特許 6972027 管理装置、及び蓄電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972027

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】管理装置、及び蓄電システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/48 20060101AFI20211111BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20211111BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20211111BHJP

   G01R 31/396 20190101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/48 P

   H02J7/00 S

   H02J7/00 P

   H02J7/00 Y

   H02H7/18

   G01R31/396

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-561913(P2018-561913)

(86)(22)【出願日】2017年12月26日

(86)【国際出願番号】JP2017046581

(87)【国際公開番号】WO2018131462

(87)【国際公開日】20180719

【審査請求日】2020年12月3日

(31)【優先権主張番号】特願2017-2916(P2017-2916)

(32)【優先日】2017年1月11日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001889

【氏名又は名称】三洋電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】西川 誠人

(72)【発明者】

【氏名】吉長 正幸

【審査官】 辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１３２１７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／１７４８２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２８２７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１５６３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３２８６８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｈ ７／１８

Ｇ０１Ｒ ３１／３９６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電部と負荷との間に挿入されたスイッチを駆動する駆動回路と、
前記蓄電部の監視データをもとに前記蓄電部の状態を判定する状態判定回路と、
前記状態判定回路による判定結果に応じて、前記蓄電部が正常であるかを２値レベルで示す第１状態信号と、前記状態判定回路を含む計測回路が正常なとき前記蓄電部の状態に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力し、前記状態判定回路を含む計測回路が異常なとき固定レベルの信号を出力する第２状態信号を出力する状態信号出力回路と、
前記状態信号出力回路から出力された第１状態信号と第２状態信号をもとに、前記蓄電部が異常な場合に前記スイッチをオフ状態に制御するための制御信号を前記駆動回路に出力する制御信号出力回路と、
を備えることを特徴とする管理装置。

【請求項2】

前記蓄電部の監視データをもとに前記蓄電部の状態を判定するマイクロコンピュータをさらに備え、
前記マイクロコンピュータは、前記蓄電部の異常を検出すると、前記スイッチを駆動する別の駆動回路に、前記スイッチをオフ状態に制御するための制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

前記状態判定回路は、前記蓄電部に含まれるセルの計測電圧をもとに当該セルの過充電または過放電の有無を判定し、
前記状態信号出力回路は、前記第１状態信号として、前記蓄電部が正常なときハイレベル信号を出力し、それ以外のときローレベル信号を出力し、
前記状態信号出力回路は、前記第２状態信号として、前記セルが正常なとき第１デューティ比の第１ＰＷＭ信号を出力し、前記セルが過充電状態のとき第２デューティ比の第２ＰＷＭ信号を出力し、前記セルが過放電状態のとき第３デューティ比の第３ＰＷＭ信号を出力し、前記計測回路が異常なときローレベル信号を出力し、
前記制御信号出力回路は、前記第１状態信号と前記第２状態信号が共にローレベル信号のとき、前記スイッチをオン状態に制御するための制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の管理装置。

【請求項4】

前記状態判定回路は、前記蓄電部に含まれるセルの計測電圧をもとに当該セルの過充電または過放電の有無を判定し、
前記状態信号出力回路は、前記第１状態信号として、前記蓄電部が正常なときローレベル信号を出力し、それ以外のときハイレベル信号を出力し、
前記状態信号出力回路は、前記第２状態信号として、前記セルが正常なとき第１デューティ比の第１ＰＷＭ信号を出力し、前記セルが過充電状態のとき第２デューティ比の第２ＰＷＭ信号を出力し、前記セルが過放電状態のとき第３デューティ比の第３ＰＷＭ信号を出力し、前記計測回路が異常なときローレベル信号を出力し、
前記制御信号出力回路は、
前記第２状態信号がＰＷＭ信号のときハイレベル信号に変換し、前記第２状態信号がローレベル信号のときローレベル信号を維持する信号変換回路と、
前記状態信号出力回路から出力された第１状態信号と、前記信号変換回路から出力された第２状態信号が入力される排他的論理和回路と、を含み、
前記排他的論理和回路からハイレベル信号が出力されるとき前記スイッチがオフ状態に制御され、前記排他的論理和回路からローレベル信号が出力されるとき前記スイッチがオン状態に制御され、
前記状態信号出力回路から出力された第２状態信号は、前記マイクロコンピュータにも入力されることを特徴とする請求項２に記載の管理装置。

