特許 7703903 蓄電装置、故障診断方法

(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】2025-06-30

(45)【発行日】2025-07-08

(54)【発明の名称】蓄電装置、故障診断方法

(51)【国際特許分類】

   H02H 7/18 20060101AFI20250701BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20250701BHJP

   G01R 31/327 20060101ALI20250701BHJP

   H02J 7/00 20060101ALN20250701BHJP

【ＦＩ】

H02H7/18

B60R16/033

G01R31/327

H02J7/00 Q

H02J7/00 S

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021091062

(22)【出願日】2021-05-31

(65)【公開番号】P2022183632

(43)【公開日】2022-12-13

【審査請求日】2024-05-27

(73)【特許権者】

【識別番号】507151526

【氏名又は名称】株式会社ＧＳユアサ

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上田 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】今中 佑樹

【審査官】杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０５４１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１０２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００５９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５７２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５８４０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

Ｇ０１Ｒ ３１／３２７

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｈ ７／１８

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄電装置であって、
外部端子と、
蓄電セルと、
一端を前記外部端子に電気的に接続し、他端を前記蓄電セルに電気的に接続するリレーと、
故障診断装置と、を備え、
前記リレーは、
接点と、
前記蓄電セルから励磁電流が供給されることにより、前記接点をクローズに保持する第１コイルと、
前記蓄電セルから励磁電流が供給されることにより、前記接点をオープンに保持する第２コイルと、を備えたノーマリクローズタイプのラッチングリレーであり、
前記故障診断装置は、前記リレーの故障診断処理において、
前記蓄電セルから前記第１コイルに励磁電流を供給することにより前記接点をクローズに保持し、励磁電流供給前後における前記外部端子の電圧変化ΔＶ１と前記蓄電セルの電圧変化ΔＶ２との比較結果に基づいて、前記リレーのオープン故障を診断するものとし、ΔＶ１＝ΔＶ２の場合、正常と判断し、ΔＶ１≠ΔＶ２の場合、故障と判断する、蓄電装置。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記故障診断装置は、前記リレーの故障診断処理を、所定の実行周期で繰り返し実行する、蓄電装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の移動体用蓄電装置。

【請求項4】

リレーの故障診断方法であって、
前記リレーは、一端を外部端子に電気的に接続し、他端を蓄電セルに電気的に接続したノーマリクローズタイプのラッチングリレーであり、
前記蓄電セルから第１コイルに励磁電流を供給して前記リレーの接点をクローズに保持するステップと、
励磁電流供給前後における前記外部端子の電圧変化ΔＶ１と前記蓄電セルの電圧変化ΔＶ２との比較結果に基づいて、前記リレーのオープン故障を診断するものとし、ΔＶ１＝ΔＶ２の場合、正常と判断し、ΔＶ１≠ΔＶ２の場合、故障と判断するステップを有する、リレーの故障診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リレーの故障を診断する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車等の車両に搭載されたバッテリは、リレーを有しており、何らかの異常を検出した場合、電流を遮断することで、バッテリを保護している（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－５９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両用のバッテリは、リレーが故障してオープンに固着した場合、車両への電力供給が途絶え、車両がパワーフェイル（電源喪失）する可能性がある。そのため、リレーのオープン故障を診断することが求められている。また、車両以外の用途でも、パワーフェイルを許容しない場合、リレーのオープン故障を診断することが求められる。
本発明の一態様は、リレーのオープン故障を診断する技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

蓄電装置は、外部端子と、蓄電セルと、一端を前記外部端子に電気的に接続し、他端を前記蓄電セルに電気的に接続するリレーと、故障診断装置と、を備える。前記リレーは、接点と、前記蓄電セルから励磁電流が供給されることにより、前記接点をクローズに保持する第１コイルと、前記蓄電セルから励磁電流が供給されることにより、前記接点をオープンに保持する第２コイルと、を備えたノーマリクローズタイプのラッチングリレーである。前記故障診断装置は、前記リレーの故障診断処理において、前記蓄電セルから前記第１コイルに励磁電流を供給することにより前記接点をクローズに保持し、励磁電流供給前後における前記外部端子の電圧変化に基づいて、前記リレーのオープン故障を診断する。

