WO2019130621A1 - 監視回路及びad変換実施判断方法 - Google Patents
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- WO2019130621A1 WO2019130621A1 PCT/JP2018/020437 JP2018020437W WO2019130621A1 WO 2019130621 A1 WO2019130621 A1 WO 2019130621A1 JP 2018020437 W JP2018020437 W JP 2018020437W WO 2019130621 A1 WO2019130621 A1 WO 2019130621A1
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- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
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- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Definitions
- the present invention relates to a monitoring circuit including an upper control unit and an AD converter, and to an AD conversion implementation determination method performed by the monitoring circuit.
- the monitoring circuit After the initial value is stored in the storage unit, the measured analog value is converted to digital data by the AD converter and the digital data is stored in the storage unit, and the digital data stored in the storage unit is the initial When the values match, there is a case in which the host control unit determines that the AD conversion processing is not performed.
- Patent Document 1 and Patent Document 2 As related techniques, there are Patent Document 1 and Patent Document 2.
- the monitoring circuit determines whether the AD conversion process has been performed, there is a concern that the useless process of storing the initial value in the storage unit may be performed.
- an AD converter having a function of performing self-diagnosis using data for self-diagnosis in order to check whether or not there is an abnormality in a digital filter and a storage unit of the AD converter.
- An object according to one aspect of the present invention is to provide a monitoring circuit and an AD conversion implementation determination method capable of determining whether AD conversion processing has been performed without performing unnecessary processing.
- the monitoring circuit which is one form according to the present invention includes an upper control unit and an AD converter.
- the AD converter When the self-diagnosis command output from the upper control unit is input, the AD converter performs self-diagnosis processing of converting the self-diagnosis data into digital data and storing the digital data in the storage unit, and performs the high-order control
- the measurement analog value is converted into digital data, and the digital data is stored in the storage unit.
- the host control unit performs self-diagnosis processing, AD conversion processing, and comparison processing of comparing digital data stored in the storage unit during self-diagnosis processing with digital data stored in the storage unit during AD conversion processing, If the digital data stored in the storage unit during the AD conversion process does not match the digital data stored in the storage unit during the self-diagnosis process, it is determined that the AD conversion process has been performed, and stored in the storage unit during the AD conversion process If the digital data matches the digital data stored in the storage unit at the time of the self-diagnosis processing, it is determined that the AD conversion processing is not performed.
- AD conversion processing is performed without performing unnecessary processing such as storing the initial value in the storage unit. It can be determined whether or not it has been implemented.
- FIG. 1 is a diagram showing a monitoring circuit of the embodiment.
- the monitoring circuit 1 shown in FIG. 1 is provided in a battery pack Bp, and the battery pack Bp is mounted in a vehicle Ve.
- the vehicle Ve is a hybrid vehicle or an electric vehicle, and includes a load Lo such as a traveling motor in addition to the battery pack Bp.
- the battery pack Bp includes a battery B that supplies power to the load Lo, in addition to the monitoring circuit 1.
- the monitoring circuit 1 includes a voltage measurement unit 2, a current measurement unit 3, a temperature measurement unit 4, an AD converter 5, an upper control unit 6, and a storage unit 13.
- the voltage measurement unit 2 is a voltmeter, measures the voltage of the battery B, and outputs a measurement analog value Av, which is the measurement result, to the AD converter 5.
- the current measurement unit 3 is an ammeter, measures the current flowing through the battery B, and outputs a measurement analog value Ai, which is the measurement result, to the AD converter 5.
- the temperature measurement unit 4 is a thermometer, measures the temperature of the battery B, and outputs the measurement analog value At, which is the measurement result, to the AD converter 5.
- the AD converter 5 includes an IC (Integrated Circuit), and includes a multiplexer 7, a modulator 8, a self-diagnosis data output unit 9, a changeover switch 10, a digital filter 11, and a storage unit 12.
- IC Integrated Circuit
- the multiplexer 7 outputs, to the modulator 8, any one measurement analog value among the measurement analog value Av, the measurement analog value Ai, and the measurement analog value At that is a plurality of types of measurement analog values. If one type of measurement analog value is used, the multiplexer 7 may be omitted and the measurement analog value may be output directly to the modulator 8.
- the modulator 8 converts the input measured analog value Av into measured 1-bit pulse data Sv.
- the modulator 8 also converts the input measured analog value Ai into measured 1-bit pulse data Si.
- the modulator 8 also converts the input measured analog value At into measured 1-bit pulse data St.
- the self-diagnosis data output unit 9 outputs self-diagnosis 1-bit pulse data S1 to S3 as self-diagnosis data.
- a high level pulse with a constant pulse width and a low level pulse with a variable pulse width continue alternately. It is a pulse signal.
- the density of high level pulses of the measured 1-bit pulse data Sv, Si, and St increases. Also, as the measured analog value decreases, the density of high level pulses of the measured 1-bit pulse data Sv, Si, and St decreases.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S1 is set by experiment or simulation so as to be converted into predetermined digital data D1.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S1 is taken as measured 1-bit pulse data Sv outside the normal use range.
- the measured 1-bit pulse data Sv outside the normal use range is the measured 1-bit pulse data Sv output from the modulator 8 when the battery B is in the overdischarged state or the overcharged state.
- the measured 1-bit pulse data Sv outside the normal use range is the measurement 1 output from the modulator 8 when the SOC (State Of Charge) of the battery B is out of the range of 0% to 100%. It is assumed that bit pulse data Sv.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S2 is set by experiment or simulation so as to be converted into predetermined digital data D2.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S2 is assumed to be measured 1-bit pulse data Si outside the normal use range.
- the measurement 1-bit pulse data Si outside the normal use range is the measurement 1-bit pulse data Si output from the modulator 8 when the overcurrent flows in the battery B.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S3 is set by experiment or simulation so as to be converted into predetermined digital data D3.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S3 is taken as measurement 1-bit pulse data St outside the normal use range.
- the measured 1-bit pulse data St outside the normal use range is the measured 1-bit pulse data St output from the modulator 8 when the temperature of the battery B is excessive.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data S1, the self-diagnosis 1-bit pulse data S2, and the self-diagnosis 1-bit pulse data S3 may be simply referred to as self-diagnosis 1-bit pulse data without distinction.
- measurement 1 bit pulse data Sv outside the normal use range, measurement 1 bit pulse data Si outside the normal use range, and measurement 1 bit pulse data St outside the normal use range are not distinguished from each other. It may be referred to as external measurement 1-bit pulse data.
- the measured 1-bit pulse data Sv, Si, St and the self-diagnosis 1-bit pulse data S1, S2, S3 may be digital bit streams which are binary data strings.
- the values of the measured 1-bit pulse data Sv, Si, and St represented by binary numbers change in accordance with the measured analog value.
- the changeover switch 10 is any one of the measured 1-bit pulse data Sv, Si, and St output from the modulator 8 or the 1-bit pulse data S1 and S2 for self-diagnosis output from the self-diagnosis data output unit 9. , Or S3 is output.
- the digital filter 11 converts the measured 1-bit pulse data Sv, Si, St and the self-diagnosis 1-bit pulse data S1, S2, S3 outputted from the changeover switch 10 into digital data of a predetermined number of bits and stores them in the storage unit 12. Output.
- the storage unit 12 stores the input digital data in the corresponding storage area.
- the storage unit 12 may be provided outside the AD converter 5 and inside the monitoring circuit 1.
- the storage unit 12 stores the digital data in the voltage storage area, and then the voltage AD conversion process is performed to measure
- digital data converted from the analog value Av or measured 1-bit pulse data Sv
- the digital data is stored in the voltage storage area. That is, since the digital data is overwritten in the voltage storage area when the voltage AD conversion process is performed, the digital data converted from the 1-bit pulse data S1 for self-diagnosis as digital data stored in the voltage storage area
- the data changes from the measured analog value Av (or measured 1 bit pulse data Sv) to digital data converted.
- the storage unit 12 stores the digital data in the current storage area, and then the current AD conversion processing is performed, and the measurement is performed.
