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公開番号2024049888
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156394
出願日2022-09-29
発明の名称電池監視システム及び電池監視装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類G01R 31/54 20200101AFI20240403BHJP(測定;試験)
要約【課題】回路構成面積を抑制しつつ消費電流による検出誤差を極力抑制でき、断線を検出できるようにした電池監視システム及び電池監視装置を提供する。
【解決手段】検出線は、組電池1の端部となる最下位の電池セル10nの負極から延びる最下位電位検出線GSと、最下位電位検出線GSとは別に設けられ組電池1の最下位の電池セル10nの負極から延びると共に電池監視装置2の内部回路18の電流を通電する電源グランド線GL1とを備える。ダイオードD1は、電源グランド線GL1に対し電気的に接続されるノードと最下位電位検出線GSに対し電気的に接続されるノードとの間に接続される。ダイオード通電電流依存検出部14bは、ダイオードD1の通電電流に基づく電圧を検出する。異常判定回路23は検出電圧に基づいて断線DA1の有無を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに接続された複数の電池セルを備える組電池の状態を監視する電池監視装置（２）について、当該電池監視装置の電源グランド線の断線の有無を異常判定部（２３）により判定するための電池監視システム（１００；２００；３００；４００；５００）であって、
前記電池監視装置は、
互いに接続された複数の電池セル（１０１…１０ｎ）のうち隣接する前記電池セルの接続点及び前記組電池の端部にそれぞれ接続される検出線（Ｌ１、Ｌ２…Ｌｎ、ＧＳ）と、
前記検出線に生じる何れか二つの検出線間に生じる前記電池セルのセル電圧を検出するセル電圧検出部（１４ａ）と、を備え、
前記検出線は、
前記組電池の端部となる最下位の前記電池セルの負極から延びる最下位電位検出線（ＧＳ）と、
前記最下位電位検出線とは別に設けられ前記組電池の最下位の電池セルの負極から延びると共に前記電池監視装置の内部回路（１８）の電流を通電する電源グランド線（ＧＬ１）と、を備え、
前記電源グランド線に対し電気的に接続されるノードと前記最下位電位検出線に対し電気的に接続されるノードとの間に接続されたダイオード（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）と、
前記ダイオードの通電電流に基づく電圧を検出するダイオード通電電流依存検出部（１４ｂ）と、
を備える電池監視システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記ダイオード通電電流依存検出部は、前記ダイオードの通電電流に基づく前記ダイオードの両端電圧を検出し、
前記異常判定部は、前記ダイオードの両端電圧に基づいて前記電源グランド線の断線の有無を判定する請求項１記載の電池監視システム。
【請求項３】
前記ダイオード通電電流依存検出部は、Ａ／Ｄ変換器（１４ｙ）により構成され、前記ダイオードの通電電流に基づく電圧を検出するように構成される請求項１記載の電池監視システム。
【請求項４】
前記ダイオード通電電流依存検出部は、前記ダイオードの通電電流に基づく電圧をコンパレータ（１４ｚ）により閾値と比較するように構成される請求項１記載の電池監視システム。
【請求項５】
前記電池監視装置が前記ダイオード通電電流依存検出部の検出電圧を外部の前記異常判定部に通知することで、前記異常判定部が検出電圧に基づいて断線の有無を判定し、前記異常判定部の異常判定結果をマイコン（２４）へ通知する請求項１記載の電池監視システム。
【請求項６】
前記ダイオード通電電流依存検出部の検出電圧に基づいて断線の有無を判定する異常判定部（２３）を具備したマイコン（２４）を備え、
前記ダイオード通電電流依存検出部の検出電圧を前記マイコンへ通知すると、前記異常判定部が検出電圧に基づいて断線の有無を判定する請求項１記載の電池監視システム。
【請求項７】
前記電源グランド線は前記電池監視装置に複数構成され、
監視ＩＣ（３）に設けられた複数のグランド端子にそれぞれ接続され前記複数のグランド端子の間に接続されるダイオード（Ｄ２）と、
前記複数のグランド端子の間の電圧を検出する複数グランド端子間電圧検出部（１４ｃ）と、を備え、
前記異常判定部は、前記ダイオード通電電流依存検出部の検出電圧と前記複数グランド端子間電圧検出部の検出電圧に基づいて前記グランド端子に関する異常の種類を判別する請求項１記載の電池監視システム。
【請求項８】
前記グランド端子は第１グランド端子及び第２グランド端子を備え、
前記電源グランド線が最下位電位の電池セルの負極から延びて第１グランド端子及び第２グランド端子に接続されると共に、前記第１グランド端子と前記第２グランド端子との間が接続して構成され、
前記異常判定部は、
