JP7331543B2 - BUILD BATTERY MONITORING SYSTEM AND BATTERY FAILURE DETERMINATION METHOD - Google Patents

Description

Translated fromJapanese

本発明は、複数の電池セルを多段直列接続して構成される組電池について、各電池セルの電圧を検出して監視するシステム及び組電池の故障判定方法に関する。 The present invention relates to a system for detecting and monitoring the voltage of each battery cell in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells in series in multiple stages, and to a failure determination method for the assembled battery.

一般に、組電池を構成する各電池セルには、端子電圧を均等化するため、それぞれ並列に放電用スイッチが接続されている。そして、放電用スイッチの故障診断を行うシーケンスは、図１０に示すように、例えば奇数番目に位置する放電用スイッチだけを同時にオンした状態で全てのセルの電圧を測定し、次に偶数番目に位置する放電用スイッチだけを同時にオンした状態で全てのセルの電圧を測定する、という手順で行っている。 In general, a discharge switch is connected in parallel to each battery cell that constitutes an assembled battery in order to equalize terminal voltages. Then, as shown in FIG. 10, the sequence for diagnosing the failure of the discharge switches is to measure the voltages of all the cells while only the odd-numbered discharge switches are turned on at the same time. The procedure is to measure the voltages of all the cells while simultaneously turning on only the located discharge switches.

電池セルの電圧をＶｃｅｌｌとすると、放電用スイッチをオンすれば電圧をＶｃｅｌｌが２つの放電用抵抗により２分される。したがって、それぞれのケースで奇数番目，偶数番目の電池セルについてＶｃｅｌｌ／２が測定されることで、各放電用スイッチが健全であることが確認される。 Assuming that the voltage of the battery cell is Vcell, turning on the discharge switch halves the voltage Vcell by the two discharge resistors. Therefore, by measuring Vcell/2 for odd-numbered and even-numbered battery cells in each case, it is confirmed that each discharge switch is healthy.

ところで、出願人は特許文献１において、組電池を構成する各電池セルに対応して設けられるＲＣフィルタ及び放電用抵抗について、新規な接続形態を提案している。 By the way, inPatent Literature 1, the applicant has proposed a novel connection form for RC filters and discharge resistors provided corresponding to each battery cell constituting an assembled battery.

特開２０１７－１１２６７７号公報JP 2017-112677 A

図１１に示すように、特許文献１の接続形態では、奇数番目に位置する放電用スイッチをオンすると端子Ｓ２の電圧がＶｃｅｌｌ／２となるため、その１段上で偶数番目の端子Ｖ２－Ｓ２間の電圧が（３・Ｖｃｅｌｌ／２）となる。この場合、電圧検出装置への入力電圧が過大となってしまう。 As shown in FIG. 11, in the connection configuration ofPatent Document 1, when the odd-numbered discharge switch is turned on, the voltage of the terminal S2 becomes Vcell/2. The voltage between them is (3·Vcell/2). In this case, the input voltage to the voltage detection device becomes excessive.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定のＲＣフィルタ及び放電用抵抗の接続形態を採用した測定系においても、電圧検出装置への入力電圧が過大となることを回避しつつ故障判定を行うことができる組電池監視システム及び組電池の故障判定方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to prevent the input voltage to the voltage detection device from becoming excessive even in a measurement system that employs a specific RC filter and discharge resistor connection configuration. It is an object of the present invention to provide an assembled battery monitoring system and an assembled battery failure determination method capable of performing failure determination while avoiding failures.