- the digital data converted from the analog value Ai or measured 1-bit pulse data Si
- the digital data is stored in the current storage area. That is, since the digital data is overwritten in the current storage area when the current AD conversion processing is performed, the digital data converted from the 1-bit pulse data S2 for self-diagnosis as digital data stored in the current storage area
- the data is transformed from the measured analog value Ai (or measured 1 bit pulse data Si) to digital data converted.
- the storage unit 12 stores the digital data in the temperature storage area, and then the temperature AD conversion processing is performed, and the measurement is performed.
- the digital data converted from the analog value At (or measured 1-bit pulse data St) is input, the digital data is stored in the temperature storage area. That is, since the digital data is overwritten in the temperature storage area when the temperature AD conversion processing is performed, the digital data converted from the self-diagnosis 1-bit pulse data S3 as digital data stored in the temperature storage area The data changes from the measured analog value At (or measured 1-bit pulse data St) to digital data converted.
- the upper control unit 6 includes, for example, a central processing unit (CPU), a multi-core CPU, or a programmable device (field programmable gate array (FPGA) or programmable logic device (PLD)). Output to the AD converter 5.
- CPU central processing unit
- FPGA field programmable gate array
- PLD programmable logic device
- the monitoring circuit 1 may be configured by a plurality of different units.
- the upper control unit 6 may be included in the control unit, and the monitoring circuit 1 may be provided in the monitoring unit except for the upper control unit 6 in the monitoring circuit 1.
- the monitoring circuit 1 may be configured by one monitoring unit and one control unit, or is configured by a plurality of monitoring units monitoring a plurality of batteries, and a control unit controlling a plurality of monitoring units. It may be done.
- FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the AD converter 5.
- the AD converter 5 repeatedly determines whether a self-diagnosis instruction or an AD conversion instruction is input.
- step S21 when the AD converter 5 determines that a self-diagnosis instruction has been input (step S21: Yes), the self-diagnosis process is performed in step S23.
- the AD converter 5 when the self-diagnosis instruction C1 is input, the AD converter 5 performs a voltage self-diagnosis process.
- the AD converter 5 controls the operation of the self-diagnosis data output unit 9 to output the self-diagnosis 1-bit pulse data S1 from the self-diagnosis data output unit 9. .
- the AD converter 5 controls the operation of the changeover switch 10 to output the self-diagnosis 1-bit pulse data S1 output from the self-diagnosis data output unit 9 to the digital filter 11.
- the AD converter 5 controls the operation of the digital filter 11 to convert the self-diagnosis 1-bit pulse data S1 output from the changeover switch 10 into digital data.
- the AD converter 5 stores the digital data converted by the digital filter 11 in the voltage storage area by controlling the operation of the storage unit 12, and ends the self-diagnosis processing. Then, when the voltage self-diagnosis processing is completed, the AD converter 5 sends digital data stored in the voltage storage area to the upper control unit 6, and then returns to steps S21 and S22 to perform self-diagnosis command or AD conversion command. Repeatedly determine whether or not.
- the AD converter 5 carries out a current self-diagnosis process.
- the AD converter 5 converts the self-diagnosis 1-bit pulse data S2 into digital data, and stores the digital data in the current storage area. Then, when the current self-diagnosis processing is completed, the AD converter 5 sends digital data stored in the current storage area to the upper control unit 6.
- the AD converter 5 carries out a temperature self-diagnosis process.
- the AD converter 5 converts the self-diagnosis 1-bit pulse data S3 into digital data, and stores the digital data in the temperature storage area. Then, when the temperature self-diagnosis processing is completed, the AD converter 5 sends digital data stored in the temperature storage area to the upper control unit 6.
- step S22 Yes
- the AD conversion process is performed in step S24.
- the AD converter 5 when the AD conversion instruction Cv is input, the AD converter 5 performs voltage AD conversion processing. First, when the AD converter 5 starts the voltage AD conversion process, the AD converter 5 controls the operation of the multiplexer 7 to thereby select one of the measurement analog value Av, the measurement analog value Ai, and the measurement analog value At input to the multiplexer 7 The measured analog value Av is output from the multiplexer 7. Next, the AD converter 5 controls the operation of the modulator 8 to convert the measured analog value Av output from the multiplexer 7 into measured 1-bit pulse data Sv. Next, the AD converter 5 outputs the measured 1-bit pulse data Sv converted by the modulator 8 to the digital filter 11 by controlling the operation of the changeover switch 10.
- the AD converter 5 converts the measured 1-bit pulse data Sv output from the switch 10 into digital data by controlling the operation of the digital filter 11.
- the AD converter 5 stores the digital data converted by the digital filter 11 in the voltage storage area by controlling the operation of the storage unit 12, and ends the voltage AD conversion process.
- the AD converter 5 sends the digital data stored in the voltage storage area to the upper control unit 6, and then returns to the steps S21 and S22 to perform a self-diagnosis instruction or an AD conversion instruction. It is repeatedly judged whether or not is input.
- the AD converter 5 carries out a current AD conversion process.
- the AD converter 5 converts the measured analog value Ai into measured 1-bit pulse data Si, converts the measured 1-bit pulse data Si into digital data, and stores the digital data in the current storage area
- the AD converter 5 sends the digital data stored in the current storage area to the upper control unit 6.
- the AD converter 5 carries out a temperature AD conversion process.
- the AD converter 5 converts the measured analog value At into measured 1-bit pulse data St, converts the measured 1-bit pulse data St into digital data, and stores the digital data in the temperature storage area.
- the AD converter 5 sends digital data stored in the temperature storage area to the upper control unit 6.
- the AD converter 5 receives the digital data transmission command from the upper control unit 6 and then transmits the digital data stored in the voltage storage area, the current storage area, or the temperature storage area to the upper control unit 6. You may send it.
- FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the upper control unit 6.
- the host control unit 6 repeatedly causes the AD converter 5 to sequentially execute the voltage self-diagnosis processing, the voltage AD conversion processing, the current self-diagnosis processing, the current AD conversion processing, the temperature self-diagnosis processing, and the temperature AD conversion processing. Assumed to be performed. That is, the host control unit 6 causes the AD converter 5 to sequentially perform the voltage AD conversion processing, the current AD conversion processing, and the temperature AD conversion processing, and performs self-diagnosis processing as an AD converter at each previous stage of the AD conversion processing. It shall be implemented in 5.
- the order of the voltage AD conversion process, the current AD conversion process, and the temperature AD conversion process is not limited to the order shown in the flowchart of FIG. ⁇ During voltage self-diagnosis process> First, the upper control unit 6 outputs the self-diagnosis instruction C1 to the AD converter 5 in step S31.
- digital data D1 converted from S1 matches the digital data D1 held by itself (step S32: Yes)
- step S33 it is determined in step S33 that the 1-bit pulse data S1 for self-diagnosis is correctly converted to the digital data D1. Do.
- step S32: No the host controller 6 determines that the 1-bit pulse data S1 for self-diagnosis is digital data D1 in step S34. It is determined that conversion to
- the host control unit 6 may be configured not to shift to the next voltage AD conversion process when it determines that the self-diagnosis 1-bit pulse data S1 is not properly converted to the digital data D1.
- the host control unit 6 may determine that the switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 are normal in step S33.
- the host control unit 6 may determine that at least one of the changeover switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 is abnormal in step S34. ⁇ At the time of voltage AD conversion process> Next, the upper control unit 6 outputs the AD conversion instruction Cv to the AD converter 5 in step S41.
- step S42 After the upper control unit 6 receives from the AD converter 5 that the voltage AD conversion processing has been completed, the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the time of the voltage self-diagnosis processing in step S42. And a comparison process of comparing digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the time of the voltage AD conversion process.
- step S44 it is determined that the voltage AD conversion process has not been performed.
- digital data stored in the voltage storage area is measured analog value Av (or measured 1 bit pulse data) from digital data converted from 1 bit pulse data S1 for self-diagnosis Sv) should be converted to digitally converted digital data.
- Av or measured 1 bit pulse data
- the digital data stored in the voltage storage area before and after the execution of the voltage AD conversion processing matches without change, it can be determined that the voltage AD conversion processing is not performed.
- the digital data stored in the storage area may be sent to a charge / discharge control unit (not shown) provided in the battery pack Bp.