【請求項5】

前記状態判定回路及び前記状態信号出力回路に供給される電源電圧を判定する電源電圧判定回路をさらに備え、
前記制御信号出力回路は、前記電源電圧が正常なとき、前記状態信号出力回路から出力された第１状態信号と第２状態信号に基づく制御信号を出力し、前記電源電圧が異常なとき、前記スイッチをオフ状態に制御するための制御信号を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の管理装置。

【請求項6】

蓄電部と、
前記蓄電部を管理する請求項１から５のいずれかに記載の管理装置と、
を備えることを特徴とする蓄電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電部を管理するための管理装置、及び蓄電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ハイブリッドカー、電気自動車、燃料電池車の普及が拡大している。それらの車両には補機バッテリの他に走行用バッテリ（トラクションバッテリ）が搭載される。走行用バッテリには、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が使用される。近年、走行用バッテリに使用する二次電池として、エネルギー密度の高いリチウムイオン電池の採用が増えている。

【0003】

車載用の二次電池では電圧、電流、温度を監視する必要があり、特にリチウムイオン電池では当該監視パラメータの厳格な管理が必要となる。監視パラメータに異常が検出された場合、管理装置は、二次電池とモータ駆動用のインバータ間に設置されるコンタクトをオープンにして、二次電池の充放電を停止させる。当該監視パラメータの厳格な管理のため、電圧や温度の計測系を冗長化することが行われている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４１７１４４９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

計測系を冗長化する場合、主制御系をマイクロコンピュータを用いたソフトウェア処理で構成し、副制御系をハードウェア処理のみで構成することが一般的である。一方をハードウェア処理のみで構成することにより、コストの抑制、ソフトウェアの不具合の影響を受けない制御系を構築できる等のメリットがある。

【0006】

しかしながら、ハードウェア処理のみで構成される制御系では、二次電池が正常であるにも関わらず計測回路の不具合により、コンタクトをオープンしてしまうことがあった。特にエンジンを搭載しない純粋な電気自動車では、ハードウェアのみで構成される副制御系の誤動作により、車両が走行停止状態となる。

【0007】

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、蓄電部の管理において、安全性と利便性を両立する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の管理装置は、蓄電部と負荷との間に挿入されたスイッチを駆動する駆動回路と、前記蓄電部の監視データをもとに前記蓄電部の状態を判定する状態判定回路と、前記状態判定回路による判定結果に応じて、前記蓄電部が正常であるかを２値レベルで示す第１状態信号と、前記状態判定回路を含む計測回路が正常なとき前記蓄電部の状態に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力し、前記状態判定回路を含む計測回路が異常なとき固定レベルの信号を出力する第２状態信号を出力する状態信号出力回路と、前記状態信号出力回路から出力された第１状態信号と第２状態信号をもとに、前記蓄電部が異常な場合に前記スイッチをオフ状態に制御するための制御信号を前記駆動回路に出力する制御信号出力回路と、を備える。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、蓄電部の管理において、安全性と利便性を両立することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態に係る蓄電システムを説明するための図である。

【図2】比較例に係る管理装置の構成を示す図である。

【図3】比較例に係る管理装置の副制御系の動作を説明するための図である。

【図4】比較例に係る副制御系の制御をまとめた表である。

【図5】本発明の実施の形態１に係る管理装置の構成を示す図である。

【図6】実施の形態１に係る管理装置の副制御系の動作を説明するための図である。

【図7】実施の形態１に係る副制御系の制御をまとめた表である。

【図8】本発明の実施の形態２に係る管理装置の構成を示す図である。

【図9】実施の形態２に係る管理装置の電源電圧判定回路の動作を説明するための図である。

【図10】実施の形態２に係る副制御系の制御をまとめた表である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明の実施の形態に係る蓄電システム１を説明するための図である。蓄電システム１は車両に搭載され、コンタクタ４及びインバータ５を介して、モータ６に接続される。モータ６は自走可能な高出力なモータであってもよいし、エンジン走行をアシストする相対的に低出力なモータであってもよい。インバータ５は力行時、蓄電システム１から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ６に供給する。回生時、モータ６から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電システム１に供給する。コンタクタ４にはリレー又はパワー半導体スイッチを使用することができる。以下の説明ではリレーを使用することを想定する。