請求項１記載の組電池監視システムによれば、電圧検出装置には、１つの電池セルに対応して設けられる第１～第３端子がそれぞれ接続用スイッチを介して接続される。第２及び第３端子は、電池セルに並列に接続されるＲＣフィルタの出力端子を介して当該電池セルの電圧を検出するために使用される。放電用抵抗素子は、電池セルの正側，負側の各端子と第１，第３端子との間にそれぞれ接続され、放電用スイッチは第１，第３端子間に接続される。これにより、放電用スイッチがオンされると、２つの放電用抵抗素子を介した電池セルの放電経路が形成される。尚、負側端子と正側端子とが共通になる２つの電池セルについては、上段のセルの第３端子が下段のセルの第１端子になる。 According to the assembled battery monitoring system ofclaim 1, the first to third terminals provided corresponding to one battery cell are connected to the voltage detection device via connection switches. The second and third terminals are used to sense the voltage of the battery cell through the output terminals of an RC filter connected in parallel with the battery cell. The discharge resistance element is connected between the positive and negative terminals of the battery cell and the first and third terminals, respectively, and the discharge switch is connected between the first and third terminals. As a result, when the discharge switch is turned on, a battery cell discharge path is formed via the two discharge resistance elements. For two battery cells having a common negative terminal and positive terminal, the third terminal of the upper cell becomes the first terminal of the lower cell.

制御装置は、各電池セルの端子電圧を検出した結果と、複数の放電用スイッチを偶数番目に並ぶものと、奇数番目に並ぶものとをそれぞれ同時にオンした際に、対応する電池セルについて検出される電圧の差を閾値と比較することで放電用スイッチの故障判定を行う。また、前記対応する電池セルについて検出される電圧を閾値と比較することで、ＲＣフィルタに接続されるハーネスの故障判定を行う。このように構成すれば、電池セルの電圧をＶｃｅｌｌとすると、それぞれのケースで偶数番目，奇数番目の電池セルについて電圧をＶｃｅｌｌ／２が検出されることで、測定系が正常であることが確認できる。この時、制御装置は、測定対象の電池セルに対応する第２及び第３端子が、電圧検出装置の入力端子に順次接続されるように接続用スイッチを制御すれば良い。これにより、電圧検出装置に過大な電圧が入力されることを回避できる。When the terminal voltage of each battery cell is detected and the discharge switches of the even-numbered and odd-numbered discharge switches are simultaneously turned on, the control device detects the terminal voltage of the corresponding battery cell. The failureof the discharge switch is determined by comparing the voltage difference between the two voltages with a threshold value . Further,by comparing the voltage detected for the corresponding battery cell with a threshold value, failure determination of the harness connected to the RC filter is performed. With this configuration, if the voltage of the battery cell is Vcell, the voltage of Vcell/2 is detected for the even-numbered and odd-numbered battery cells in each case, thereby confirming that the measurement system is normal. can. At this time, the control device may control the connection switch so that the second and third terminals corresponding to the battery cell to be measured are sequentially connected to the input terminal of the voltage detection device. As a result, it is possible to prevent an excessive voltage from being input to the voltage detection device.

更に、放電用スイッチのショート故障やオープン故障，放電用抵抗素子のオープン故障や第２，第３端子のオープン，ショート故障等を検出できる。Furthermore , it is possible to detect short-circuit failures and open-circuit failures of the discharge switch, open-circuit failures of the discharge resistance element, open-circuit failures of the second and third terminals, and the like.

一実施形態であり、組電池監視システムの構成を示す図1 is a diagram showing a configuration of an assembled battery monitoring system according to an embodiment; FIG.放電用スイッチの故障診断シーケンスを示す図Diagram showing the failure diagnosis sequence of the discharge switch「通常検出」の測定状態を示す図Diagram showing the measurement state of "Normal detection"「放電用ＳＷ診断偶数」の測定状態を示す図A diagram showing the measurement state of "discharge switch diagnosis even number"「放電用ＳＷ診断奇数」の測定状態を示す図Diagram showing the measurement state of "discharge switch diagnosis odd number"正常時の故障診断シーケンスを示すタイミングチャートTiming chart showing fault diagnosis sequence in normal condition放電用スイッチのＯＮ固着状態を示す図The figure which shows the ON fixation state of the switch for discharge.ＲＣフィルタの出力端子と端子Ｖ２とを接続するハーネスのオープン状態を示す図FIG. 4 is a diagram showing an open state of a harness connecting an output terminal of an RC filter and a terminal V2;放電用スイッチのＯＦＦ固着状態を示す図The figure which shows the OFF fixation state of the switch for discharge.ＲＣフィルタのコンデンサのショート状態を示す図A diagram showing a short-circuit state of a capacitor in an RC filter図５Ａのケースに対応する故障診断シーケンスを示すタイミングチャートTiming chart showing a fault diagnosis sequence corresponding to the case of FIG. 5A図５Ｂのケースに対応する故障診断シーケンスを示すタイミングチャートTiming chart showing a fault diagnosis sequence corresponding to the case of FIG. 5B図５Ｃのケースに対応する故障診断シーケンスを示すタイミングチャートTiming chart showing a fault diagnosis sequence corresponding to the case of FIG. 5C図５Ｄのケースに対応する故障診断シーケンスを示すタイミングチャートTiming chart showing a fault diagnosis sequence corresponding to the case of FIG. 5D一般的な故障診断シーケンスを示す図Diagram showing a typical fault diagnosis sequence奇数番目の放電用スイッチをＯＮした場合に１段上の電池セル側で測定される電圧を説明する図A diagram for explaining the voltage measured on the battery cell side one level higher when the odd-numbered discharge switch is turned on.

