JP2020156303A - 電池制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】マイコンの異常時においても、電池の制御を継続して行うことができ、かつ、マイコンに異常が発生していない時は省電力化できる技術を提供する。【解決手段】電池制御装置11は、二次電池20に関する制御を行うメイン制御部110を有するメインマイコン100と、メイン制御部110の異常を検知するメインマイコン異常検知部220と、二次電池20に関する制御を行い、メインマイコン異常検知部220により異常を検知する前は休止状態となり、メインマイコン異常検知部220により異常を検知した場合には起動状態となるサブ制御部210と、を有するサブマイコン200と、を有する。電池制御装置11は、メインマイコン異常検知部220により異常を検知した場合に、二次電池20に関する制御をメイン制御部110による制御からサブ制御部210による制御に切り替える。【選択図】図2
Description
本発明は、電池制御装置に関する。
従来、電池制御用のマイコンが異常になった際は、電池の状態が正しく把握できなくなるため、電池を継続して使用することができなくなる。しかしながら、電池を駆動源としているEV(Electric Vehicle)などでは、特に電池の使用を急に停止することは望ましくない。
したがって、電池を制御するメインマイコンとサブマイコンとを有し、サブマイコンがメインマイコンの異常を検知すると電池の使用を停止させる構成が知られている。関連する技術として、例えば、特許文献1がある。
しかしながら、例えば電池を駆動源としているEVでは、電池の制御を急に停止すると、車両の制御を行うことができなくなるため危険である。したがって、メインマイコンに異常が発生しても電池の制御を安全に継続するために、電池を継続して制御可能とするサブマイコンによる回路の二重化が必要である。しかし、マイコンの二重化を行うと、メインマイコンとサブマイコンとを共に起動する必要があるため、消費電力が多くなる。
本発明の一側面に係る目的は、マイコンの異常時においても、電池の制御を継続して行うことができ、かつ、マイコンに異常が発生していない時は省電力化できる技術を提供することである。
本発明に係る一つの形態である電池制御装置は、電池に関する制御を行うメイン制御部を有するメインマイコンと、メイン制御部の異常を検知する異常検知部と、電池に関する制御を行い、異常検知部により異常を検知する前は休止状態となり、異常検知部により異常を検知した場合には起動状態となるサブ制御部と、を有するサブマイコンと、を有する。
電池制御装置は、異常検知部により異常を検知した場合に、電池に関する制御をメイン制御部による制御からサブ制御部による制御に切り替える。このため、電池制御装置は、メインマイコンの異常時においても、電池に関する制御を継続して行うことができる。更に、メインマイコンに異常が発生していないときは省電力化を図ることができる。
また、電池制御装置のメイン制御部は、制御データに基づいて電池に関する制御を行う。メインマイコンは、制御データの最新値をサブマイコンへ送信する制御データ送信部を更に有する。サブマイコンは、制御データ送信部から送信された制御データの最新値を受信する制御データ受信部と、受信した制御データの最新値を記憶するサブ記憶部と、を更に有する。そして、サブ制御部は、サブ記憶部に記憶されている制御データの最新値に基づいて電池に関する制御を行う。これにより、メインマイコンの異常時においても、サブ制御部は、電池に関する制御データの最新値に基づいて継続して電池に関する制御を行うことができる。
また、電池制御部のメイン制御部は、制御データに基づいて電池に関する制御を行う。メインマイコンは、制御データの最新値を他の装置に送信して記憶させる制御データ送信部を更に有する。サブマイコンは、異常検知部により異常を検知した場合に、他の装置に記憶された制御データの最新値を受信する制御データ受信部を更に有する。そして、サブ制御部は、制御データ受信部が受信した制御データの最新値に基づいて電池に関する制御を行う。これにより、サブマイコンは、メインマイコンからサブマイコンへ電池の制御を移行する時においても正しく制御データに基づいて電池に関する制御を引き継ぐことができる。
また、サブ制御部は、異常検知部により正常と判断された時点で記憶された制御データの最新値に基づいて電池に関する制御を行う。これにより、サブマイコンは、メインマイコンが異常時の制御データを引き継ぐおそれがなくなる。
また、電池に関する制御は、電池の残容量の割合を推定するSOC推定を少なくとも含み、制御データの最新値は、メイン制御部で推定されたSOCを少なくとも含む。これにより、サブマイコンでSOCの推定を継続して行うことで、メインマイコンの異常時にサブマイコンによる退避走行が可能となる。また、最新のSOCに基づいてSOC推定を引き継ぐことができるため、正確にSOC推定を行うことができる。
また、電池に関する制御は、電池で入力及び出力可能な最大電力である入力電力制限値及び出力電力制限値を決定する処理であり、制御データの最新値は、メイン制御部で推定されたSOCを少なくとも含む。
これにより、電池で入力及び出力可能な最大電力である入力電力制限値及び出力電力制限値を決定することで、過剰な電力の入力および出力を制限し、二次電池20に関する制御を正確に行うことができる。
本発明によれば、マイコンの異常時においても、電池の制御を継続して行うことができ、かつ、マイコンに異常が発生していない時は省電力化できる。
