特許 7522783 ヒューズ溶断検出回路

(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】

(24)【登録日】2024-07-17

(45)【発行日】2024-07-25

(54)【発明の名称】ヒューズ溶断検出回路

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/50 20200101AFI20240718BHJP

   G01R 31/74 20200101ALI20240718BHJP

【ＦＩ】

G01R31/50

G01R31/74

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022045338

(22)【出願日】2022-03-22

(65)【公開番号】P2023139680

(43)【公開日】2023-10-04

【審査請求日】2023-04-07

(73)【特許権者】

【識別番号】520184767

【氏名又は名称】プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117606

【弁理士】

【氏名又は名称】安部 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100136423

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130605

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 浩治

(72)【発明者】

【氏名】中山 正人

【審査官】青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２１－５２０５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７３２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１５２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５２４０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０８５８９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５１４３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００４９２６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３７６１３７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／５０－３１／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池とヒューズとが直列に接続された出力回路に設けられたヒューズ溶断検出回路であって、
前記ヒューズ溶断検出回路は、
検出抵抗と、測定スイッチと、第１抵抗とが直列に接続され、前記出力回路と並列に接続された検出ラインと、
前記検出ラインのうち前記測定スイッチと前記第１抵抗の間の接続点と、前記出力回路のうち前記電池と前記ヒューズの間の接続点とに接続された第２抵抗と、
基準電位に対する前記電池の電池電圧を測定する第１の電圧測定部と、
前記基準電位に対する前記検出抵抗に印加される検出電圧を測定する第２の電圧測定部と、
前記測定スイッチがオンの状態のときに前記第２の電圧測定部によって測定された前記検出電圧に基づいて前記ヒューズが溶断しているか否かを判定するように構成された制御部と
を有し、
前記制御部は、前記測定スイッチがオンの状態のときの前記検出電圧に基づいて、前記測定スイッチがオープン故障しているか否かを判定するように構成されている、
ヒューズ溶断検出回路。

【請求項2】

前記制御部では、
前記検出電圧が予め定められた第１電圧である場合に前記ヒューズが溶断していないと判定する処理と、
前記検出電圧が前記第１電圧よりも低い予め定められた第２電圧である場合に前記ヒューズが溶断していると判定する処理と、
前記検出電圧が前記第２電圧よりも低い予め定められた第３電圧である場合に前記測定スイッチがオープン故障していると判定する処理と
が実行されるように構成された、請求項１に記載されたヒューズ溶断検出回路。

【請求項3】

前記第２の電圧測定部は、前記測定スイッチがオフの状態のときの前記検出電圧をさらに測定し、
前記制御部は、前記測定スイッチがオフの状態のときの前記検出電圧に基づいて、前記測定スイッチがクローズ故障しているか否かを判定する、請求項１または２に記載されたヒューズ溶断検出回路。

【請求項4】

前記第１抵抗の抵抗値は、前記第２抵抗の抵抗値よりも高い、請求項１～３のいずれか一項に記載されたヒューズ溶断検出回路。

【請求項5】

前記第２抵抗の抵抗値は、前記第１抵抗の抵抗値よりも高い、請求項１～３のいずれか一項に記載されたヒューズ溶断検出回路。

【請求項6】

前記第１抵抗の抵抗値に対する前記第２抵抗の抵抗値の比は、０．９～１．１である、請求項１～３のいずれか一項に記載されたヒューズ溶断検出回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヒューズ溶断検出回路に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００８－８６０６９号公報には、複数の電池モジュールが直列に接続された走行用バッテリと、走行用バッテリの電池モジュールの電圧を検出する電圧検出回路とを備えた車両用の電源装置が開示されている。走行用バッテリでは、プラス側とマイナス側の電池ブロックは、ヒューズを介して直列に接続されている。ヒューズと電池ブロックの第１の中間接続点は、基準接続ラインを介して電圧検出回路に接続されている。電池ブロックでは、複数の電池モジュールは、接続点において直列に接続されている。接続点は、検出スイッチを介して電圧検出回路に接続されている。検出スイッチは、複数のスイッチブロックに分割されている。同公報に開示されている車両用の電源装置では、各々のスイッチブロックをオンオフに切り換えることによって、基準接続ラインの断線とヒューズの断線のいずれか一方または両方が検出できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－８６０６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、本発明者は、ヒューズが設けられている回路において、ヒューズの溶断を精度よく検出したいと考えている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