【0006】

本技術は、リレーの故障診断方法や、故障診断プログラムにも適用することが出来る。

【発明の効果】

【0007】

本技術は、リレーのオープン故障を診断することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】車両の側面図

【図2】バッテリの分解斜視図

【図3】二次電池セルの平面図

【図4】図３のＡ－Ａ線断面図

【図5】バッテリのブロック図

【図6】リレーと冗長回路の回路図

【図7】接点の動作タイミングを示すタイミングチャート

【図8】励磁電流供給前後のＡ点の電圧をまとめた図表

【図9】励磁電流供給前後のＡ点の電圧変化とＢ点の電圧変化をまとめた図表

【図10】接点の動作タイミングを示すタイミングチャート

【図11】リレーの故障診断フロー

【発明を実施するための形態】

【0009】

蓄電装置の概要を説明する。
蓄電装置は、外部端子と、蓄電セルと、一端を前記外部端子に電気的に接続し、他端を前記蓄電セルに電気的に接続するリレーと、故障診断装置と、を備える。前記リレーは、接点と、前記蓄電セルから励磁電流が供給されることにより、前記接点をクローズに保持する第１コイルと、前記蓄電セルから励磁電流が供給されることにより、前記接点をオープンに保持する第２コイルと、を備えたノーマリクローズタイプのラッチングリレーである。前記故障診断装置は、前記リレーの故障診断処理において、前記蓄電セルから前記第１コイルに励磁電流を供給することにより前記接点をクローズに保持し、励磁電流供給前後における前記外部端子の電圧変化に基づいて、前記リレーのオープン故障を診断する。

【0010】

この構成では、例えば、蓄電装置が車両用の場合、車両システムの状態に依存せず、接点が「オープン」か「クローズ」か、正確に判断できる。そのため、リレーのオープン故障を精度よく診断することが出来る。故障診断精度の向上により、リレーのオープン故障を早期に検出することが出来る。リレーのオープン故障を検出した場合、冗長回路を動作させる等、必要な措置を講ずることで、車両がパワーフェイルするリスクを低減することが可能となる。

【0011】

この構成では、リレーの誤動作等により、接点が、「クローズ」から「オープン」に切り換わった場合、故障診断の実行により、接点を「クローズ」に戻すことが出来る。そのため、車両がパワーフェイルするリスクを低減できる。

【0012】

つまり、この構成では、「オープン故障の早期検出」と「誤動作後のクローズ復帰」が可能であることから、パワーフェイルのリスクを低減することが出来、蓄電装置の信頼性を向上させることが出来る。車両に限らず、パワーフェイルを許容しない用途に、蓄電装置を用いる場合、同様の効果がある。

【0013】

前記故障診断装置は、励磁電流供給前後における前記外部端子の電圧変化と前記蓄電セルの電圧変化の比較結果に基づいて、前記リレーのオープン故障を診断してもよい。

【0014】

励磁電流供給前後の外部端子の電圧変化だけで接点の「オープン」、「クローズ」を判断する場合、外部端子の電圧が、励磁電流の供給以外の要因で変化すると、接点の状態を誤判断する可能性がある。この構成では、外部端子の電圧変化と蓄電セルの電圧変化を比較することで、外部端子の電圧が励磁電流の供給以外の要因で変化した場合でも、接点が、「オープン」か「クローズ」か、正確に判断できる。

【0015】

前記故障診断装置は、前記リレーの故障診断処理を、所定の実行周期で繰り返し実行してもよい。この構成では、リレーの誤動作により「オープン」に切り換わった接点を、所定の実行周期で、「クローズ」に復帰できる。従って、誤動作により切り換わった接点が、長期間、オープン状態のままになることを抑制できる。

【0016】

＜実施形態１＞
１．バッテリ５０の説明
図１に示すように、車両１０には、エンジン２０と、エンジン２０の始動等に用いられるバッテリ５０とが搭載されている。バッテリ５０は「蓄電装置」の一例である。車両１０には、エンジン２０（内燃機関）に代えて、車両駆動用の蓄電装置や、燃料電池が搭載されていてもよい。