図1は、本実施形態の電池制御装置11を含む電池制御システム300の一例を示す図である。この実施例では、電池制御装置11は、電気自動車またはハイブリッド車などの電動車両において使用され、走行用モータ302に電流を供給するための二次電池20に関する制御を行う。
図1に示す電池制御システム300は、電池パック1、充電器301、走行用モータ302、インバータ回路303、車両制御ECU304を備える。なお、電池制御システム300は、図1に示していない他の回路構成を備えていてもよい。
図1に示す電池パック1は、電池制御ECU10、二次電池20、リレー31、リレー32、リレー33、ヒューズ40、電流センサ50、サーミスタ60を備える。なお、電池パック1は、図1に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
電池制御ECU10は、電池制御装置11、電圧センサ12を備える。なお、電池制御ECU10は、図1に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
二次電池20は、直列に接続されたn個の電池ブロックB1〜Bnを含む組電池により実現される。この場合、電池制御装置11は、各電池ブロックB1〜Bn単位で二次電池20を制御してもよい。図1では、サーミスタ60は1つ配置されているがこの限りではなく、電池ブロックB1〜Bnにそれぞれn個隣接して配置され、各電池ブロックB1〜Bnの温度または各電池ブロックB1〜Bnの周辺温度を測定してもよい。
電池制御装置11は、二次電池20に関する制御を行うメインマイコン100と、メインマイコン100の異常を検知した場合に、メインマイコン100の代わりに二次電池20に関する制御を行うサブマイコン200と、を備える。なお、電池制御装置11は、図1に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
電圧センサ12は、例えば、IC(Integrated Circuit)により構成される。電圧センサ12は、二次電池20の電圧を計測し、該計測値を電池制御装置11へ出力する。なお、以下の記載では、各電池ブロックB1〜Bnを単に「電池」と呼ぶことがある。
充電器301は、二次電池20を充電する。このとき、充電器301は、電圧センサ12によりモニタされる電圧および電流センサ50によりモニタされる電流に基づいて二次電池20を充電してもよい。電動車両の走行時には、二次電池20から走行用モータ302に電流が供給される。このとき、インバータ回路303は、この実施例では、3相交流を生成して走行用モータ302に供給する。
二次電池20と充電器301との間には、リレー31が設けられる。また、二次電池20と充電器301及び走行用モータ302(負荷)との間には、リレー32、リレー33がそれぞれ設けられる。そして、車両制御ECU304は、リレー31、リレー32、リレー33をそれぞれ制御する。例えば充電器301が二次電池20を充電するときは、車両制御ECU304は、リレー31、リレー32、リレー33をオン状態に制御する。二次電池20が過充電状態であるときは、車両制御ECU304は、リレー31、リレー32、リレー33をオフ状態に制御してもよい。電動車両の走行時には、車両制御ECU304は、リレー32、リレー33をオン状態に制御する。二次電池20が過放電状態であるときは、車両制御ECU304は、リレー32、リレー33をオフ状態に制御してもよい。
なお、車両制御ECU304は、電池制御装置11より受信する二次電池20の入力電力制限値及び出力電力制限値に基づいて充電器301及びインバータ回路303に電流指令値を与えてもよい。また、車両制御ECU304は、必要に応じて、電池制御ECU10に制御信号を与えることができる。電池制御装置11と車両制御ECU304とはCAN(Controller Area Network)通信により相互に通信可能に接続されている。
車両制御ECU304は、少なくとも制御部311、記憶部312を備える。なお、車両制御ECU304は、図1に示していない他の回路構成を備えていてもよい。制御部311は、電池制御システム300全体を制御する。制御部311は、CPU(Central Processing Unit)またはプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device))などにより構成される。記憶部312は、RAM(Random Access Memory)またはROM(Read Only Memory)などにより構成され、電池制御システム300を制御するのに必要な各種制御プログラムおよびその実行に必要な各種データが記憶されている。
図2は、電池制御装置の一例を示す図である。この実施形態においては、電池制御装置11は、二次電池20の制御を行う。
電池制御装置11は、図2に示すように、メインマイコン100、サブマイコン200、CAN通信回路130、CAN通信回路230を有する。メインマイコン100及びサブマイコン200は、それぞれ、CPU(Central Processing Unit)またはプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device))などにより構成される。メインマイコン100及びサブマイコン200は互いに公知の通信方式によって通信可能であり、例えばシリアル通信によって通信を行う。
メインマイコン100は、メイン制御部110およびサブマイコン異常検知部120を有する。メイン制御部110は、SOCの推定や入力電力制限値及び出力電力制限値の決定といった二次電池20に関する制御を行う。