【0013】

蓄電システム１は、蓄電部３及び管理装置２を備える。蓄電部３は第１セルＳ１〜第ｎセルが直列接続されて形成される。以下、第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎに、代表電圧３．６〜３．７Ｖのリチウムイオン電池セルが使用される例を想定する。なおリチウムイオン電池セルの代わりに、ニッケル水素電池セル、鉛電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等の他のセルを用いてもよい。

【0014】

管理装置２は、第１電圧計測回路１０、第２電圧計測回路２０、第１駆動回路３０及び第２駆動回路４０を備える。第１電圧計測回路１０及び第１駆動回路３０は主制御系を形成し、第２電圧計測回路２０及び第２駆動回路４０は冗長系を形成している。図１では、第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの電圧監視に関する構成要素のみを描いている。図１には示していないが管理装置２は、第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの温度、第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎに流れる電流も監視している。

【0015】

（比較例）
図２は、比較例に係る管理装置２の構成を示す図である。第１電圧計測回路１０は、Ａ／Ｄ変換器１１、データバッファ１２、マイクロコンピュータ１３を含む。Ａ／Ｄ変換器１１は、蓄電部３から入力される第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎのアナログの各電圧をデジタル値に変換する。データバッファ１２は、Ａ／Ｄ変換器１１から入力される各セル電圧のデジタル値を一時保持し、所定のシリアル通信規格に従いマイクロコンピュータ１３に出力する。所定のシリアル通信規格として、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ^２Ｃ（Inter−Integrated Circuit）等を使用することができる。

【0016】

マイクロコンピュータ１３は、データバッファ１２から受信した各セル電圧のデジタル値をもとに、過充電または過放電が発生しているセルの有無を判定する。過充電または過放電が発生しているセルが存在する場合、車両側のＥＣＵに過充電または過放電の発生を通知する。またマイクロコンピュータ１３は第１駆動回路３０に、コンタクタ４を開けるための制御信号を出力する。

【0017】

第１駆動回路３０がローサイドドライバで構成される場合、マイクロコンピュータ１３は、コンタクタ４を開けるための制御信号としてハイレベル信号を出力する。例えば、ローサイドドライバがｎチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成される場合、ハイレベル信号がゲート端子に入力された状態で導通し、ローレベル信号がゲート端子に入力された状態で遮断する。ｎチャンネルＭＯＳＦＥＴが導通した状態では、コンタクタ４のコイルが励磁されてコンタクタ４が開く。反対にｎチャンネルＭＯＳＦＥＴが遮断した状態では、コンタクタ４のコイルが消磁されてコンタクタ４が閉じる。この例はコンタクタ４に、ノーマルクローズ型のリレーを採用した例である。

【0018】

第１駆動回路３０がハイサイドドライバで構成される場合、マイクロコンピュータ１３は、コンタクタ４を開けるための制御信号としてローレベル信号を出力する。例えば、ハイサイドドライバがｐチャンネルＭＯＳＦＥＴで構成される場合、ローレベル信号がゲート端子に入力された状態で導通し、ハイレベル信号がゲート端子に入力された状態で遮断する。ｐチャンネルＭＯＳＦＥＴが導通した状態では、コンタクタ４のコイルが励磁されてコンタクタ４が開く。反対にｐチャンネルＭＯＳＦＥＴが遮断した状態では、コンタクタ４のコイルが消磁されてコンタクタ４が閉じる。