ここで開示されるヒューズ溶断検出回路は、電池とヒューズとが直列に接続された出力回路に設けられている。ヒューズ溶断検出回路は、検出抵抗と、測定スイッチと、第１抵抗とが直列に接続され、出力回路と並列に接続された検出ラインと、検出ラインのうち測定スイッチと第１抵抗の間の接続点と、出力回路のうち電池とヒューズの間の接続点とに接続された第２抵抗と、基準電位に対する電池の電池電圧を測定する第１の電圧測定部と、基準電位に対する検出抵抗に印加される検出電圧を測定する第２の電圧測定部とを有している。
かかるヒューズ溶断検出回路によると、ヒューズの溶断を精度よく検出できる。

【0006】

ヒューズ溶断検出回路は、測定スイッチがオンの状態のときに第２の電圧測定部によって測定された検出電圧に基づいてヒューズが溶断しているか否かを判定するように構成された制御部をさらに有していてもよい。
制御部は、測定スイッチがオンの状態のときの検出電圧に基づいて、測定スイッチがオープン故障しているか否かを判定するように構成されていてもよい。
制御部では、検出電圧が予め定められた第１電圧である場合にヒューズが溶断していないと判定する処理と、検出電圧が第１電圧よりも低い予め定められた第２電圧である場合にヒューズが溶断していると判定する処理と、検出電圧が第２電圧よりも低い予め定められた第３電圧である場合にスイッチがオープン故障していると判定する処理とが実行されるように構成されていてもよい。
第２の電圧測定部は、測定スイッチがオフの状態のときの検出電圧をさらに測定しうる。制御部は、測定スイッチがオフの状態のときの検出電圧に基づいて、測定スイッチがクローズ故障しているか否かを判定してもよい。
第１抵抗の抵抗値は、第２抵抗の抵抗値よりも高くてもよい。
第２抵抗の抵抗値は、第１抵抗の抵抗値よりも高くてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、出力回路１を示す回路図である。

【図2】図２は、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断していない状態における、出力回路１を示す回路図である。

【図3】図３は、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断している状態における、出力回路１を示す回路図である。

【図4】図４は、制御部５０で実行される処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、ここで開示される技術の一実施形態について図面を参照して説明する。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略される。

【0009】

〈出力回路１〉
図１は、出力回路１を示す回路図である。図１に示されているように、出力回路１は、電池１０と、ヒューズ１２と、ヒューズ溶断検出回路２０とを備えている。この実施形態では、電池１０として、複数の二次電池１０ａが直列に接続された電池モジュールが用いられている。電池１０の構成は特に限定されない。電池１０としては、例えば、単数の二次電池１０ａが用いられてもよく、複数の二次電池１０ａが用いられていてもよい。複数の二次電池１０ａは、直列に接続されているものに限定されず、並列に接続されていてもよく、直列に接続された二次電池１０ａと並列に接続された二次電池１０ａが含まれていてもよい。本明細書において、「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池（すなわち化学電池）の他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ（すなわち物理電池）を包含する概念である。

【0010】

出力回路１では、電池１０とヒューズ１２とが直列に接続されている。ヒューズ１２は、電池１０の正極と、図示しない出力先の電気機器とを繋ぐ正極側の接続ライン１４に設けられている。電池１０の負極には、電池１０と、図示しない出力先の電気機器とを繋ぐ負極側の接続ライン１６が接続されている。負極側の接続ライン１６は、基準ライン１８に接続されている。基準ライン１８は、電池１０の電位の基準電位となる、図示しない基準電位点に接続されている。

【0011】

ヒューズ１２は、電池１０および出力回路１に接続されている機器に過電流が流れることを保護する。ヒューズ１２は、予め設定された定格電流以上の電流が流れると溶断するように構成されている。出力回路１には、ヒューズ１２の溶断を検知するヒューズ溶断検出回路２０が設けられている。

