JP2014217146A - 電池監視装置、及び、電池ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】
断線箇所の特定や復帰処理を行うことができる電池監視装置、及び、電池ユニットを提供する。
【解決手段】
電池監視装置は、電池セルを含む複数の電池スタックの外部に配設される第1制御部と、前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンとを含み、前記第1制御部は、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部に送信データを送信した後の所定の期間内に、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部から応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する。
【選択図】図1
断線箇所の特定や復帰処理を行うことができる電池監視装置、及び、電池ユニットを提供する。
【解決手段】
電池監視装置は、電池セルを含む複数の電池スタックの外部に配設される第1制御部と、前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンとを含み、前記第1制御部は、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部に送信データを送信した後の所定の期間内に、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部から応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、電池監視装置、及び、電池ユニットに関する。
従来より、各監視ICは、各監視ICのうちの他の監視ICから出力信号を入力すると共に、当該他の監視ICが当該他の監視ICに対応するスイッチング手段を当該出力信号に従って駆動すると同時に、対応するスイッチング手段を当該出力信号に従って駆動する駆動回路をそれぞれ備える電池監視装置がある。
各監視ICに対応する各スイッチング手段は、いずれかの監視ICが出力した出力信号に従って各監視ICの駆動回路によってそれぞれ同時に駆動される(例えば、特許文献1参照)。
ところで、従来の複数組電池の状態監視ユニットでは、各監視ICを接続する信号線が断線した場合に、断線箇所の特定や復帰処理を行うことができないという課題がある。
そこで、本発明は、断線箇所の特定や復帰処理を行うことができる電池監視装置、及び、電池ユニットを提供することを目的とする。
本発明の一局面の電池監視装置は、電池セルを含む複数の電池スタックの外部に配設される第1制御部と、前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンとを含み、前記第1制御部は、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部に送信データを送信した後の所定の期間内に、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部から応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する。
本発明によれば、断線箇所の特定や復帰処理を行うことができる電池監視装置、及び、電池ユニットを提供できるという効果が得られる。
以下、本発明の電池監視装置、及び、電池ユニットを適用した実施の形態について説明する。
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1の電池監視装置及び電池ユニットを示す図である。
図1は、実施の形態1の電池監視装置及び電池ユニットを示す図である。
実施の形態1の電池ユニット100は、主な構成要素として、ECU(Electric Control Unit:電子制御装置)110と、スタック120及び130とを含む。スタック120及び130は、それぞれ、複数のセル150とIC(Integrated Circuit:集積回路)チップ160を含む。実施の形態1の電池監視装置は、ECU110と、スタック120及び130に含まれるICチップ160とによって構成される。
なお、図1には、電池ユニット100の平面視での配置の一例を概略的に示す。ECU110とスタック120及び130との配置は、図1に示すパターンに限られず、他のパターンによる配置であってもよい。
電池ユニット100は、例えば、電気自動車の駆動装置を駆動するための電力を出力する電源として用いられる装置である。ここで、電気自動車の駆動装置とは、電池ユニット100の電力を用いて走行用モータを駆動することにより車両を駆動させる装置である。
なお、電気自動車は、電力を用いて走行用モータを駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電気自動車は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータであるハイブリッド自動車(HV(Hybrid Vehicle))、動力源が走行用モータのみである電気自動車(EV(Electric Vehicle))を含む。
ECU110は、電池ユニット100のスタック120及び130の電圧制御処理を実行する制御装置であり、第1制御部の一例である。ECU110は、電圧制御部110A、及びメモリ110Bを含む。メモリ110Bはデータの書き込み及び読み出しが可能な不揮発性メモリである。なお、ECU110は、スタック120及び130の認証処理を行う認証部をさらに有していてもよい。
また、ECU110による電圧制御処理については後述することとし、ここでは、図1を用いて、ECU110とスタック120、130の物理的な構成について主に説明する。
スタック120と130は、同様の構成を有し、ケーブル140で直列に接続されている。このため、ここでは、スタック120の構成について詳しく説明する。
スタック120は、複数のセル150とICチップ160を含む。図1には、スタック120に含まれる複数のセル150のうち、両端に位置する8つのセル150H1、150H2、150H3、150H4、150L1、150L2、150L3、150L4を示す。
なお、以下では、セル150H1、150H2、150H3、150H4、150L1、150L2、150L3、150L4と、セル150L4及びセル150H1との間に位置するセル150(図示を省略)とを特に区別しない場合には、単にセル150と称す。
各セル150には+と−の符号で正極性端子と負極性端子の位置を示す。スタック120に含まれる複数のセル150は、接続部151によって直列に接続されている。
セル150H1、150H2、150H3、150H4は、接続部151H1、151H2、151H3によって直列に接続されている。また、セル150H4の正極性端子(+)は、接続部151H4を介してケーブル140の一端140Aに接続されており、セル150H1の負極性端子(−)は接続部151Aに接続されている。
同様に、セル150L1、150L2、150L3、150L4は、接続部151L1、151L2、151L3によって直列に接続されている。また、セル150L4の正極性端子(+)は、接続部151L4を介して図示しないセル150の負極性端子(−)に接続されており、セル150L1の負極性端子(−)は接続部151Bに接続されている。
なお、接続部151A、151H1、151H2、151H3、151H4、接続部151B、151L1、151L2、151L3、151L4を特に区別しない場合には、単に接続部151と称す。
