JP2014052296A - 監視装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】負荷側から起動信号を受け取れない場合に対処すること。
【解決手段】蓄電素子である二次電池１０の状態を監視する監視装置３０であって、前記二次電池１０の状態を計測する計測部４１と、前記監視装置３０を定められた起動周期Ｔでスリープ状態から起動させ、前記計測部に前記二次電池の状態を計測させるウェイクアップタイマ３５と、前記計測部４１の計測値が前回計測から変化した場合に、前記起動周期Ｔを変更するＣＰＵ３１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電素子の状態を監視する技術に関する。
下記特許文献１には、電圧監視ユニットに電圧計測モードとスリープモードを、交互に実行させることで、二次電池の消費電力を抑えるようにする技術が開示されている。
特開平８−１４０２０４公報
二次電池を監視する電池監視装置は通常、電池使用時には負荷側から起動信号を受け取って起動し、監視装置がスリープモードから電圧計測モードに切り替わるため、電池使用中、二次電池の状態を継続的に監視できる。
ところが、例えば負荷から取り外された状態で二次電池が使用されたり、負荷側との通信に不調があったりして、負荷側から起動信号を受け取ることができない場合がある。しかし、従来、このような場合に対処することについて検討されていなかった。尚、この種の問題は、二次電池以外にキャパシタ等でも同様に発生する。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、負荷側から起動信号を受け取れない場合に対処することを目的とする。
本発明は、蓄電素子の状態を監視する監視装置であって、蓄電素子の状態を監視する監視装置であって、前記蓄電素子の状態を計測する計測部と、監視装置の電力供給状態を、監視状態と、当該監視状態よりも電力消費を抑制した低電力消費状態とに切り替える電力供給切替部と、前記電力消費状態が前記電力抑制状態に切り替わった後、時間のカウントを開始し、そのカウント時間が起動周期に達したことに基づき起動信号を出力するウェイクアップタイマと、制御装置を備え、電力供給切替部は、前記ウェイクアップタイマが前記起動信号を出力するごとに、前記起動周期で、前記低電力消費状態から前記監視状態に切り替え、前記制御装置は、前記電力供給状態が前記監視状態である場合、前記計測部に前記蓄電素子の状態を計測させる計測処理と、前記計測部の計測値と基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記起動周期を変更する周期変更処理と、を実行する構成を有する。
この監視装置は、電力供給状態が監視状態である場合、前記蓄電素子の状態を計測し、その計測値と基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記起動周期を変更する。即ち、監視装置は、ウェイクアップタイマの起動周期に従って蓄電素子の状態を自発的に測定し、且つ、その測定値と基準値との比較結果に基づいて起動周期を変更する。これにより、仮に、負荷側から起動信号を受け取れない場合でも、蓄電素子の状態を測定可能であり、しかも、測定値と基準値との比較結果に応じて起動周期を自動で変更させることができる。
また、監視装置は、前記計測部の計測値が変化した場合に、前記起動周期を変更する構成でもよい。尚、計測値が変化した場合とは、前回や前々回など過去の計測値や予め設定された値など比較対象となる基準値に対して計測値の数値が変化した場合を意味する。
この監視装置では、計測値に変化があれば、起動周期が変更されるので、監視装置による監視頻度が多くなる。そのため、負荷側から起動信号を受け取れない状態で二次電池等の蓄電素子が使用されていることを早期に検出できる。また、仮に、二次電池等の蓄電素子の状態が変化していても、二次電池等の蓄電素子の未監視状態が長時間続くことがないので、二次電池等の蓄電素子が過充電や過放電など異常な状態に入ることを未然に防止できる。