前記最下位電位検出線の接続ノードと前記第１グランド端子との間の検出電圧、及び、前記第２グランド端子と前記第１グランド端子との間の検出電圧がどちらも正常範囲の場合には異常なし、
前記最下位電位検出線の接続ノードと前記第１グランド端子との間の検出電圧が異常、且つ、前記第２グランド端子と前記第１グランド端子との間の検出電圧が正常範囲、の場合には電源グランド線の断線の異常、
前記最下位電位検出線の接続ノードと前記第１グランド端子との間の検出電圧、及び、前記第２グランド端子と前記第１グランド端子との間の検出電圧が何れも異常の場合は、前記第１グランド端子のオープン異常とみなす、
請求項１又は７記載の電池監視システム。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項に記載の電池監視システムを構成する電池監視装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池監視システム及び電池監視装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車などの車両には車両駆動用の組電池が搭載されており、車両は組電池の蓄積電力を使用して走行できる。この種の車両には、組電池の状態の異常を監視するため電池監視システムが搭載されている。電池監視システムは、組電池の状態を監視し異常を検出すると当該異常に応じた処置を実行する。
【０００３】
電池監視システム、電池監視装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１記載の断線検出装置は、複数の電池セルが互いに直列接続された組電池の断線を検出する装置であり、隣接する電池セルの接続点及び組電池の端部に検出線を接続して断線を検出している。このとき、最下位電位検出線が組電池の下端部、すなわち電池セルの負極に接続されており、電圧検出回路が最下位電位検出線の電位を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１００１９９号公報（特許第６０４０９１６号公報）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の技術では、均等化スイッチをオン制御しつつ断線検出用の電流源から電流を流して断線を検出しており、最下位電位検出線と電源グランド線とが共通とされている構成を前提として構成されている。このため、内部回路の消費電流による検出誤差を抑制できなくなっている。内部回路の消費電流による検出誤差を避けるためには、最下位電位検出線と電源グランド線とを分離することが望ましい。しかし、それぞれの線に対し、断線検出用の電流源を設置すると消費電流や回路面積が増加する問題がある。
【０００６】
本開示の目的は、回路構成面積を抑制しつつ内部回路の消費電流による検出誤差を抑制でき、断線を検出できるようにした電池監視システム及び電池監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、互いに接続された複数の電池セルを備える組電池の状態を監視する電池監視装置について、当該電池監視装置の電源グランド線の断線の有無を異常判定部により判定するための電池監視システムを対象としている。
【０００８】
電池監視装置は、互いに接続された複数の電池セルのうち隣接する電池セルの接続点及び組電池の端部にそれぞれ接続される検出線と、検出線に生じる何れか二つの検出線間に生じる電池セルのセル電圧を検出するセル電圧検出部と、を備える。検出線は、組電池の端部となる最下位の電池セルの負極から延びる最下位電位検出線と、最下位電位検出線とは別に設けられ組電池の最下位の電池セルの負極から延びる電源グランド線と、を備える。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、ダイオードが電源グランド線に対し電気的に接続されるノードと最下位電位検出線に対し電気的に接続されるノードとの間に接続されており、ダイオード通電電流依存検出部がダイオードの通電電流に基づく電圧を検出するため断線を検出できる。これにより、断線検出用の電流源を設置する必要がなくなり、消費電流を抑制できると共に回路面積を抑制できる。最下位電位検出線と電源グランド線とを分離しているため、内部回路の消費電流による検出誤差を極力抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態を概略的に示す電気的構成ブロック図
電圧検出回路の電気的構成図その１
異常検出処理の流れを概略的に示すフローチャートその１
電圧検出回路の電気的構成図その２
第２実施形態を概略的に示す電気的構成ブロック図
第３実施形態を概略的に示す電気的構成ブロック図
第４実施形態を概略的に示す電気的構成ブロック図
異常検出処理の流れを概略的に示すフローチャートその２
異常判別内容を示すテーブル
第５実施形態を概略的に示す電気的構成ブロック図
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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