements SW1 and SW2 are normal, the system main relays SMR-B and SMR-G are not switched from OFF to ON when determining ON failure of the switch elements SW1 and SW2.
スイッチ素子SW1,SW2が正常であっても、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別するために、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオフおよびオンの間で切り替えてしまうと、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの劣化を進行させてしまう。すなわち、可動接点MC1,MC2を動作させる回数が増えてしまうため、可動接点MC1,MC2の摩耗や固定接点FC1,FC2の摩耗を進行させてしまうおそれがある。 Even if the switch elements SW1 and SW2 are normal, if the system main relays SMR-B and SMR-G are switched between OFF and ON in order to determine the ON failure of the switch elements SW1 and SW2, the system main Deterioration of the relays SMR-B and SMR-G is advanced. That is, since the number of times that the movable contacts MC1 and MC2 are operated increases, there is a possibility that the wear of the movable contacts MC1 and MC2 and the wear of the fixed contacts FC1 and FC2 may be advanced.
本実施例では、上述したように、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別するときに、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gをオフのままとすることができるため、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの劣化を抑制することができる。 In this embodiment, as described above, the system main relays SMR-B and SMR-G can be kept off when determining the on failure of the switch elements SW1 and SW2, so that the system main relay SMR- B, SMR-G deterioration can be suppressed.
本実施例では、図4に示す順序で、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別しているが、これに限るものではない。具体的には、ステップS105〜S107の処理を行った後に、ステップS101〜ステップS104の処理を行うことができる。すなわち、スイッチ素子SW1のオン故障を判別した後に、スイッチ素子SW2のオン故障を判別することができる。 In this embodiment, the on failure of the switch elements SW1 and SW2 is determined in the order shown in FIG. 4, but the present invention is not limited to this. Specifically, after performing the processes of steps S105 to S107, the processes of steps S101 to S104 can be performed. That is, after determining the on failure of the switch element SW1, it is possible to determine the on failure of the switch element SW2.
ステップS104,S108の処理において、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を特定したときには、ユーザなどに対して警告を行うことができる。ユーザなどに対する警告は、公知の手法を適宜採用することができる。 In the processes of steps S104 and S108, when an on failure of the switch elements SW1 and SW2 is specified, a warning can be given to the user or the like. As a warning for the user or the like, a known method can be appropriately adopted.
例えば、警告の手段としては、音や表示を用いることができる。具体的には、音を発生させることにより、スイッチ素子SW1,SW2が故障していることをユーザなどに認識させることができる。また、所定の情報をディスプレイに表示させることにより、スイッチ素子SW1,SW2が故障していることをユーザなどに認識させることができる。ここで、具体的な故障の内容をユーザなどに認識させなくてもよく、何らかの故障が発生していることをユーザなどに認識させるだけでもよい。 For example, sound or display can be used as a warning means. Specifically, by generating sound, the user or the like can recognize that the switch elements SW1 and SW2 are out of order. Further, by displaying predetermined information on the display, the user or the like can recognize that the switch elements SW1 and SW2 are out of order. Here, it is not necessary for the user or the like to recognize the specific content of the failure, but it is also possible to make the user or the like only recognize that some kind of failure has occurred.