また、セル150L4とセル150H1との間に位置する複数のセル150(図示を省略)は、図示しない接続部151によって直列に接続されている。これにより、スタック120に含まれる複数のセル150は、接続部151によって直列に接続されている。
従って、スタック120に含まれる複数のセル150のうち、最も電位が高いのはセル150H4であり、最も電位が低いのはセル150L1である。
各セル150は、例えば、リチウムイオン二次電池であり、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う二次電池である。ここでは、リチウムイオン二次電池のことをリチウムイオン電池と称する。リチウムイオン電池は、過充電や過放電に弱いことから、保護回路を設け、過充電保護、過放電保護、及び過電流保護を行う。過充電保護、過放電保護、及び過電流保護は、ECU110とICチップ160とが協働することによって行われる。
ICチップ160は、スタック120に含まれるセル150を4つずつ管理するように構成されている。図1には、セル150H1、150H2、150H3、150H4に接続されるICチップ160Hと、セル150L1、150L2、150L3、150L4に接続されるICチップ160Lを示す。
図示を省略するが、セル150L4とセル150H1との間に位置する複数のセル150については、4つのセル150に対して、1つのICチップ160が接続されている。すなわち、スタック120には、4の倍数個のセル150が含まれており、4つのセル150に対して、1つのICチップ160が接続されている。
ここで、1つのICチップ160に接続される4つのセル150をブロック150Bと称する。すなわち、セル150H1、150H2、150H3、150H4は、ブロック150BHを構成し、セル150L1、150L2、150L3、150L4は、ブロック150BLを構成する。
また、スタック120に含まれる複数のICチップ160(ICチップ160H、160Lを含む)を特に区別しない場合には、単にICチップ160と称す。各ICチップ160は、第2制御部の一例である。
ICチップ160Hは、5本のケーブル161を介して、接続部151A、151H1、151H2、151H3、151H4に接続されている。ICチップ160Hは、5本のケーブル161を介して、セル150H1、150H2、150H3、150H4の各々の両端間電圧を検出する。
同様に、ICチップ160Lは、5本のケーブル161を介して、接続部151B、151L1、151L2、151L3、151L4に接続されている。ICチップ160Lは、5本のケーブル161を介して、セル150L1、150L2、150L3、150L4の各々の両端間電圧を検出する。
また、各ICチップ160は、信号線170を介して、ECU110とループ状に接続されている。ECU110は、信号線170を介して、電圧制御処理に際してデータ等の伝送を行う。
図1に示す信号線170は、ECU110と各ICチップ160との間をループ状に接続している。信号線170は、ICチップ160Hで折り返しており、デイジーチェーンを構築している。ECU110からICチップ160に伝送されるデータは、各ICチップ160を順番に伝送されて、ECU110に戻るように信号線170が接続されている。
すなわち、例えば、ECU110からICチップ160に送信され、ICチップ160からECU110に送信されるデータは、2本の信号線のうちの一方(例えば右側の信号線)を介して、ECU110からICチップ160Lを経て順番にICチップ160Hまで伝送される。また、ECU110からICチップ160に送信されるデータは、2本の信号線170のうちの他方(例えば左側の信号線)を介して、ICチップ160Hから順番にICチップ160Lを経てECU110に伝送される。このように信号線170は、ECU110と各ICチップ160との間をループ状に接続してデイジーチェーンを構築している。
また、以上ではスタック120について説明したが、スタック130はスタック120と同様の構成を有する。図1では、スタック130については、見易さを優先して一部の符号のみを示す。
スタック130の接続部151Bは、ケーブル140の他端140Bに接続されている。従って、スタック120に含まれる複数のセル150と、スタック130に含まれる複数のセル150とは、すべて直列に接続されている。
これらのセル150のうちで、最も電位が高いのはスタック130のセル150H4であり、最も電位が低いのはスタック120のセル150L1である。
なお、図1には、2つのスタック120、130が直列に接続される形態を示すが、さらに多くのスタックが直列に接続されていてもよく、また、スタックは1つのみ(例えば、スタック120のみ)であってもよい。なお、ここではスタック120、130が直列に接続されている形態を示すが、スタック120、130は並列に接続されていてもよい。
このような電池ユニット100において、各ICチップ160は、4つのセル150の両端間電圧を検出する。検出された4つのセル150の両端間電圧の平均値を表すデータは、ECU110に伝送される。
ECU110は、各ICチップ160から伝送される両端間電圧を表すデータに基づき、スタック120及び130に含まれるセル150のうち、出力電圧が所定電圧以上のセル150を放電させることにより、スタック120及び130に含まれるセル150の出力電圧を調整する。
出力電圧の調整は、例えば、ICチップ160が外部に放電用抵抗器を有し、出力電圧が所定電圧以上になったセル150の両端子をICチップ160の外部の放電用抵抗器に接続し、セル150の出力電流を放電用抵抗器に通流させることによって行えばよい。
なお、セル150の出力電圧とは、セル150の両端間電圧又は充電電圧と同義である。
実施の形態1の電池ユニット100では、スタック120及び130に含まれるセル150の出力電圧を調整するために、ECU110は、電池ユニット100のスタック120及び130の電圧制御処理を行う。電圧制御処理は、電圧制御部110Aが行う。
次に、図2を用いて、実施の形態1の電池監視装置100Aについて説明する。
図2は、実施の形態1の電池監視装置100Aを示す図であり、(A)は電池監視装置100Aを模式的に示す図、(B)はICチップ160の構成を示す図である。
図2(A)には、電池監視装置100の構成要素として、ECU110とIC1〜IC4を示す。IC1〜IC4は、それぞれ、図1に示すICチップ160に相当する。また、図2(A)では、ECU110の構成要素として、マイコン111とアイソレータ112を示す。電圧制御部110Aとメモリ110Bは、マイコン111に内蔵されている。
IC1〜IC4とECU110は、信号線170によってデイジーチェーン方式で接続されている。各信号線170には、矢印で示す方向に信号が転送される。
図2では、信号線170を、往路の信号線170Aと、復路の信号線170Bとに分けて取り扱う。往路の信号線170Aは、ECU110からIC1〜IC4に向かっている。なお、IC4から出てIC4に戻る信号線170も往路の信号線170Aとして取り扱う。
また、復路の信号線は、IC4から出てECU110に向かう信号線である。
ここで、ECU110から最も遠いIC4が最上位のICチップ160(図1参照)であり、ECU110に最も近いIC1が最下位のICチップ(160)であるとする。
IC1〜IC4はすべて同様の構成を有しており、4つの入力端子と4つの出力端子を有する。図2(A)ではIC1〜IC4の入力端子と出力端子を丸印(○)で示す。
IC1〜IC4の各々において、左下側の端子と、右上側の端子は、信号線170の矢印が入力する方向を示すため、入力端子である。また、IC1〜IC4の各々において、右下側の端子と、左上側の端子は、信号線170の矢印が出力する方向を示すため、出力端子である。