【0012】

〈ヒューズ溶断検出回路２０〉
ヒューズ溶断検出回路２０は、予め定められたタイミングでヒューズ１２が溶断しているか否かを検出する。ヒューズ溶断を検出するタイミングは特に限定されないが、例えば、電気機器の使用前に実施されうる。また、ヒューズ溶断の検出は、電気機器の使用中の異常発生時に実施されうる。例えば、電気機器に電力が供給されない異常が発生した場合に、ヒューズの溶断を検出することによって、当該異常の原因が特定されうる。ヒューズ溶断検出回路２０は、検出ライン３０と、第２抵抗３８と、電圧測定部４０と、制御部５０とを有している。検出ライン３０は、検出抵抗３２と、測定スイッチ３４と、第１抵抗３６とを有している。この実施形態では、これらのヒューズ溶断検出回路２０の構成要素は、同一の基板２０ａ上に設けられている。

【0013】

〈検出ライン３０〉
検出ライン３０では、検出抵抗３２と、測定スイッチ３４と、第１抵抗３６がこの順で直列に接続されている。測定スイッチ３４は、検出抵抗３２と第１抵抗３６の間に設けられている。測定スイッチ３４は、後述する制御部５０によってオンの状態とオフの状態が切り替え可能に構成されている。特に限定されないが、測定スイッチ３４としては、例えば、半導体スイッチが用いられる。

【0014】

検出ライン３０の第１抵抗３６側の端部は、正極側の接続ライン１４の接続点１４ａに接続されている。また、検出ライン３０の検出抵抗３２側の端部は、基準ライン１８の接続点１８ａに接続されている。このため、検出ライン３０は、基準ライン１８を介して出力回路１と並列に接続されている。

【0015】

〈第２抵抗３８〉
第２抵抗３８は、検出ライン３０と出力回路１に接続されている。第２抵抗３８の一端は、検出ライン３０のうち測定スイッチ３４と第１抵抗３６の間の接続点３０ａに接続されている。第２抵抗３８の他端は、出力回路１のうち電池１０の正極とヒューズ１２の間の接続点１４ｂに接続されている。この実施形態では、第２抵抗３８の他端は、後述する第１接続ライン４１を介して接続点１４ｂに接続されている。

【0016】

〈電圧測定部４０〉
電圧測定部４０は、第１接続ライン４１、第２接続ライン４２および第３接続ライン４３を介して出力回路１と接続されている。第１接続ライン４１は、電池１０の正極とヒューズ１２の間に接続されている。第２接続ライン４２は、電池１０の負極と接続点１８ａの間に接続されている。第３接続ライン４３は、検出抵抗３２と測定スイッチ３４の間に接続されている。

【0017】

電圧測定部４０は、第１測定器４４と、第２測定器４５と、通信部４６とを備えている。この実施形態では、第１測定器４４が第１の電圧測定部に対応し、第２測定器４５が第２の電圧測定部に対応する。第１測定器４４は、基準電位に対する電池１０の電池電圧Ｖｂを測定する。第２測定器４５は、基準電位に対する検出抵抗３２に印加される検出電圧Ｖｒａを測定する。第１測定器４４および第２測定器４５は、図示しないチャネル切り替え回路やＡ／Ｄ変換器等を含んでいてもよい。図示は省略するが、第１測定器４４は、二次電池１０ａの正極および負極と複数の配線で接続されていており、電池１０を構成するそれぞれの二次電池１０ａの電圧を測定可能に構成されていてもよい。第１測定器４４および第２測定器４５で測定されたアナログ電圧信号は、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ－デジタル変換される。変換されたデジタル電圧信号は、通信部４６に送信される。通信部４６は、例えば、通信用インターフェースを含んでいる。通信部４６は、ヒューズ溶断検出回路２０の制御部５０と通信可能に接続されている。通信部４６は、デジタル変換された電池電圧Ｖｂおよび検出電圧Ｖｒａを、ヒューズ溶断検出回路２０の制御部５０に送信する。なお、第１測定部と第２測定部の構成は特に限定されない。第１測定部と第２測定部は、例えば、複数の電圧測定器によって実現されていてもよく、電圧を測定する回路を切り替え可能な１つの電圧測定器によって実現されていてもよい。

【0018】

〈制御部５０〉
制御部５０は、測定スイッチ３４のオンの状態およびオフの状態を制御する。また、制御部５０は、電圧測定部４０によって測定された電圧に基づいてヒューズ１２の溶断を判定する。制御部５０は、例えば、マイクロコンピュータである。制御部５０は、例えば、通信用インターフェースと、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備えている。