この発明の実施態様として以下の構成とすることが好ましい。
・前記制御装置は、前記計測値の変化量に応じて、前記起動周期を変更する。
・前記制御装置は、スリープモードへの移行時に、前記蓄電素子の電圧が満充電電圧に近い値であった場合に、前記起動周期を初期値から短く変更する。
・前記計測部は前記蓄電素子の電圧と電流値を計測し、前記制御装置は、前記蓄電素子の電圧が変化し、かつ前記蓄電素子に電流が流れている場合に、前記起動周期の変更を行う。
・前記蓄電素子は、正極にオリビン型リン酸鉄を用いたオリビン鉄系リチウムイオン二次電池である。
本発明は、蓄電素子の状態を監視する監視装置であって、前記蓄電素子の状態を計測する計測部と、前記監視装置を定められた起動周期でスリープ状態から起動させ、前記計測部に前記蓄電素子の状態を計測させるウェイクアップタイマと、前記計測部の計測値が変化しなかった場合に、前記起動周期を変更する制御装置とを備える。
本発明によれば、負荷側から起動信号を受け取れない場合に対処することが可能である。
本発明の実施形態１に係る監視装置の電気的構成を示すブロック図 起動周期変更シーケンスの処理の流れを示すフローチャート図 電池電圧に変化がない場合の監視装置の起動周期を示す図 電池電圧に変化がある場合の監視装置の起動周期を示す図 実施形態２に係る起動周期変更シーケンスの処理の流れを示すフローチャート図 監視装置の起動周期を示す図 オリビン鉄系リチウムイオン二次電池の充電特性を示す図 実施形態３に係る起動周期変更シーケンスの処理の流れを示すフローチャート図 他の実施形態に係る起動周期変更シーケンスの処理の流れを示すフローチャート図
＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図４によって説明する。
監視装置３０は、蓄電素子の一例である二次電池１０と一体的に組み込まれ、二次電池１０の状態、具体的には電池電圧や電池温度、電流値を監視するものである。監視装置３０の構成は、図１に示す通りであり、ＣＰＵ３１、クロック発振器３３、ウェイクアップタイマ３５、ウォッチドッグタイマ３７、計測部４１、Ａ／Ｄコンバータ４３、ＲＡＭ４５、ＲＯＭ４７、通信インターフェース４９、電力供給切替部５１を含む構成となっている。尚、ＣＰＵ３１が制御装置の一例であり、ＲＡＭ４５はメモリの一例である。
計測部４１は、二次電池１０の電池電圧（端子間電圧）や電池温度、電流値を計測する機能を担うものである。Ａ／Ｄコンバータ４３は、二次電池１０の電池電圧や電池温度、電流値などの計測値をデジタル値に変換してＣＰＵ３１に出力するものである。ＣＰＵ３１は、Ａ／Ｄコンバータ４３を通じて取り込まれる二次電池１０の電池電圧や電池温度の情報を解析して二次電池１０に異常がないか、電池の状態を監視するものである。ＲＡＭ４５はＣＰＵ３１のワーキングメモリとして使用されるものである。ＲＯＭ４７は後述する起動周期変更シーケンスを実行するためのプログラムや各種演算に必要なデータなどが記憶されている。
電力供給切替部５１は、後述する内部起動信号Ｓ１、スリープ信号Ｓａ、外部起動信号Ｓｂを受けることにより、監視装置３０の電力供給状態を、監視状態とスリープ状態とに切り替える。スリープ状態は、低電力消費状態の一例である。また、監視装置３０には、計測モードとスリープモード（低消費電力モード）の２つのモード設定がある。計測モードは、監視装置３０の電力供給状態を監視状態に維持して継続的に、二次電池１０の電池電圧、電池温度、電流値を計測して電池の状態を監視するモードであり、監視装置３０の全てに電力が供給される。
スリープモードは、電池の監視とスリープ状態（休止とも言う）を繰り返すモードである。電力供給切替部５１は、スリープモード中、ウェイクアップタイマ３５からの内部起動信号Ｓ１を、起動周期Ｔごとに受けるたびに、監視装置３０の電力供給状態を、スリープ状態から監視状態に一時的に切り替える。そして、監視装置３０は、この監視状態中だけ、電池の状態を監視し、その後、スリープ状態に復帰する。尚、ウェイクアップタイマ３５は、起動周期Ｔをカウントして内部起動信号Ｓ１を出力することにより、監視装置３０を定められた起動周期Ｔでスリープ状態から起動させ、監視装置３０の計測部４１に二次電池１０の電池電圧、電流、温度を計測させる機能を果たしている。