一方、スイッチ素子SW1,SW2の両方がオン故障であると判別したときには、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gがオンのままとなってしまう。この場合には、上述した警告の他にも、例えば、組電池10の入力を制限して、組電池10が過充電状態となることを抑制する処理を行うことができる。この処理は、コントローラ40によって行うことができる。
On the other hand, when it is determined that both switch elements SW1 and SW2 are on-failure, system main relays SMR-B and SMR-G remain on. In this case, in addition to the above-described warning, for example, it is possible to perform a process of restricting the input of the assembled
次に、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別する他の処理について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。図6に示す処理は、コントローラ40によって実行される。図6に示す処理を開始するとき、スイッチ素子SW1,SW2はオフとなっている。
Next, another process for determining the ON failure of the switch elements SW1 and SW2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in FIG. 6 is executed by the
ステップS201において、コントローラ40は、スイッチ素子SW2をオフからオンに切り替える制御信号を出力する。スイッチ素子SW1に対しては、オフの制御信号が出力されたままである。ステップS202において、コントローラ40は、電圧センサ33の出力信号に基づいて電圧値V1を検出し、電圧値V1が電圧値(電源32の電圧値)Vbよりも低いか否かを判別する。
In step S201, the
ステップS201の処理では、スイッチ素子SW1をオフに制御しているため、この制御に従ってスイッチ素子SW1が動作していれば、電圧値V1は略0[V]となる。すなわち、電圧値V1は電圧値Vbよりも低くなるため、コントローラ40は、ステップS203において、スイッチ素子SW1が正常であると判別する。
In the process of step S201, since the switch element SW1 is controlled to be off, if the switch element SW1 is operating according to this control, the voltage value V1 becomes approximately 0 [V]. That is, since the voltage value V1 is lower than the voltage value Vb, the
一方、スイッチ素子SW1がオン故障であるときには、電圧値V1は電圧値Vbと略等しくなる。すなわち、電圧値V1が電圧値Vb以上となるため、コントローラ40は、ステップS204において、スイッチ素子SW1がオン故障であると判別する。
On the other hand, when the switch element SW1 has an on-failure, the voltage value V1 is substantially equal to the voltage value Vb. That is, since the voltage value V1 is equal to or higher than the voltage value Vb, the
ステップS205において、コントローラ40は、スイッチ素子SW1をオフからオンに切り替える制御信号を出力するとともに、スイッチ素子SW2をオンからオフに切り替える制御信号を出力する。ステップS206において、コントローラ40は、電圧センサ34の出力信号に基づいて電圧値V2を検出し、電圧値V2が電圧値(電源32の電圧値)Vbよりも低いか否かを判別する。
In step S205, the
ステップS205の処理に従って、スイッチ素子SW1,SW2が動作すれば、電圧値V2は略0[V]となる。すなわち、電圧値V2は電圧値Vbよりも低くなるため、コントローラ40は、ステップS207において、スイッチ素子SW2が正常であると判別する。
If the switch elements SW1 and SW2 operate according to the processing in step S205, the voltage value V2 becomes substantially 0 [V]. That is, since the voltage value V2 is lower than the voltage value Vb, the
一方、スイッチ素子SW2をオフにする制御を行っているにもかかわらず、スイッチ素子SW2がオン故障であるときには、スイッチ素子SW1がオンになっているため、コイル31に電力が供給される。これにより、電圧値V2は電圧値Vbと略等しくなる。電圧値V2は電圧値Vb以上となるため、コントローラ40は、ステップS208において、スイッチ素子SW2がオン故障であると判別する。ステップS204,S207,S208の処理を行った後、コントローラ40は、図6に示す処理を終了する。
On the other hand, when the switch element SW2 is in an on-failure state even though the switch element SW2 is turned off, power is supplied to the
図7は、図6に示す処理を行ったときのタイミングチャートである。図7では、スイッチ素子SW1,SW2が正常であるときにおいて、スイッチ素子SW1,SW2およびシステムメインリレーSMR−B,SMR−Gの挙動を示している。 FIG. 7 is a timing chart when the processing shown in FIG. 6 is performed. FIG. 7 shows the behavior of the switch elements SW1 and SW2 and the system main relays SMR-B and SMR-G when the switch elements SW1 and SW2 are normal.
図7に示すように、スイッチ素子SW2をオンにする制御を行っている間では、スイッチ素子SW1のオン故障を判別することができる。すなわち、スイッチ素子SW1をオフにする制御を行いながら、スイッチ素子SW1の通電状態を確認することにより、スイッチ素子SW1のオン故障を判別することができる。 As shown in FIG. 7, during the control for turning on the switch element SW2, it is possible to determine the on failure of the switch element SW1. That is, it is possible to determine the on failure of the switch element SW1 by checking the energized state of the switch element SW1 while performing the control to turn off the switch element SW1.
また、スイッチ素子SW1をオンにする制御を行っている間では、スイッチ素子SW2のオン故障を判別することができる。すなわち、スイッチ素子SW2をオフにする制御を行いながら、スイッチ素子SW2の通電状態を確認することにより、スイッチ素子SW2のオン故障を判別することができる。 Further, during the control for turning on the switch element SW1, it is possible to determine the on failure of the switch element SW2. That is, it is possible to determine the on failure of the switch element SW2 by checking the energized state of the switch element SW2 while performing the control to turn off the switch element SW2.