【0017】

図２に示すように、バッテリ５０は、組電池６０と、回路基板ユニット６５と、収容体７１を備える。収容体７１は、合成樹脂材料からなる本体７３と蓋体７４とを備える。本体７３は有底筒状であり、底面部７５と、４つの側面部７６と、を備える。４つの側面部７６によって、本体７３の上端に開口部７７が形成されている。

【0018】

収容体７１は、組電池６０と回路基板ユニット６５を収容する。回路基板ユニット６５は、回路基板１００上に各種部品（リレー５３、図５に示す電流検出部５４や管理装置１５０等）を搭載した基板ユニットであり、図２に示すように組電池６０の、例えば上方に隣接して配置されている。代替的に、回路基板ユニット６５は、組電池６０の側方に隣接して配置されていてもよい。

【0019】

蓋体７４は、本体７３の開口部７７を閉鎖する。蓋体７４の周囲には外周壁７８が設けられている。蓋体７４は、平面視略Ｔ字形の突出部７９を有する。蓋体７４の前部のうち、一方の隅部に正極の外部端子５１が固定され、他方の隅部に負極の外部端子５２が固定されている。回路基板ユニット６５は、収容体７１の本体７３に代えて、蓋体７４内に（例えば突出部７９内に）収容されていてもよい。

【0020】

組電池６０は、複数のセル６２から構成されている。図４に示すように、セル６２は、直方体形状（プリズマティック）のケース８２内に電極体８３を非水電解質と共に収容したものである。セル６２は、例えば、リチウムイオン二次電池セルである。ケース８２は、ケース本体８４と、その上方の開口部を閉鎖する蓋８５とを有している。

【0021】

電極体８３は、詳細は図示しないが、銅箔からなる基材に活物質を塗布した負極板と、アルミニウム箔からなる基材に活物質を塗布した正極板との間に、多孔性の樹脂フィルムからなるセパレータを配置したものである。これらはいずれも帯状で、セパレータに対して負極板と正極板とを幅方向の反対側にそれぞれ位置をずらした状態で、ケース本体８４に収容可能となるように扁平状に巻回されている。電極体８３は、巻回タイプのものに代えて、積層タイプのものであってもよい。

【0022】

正極板には正極集電体８６を介して正極端子８７が、負極板には負極集電体８８を介して負極端子８９がそれぞれ接続されている。正極集電体８６及び負極集電体８８は、平板状の台座部９０と、この台座部９０から延びる脚部９１とを有する。台座部９０には貫通孔が形成されている。脚部９１は正極板又は負極板に接続されている。

【0023】

正極端子８７及び負極端子８９は、端子本体部９２と、その下面中心部分から下方に突出する軸部９３とからなる。正極端子８７の端子本体部９２と軸部９３とは、アルミニウム（単一材料）によって一体成形されている。負極端子８９においては、端子本体部９２がアルミニウム製で、軸部９３が銅製であり、これらが組み付けられている。正極端子８７及び負極端子８９の端子本体部９２は、蓋８５の両端部に絶縁材料からなるガスケット９４を介して配置され、図３に示すように、このガスケット９４から外方へ露出されている。

【0024】

蓋８５は、圧力開放弁９５を有している。圧力開放弁９５は、正極端子８７と負極端子８９の間に位置している。圧力開放弁９５は、安全弁である。圧力開放弁９５は、ケース８２の内圧が制限を超えた場合に、開放して、ケース８２の内圧を下げる。

【0025】

図５は、バッテリ５０の電気的構成を示すブロック図である。バッテリ５０は、組電池６０と、リレー５３と、電流検出部５４と、計測ＩＣ１１０と、冗長回路１２０と、電圧降下回路１３０と、管理装置１５０と、を備える。