スリープ状態では、監視装置３０のうち、クロック発振器３３、ウェイクアップタイマ３５、通信インターフェース４９、電力供給切替部５１だけに電力が供給され、それ以外の各部に対する電力の供給は停止されることから、二次電池１０の電力消費を抑えることが可能となる。なお、監視装置３０をスリープ状態にすることで、二次電池１０の電力消費を抑えることが出来るのは、監視装置３０が二次電池１０から電力の供給を受けているからである。
尚、計測モードとスリープモードのモード移行は、負荷側の制御系（例えば、二次電池１０が車載されているケースであれば、車載のＥＵＣ）から出力される２つのスリープ信号Ｓａ、外部起動信号Ｓｂで制御する構成となっている。すなわち、負荷側の制御系は、二次電池１０の未使用状態が一定時間続く場合などスリープモードへの移行条件が検出された時点で、通信インターフェース４９を通じてスリープ信号Ｓａを出力して監視装置３０をスリープモードに移行させる。
また、負荷側の制御系は、電池を使用する際には、通信インターフェース４９を通じて、外部起動信号Ｓｂを出力して監視装置３０を計測モードに移行させる。従って、監視装置３０が適切に負荷に接続されており、二次電池１０が負荷から外部起動信号Ｓｂを受けることが出来る状態にあれば、電池使用時には、監視装置３０により二次電池１０の使用状態が監視されることになる。
ところが、負荷から取り外された状態で二次電池１０が使用された場合や、負荷側との通信に不調がある場合、負荷側から外部起動信号Ｓｂを受け取ることができないので、監視装置３０はスリープモードのままになる場合があり、予め設定された一定周期で電池を監視することになる。そのため、二次電池１０が不正な充電をされた時など場合によっては、電池の監視から次の監視までの間に電池が異常な状態、例えば電池電圧が使用禁止領域（過充電や過放電など）に入る恐れがある。
そこで、本実施形態では、監視装置３０は、スリープモードにおいて、二次電池１０の電池電圧が前回計測値から変化があった場合に、起動周期Ｔを変更して、二次電池１０の監視サイクルを短くすることにより、負荷側から外部起動信号Ｓｂを受け取れない状態で二次電池が使用されていることを早期に検出すると共に、二次電池１０が使用禁止領域に入ることを未然に防止する。
以下、図２を参照して、監視装置３０の起動周期Ｔを変更する起動周期変更シーケンスの説明を行う。尚、二次電池１０、充電器２０およびリレーＲおよび監視装置３０は負荷側に搭載されているものとし、ウェイクアップタイマ３５の設定時間、すなわち起動周期Ｔの初期値は例えば６０ｓｅｃであるものとし、後述する連続変化回数Ｋの初期値は０回であるものとする。
起動周期変更シーケンスは、計測モードからスリープモードへの移行条件が検出され、負荷側から監視装置３０にスリープ信号Ｓａが出力されることを条件に開始される。
監視装置３０はスリープ信号Ｓａを受けると、スリープモードに移行して消費電力を抑えるスリープ状態となる。すなわち、クロック発振器３３、ウェイクアップタイマ３５、通信インターフェース４９だけが電力の供給を受けて動作状態となり、それ以外の各部に対する電力の供給は停止される（Ｓ１０）。
ウェイクアップタイマ３５はスリープ状態への移行後、時間の計時を開始し、設定時間に達すると、ＣＰＵ３１に内部起動信号Ｓ１を出力する。ここでは、設定時間の初期値は６０ｓｅｃであることから、スリープ状態への移行時から６０ｓｅｃが経過した時点で、ウェイクアップタイマ３５からＣＰＵ３１に内部起動信号Ｓ１を出力されることになる。
ＣＰＵ３１は内部起動信号Ｓ１を受けると、監視装置３０の各部を通電させ、監視装置３０を起動させる（Ｓ２０、Ｓ３０）。その後、二次電池１０の電池電圧や電池温度、電流値を計測する処理が計測部４１により実行される。