【0019】

制御部５０は、指示部５１と、判定部５２とを備えている。指示部５１および判定部５２は、例えば、複数のプロセッサによって実現されてもよい。指示部５１は、測定スイッチ３４のオンの状態およびオフの状態の切り替えを指示する。判定部５２は、電圧測定部４０の通信部４６から受信した電圧（この実施形態では、検出電圧Ｖｒａ）に基づいてヒューズ１２が溶断しているか否かを判定する。

【0020】

ところで、測定スイッチ３４がオンの状態の場合には、検出抵抗３２に電流が流れる。電池１０の電力消費を抑える観点から、ヒューズ１２の溶断を検出しないタイミングでは、測定スイッチ３４がオフの状態であることが好ましい。例えば、測定スイッチ３４が長時間オンの状態である場合、電池１０から放電され、電池１０の充電量が低下しうる。

【0021】

指示部５１は、予め定められたヒューズ１２の溶断を検出するタイミングで測定スイッチ３４のオンの状態およびオフの状態を切り替える指示をする。指示部５１は、測定スイッチ３４と通信可能に構成されている。指示部５１から測定スイッチ３４にスイッチ切り替え信号が送信されることによって、測定スイッチ３４がオンの状態およびオフの状態が切り替えられうる。ヒューズ１２の溶断を検出するタイミングは、例えば、制御部５０のメモリに記憶されていてもよい。

【0022】

制御部５０の判定部５２は、測定スイッチ３４がオンの状態のときに電圧測定部４０の第２測定器４５によって測定された検出電圧Ｖｒａに基づいてヒューズ１２の溶断を判定する。図２は、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断していない状態における、出力回路１を示す回路図である。この実施形態では、第１抵抗３６と第２抵抗３８は、同じ抵抗値Ｒｂを有している。検出抵抗３２は、抵抗値Ｒａを有している。図２に示されているように、ヒューズ１２が溶断していない場合には、第１抵抗３６、第２抵抗３８、検出抵抗３２には電圧がかかり、それぞれ電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉａ１が流れる。

【0023】

ここで、第１抵抗３６と第２抵抗３８は、並列に接続された状態で、検出抵抗３２に直列に接続されている。そのため、検出抵抗３２、第１抵抗３６および第２抵抗３８の合成抵抗は、Ｒａ＋（Ｒｂ／２）である。検出抵抗３２に印加される検出電圧Ｖｒａは、以下の式１で表される。
Ｖｒａ＝Ｖｂ×Ｒａ／（Ｒａ＋（Ｒｂ／２））・・・式１
本明細書において、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断していない状態で、検出抵抗３２に印加されると計算される、上記式１で表される検出電圧Ｖｒａを、適宜に「第１電圧」と称する。第１電圧Ｖ１は、ヒューズ溶断検出回路２０に用いられる抵抗（この実施形態では、検出抵抗３２、第１抵抗３６および第２抵抗３８）の抵抗値と、電圧測定部４０の第１測定器４４によって測定される電池電圧Ｖｂに基づいて定められる。

【0024】

一方、ヒューズ１２が溶断している場合には、電圧測定部４０では、式１で表される検出電圧Ｖｒａとは異なる値が検出される。図３は、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断している状態における、出力回路１を示す回路図である。図３に示されているように、ヒューズ１２が溶断している場合であっても、第２抵抗３８、検出抵抗３２には電圧がかかり、電流Ｉａ２が流れる。しかしながら、ヒューズ１２が溶断している場合には、ヒューズ１２の出力端と出力先との間に設けられた図示しない出力遮断装置によって第１抵抗３６への出力が遮断されうる。第１抵抗３６には電圧がかからず、電流が流れない。