以下、一実施形態について説明する。図１に示すように、組電池１は、二次電池である複数個の電池セル２（１，２，３，…）が多段直列接続されて構成されている。電圧監視ＩＣ３は、各電池セル２の正側，負側端子に対応した接続端子９，４を備え、接続端子４は放電用抵抗素子５を介して、対応する電池セル２の負側端子にそれぞれ接続されている。電圧監視ＩＣ３は電圧監視装置に相当する。 An embodiment will be described below. As shown in FIG. 1, the assembledbattery 1 is configured by connecting a plurality of battery cells 2 (1, 2, 3, . . . ), which are secondary batteries, in series in multiple stages. Thevoltage monitoring IC 3 hasconnection terminals 9 and 4 corresponding to the positive and negative terminals of eachbattery cell 2, and theconnection terminal 4 is connected to the negative terminal of thecorresponding battery cell 2 via adischarge resistance element 5. connected to each other. Thevoltage monitoring IC 3 corresponds to a voltage monitoring device.

各電池セル２の正側端子，負側端子には、抵抗素子６及びコンデンサ７の直列回路が接続されており、これらはＲＣフィルタ８を構成している。接続端子９には、抵抗素子６及びコンデンサ７の共通接続点であるＲＣフィルタ８の出力端子が接続されている。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴで構成される放電用スイッチ１０は、電圧監視ＩＣ３の内部において、対応する電池セル２の接続端子４と、その一段上に位置する電池セル２の接続端子４との間に接続されている。一段上の電池セル２の負側端子は、その下の電池セル２の正側端子と共通であるから、放電用スイッチ１０は、対応する電池セル２の正側，負側端子間に、それぞれ放電用抵抗素子５を介して接続されている。 A series circuit of aresistance element 6 and acapacitor 7 is connected to the positive terminal and negative terminal of eachbattery cell 2 , and these constitute anRC filter 8 . Aconnection terminal 9 is connected to an output terminal of anRC filter 8 which is a common connection point of theresistance element 6 and thecapacitor 7 . Adischarge switch 10 composed of an N-channel MOSFET is connected between theconnection terminal 4 of thecorresponding battery cell 2 and theconnection terminal 4 of thebattery cell 2 located one step above, inside thevoltage monitoring IC 3 . ing. Since the negative terminal of thebattery cell 2 one level above is shared with the positive terminal of thebattery cell 2 below it, thedischarge switch 10 connects between the positive and negative terminals of thecorresponding battery cell 2, respectively. They are connected via adischarge resistance element 5 .