最下位のIC1の左下側の入力端子と、右下側の出力端子は、信号線170によってECU110に接続されている。IC1は、例えば、図示しない端子が電源VCCにプルアップされることにより、自己が最下位のICチップ160であることを認識できるようになっている。
また、最上位のIC4の左上側の出力端子と、右上側の入力端子とは、信号線170でループ状に接続されており、自己が最上位のICチップ160であることを認識できるようになっている。
以上のように、IC1はECU110と信号線170によって接続されており、IC1〜IC4は、信号線170によって接続されている。
信号線170は、デイジーチェーン方式でIC1〜IC4とECU110を接続している。
IC1〜IC4は、それぞれ、対応するブロック150Bに含まれる4つのセル150の出力電圧を検出し、4つの出力電圧の平均値を求める。また、IC1〜IC4は、それぞれ、4つの出力電圧の平均値を表す電圧データを信号線170を介してECU110に送信する。
また、ICチップ160は、図2(B)に示すように、例えば、データ処理部160Aと電圧検出部160Bを有する構成であればよい。データ処理部160Aは、電圧検出指令が入力されると、電圧検出部160Bにブロック150Bに含まれる4つのセル150の出力電圧の平均値を求めさせ、出力電圧の平均値に基づいて、電圧データを生成する。また、データ処理部160Aは、ECU110から送信される電圧検出指令と、他のICから送信される電圧データの転送を行う。
次に、図3を用いて、ECU110とIC1〜IC4との間におけるデータの流れについて説明する。
図3は、実施の形態1の電池監視装置100AにおけるECU110とIC1〜IC4との間におけるデータの流れを示す図である。なお、図3において横軸は時間軸を表す。
実施の形態1の電池監視装置100Aでは、ECU110からIC1〜IC4のそれぞれに順番に電圧検出指令が送信され、その後に、IC4、IC3、IC2、IC1がそれぞれ自己に対応する4つのセル150の平均電圧値を表す電圧データをECU110に送信する。
図3では、縦方向において上から下に向かって電圧検出指令と電圧データの流れを示すために、ECU、IC1、IC2、IC3、IC4、IC4、IC3、IC2、IC1、ECUのブロックを示す。また、各ブロックの右側には、各ブロックで受信される電圧検出指令と、各ブロックから出力される電圧データとを示す。
なお、電圧検出指令と電圧データが上から下に来るほど右側にずれているのは、時間の経過を表したものである。
図3に示すように、電圧検出指令は、矢印Aで示すように、ECU110からIC1〜IC4に順番に転送される。IC1〜IC4は、それぞれ、順番に電圧検出指令を受信する。
また、電圧検出指令は、IC4まで到達した後は、信号線170(図1、図2参照)によって再びIC4、IC3、IC2、IC1、ECU110の順に転送され、ECU110に戻される。なお、矢印Aの起点において、ECU110が信号線170(図1、図2参照)に出力した段階の電圧検出指令を太枠で示す。
ECU110は、4つのセル150の出力電圧の平均値を表す電圧データをECU110に送信させるための電圧検出指令を、IC1〜IC4に対して順番に送信する。
ここで、ECU110が電圧検出指令をIC1〜IC4に対して順番に送信するとは、次のような意味である。
すなわち、ECU110は、デイジーチェーンを構築する信号線170に電圧検出指令を出力する、電圧検出指令は、IC1〜IC4に順番に回覧される。IC1〜IC4の各々は、図3に示すように、順番に電圧データをECU110に送信する。
実施の形態1では、IC1〜IC4の間では、データ又は指令は、信号線170によって構成されるデイジーチェーンによって、IC1からIC2、IC3、IC4に向けて上位側に転送され、IC4で折り返して、IC4からIC3、IC2、IC1に向けて下位側に転送される。
従って、IC1は、ECU110から電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令をIC2に送信する。また、IC2は、IC1から電圧データ又は電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令をIC3に送信する。また、IC3は、IC2から電圧データ又は電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令をIC4に送信する。
また、IC4は、IC3から電圧データ又は電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令を折り返してIC3に送信する。また、IC3は、IC4から電圧データ又は電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令をIC2に送信する。また、IC2は、IC3から電圧データ又は電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令をIC1に送信する。また、IC1は、IC2から電圧データ又は電圧検出指令を受信した場合には、電圧データ又は電圧検出指令をECU110に送信する。
以上より、IC1は電圧検出指令を受信して自己の順番が来ると、対応する4つのセル150の出力電圧の平均値を表す電圧データを作成し、自己より上位側のIC2に送信する。
また、IC2は電圧検出指令を受信して自己の順番が来ると、対応する4つのセル150の出力電圧の平均値を表す電圧データを作成し、自己より上位側のIC3に送信する。
また、IC3は電圧検出指令を受信して自己の順番が来ると、対応する4つのセル150の出力電圧の平均値を表す電圧データを作成し、自己より上位側のIC4に送信する。
また、IC4は電圧検出指令を受信して自己の順番が来ると、対応する4つのセル150の出力電圧の平均値を表す電圧データを作成し、IC3に送信する。
図3には、IC4、IC3、IC2、IC1が信号線170(図1、図2参照)に出力した段階の電圧データを太枠で示す。
IC1、IC2、IC3、IC4は、電圧検出指令を受信すると、図3に示すように、IC1から順に上位側のIC2、IC3、IC4に向けて信号線170を介して電圧データを送信する。
すなわち、まず、最も下位側のIC1が、自己に対応する4つのセル150の電圧データを、矢印B1で示すように、上位側のIC2、IC3、IC4に向けて信号線170を介して送信する。電圧データは、IC4から再び信号線170を介してIC3、IC3、IC2、IC1を経て、ECU110に到達する。
次に、IC1よりも1つ上位側のIC2が、自己に対応する4つのセル150の電圧データを、矢印B2で示すように、上位側のIC3、IC4に向けて信号線170を介して送信する。電圧データは、IC4から再び信号線170を介してIC3、IC3、IC2、IC1を経て、ECU110に到達する。
次に、IC2よりも1つ上位側のIC3が、自己に対応する4つのセル150の電圧データを、矢印B3で示すように、上位側のIC4に向けて信号線170を介して送信する。電圧データは、IC4から再び信号線170を介してIC3、IC3、IC2、IC1を経て、ECU110に到達する。
最後に、最も上位側のIC4が、自己に対応する4つのセル150の電圧データを、矢印B4で示すように、IC3に向けて信号線170を介して送信する。電圧データは、IC3、IC2、IC1を経て、ECU110に到達する。
また、IC1〜IC4は、信号線170によって構成されるデイジーチェーンを転送される電圧データがIC4で折り返された後は、自己以外のICの電圧データを取得する。