【0026】

バッテリ５０には、エンジン２０の動力により発電する発電機であるオルタネータ１６０と、車載された電気負荷１７０と、が電気的に接続されている。

【0027】

エンジン２０の駆動中において、オルタネータ１６０の発電量が電気負荷１７０の電力消費量より大きい場合、バッテリ５０はオルタネータ１６０により充電される。オルタネータ１６０の発電量が電気負荷１７０の電力消費量より小さい場合、バッテリ５０は、その不足分を補うため、放電する。

【0028】

エンジン２０の停止中、オルタネータ１６０は発電を停止する。発電停止中、バッテリ５０は、充電されない状態となり、電気負荷１７０に対して放電のみ行う状態となる。

【0029】

組電池６０のセル６２は、例えば１２個あり（図２参照）、３並列で４直列に接続されている。図５は、並列に接続された３つのセル６２を１つの電池記号で表している。セル６２は、「蓄電セル」の一例である。蓄電セルは、プリズマティックセルに限定はされず、円筒型セルであってもよいし、ラミネートフィルムケースを有するパウチセルであってもよい。

【0030】

組電池６０、リレー５３及び電流検出部５４は、パワーライン５５Ｐ、パワーライン５５Ｎを介して、直列に接続されている。パワーライン５５Ｐ、５５Ｎは、銅などの金属材料からなる板状導体であるバスバーＢＳＢ（図２参照）を用いることが出来る。

【0031】

図５に示すように、パワーライン５５Ｐは、正極の外部端子５１と組電池６０の正極とを接続する。パワーライン５５Ｎは、負極の外部端子５２と組電池６０の負極とを接続する。外部端子５１、５２は、車両１０との接続用端子であり、バッテリ５０を、外部端子５１、５２を介してオルタネータ１６０や電気負荷１７０に電気的に接続することが出来る。

【0032】

リレー５３は、正極のパワーライン５５Ｐに設けられており、一端を正極の外部端子５１に電気的に接続し、他端を組電池６０の正極に電気的に接続する。
本明細書において、リレー５３の一端、他端とは、リレー５３の電気的な接続ポイントを意味する。一端はリレーの第１端子、他端はリレーの第２端子であってもよい。リレーの第１端子、第２端子は、リレーの筐体の、異なる面（又は平面視における異なる辺）に設けられてもよいし、同じ面（又は平面視における同じ辺）に設けられてもよい。

【0033】

リレー５３は、自己保持型のラッチングリレーであり、図６に示すように、接点５３ａと、セットコイル５３ｂと、スイッチ５３ｃと、リセットコイル５３ｄと、スイッチ５３ｅを備える。セットコイル５３ｂとリセットコイル５３ｄは、組電池６０の正極に接続されており、組電池６０を電源として、励磁電流Ｉｓ、Ｉｒが供給される。セットコイル５３ｂは「第１コイル」、リセットコイル５３ｄは「第２コイル」である。

【0034】

スイッチ５３ｃを閉じて組電池６０からセットコイル５３ｂに励磁電流Ｉｓを流すことで、接点５３ａをクローズに保持出来る。スイッチ５３ｅを閉じて組電池６０からリセットコイル５３ｄに励磁電流Ｉｒを流すことで、接点５３ａをオープンに保持出来る。

【0035】

図７に示すように、励磁電流Ｉｓの連続通電は不要であり、パルス状の励磁電流Ｉｓをセットコイル５３ｂに供給すれば、その後、励磁電流Ｉｓを遮断しても、接点５３ａをクローズに維持出来る。同様に、パルス状の励磁電流Ｉｒをリセットコイル５３ｄに供給すれば、その後、励磁電流Ｉｒを遮断しても、接点５３ａをオープンに維持出来る。

【0036】

リレー５３は、ノーマリクローズタイプであり、通常、接点５３ａは「クローズ」に保持される。バッテリ５０に何らかの異常があった場合、スイッチ５３ｅをオンしてリセットコイル５３ｄに励磁電流Ｉｒを流し、リレー５３の接点５３ａを「クローズ」から「オープン」に切り換えることで、組電池６０の電流Ｉを遮断できる。