電圧監視ＩＣ３は、制御装置１１及び電圧検出装置１２を備えている。電圧検出装置１２は、例えばＡ／Ｄコンバータである。各電池セル２に対応する接続端子９及び４は、それぞれ接続用スイッチ１３及び１４を介して電圧検出装置１２の各入力端子に共通に接続されている。制御装置１１は、接続用スイッチ１３及び１４のＯＮ／ＯＦＦを制御して、電圧検出装置１２に各電池セル２の電圧を個別に検出させる。その検出結果は、制御装置１１に入力される。また制御装置１１は、放電用スイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦを制御して各電池セル２の電圧均等化処理を行う。以上が組電池監視システム１５を構成している。 Thevoltage monitoring IC 3 has acontrol device 11 and avoltage detection device 12 . Thevoltage detection device 12 is, for example, an A/D converter. Theconnection terminals 9 and 4 corresponding to eachbattery cell 2 are commonly connected to each input terminal of thevoltage detection device 12 viaconnection switches 13 and 14, respectively. Thecontrol device 11 controls ON/OFF of theconnection switches 13 and 14 to cause thevoltage detection device 12 to detect the voltage of eachbattery cell 2 individually. The detection result is input to thecontrol device 11 . Thecontrol device 11 also controls ON/OFF of thedischarge switch 10 to perform voltage equalization processing of eachbattery cell 2 . The above constitutes the assembledbattery monitoring system 15 .

ここで、例えば電池セル２（１）について見ると、接続端子４（２），９（１），４（１）がそれぞれ第１，第２，第３端子に相当する。また、電池セル２（２）について見ると、接続端子４（３），９（２），４（２）がそれぞれ第１，第２，第３端子に相当する。また、これらの端子については、測定対象とする電圧を明確にするため、接続端子９（１），４（１）をそれぞれ端子Ｖ１，Ｓ１と称し、接続端子９（２），４（２）をそれぞれ端子Ｖ２，Ｓ２と称す場合がある。 Here, for the battery cell 2(1), for example, the connection terminals 4(2), 9(1) and 4(1) correspond to the first, second and third terminals, respectively. Also, when looking at the battery cell 2(2), the connection terminals 4(3), 9(2) and 4(2) correspond to the first, second and third terminals, respectively. For these terminals, in order to clarify the voltage to be measured, connection terminals 9(1) and 4(1) are referred to as terminals V1 and S1, respectively, and connection terminals 9(2) and 4(2) are referred to as terminals V1 and S1, respectively. are sometimes referred to as terminals V2 and S2, respectively.

次に、本実施形態の作用について説明する。図２に示すように、本実施形態の診断シーケンスは、先ず各電池セル２の電圧を検出する「通常検出」を行う。これが第１ステップに相当する。対応する検出状態を図３Ａに示す。検出結果は、制御装置１１内部の通常レジスタに格納される。次に、偶数番目に並ぶ放電用スイッチ１０だけをＯＮさせる「放電用ＳＷ診断偶数」を行う。これが第２ステップに相当する。この時、接続用スイッチ１３，１４のオンオフを順次切り替えて偶数番目に並ぶ電池セル２の電圧をそれぞれ検出し、検出結果を制御装置１１内部の診断レジスタ（偶数）に格納する。対応する検出状態を図３Ｂに示す。 Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the diagnostic sequence of this embodiment first performs "normal detection" for detecting the voltage of eachbattery cell 2. FIG. This corresponds to the first step. The corresponding detection state is shown in FIG. 3A. The detection result is stored in a normal register inside thecontrol device 11 . Next, the “discharge SW diagnosis even number” is performed to turn ON only thedischarge switches 10 arranged in the even-numbered order. This corresponds to the second step. At this time, the connection switches 13 and 14 are sequentially turned on and off to detect the voltages of the even-numberedbattery cells 2 , and the detection results are stored in the diagnostic register (even number) inside thecontrol device 11 . The corresponding detection state is shown in FIG. 3B.