メイン制御部110は、電圧検知回路111、過電圧判定回路112、過放電判定回路113、電流検出部114、SOC(充電率:State Of Charge)推定部115、入出力制御部116、制御データ送信部117を有する。なお、メイン制御部110は、図2に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
電圧検知回路111は、この実施例では、電圧センサ12が計測した計測値に基づき二次電池20の電圧を検知する。二次電池20は、図1に示すように、直列に接続されたn個の電池ブロックB1〜Bnを備える。そして、電圧検知回路111は二次電池20の電圧を検知するとともに、各電池ブロックB1〜Bnの電圧を検知できる。
過電圧判定回路112は、電圧検知回路111により検知される電圧Vinが過電圧判定用電圧(閾値電圧)を超えると、二次電池20が過電圧であることを示す信号を車両制御ECU304へ出力する。
過放電判定回路113は、二次電池20の残容量を示すデータから二次電池20が過放電状態か否かの判定を行う。二次電池20が過放電状態か否かは、二次電池の残容量が過放電判定用閾値以下か否かによって行われる。
過放電判定回路113は、二次電池20の残容量が過放電判定用閾値以下の場合、二次電池20が過放電状態であると判定する。過放電判定回路113は、二次電池20の残容量が過放電判定用閾値よりも多い場合、二次電池20が過放電状態ではないと判定する。この過放電判定用閾値は、二次電池20の残容量が過度に低下することで二次電池20の劣化が促進される残容量に設定され、本実施形態では二次電池20の全容量の20%(残容量20%)に設定されている。
電流検出部114は、電流センサ50によりモニタされる電流に基づいて、二次電池20に流れる電流を検出する。
SOC推定部115は、電流検出部114が検出した電流を用いて電流積算値を算出し、該電流積算値に基づいてSOCを推定する。なお、SOCを推定する際に、SOC推定部115は、電圧センサ12により測定された測定値と、サーミスタ60を用いて計測した二次電池20の温度または周辺温度と、を用いて、更に精度よくSOCを推定してもよい。
入出力制御部116は、SOC推定部115で推定された二次電池20のSOCに基づいて、二次電池20の入力電力制限値及び出力電力制限値を決定し、車両制御ECU304へ送信する。入力電力制限値は、二次電池20のSOCが満充電に近づくにつれて、二次電池20への最大入力電力が低くなるように決定される。出力電力制限値は、二次電池20のSOCが完全放電に近づくにつれて、二次電池20からの最大出力電力が低くなるように決定される。
制御データ送信部117は、二次電池20の制御データの最新値をサブマイコン200へ送信する。
例えば、制御データ送信部117は、任意に設定した所定の時間ごとに、二次電池20の制御データの最新値をサブマイコン200へ送信する。制御データ送信部117が送信する二次電池20の制御データとは、例えば、SOC推定部115で推定された二次電池のSOC、二次電池20の電流積算値、二次電池20の電流値、電圧センサ12により測定された測定値、二次電池20の温度などの情報である。
サブマイコン異常検知部120は、サブマイコン200から送信された異常検知用のデータ(宿題)に対し返答(回答)する。サブマイコン200は、サブマイコン異常検知部120から返答(回答)された異常検知用のデータに基づいてメインマイコンの異常を検知する。 サブマイコン200は、サブ制御部210、メインマイコン異常検知部220およびサブ記憶部240を有する。
メインマイコン異常検知部220は、サブマイコン異常検知部120から送信された返答(回答)された異常検知用のデータに基づいて、メインマイコン100の異常を検知する。例えば、メインマイコン異常検知部220は、予め定められた異常検知用のデータ(宿題)をメインマイコン100に送信する。そして、メインマイコン異常検知部220は、送信した異常検知用のデータ(宿題)に対応して、メインマイコン100から返答(回答)異常検知用のデータが正解であるか否かを判定することでメインマイコン100の異常を検知する。
サブ制御部210は、電圧検知回路211、過電圧判定回路212、過放電判定回路213、電流検出部214、SOC推定部215、入出力制御部216、制御データ受信部217を有する。なお、サブ制御部210は、図2に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
サブ制御部210の電圧検知回路211、過電圧判定回路212、過放電判定回路213、電流検出部214、SOC推定部215、入出力制御部216については、メイン制御部110の電圧検知回路111、過電圧判定回路112、過放電判定回路113、電流検出部114、SOC推定部115、入出力制御部116とほぼ同様の機能であるため説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
サブ制御部210は、メイン制御部110と異なり、メインマイコン異常検知部220によりメインマイコン100の異常が検知される前は休止状態となる。したがって、メインマイコン100に異常が発生していない時は、サブマイコン200の消費電力を抑えて、省電力化できる。
サブ制御部210は、メインマイコン異常検知部220により異常が検知された場合には起動状態となる。更に、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100の異常を検知した場合に、二次電池20に関する制御をメイン制御部110による制御からサブ制御部210による制御に切り替える。二次電池20に関する制御がメイン制御部110からサブ制御部210に切り替えられると、サブ制御部210は、二次電池20に関する制御を行う。したがって、メインマイコン100の異常時においても、サブ制御部210により、二次電池20に関する制御を継続して行うことができる。