具体的には、IC4は、図3にグレーで示すIC1〜IC3の電圧データを取得する。すなわち、IC4は、IC4でデイジーチェーンを折り返された後に、IC1〜IC3の電圧データを取得する。
また、IC3は、図3にグレーで示すIC1、IC2、IC4の電圧データを取得する。すなわち、IC3は、IC4でデイジーチェーンを折り返された後に、IC1、IC2、IC4の電圧データを取得する。
また、IC2は、図3にグレーで示すIC1、IC3、IC4の電圧データを取得する。すなわち、IC2は、IC4でデイジーチェーンを折り返された後に、IC1、IC3、IC4の電圧データを取得する。
また、IC1は、図3にグレーで示すIC2、IC3、IC4の電圧データを取得する。すなわち、IC1は、IC4でデイジーチェーンを折り返された後に、IC2、IC3、IC4の電圧データを取得する。
以上のように、実施の形態1の電池監視装置100Aによれば、上位側のICは、下位側のICの電圧データを入手することができる。これは、上述のように、最も下位側のIC1から順番に、自己に対応する4つのセル150の電圧データを、信号線170を介して、上位側に送信するからである。
すなわち、IC1、IC2、IC3が信号線170を介して電圧データを上位側に出力することにより、信号線170を伝送される電圧データがIC4で折り返した後は、IC1〜IC4は、それぞれ、IC1〜IC4のすべての電圧データを入手することができる。
このため、すべてのIC1〜IC4は、すべてのIC1〜IC4の電圧データを用いて、電圧値の平均化等の処理を行うことができる。
従って、実施の形態1によれば、効率的に電圧制御を行うことができる電池監視装置100A、及び、電池ユニット100を提供することができる。
また、電池監視装置100Aにおける電圧データの送信経路は、図4に示すような経路であってもよい。
図4は、実施の形態1の他の例による電池監視装置100Aにおける電圧データの送信経路を示す図である。
図4では、ECU110からIC1〜IC4のそれぞれに順番に電圧検出指令が送信され、その後に、IC4、IC3、IC2、IC1がそれぞれセル150の電圧を表す電圧データをECU110に送信する。
図4に示すように、電圧検出指令は、矢印Cで示すように、ECUからIC1〜IC4に順番に転送される。IC1〜IC4は、それぞれ、順番に電圧検出指令を受信する。
また、電圧検出指令は、IC4まで到達した後は、信号線170(図1、図2参照)によって再びIC4、IC3、IC2、IC1、ECU110の順に転送される。
また、電圧検出指令を受信したIC4、IC3、IC2、IC1は、それぞれが監視するセル150の出力電圧を表す電圧データをECU110に向かって送信する。図4には、IC4、IC3、IC2、IC1が信号線170(図1、図2参照)に出力した段階の電圧データを太枠で示す。
この結果、IC4から出力される電圧データは、矢印D1で示すように、IC3、IC2、IC1を経てECU110に到達する。また、IC3から出力される電圧データは、矢印D2で示すように、IC2、IC1を経てECU110に到達する。
また、また、IC2から出力される電圧データは、矢印D3で示すように、IC1を経てECU110に到達する。また、また、IC1から出力される電圧データは、矢印D4で示すようにECU110に到達する。
すなわち、IC3は、IC4の電圧データを入手することができ、IC2は、IC4とIC3の電圧データを入手することができ、IC1は、IC4、IC3、IC2の電圧データを入手することができる。
図4に示すデータの転送方法よりも、図3に示すデータの転送方法の方が効率的に電圧制御を行うことができるが、電池監視装置100Aにおけるデータの転送方法は、図4に示すような転送方法であってもよい。
次に、図5を用いて、図3に示すデータの転送方法において、IC4とIC3との間の復路の信号線170B(図2参照)において、断線が生じた場合のデータの転送状況について説明する。
図5は、IC4とIC3との間の復路の信号線170B(図2参照)において、断線が生じた場合のデータの転送状態を示す図である。
図5において、図中上側から下側に向かって、矢印Aに沿って電圧検出指令がECU110から信号線170を介してIC1〜IC4に転送される。
これに伴い、IC1からIC3は、順番に自己の電圧データを往路の信号線170Aを介して、自己よりも上位側のICに電圧データを転送する。また、IC4はIC3に向かって自己の電圧データを転送すべく、IC4の電圧データを復路の信号線170Bに出力する。
このとき、IC4とIC3との間の復路の信号線170B(図2参照)において、断線が生じていると、図5に示すように、IC4からIC3には復路の信号線170Bでデータを転送できないため、矢印Aで示す電圧検出指令と、矢印B1〜B4で示すIC1〜IC4の電圧データとを、復路の信号線170BでIC4からIC3に転送することができなくなる。
なお、図5において、破線で示す電圧検出指令と電圧データは、復路の信号線170BでIC4とIC3との間の断線によって転送されない部分を示す。
このように断線が生じると、電圧検出指令がECU110に戻ることはない。また、IC1〜IC4の電圧データがECU110に届くこともない。
また、信号線170に断線が生じていない場合にECU110が電圧検出指令をIC1〜IC4に送信してから、電圧検出指令が往路の信号線170Aを転送されることによってIC1〜IC4を経て、さらに復路の信号線170Bを転送されることによって、ECU110が電圧検出指令を受信するまでの時間は、信号線170の経路長やIC1〜IC4の処理速度等によって決まる。
このため、実施の形態1では、ECU110は、IC1〜IC4に電圧検出指令を送信してから、所定の期間内に電圧検出指令を受信しない場合は、信号線170に断線が生じたと判定する。
また、ECU110は、信号線170に断線が生じたと判定した場合は、信号線170を介してIC1〜IC4に、IC1〜IC4をテストモードにするためのテストモード指令を送信する。
また、IC1〜IC4のうち、信号線170を介してECU110からテストモード指令を受信したICは、テストモード中におけるECU110からの要求に対して応答を行う場合は、復路の信号線170Bを介して応答を行う。すなわち、この場合、テストモード指令を受信したICは、往路の信号線170Aを介して自己よりも上位側のICに応答を行うのではなく、内部で転送先を切り替えて、復路の信号線170Bを介して自己よりも下位側のICに応答を行う。
また、IC1〜IC4のうち、信号線170を介してECU110からテストモード指令を受信したICが複数ある場合は、テストモード指令を受信した複数のICは、それぞれ、互いに異なる待機時間が経過した後に、復路の信号線170Bを介して応答を行う。
また、ECU110は、テストモード中にIC(IC1〜IC4のうち、断線箇所よりも下位側のIC)から受信する応答に基づいて、信号線170の断線箇所を特定する。少なくとも、往路の信号線170A又は復路の信号線170Bのいずれかにおいて、IC1〜IC4のうちのどのIC間で断線が生じているかを特定することができる。
また、ECU110は、断線箇所を特定した後に、断線箇所よりも下位側のICをリカバリーモードにするためのリカバリーモード指令を送信する。このリカバリーモード指令は、断線箇所を表す情報(どのICとどのICの間の信号線170で断線が生じているかを表す情報)を含む。
次に、ECU110の制御処理について、図6を用いて説明する。
図6は、実施の形態1の電池監視装置100Aの信号線170に断線が生じた場合のECU110の処理内容を示すフローチャートである。
ECU110は、処理をスタートする(スタート)。処理のスタートは、例えば、電池監視装置100A及び電池ユニット100を搭載する車両のイグニッションがオンにされたときに行うようにすればよい。なお、車両のイグニッションがオフのときであっても、この処理を実行するようにしてもよい。