【0037】

電流検出部５４は、図５に示すように、負極のパワーライン５５Ｎに設けられている。電流検出部５４は、シャント抵抗でもよい。抵抗式の電流検出部５４は、電流検出部５４の両端電圧Ｖｒに基づいて、組電池６０の電流Ｉを計測することができる。抵抗式の電流検出部５４は、電圧の極性（正負）から放電と充電を判別できる。代替的に、電流検出部５４は、磁気センサでもよい。

【0038】

計測ＩＣ１１０は、組電池６０の各セル６２と信号線を介して接続されており、各セル６２のセル電圧Ｖｓを検出する。

【0039】

冗長回路１２０は、図６に示すように、リレー５３に並列接続されている。冗長回路１２０は、ダイオード１２１と、半導体スイッチ１２３からなる。ダイオード１２１は、カソードＫを外部端子５１に接続している。半導体スイッチ１２３は、一端をダイオード１２１のアノードＡに接続し、他端を組電池６０の正極に接続する。ダイオード１２１の順方向は、組電池６０の放電方向である。半導体スイッチ１２３をオンすることで、リレー５３が故障した場合でも、組電池６０は冗長回路１２０を介して、車両１０に電力供給できる。

【0040】

管理装置１５０は、回路基板１００（図２参照）上に実装されており、図５に示すように、ＣＰＵ１５１と、メモリ１５３と、を備える。管理装置１５０は、計測線Ｌ１、計測線Ｌ２を介して、図５中のＡ点とＢ点に接続されており、バッテリ５０の端子電圧Ｖ１と組電池６０の総電圧Ｖ２を検出することが出来る。管理装置１５０は、「故障診断装置」の一例である。

【0041】

メモリ１５３には、図１１に示す故障診断フローの実行プログラム並びに、プログラムの実行に必要なデータが記憶されている。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に記憶して使用、譲渡、貸与等されてもよい。プログラムは、電気通信回線を用いて配信されてもよい。

【0042】

電圧降下回路１３０は、図５中のＡ点に接続されており、バッテリ５０の端子電圧Ｖ１を「５Ｖ」等の所定電圧に降下して、管理装置１５０に供給する。

【0043】

２．リレーの故障診断
リレー５３が「オープン故障（接点５３ａがオープンに固着する故障）」すると、車両１０への電力供給が途絶える可能性がある。そのため、リレー５３の故障診断を行い、車両１０への電力供給を確保することが求められる。

【0044】

接点５３ａが「クローズ（正常）」である場合、Ａ点の電圧Ｖ１とＢ点の電圧Ｖ２はほぼ同じ電圧であり、組電池６０が充電中又は放電中であれば、所定以上の電流Ｉが流れる。

【0045】

そのため、バッテリ５０の電流Ｉと、Ａ点とＢ点の電圧Ｖ１、Ｖ２に基づいて、リレー５３の故障診断を行うことが考えられる。

【0046】

｜Ｖ１－Ｖ２｜≧Ｋ_（Ｖ）・・・・（１）式
｜Ｉ｜≦Ｋ_（Ｉ）・・・・（２）式

【0047】

Ｋ_（Ｖ）は電圧計測誤差等に基づいて決定される電圧閾値であり、この実施形態では、２[Ｖ]である。Ｋ_（Ｉ）は電流計測誤差等に基づいて決定される電流閾値であり、この実施形態では、１[Ａ]である。

【0048】

（１）式の電圧条件と（２）式の電流条件の双方を満たす場合、管理装置１５０は、リレー５３を「オープン故障」と判断することが考えられる。

【0049】

（１）式の電圧条件と（２）式の電流条件のうち、何れかの条件を満たさない場合、管理装置１５０は、リレー５３を「クローズ（正常）」と判断することが考えられる。

【0050】

しかし、リレー５３の故障診断を、（１）式の電圧条件と（２）式の電流条件の２つの条件に基づいて行った場合、オルタネータ１６０や電気負荷１７０等の車両システムの状態により、接点５３ａの状態を正確に検出できず、診断結果を誤る可能性がある。