制御データ受信部217は、メインマイコン100の制御データ送信部117から所定の時間ごとに送信される送信される二次電池20の制御データの最新値を受信する。
サブ記憶部240は、RAM(Random Access Memory)またはROM(Read Only Memory)などにより構成され、制御データ受信部217が受信した二次電池20に関する制御データの最新値を記憶する。例えば、二次電池20の制御データが既に記憶されている場合、サブ記憶部240は、記憶されている制御データをメインマイコン100から所定の時間ごとに送信される最新の制御データに更新する。サブ記憶部240に記憶される二次電池20の制御データは、例えばメイン制御部110で推定された二次電池のSOC、二次電池20の電流積算値、二次電池20の電流値、電圧センサ12により測定された測定値、二次電池20の温度などの情報である。
例えば、二次電池20に関する制御がサブ制御部210による制御に切り替えられてから、相当の時間が経過した後においては、SOC推定部215は、電流検出部214が検出した電流を用いて電流積算値を算出し、算出した該電流積算値に基づいてSOCを推定することができる。
但し、二次電池20に関する制御がサブ制御部210による制御に切り替えられた直後においては、電流検出部114が検出した電流は積算されていないため、SOC推定部215は、該検出した電流を用いて電流積算値を算出することができない。したがって、SOC推定部215は、二次電池20に関する制御がサブ制御部210による制御に切り替えられた直後においては、電流検出部114が検出した電流を用いて算出した電流積算値に基づいてSOCを推定することができない場合がある。
また、二次電池20に関する制御がサブ制御部210による制御に切り替えられた直後においては、タイミングによってはSOCを精度よく推定するために必要な、二次電池20の電流値、電圧センサ12により測定された測定値、二次電池20の温度の情報などが存在しない場合がある。
この点、本実施形態においては、サブ記憶部240は、メインマイコン100の制御データ送信部117から送信されたメイン制御部110で推定されたSOCや二次電池20の電流積算値及びメイン制御部110で推定されたSOCの最新値を記憶する。そして、サブ制御部210のSOC推定部215は、サブ記憶部240に記憶されているメイン制御部110で推定されたSOC、二次電池20の電流積算値の最新値に基づいて、SOCを継続して推定する。これにより、メインマイコン異常検知部220により異常が検知され、二次電池20に関する制御がメイン制御部110からサブ制御部210による制御に切り替えられた直後においても、サブ制御部210は、二次電池20に関する制御を継続して行うことができる。
したがって、メインマイコン100の異常時に、サブマイコン200でメインマイコン100と同様の二次電池20に関する制御が行えるため、異常発生時に対する二次電池20を使用する機器の安全を担保することができる。また、異常が発生していない通常時はサブ制御部210は休止しているため省電力化できる。更に、最新の電流積算値やSOCの推定結果を引き継ぐことができるため、正確にSOCの推定を行うことができる。
また、サブ記憶部240は、メインマイコン100の制御データ送信部117から送信された二次電池20の電流値、電圧センサ12により測定された測定値、二次電池20の温度の情報の最新値を記憶する。そして、サブ制御部210のSOC推定部215は、サブ記憶部240に記憶されている、メイン制御部110で推定されたSOC、二次電池20の電流値、電圧センサ12により測定された測定値、二次電池20の温度の情報の最新値に基づいて、SOCを精度よく推定することができる。さらに、入出力制御部216は、サブ記憶部240に記憶されているメイン制御部110で推定されたSOC、または、SOC推定部215で上記の如く制御データに基づいて推定されたSOCに基づいて、二次電池20の入力電力制限値及び出力電力制限値を決定することができる。これにより、二次電池20に関する制御を正確に行うことができる。
次に、本実施形態の電池制御装置11が実行する電池制御処理について説明する。図3は、本実施形態のメインマイコン100が実行する電池制御処理の一例を示すフローチャートである。
メインマイコン100のメイン制御部110は、制御データに基づいて二次電池20に関する制御を行う(ステップS11)。メインマイコン100の制御データ送信部117は、所定の時間ごとに、異常検知用のデータおよび二次電池20の制御データの最新値をサブマイコン200へ送信する(ステップS12)。
メイン制御部110は、サブマイコン200からメインマイコン100の停止指示を受信したか否かを判定する(ステップS13)。メインマイコン100の停止指示を受信していない場合(ステップS13のNO)には、処理はステップS11に戻り、メインマイコン100の停止指示を受信するまでの間ステップS11〜ステップS13の処理が繰り返し実行される。メインマイコン100の停止指示を受信した場合(ステップS13のYES)には、メイン制御部110は、メインマイコン100の処理または動作を停止する(ステップS14)。この処理では、メイン制御部110は、メインマイコン100の処理を停止しているがこの限りではなく、サブマイコン200によるメインマイコン100のリセットやCAN通信回路130を介した通信を停止してもよい。これにより、メインマイコン100と接続された車両制御ECU304などの他の機器へ異常な制御データが送信されることを抑止することができる。この処理が終了すると、メインマイコン100が実行する電池制御処理は終了となる。