- the host control unit 6 does not match the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the time of voltage AD conversion processing with the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the voltage self-diagnosis processing In the case (step S42: No), the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the time of voltage AD conversion processing is stored in the storage unit 13 (other storage unit) used during data processing of the upper control unit 6. It may be configured to store.
- the state of the battery B can be estimated by using digital data that has been subjected to the normal voltage AD conversion processing at the time of data processing of the upper control unit 6, the estimation accuracy of the state of the battery B can be improved. .
- the upper control unit 6 matches the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the voltage AD conversion process with the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the voltage self-diagnosis process. In the case (step S42: Yes), the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the voltage AD conversion process may not be stored in the storage unit 13.
- the host control unit 6 outputs a self-diagnosis instruction C2 to the AD converter 5 in step S51.
- step S52: No the host control unit 6 determines that the 1-bit pulse data S2 for self-diagnosis is digital data D2 It is determined that conversion to
- the host control unit 6 may be configured not to shift to the next current AD conversion processing when it is determined that the self-diagnosis 1-bit pulse data S2 is not properly converted into the digital data D2.
- the host control unit 6 may determine that the switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 are normal in step S53.
- the host control unit 6 may determine that at least one of the changeover switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 is abnormal in step S54. ⁇ At the time of current AD conversion processing> Next, the upper control unit 6 outputs the AD conversion instruction Ci to the AD converter 5 in step S61.
- step S62 After the upper control unit 6 receives from the AD converter 5 that the current AD conversion processing has been completed, the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 at the time of the current self-diagnosis processing in step S62. And a comparison process of comparing digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 at the time of the current AD conversion process.
- step S64 it is determined that the current AD conversion process is not performed.
- the reason for determining that the current AD conversion process is not performed is the same as the determination reason during the voltage AD conversion process.
- the digital data stored in the storage area may be sent to a charge / discharge control unit (not shown) provided in the battery pack Bp.
- the host control unit 6 does not match the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during current AD conversion processing with the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during current self-diagnosis processing In the case (step S62: No), the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 at the time of current AD conversion processing is configured to be stored in the storage unit 13 used at the data processing of the upper control unit 6. May be
- the state of the battery B can be estimated using digital data that has been subjected to the normal current A / D conversion processing during data processing of the upper control unit 6, the estimation accuracy of the state of the battery B can be improved. .
- the host control unit 6 matches the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during current AD conversion processing with the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during current self-diagnosis processing. In the case (step S62: Yes), the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during the current AD conversion process may not be stored in the storage unit 13.
- the upper control unit 6 when the upper control unit 6 processes data, the state of the battery B, etc. can be obtained using digital data that has been subjected to current AD conversion normally in the past, instead of using digital data that has not been subjected to current AD conversion. Since estimation can be performed, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the state of the battery B. ⁇ Temperature self-diagnosis processing> Next, the upper control unit 6 outputs the self-diagnosis instruction C3 to the AD converter 5 in step S71.
- step S72 determines that the 1-bit pulse data S3 for self-diagnosis is digital data D3 in step S74. It is determined that conversion to
- the host control unit 6 may be configured not to shift to the next temperature AD conversion process when it is determined that the self-diagnosis bit pulse data S3 is not properly converted into the digital data D3.
- the host control unit 6 may determine that the switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 are normal in step S73.
- step S74 the host control unit 6 may determine that at least one of the changeover switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 is abnormal. ⁇ Temperature AD conversion processing> Next, the upper control unit 6 outputs an AD conversion instruction Ct to the AD converter 5 in step S81.
- step S72 digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature self-diagnosis processing. And a comparison process of comparing digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature AD conversion process.
- step S84 it is determined that the temperature AD conversion process has not been performed.
- the reason for determining that the temperature AD conversion process is not performed is the same as the determination reason during the voltage AD conversion process.
- the digital data stored in the storage area may be sent to a charge / discharge control unit (not shown) provided in the battery pack Bp.
- the host control unit 6 does not match the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature AD conversion processing with the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature self-diagnosis processing In the case (step S82: No), the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 at the time of temperature AD conversion processing is configured to be stored in the storage unit 13 used during data processing of the upper control unit 6. May be
- the state of the battery B can be estimated using digital data that has been subjected to the temperature AD conversion processing normally during data processing of the host control unit 6, the estimation accuracy of the state of the battery B can be improved. .
- the host control unit 6 matches the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature AD conversion process with the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature self-diagnosis process. In the case (step S82: Yes), the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature AD conversion process may not be stored in the storage unit 13.
- the state of the battery B, etc. can be obtained using digital data that has been subjected to temperature AD conversion processing normally in the past, instead of using digital data that has not been subjected to temperature AD conversion processing normally. Since estimation can be performed, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the state of the battery B.
- the self-diagnosis data is used to determine whether the AD conversion process has been performed. It is possible to determine whether AD conversion processing has been performed without performing any processing.
- the AD converter 5 performs a plurality of types of AD conversion processing, and causes the AD converter 5 to perform a self-diagnosis processing at the front stage of each of the plurality of types of AD conversion processing. Because of this, it is possible to improve the reliability of the determination as to whether or not AD conversion processing has been performed.
- the self-diagnosis data output unit 9 when the self-diagnosis data output unit 9 outputs the self-diagnosis 1-bit pulse data as the self-diagnosis data to the digital filter 11, the self-diagnosis data output unit 9 outputs the modulator 8 or Compared with the configuration in which the self-diagnosis analog value is output to the multiplexer 7 as the self-diagnosis data, the conversion error by the modulator 8 can be prevented from being included in the digital data, and the self-diagnosis data is correctly converted to digital data. It can be accurately determined whether or not it has been done.
- the 1-bit pulse data for self-diagnosis is used as the measured 1-bit pulse data outside the normal use range. Therefore, it is possible to suppress that the digital data stored in the storage unit 12 at the time of the AD conversion processing happens to coincide with the digital data stored in the storage unit 12 at the time of the self-diagnosis processing. Thus, it is possible to suppress an erroneous determination that the AD conversion process is not performed although the AD conversion process is actually performed.
- steps S32, S33, S34, S52, S53, S54, S72, S73, and S74 may be omitted. That is, the determination as to whether or not the self-diagnosis 1-bit pulse data is correctly converted into digital data may be omitted.
- the host control unit 6 of the monitoring circuit 1 repeatedly executes each self-diagnosis process and the AD conversion process a plurality of times, the process may return to step S31 and may be performed only once.
- the plurality of types of AD conversion processes in the present invention are processes including at least two or more AD conversion processes among the voltage AD conversion process, the current AD conversion process, and the temperature AD conversion process.
- self-diagnosis processing and AD conversion processing may be performed on only voltage, current, and temperature.
- voltage self-diagnosis processing may be performed, voltage AD conversion processing may be performed, and these may be repeated multiple times. That is, the upper control unit 6 may cause the AD converter 5 to carry out a plurality of AD conversion processes, and may cause the AD converter 5 to carry out a self-diagnosis process at the front stage of each of the plurality of AD conversion processes.
- the host control unit 6 itself holds the digital data D1 to D3, but may store the digital data D1 to D3 in the storage unit 13.
- FIG. 4 is a flowchart showing a modification of the operation of the host control unit 6.
- the host control unit 6 repeatedly performs the self-diagnosis processing, the voltage AD conversion processing, the current AD conversion processing, and the temperature AD conversion processing in order by the AD converter 5. That is, the upper control unit 6 causes the AD converter 5 to continuously perform the voltage AD conversion process, the current AD conversion process, and the temperature AD conversion process after causing the AD conversion unit 5 to perform the self-diagnosis process. Do.
- self-diagnosis data output unit 9 outputs self-diagnosis 1-bit pulse data S4 as self-diagnosis processing.
- the digital filter 11 converts the self-diagnosis 1-bit data S4 into digital data, and stores the digital data in the voltage storage area, the current storage area, and the temperature storage area.
- self-diagnosis 1-bit pulse data S4 is set by experiment or simulation so as to be converted into predetermined digital data D4.
- Self-diagnosis 1-bit pulse data S4 is data used as measurement 1-bit pulse data Sv outside the normal use range, and is also data used as measurement 1-bit pulse data Si outside the normal use range. And, it is assumed that the data is also used as measurement 1-bit pulse data St outside the normal use range.