【0019】

第２電圧計測回路２０は、Ａ／Ｄ変換器２１、状態判定回路２２、状態信号出力回路２３を含む。Ａ／Ｄ変換器２１は、蓄電部３から入力される第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎのアナログの各電圧をデジタル値に変換する。状態判定回路２２は、各セル電圧のデジタル値をもとに、過充電または過放電が発生しているセルの有無を判定する。具体的には状態判定回路２２は、セル電圧が過充電検出閾値より高いとき過充電と判定し、セル電圧が過放電検出閾値より低いとき過放電と判定し、セル電圧が両閾値の間に収まるとき正常電圧と判定する。状態判定回路２２は、判定結果を状態信号出力回路２３に出力する。状態信号出力回路２３は、当該判定結果に応じた２値レベルの状態信号（アラーム信号ＡＬＭ）を出力するインターフェイスである。

【0020】

Ａ／Ｄ変換器２１、状態判定回路２２及び状態信号出力回路２３は、１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）上に実装される。なお、Ａ／Ｄ変換器１１及びデータバッファ１２も当該ＡＳＩＣ上に実装してもよい。管理装置２は、図１に示さなかったが、第２電圧計測回路２０と第２駆動回路４０間に遅延回路５１をさらに備える。遅延回路５１は例えば、Ｄ型フリップフロップで構成される。

【0021】

第２駆動回路４０がハイサイドドライバで構成される場合、状態信号出力回路２３は、正常電圧のときハイレベル信号を出力し、それ以外のときローレベル信号を出力する。第２駆動回路４０がローサイドドライバで構成される場合、状態信号出力回路２３は、正常電圧のときローレベル信号を出力し、それ以外のときハイレベル信号を出力する。

【0022】

図３は、比較例に係る管理装置２の副制御系の動作を説明するための図である。図３は、第２駆動回路４０がハイサイドドライバで構成される場合の例を示している。第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎのいずれかに過充電または過放電が発生すると、状態信号出力回路２３からローレベル信号が出力され、コンタクタ４が開く。これにより、蓄電部３とモータ６が電気的に遮断され、蓄電部３が保護される。

【0023】

当該比較例では第２電圧計測回路２０自体（例えば、状態判定回路２２）に異常が発生した場合でも、状態信号出力回路２３からローレベル信号が出力される。従って、蓄電部３に異常がなくてもコンタクタ４が開いていた。

【0024】

図４は、比較例に係る副制御系の制御をまとめた表である。比較例に係る状態信号（アラーム信号ＡＬＭ）は２値レベルの信号であるため、蓄電部３の異常と計測回路の異常を区別することができなかった。

【0025】

（実施の形態１）
図５は、本発明の実施の形態１に係る管理装置２の構成を示す図である。実施の形態１に係る管理装置２の構成は、比較例に係る管理装置２の構成に、信号変換回路５０ｂ及びＸＯＲ（排他的論理和）回路５０ａが追加された構成である。信号変換回路５０ｂ及びＸＯＲ回路５０ａは、第２電圧計測回路２０と遅延回路５１間に接続される。

【0026】

実施の形態１では、ノーマルオープン型のリレーを使用する。即ち、第２駆動回路４０が導通した状態では、コンタクタ４のコイルが励磁されてコンタクタ４が閉じる。反対に第２駆動回路４０が遮断した状態では、コンタクタ４のコイルが消磁されてコンタクタ４が開く。以下、第２駆動回路４０がハイサイドドライバで構成される例で説明する。この例では、第２駆動回路４０にハイレベル信号が入力されたときコンタクタ４が閉じる。

【0027】

本実施の形態では状態信号出力回路２３は、状態判定回路２２の判定結果に応じて、第１状態信号（アラーム信号ＡＬＭ）と第２状態信号（パルス信号ＰＷＭ）の２種類を出力する。状態信号出力回路２３は第１状態信号をＸＯＲ回路５０ａに直接出力し、第２状態信号を信号変換回路５０ｂとマイクロコンピュータ１３に出力する。第１状態信号は比較例に係る状態信号と同じである。第２状態信号は、蓄電部３の状態に応じて異なるデューティのパルスを出力する信号である。なお第２電圧計測回路２０が実装されたＡＳＩＣ自体に異常が発生しているとき、状態信号出力回路２３は第２状態信号として、Ｕｎｋｎｏｗｎ信号（ローレベル信号）を出力する。