図4は、本実施形態のサブマイコン200が実行する電池制御処理の一例を示すフローチャートである。
サブマイコン200のサブ制御部210は、メインマイコン100から異常検知用のデータおよび二次電池20の制御データの最新値を受信したか否かを判定する(ステップS21)。異常検知用のデータおよび二次電池20の制御データの最新値を受信していない場合(ステップS21のNO)には、最後に受信を行ってから一定時間が経過したか否かを判定する(ステップS31)。最後に受信を行ってから一定時間が経過していない場合(ステップS31のNO)、ステップS21に戻り、異常検知用のデータおよび二次電池20の制御データの最新値を受信するまでの間、処理は待機となる。最後に受信を行ってから一定時間が経過した場合(ステップS31のYES)、メインマイコン100が異常であると判定し、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100が異常である旨を車両制御ECU304へ通知する(ステップS25)。
異常検知用のデータおよび二次電池20の制御データの最新値を受信した場合(ステップS21のYES)には、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコンの異常検知を行う(ステップS22)。この処理では、メインマイコン異常検知部220は、予め定められた異常検知用のデータをメインマイコン100に送るとともに、メインマイコン100から返答された異常検知用のデータが正解であるか否かに応じてメインマイコン100の異常を検知する。
ステップS22のメインマイコン100の異常検知の結果、メインマイコン100が正常である場合(ステップS23のNO)には、サブ記憶部240は、ステップS21の処理で制御データ受信部217が受信した制御データの最新値を記憶する(ステップS24)。この処理が終了すると、処理はステップS21に戻る。
ステップS22のメインマイコン100の異常検知の結果、メインマイコン100が異常である場合(ステップS23のYES)には、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100が異常である旨を車両制御ECU304へ通知する(ステップS25)。なお、メインマイコン100が異常である旨の通知を受けた車両制御ECU304は、メインマイコン100から送信された制御データを破棄する制御を行ってもよい。これにより、異常なデータに基づき二次電池20に関する制御が行われることを抑止することができる。
メインマイコン異常検知部220は、サブ制御部210を起動する(ステップS26)。メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100に対し、メインマイコン100の動作の停止指示を通知する(ステップS27)。メインマイコン異常検知部220は、二次電池20に関する制御をメイン制御部110による制御からサブ制御部210による制御に切り替える(ステップS28)。
サブ制御部210は、ステップS24においてサブ記憶部240に記憶された制御データの最新値に基づき二次電池20に関する制御に用いる演算を行う(ステップS29)。サブ制御部210は、ステップS29で演算した演算結果に基づき、二次電池20に関する制御を行う(ステップS30)。この処理が終了すると、サブマイコン200が実行する電池制御処理は終了となる。
本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
本実施形態の電池制御装置11は、サブ記憶部240は、所定の時間ごとにメインマイコン100から送信された二次電池20の電流積算値及びメイン制御部110で推定されたSOCの最新値を記憶する。メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100の異常を検知した場合に、二次電池20に関する制御をメイン制御部110による制御からサブ制御部210による制御に切り替える。
そして、SOC推定部215は、メインマイコン異常検知部220によりメインマイコン100の異常が検知された場合には、サブ記憶部240に記憶されているメイン制御部110で推定されたSOC、二次電池20の電流積算値の最新値に基づいて、SOCを推定する。これにより、メインマイコン異常検知部220により異常が検知され、二次電池20に関する制御がメイン制御部110からサブ制御部210による制御に切り替えられた直後においても、サブ制御部210は、二次電池20に関する制御を継続して行うことができる。
また、サブマイコン200でSOCの推定を継続して行うことで、メインマイコン100の異常時にサブマイコン200による退避走行が可能となる。また、最新のSOCに基づいてSOC推定を引き継ぐことができるため、正確にSOC推定を行うことができる。
また、入出力制御部216は、メインマイコン異常検知部220によりメインマイコン100の異常が検知された場合には、サブ記憶部240に記憶されているメイン制御部110で推定されたSOC、または、SOC推定部215で上記の如く制御データに基づいて推定されたSOCに基づいて、二次電池20の入力電力制限値及び出力電力制限値を決定する。
また、サブ記憶部240は、メインマイコン異常検知部220により正常と判断された時点で送信された制御データを記憶する。そして、サブ制御部210は、正常と判断された時点でサブ記憶部240に記憶された制御データの最新値に基づいて二次電池20に関する制御を行う。これにより、メインマイコン100が異常時に送信した制御データをサブマイコン200が引き継ぐおそれがなくなる。