そして、計測部４１にて計測された計測値は、Ａ／Ｄコンバータ４３にてデジタル値に変更された後、ＣＰＵ３１に取り込まれ、ＲＡＭ４５に記憶される（Ｓ４０ 計測処理の一例）。計測値が取り込まれると、ＣＰＵ３１は計測値が変化したか判定する。具体的には、ＣＰＵ３１は、二次電池１０の電池電圧の今回の計測値が、ＲＡＭ４５に記憶されている前回計測値（基準値の一例）から変化したか判定する（Ｓ５０）。尚、判定基準としては、二次電池１０の電池電圧が前回計測値から所定値以上（例えば、０．０５Ｖ以上）変化した場合に、変化ありと判定することが好ましい。このようにすれば、使用状況により起こり得る電池電圧の微小な変化（不正な充電等されてなくても起こり得る電圧変化）により、変化ありと判定されることがない。また、初回判定では、前回計測値は存在しないので、スリープモードに入る直前の計測モードで計測した最新の計測値を、前回計測値として判定を行う。ここでは計測値に変化がなかったものとして説明を続ける。
その後、処理はＳ７０に移行し、ウェイクアップタイマ３５の設定時間が初期値に維持される。その後、処理はＳ１０に戻り、監視装置３０はスリープ状態に再び移行する。そして、ウェイクアップタイマ３５は設定時間に達すると、ＣＰＵ３１に内部起動信号Ｓ１を出力して、監視装置３０を起動させる（Ｓ２０、Ｓ３０）。
これにより、監視装置３０が起動して、二次電池１０の電池電圧や電池温度、電流値が計測される。二次電池１０の電池電圧に変化がなければ、Ｓ５０でＮＯ判定されることから、変化回数Ｋは０回とされ（Ｓ６０）、ウェイクアップタイマ３５の設定時間は、初期値に維持される（Ｓ７０）。
従って、電池電圧１０が前回計測値から変化しない状態が続けば、監視装置３０は、図３に示すように、初期値の時間間隔で起動して二次電池１０の状態を監視する状態を繰り返す状態となる。
さて、搭載されていた二次電池１０が充電器２０およびリレーＲごと負荷から取り外されて充電された場合や、一緒に組み込まれている充電器２０以外の充電器により充電された場合、たとえ監視装置３０がスリープモードにあっても、図４に示すように、二次電池１０の電池電圧は上昇して前回計測値から変化する。そのため、ＣＰＵ３１は、Ｓ５０の判定でＹＥＳと判定し、変化回数Ｋに１加算し（Ｓ８０）、加算後の変化回数Ｋが閾値回数Ｋｔｈ（例えば２回）未満であると判断し（Ｓ９０：ＹＥＳ）、且つ、Ｓ４０での今回の測定値が、閾値電圧以下であると判断した場合（Ｓ１００：ＮＯ）、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を第１変更値（例えば３０ｓｅｃ）に変更して、監視装置３０の起動周期Ｔを短くする（Ｓ１１０）。これにより、例えば図４に示すように、監視装置３０の起動周期Ｔが初期値の６０ｓｅｃから３０ｓｅｃに変更される。
そのため、監視装置３０は、次に監視を行う時には、第１変更値の時間間隔で起動する。そして、ＣＰＵ３１は、監視の結果、電池電圧に変化がなければ（Ｓ５０：ＮＯ）、変化回数Ｋを０回に初期化し（Ｓ６０）、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を初期値に戻す（Ｓ７０）。一方、ＣＰＵ３１は、電池電圧が前回計測値から変化する状態が更に１回だけ続き（Ｓ５０：ＹＥＳ）、Ｓ４０での今回の測定値が閾値電圧以下である場合（Ｓ１００：ＮＯ）、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を第１変更値に維持する（Ｓ１１０）。なお、閾値電圧は、二次電池１０の満充電電圧付近であることが好ましい。
そのため、二次電池１０の電池電圧が時間軸に対して変化（図４の例では比例的に変化）する状態が続く場合、監視装置３０は、３０ｓｅｃの間隔で起動して二次電池１０の監視を繰り返す状態となる。
ＣＰＵ３１は、電池電圧の変化が数回続けば、負荷側から外部起動信号Ｓｂを受け取れない状態で二次電池１０が使用されていると、判断できる。そこで、ＣＰＵ３１は、変化回数Ｋが閾値回数Ｋｔｈを超えたと判断した場合（Ｓ９０：ＮＯ）、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を、第１変更値よりも短い第２変更値（例えば２０ｓｅｃ）に変更して（Ｓ１２０）、監視装置３０の起動周期Ｔを更に短くするので、数回の計測に要する時間が短くて済む。なお、Ｓ５０，Ｓ７０，Ｓ１００，Ｓ１２０は、周期変更処理の一例である。