ECU110は、電圧検出指令をIC1〜IC4に送信する(ステップS1)。ステップS1の処理は、ECU110がIC1〜IC4に対して電圧検出指令を送信する処理である。
また、ここでは、IC1〜IC4は、識別子によって区別されており、ECU110は、IC1〜IC4の識別子を保持しているものとする。IC1〜IC4は、自己の電圧データをECU110に送信する際に、自己の電圧データに自己の識別子を関連付けて送信する。
また、IC1〜IC4は、ECU110から電圧検出指令を受信すると、自己よりも上位側のICに電圧検出指令を転送するとともに、電圧データを生成する。
従って、ステップS1の処理によってECU110から電圧検出指令がIC1〜IC4に送信されると、IC1〜IC4が電圧検出指令を順番に受信する。
また、この結果、電圧検出指令を受信したIC1〜IC4からECU110に対して、順番に電圧データが送信される。
次に、ECU110は、信号線170を一巡した電圧検出指令が一定時間以内に戻ってくるか否かを判定する(ステップS2)。信号線170に異常がなければ、往路の信号線170Aを介してIC1〜IC4を転送され、さらに復路の信号線170Bを経て、電圧検出指令がEUC110に戻るからである。
すなわち、ステップS2で電圧検出指令が戻っているか否かを判定することにより、信号線170の断線の有無を判定することができる。
ECU110は、信号線170を一巡した電圧検出指令が一定時間以内に戻ってこない場合は(S2:NO)、信号線170に断線が生じていると判定する(ステップS3)。なお、この時点では、信号線170のどこかに断線が生じていることは分かるが、信号線170のどこに(どのICとどのICとの間に)断線が生じているかは、まだ分からない。
次いで、ECU110は、IC1〜IC4にテストモード指令を送信する(ステップS3)。テストモード指令は、IC1〜IC4のうち、断線箇所よりも下位側にあるICをテストモードにするモード変更するための指令である。
テストモード指令を受信したICは、テスト用の応答を行うテストモードにモード変更される。テストモードでは、ICは、復路の信号線170Bを介して、応答をECU110に送信する。この応答は、IC(IC1〜IC4のいずれか)を識別する識別子を含む指令であればよい。
次いで、ECU110は、テストモード指令に対して応答の無かったICを検出し、断線箇所を特定する(ステップS5)。
例えば、IC1〜IC3からは応答があるが、IC4からは応答がない場合は、ECU110は、IC3とIC4との間の往路の信号線170A、又は、復路の信号線170Bの少なくともいずれかにおいて、断線が生じたと判定する。
なお、IC3とIC4との間において、往路の信号線170Aに断線が生じた場合は、テストモード指令がIC4に転送されない。また、IC3とIC4との間において、復路の信号線170Bに断線が生じた場合は、テストモード指令はIC4に転送されるが、IC4の電圧データは、IC3には転送されず、この結果、ECU110に転送されない。
次いで、ECU110は、IC1〜IC3に対してリカバリーモード指令を送信する(ステップS6)。リカバリーモードは、断線箇所よりも下位側のICに対して、断線箇所に最も近いICを最上位のICとして、電圧制御処理を継続させるモードであり、リカバリーモード指令は、リカバリーモードを実現するためにICに送信する指令である。
また、このリカバリーモード指令は、断線箇所を表す情報(どのICとどのICの間の信号線170で断線が生じているかを表す情報)を含む。すなわち、IC3とIC4との間で断線が生じている場合には、リカバリーモード指令には、IC3とIC4で断線が生じていることを表す情報が含まれる。
これにより、IC3とIC4との間において、往路の信号線170Aに断線が生じた場合は、IC3は、自己が最上位であることを認識して、ECU110に対する応答を行う。すなわち、IC3は、IC4から電圧データが転送されてくることを待つことなく、自己の電圧データをECU110に送信するようになる。
なお、IC4は、電圧データの送信を行わずに、自己に対応する4つのセル150の電圧の平均化処理を継続する。
EUC110は、ステップS6の処理を終えると、一連の処理を終了する(エンド)。
なお、EUC110は、一連の処理を終了してから所定の期間が経過した後に、再び一連の処理を開始(スタート)するように構成されていてもよい。
また、ECU110は、ステップS2において、信号線170を一巡した電圧検出指令が一定時間以内に戻ってきたと判定した場合は(S2:YES)、IC1〜IC4から電圧データが転送されるのを待つ(ステップS7)。
次いで、ECU110は、すべてのICから電圧データを受信したか否かを判定する(ステップS8)。ECU110は、受信した電圧データに含まれる識別子をECU110内で保持する各ICの識別子と照合することにより、すべてのICの電圧データが揃ったか否かを判定する。
ECU110は、すべてのICの電圧データが揃っていないと(S8:NO)と判定した場合は、フローをステップS9に進行させる。
ECU110は、一定時間が経過したか否かを判定する(ステップS9)。この一定時間は、例えば、IC1〜IC4が電圧データを生成してECU110に転送するまでに必要な平均的な時間に設定すればよく、電池監視装置100Aの用途等に応じて適切な時間に設定すればよい。
ECU110は、一定時間が経過していないと判定すると(S9:NO)、フローをステップS7にリターンする。引き続きIC1〜IC4の電圧データを待つためである。
また、ECU110は、一定時間が経過したと判定すると(S9:NO)、フローをステップS1にリターンする。一定時間内にIC1〜IC4の電圧データが揃わなかった場合は、ステップS1からフローをやり直すこととしたものである。
また、ECU110は、ステップS8で、すべてのICから電圧データを受信したと判定した場合は、フローをステップS1にリターンする。ステップS1からフローをやり直すことにより、繰り返しIC1〜IC4の監視を行うこととしたものである。
以上のようにして、ECU110による電圧制御処理が行われる。
次に、図7を用いて、テストモードとリカバリーモードにおけるデータの転送について説明する。
図7及び図8は、実施の形態1の電池監視装置100Aのテストモードとリカバリーモードにおけるデータの転送経路を示す図である。図7は、テストモードにおけるデータの転送経路を示し、図8はリカバリーモードにおけるデータの転送経路を示す。
図7及び図8では、IC3とIC4との間の復路の信号線170B(図2参照)に断線が生じたものとする。
図7に示すように、ECU110からテストモード指令が送信されると、テストモード指令は、矢印Cで示すように、IC1からIC4まで往路の信号線170A(図2参照)を転送され、IC4で折返される。
ここで、IC1〜IC4は、テストモード指令を受信すると、上位側から下位側に向けて順番に、応答データをECU110に送信する。応答データは、各ICの識別子を含む。なお、IC4〜IC1がこの順に応答データを出力するタイミングは、図3に示す電圧データを出力するタイミングよりも時間間隔が広く設定されている。
図7には、テストモードにおいて各ICが出力した応答データを太枠で示す。
図7に示す応答データが出力される間隔(図7において、太枠で示す各応答データが発生する横方向の間隔)は、図3において、電圧データが出力されるタイミング同士の間隔よりも広く(長く)設定されている。これは、IC4からIC1の順にECU110に送信される応答データ同士の通信の重複が生じないようにするためである。
このようにIC4からIC1の順番に応答データを出力する時間間隔は、予めIC1〜IC4に設定しておけばよい。