【0025】

ここで、検出抵抗３２と第２抵抗３８の合成抵抗は、Ｒａ＋Ｒｂである。検出抵抗３２に印加される検出電圧Ｖｒａは、下記の式２で表される。
Ｖｒａ＝Ｖｂ×Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｂ）・・・式２
本明細書において、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断している状態で、検出抵抗３２に印加されると計算される、上記式２で表される検出電圧Ｖｒａを、適宜に「第２電圧」と称する。第２電圧Ｖ２は、第１電圧Ｖ１よりも低い電圧である。第２電圧Ｖ２は、第１電圧Ｖ１と同様、ヒューズ溶断検出回路２０に用いられる抵抗の抵抗値と、電圧測定部４０の第１測定器４４によって測定される電池電圧Ｖｂに基づいて定められる。例えば、この実施形態では、第１電圧は、Ｖｂ×Ｒａ／（Ｒａ＋（Ｒｂ／２））で表される（式１参照）。第２電圧Ｖ２は、Ｖｂ×Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｂ）で表される（式２参照）。そのため、第２電圧Ｖ２は、第１電圧Ｖ１よりも低い値となる。

【0026】

検出抵抗３２、第１抵抗３６および第２抵抗３８の抵抗値は予め決められている。電池１０の電池電圧Ｖｂは、電圧測定部４０で測定される値であり、ヒューズ１２の溶断の有無には影響されない。このことから、制御部５０の判定部５２は、測定スイッチ３４がオンの状態のときに電圧測定部４０で測定された検出電圧Ｖｒａに基づいてヒューズ１２の溶断を判定することができる。例えば、検出抵抗３２に印加される検出電圧Ｖｒａが、式１で示される第１電圧Ｖ１である場合には、ヒューズ１２が溶断していないと判定され、式２で示される第２電圧Ｖ２である場合には、ヒューズ１２が溶断していると判定される。

【0027】

ところで、検出ライン３０に設けられている測定スイッチ３４は、例えば、経年劣化等によって不具合が起こる可能性がある。上述したヒューズ溶断検出回路２０では、ヒューズ１２が溶断しているか否かが検出されるだけではなく、測定スイッチ３４の不具合も検出されうる。測定スイッチ３４の不具合としては、例えば、オープン故障とクローズ故障が挙げられる。オープン故障は、測定スイッチ３４が常に切り離された状態になる不具合である。測定スイッチ３４のオープン故障では、例えば、制御部５０の指示部５１が、測定スイッチ３４をオンの状態に切り替えることを指示した場合にも、オフの状態が維持される。クローズ故障は、測定スイッチ３４が常に固着された状態になる不具合である。測定スイッチ３４のクローズ故障では、例えば、制御部５０の指示部５１が、測定スイッチ３４をオフの状態に切り替えることを指示した場合にも、オンの状態が維持される。

【0028】

また、ヒューズ溶断検出回路２０では、制御部５０は、測定スイッチ３４がオンの状態のときの検出電圧Ｖｒａに基づいて、測定スイッチ３４がオープン故障しているか否かを判定しうる。

【0029】

測定スイッチ３４がオープン故障している場合には、上述したように、指示部５１が測定スイッチ３４をオンの状態に切り替えることを指示した場合にも、オフの状態が維持される。この場合、第１抵抗３６および第２抵抗３８に電圧がかかり、第１抵抗３６および第２抵抗３８には電流が流れる。検出抵抗３２には電圧がかからず、電流は流れない。検出抵抗３２には電圧が印加されないため、電圧測定部４０における検出電圧Ｖｒａの測定値は０になりうる。このように、測定スイッチ３４をオン状態に指示した状態で、検出電圧Ｖｒａが０であることを検出することによって、測定スイッチ３４がオープン故障していると判定される。なお、本明細書において、測定スイッチ３４がオフの状態で測定されうる検出電圧Ｖｒａを、適宜「第３電圧」とも称する。

【0030】

また、ヒューズ溶断検出回路２０では、測定スイッチ３４がクローズ故障しているか否かを判定しうる。この実施形態では、電圧測定部４０は、測定スイッチ３４がオフの状態のときの検出電圧Ｖｒａをさらに測定する。制御部５０は、測定スイッチがオフの状態のときの検出電圧Ｖｒａに基づいて、測定スイッチ３４がクローズ故障しているか否かを判定する。

【0031】

測定スイッチ３４がクローズ故障している場合には、上述したように、指示部５１が測定スイッチ３４をオフの状態に切り替えることを指示した場合にも、オンの状態が維持される。この場合、第１抵抗３６、第２抵抗３８および検出抵抗３２それぞれに電圧がかかり、電流が流れる。電圧測定部４０における検出電圧Ｖｒａの測定値は０以外の値が示される。換言すると、検出電圧Ｖｒａは、第３電圧以外になりうる。このように、測定スイッチ３４をオフ状態に指示した状態で、検出電圧Ｖｒａが０ではない場合、測定スイッチ３４は、クローズ故障していると判定される。