次に、奇数番目に並ぶ放電用スイッチ１０だけをＯＮさせる「放電用ＳＷ診断奇数」を行う。これが第３ステップに相当する。この時も、接続用スイッチ１３，１４のオンオフを順次切り替えて奇数番目に並ぶ電池セル２の電圧をそれぞれ検出し、検出結果を制御装置１１内部の診断レジスタ（奇数）に格納する。対応する検出状態を図３Ｃに示す。それから、制御装置１１は、通常レジスタ，診断レジスタに格納された各電圧値を比較して判定を行う。これらの「通常レジスタ読み出し」，「診断レジスタ読み出し」，「比較判定」が第４ステップに相当する。尚、「放電用ＳＷ診断偶数」と「放電用ＳＷ診断奇数」の順序を入れ替えても良いことは言うまでもない。 Next, the “discharge SW diagnosis odd number” is performed to turn ON only the discharge switches 10 arranged in the odd-numbered order. This corresponds to the third step. Also at this time, the connection switches 13 and 14 are sequentially turned on and off to detect the voltages of the odd-numberedbattery cells 2 , and the detection results are stored in the diagnostic register (odd number) inside thecontrol device 11 . The corresponding detection state is shown in FIG. 3C. Then, thecontroller 11 compares each voltage value stored in the normal register and the diagnostic register to make a determination. These "normal register reading", "diagnostic register reading", and "comparison determination" correspond to the fourth step. Needless to say, the order of "discharge SW diagnosis even number" and "discharge SW diagnosis odd number" may be exchanged.

図４に示すように正常であれば、「通常検出」では各電池セル２の電圧Ｖｃｅｌｌが検出され、「放電用ＳＷ診断偶数」，「放電用ＳＷ診断奇数」では、それぞれ偶数番目，奇数番目の電池セル２について電圧Ｖｃｅｌｌ／２が検出される。 As shown in FIG. 4, if normal, the voltage Vcell of eachbattery cell 2 is detected in the "normal detection", and in the "discharge SW diagnosis even number" and "discharge SW diagnosis odd number", even-numbered cells and odd-numbered cells are detected, respectively. A voltage Vcell/2 is detected for thebattery cell 2 of .

例えば図５Ａに示すように、放電用スイッチ１０（２）がショート故障，つまりＯＮ状態で固着すると、端子Ｓ３，Ｓ２の電位がＶｃｅｌｌ／２となる。そのため、図６に示すように、「通常検出」，「放電用ＳＷ診断偶数」の何れの測定結果もＶｃｅｌｌ／２となるので、放電用スイッチ１０（２）のショート故障を判定できる。この場合「比較判定」では、「通常レジスタ読み出し」の値を０．５倍したものと、「診断レジスタ読み出し」の値との差の絶対値をとり、その結果をゼロ付近に設定される閾値と比較することで行う。これを「差分比較」と称する。 For example, as shown in FIG. 5A, if the discharge switch 10(2) is short-circuited, that is, stuck in the ON state, the potentials of the terminals S3 and S2 become Vcell/2. Therefore, as shown in FIG. 6, the measurement results of both "normal detection" and "discharge SW diagnosis even" are Vcell/2, so it is possible to determine the short failure of the discharge switch 10(2). In this case, in the "comparison judgment", the absolute value of the difference between the "normal register read" value multiplied by 0.5 and the "diagnostic register read" value is taken, and the result is set to a threshold value near zero. This is done by comparing with This is called "difference comparison".

また、例えば図５Ｂに示すように、ＲＣフィルタ８の出力端子と端子Ｖ２との間を接続するハーネスが断線してオープンになると、端子Ｖ２に電位が発生しない。そのため、図７に示すように、「通常検出」，「放電用ＳＷ診断偶数」の何れの測定結果もゼロとなるので、ハーネスの断線を判定できる。この場合「比較判定」では、「診断レジスタ読み出し」の値をゼロ付近に設定される閾値と比較することで行う。これを「絶対値比較」と称する。また、「通常検出」，「放電用ＳＷ診断偶数」の測定結果の差をゼロ付近の閾値と比較して「差分比較」を行っても良い。尚、端子Ｖ２，Ｓ２間がショート故障した場合も同様の結果となる。 For example, as shown in FIG. 5B, if the harness connecting between the output terminal of theRC filter 8 and the terminal V2 is disconnected and becomes open, no potential is generated at the terminal V2. Therefore, as shown in FIG. 7, both of the measurement results of "normal detection" and "discharge switch diagnosis even number" are zero, so disconnection of the harness can be determined. In this case, the "comparative determination" is performed by comparing the value of "diagnostic register read" with a threshold set near zero. This is called "absolute value comparison". Further, the difference between the measurement results of "normal detection" and "discharge switch diagnosis even number" may be compared with a threshold near zero to perform "difference comparison". The same result is obtained when a short failure occurs between the terminals V2 and S2.