上述の実施形態では、メインマイコン100の停止指示を受信したメイン制御部110がメインマイコン100の処理を停止しているがこの限りではない。
例えば、メインマイコン異常検知部220がメインマイコン100の異常を検知した場合には、サブマイコン200のメインマイコン異常検知部220が、メインマイコン100をリセットまたは、メインマイコン100の処理を停止してもよい。また、メインマイコン100が異常である旨の通知を受けた車両制御ECU304が、メインマイコン100の処理を停止してもよい。
また、メインマイコン異常検知部220がメインマイコン100の異常を検知した場合には、メインマイコン異常検知部220が、メインマイコン100と接続されているCAN通信回路130を停止してもよい。これにより、メインマイコン100から車両制御ECU304などのほかの機器に対し異常なデータが送信されることを抑止することができる。
<変形例>
図5〜図7は、本実施形態の他の例を示すフローチャートである。
図5〜図7は、本実施形態の他の例を示すフローチャートである。
上述の実施形態では、サブ制御部210は、サブ記憶部240に記憶されている制御データの最新値に基づいて二次電池20に関する制御を行う。これに対し、変形例では、サブ制御部210は、車両制御ECU304から受信した制御データの最新値に基づいて二次電池20に関する制御を行う。
このため、変形例のメイン制御部110の制御データ送信部117は、二次電池20の制御データの最新値を他の装置へ送信する。例えば、制御データ送信部117は、他の装置として、電池制御ECU10の上位装置である車両制御ECU304へ二次電池20の制御データの最新値を送信する。
そして、変形例の車両制御ECU304の記憶部312は、メイン制御部110から送信された二次電池20の制御データの最新値を記憶する。そして、メインマイコン異常検知部220により異常を検知した場合、サブ制御部210の制御データ受信部217は、記憶部312に記憶された制御データの最新値を受信する。これにより、変形例のサブ制御部210は、制御データ受信部217により受信した制御データの最新値に基づいて二次電池20に関する制御を行う。
次に、変形例の電池制御装置11が実行する電池制御処理について説明する。図5は、変形例のメインマイコン100が実行する電池制御処理の一例を示すフローチャートである。
メインマイコン100のメイン制御部110は、制御データに基づいて二次電池20に関する制御を行う(ステップS41)。メインマイコン100の制御データ送信部117は、所定の時間ごとに、異常検知用のデータをサブマイコン200へ送信する(ステップS42)。制御データ送信部117は、制御データの最新値を車両制御ECU304へCAN通信回路130を介して送信する(ステップS43)。
メイン制御部110は、サブマイコン200からメインマイコン100の停止指示を受信したか否かを判定する(ステップS44)。メインマイコン100の停止指示を受信していない場合(ステップS44のNO)には、処理はステップS41に戻り、メインマイコン100の停止指示を受信するまでの間ステップS41〜ステップS44の処理が繰り返し実行される。メインマイコン100の停止指示を受信した場合(ステップS44のYES)には、メイン制御部110は、メインマイコン100の処理を停止する(ステップS45)。
この処理では、メイン制御部110は、メインマイコン100の処理を停止しているがこの限りではなく、サブマイコン200によるメインマイコン100のリセットやCAN通信回路130を介した通信を停止してもよい。これにより、メインマイコン100と接続された車両制御ECU304などの他の機器へ異常な制御データが送信されることを抑止することができる。この処理が終了すると、メインマイコン100が実行する電池制御処理は終了となる。
図6は、変形例のサブマイコン200が実行する電池制御処理の一例を示すフローチャートである。
サブマイコン200のサブ制御部210は、メインマイコン100から異常検知用のデータを受信したか否かを判定する(ステップS51)。異常検知用のデータを受信していない場合(ステップS51のNO)には、最後に受信を行ってから一定時間が経過したか否かを判定する(ステップS61)。最後に受信を行ってから一定時間が経過していない場合(ステップS61のNO)、ステップS51に戻り、異常検知用のデータを受信するまでの間、処理は待機となる。最後に受信を行ってから一定時間が経過した場合(ステップS61のYES)、メインマイコン100が異常であると判定し、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100が異常である旨を車両制御ECU304へ通知する(ステップS54)。
異常検知用のデータを受信した場合(ステップS51のYES)には、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコンの異常検知を行う(ステップS52)。この処理では、メインマイコン異常検知部220は、予め定められた異常検知用のデータをメインマイコン100に送るとともに、メインマイコン100から返答された異常検知用のデータが正解であるか否かに応じてメインマイコン100の異常を検知する。
ステップS52のメインマイコン100の異常検知の結果、メインマイコン100が正常である場合(ステップS53のNO)には、処理はステップS51に戻る。ステップS22のメインマイコン100の異常検知の結果、メインマイコン100が異常である場合(ステップS53のYES)には、メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100が異常である旨を車両制御ECU304へ通知する(ステップS54)。