- the order of the voltage AD conversion process, the current AD conversion process, and the temperature AD conversion process is not limited to the order shown in the flowchart of FIG. 4.
- the upper control unit 6 outputs a self-diagnosis instruction C4 to the AD converter 5 in step S91.
- step S93 it is determined that the 1-bit pulse data for self-diagnosis S4 is correctly converted to digital data D4.
- step S92 No
- the 1-bit pulse data S4 for self-diagnosis is not properly converted to the digital data D4 in step S94. I will judge.
- step S93 the host control unit 6 may determine that the switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 are normal.
- the host control unit 6 may determine that at least one of the changeover switch 10, the digital filter 11, and the storage unit 12 is abnormal in step S94. ⁇ At the time of voltage AD conversion process> Next, the upper control unit 6 outputs an AD conversion instruction Cv to the AD converter 5 in step S101.
- the upper control unit 6 determines that the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the time of the self-diagnosis processing in step S102.
- a comparison process is performed to compare digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the voltage AD conversion process.
- step S102: No the voltage AD conversion process is performed in step S103. I judge that it was done.
- step S104 it is determined that the voltage AD conversion process is not performed.
- the digital data stored in the storage area may be sent to a charge / discharge control unit (not shown) provided in the battery pack Bp.
- the upper control unit 6 does not match the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the voltage AD conversion processing with the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the self-diagnosis processing.
- Step S102: No the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 at the time of voltage AD conversion processing is configured to be stored in the storage unit 13 used at the time of data processing of the upper control unit 6. It is also good.
- the state of the battery B can be estimated by using digital data that has been subjected to the normal voltage AD conversion processing at the time of data processing of the upper control unit 6, the estimation accuracy of the state of the battery B can be improved. .
- Step S102 Yes
- the digital data stored in the voltage storage area of the storage unit 12 during the voltage AD conversion process may not be stored in the storage unit 13.
- step S111 the host control unit 6 outputs the current AD conversion instruction Cv to the AD converter 5.
- the host control portion 6 receives the digital data stored in the current storage area of the storage portion 12 at the time of self-diagnosis processing in step S112.
- a comparison process is performed to compare digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during the current AD conversion process.
- step S 92 the upper control unit 6 matches the digital data stored in the current storage area during current AD conversion processing with the digital data stored in the current storage area during self-diagnosis processing (step S 92: No) In step S114, it is determined that the current AD conversion process is not performed.
- the digital data stored in the storage area may be sent to a battery charge / discharge control unit (not shown) provided in the battery pack Bp.
- the upper control unit 6 does not match the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during current AD conversion processing with the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during self-diagnosis processing. (Step S112: No), the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 at the time of current AD conversion processing is configured to be stored in the storage unit 13 used at the time of data processing of the upper control unit 6. It is also good.
- the state of the battery B can be estimated using digital data that has been subjected to the normal current A / D conversion processing during data processing of the upper control unit 6, the estimation accuracy of the state of the battery B can be improved. .
- Step S112 Yes
- the digital data stored in the current storage area of the storage unit 12 during the current AD conversion process may not be stored in the storage unit 13.
- the upper control unit 6 when the upper control unit 6 processes data, the state of the battery B, etc. can be obtained using digital data that has been subjected to current AD conversion normally in the past, instead of using digital data that has not been subjected to current AD conversion. Since estimation can be performed, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the state of the battery B. ⁇ Temperature AD conversion processing> Next, the upper control unit 6 outputs an AD conversion instruction Ct to the AD converter 5 in step S121.
- the host control unit 6 receives the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 at the time of self-diagnosis processing in step S122.
- a comparison process is performed to compare digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature AD conversion process.
- step S124 it is determined that the temperature AD conversion process has not been performed.
- the digital data stored in the storage area may be sent to a battery charge / discharge control unit (not shown) provided in the battery pack Bp.
- the host control unit 6 does not match the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during temperature AD conversion processing with the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during self-diagnosis processing.
- Step S122: No the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 at the time of temperature AD conversion processing is configured to be stored in the storage unit 13 used at the time of data processing of the upper control unit 6. It is also good.
- the state of the battery B can be estimated using digital data that has been subjected to the temperature AD conversion processing normally during data processing of the host control unit 6, the estimation accuracy of the state of the battery B can be improved. .
- Step S122 Yes
- the digital data stored in the temperature storage area of the storage unit 12 during the temperature AD conversion process may not be stored in the storage unit 13.
- the state of the battery B, etc. can be obtained using digital data that has been subjected to temperature AD conversion processing normally in the past, instead of using digital data that has not been subjected to temperature AD conversion processing normally. Since estimation can be performed, it is possible to suppress a decrease in the estimation accuracy of the state of the battery B.
- the self-diagnosis processing is performed by the AD converter 5
- the plurality of types of AD conversion processing are continuously performed by the AD converter 5, and thus the plural types of AD conversion processing are performed.
- the entire processing time can be shortened as compared with the case where the self-diagnosis processing is performed by the AD converter 5 in the respective preceding stages of.
- the plurality of types of AD conversion processing are processing including at least two or more AD conversion processing among voltage AD conversion processing, current AD conversion processing, and temperature AD conversion processing.
- the digital control unit 6 may store the digital data D4 in the storage unit 13.
- the self-diagnosis 1-bit pulse data may be measured 1-bit pulse data within a normal use range.
- the self-diagnosis data output unit 9 may output the self-diagnosis analog values S1 to S4 as the self-diagnosis data to the multiplexer 7.
- the self-diagnosis analog values S1 to S4 are converted by the modulator 8 into 1-bit pulse data S1 to S4 for self-diagnosis.
- the changeover switch 10 can be abbreviate
- the self-diagnosis data output unit 9 may output the self-diagnosis analog values S1 to S4 as the self-diagnosis data to the modulator 8.
- the self-diagnosis analog values S1 to S4 are converted by the modulator 8 into 1-bit pulse data S1 to S4 for self-diagnosis.
- the changeover switch 10 is connected between the multiplexer 7 and the modulator 8, not between the modulator 8 and the digital filter 11.
- the AD converter 5 converts the self-diagnosis data output unit 9 for outputting the self-diagnosis analog value as the self-diagnosis data, and converts the measurement analog value into measurement 1-bit pulse data.
- the digital filter 11 for converting the measured 1-bit pulse data and the 1-bit pulse data for the self-diagnosis into digital data, and the digital filter 11.
- a storage unit 12 is provided to store digital data to be converted.
- the digital filter 11 may be omitted and the modulator 8 may also have the function of the digital filter 11. That is, the modulator 8 may function as a digital filter that converts the measured 1-bit pulse data and the self-diagnostic 1-bit pulse data into digital data.
- the 1-bit pulse data S1 for self-diagnosis is set as measured 1-bit pulse data Sv within the normal use range. Also, it is assumed that the one-bit pulse data S2 for self-diagnosis is measured one-bit pulse data Si within the normal use range. Further, it is assumed that the self-diagnosis 1-bit pulse data S3 is measurement 1-bit pulse data St within the normal use range.
- the measured 1-bit pulse data Sv in the normal use range is the output from the modulator 8 when the battery B is not in the overdischarged state or the overcharged state, in other words, when the overdischarge voltage ⁇ voltage of the battery B ⁇ overcharge voltage. It is assumed that the measured 1-bit pulse data Sv.
- the measured 1-bit pulse data Sv in the normal use range is the measured 1-bit pulse data Sv output from the modulator 8 when the SOC of the battery B is in the range of 0 [%] to 100 [%] Do.
- measurement 1 bit pulse data Si within the normal use range means that the measurement is output from the modulator 8 when the overcurrent does not flow to the battery B, in other words, when the current flowing to the battery B is smaller than the overcurrent threshold. It is assumed that 1 bit pulse data Si.
- the measured 1-bit pulse data St within the normal use range is the measured 1-bit pulse data St output from the modulator 8 when the temperature of the battery B is lower than the overtemperature.
- the measured 1-bit pulse data Sv in the normal use range, the measured 1-bit pulse data Si in the normal use range, and the measured 1-bit pulse data St in the normal use range are not distinguished from each other. Sometimes referred to as measurement 1-bit pulse data.