例えば図５Ｃに示すように、放電用スイッチ１０（２）がオープン故障，つまりＯＦＦ状態で固着すると、端子Ｖ２，Ｓ２の電位がＶｃｅｌｌ／２に変化しない。そのため、図８に示すように、「放電用ＳＷ診断偶数」の測定結果がＶｃｅｌｌとなるので、放電用スイッチ１０（２）のオープン故障を判定できる。この場合「比較判定」では、「通常レジスタ読み出し」の値と「診断レジスタ読み出し」の値との差の絶対値をとり、その結果をゼロ付近に設定される閾値と比較することで行う。これも「差分比較」である。尚、放電用抵抗素子５（３）と端子Ｓ３との間を接続するハーネスが断線してオープンになった場合も同様の結果となる。 For example, as shown in FIG. 5C, if the discharge switch 10(2) has an open failure, that is, stuck in the OFF state, the potentials of the terminals V2 and S2 do not change to Vcell/2. Therefore, as shown in FIG. 8, the measurement result of the "discharge SW diagnosis even number" is Vcell, so that the open failure of the discharge switch 10(2) can be determined. In this case, the "comparison determination" is performed by taking the absolute value of the difference between the "normal register read" value and the "diagnostic register read" value, and comparing the result with a threshold set near zero. This is also a "difference comparison". The same result is obtained when the harness connecting the discharge resistance element 5(3) and the terminal S3 is disconnected and becomes open.

また、例えば図５Ｄに示すように、ＲＣフィルタ８（２）のコンデンサ７（２）がショート故障すると、端子Ｖ２が電池セル２の負側端子の電位になる。したがって、図９に示すように、「通常検出」の測定結果がゼロとなる。また、「放電用ＳＷ診断偶数」の測定結果は、－Ｖｃｅｌｌ／２となる。これにより、コンデンサ７（２）のショート故障を判定できる。この場合「比較判定」では、「診断レジスタ読み出し」の値をゼロ付近の負の値に設定される閾値と比較することで行う。尚、抵抗素子６（２）の出力側端子が電池セル２の負側端子にショートした場合も同様の結果となる。Also, as shownin FIG. 5D, for example, when the capacitor 7(2) of the RC filter 8(2) short-circuits, the terminal V2 becomes the potential of the negative terminal of thebattery cell 2. FIG. Therefore, as shown in FIG. 9, the measurement result of "normal detection" is zero. Also, the measurement result of the “discharge switch diagnosis even number” is −Vcell/2. This makes it possible to determine whether the capacitor 7(2) is short-circuited. In this case, the "comparative determination" is performed by comparing the value of the "diagnostic register read" with a threshold set to a negative value near zero. The same result is obtained when the output terminal of the resistance element 6(2) is short-circuited to the negative terminal of thebattery cell 2. FIG.

以上のように本実施形態によれば、電圧検出装置１２には、電池セル２に対応して設けられる接続端子９，４がそれぞれ接続用スイッチ１３，１４を介して接続される。接続端子９，４は、ＲＣフィルタ８の出力端子を介して電池セル２の電圧を検出するために使用される。放電用抵抗素子５は、電池セル２の正側，負側の各端子と接続端子９，４との間にそれぞれ接続され、放電用スイッチ１０は接続端子４（ｎ＋１），４（ｎ）間に接続される。ｎは自然数である。 As described above, according to the present embodiment, theconnection terminals 9 and 4 provided corresponding to thebattery cells 2 are connected to thevoltage detection device 12 via the connection switches 13 and 14, respectively.Connection terminals 9 and 4 are used to detect the voltage ofbattery cell 2 via the output terminal ofRC filter 8 . Thedischarge resistance element 5 is connected between the positive and negative terminals of thebattery cell 2 and theconnection terminals 9 and 4, respectively, and thedischarge switch 10 is connected between the connection terminals 4(n+1) and 4(n). connected to n is a natural number.