メインマイコン異常検知部220は、サブ制御部210を起動する(ステップS55)。メインマイコン異常検知部220は、メインマイコン100に対し、メインマイコン100の動作の停止指示を通知する(ステップS56)。メインマイコン異常検知部220は、二次電池20に関する制御をメイン制御部110による制御からサブ制御部210による制御に切り替える(ステップS57)。
サブマイコン200のサブ制御部210は、制御データ受信部217が車両制御ECU304から送信された二次電池20の制御データの最新値を受信したか否かを判定する(ステップS58)。車両制御ECU304から送信された二次電池20の制御データの最新値を受信していない場合(ステップS58のNO)には、車両制御ECU304から送信された二次電池20の制御データの最新値を受信するまでの間、処理は待機となる。車両制御ECU304から送信された二次電池20の制御データの最新値を受信した場合(ステップS58のYES)には、サブ制御部210は、ステップS58において受信した車両制御ECU304から送信された制御データの最新値に基づき二次電池20に関する制御に用いる演算を行う(ステップS59)。サブ制御部210は、ステップS59で演算した演算結果に基づき、二次電池20に関する制御を行う(ステップS60)。この処理が終了すると、サブマイコン200が実行する電池制御処理は終了となる。
図7は、変形例の車両制御ECU304が実行する電池制御処理の一例を示すフローチャートである。
車両制御ECU304の制御部311は、メインマイコン100から送信された制御データの最新値を受信したか否かを判定する(ステップS71)。メインマイコン100から送信された制御データの最新値を受信していない場合(ステップS71のNO)には、車両制御ECU304の制御部311は、サブマイコン200からメインマイコンが異常である旨の通知を受信したか否かを判定する(ステップS72)。この処理では、車両制御ECU304の制御部311は、図6のステップS54においてサブマイコン200から通知されたメインマイコン100が異常である旨の通知を受け付けたか否かを判定する。
サブマイコン200からメインマイコンが異常である旨の通知を受信していない場合(ステップS72のNO)には、車両制御ECU304の制御部311は、メインマイコン100が正常であるとみなして、ステップS71で受信した制御データの最新値を記憶部312に記憶する(ステップS73)。この処理では、例えば、ステップS71において制御データの最新値を受信してから所定の時間内にメインマイコンが異常である旨の通知を受信しなかった場合には、車両制御ECU304の制御部311は、メインマイコン100が正常であるとみなして、受信した制御データの最新値を記憶部312に記憶する。この処理が終了すると、処理はステップS71に戻る。
サブマイコン200からメインマイコンが異常である旨の通知を受信した場合(ステップS72のYES)には、車両制御ECU304の制御部311は、ステップS73で記憶部312に記憶した制御データの最新値をサブマイコン200へ送信する(ステップS74)。この処理では、メインマイコンが異常である旨の通知を受信した場合には、車両制御ECU304の制御部311は、メインマイコン100が異常であるとみなして、記憶部312に記憶されている制御データの最新値をサブマイコン200へ送信する。この処理が終了すると、車両制御ECU304が実行する電池制御処理は終了となる。
上述の変形例によれば、サブマイコン200は、メインマイコン100からサブマイコン200への移行時においても正しく制御データに基づいて二次電池20に関する制御を引き継ぐことができる。
また、上述の実施形態では、車両制御ECU304の制御部311は、サブマイコン200からメインマイコンが異常である旨の通知を受信した場合(ステップS72のYES)には、記憶部312に記憶した制御データの最新値をサブマイコン200へ送信しているがこれに限られない。
例えば、車両制御ECU304の制御部311は、メインマイコンが異常である旨の通知を受信したか否かによらずに、所定のタイミングで、記憶部312に記憶した制御データの最新値をブロードキャストでサブマイコン200へ送信してもよい。
但し、車両制御ECU304の制御部311は、メインマイコンが異常である旨の通知を受信した後は、メインマイコン100から制御データの最新値を受信した場合であっても、該制御データの最新値を記憶部312に記憶しないで破棄する。これにより、メインマイコン100のメイン制御部110が異常時に送信した制御データをサブマイコン200が引き継ぐおそれがなくなる。
1 電池パック
10 電池制御ECU
11 電池制御装置
12 電圧センサ
20 二次電池
31,32,33 リレー
40 ヒューズ
50 電流センサ
60 サーミスタ
100 メインマイコン
110 メイン制御部
111 電圧検知回路
112 過電圧判定回路
113 過放電判定回路
114 電流検出部
115 SOC推定部
116 入出力制御部
117 制御データ送信部
120 サブマイコン異常検知部
130 CAN通信回路
200 サブマイコン
210 サブ制御部
211 電圧検知回路
212 過電圧判定回路
213 過放電判定回路
214 電流検出部
215 SOC推定部
216 入出力制御部
217 制御データ受信部
220 メインマイコン異常検知部
230 CAN通信回路
240 サブ記憶部
300 電池制御システム
301 充電器
302 走行用モータ