図6に示す処理を行うときにも、スイッチ素子SW1,SW2が正常であれば、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gはオフのままである。このため、図4に示す処理と同様に、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの動作回数を低減でき、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの劣化を抑制することができる。 When the processing shown in FIG. 6 is performed, if the switch elements SW1 and SW2 are normal, the system main relays SMR-B and SMR-G remain off. For this reason, similarly to the processing shown in FIG. 4, the number of operations of the system main relays SMR-B and SMR-G can be reduced, and deterioration of the system main relays SMR-B and SMR-G can be suppressed.
図6に示す処理では、電圧センサ33,34の出力信号に基づいて、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別しているが、これに限るものではない。具体的には、図8に示すように、電圧センサ33,34を省略し、スイッチ素子SW2およびコイル31の間の電流経路に電流センサ35を配置することができる。電流センサ35の出力信号は、コントローラ40に入力され、コントローラ40は、電流値Iを検出することができる。
In the process shown in FIG. 6, the on failure of the switch elements SW1 and SW2 is determined based on the output signals of the
電流センサ35は、コイル31に電流が流れているか否かを判別するために用いられる。このため、電流センサ35を設ける位置は、図8に示す位置に限るものではない。具体的には、コイル31を接地する側の電力供給ラインSLに、電流センサ35を設けることができる。
The
図8に示す構成において、スイッチ素子SW1,SW2の一方をオンにし、他方をオフにする制御を行うとき、スイッチ素子SW1,SW2が正常であれば、コイル31に電流が流れない。このとき、電流センサ35によって検出される電流値Iは、略0[A]となる。略0[A]とは、電流センサ35の検出誤差が含まれることを意味する。
In the configuration shown in FIG. 8, when control is performed to turn on one of the switch elements SW1 and SW2 and turn off the other, if the switch elements SW1 and SW2 are normal, no current flows through the
スイッチ素子SW1,SW2の一方をオンにし、他方をオフにする制御を行うとき、他方のスイッチ素子がオン故障であるとき、コイル31に電流が流れる。このとき、電流値Iは、電源32からコイル31に供給される電流値と等しくなる。
When control is performed to turn on one of the switch elements SW1 and SW2 and turn off the other, the current flows through the
図8に示す構成において、スイッチ素子SW1,SW2のオン故障を判別するときには、図9に示す処理を行うことができる。図9に示す処理は、図6に示す処理に対応しており、図6に示す処理と同じ処理については、同一の符号を用いている。 In the configuration shown in FIG. 8, the processing shown in FIG. 9 can be performed when determining the on failure of the switch elements SW <b> 1 and SW <b> 2. The process shown in FIG. 9 corresponds to the process shown in FIG. 6, and the same reference numerals are used for the same processes as those shown in FIG.
図9に示す処理では、図6に示すステップS202,S206の処理に代えて、ステップS209,210の処理を行っている。ステップS209,210において、コントローラ40は、電流センサ35の出力信号に基づいて、コイル31に電流が流れているか否かを判別する。電流センサ35によって検出される電流値Iを閾値と比較することにより、コイル31に電流が流れているか否かを判別できる。
In the process shown in FIG. 9, the processes of steps S209 and 210 are performed instead of the processes of steps S202 and S206 shown in FIG. In steps S209 and 210, the
具体的には、電流値Iが閾値よりも小さいときには、コイル31に電流が流れていないと判別できる。また、電流値Iが閾値以上であるときには、コイル31に電流が流れていると判別できる。ここで、閾値は、0[A]に設定することもできるし、電流センサ35の検出誤差を考慮して、0[A]以外の値に設定することもできる。
Specifically, when the current value I is smaller than the threshold value, it can be determined that no current flows through the
ステップS209の処理において、コイル31に電流が流れていないと判別したとき、コントローラ40は、ステップS203において、スイッチ素子SW1が正常であると判別する。ステップS209の処理において、コイル31に電流が流れていないと判別したとき、コントローラ40は、ステップS204において、スイッチ素子SW1がオン故障であると判別する。このように、スイッチ素子SW1が正常であるときと、スイッチ素子SW1がオン故障であるときとで、電流センサ35の出力信号が変化する。
When it is determined in step S209 that no current is flowing through the
ステップS210の処理において、コイル31に電流が流れていないと判別したとき、コントローラ40は、ステップS207において、スイッチ素子SW2が正常であると判別する。ステップS210の処理において、コイル31に電流が流れていないと判別したとき、コントローラ40は、ステップS208において、スイッチ素子SW2がオン故障であると判別する。このように、スイッチ素子SW2が正常であるときと、スイッチ素子SW2がオン故障であるときとで、電流センサ35の出力信号が変化する。
When it is determined in step S210 that no current is flowing through the
図6および図9に示す処理では、ステップS201〜S203の処理を行った後に、ステップS205以降の処理を行っているが、これに限るものではない。具体的には、ステップS205〜S207の処理を行った後に、ステップS201〜S204の処理を行うこともできる。 In the processes shown in FIGS. 6 and 9, the processes in steps S205 and S203 are performed after the processes in steps S201 to S203. However, the present invention is not limited to this. Specifically, after performing the processes of steps S205 to S207, the processes of steps S201 to S204 may be performed.