制御装置１１は、複数の放電用スイッチ１０を偶数番目に並ぶものと、奇数番目に並ぶものとをそれぞれ同時にオンした際に、対応する電池セル２について検出される電圧に基づいて故障判定を行う。このように構成すれば、「放電用ＳＷ診断偶数」，「放電用ＳＷ診断奇数」の測定結果が何れもＶｃｅｌｌ／２となることで、測定系が正常であることが確認できる。そして、電圧検出装置１２に過大な電圧が入力されることを回避できる。 When the even-numbered discharge switches 10 and the odd-numbered discharge switches 10 are turned on at the same time, thecontrol device 11 performs failure determination based on the voltage detected for thecorresponding battery cells 2. . With this configuration, it can be confirmed that the measurement system is normal because the measurement results of the "discharge SW diagnosis even number" and the "discharge SW diagnosis odd number" are both Vcell/2. Thus, it is possible to avoid inputting an excessive voltage to thevoltage detection device 12 .

また、制御装置は、「通常検出」の測定結果と、「放電用ＳＷ診断偶数」又は「放電用ＳＷ診断奇数」の測定結果との差に基づいて故障判定を行う。これにより、放電用スイッチ１０のショート故障やオープン故障，放電用抵抗素子５のオープン故障や接続端子９，４又はそれらに対応するハーネスのオープン故障等を検出できる。 Further, the control device performs failure determination based on the difference between the measurement result of "normal detection" and the measurement result of "discharge SW diagnosis even number" or "discharge SW diagnosis odd number". This makes it possible to detect a short-circuit failure or open failure of thedischarge switch 10, an open failure of the dischargeresistive element 5, an open failure of theconnection terminals 9 and 4 or the harnesses corresponding to them, and the like.

（その他の実施形態）
各電池セル２の正側端子とＲＣフィルタ８等との間にインダクタを挿入したり、電池セル２に並列にツェナーダイオードや平滑コンデンサを接続しても良い。
各スイッチを構成する素子は、ＦＥＴやバイポーラトランジスタ，アナログスイッチ等何れでも良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。(Other embodiments)
An inductor may be inserted between the positive terminal of eachbattery cell 2 and theRC filter 8 or the like, or a Zener diode or a smoothing capacitor may be connected in parallel with thebattery cell 2 .
An element constituting each switch may be an FET, a bipolar transistor, an analog switch, or the like.
Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations, including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.

図面中、１は組電池、２は電池セル、３は電圧監視ＩＣ、４は接続端子、５は放電用抵抗素子、６は抵抗素子、７はコンデンサ、８はＲＣフィルタ、９は接続端子、１０は放電用スイッチ、１１は制御装置、１２は電圧検出装置である。 In the drawings, 1 is an assembled battery, 2 is a battery cell, 3 is a voltage monitoring IC, 4 is a connection terminal, 5 is a discharge resistance element, 6 is a resistance element, 7 is a capacitor, 8 is an RC filter, 9 is a connection terminal, 10 is a discharge switch, 11 is a control device, and 12 is a voltage detection device.

Claims (2)