303 インバータ回路
304 車両制御ECU
311 制御部
312 記憶部
10 電池制御ECU
11 電池制御装置
12 電圧センサ
20 二次電池
31,32,33 リレー
40 ヒューズ
50 電流センサ
60 サーミスタ
100 メインマイコン
110 メイン制御部
111 電圧検知回路
112 過電圧判定回路
113 過放電判定回路
114 電流検出部
115 SOC推定部
116 入出力制御部
117 制御データ送信部
120 サブマイコン異常検知部
130 CAN通信回路
200 サブマイコン
210 サブ制御部
211 電圧検知回路
212 過電圧判定回路
213 過放電判定回路
214 電流検出部
215 SOC推定部
216 入出力制御部
217 制御データ受信部
220 メインマイコン異常検知部
230 CAN通信回路
240 サブ記憶部
300 電池制御システム
301 充電器
302 走行用モータ
303 インバータ回路
304 車両制御ECU
311 制御部
312 記憶部
Claims (6)
- 電池に関する制御を行うメイン制御部を有するメインマイコンと、
前記メイン制御部の異常を検知する異常検知部と、前記電池に関する制御を行い、前記異常検知部により異常を検知する前は休止状態となり、前記異常検知部により異常を検知した場合には起動状態となるサブ制御部と、を有するサブマイコンと、を有し、
前記異常検知部により異常を検知した場合に、前記電池に関する制御を前記メイン制御部による制御から前記サブ制御部による制御に切り替える電池制御装置。 - 請求項1に記載の電池制御装置であって、
前記メイン制御部は、制御データに基づいて前記電池に関する制御を行い、
前記メインマイコンは、前記制御データの最新値を前記サブマイコンへ送信する制御データ送信部を更に有し、
前記サブマイコンは、前記制御データ送信部から送信された前記制御データの最新値を受信する制御データ受信部と、前記受信した制御データの最新値を記憶するサブ記憶部と、を更に有し、
前記サブ制御部は、前記サブ記憶部に記憶されている前記制御データの最新値に基づいて前記電池に関する制御を行う、電池制御装置。 - 請求項1に記載の電池制御装置であって、
前記メイン制御部は、制御データに基づいて前記電池に関する制御を行い、
前記メインマイコンは、前記制御データの最新値を他の装置に送信して記憶させる制御データ送信部を更に有し、
前記サブマイコンは、前記異常検知部により異常を検知した場合に、前記他の装置に記憶された前記制御データの最新値を受信する制御データ受信部を更に有し、
前記サブ制御部は、前記制御データ受信部が受信した前記制御データの最新値に基づいて前記電池に関する制御を行う、電池制御装置。 - 請求項2または請求項3に記載の電池制御装置であって、
前記サブ制御部は、前記異常検知部により正常と判断された時点で記憶された前記制御データの最新値に基づいて前記電池に関する制御を行う
ことを特徴とする電池制御装置。 - 請求項1から4のうちいずれかに記載の電池制御装置であって、
前記電池に関する制御は、前記電池の残容量の割合を推定するSOC推定を少なくとも含み、
前記制御データの最新値は、前記メイン制御部で推定されたSOCを少なくとも含むことを特徴とする電池制御装置。 - 請求項1から5のうちいずれかに記載の電池制御装置であって、
前記電池に関する制御は、前記電池で入力及び出力可能な最大電力である入力電力制限値及び出力電力制限値を決定する処理であり、
前記制御データの最新値は、前記メイン制御部で推定されたSOCを少なくとも含むことを特徴とする電池制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019055636A JP2020156303A (ja) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 電池制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019055636A JP2020156303A (ja) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 電池制御装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2020156303A true JP2020156303A (ja) | 2020-09-24 |
Family
ID=72560174
Family Applications (1)
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JP2019055636A Pending JP2020156303A (ja) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | 電池制御装置 |
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JP (1) | JP2020156303A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022068538A (ja) * | 2020-10-22 | 2022-05-10 | 三菱電機株式会社 | 車両制御装置及び車両制御方法 |
-
2019
- 2019-03-22 JP JP2019055636A patent/JP2020156303A/ja active Pending
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