図5および図7の比較から分かるように、図6に示す処理では、スイッチ素子SW1,SW2をオンおよびオフの間で切り替えなければならないが、図4に示す処理では、スイッチ素子SW1をオンおよびオフの間で切り替えるだけでよい。このため、図4に示す処理によれば、図6に示す処理に比べて、スイッチ素子SW1,SW2を動作させる回数を減らすことができる。 As can be seen from the comparison between FIGS. 5 and 7, in the process shown in FIG. 6, the switch elements SW1 and SW2 must be switched between on and off. In the process shown in FIG. 4, the switch element SW1 is turned on and off. Just switch between off. Therefore, according to the process shown in FIG. 4, the number of times of operating the switch elements SW <b> 1 and SW <b> 2 can be reduced as compared with the process shown in FIG. 6.
スイッチ素子SW1,SW2の動作回数を減らせば、スイッチ素子SW1,SW2の故障判別に要する時間を短縮することができる。また、スイッチ素子SW1,SW2が機械式スイッチであるときには、スイッチ素子SW1,SW2の動作回数を減らすことにより、スイッチ素子SW1,SW2の劣化を抑制することができる。上述したように、機械式スイッチでは、可動接点が固定接点に接触するため、機械式スイッチの動作回数が増えれば、可動接点および固定接点の摩耗が進行してしまう。 If the number of operations of the switch elements SW1 and SW2 is reduced, the time required for determining the failure of the switch elements SW1 and SW2 can be shortened. Further, when the switch elements SW1 and SW2 are mechanical switches, the deterioration of the switch elements SW1 and SW2 can be suppressed by reducing the number of operations of the switch elements SW1 and SW2. As described above, in the mechanical switch, since the movable contact contacts the fixed contact, if the number of operations of the mechanical switch increases, the wear of the movable contact and the fixed contact proceeds.
本実施例では、2つのスイッチ素子SW1,SW2について、オン故障を判別しているが、これに限るものではない。すなわち、3つ以上のスイッチ素子を用いた場合であっても、本発明を適用することができる。任意のスイッチ素子に対して、このスイッチ素子をオフにする制御信号を出力し、このスイッチ素子がオンであるか否かを判別すればよい。スイッチ素子がオンであるか否かの判別は、本実施例と同様に、電圧センサや電流センサによる検出結果を用いることができる。 In this embodiment, the on failure is determined for the two switch elements SW1 and SW2, but the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied even when three or more switch elements are used. A control signal for turning off the switch element may be output to an arbitrary switch element to determine whether or not the switch element is on. Whether the switch element is on or not can be determined by using the detection result of the voltage sensor or current sensor, as in the present embodiment.