【0028】

信号変換回路５０ｂは、状態信号出力回路２３から出力された第２状態信号を変換してＸＯＲ回路５０ａに出力する。具体的には第２状態信号がパルス信号の場合は固定のハイレベル信号に変換して出力し、第２状態信号がローレベル信号の場合はそのまま出力する。ＸＯＲ回路５０ａには、状態信号出力回路２３から出力された第１状態信号と、信号変換回路５０ｂにより変換された第２状態信号が入力される。ＸＯＲ回路５０ａは、第１状態信号のレベルと第２状態信号のレベルが等しい場合はローレベル信号を出力し、第１状態信号のレベルと第２状態信号のレベルが異なる場合はハイレベル信号を出力する。

【0029】

図６は、実施の形態１に係る管理装置２の副制御系の動作を説明するための図である。図６も、第２駆動回路４０がハイサイドドライバで構成される場合の例を示している。第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎのいずれかに過充電または過放電が発生すると、状態信号出力回路２３はローレベルの第１状態信号を出力すると共に、第２状態信号として、異常の種別に応じたデューティのパルス信号を出力する。

【0030】

第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの電圧が正常な場合、状態信号出力回路２３はハイレベルの第１状態信号を出力すると共に、第２状態信号として、第１デューティのパルス信号を出力する。信号変換回路５０ｂは第２状態信号をハイレベル信号に変換する。ＸＯＲ回路５０ａは第１状態信号がハイレベル信号、第２状態信号がハイレベル信号であるため、ローレベル信号を出力する。この場合、コンタクタ４は閉状態を維持する。

【0031】

第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの電圧が正常な場合、状態信号出力回路２３はハイレベルの第１状態信号を出力すると共に、第２状態信号として、第１デューティのパルス信号を出力する。信号変換回路５０ｂは第２状態信号をハイレベル信号に変換する。ＸＯＲ回路５０ａは第１状態信号がハイレベル、第２状態信号がハイレベルであるため、ローレベルを出力する。この場合、コンタクタ４は閉状態を維持する。

【0032】

第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの少なくとも１つが過充電状態となった場合、状態信号出力回路２３はローレベルの第１状態信号を出力すると共に、第２状態信号として、第２デューティのパルス信号を出力する。信号変換回路５０ｂは第２状態信号をハイレベル信号に変換する。ＸＯＲ回路５０ａは第１状態信号がローレベル、第２状態信号がハイレベルであるため、ハイレベルを出力する。この場合、コンタクタ４が開く。

【0033】

第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの少なくとも１つが過放電状態となった場合、状態信号出力回路２３はローレベルの第１状態信号を出力すると共に、第２状態信号として、第３デューティのパルス信号を出力する。信号変換回路５０ｂは第２状態信号をハイレベル信号に変換する。ＸＯＲ回路５０ａは第１状態信号がローレベル、第２状態信号がハイレベルであるため、ハイレベルを出力する。この場合、コンタクタ４が開く。

【0034】

第２電圧計測回路２０に回路異常が発生した場合、状態信号出力回路２３はローレベルの第１状態信号を出力すると共に、第２状態信号としてＵｎｋｎｏｗｎ信号（ローレベル信号）を出力する。信号変換回路５０ｂは第２状態信号をそのまま通す。ＸＯＲ回路５０ａは第１状態信号がローレベル信号、第２状態信号がローレベル信号であるため、ローレベル信号を出力する。この場合、コンタクタ４は閉状態を維持する。

【0035】

図７は、実施の形態１に係る副制御系の制御をまとめた表である。図７に示す例では、状態信号出力回路２３は第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの電圧が正常なときデューティ８７．５％の第２状態信号を出力し、第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの少なくとも１つに過充電が発生しているときデューティ１２．５％の第２状態信号を出力し、第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの少なくとも１つに過放電が発生しているときデューティ５０％の第２状態信号を出力する。