これにより、IC4、IC3、IC2、IC1の順に、応答データが出力される。
しかしながら、図7に示す場合は、IC3とIC4との間の復路の信号線170B(図2参照)に断線が生じている。
このため、IC4が送信した応答データは、IC3からECU110には転送されない。このため、図7には、IC4が送信した応答データが本来ECU110に向けて転送される経路とタイミングを破線で示す。IC4がECU110に向かって送信した応答データは、断線が生じていなければ、矢印D1に沿ってECU110に転送される。
また、IC3がECU110に送信する応答データは、復路の信号線170Bを介してECU110に転送される。この転送は、断線の影響を受けないため、IC3の応答データは、矢印D2で示すように、IC2及びIC1を経て、ECU110に到達する。
なお、IC3の応答データは、断線がなければ本来IC4の応答データがECU110に転送されるタイミングと重複がないタイミングでECU110に転送される。
同様に、IC2がECU110に送信する応答データは、復路の信号線170Bを介してECU110に転送される。この転送は、断線の影響を受けないため、IC2の応答データは、矢印D3で示すように、IC1を経て、ECU110に到達する。
なお、IC2の応答データは、IC3の応答データがECU110に転送されるタイミングと重複がないタイミングでECU110に転送される。
同様に、IC1がECU110に送信する応答データは、復路の信号線170Bを介してECU110に転送される。この転送は、断線の影響を受けないため、IC1の応答データは、矢印D4で示すように、ECU110に到達する。
なお、IC1の応答データは、IC2の応答データがECU110に転送されるタイミングと重複がないタイミングでECU110に転送される。
以上のように、ECU110がテストモード指令をIC1〜IC4に送信し、IC1〜IC3から応答データを受信することにより、ECU110は、IC3とIC4との間の信号線(往路の信号線170A、又は、復路の信号線170B)に断線が生じたことを判別することができる。すなわち、ECU110は、断線箇所を特定することができる。
また、ECU110は、断線箇所を特定すると、IC1〜IC3をリカバリーモードにモード変更すべく、リカバリーモード指令を送信する。
ECU110は、IC1〜IC3にリカバリーモード指令を送信する。リカバリーモード指令には、断線箇所を表す情報が含まれている。ここでは、IC3とIC4の間の信号線170で断線が生じていることを表す情報が含まれることになる。断線箇所を表す情報は、例えば、リカバリーモード指令のうちの数ビットの領域に格納すればよい。
IC1〜IC3は、リカバリーモード指令を受信し、リカバリーモードにモード変更される。IC3は、リカバリーモード指令に基づき、IC3とIC4の間で断線が生じていることから、自己が最上位のICになることを認識する。
リカバリーモードでは、図8に示すように、ECU110がIC1〜IC3に、矢印Eで示すように電圧検出指令を送信すると、IC1〜IC3は、IC3、IC2、IC1の順に、矢印F1、F2、F3で示すように、電圧データをECU110に送信する。
なお、断線が生じていない場合は、図3又は図4に示すいずれの転送方法でもよいが、リカバリーモードで動作する各ICは、復路の信号線170Bに電圧データを出力する。すなわち、リカバリーモードでは、ICは、復路の信号線170Bを介して、電圧データをECU110に送信する。
以上のように、実施の形態1の電池監視装置100Aは、信号線170に断線が生じたことを検出すると、テストモードで断線箇所を特定し、断線箇所を特定した後は、断線箇所よりも下位側(ECU110に近い側)のICのみを用いて、電圧制御処理を実行する。
このように、実施の形態1によれば、断線箇所の特定や復帰処理を行うことができる電池監視装置100A、及び、電池ユニット100を提供することができる。
<実施の形態2>
実施の形態2の電池監視装置は、前提条件として、図3に示す電圧データの転送方法を採用しているものとする。
実施の形態2の電池監視装置は、前提条件として、図3に示す電圧データの転送方法を採用しているものとする。
また、実施の形態2の電池監視装置は、IC1〜IC4側で信号線170の断線の発生の有無を判定し、断線が発生した場合には、断線発生箇所の下流側のICのうち、最も上位側に位置するICを最上位のICに切り替えてリカバリーモードを実行する点が実施の形態1の電池監視装置100Aと異なる。
その他の構成は実施の形態1と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。また、実施の形態2では、適宜、実施の形態1の図面を援用する。
図9は、実施の形態2の電池監視装置のICが行う制御処理の内容を示す図である。この制御処理は、IC1〜IC4のすべてにおいて実行される処理である。ここでは、IC1〜IC4を区別せずに、単にICと称す。なお、この制御処理は、各ICのデータ処理部160A(図2(B)参照)が実行する。
ICは、処理をスタートする(スタート)。処理のスタートは、例えば、実施の形態2の電池監視装置及び電池ユニットを搭載する車両のイグニッションがオンにされたときに行うようにすればよい。なお、車両のイグニッションがオフのときであっても、この処理を実行するようにしてもよい。
ICは、電圧検出指令を下位側から受信したか否かを判定する(ステップS21)。この処理は、下位側のICから電圧検出指令を受信するまで繰り返し実行される。
なお、最下位のIC1については、自己よりも下位側のICが存在しないため、IC1は、ステップS21では、ECU110から電圧検出指令を受信したか否かを判定すればよい。
ICは、電圧検出指令を下位側から受信したと判定すると、電圧検出指令を上位側のICに転送する(ステップS22)。
次いで、ICは、電圧検出指令を上位側のICに転送してから、所定期間内に上位側から電圧検出指令を受信したか否かを判定する(ステップS23)。すなわち、電圧検出指令を往路側の信号線170Aを介して上位側のICに転送してから、復路側の信号線170Bを介して電圧検出指令が上位側のICから戻ってきたか否かを判定する。この処理は、自己よりも上位側で断線が発生しているか否かを判定するために行われる。
ICは、所定期間内に上位側から電圧検出指令を受信した(S23:YES)と判定すると、電圧検出指令を下位側に転送する(ステップS24)。
次いで、ICは、自己の順番であるか否かを判定する(ステップS25)。ここで、各ICは、自己の順番であるか否かを、例えば、次のようにして判定すればよい。
最下位のIC1は、自己より下位のICが存在しないため、自己が電圧データを上位側に未送信である場合に、自己の順番であると判定すればよい。
また、IC2〜IC4は、自己より一段手前(一段下位の)ICの電圧データを上位側に転送したか否かに基づいて、自己の順番であるか否かを判定すればよい。
ICは、自己の順番であると判定すると(S25:YES)、電圧データを生成して上位側のICに往路の信号線170Aを介して送信する(ステップS26)。
なお、ステップS26において、各ICは、所定の待機時間を待ってから、順番に電圧データを送信するように構成されていてもよい。このようにすれば、IC1〜IC4から電圧データが送信されるタイミングを管理することができ、等しい間隔で電圧データを送信させることができる。
また、ICは、自己の順番ではないと判定すると(S25:NO)、下位側のICから往路の信号線170Aを介して転送される電圧データを上位側のICに往路の信号線170Aを介して転送する(ステップS27)。