【0051】

具体的には、接点５３ａが「オープン」の場合、バッテリ５０の端子電圧Ｖ１は、車両１０の電源ライン１５の電圧Ｖ３と等しい。Ｖ３とＶ２の電圧差が小さい場合、Ｖ１≒Ｖ２となって、（１）式の電圧条件を満たさない可能性がある。そのため、接点５３ａが実際には「オープン」でも、誤って、「クローズ（正常）」と判断する可能性がある。

【0052】

管理装置１５０は、（１）式の電圧条件と（２）式の電流条件のうち、何れかの条件を満たさない場合、一旦、スイッチ５３ｃを閉じて、組電池６０からセットコイル５３ｂに励磁電流Ｉｓを流し、接点５３ａを「クローズ」に保持する。

【0053】

Ｂ点の電圧（組電池６０の正極の電圧）Ｖ２は、励磁電流Ｉｓの放電により、Ｘ[Ｖ]からＹ[Ｖ]に変化する。

【0054】

リレー５３が正常で接点５３ａが「クローズ」の場合、図８に示すように、Ａ点の電圧（正極の外部端子５１の電圧）Ｖ１は、Ｖ２同様、励磁電流Ｉｓの放電により、Ｘ[Ｖ]からＹ[Ｖ]に変化する。一方、リレー５３の故障で接点５３ａが「オープン」の場合、Ａ点の電圧Ｖ１は、励磁電流Ｉｓの放電により変化せず、Ｘ[Ｖ]を維持する。

【0055】

このように、組電池６０が励磁電流Ｉｓを放電すると、接点５３ａの状態に応じて、Ａ点の電圧Ｖ１の変化が異なる。そのため、励磁電流供給前後のＡ点の電圧変化ΔＶ１に基づいて、接点５３ａが「クローズ（正常）」か「オープン（故障）」か、正確に判断することが出来る。

【0056】

この実施形態では、図９に示すように、管理装置１５０は、Ａ点の電圧Ｖ１とＢ点の圧Ｖ２について、励磁電流供給前後の電圧変化ΔＶ１、ΔＶ２を算出する。管理装置１５０は、ΔＶ１＝ΔＶ２の場合、接点５３ａを「クローズ（正常）」と判断し、ΔＶ１≠ΔＶ２の場合、接点５３ａを「オープン（故障）」と判断する。

【0057】

ΔＶ１＝（Ｖ１_１ＳＴ）－（Ｖ１_２ＮＤ）
ΔＶ２＝（Ｖ２_１ＳＴ）－（Ｖ２_２ＮＤ）
Ｖ_１ＳＴは励磁電流供給前の電圧、Ｖ_２ＮＤは励磁電流供給後の電圧である。

【0058】

この構成では、リレー５３の故障診断精度の向上に加え、以下の効果がある。
故障診断処理において、セットコイル５３ｂに励磁電流Ｉｓが供給されて、接点５３ａが「クローズ」に保持される。そのため、リレー５３の誤動作により、接点５３ａが「クローズ」から「オープン」に切り換わっても、故障診断の実行により、接点５３ａを「クローズ」に戻すことが出来る。

【0059】

例えば、図１０の例では、前回の故障診断において、時刻ｔ１で、接点５３ａを「クローズ」に保持した後、時刻ｔ２で、リレー５３が誤動作して、接点５３ａが、「クローズ」から「オープン」に切り換わる。しかしその後、故障診断の実行により、セットコイル５３ｂに励磁電流Ｉｓが供給される結果、接点５３ａは、時刻ｔ３にて「クローズ」に戻される。

【0060】

以下、図１１を参照してリレー５３の故障診断フローについて説明を行う。リレー５３の故障診断フローは、Ｓ１０～Ｓ１５０から構成されており、例えば、管理装置１５０の起動中、所定の実行周期Ｔで実行される。尚、フロー実行前の状態において、冗長回路１２０はオフに制御されている。また、リレー５３のスイッチ５３ｃ、５３ｅは、いずれもオフである。