【0036】

第２状態信号はマイクロコンピュータ１３にも出力されるため、マイクロコンピュータ１３は副制御系で検出された電圧状態の判定結果を、異常の種別を含めて認識することができる。従って、Ａ／Ｄ変換器１１またはデータバッファ１２の不具合により、主制御系で第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの電圧を計測できなくなった場合でも、マイクロコンピュータ１３は第１セルＳ１〜第ｎセルＳｎの電圧状態を副制御系から認識することができる。マイクロコンピュータ１３は当該情報をもとに、車両側のＥＣＵに過充電または過放電の発生を通知することができる。

【0037】

以上説明したように実施の形態１によれば、電圧計測系を冗長化することにより、過充電または過放電が発生した際に、より確実にコンタクタ４を開くことができ、安全性を向上させることができる。また副制御系をハードウェアのみで構成することにより、２つのマイクロコンピュータを搭載する場合の構成と比較して、コストを抑えることができる。

【0038】

また副制御系のＡＳＩＣから出力される状態信号を、第１状態信号（アラーム信号ＡＬＭ）と第２状態信号（パルス信号ＰＷＭ）の２つにすることにより、蓄電部３の異常と第２電圧計測回路２０の異常を区別した形式で外部に通知することができる。従って、蓄電部３が正常であるにも関わらず、第２電圧計測回路２０の異常によりモータ６への通電が停止することを防止することができる。純粋な電気自動車の場合、モータ６への通電が停止すると走行できなくなる。蓄電部３と主制御系に異常がない場合、カーディーラや修理工場まで自走で移動できることが好ましい。本実施の形態によれば、第２電圧計測回路２０の異常な場合はコンタクタ４が開かないため、走行を継続することができる。

【0039】

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る管理装置２の構成を示す図である。実施の形態２に係る管理装置２の構成は、実施の形態１に係る管理装置２の構成に、電源電圧判定回路６０、遅延回路６１及びＯＲ（論理和）回路７０が追加された構成である。さらに第２電圧計測回路２０内に電源回路２４が追加された構成である。管理装置２の駆動電源は、補機バッテリ（不図示）から供給を受ける方式と、蓄電部３から供給を受ける方式がある。
実施の形態２では後者の方式を前提とする。

【0040】

電源回路２４は、蓄電部３の少なくとも１つのセルの両端電圧を入力電圧として取得する。電源回路２４は例えば、スイッチングレギュレータで構成することができる。電源回路２４は入力電圧を降圧して、所定の定電圧（例えば、３〜５Ｖ）を生成する。生成された定電圧は、Ａ／Ｄ変換器２１、状態判定回路２２及び状態信号出力回路２３の電源電圧として、それぞれに供給される。

【0041】

電源電圧判定回路６０は、電源回路２４により生成される電源電圧が正常であるか否か判定する。電源電圧判定回路６０は、電源電圧の判定結果に応じた２値レベルの電源電圧判定信号を遅延回路６１に出力する。本実施の形態では電源電圧が正常なときローレベル信号を出力し、異常なときハイレベル信号を出力する。

【0042】

ＯＲ回路７０には、遅延回路５１を介してＸＯＲ回路５０ａの出力信号と、遅延回路６１を介して電源電圧判定回路６０の出力信号が入力される。ＯＲ回路７０は、電源電圧判定回路６０の出力信号がローレベルのとき、ＸＯＲ回路５０ａの出力信号をそのまま出力する。この場合、実施の形態１の制御と同じになる。ＯＲ回路７０は、電源電圧判定回路６０の出力信号がハイレベルのとき、ＸＯＲ回路５０ａの出力信号の論理に関わらず、ハイレベル信号を出力する。ＯＲ回路７０の出力信号は第２駆動回路４０に供給される。

【0043】

図９は、実施の形態２に係る管理装置２の電源電圧判定回路６０の動作を説明するための図である。電源電圧判定回路６０は、電源回路２４により生成される電源電圧が電源電圧判定閾値を超える状態ではローレベル信号を出力し、当該閾値以下の状態ではハイレベル信号を出力する。