従って、監視装置３０の起動周期Ｔを初期値から変更しない場合に比べて、負荷側から外部起動信号Ｓｂを受け取れない状態で二次電池１０が使用されている事を早期に検出できる。尚、負荷側から外部起動信号Ｓｂを受け取れない状態で二次電池１０が使用されていることを検出した場合、監視装置３０のＣＰＵ３１は、異常を報知する処理、例えば異常報知灯を点灯したり、ブザーを鳴らす等の処理を行う（Ｓ１３０）。
また、監視装置３０の起動周期Ｔを短くすることで、二次電池１０の監視サイクルが短くなるので、ＣＰＵ３１は、過充電に入る前にリレーＲを切って（Ｓ１３０）、充電を停止させることで、二次電池１０が過充電になることを未然に防止できる。
また、ＣＰＵ３１は、変化回数Ｋが閾値回数Ｋｔｈ未満であると判断しても（Ｓ９０：ＹＥＳ）、Ｓ４０での今回の測定値が閾値電圧を超えると判断した場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を、第２変更値に変更する（Ｓ１２０）。これにより、図４に示すように、監視装置３０の起動周期Ｔが更に短く変更されるため、二次電池１０が過充電に入ることをより確実に防止できる。
＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図５から図７によって説明する。実施形態１では、二次電池１０の電池電圧が時間軸に対して比例的に推移する例を挙げて、監視装置３０の起動周期Ｔを６０ｓｅｃから３０ｓｅｃに変更する例を挙げた。
実施形態２では、電池電圧の計測値の変化量に応じて、監視装置３０の起動周期Ｔを変更する。具体的には、ＣＰＵ３１は、電池電圧に変化があると判断した場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、前回測定値から今回測定値までの変化量を算出し（Ｓ２１０）、その変化量が大きい程、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を短い値に変更する（Ｓ２２０）。これにより、電池電圧の計測値の変化量が大きい程、起動周期Ｔが短くなる。例えば、図６に示すように、電池電圧が時間軸に対して二次曲線に近いカーブで推移する場合には、時間の経過と共に、監視装置３０の起動周期Ｔが短く設定される。
このようにすれば、電池電圧の変化量が大きくなって満充電電圧に近くなると、起動周期Ｔが短くなって、監視装置３０による二次電池１０の監視頻度が多くなる。そのため、二次電池１０が過充電になることを未然に防止できる。尚、図６に示すように充電終期に電圧が急激に増加する特性を示す二次電池としては、オリビン鉄系リチウムイオン二次電池が知られている。オリビン鉄系電池は、リチウムイオン電池の一種であり、正極にオリビン型リン酸鉄、すなわちリン酸鉄リチウム(ＬｉＦｅＰＯ４)が用いられ、負極には、例えばカーボンなどが用いられる。オリビン鉄系リチウムイオン二次電池は、図７に示すように、満充電電圧が約３．５Ｖであるので、満充電電圧に近い３．４５Ｖ〜３．５Ｖの間で、起動周期Ｔが短くなるように設定しておくと、満充電付近で電池の監視頻度が増えるので、オリビン鉄系リチウムイオン二次電池１０が過充電に入ることをより確実に防止できる。
＜実施形態３＞
次に、実施形態３を図８によって説明する。実施形態３は、実施形態２の起動周期変更シーケンスに対してＳ３とＳ５の処理を追加したものであり、それ以外の処理（具体的には、Ｓ１０〜Ｓ２２０の処理）は、実施形態２の起動周期変更シーケンスと共通している。従ってここでは、相違点であるＳ３とＳ５の処理についてのみ説明を行う。
図８に示すように、実施形態３では、スリープモードへの移行条件が検出され、負荷側からスリープ信号Ｓａが出力されると、まず、監視装置３０は、計測モード時に計測した二次電池１０の最新の電池電圧が、満充電電圧付近か判定する処理を行う（Ｓ３）。具体的には、最新の電池電圧を予め設定した上記閾値電圧Ｖｔｈ（満充電電圧に近い数値）と比較して、最新の電池電圧が閾値電圧Ｖｔｈを上回っていれば、満充電電圧付近と判定され（判定ＹＥＳ）、閾値電圧Ｖｔｈを下回る場合には、満充電電圧付近でないと判定される（判定ＮＯ）。