【0032】

以下、制御部５０で実行される処理について、一例を挙げて説明するが、本発明をかかる形態に示すものに限定することを意図したものではない。

【0033】

この実施例における回路構成は、上述した出力回路１およびヒューズ溶断検出回路２０と同様である。電池１０の電池電圧Ｖｂは４８Ｖである。検出抵抗３２の抵抗値Ｒａは４．７ｋΩである。第１抵抗３６の抵抗値Ｒｂは２００ｋΩである。第２抵抗３８の抵抗値Ｒｂは２００ｋΩである。

【0034】

なお、検出抵抗３２、第１抵抗３６および第２抵抗３８は、電圧測定部４０の電圧測定範囲と電池電圧Ｖｂが取りうる最大電圧とに基づいて定められうる。第１抵抗３６、第２抵抗３８および検出抵抗３２の合成抵抗の抵抗値Ｒ１２＋Ｒａに対する検出抵抗３２の抵抗値Ｒａは、電池電圧Ｖｂの最大値に対する第２測定器４５の電圧測定範囲の上限値Ｖｍ以下に設定されうる。換言すると、Ｒａ／（Ｒ１２＋Ｒａ）≦Ｖｍ／Ｖｂを満たすように、用いられる抵抗が定められうる。

【0035】

上記の式１より、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断していない状態では、第２測定器４５で測定される検出電圧Ｖｒａ（第１電圧Ｖ１）は、２．１５Ｖと計算される。上記の式２より、測定スイッチ３４がオンの状態、かつ、ヒューズ１２が溶断している状態では、第２測定器４５で測定される検出電圧Ｖｒａ（第２電圧Ｖ２）は、１．１Ｖと計算される。制御部５０は、第１測定器４４で測定される電池電圧Ｖｂに基づいて第１電圧Ｖ１および第２電圧Ｖ２を計算できるように構成されうる。

【0036】

図４は、制御部５０で実行される処理を示すフローチャートである。ヒューズ１２の溶断を検出する予め定められたタイミングで、処理が開始される。

【0037】

図４のステップＳ１０では、制御部５０の指示部５１は、測定スイッチ３４をオフの状態からオンの状態に切り替える処理を実行する。測定スイッチ３４がオンの状態に切り替えられると、指示部５１はさらに、電圧測定部４０に電池電圧Ｖｂと検出電圧Ｖｒａの測定を指示する。電圧測定部４０の第１測定器４４は、電池電圧Ｖｂを測定する。ここでは、電池電圧Ｖｂは、上述したように４８Ｖである。電圧測定部４０の第２測定器４５は、検出電圧Ｖｒａを測定する。測定された電池電圧Ｖｂと検出電圧Ｖｒａは、通信部４６を介して制御部５０の判定部５２に送信される。続いて、ステップＳ２０に進む。

【0038】

図４のステップＳ２０では、制御部５０では、検出電圧Ｖｒａが第１電圧Ｖ１（ここでは、２．１５Ｖ）である場合にヒューズ１２が溶断していないと判定する処理が実行される。判定部５２は、受信した検出電圧Ｖｒａが第１電圧Ｖ１である場合には、ステップＳ２０の判定をＹｅｓとし、ステップＳ２１に進む。なお、かかる処理において、第１電圧Ｖ１は、測定誤差を考慮して所要の幅を持った数値が設定されうる。検出電圧Ｖｒａと第１電圧Ｖ１との差が所要の差以内（特に限定されないが、例えば、０．０５Ｖ以内）であれば、「検出電圧Ｖｒａが第１電圧Ｖ１である」と判定されるように設定されていてもよい。例えば、「検出電圧が第１電圧である場合」には、検出電圧と第１電圧の差が所要の差以内である場合が含まれる。以下、第２電圧および第３電圧についても同様に所要の幅を持った数値が設定されうる。「検出電圧が第２電圧である場合」には、検出電圧と第２電圧の差が所要の差以内である場合が含まれる。「検出電圧が第３電圧である場合」には、検出電圧と第３電圧の差が所要の差以内である場合が含まれる。

