JP2020156303A - 電池制御装置 - Google Patents

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。

特開２０１４−１７１２８５号公報

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。

本実施形態の電池制御装置を含む電池制御システム３００の一例を示す図である。 電池制御装置１１の一例を示す図である。 本実施形態のメインマイコン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。 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。 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。 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。 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。

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。

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

Claims (6)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
   

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