- the self-diagnosis data is set as measurement 1-bit pulse data within the normal use range
- the digital data stored in the storage unit 13 can be updated for a while.
- the self-diagnosis data used in the first comparison processing and the self-diagnosis data used in the second comparison processing are different from each other.
- the self-diagnosis data is switched to the second comparison processing, and when both comparison results are "match", it is judged that AD conversion processing is not performed, and at least one comparison result is "mismatch" If it is, it is determined that AD conversion processing has been performed.
- digital data after AD conversion of the self-diagnosis data used in the first self-diagnosis processing is digital data after AD conversion of the self-diagnosis data used in the second self-diagnosis processing. It is assumed that each bit of the bit string forming the data is inverted.
- FIG. 5 is a flowchart showing a modification of the operation of the host control unit 6.
- step S131 the host control unit 6 performs a first series of processes.
- the higher-level control unit 6 performs each process of the flowchart illustrated in FIG. 3 as a first series of processes. Specifically, the host control unit 6 performs the voltage self-diagnosis process (steps S31 to S34), the voltage AD conversion process (step S41), and the voltage self-diagnosis process in the storage unit 12 as the first series of processes.
- Comparison processing for comparing stored digital data with digital data stored in storage unit 12 at the time of voltage AD conversion processing, current self-diagnosis processing (steps S51 to S54), current AD conversion processing (step S61) And the comparison process (step S62) for comparing the digital data stored in the storage unit 12 during the current self-diagnosis process with the digital data stored in the storage unit 12 during the current AD conversion process, and the temperature self-diagnosis process (step S71).
- step S74 the temperature AD conversion process (step S81), and the digital data stored in the storage unit 12 at the time of the temperature self-diagnosis process.
- Comparison process step S82 and thereby a series of processes consisting of comparing the digital data stored in the storage unit 12 at the time of data and temperature AD conversion process. Steps S32 to S34, S52 to 54, and S72 to 74 may be omitted.
- the high-order control unit 6 performs each process of the flowchart illustrated in FIG. 4 as a first series of processes. Specifically, the upper control unit 6 stores the self diagnosis process (steps S91 to S94), the voltage AD conversion process (step S101), and the self diagnosis process in the storage unit 12 as the first series of processes.
- step S102 comparing current digital data with digital data stored in storage unit 12 during voltage AD conversion processing, current AD conversion processing (step S111), and self-diagnosis processing Digital data and comparison processing (step S112) for comparing digital data stored in storage unit 12 at the time of current AD conversion processing, temperature AD conversion processing (step S121), digital stored at storage unit 12 during self-diagnosis processing Comparison processing for comparing data and digital data stored in the storage unit 12 at the time of temperature AD conversion processing (step S122) It is a series of processes consisting of a. Steps S92 to S94 may be omitted.
- the host control unit 6 stores the self-diagnosis process, the AD conversion process, and the digital data stored in the storage unit 12 at the time of the self-diagnosis process and the storage unit 12 at the time of the AD conversion process as the first series of processes.
- a series of processes including the comparison process of comparing the digital data are performed.
- step S132 of the flowchart shown in FIG. 5 the upper control unit 6 stores the comparison result of the comparison process performed in the first series of processes in the storage unit 13.
- the upper control unit 6 stores the comparison results of steps S42, S62, and S82 in the flowchart illustrated in FIG. 3 in the storage unit 13 as the comparison results of the comparison process performed in the first series of processes. .
- the upper control unit 6 stores the comparison results of steps S102, S112, and S122 in the flowchart illustrated in FIG. 4 in the storage unit 13 as the comparison results of the comparison process performed in the first series of processes.
- step S133 of the flowchart shown in FIG. 5 the host control unit 6 converts the self-diagnosis data used in the first series of processing into other self-diagnosis data having different digital data after AD conversion. Switch.
- the host control unit 6 switches the self-diagnosis data used in steps S31 to S34 of the flowchart shown in FIG. 3 to other self-diagnosis data different in digital data after AD conversion, and
- the self-diagnosis data used in steps S51 to S54 of the flowchart shown in the figure is switched to another data for self-diagnosis different in digital data after AD conversion, and the self used for steps S71 to S74 in the flowchart shown in FIG.
- the diagnostic data is switched to other self-diagnosis data whose digital data after AD conversion is different.
- the upper control unit 6 switches the self-diagnosis data used in steps S91 to S94 of the flowchart shown in FIG. 4 to other self-diagnosis data having different digital data after AD conversion.
- step S134 of the flowchart shown in FIG. 5 the host control unit 6 causes the second series of processing to be performed.
- the upper control unit 6 executes each process of the flowchart shown in FIG. 3 as the first series of processes
- the upper series control process 6 also executes each process of the flowchart shown in FIG. 3 as the second series of processes. .
- the upper control unit 6 executes each process of the flowchart shown in FIG. 4 as the first series of processes, the upper series control process also performs each process of the flowchart shown in FIG. Make it happen.
- the upper control unit 6 performs the same series of processes as the first series of processes as the second series of processes.
- step S135 of the flowchart shown in FIG. 5 the upper control unit 6 stores the comparison result of the comparison process performed in the second series of processes in the storage unit 13.
- the upper control unit 6 stores the comparison results of steps S42, S62, and S82 in the flowchart illustrated in FIG. 3 in the storage unit 13 as the comparison results of the comparison process performed in the second series of processes. .
- the upper control unit 6 stores the comparison results of steps S102, S112, and S122 of the flowchart illustrated in FIG. 4 in the storage unit 13 as the comparison results of the comparison processing performed in the second series of processing.
- step S136 of the flowchart shown in FIG. 5 the upper control unit 6 refers to the first comparison result and the second comparison result stored in the storage unit 13, and performs the first comparison process and the second comparison process.
- step S136: No the digital data stored in the storage unit 12 at the time of the self-diagnosis processing in the comparison processing of step 1
- the upper control unit 6 stores the first comparison process (step S42 in FIG. 3) and the second comparison process (step S42 in FIG. 3) in the storage unit 12 at the time of the voltage AD conversion process. If the digital data matches the digital data stored in the storage unit 12 during the voltage self-diagnosis process, the first voltage AD conversion process (step S41 in FIG. 3) and the second voltage AD conversion process (step S41 in FIG. 3). ) Is not implemented.
- the upper control unit 6 stores in the storage unit 12 at the time of voltage AD conversion processing in the first comparison processing (step S102 in FIG. 4) and the second comparison processing (step S102 in FIG. 4). If the acquired digital data matches the digital data stored in the storage unit 12 during the self-diagnosis processing, the first voltage AD conversion processing (step S101 in FIG. 4) and the second voltage AD conversion processing (step S4 in FIG. 4) It is determined that S101) is not performed.
- step S137 of the flowchart shown in FIG. 5 the host control unit 6 determines that the first AD conversion process and the second AD conversion process are not performed, and determines that the AD converter 5 is not normal. It may be configured to
- step S136 the upper control unit 6 refers to at least one of the first comparison process and the second comparison process with reference to the first comparison result and the second comparison result stored in the storage unit 13.
- the comparison process when the digital data stored in the storage unit 12 during the AD conversion process does not match the digital data stored in the storage unit 12 during the self-diagnosis process (step S136: Yes), the first AD conversion process and two It is determined that the second AD conversion process has been performed (step S138).
- the upper control unit 6 stores the memory unit 12 during the voltage AD conversion process in at least one of the first comparison process (step S42 in FIG. 3) and the second comparison process (step S42 in FIG. 3).
- the first voltage AD conversion process step S41 in FIG. 3
- the second current AD conversion process FIG. It is determined that the third step S41 has been performed.
- the upper control unit 6 stores the voltage AD conversion process in at least one of the first comparison process (step S102 in FIG. 4) and the second comparison process (step S102 in FIG. 4). If the digital data stored in the unit 12 does not match the digital data stored in the storage unit 12 during self-diagnosis processing, the first voltage AD conversion processing (step S101 in FIG. 4) and the second voltage AD conversion processing (step S101) It is determined that step S101) in FIG. 4 has been performed.