なお、ICは、ステップS25からS27のような判定を行わずに、順番に電圧データを送信・転送するようにしてもよい。
ICは、ステップS26又はS27の処理を終えると、復路の信号線170Bを介して上位側のICから転送される電圧データを、復路の信号線170Bを介して下位側のICに転送する(ステップS28)。
なお、IC1は最下位のICであり、自己よりも下位側のICは存在しないため、ステップS27では、上位側のICから転送される電圧データをECU110に転送すればよい。
以上のステップS21からS28による制御処理の流れは、信号線170に断線が発生していない正常時の動作を表す。
また、ICは、ステップS23において、電圧検出指令を上位側のICに転送してから、所定期間内に上位側から電圧検出指令を受信していないと判定すると(S23:NO)、自己よりも上位側において信号線170に断線が発生していると判定する(ステップS30)。
ステップS22において、往路の信号線170Aを介して上位側のICに転送した電圧検出指令が、復路の信号線170Bを介して自己に戻ってこない場合は、自己よりも上位側の往路の信号線170A又は復路の信号線170Bのどこかで断線が発生していると考えられるからである。
ICは、断線を検出すると、応答の送信方向を下位側に変更するとともに、予め決められたウェイト時間だけ待機してから応答送信を行う(ステップS31)。ここで、応答の送信方向を下位側に変更するとは、自己で生成した電圧データをECU110に向けて送信する際には、復路の信号線170Bを介して下位側に送信することをいう。
また、ウェイト時間は、IC1〜IC4によって異なる。これは、IC1〜IC4では、自己よりも上位側の往路の信号線170Aと復路の信号線170Bの長さが異なるからである。また、IC1〜IC4では、下位側ほど、自己よりも上位側に存在するICの数が多いため、自己よりも上位側のICにおける処理時間を考慮する必要がある。
このため、IC1〜IC4におけるウェイト時間は、それぞれ、自己よりも上位側の往路の信号線170Aと復路の信号線170Bの長さと、自己よりも上位側に存在するICの数とを考慮して設定すればよい。
従って、IC1のウェイト時間が最も長く、IC4のウェイト時間が最も短くなる。
ICは、ウェイト時間経過中に、上位側から電圧データが転送されたか否かを判定する(ステップS32)。断線発生箇所と自己のICとの間に、上位側のICが存在するか否かを判定するためである。
ICは、ウェイト時間経過中に、上位側から電圧データが転送されなかったと判定すると(S32:NO)、自己が(リカバリーモードにおける)最上位のICであると認識する(ステップS33)。これは、リカバリーモードを実行するために、断線発生箇所よりも下位側のICのうち、断線発生箇所に最も近いICをリカバリーモードにおける最上位のICにするためである。ICは、ステップS33の処理が終了すると、フローをステップS34に進行させる。
なお、ICは、ウェイト時間経過中に、上位側から電圧データが転送されたと判定した場合は(S32:YES)、ICはフローをステップS34に進行させる。
ICは、下位側から電圧検出指令を受信したか否かを判定する(ステップS34)。リカバリーモードにおいて、電圧検出指令を上位側に転送するためである。なお、ステップS34の処理は、下位側から電圧検出指令を受信したと判定するまで繰り返し実行される。
ICは、下位側から受信した電圧検出指令を上位側に転送する(ステップS35)。なお、このようにして上位側に転送される電圧検出指令は、断線箇所より先には転送されない。
ICは、自己の順番であるか否かを判定する(ステップS36)。ここで、各ICは、自己の順番であるか否かを、例えば、次のようにして判定すればよい。
リカバリーモードにおける最上位のICは、自己が電圧データを下位側に未送信である場合に、自己の順番であると判定すればよい。
また、リカバリーモードにおける最上位のICよりも下位側のICは、自己より一段手前(一段上位の)ICの電圧データを下位側に転送したか否かに基づいて、自己の順番であるか否かを判定すればよい。
ICは、自己の順番であると判定すると(S36:YES)、電圧データを生成して下位側のICに復路の信号線170Bを介して送信する(ステップS37)。
なお、ステップS26において、各ICは、所定の待機時間を待ってから、順番に電圧データを送信するように構成されている場合は、ステップS37では、リカバリーモードにおける最上位のICは、電圧検出指令を受信してから電圧データを送信するまでの待機時間を零にしてもよい。
また、ICは、自己の順番ではないと判定すると(S36:NO)、上位側のICから復路の信号線170Bを介して転送される電圧データを下位側のICに復路の信号線170Bを介して転送する(ステップS38)。
なお、ICは、ステップS36からS38のような判定を行わずに、順番に電圧データを送信・転送するようにしてもよい。
以上のように、実施の形態2の電池監視装置において実行されるステップS30からS38の処理は、実施の形態1におけるテストモードとリカバリーモードに対応する。
以上、実施の形態2の電池監視装置は、ICが信号線170に断線が生じたことを検出すると、テストモードで断線箇所を特定し、断線箇所を特定した後は、断線箇所よりも下位側(ECU110に近い側)のICのみを用いて、電圧制御処理を実行する。
このように、実施の形態2によれば、IC側で断線箇所の特定や復帰処理を行うことができる電池監視装置及び電池ユニットを提供することができる。
なお、ECU110は、断線検出を行い、フェールセーフモードに入る。ECU110は、スタック120、130の電圧を検出し、さらに、断線先のセル電圧を推定するようにしてもよい。
例えば、IC4とIC3との間の復路の信号線170B(図2参照)において、断線が生じた場合には、図5に示すように、図中上側から下側に向かって、矢印Aに沿って電圧検出指令がECU110から信号線170を介してIC1〜IC4に転送される。
これに伴い、IC1からIC3は、順番に自己の電圧データを往路の信号線170Aを介して、自己よりも上位側のICに電圧データを転送する。また、IC4はIC3に向かって自己の電圧データを転送すべく、IC4の電圧データを復路の信号線170Bに出力する。
このとき、IC4とIC3との間の復路の信号線170B(図2参照)において、断線が生じているので、IC4からIC3には復路の信号線170Bでデータを転送できず、矢印Aで示す電圧検出指令と、矢印B1〜B4で示すIC1〜IC4の電圧データとを、復路の信号線170BでIC4からIC3に転送することができなくなる。
なお、図5において、破線で示す電圧検出指令と電圧データは、復路の信号線170BでIC4とIC3との間の断線によって転送されない部分を示す。
このように断線が生じると、電圧検出指令がECU110に戻ることはない。また、IC1〜IC4の電圧データがECU110に届くこともない。
IC4とIC3との間の復路の信号線170B(図2参照)において断線が生じると、図8に示すように、ECU110がIC1〜IC3に、矢印Eで示すように電圧検出指令を送信すると、IC1〜IC3は、IC3、IC2、IC1の順に、矢印F1、F2、F3で示すように、電圧データをECU110に送信する。
これは、IC3が自己がリカバリーモードにおける最上位のICであると認識して電圧データを下位側に送信し、これにより、IC2、IC1が順番に電圧データを下位側に送信していることに対応する。
以上のように、実施の形態2の電池監視装置によれば、信号線170に断線が発生した場合に、ICが断線の発生を検知して、リカバリーモードにモード変更する。
そして、断線箇所よりも下位側のICのうち、最上位のICが自己がリカバリーモードにおける最上位のICであると認識して電圧データをECU110に送信する。また、リカバリーモードにおける最上位のICよりも下位側のICは、リカバリーモードにおける最上位のICの動作に追従して電圧データをECU110に送信する。