10:組電池、20:負荷、31:コイル、32:電源、33,34:電圧センサ、
40:コントローラ、PL:正極ライン、NL:負極ライン、SL:電力供給ライン、
SMR−B,SMR−G,SMR−P:システムメインリレー、
MC1,MC2:可動接点、FC1,FC2:固定接点、SW1,SW2:スイッチ素子
10: assembled battery, 20: load, 31: coil, 32: power supply, 33, 34: voltage sensor,
40: Controller, PL: Positive line, NL: Negative line, SL: Power supply line,
SMR-B, SMR-G, SMR-P: System main relay,
MC1, MC2: movable contact, FC1, FC2: fixed contact, SW1, SW2: switch element
Claims (8)
前記蓄電装置の負極端子を前記負荷と接続する負極ラインに設けられ、前記第1リレーと機械的に連動する第2リレーと、
前記第1リレーおよび前記第2リレーを駆動する駆動回路と、
前記駆動回路の動作を制御するコントローラと、を有し、
前記駆動回路は、
電源からの電力供給を受けて、前記第1リレーおよび前記第2リレーを非通電状態から通電状態に切り替えるための電磁力を発生させるコイルと、
前記電源および前記コイルの間の電流経路に設けられ、互いに直列に接続された複数のスイッチ素子と、
前記各スイッチ素子の通電状態および非通電状態に応じて出力信号を変化させるセンサと、を有しており、
前記コントローラは、前記各スイッチ素子を非通電状態にする制御信号を出力し、前記センサの出力信号に基づいて、前記各スイッチ素子が通電状態であるか否かを判別することを特徴とする蓄電システム。 A first relay provided on a positive line connecting the positive terminal of the power storage device to the load;
A second relay that is provided in a negative electrode line connecting a negative terminal of the power storage device to the load, and mechanically interlocks with the first relay;
A drive circuit for driving the first relay and the second relay;
A controller for controlling the operation of the drive circuit,
The drive circuit is
A coil that receives an electric power supply from a power source and generates an electromagnetic force for switching the first relay and the second relay from a non-energized state to an energized state;
A plurality of switch elements provided in a current path between the power source and the coil and connected in series with each other;
A sensor that changes an output signal in accordance with an energized state and a non-energized state of each switch element,
The controller outputs a control signal for making each switch element in a non-energized state, and determines whether or not each switch element is in an energized state based on an output signal of the sensor. system.
前記第1スイッチ素子の両端が前記電源および前記第2スイッチ素子とそれぞれ接続され、前記第2スイッチ素子の両端が前記第1スイッチ素子および前記コイルとそれぞれ接続されており、
前記センサは、前記第1スイッチ素子および前記第2スイッチ素子の接続点とグランドとの間の電圧値を検出する第1電圧センサと、前記第2スイッチ素子および前記コイルの接続点とグランドとの間の電圧値を検出する第2電圧センサと、を有し、
前記コントローラは、前記第1電圧センサおよび前記第2電圧センサによって検出された電圧値を前記電源の電圧値と比較することにより、前記第1スイッチ素子および第2スイッチ素子が通電状態であるか否かを判別することを特徴とする請求項1に記載の蓄電システム。 The plurality of switch elements are a first switch element and a second switch element,
Both ends of the first switch element are connected to the power source and the second switch element, respectively, and both ends of the second switch element are connected to the first switch element and the coil, respectively.
The sensor includes: a first voltage sensor that detects a voltage value between a connection point of the first switch element and the second switch element and a ground; and a connection point of the second switch element and the coil and a ground. A second voltage sensor for detecting a voltage value therebetween,
The controller compares the voltage value detected by the first voltage sensor and the second voltage sensor with the voltage value of the power supply, thereby determining whether or not the first switch element and the second switch element are in an energized state. The power storage system according to claim 1, wherein the power storage system is determined.