満充電電圧付近でないと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理はＳ１０に移行する。Ｓ１０への移行後の処理は、実施形態１と同様であり、二次電池１０の電池電圧が前回計測値から変化しない場合には、監視装置３０は、６０ｓｅｃの起動周期Ｔで起動して二次電池１０を監視し、電池電圧に変化があれば、起動周期Ｔを変更する。
次に、満充電電圧付近と判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、処理はＳ５に移行する。Ｓ５では、ＣＰＵ３１により、ウェイクアップタイマ３５の設定時間が初期値からそれより短い時間に変更される。ウェイクアップタイマ３５の設定時間の初期値は６０ｓｅｃであることから、Ｓ５では、ウェイクアップタイマ３５の設定時間がそれより短い時間、例えば３０ｓｅｃに設定される。そのため、監視装置３０はスリープモードへの移行当初から、初期設定より短い起動周期Ｔで起動し、二次電池１０を監視することになる。
このように、計測モードからスリープモードへの移行前の段階で、二次電池１０の電池電圧が満充電付近である場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを当初から短くしておけば、二次電池が過充電になることを未然に防止することが可能となる。
＜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。
（１）上記実施形態では、監視装置３０で二次電池１０の状態を監視する例を示したが、監視装置３０の監視対象は、蓄電素子（電気を蓄える素子）であればよく、二次電池１０以外にもキャパシタの状態を監視するようにしてもよい。また、上記実施形態では、制御装置をＣＰＵ３１により構成した例を示したが、ハード回路により構成してもよい。
（２）上記実施形態では、二次電池１０の電池電圧が前回の計測値から変化があった場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更する例を挙げた。これ以外にも、例えば、二次電池１０の電池温度が前回の計測値から変化があった場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更してもよい。二次電池１０の状態を示す情報は、電池温度以外にも、ＳＯＣ（State of Charge）や電流値、電池内圧など、電池が異常となる可能性を検知できるものであればよい。例えば、電流を例にとると、自動車の駐車中に二次電池１０にて消費される暗電流が１００ｍＡ以下のシステムにおいて、暗電流が正常値、すなわち１００ｍＡ未満であれば、監視装置３０の起動周期Ｔを６０秒（初期値）とする。一方、１００ｍＡ以上であれば、起動周期Ｔを一律３０秒周期に設定するか、暗電流のレベルに応じて、起動周期Ｔを段階的に短くする。例えば、二次電池１０の容量が６０Ａｈで、暗電流が１００ｍＡ〜０．１ＣＡ（６Ａ）未満の場合、起動周期Ｔを３０秒とし、暗電流が０．１ＣＡ（６Ａ）〜０．５ＣＡ（３０Ａ）の場合、起動周期Ｔを２０秒とし、暗電流が０．５ＣＡ（３０Ａ）以上の場合、起動周期Ｔを１０秒とする。また、上記以外にも、複数の計測値に基づいて起動周期Ｔを決定するようにしてもよい。例えば、電流と電池電圧を組み合わせ、双方が設定レベル以上である場合には、いずれか一方のみ設定レベルを超えている場合に比べて、起動周期Ｔをさらに早めるようにしてもよい。なお、この場合、測定部４１が、二次電池１０に流れる電流を測定する電流センサであり、各図中の「測定」および「測定値」は、電流センサによる電流の測定および測定値になる。