【0044】

図１０は、実施の形態２に係る副制御系の制御をまとめた表である。図１０に示す例は、図７に示した例と比較して、第２電圧計測回路２０内の電源回路２４以外の異常の場合と、電源回路２４の異常の場合とで、場合分けされる点が異なる。後者の場合、第２電圧計測回路２０の電源が失陥しているため、副制御系の計測機能全体が失陥する。また過放電しているセルが発生している可能性もある。従って、この場合もコンタクタ４を開き、蓄電部３の保護を優先する。

【0045】

以上説明したように実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、実施の形態１よりきめ細やかな制御が可能となる。

【0046】

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0047】

上述の実施の形態１、２では、電圧計測系を冗長化する例を説明したが、温度計測系を冗長化する場合にも、実施の形態１、２に係る技術を適用可能である。この場合、過充電を高温異常、過放電を低温異常と読み替えればよい。

【0048】

実施の形態１では、ＸＯＲ回路５０ａ及び信号変換回路５０ｂを使用する例を説明したが、ＸＯＲ回路５０ａ及び信号変換回路５０ｂと等価な別の論理回路を使用してもよい。ＯＲ回路７０についても、等価な別の論理回路を使用してもよい。

【0049】

なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。

【0050】

［項目１］
蓄電部（３）と負荷（６）との間に挿入されたスイッチ（４）を駆動する駆動回路（４０）と、
前記蓄電部（３）の監視データをもとに前記蓄電部（３）の状態を判定する状態判定回路（２２）と、
前記状態判定回路（２２）による判定結果に応じて、前記蓄電部（３）が正常であるかを２値レベルで示す第１状態信号と、前記状態判定回路（２２）を含む計測回路（２０）が正常なとき前記蓄電部（３）の状態に応じたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を出力し、前記状態判定回路（２２）を含む計測回路（２０）が異常なとき固定レベルの信号を出力する第２状態信号を出力する状態信号出力回路（２３）と、
前記状態信号出力回路（２３）から出力された第１状態信号と第２状態信号をもとに、前記蓄電部（３）が異常な場合に前記スイッチ（４）をオフ状態に制御するための制御信号を前記駆動回路（４０）に出力する制御信号出力回路（５０ａ、５０ｂ）と、
を備えることを特徴とする管理装置（２）。
これによれば、ハードウェアでスイッチ（４）を制御する構成において、蓄電部（３）が正常であるにも関わらず状態判定回路（２２）の異常により、スイッチ（４）がオフされることを防止することができる。
［項目２］
前記蓄電部（３）の監視データをもとに前記蓄電部（３）の状態を判定するマイクロコンピュータ（１３）をさらに備え、
前記マイクロコンピュータ（１３）は、前記蓄電部（３）の異常を検出すると、前記スイッチ（４）を駆動する別の駆動回路（２０）に、前記スイッチ（４）をオフ状態に制御するための制御信号を出力することを特徴とする項目１に記載の管理装置（２）。
これによれば、ソフトウェア制御系とハードウェア制御系で、蓄電部（３）の状態監視を冗長化することができる。
［項目３］
前記状態判定回路（２２）は、前記蓄電部（３）に含まれるセル（Ｓ１−Ｓｎ）の計測電圧をもとに当該セル（Ｓ１−Ｓｎ）の過充電または過放電の有無を判定し、
前記状態信号出力回路（２３）は、前記第１状態信号として、前記蓄電部（３）が正常なときローレベル信号を出力し、それ以外のときハイレベル信号を出力し、
前記状態信号出力回路（２３）は、前記第２状態信号として、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）が正常なとき第１デューティ比の第１ＰＷＭ信号を出力し、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）が過充電状態のとき第２デューティ比の第２ＰＷＭ信号を出力し、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）が過放電状態のとき第３デューティ比の第３ＰＷＭ信号を出力し、前記計測回路（２０）が異常なときローレベル信号を出力し、