【0061】

管理装置１５０は、故障診断フローがスタートすると、組電流６０の電流Ｉと、Ａ点の電圧Ｖ１と、Ｂ点の電圧Ｖ２を計測する（Ｓ１０）。電流Ｉは、電流検出部５４により計測することが出来、Ａ点の電圧Ｖ１は計測線Ｌ１、Ｂ点の電圧Ｖ２は計測線Ｌ２によりそれぞれ計測することが出来る。

【0062】

管理装置１５０は、その後、Ｖ１とＶ２の計測値に基づいて、（１）式の電圧条件を判定し、組電池６０の電流Ｉの計測値に基づいて、（２）式の電流条件を判定する（Ｓ２０）。

【0063】

管理装置１５０は、（１）式の電圧条件と（２）式の電流条件の双方を満たす場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、リレー５３を「オープン故障」と判断する（Ｓ３０）。

【0064】

管理装置１５０は、リレー５３を「オープン故障」と判断した場合、冗長回路１２０のスイッチ１２３をオフからオンに切り換える。スイッチ１２３をオンに切り換えることで、冗長回路１２０を介した放電が可能となり、組電池６０から車両１０への電力供給を継続することが出来る。以上により、故障診断フローは終了する。

【0065】

次に、（１）式の電圧条件と（２）式の電流条件を判定した結果、いずれかの条件を満たさない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、管理装置１５０は、計測線Ｌ１、Ｌ２を用いて、Ａ点の電圧Ｖ１とＢ点の電圧Ｖ２を計測する（Ｓ１００）。

【0066】

Ｖ１、Ｖ２の計測後、管理装置１５０は、スイッチ５３ｃをオフからオンに切り換えて、組電池６０からセットコイル５３ｂにパルス状の励磁電流Ｉｓを供給する。これにより、セットコイル５３ｂが励磁され、リレー５３が正常であれば、接点５３ａは「クローズ」に保持される。

【0067】

その後、管理装置１５０は、計測線Ｌ１、Ｌ２を用いて、励磁電流供給後のＶ１、Ｖ２を再計測する（Ｓ１２０）。

【0068】

管理装置１５０は、Ｓ１００で計測した励磁電流供給前のＶ１、Ｖ２及びＳ１２０で計測した励磁電流供給後のＶ１、Ｖ２に基づいて、励磁電流供給前後の電圧変化ΔＶ１、ΔＶ２をそれぞれ算出する。管理装置１５０は、ΔＶ１とΔＶ２を比較する（Ｓ１３０）。

【0069】

管理装置１５０は、２点Ａ、Ｂの電圧変化ΔＶ１、ΔＶ２が一致（ΔＶ１＝ΔＶ２）する場合、リレー５３を「クローズ（正常）」と判断する（Ｓ１４０）。

【0070】

管理装置１５０は、２点Ａ、Ｂの電圧変化ΔＶ１、ΔＶ２が一致しない（ΔＶ１≠ΔＶ２）場合、リレー５３を「オープン故障」と判断する（Ｓ１５０）。

【0071】

管理装置１５０は、リレー５３を「オープン故障」と判断した場合、冗長回路１２０のスイッチ１２３をオフからオンに切り換える。スイッチ１２３をオンに切り換えることで、冗長回路１２０を介した放電が可能となり、組電池６０から車両１０への電力供給を継続することが出来る。以上により、故障診断フローは終了する。

【0072】

３．効果説明
この構成では、車両システムの状態に依存せず、接点５３ａの「オープン」、「クローズ」を正確に判断できる。そのため、リレー５３の故障診断精度を向上させることが出来る。故障診断精度の向上により、リレー５３のオープン故障を早期に検出することが出来る。リレー５３のオープン故障を検出した場合、冗長回路１２０を動作させる等、必要な措置を講ずることで、車両１０がパワーフェイルするリスクを低減することが可能となる。

【0073】

この構成では、リレー５３の誤動作により、意図せず、接点５３ａが「クローズ」から「オープン」に切り換わった場合でも、故障診断の実行により、接点５３ａを「クローズ」に戻すことが出来る。そのため、車両１０がパワーフェイルするリスクを低減できる。