Translated fromJapanese

複数の電池セル（２）を多段直列接続して構成される組電池（１）における、前記各電池セルの電圧を検出する電圧検出装置（１２）と、
前記各電池セルと前記電圧検出装置との間にそれぞれ接続される放電用抵抗素子（５）及びＲＣフィルタ（８）と、
前記各電池セルに対応して配置され、対応する電池セルを放電させる放電用スイッチ（１０）と、
前記放電用スイッチのオンオフを制御する制御装置（１１）とを備え、
前記ＲＣフィルタは、対応する電池セルに並列に接続され、
１つの電池セルに対応して第１～第３端子（９，４）が設けられ、
前記電圧検出装置には、前記第１～第３端子がそれぞれ接続用スイッチ（１３，１４）を介して接続され、
前記制御装置は、前記接続用スイッチのオンオフも制御し、
前記第２及び第３端子は、前記ＲＣフィルタの出力端子を介して前記電池セルの電圧を検出するために使用され、
前記放電用抵抗素子は、前記電池セルの正側，負側の各端子と前記第１，第３端子との間にそれぞれ接続され、
前記放電用スイッチは、前記第１，第３端子間に接続され、
前記制御装置は、各電池セルの端子電圧を検出した結果と、前記複数の放電用スイッチを偶数番目に並ぶものと、奇数番目に並ぶものとをそれぞれ同時にオンした際に、対応する電池セルについて検出される電圧との差を閾値と比較することで、前記放電用スイッチの故障判定を行い、前記対応する電池セルについて検出される電圧を閾値と比較することで、前記ＲＣフィルに接続されるハーネスの故障判定を行う組電池監視システム。A voltage detection device (12) for detecting the voltage of each battery cell in an assembled battery (1) configured by connecting a plurality of battery cells (2) in series in multiple stages;
a discharge resistance element (5) and an RC filter (8) respectively connected between each battery cell and the voltage detection device;
a discharge switch (10) disposed corresponding to each battery cell for discharging the corresponding battery cell;
A control device (11) for controlling on/off of the discharge switch,
the RC filters are connected in parallel to corresponding battery cells;
First to third terminals (9, 4) are provided corresponding to one battery cell,
The first to third terminals are connected to the voltage detection device via connection switches (13, 14), respectively,
The control device also controls on/off of the connection switch,
the second and third terminals are used to sense the voltage of the battery cell via the output terminal of the RC filter;
The discharge resistance element is connected between each of positive and negative terminals of the battery cell and the first and third terminals,
The discharge switch is connected between the first and third terminals,
Whenthe result of detecting the terminal voltage of each battery cell and the even-numbered discharge switches and the odd-numbered discharge switches are turned on at the same time, the control device detects the corresponding battery cell.By comparing the difference from the detected voltage with a threshold value, the failure determinationof the discharge switch is performed. Assembled battery monitoring systemthat judges the failure of the harness . 複数の電池セルを多段直列接続して構成される組電池における、前記各電池セルと各電池セルに対応する第１～第３端子との間に夫々接続される放電用抵抗素子及びＲＣフィルタと、
前記各電池セルに対応して配置され、対応する電池セルを放電させる放電用スイッチと
を備え、
前記ＲＣフィルタは、対応する電池セルに並列に接続され、
前記第２及び第３端子を、前記ＲＣフィルタの出力端子を介して前記電池セルの電圧を検出するために使用し、
前記第１及び第３端子を、前記放電用スイッチがオンされた際に前記電池セルの放電経路を形成するために使用し、
前記放電用抵抗素子は、前記電池セルの正側，負側の各端子と前記第１，第３端子との間にそれぞれ接続されている構成において、
各電池セルの端子電圧を検出した結果と、前記複数の放電用スイッチを偶数番目に並ぶものと、奇数番目に並ぶものとをそれぞれ同時にオンした際に、対応する電池セルについて検出される電圧との差を閾値と比較することで前記放電用スイッチの故障判定を行い、前記対応する電池セルについて検出される電圧を閾値と比較することで、前記ＲＣフィルタに接続されるハーネスの故障判定を行う組電池の故障判定方法。Discharging resistance elements and RC filters respectively connected between each battery cell and first to third terminals corresponding to each battery cell in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells in series in multiple stages ,
A discharge switch arranged corresponding to each battery cell and discharging the corresponding battery cell,
the RC filters are connected in parallel to corresponding battery cells;
using the second and third terminals to sense the voltage of the battery cell via the output terminal of the RC filter;
using the first and third terminals to form a discharge path for the battery cell when the discharge switch is turned on;
In a configuration in which the discharge resistive element is connected between each of the positive and negative terminals of the battery cell and the first and third terminals,
The result of detecting the terminal voltage of each battery cell, and the voltage detected for the corresponding battery cell when the even-numbered discharge switches and the odd-numbered discharge switches are turned on at the same time. Failure determinationof the discharge switchis performed by comparing the difference with a threshold, and failure determination of the harness connected to the RC filter is performed by comparing the voltage detected for the corresponding battery cell with the threshold. A failure determination method forassembled batteries.

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