前記制御信号出力回路（５０ａ、５０ｂ）は、前記第１状態信号と前記第２状態信号が共にローレベル信号のとき、前記スイッチをオン状態に制御するための制御信号を出力することを特徴とする項目１または２に記載の管理装置（２）。
これによれば、ハードウェア制御系において、蓄電部（３）の正常／異常、異常な場合の異常の種別を外部に通知することができる。
［項目４］
前記状態判定回路（２２）は、前記蓄電部（３）に含まれるセル（Ｓ１−Ｓｎ）の計測電圧をもとに当該セル（Ｓ１−Ｓｎ）の過充電または過放電の有無を判定し、
前記状態信号出力回路（２３）は、前記第１状態信号として、前記蓄電部（３）が正常なときローレベル信号を出力し、それ以外のときハイレベル信号を出力し、
前記状態信号出力回路（２３）は、前記第２状態信号として、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）が正常なとき第１デューティ比の第１ＰＷＭ信号を出力し、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）が過充電状態のとき第２デューティ比の第２ＰＷＭ信号を出力し、前記セル（Ｓ１−Ｓｎ）が過放電状態のとき第３デューティ比の第３ＰＷＭ信号を出力し、前記計測回路（２０）が異常なときローレベル信号を出力し、
前記制御信号出力回路（５０ａ、５０ｂ）は、
前記第２状態信号がＰＷＭ信号のときハイレベル信号に変換し、前記第２状態信号がローレベル信号のときローレベル信号を維持する信号変換回路（５０ｂ）と、
前記状態信号出力回路（２３）から出力された第１状態信号と、前記信号変換回路（５０ｂ）から出力された第２状態信号が入力される排他的論理和回路（５０ａ）と、を含み、
前記排他的論理和回路（５０ａ）からハイレベル信号が出力されるとき前記スイッチ（４）がオフ状態に制御され、前記排他的論理和回路（５０ａ）からローレベル信号が出力されるとき前記スイッチ（４）がオン状態に制御され、
前記状態信号出力回路（２３）から出力された第２状態信号は、前記マイクロコンピュータ（１３）にも入力されることを特徴とする項目２に記載の管理装置（２）。
これによれば、ハードウェア制御系から、蓄電部（３）の正常／異常、異常な場合の異常の種別をソフトウェア制御系に通知することができる。
［項目５］
前記状態判定回路（２２）及び前記状態信号出力回路（２３）に供給される電源電圧を判定する電源電圧判定回路（６０）をさらに備え、
前記制御信号出力回路（５０ａ、５０ｂ、７０）は、前記電源電圧が正常なとき、前記状態信号出力回路（２３）から出力された第１状態信号と第２状態信号に基づく制御信号を出力し、前記電源電圧が異常なとき、前記スイッチ（４）をオフ状態に制御するための制御信号を出力することを特徴とする項目１から４のいずれかに記載の管理装置（２）。
これによれば、状態判定回路（２２）及び状態信号出力回路（２３）に供給される電源電圧の状態を反映した、よりきめ細やか制御が可能となる。
［項目６］
蓄電部（３）と、
前記蓄電部（３）を管理する項目１から５のいずれかに記載の管理装置（２）と、
を備えることを特徴とする蓄電システム（１）。
これによれば、蓄電部（３）が正常であるにも関わらず状態判定回路（２２）の異常により、スイッチ（４）がオフされることを防止することができる蓄電システム（１）を構築することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 蓄電システム、 ２ 管理装置、 ３ 蓄電部、 ４ コンタクタ、 ５ インバータ、 ６ モータ、 Ｓ１ 第１セル、 Ｓ２ 第２セル、 Ｓｎ 第ｎセル、 １０ 第１電圧計測回路、 １１ Ａ／Ｄ変換器、 １２ データバッファ、 １３ マイクロコンピュータ、 ２０ 第２電圧計測回路、 ２１ Ａ／Ｄ変換器、 ２２ 状態判定回路、 ２３ 状態信号出力回路、 ２４ 電源回路、 ３０ 第１駆動回路、 ４０ 第２駆動回路、 ５０ａ ＸＯＲ回路、 ５０ｂ 信号変換回路、 ５１ 遅延回路、 ６０ 電源電圧判定回路、 ６１ 遅延回路、 ７０ ＯＲ回路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】