このように、実施の形態2によれば、IC側で信号線170の断線の発生の有無の判定と、リカバリーモードの実行を行うことのできる電池監視装置及び電池ユニットを提供することができる。
なお、以上では、スタック120、130がそれぞれ4つのICチップ160(IC1〜IC4)を含む形態について説明したが、1つのスタック(120、130)に含まれるICチップ160の数はさらに多くてもよい。また、1つのスタック(120、130)に含まれるICチップ160の数は3つ以下であってもよい。
以上、本発明の例示的な実施の形態の電池監視装置、及び、電池ユニットについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
100 電池ユニット
100A 電池監視装置
110 ECU
120、130 スタック
150、150H1、150H2、150H3、150H4、150L1、150L2、150L3、150L4 セル
150B ブロック
160、160H、160L ICチップ
160A データ処理部
160B 電圧検出部
170 信号線
100A 電池監視装置
110 ECU
120、130 スタック
150、150H1、150H2、150H3、150H4、150L1、150L2、150L3、150L4 セル
150B ブロック
160、160H、160L ICチップ
160A データ処理部
160B 電圧検出部
170 信号線
Claims (14)
- 電池セルを含む複数の電池スタックの外部に配設される第1制御部と、
前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、
複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンと
を含み、
前記第1制御部は、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部に送信データを送信した後の所定の期間内に、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部から応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する、電池監視装置。 - 前記第1制御部は、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定した場合は、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部に、前記第2制御部をテストモードにするためのテストモード指令を送信する、請求項1記載の電池監視装置。
- 前記複数の第2制御部のうち、前記デイジーチェーンを介して前記第1制御部から前記テストモード指令を受信した第2制御部は、テストモード中における前記第1制御部からの要求に対して応答を行う場合は、前記デイジーチェーンの復路を介して前記応答を行う、請求項1又は2記載の電池監視装置。
- 前記複数の第2制御部のうち、前記デイジーチェーンを介して前記第1制御部から前記テストモード指令を受信した第2制御部が複数ある場合は、前記テストモード指令を受信した複数の第2制御部は、それぞれ、互いに異なる待機時間が経過した後に、前記デイジーチェーンの復路を介して前記応答を行う、請求項3記載の電池監視装置。
- 前記第1制御部は、前記テストモード中に前記第2制御部から受信する前記応答に基づいて、前記デイジーチェーンの断線箇所を特定する、請求項3又は4記載の電池監視装置。
- 前記第1制御部は、前記断線箇所を特定した後に、前記第2制御部をリカバリーモードにするためのリカバリーモード指令を送信する、請求項5記載の電池監視装置。
- 前記リカバリーモード指令は、前記断線箇所を表す情報を含む、請求項6記載の電池監視装置。
- 電池セルを含む複数の電池スタックと、
前記電池スタックの外部に配設される第1制御部と、
前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、
複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンと
を含み、
前記第1制御部は、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部に送信データを送信した後の所定の期間内に、前記デイジーチェーンを介して前記複数の第2制御部から応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する、電池ユニット。 - 電池セルを含む複数の電池スタックの外部に配設される第1制御部と、
前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、
複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンと
を含み、
前記第2制御部は、前記第1制御部から送信される送信データを前記デイジーチェーンの往路を通じて自己よりも前記第1制御部から遠い第2制御部に転送した後の所定の期間内に、自己よりも前記第1制御部から遠い前記第2制御部から前記デイジーチェーンの復路を介して応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する、電池監視装置。 - 前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定した前記第2制御部は、前記第1制御部からの要求に対して応答を行う場合は、前記デイジーチェーンの復路を介して前記応答を行う、請求項9記載の電池監視装置。
- 前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定した前記第2制御部は、前記複数の第2制御部について予め割り振られた互いに異なる待機時間が経過した後に、前記デイジーチェーンの復路を介して前記応答を行う、請求項10記載の電池監視装置。
- 前記第2制御部は、前記待機時間が経過した後に、前記デイジーチェーンの復路を介して自己よりも前記第1制御部から遠い第2制御部から応答を受信しない場合に、自己と、自己よりも前記第1制御部から遠い第2制御部との間で前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する、請求項11記載の電池監視装置。
- 自己と、自己よりも前記第1制御部から遠い第2制御部との間で前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定した前記第2制御部は、当該判定後に前記第1制御部に応答を行う場合における待機時間を零にする、請求項12記載の電池監視装置。
- 電池セルを含む複数の電池スタックと、
前記電池スタックの外部に配設される第1制御部と、
前記複数の電池スタックにそれぞれ配設され、前記電池セルの出力電圧を検出し、当該検出電圧を表す電圧データを出力する複数の第2制御部と、
複数の前記第2制御部を前記第1制御部に接続するデイジーチェーンと
を含み、
前記第2制御部は、前記第1制御部から送信される送信データを前記デイジーチェーンの往路を通じて自己よりも前記第1制御部から遠い第2制御部に転送した後の所定の期間内に、自己よりも前記第1制御部から遠い前記第2制御部から前記デイジーチェーンの復路を介して応答がない場合に、前記デイジーチェーンに断線が生じたと判定する、電池ユニット。
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