（３）上記実施形態では、二次電池１０の計測値が前回の計測値から変化した場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更する例を挙げた。二次電池１０の計測値の比較対象である基準値は、前回の計測値以外にも、前々回の計測値や、ＲＡＭ４５に予め記憶された値であってもよく、二次電池１０の計測値が前々回の計測値等から変化があった場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更してもよい。
（４）上記実施形態では、二次電池１０の電池電圧が前回の計測値に対して大きくなる方向に変化する場合（充電）を例示したが、本発明は電池電圧が前回の計測値に対して小さくなる方向に変化する場合（放電）に、適用することも可能である。尚、電池電圧が前回の計測値から小さくなる方向に変化した場合も、大きくなる方向に変化した場合と同様に、起動周期Ｔを短くして、監視装置３０の監視サイクルを短くすればよい。
（５）上記実施形態では、監視装置３０は、負荷側より出力されるスリープ信号Ｓａを受けて計測モードからスリープモードに移行する例を示したが、外部機器からの信号を受け取らずに、監視装置３０がスリープモードへの移行条件を自ら検出して、スリープモードへ移行するようにしてもよい。
（６）上記実施形態では、スリープ信号Ｓａと外部起動信号Ｓｂを別々の信号としたが、２つの信号Ｓａ、Ｓｂを１つの信号にして、信号レベルの「Ｈｉｇｈ」／「Ｌｏｗ」によって監視装置３０のモード移行を制御するようにしもよい。
（７）上記実施形態では、二次電池１０の電池電圧が前回計測から変化した場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更する例を挙げたが、電流が流れていることを変更条件に加えて、二次電池１０の電池電圧が前回計測から変化し、かつ二次電池１０に電流が流れている場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更するようにしてもよい。このようにすれば、次の点で効果的である。一般に、充放電が終了してからしばらくの間は電池電圧が変化する領域があることから、電池電圧の変化だけを起動周期Ｔの変更条件にすると、不正な充電がされていない、通常の状態でも、起動周期Ｔが変更されてしまう可能性がある。この点、起動周期の変更条件に電流が流れていること加えておけば、通常の状態では起動周期Ｔは変更されず、不正な使用（例えば充電）がされた場合にだけ、起動周期Ｔを変更できる。
（８）実施形態２では電池電圧の計測値の変化量が大きい程、起動周期Ｔを短くする例を説明したが、計測値の変化量に応じて起動周期Ｔが変更されるものであればよく、例えば、監視装置３０の起動周期Ｔを、次のパターンに従って変更してもよい。図７に示すようにオリビン鉄系リチウムイオン二次電池は、満充電電圧が約３．５Ｖであり、通常、３．３Ｖ〜３．５Ｖが使用される。この場合、電池の使用範囲Ｅは３．３Ｖ〜３．５Ｖまでの２００ｍＶであり、その１０パーセントは２０ｍＶである。したがって、計測値に変化がない場合の起動周期Ｔを初期値の６０ｓｅｃとし場合に、計測値が前回計測から使用範囲Ｅの１割に相当する２０ｍＶ変化した場合には、起動周期Ｔを６０ｓｅｃからその１/２倍の３０ｓｅｃに変更する（パターン１）。また、計測値が使用範囲の２０パーセントに相当する４０ｍＶ変化した場合には、起動周期Ｔを６０ｓｅｃからその１/４倍の１５ｓｅｃに変更する（パターン２）。また、計測値が２０ｍＶ変化して起動周期Ｔを初期値の６０ｓｅｃから３０ｓｅｃに変更した後、次の計測で計測値が４０ｍＶ変化した場合には、起動周期Ｔを３０ｓｅｃからその１/２倍の１５ｓｅｃに変更し、計測値が前回の変化量と同じ２０ｍＶの変化であった場合には、起動周期Ｔを３０ｓｅｃのままとする（パターン３）。また、起動周期Ｔの変更のさせ方は、上記のように計測値の変化量に応じた定数（１/２や１/４）を起動周期Ｔに掛け算する方法に他に、計測値の変化量の大きさに応じて定数（２０ｓｅｃ、４０ｓｅｃ）を起動周期Ｔから減算するものであってもよい。