【0074】

つまり、この構成では、「オープン故障の早期検出」と「誤動作後のクローズ復帰」が可能であることから、パワーフェイルのリスクを低減することが可能となり、バッテリ５０の信頼性を向上させることが出来る。

【0075】

励磁電流供給前後のＡ点の電圧変化ΔＶ１だけで、接点５３ａの「オープン」、「クローズ」を判断する場合、Ａ点の電圧Ｖ１が、励磁電流Ｉｓの供給以外の要因（例えば、車両の電源ライン１５の電圧変化）で変化すると、接点５３ａの状態を誤判断する可能性がある。この構成では、励磁電流供給前後のＡ点の電圧変化ΔＶ１とＢ点の電圧変化ΔＶ２を比較することで、Ａ点の電圧Ｖ１が励磁電流Ｉｓの供給以外の要因で変化した場合でも、接点５３ａが、「オープン」か「クローズ」か、正確に判断できる。そのため、リレー５３の故障診断精度が高い。

【0076】

この構成では、管理装置１５０は、リレー５３の故障診断処理（図１１の故障診断フロー）を、所定の実行周期Ｔで、繰り返し実行する。故障診断処理を実行周期Ｔで繰り返すことで、リレー５３の誤動作により「オープン」に切り換わった接点を、実行周期Ｔで「クローズ」に復帰できる。従って、誤動作により切り換わった接点５３が、長期間、オープン状態のままになることを抑制できる。

【0077】

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0078】

（１）二次電池セル６２は、リチウムイオン二次電池に限らず、他の非水電解質二次電池でもよい。二次電池セル６２は、複数を直並列に接続する場合に限らず、直列の接続や、単セルでもよい。二次電池セル６２に代えて、キャパシタを用いることも出来る。二次電池セル、キャパシタは、蓄電セルの一例である。

【0079】

（２）上記実施形態では、バッテリ５０を車両１０に搭載したが、船舶や航空機など車両以外の移動体に搭載してもよい。移動体に搭載されるバッテリ５０は、移動体の移動にともなう振動にさらされるため、定置用の蓄電装置に比べて誤作動（意図しないリレー５３の作動）を起こしやすい。また、移動体に限らず、パワーフェイルを許容しない用途であれば、バッテリ５０を、他の用途に用いることも出来る。

【0080】

（３）上記実施形態では、リレー５３と並列に冗長回路１２０を設けたが、冗長回路１２０は省略してもよい。

【0081】

（４）上記実施形態では、リレー５３の故障診断フローを、Ｓ１０～Ｓ１５０から構成した。Ｓ１０、Ｓ２０の処理は省略してもよく、Ｓ１００～Ｓ１５０だけで、リレー５３のオープン故障を診断してもよい。

【0082】

（５）上記実施形態では、リレー５３の故障を、励磁電流供給前後の電圧変化ΔＶ１、ΔＶ２に基づいて判断した。具体的には、Ａ点とＢ点の電圧変化ΔＶ１、ΔＶ２が一致する場合（ΔＶ１＝ΔＶ２）、リレー５３を「クローズ（正常）」と判断し、一致しない場合（ΔＶ１≠ΔＶ２）、リレー５３を「オープン故障」と判断した。リレー５３の故障を励磁電流供給前後のＡ点の電圧変化ΔＶ１に基づいて判断するものであれば、どのような判断方法でもよい。例えば、組電池６０からセットコイル５３ｂに励磁電流Ｉｓを供給することにより、励磁電流供給前と比較してＡ点の電圧Ｖ１が変化した場合、接点５３ａをクローズ（正常）と判断し、Ａ点の電圧Ｖ１が変化しない場合、接点５３ａをオープン（故障）と判断してもよい。

【符号の説明】

【0083】

１０ 車両
５０ バッテリ（蓄電装置）
５３ リレー
５３ａ 接点
５３ｂ セットコイル（第１コイル）
５３ｃ スイッチ
５３ｄ リセットコイル（第２コイル）
５３ｅ スイッチ
５４ 電流検出部
６０ 組電池
１１０ 放電回路
１２０ 冗長回路
１５０ 管理装置（故障診断装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】