- step S138 of the flowchart shown in FIG. 5 the host control unit 6 determines that the first AD conversion process and the second AD conversion process have been performed, and determines that the AD converter 5 is normal. It may be configured as follows.
- step S139 the host control unit 6 stores the digital data stored in the memory 12 at the time of the self-diagnosis processing twice when the digital data matches the predetermined digital data twice (No in step S139). It is determined that bit fixation has not occurred at 12 (step S140).
- the host control unit 6 sets the bit in the storage unit 12 when the digital data stored in the storage unit 12 does not coincide twice with the predetermined digital data during the self-diagnosis processing (step S139: Yes) It is determined that sticking has occurred (step S141).
- the digital data after AD conversion of the self-diagnosis data used for the first self-diagnosis processing is the digital data after AD conversion of the self-diagnosis data used for the second self-diagnosis processing. Since each bit of the bit string to be constructed is inverted, when bit sticking occurs in the storage unit 12, digital data stored in the storage unit 12 at one self-diagnosis processing is predetermined digital data It will not match. Therefore, when the digital data stored in the storage unit 12 does not coincide with the predetermined digital data twice during the self-diagnosis processing, it can be determined that the storage unit 12 is bit stuck.
- the digital data after AD conversion of the self-diagnosis data used for the first self-diagnosis processing is each of bit strings constituting the digital data after AD conversion of the self-diagnosis data used for the second self-diagnosis processing
- the bits do not have to be inverted respectively.
- the determination accuracy of the bit fixation of the storage unit 12 may be deteriorated.
- bit fixation of the storage unit 12 can be determined with high accuracy.
- step S139 to S141 The bit sticking determination process (steps S139 to S141) of the flowchart shown in FIG. 4 may be omitted.
- the host control unit 6 determines that AD conversion processing is not performed (S137), or determines that AD conversion processing has been performed (step S138), and returns to the processing of step S131. .
- a series of processes including self-diagnosis processing, AD conversion processing, and comparison processing are repeatedly performed, and the first series of processing is performed. After switching the used self-diagnosis data to another self-diagnosis data different in digital data after AD conversion, the second series of processing is performed using the other self-diagnosis data.
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Abstract
AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、AD変換処理が実施されたと判断し、AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致する場合、AD変換処理が実施されていないと判断する。
Description
本発明は、上位制御部とAD変換器とを備える監視回路及びその監視回路により行われるAD変換実施判断方法に関する。
監視回路として、初期値が記憶部に記憶された後、測定アナログ値がAD変換器によりデジタルデータに変換されるとともにそのデジタルデータが記憶部に記憶され、記憶部に記憶されたデジタルデータが初期値と一致する場合、AD変換処理が実施されていないと上位制御部により判断されるものがある。関連する技術として、特許文献1または特許文献2がある。
しかしながら、上記監視回路は、AD変換処理が実施されたか否かを判断する際、記憶部に初期値を記憶するという無駄な処理が行われる懸念がある。
また、AD変換器のデジタルフィルタと記憶部に異常があるか否かを調べるために、自己診断用データを用いて自己診断する機能を備えたAD変換器がある。
本発明の一側面に係る目的は、無駄な処理を行うことなく、AD変換処理が実施されたか否かを判断することが可能な監視回路及びAD変換実施判断方法を提供することである。
本発明に係る一つの形態である監視回路は、上位制御部と、AD変換器とを備える。
AD変換器は、上位制御部から出力される自己診断命令が入力されると、自己診断用データをデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを記憶部に記憶する自己診断処理を実施し、上位制御部から出力されるAD変換命令が入力されると、測定アナログ値をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを記憶部に記憶する。
上位制御部は、自己診断処理と、AD変換処理と、自己診断処理時に記憶部に記憶されたデジタルデータとAD変換処理時に記憶部に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理とを実施させ、AD変換処理時に記憶部に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、AD変換処理が実施されたと判断し、AD変換処理時に記憶部に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部に記憶されたデジタルデータと一致する場合、AD変換処理が実施されていないと判断する。
このように、AD変換処理が実施されたか否かを判断するために自己診断用データを流用しているので、初期値を記憶部に記憶させるなどの無駄な処理を行うことなく、AD変換処理が実施されたか否かを判断することができる。
本発明によれば、無駄な処理を行うことなく、AD変換処理が実施されたか否かを判断することができる。
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図1は、実施形態の監視回路を示す図である。
図1に示す監視回路1は、電池パックBpに備えられ、電池パックBpは、車両Veに搭載されている。
車両Veは、ハイブリッド車または電気自動車であり、電池パックBpの他に、走行用モータなどの負荷Loを備える。
電池パックBpは、監視回路1の他に、負荷Loに電力を供給する電池Bを備える。
監視回路1は、電圧測定部2と、電流測定部3と、温度測定部4と、AD変換器5と、上位制御部6と、記憶部13とを備える。
電圧測定部2は、電圧計であって、電池Bの電圧を測定し、その測定結果である測定アナログ値AvをAD変換器5に出力する。
電流測定部3は、電流計であって、電池Bに流れる電流を測定し、その測定結果である測定アナログ値AiをAD変換器5に出力する。
温度測定部4は、温度計であって、電池Bの温度を測定し、その測定結果である測定アナログ値AtをAD変換器5に出力する。
AD変換器5は、IC(Integrated Circuit)により構成され、マルチプレクサ7と、モジュレータ8と、自己診断用データ出力部9と、切替スイッチ10と、デジタルフィルタ11と、記憶部12とを備える。
マルチプレクサ7は、複数種類の測定アナログ値である測定アナログ値Av、測定アナログ値Ai、及び測定アナログ値Atのうちの何れか1つの測定アナログ値をモジュレータ8に出力する。なお、測定アナログ値が1種類である場合、マルチプレクサ7を省略して、測定アナログ値を直接モジュレータ8へ出力してもよい。
モジュレータ8は、入力される測定アナログ値Avを、測定1ビットパルスデータSvに変換する。また、モジュレータ8は、入力される測定アナログ値Aiを、測定1ビットパルスデータSiに変換する。また、モジュレータ8は、入力される測定アナログ値Atを、測定1ビットパルスデータStに変換する。
自己診断用データ出力部9は、自己診断用データとして自己診断用1ビットパルスデータS1~S3を出力する。
測定1ビットパルスデータSv、Si、St及び自己診断用1ビットパルスデータS1、S2、S3は、パルス幅が一定のハイレベルのパルスとパルス幅が可変のローレベルのパルスとが交互に連続するパルス信号である。測定アナログ値が大きくなると、測定1ビットパルスデータSv、Si、Stのハイレベルのパルスの密度(単位時間あたりのハイレベルのパルス数)が増加する。また、測定アナログ値が小さくなると、測定1ビットパルスデータSv、Si、Stのハイレベルのパルスの密度が減少する。
また、自己診断用1ビットパルスデータS1は、予め決められたデジタルデータD1に変換されるように、実験やシミュレーションにより設定されているものとする。なお、自己診断用1ビットパルスデータS1は、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSvとする。通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSvとは、電池Bが過放電状態または過充電状態であるときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSvとする。または、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSvとは、電池BのSOC(State Of Charge)が0[%]~100[%]の範囲外であるときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSvとする。
また、自己診断用1ビットパルスデータS2は、予め決められたデジタルデータD2に変換されるように、実験やシミュレーションにより設定されているものとする。なお、自己診断用1ビットパルスデータS2は、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSiとする。通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSiとは、電池Bに過電流が流れているときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSiとする。
また、自己診断用1ビットパルスデータS3は、予め決められたデジタルデータD3に変換されるように、実験やシミュレーションにより設定されているものとする。なお、自己診断用1ビットパルスデータS3は、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータStとする。通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータStとは、電池Bの温度が過温度であるときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータStとする。