【0039】

ステップＳ２１では、ヒューズ１２は溶断していないと判定され、予め定められた出力先（例えば、出力回路１が設けられた装置を有するユーザの端末）に結果が出力される。ステップＳ２０において、検出電圧Ｖｒａが第１電圧Ｖ１ではない場合には、ステップＳ２０の判定をＮｏとし、ステップＳ３０に進む。

【0040】

図４のステップＳ３０では、制御部５０では、検出電圧Ｖｒａが第２電圧Ｖ２（ここでは、１．１Ｖ）である場合にヒューズ１２が溶断していると判定する処理が実行される。判定部５２は、受信した検出電圧Ｖｒａが第２電圧Ｖ２である場合には、ステップＳ３０の判定をＹｅｓとし、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、ヒューズ１２は溶断していると判定され、予め定められた出力先に結果が出力される。ステップＳ３０において、検出電圧Ｖｒａが第２電圧Ｖ２ではない場合には、ステップＳ３０の判定をＮｏとし、ステップＳ４０に進む。

【0041】

図４のステップＳ４０では、制御部５０では、検出電圧Ｖｒａが第３電圧Ｖ３（ここでは、０Ｖ）である場合に測定スイッチ３４がオープン故障していると判定する処理が実行される。判定部５２は、受信した検出電圧Ｖｒａが第３電圧Ｖ３である場合には、ステップＳ４０の判定をＹｅｓとし、ステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、測定スイッチ３４がオープン故障していると判定され、結果が予め定められた出力先に出力される。ステップＳ４０において、検出電圧Ｖｒａが第３電圧Ｖ３ではない場合には、ステップＳ３０の判定をＮｏとし、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、出力回路１に含まれる回路（例えば、ヒューズ溶断検出回路２０）に故障している箇所がある可能性があると判定され、予め定められた出力先に結果が出力される。

【0042】

ステップＳ２１，Ｓ３１，Ｓ４１，Ｓ４２のいずれかのステップが終了すると、続いて、ステップＳ５０に進む。

【0043】

図５のステップＳ５０では、制御部５０の指示部５１は、測定スイッチ３４をオンの状態からオフの状態に切り替える処理を実行する。測定スイッチ３４がオフの状態に切り替えられると、ステップＳ１０と同様、指示部５１は、電圧測定部４０に電池電圧Ｖｂと検出電圧Ｖｒａの測定を指示する。測定された電池電圧Ｖｂと検出電圧Ｖｒａは、通信部４６を介して制御部５０の判定部５２に送信される。続いて、ステップＳ６０に進む。

【0044】

図５のステップＳ６０では、制御部５０では、検出電圧Ｖｒａが第３電圧Ｖ３（ここでは、０Ｖ）ではない場合に測定スイッチ３４がクローズ故障していると判定する処理が実行される。判定部５２は、受信した検出電圧Ｖｒａが第３電圧Ｖ３ではない場合には、ステップＳ６０の判定をＮｏとし、ステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、測定スイッチ３４がクローズ故障していると判定され、結果が予め定められた出力先に出力される。ステップＳ６０において、検出電圧Ｖｒａが第３電圧Ｖ３である場合には、ステップＳ６０の判定をＹｅｓとし、ヒューズの溶断を検知する処理が終了する。

【0045】

上述したように、ヒューズ溶断検出回路２０は、検出抵抗３２、測定スイッチ３４および第１抵抗３６が直列に接続され、出力回路１と並列に接続された検出ライン３０と、検出ライン３０のうち測定スイッチ３４と第１抵抗３６の間の接続点３０ａと、出力回路１のうち電池１０とヒューズ１２の間の接続点１４ｂに接続された第２抵抗３８と、基準電位に対する電池１０の電池電圧Ｖｂおよび基準電位に対する検出抵抗３２に印加される検出電圧Ｖｒａを測定する電圧測定部４０と、測定スイッチ３４がオンの状態のときに電圧測定部４０によって測定された検出電圧Ｖｒａに基づいてヒューズ１２の溶断を判定する制御部５０とを有している。かかる構成によって、ヒューズ１２が溶断している場合と溶断していない場合とで、検出電圧Ｖｒａが異なる値になる。検出電圧Ｖｒａを測定することによって、ヒューズ１２が溶断しているか否かを判定することができる。また、測定スイッチ３４と第１抵抗３６の間と、ヒューズ１２の入力端とに接続された第２抵抗３８が設けられている。これによって、ヒューズ１２が溶断している場合と（この例では、１．１Ｖ）、測定スイッチ３４がオープン故障している場合（この例では、０Ｖ）とでは、検出電圧Ｖｒａが異なる値になる。その結果、ヒューズ１２の溶断と、測定スイッチ３４のオープン故障とを判別することができる。