前記コントローラは、前記電流センサの出力信号に基づいて、前記コイルに電流が流れていると判別したとき、前記一方のスイッチ素子が通電状態であると判別することを特徴とする請求項5に記載の蓄電システム。 The sensor is a current sensor that detects a current flowing through the coil,
6. The controller according to claim 5, wherein when the controller determines that a current is flowing through the coil based on an output signal of the current sensor, the controller determines that the one switch element is in an energized state. Power storage system.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013152845A JP2015023762A (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Power storage system |
| PCT/IB2014/001278 WO2015011531A1 (en) | 2013-07-23 | 2014-07-07 | Electrical storage system, battery system, and failure determination method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013152845A JP2015023762A (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Power storage system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015023762A true JP2015023762A (en) | 2015-02-02 |
Family
ID=51357963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013152845A Pending JP2015023762A (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Power storage system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015023762A (en) |
| WO (1) | WO2015011531A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108369879A (en) * | 2015-12-18 | 2018-08-03 | 佩佩尔+富克斯有限公司 | Method and apparatus for the function of monitoring redundant interconnections contact |
| WO2018149449A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Method and device for actuating two relays arranged in series |
| JP2020521414A (en) * | 2017-11-29 | 2020-07-16 | エルジー・ケム・リミテッド | battery pack |
| CN114207761A (en) * | 2019-07-18 | 2022-03-18 | Abb瑞士股份有限公司 | Switch for MV or HV pull wire test equipment |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6636612B2 (en) | 2016-03-25 | 2020-01-29 | 富士フイルム株式会社 | Aluminum plate manufacturing method and aluminum plate manufacturing apparatus |
| JP6958379B2 (en) * | 2018-01-19 | 2021-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | Battery system |
| DE102019129158A1 (en) * | 2019-10-29 | 2021-04-29 | Leister Technologies Ag | Method for operating an on / off switch and circuit arrangement |
| CN110949132A (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-03 | 宝能(广州)汽车研究院有限公司 | Power battery system, control method thereof and vehicle |
| CN110993441B (en) * | 2020-01-06 | 2023-04-25 | 广东美的制冷设备有限公司 | Control circuit, method, device, relay, home appliance and computer medium |
| CN112277730A (en) * | 2020-10-29 | 2021-01-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | Charging protection method and device for electric automobile, electric automobile and storage medium |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3924988C2 (en) * | 1989-07-28 | 2002-08-01 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Circuit arrangement for controlling the safety relay of an electronically controlled brake system of a motor vehicle |
| FR2701129B1 (en) * | 1993-01-29 | 1995-03-31 | Merlin Gerin | Safety power interface. |
| EP1256480A4 (en) * | 2000-02-18 | 2011-06-22 | Sanyo Electric Co | Relay fusion detector for electrically driven vehicles |
| JP2005222871A (en) | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | DC relay |
| JP5546524B2 (en) * | 2011-12-06 | 2014-07-09 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | Vehicle starter motor drive circuit |
-
2013
- 2013-07-23 JP JP2013152845A patent/JP2015023762A/en active Pending
-
2014
- 2014-07-07 WO PCT/IB2014/001278 patent/WO2015011531A1/en not_active Ceased
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108369879A (en) * | 2015-12-18 | 2018-08-03 | 佩佩尔+富克斯有限公司 | Method and apparatus for the function of monitoring redundant interconnections contact |
| WO2018149449A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Method and device for actuating two relays arranged in series |
| US11505140B2 (en) | 2017-02-14 | 2022-11-22 | Lisa Draexlmaier Gmbh | Method and device for actuating two relays arranged in series |
| JP2020521414A (en) * | 2017-11-29 | 2020-07-16 | エルジー・ケム・リミテッド | battery pack |
| CN114207761A (en) * | 2019-07-18 | 2022-03-18 | Abb瑞士股份有限公司 | Switch for MV or HV pull wire test equipment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015011531A1 (en) | 2015-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2015023762A (en) | Power storage system | |
| JP5708625B2 (en) | Power storage system | |
| US10222423B2 (en) | Electrical storage system | |
| US10115549B2 (en) | Electrical storage system | |
| JP6705357B2 (en) | In-vehicle backup device | |
| JP5673657B2 (en) | Power storage system | |
| JP5414818B2 (en) | Electric vehicle power converter | |
| JP5924418B2 (en) | Power storage system | |
| JP2010057290A (en) | Power supply for vehicle | |
| JP2007258109A (en) | Vehicular power supply device, and deposition detecting method which distinguishes deposition of contactor of this power supply device | |
| US10096992B2 (en) | Electrical storage system | |
| JP2009038925A (en) | Power supply unit for vehicle, and control method thereof | |
| WO2017195671A1 (en) | Relay device | |
| JP2015217734A (en) | Power source device of automobile | |
| KR20160081058A (en) | Method of checking state of pra | |
| JP5167915B2 (en) | Auxiliary power supply system for electric power steering system | |
| JP2006216516A (en) | Power supply device for vehicle and adhesion detection method of power supply device | |
| JP7416027B2 (en) | Vehicle power system | |
| JP6003691B2 (en) | Power supply | |
| JP6107561B2 (en) | Vehicle power supply | |
| JP6648217B2 (en) | Switch unit and battery device | |
| JP2015133833A (en) | Power storage system | |
| JP5678879B2 (en) | Power storage system and abnormality determination method | |
| JP2015221594A (en) | Automotive power supply | |
| JP2015149874A (en) | Power storage system |