なお、自己診断用1ビットパルスデータS1、自己診断用1ビットパルスデータS2、及び、自己診断用1ビットパルスデータS3を区別せず、単に、自己診断用1ビットパルスデータという場合がある。同様に、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSv、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSi、及び、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータStを区別せず、単に、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータという場合がある。
また、測定1ビットパルスデータSv、Si、St及び自己診断用1ビットパルスデータS1、S2、S3は2進数のデータ列であるデジタルビットストリームでも良い。この場合、測定アナログ値に応じて、2進数で表される測定1ビットパルスデータSv、Si、Stの値が変わる。
切替スイッチ10は、モジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSv、Si、Stの何れか1つ、または、自己診断用データ出力部9から出力される自己診断用1ビットパルスデータS1、S2、S3の何れか1つを出力する。
デジタルフィルタ11は、切替スイッチ10から出力される測定1ビットパルスデータSv、Si、St及び自己診断用1ビットパルスデータS1、S2、S3を所定ビット数のデジタルデータに変換して記憶部12に出力する。
記憶部12は、入力されるデジタルデータを、対応する記憶領域に記憶する。なお、記憶部12は、AD変換器5の外部であって、かつ、監視回路1の内部に設けられてもよい。
例えば、記憶部12は、自己診断用1ビットパルスデータS1から変換されたデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータを電圧用記憶領域に記憶し、その後、電圧AD変換処理が実施され、測定アナログ値Av(または測定1ビットパルスデータSv)から変換されたデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータを電圧用記憶領域に記憶する。すなわち、電圧AD変換処理が実施されると、電圧用記憶領域においてデジタルデータが上書きされるため、電圧用記憶領域に記憶されるデジタルデータとして、自己診断用1ビットパルスデータS1から変換されたデジタルデータが、測定アナログ値Av(または測定1ビットパルスデータSv)から変換されたデジタルデータに変わる。
また、記憶部12は、自己診断用1ビットパルスデータS2から変換されたデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータを電流用記憶領域に記憶し、その後、電流AD変換処理が実施され、測定アナログ値Ai(または測定1ビットパルスデータSi)から変換されたデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータを電流用記憶領域に記憶する。すなわち、電流AD変換処理が実施されると、電流用記憶領域においてデジタルデータが上書きされるため、電流用記憶領域に記憶されるデジタルデータとして、自己診断用1ビットパルスデータS2から変換されたデジタルデータが、測定アナログ値Ai(または測定1ビットパルスデータSi)から変換されたデジタルデータに変わる。
また、記憶部12は、自己診断用1ビットパルスデータS3から変換されたデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータを温度用記憶領域に記憶し、その後、温度AD変換処理が実施され、測定アナログ値At(または測定1ビットパルスデータSt)から変換されたデジタルデータが入力されると、そのデジタルデータを温度用記憶領域に記憶する。すなわち、温度AD変換処理が実施されると、温度用記憶領域においてデジタルデータが上書きされるため、温度用記憶領域に記憶されるデジタルデータとして、自己診断用1ビットパルスデータS3から変換されたデジタルデータが、測定アナログ値At(または測定1ビットパルスデータSt)から変換されたデジタルデータに変わる。
上位制御部6は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、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))により構成され、自己診断命令またはAD変換命令をAD変換器5に出力する。
なお、監視回路1は異なる複数のユニットで構成されても良い。例えば、上位制御部6は制御ユニットに備えられ、監視回路1のうち上位制御部6を除く部位は監視ユニットに備えられる構成でも良い。この場合、監視回路1は、1つの監視ユニットと1つの制御ユニットで構成されても良いし、複数の電池を監視する複数の監視ユニットと、複数の監視ユニットを制御する1つの制御ユニットで構成されても良い。
図2は、AD変換器5の動作を示すフローチャートである。
まず、AD変換器5は、ステップS21、S22において、自己診断命令またはAD変換命令が入力されたか否かを繰り返し判断する。
次に、AD変換器5は、自己診断命令が入力されたと判断すると(ステップS21:Yes)、ステップS23において、自己診断処理を実施する。
例えば、AD変換器5は、自己診断命令C1が入力されると、電圧自己診断処理を実施する。まず、AD変換器5は、電圧自己診断処理を開始すると、自己診断用データ出力部9の動作を制御することにより、自己診断用データ出力部9から自己診断用1ビットパルスデータS1を出力させる。次に、AD変換器5は、切替スイッチ10の動作を制御することにより、自己診断用データ出力部9から出力される自己診断用1ビットパルスデータS1をデジタルフィルタ11に出力させる。次に、AD変換器5は、デジタルフィルタ11の動作を制御することにより、切替スイッチ10から出力される自己診断用1ビットパルスデータS1をデジタルデータに変換させる。次に、AD変換器5は、記憶部12の動作を制御することにより、デジタルフィルタ11により変換されるデジタルデータを電圧用記憶領域に記憶させ、自己診断処理を終了する。そして、AD変換器5は、電圧自己診断処理が終了すると、電圧用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送った後、ステップS21、S22に戻り、自己診断命令またはAD変換命令が入力したか否かを繰り返し判断する。
また、AD変換器5は、自己診断命令C2が入力されると、電流自己診断処理を実施する。AD変換器5は、電流自己診断処理を開始すると、自己診断用1ビットパルスデータS2をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを電流用記憶領域に記憶する。そして、AD変換器5は、電流自己診断処理が終了すると、電流用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送る。
また、AD変換器5は、自己診断命令C3が入力されると、温度自己診断処理を実施する。AD変換器5は、温度自己診断処理を開始すると、自己診断用1ビットパルスデータS3をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを温度用記憶領域に記憶する。そして、AD変換器5は、温度自己診断処理が終了すると、温度用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送る。
また、AD変換器5は、AD変換命令が入力されたと判断すると(ステップS22:Yes)、ステップS24において、AD変換処理を実施する。
例えば、AD変換器5は、AD変換命令Cvが入力されると、電圧AD変換処理を実施する。まず、AD変換器5は、電圧AD変換処理を開始すると、マルチプレクサ7の動作を制御することにより、マルチプレクサ7に入力される測定アナログ値Av、測定アナログ値Ai、及び測定アナログ値Atのうち、測定アナログ値Avをマルチプレクサ7から出力させる。次に、AD変換器5は、モジュレータ8の動作を制御することにより、マルチプレクサ7から出力される測定アナログ値Avを測定1ビットパルスデータSvに変換させる。次に、AD変換器5は、切替スイッチ10の動作を制御することにより、モジュレータ8により変換される測定1ビットパルスデータSvをデジタルフィルタ11に出力させる。次に、AD変換器5は、デジタルフィルタ11の動作を制御することにより、切替スイッチ10から出力される測定1ビットパルスデータSvをデジタルデータに変換させる。次に、AD変換器5は、記憶部12の動作を制御することにより、デジタルフィルタ11より変換されるデジタルデータを電圧用記憶領域に記憶させ、電圧AD変換処理を終了する。そして、AD変換器5は、電圧AD変換処理が終了すると、電圧用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送った後、ステップS21、S22に戻り、自己診断命令またはAD変換命令が入力されたか否かを繰り返し判断する。
また、AD変換器5は、AD変換命令Ciが入力されると、電流AD変換処理を実施する。AD変換器5は、電流AD変換処理を開始すると、測定アナログ値Aiを測定1ビットパルスデータSiに変換し、測定1ビットパルスデータSiをデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを電流用記憶領域に記憶する。そして、AD変換器5は、電流AD変換処理が終了すると、電流用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送る。
また、AD変換器5は、AD変換命令Ctが入力されると、温度AD変換処理を実施する。AD変換器5は、温度AD変換処理を開始すると、測定アナログ値Atを測定1ビットパルスデータStに変換し、測定1ビットパルスデータStをデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを温度用記憶領域に記憶する。そして、AD変換器5は、温度AD変換処理が終了すると、温度用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送る。
なお、AD変換器5は、上位制御部6からデジタルデータの送信指令を受信した後に、電圧用記憶領域、電流用記憶領域、または温度用記憶領域に記憶されるデジタルデータを上位制御部6に送っても良い。
図3は、上位制御部6の動作の一例を示すフローチャートである。
なお、上位制御部6は、電圧自己診断処理、電圧AD変換処理、電流自己診断処理、電流AD変換処理、温度自己診断処理、温度AD変換処理を順番にAD変換器5に実施させることを繰り返し行うものとする。すなわち、上位制御部6は、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理をAD変換器5に順次実施させるとともに、それらAD変換処理のそれぞれの前段において、自己診断処理をAD変換器5に実施させるものとする。
また、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理の順番は図3のフローチャートに示す順番に限定されない。
<電圧自己診断処理時>
まず、上位制御部6は、ステップS31において、AD変換器5に自己診断命令C1を出力する。
<電圧自己診断処理時>
まず、上位制御部6は、ステップS31において、AD変換器5に自己診断命令C1を出力する。
次に、上位制御部6は、電圧自己診断処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS1が変換されたデジタルデータ)が、自身が保持するデジタルデータD1と一致する場合(ステップS32:Yes)、ステップS33において、自己診断用1ビットパルスデータS1からデジタルデータD1に正しく変換されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD1と一致しない場合(ステップS32:No)、ステップS34において、自己診断用1ビットパルスデータS1がデジタルデータD1に正しく変換されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、自己診断用1ビットパルスデータS1がデジタルデータD1に正しく変換されていないと判断した場合、次の電圧AD変換処理に移行しないように構成してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS33において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12が正常であると判断してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS34において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12の少なくとも1つが異常であると判断してもよい。
<電圧AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS41において、AD変換器5にAD変換命令Cvを出力する。
<電圧AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS41において、AD変換器5にAD変換命令Cvを出力する。
次に、上位制御部6は、電圧AD変換処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、ステップS42において、電圧自己診断処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理を実施する。
上位制御部6は、電圧AD変換処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=測定アナログ値Av(または測定1ビットパルスデータSv)がデジタル変換されたデジタルデータ)が、電圧自己診断処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS1が変換されたデジタルデータ)と一致しない場合(ステップS42:No)、ステップS43において、電圧AD変換処理が実施されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電圧AD変換処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、電圧自己診断処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS42:Yes)、ステップS44において、電圧AD変換処理が実施されていないと判断する。