（９）上記実施形態では、二次電池１０の電池電圧が前回の計測値から変化があった場合に、監視装置３０の起動周期Ｔを変更する例を挙げたが、二次電池１０の電池電圧が前回の計測値等から変化しなかった場合に、起動周期Ｔを変更するようにしてもよい。具体的には、計測値に変化がない場合には、二次電池１０が不正に使用されている可能性が低いので、監視装置３０の起動周期を長くしても、二次電池１０が異常を来す可能性は低い。そのため、起動周期Ｔが初期値の６０ｓｅｃであったとすると、計測値に変化がなかった場合、起動周期Ｔを９０ｓｅｃや１２０ｓｅｃなど初期値より長くするとよい。起動周期Ｔを長くすれば、それだけ、監視装置２０の消費電力を抑えることが出来るので効果的である。尚、二次電池１０の電池電圧が前回の計測値等から変化がなかった場合に起動周期Ｔを変更する制御は、変化があった場合に起動周期Ｔを変更する制御と併用するとよい。すなわち、図９に示すように、ＣＰＵ３１は、電池電圧に変化があると判断した場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、前回測定値から今回測定値までの変化量を算出し（Ｓ２１０）、その変化量が大きい程、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を短い値に変更する（Ｓ２２０）。一方、ＣＰＵ３１は、電池電圧に変化がないと判断した場合（Ｓ５０：ＮＯ）、前回測定値から今回測定値までの変化量を算出し（Ｓ３１０）、その変化量が大きい程、ウェイクアップタイマ３５の設定時間を長い値に変更してもよい（Ｓ３２０）。
１０・・・二次電池 ２０・・・充電器 ３０・・・監視装置 ３１・・・ＣＰＵ ３５・・・ウェイクアップタイマ ４１・・・計測部 Ｔ・・・起動周期 Ｓ１・・・内部起動信号 Ｓａ・・・スリープ信号 Ｓｂ・・・外部起動信号

Claims (7)

  1. 蓄電素子の状態を監視する監視装置であって、
    前記蓄電素子の状態を計測する計測部と、
    監視装置の電力供給状態を、監視状態と、当該監視状態よりも電力消費を抑制した低電力消費状態とに切り替える電力供給切替部と、
    前記電力消費状態が前記電力抑制状態に切り替わった後、時間のカウントを開始し、そのカウント時間が起動周期に達したことに基づき起動信号を出力するウェイクアップタイマと、
    制御装置を備え、
    電力供給切替部は、前記ウェイクアップタイマが前記起動信号を出力するごとに、前記起動周期で、前記低電力消費状態から前記監視状態に切り替え、
    前記制御装置は、
    前記電力供給状態が前記監視状態である場合、前記計測部に前記蓄電素子の状態を計測させる計測処理と、
    前記計測部の計測値と基準値とを比較し、その比較結果に基づいて前記起動周期を変更する周期変更処理と、を実行する構成を有する、監視装置。
  2. 前記制御部は、
    前記周期変更処理では、前記計測部の計測値が基準値から変化したかを判断し、変化したと判断した場合に、前記起動周期を変更する、請求項１に記載の監視装置。
  3. 前記制御装置は、前記計測値の変化量に応じて、前記起動周期を変更する請求項１または２に記載の監視装置。
  4. 前記制御装置は、前記蓄電素子の電圧が満充電電圧に近い値であるかどうかを判断し、近い値であると判断した場合に、前記起動周期を初期値から短く変更する請求項１から３のいずれか一項に記載の監視装置。
  5. 前記計測部は前記蓄電素子の電圧と電流値を計測し、
    前記制御装置は、前記蓄電素子の電圧が変化し、かつ前記蓄電素子に電流が流れている場合に、前記起動周期の変更を行う請求項１から４のいずれか一項に記載の監視装置。
  6. 前記蓄電素子は、正極にオリビン型リン酸鉄を用いたオリビン鉄系リチウムイオン二次電池である請求項１から５のいずれか一項に記載の監視装置。
  7. 前記制御装置は、
    前記周期変更処理では、前記計測部の計測値が基準値から変化しないかを判断し、変化したと判断した場合に、前記起動周期を変更する、請求項１から５のいずれか一項に記載の監視装置。
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