JP6736300B2 - 電圧検出装置および電圧検出方法 - Google Patents
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Description
図1を用いて本実施形態にかかる電圧検出方法について説明する。図1は、本実施形態にかかる電圧検出方法を説明する図である。本実施形態にかかる電圧検出方法は、たとえば電気自動車やハイブリッド型自動車などの電源として用いられる組電池Bが有する電池スタックB1_n(nは1〜Nの自然数)の電圧を検出する方法である。そこで、まず図1(a)を用いて組電池Bを備える組電池システムSの概要について説明する。
図2は、本実施形態にかかる組電池システムSの構成例を示す図である。図2に示す組電池システムSは、組電池Bと、組電池Bが有する電池スタックB1_nの電圧を検出する電圧検出装置1とを備える。
組電池Bは、接続部材を介して直列に接続される複数の電池スタックB1_n(n=1、2、・・・、N、N:自然数、以下、電池スタックB1とも称する)を有する。複数の電池スタックB1_nは、直列に接続される複数の電池セルをそれぞれ有する。
電圧検出装置1は、各電池スタックB1_nの電圧をそれぞれ検出する複数の検出部10_n(以下、検出部10とも称する)と、検出部10を制御する制御部20とを備える。
複数の検出部10_nは、所定周期T0で複数の電池スタックB1_nの電圧をそれぞれ検出する。なお、各検出部10_nの構成および動作は同じである。検出部10_nは、たとえば電池スタックB1_nと並列に接続される。複数の検出部10_nは、たとえばAD変換部11とモード設定部12とをそれぞれ備える。
AD変換部11は、電池スタックB1の電圧をデジタル信号に変換し、制御部20に出力する。検出部10がたとえば図示しないキャパシタを用いて電池スタックB1の電圧をいわゆるフライングキャパシタ方式で検出する場合、AD変換部11は、たとえばかかるキャパシタの両端の電圧をAD変換して制御部20に出力する。
モード設定部12は、制御部20からの指示に基づいて、検出部10の動作モードをスタンバイモードまたはアクティブモードに設定する。モード設定部12が動作モードをアクティブモードに設定した場合、検出部10は、たとえばAD変換部11に電流を供給し、電池スタックB1の電圧を検出できるようにする。この場合、検出部10には所定値以上の電流が流れることになる。一方、モード設定部12が動作モードをスタンバイモードに設定した場合、検出部10は、たとえばAD変換部11への電流供給を停止するなどして、検出部10に流れる電流が所定値未満となるようにする。
制御部20は、検出部10を制御し、所定周期T0で電池スタックB1の電圧を検出する。また、制御部20は、検出部10の動作モードをスタンバイモードまたはアクティブモードのいずれかに制御する。制御部20は、検出制御部21とモード制御部22と記憶部23とを備える。
検出制御部21は、所定周期T0で電池スタックB1の電圧を検出するよう検出部10を制御する。図3(a)に示すように、検出制御部21は、所定周期T0で検出制御信号S1を生成し、検出部10に出力する。
図2のモード制御部22は、検出部10がスタンバイモードまたはアクティブモードのいずれかで動作するよう制御する。モード制御部22は、アクティブモードの開始タイミングt1または終了タイミングt2の少なくとも一方を変更する。ここでは、アクティブモードの開始タイミングt1を変更する場合について説明する。モード制御部22は、モード切替部221とタイミング変更部222とを備える。
記憶部23は、テーブルTa1など、制御部20の各部が行う処理に必要な情報を記憶する。また、記憶部23は、制御部20の各部が行う必要な情報を記憶する。記憶部23は、例えばRAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。
図6を用いて、電圧検出装置1が行う電圧検出処理について説明する。図6は、本実施形態に係る電圧検出処理を示すフローチャートである。
次に、図7を用いて、図2に示す組電池システムSを充放電システムST1に適用した場合について説明する。図7は、充放電システムST1の概要を示す図である。図7に示す、充放電システムST1は、ハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、電気自動車(EV:Electric Vehicle)、および、燃料電池自動車(FCV:Fuel Cell Vehicle)等の車両駆動用電源として用いられる。
以上、実施形態にかかる電圧検出装置1について説明してきたが、電圧検出装置1は上記実施形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下では、このような変形例について説明する。上記実施形態および以下で説明する形態を含む全ての形態は、適宜に組み合わせ可能である。
10 検出部
11 AD変換部
12 モード設定部
20 制御部
21 検出制御部
22 モード制御部
23 記憶部
221 モード切替部
222 タイミング変更部
Claims (6)
- 複数の電池セルが接続された複数の電池スタックを有する組電池の複数の前記電池スタックの電圧を所定周期でそれぞれ検出する複数の検出部と、
前記検出部において前記電圧を検出するアクティブモードと、複数の前記検出部に流れる電流が所定値未満であるスタンバイモードとを切り替えるモード切替部であって、前記検出部が前記所定周期で前記電圧を検出するように、当該電圧を検出する検出タイミングの前後で前記検出部のモードを切り替えるモード切替部と、
前記アクティブモードの開始タイミングまたは終了タイミングの少なくとも一方の周期が一定周期からずれるように前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方をずらすタイミング変更部と
を備えることを特徴とする電圧検出装置。 - 前記タイミング変更部は、
前記検出部に流れる前記電流に応じた前記検出部の発熱量に基づいて決定される値を前記アクティブモードの長さの上限値として前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方をずらすこと
を特徴とする請求項1に記載の電圧検出装置。 - 前記タイミング変更部は、
前記検出部による前記電圧の検出にかかる時間を前記アクティブモードの長さの下限値として前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方をずらすこと
を特徴とする請求項1または2に記載の電圧検出装置。 - 前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方の変更候補を複数記憶する記憶部をさらに備え、
前記タイミング変更部は、
複数の前記変更候補に基づいて前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方をずらすこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電圧検出装置。 - 前記タイミング変更部は、
前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方をランダムにずらすこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電圧検出装置。 - 複数の電池セルが接続された複数の電池スタックを有する組電池の複数の前記電池スタックの電圧を複数の検出部において所定周期でそれぞれ検出する検出工程と、
前記検出部において前記電圧を検出するアクティブモードと、複数の前記検出部に流れる電流が所定値未満であるスタンバイモードとを切り替えるモード切替工程であって、前記検出部が前記所定周期で前記電圧を検出するように、当該電圧を検出する検出タイミングの前後で前記検出部のモードを切り替えるモード切替工程と、
前記アクティブモードの開始タイミングまたは終了タイミングの少なくとも一方の周期が一定周期からずれるように前記開始タイミングまたは前記終了タイミングの少なくとも一方をずらすタイミング変更工程と
を含むことを特徴とする電圧検出方法。
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