【0046】

上述したように、これらのヒューズ溶断検出回路２０の構成要素は、同一の基板２０ａ上に設けられている。例えば、第２抵抗３８の接続ラインは、電圧測定部４０を出力回路１に接続する第１接続ライン４１と共通とすることができる。このように、各構成要素を基板２０ａ上に配置することによって上記回路構成を実現することができる。例えば、基板２０ａの外部からヒューズ１２や測定スイッチ３４の状態を検出するための配線や機器を接続する必要がない。基板２０ａ上のみの簡易な構成でヒューズ溶断検出回路２０が構成されうる。

【0047】

上述した実施形態では、第１抵抗３６と第２抵抗３８は、同じ抵抗値Ｒｂを有しているが、かかる形態に限定されない。第１抵抗３６と第２抵抗３８の抵抗値は、任意に設定されうる。

【0048】

例えば、上述した実施形態のように、第１抵抗３６と第２抵抗３８の抵抗値が同程度である場合には、ヒューズ１２が溶断していない正常時の検出電圧Ｖｒａ（第１電圧Ｖ１：２．１５Ｖ）に対して、ヒューズ１２が溶断している場合の検出電圧Ｖｒａ（第２電圧Ｖ２：１．１Ｖ）がおよそ半分である。また、測定スイッチ３４がオープン故障している場合には、検出電圧Ｖｒａ（第３電圧Ｖ３）は、０Ｖである。このため、これらの電圧値が明確に分かれ、各状態を判定しやすい。かかる観点から、第１抵抗３６の抵抗値に対する第２抵抗３８の抵抗値の比は、例えば、０．９～１．１に設定されうる。

【0049】

また、第２抵抗３８の抵抗値が第１抵抗３６の抵抗値よりも高いほど、ヒューズ１２が溶断していない正常時の検出電圧Ｖｒａ（第１電圧Ｖ１）に対してヒューズ１２が溶断している場合の検出電圧Ｖｒａ（第２電圧Ｖ２）が低くなる。換言すると、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２の差が大きくなる。これによって、ヒューズ１２が溶断しているか否かを検出しやすくなりうる。

【0050】

反対に、第１抵抗３６の抵抗値が第２抵抗３８の抵抗値よりも高いほど、ヒューズ１２が溶断していない正常時の検出電圧Ｖｒａ（第１電圧Ｖ１）に対してヒューズ１２が溶断している場合の検出電圧Ｖｒａ（第２電圧Ｖ２）が高くなる。このため、第２電圧Ｖ２と第３電圧Ｖ３の差が大きくなる。その結果、回路が故障している場合に、ヒューズ１２が溶断しているか、それとも、測定スイッチ３４がオープン故障しているか、といった回路の故障の原因を検出しやすくなりうる。このように、出力回路１の構成やヒューズ溶断検出回路２０を設ける目的に合わせて、第１抵抗３６と第２抵抗３８の抵抗値が設定されるとよい。

【0051】

以上、ここで開示される技術について、種々説明した。特に言及されない限りにおいて、ここで挙げられた実施形態などは本発明を限定しない。また、ここで開示されるヒューズ溶断検出回路は、種々変更でき、特段の問題が生じない限りにおいて、各構成要素やここで言及された各処理は適宜に省略され、または、適宜に組み合わされうる。

【符号の説明】

【0052】

１ 出力回路
１０ 電池
１２ ヒューズ
２０ ヒューズ溶断検出回路
３０ 検出ライン
３２ 検出抵抗
３４ 測定スイッチ
３６ 第１抵抗
３８ 第２抵抗
４０ 電圧測定部
４４ 第１測定器
４５ 第２測定器
４６ 通信部
５０ 制御部
５１ 指示部
５２ 判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】