すなわち、電圧AD変換処理が実施されると、電圧用記憶領域に記憶されるデジタルデータは、自己診断用1ビットパルスデータS1が変換されたデジタルデータから測定アナログ値Av(または測定1ビットパルスデータSv)がデジタル変換されたデジタルデータに変わるはずである。しかし、電圧AD変換処理実施の前後の電圧用記憶領域に記憶されるデジタルデータが変わらずに一致するなら電圧AD変換処理が実施されていないと判断できる。
なお、上位制御部6は、ステップS33において自己診断用1ビットパルスデータS1からデジタルデータD1に正しく変換されたと判断し、かつ、ステップS43において電圧AD変換処理が実施されたと判断した場合、電圧用記憶領域に記憶されているデジタルデータを、電池パックBpに備えられる不図示の充放電制御部に送るように構成してもよい。
また、上位制御部6は、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが電圧自己診断処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS42:No)、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、上位制御部6のデータ処理時に使用される記憶部13(他の記憶部)に記憶するように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電圧AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態を推定することができるため、電池Bの状態の推定精度を上げることができる。
また、上位制御部6は、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが電圧自己診断処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS42:Yes)、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、記憶部13に記憶しないように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電圧AD変換処理されなかったデジタルデータを用いずに、過去において正常に電圧AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態などを推定することができるため、電池Bの状態の推定精度が低下することを抑えることができる。
<電流自己診断処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS51において、AD変換器5に自己診断命令C2を出力する。
<電流自己診断処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS51において、AD変換器5に自己診断命令C2を出力する。
次に、上位制御部6は、電流自己診断処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、記憶部12の電流用記憶領域に記憶されるデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS2が変換されたデジタルデータ)が、自身が保持するデジタルデータD2と一致する場合(ステップS52:Yes)、ステップS53において、自己診断用データS2からデジタルデータD2に正しく変換されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電流用記憶領域に記憶されるデジタルデータが、デジタルデータD2と一致しない場合(ステップS52:No)、ステップS54において、自己診断用1ビットパルスデータS2がデジタルデータD2に正しく変換されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、自己診断用1ビットパルスデータS2がデジタルデータD2に正しく変換されていないと判断した場合、次の電流AD変換処理に移行しないように構成してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS53において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12が正常であると判断してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS54において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12の少なくとも1つが異常であると判断してもよい。
<電流AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS61において、AD変換器5にAD変換命令Ciを出力する。
<電流AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS61において、AD変換器5にAD変換命令Ciを出力する。
次に、上位制御部6は、電流AD変換処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、ステップS62において、電流自己診断処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理を実施する。
上位制御部6は、電流AD変換処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=測定アナログ値Ai(または測定1ビットパルスデータSi)がデジタル変換されたデジタルデータ)が、電流自己診断処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS2が変換されたデジタルデータ)と一致しない場合(ステップS62:No)、ステップS63において、電流AD変換処理が実施されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電流AD変換処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、電流自己診断処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS62:Yes)、ステップS64において、電流AD変換処理が実施されていないと判断する。電流AD変換処理が実施されていないと判断する理由は、電圧AD変換処理時の判断理由と同じである。
なお、上位制御部6は、ステップS53において自己診断用1ビットパルスデータS2からデジタルデータD2に正しく変換されたと判断し、かつ、ステップS63において電流AD変換処理が実施されたと判断した場合、電流用記憶領域に記憶されているデジタルデータを、電池パックBpに備えられる不図示の充放電制御部に送るように構成してもよい。
また、上位制御部6は、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが電流自己診断処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS62:No)、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、上位制御部6のデータ処理時に使用される記憶部13に記憶するように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電流AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態を推定することができるため、電池Bの状態の推定精度を上げることができる。
また、上位制御部6は、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが電流自己診断処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS62:Yes)、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、記憶部13に記憶しないように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電流AD変換処理されなかったデジタルデータを用いずに、過去において正常に電流AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態などを推定することができるため、電池Bの状態の推定精度が低下することを抑えることができる。
<温度自己診断処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS71において、AD変換器5に自己診断命令C3を出力する。
<温度自己診断処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS71において、AD変換器5に自己診断命令C3を出力する。
次に、上位制御部6は、温度自己診断処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS3が変換されたデジタルデータ)が、自身が保持するデジタルデータD3と一致する場合(ステップS72:Yes)、ステップS73において、自己診断用1ビットパルスデータデータS3からデジタルデータD3に正しく変換されたと判断する。
一方、上位制御部6は、温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD3と一致しない場合(ステップS72:No)、ステップS74において、自己診断用1ビットパルスデータS3がデジタルデータD3に正しく変換されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、自己診断用ビットパルスデータS3がデジタルデータD3に正しく変換されていないと判断した場合、次の温度AD変換処理に移行しないように構成してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS73において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12が正常であると判断してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS74において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12の少なくとも1つが異常であると判断してもよい。
<温度AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS81において、AD変換器5にAD変換命令Ctを出力する。
<温度AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS81において、AD変換器5にAD変換命令Ctを出力する。
次に、上位制御部6は、温度AD変換処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、ステップS72において、温度自己診断処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理を実施する。
上位制御部6は、温度AD変換処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=測定アナログ値At(または測定1ビットパルスデータSt)がデジタル変換されたデジタルデータ)が、温度自己診断処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS3が変換されたデジタルデータ)と一致しない場合(ステップS82:No)、ステップS83において、温度AD変換処理が実施されたと判断する。
一方、上位制御部6は、温度AD変換処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、温度自己診断処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS82:Yes)、ステップS84において、温度AD変換処理が実施されていないと判断する。温度AD変換処理が実施されていないと判断する理由は、電圧AD変換処理時の判断理由と同じである。
なお、上位制御部6は、ステップS73において自己診断用1ビットパルスデータS3からデジタルデータD3に正しく変換されたと判断し、かつ、ステップS83において温度AD変換処理が実施されたと判断した場合、温度用記憶領域に記憶されているデジタルデータを、電池パックBpに備えられる不図示の充放電制御部に送るように構成してもよい。
また、上位制御部6は、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが温度自己診断処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS82:No)、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、上位制御部6のデータ処理時に使用される記憶部13に記憶するように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に温度AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態を推定することができるため、電池Bの状態の推定精度を上げることができる。
また、上位制御部6は、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが温度自己診断処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS82:Yes)、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、記憶部13に記憶しないように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に温度AD変換処理されなかったデジタルデータを用いずに、過去において正常に温度AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態などを推定することができるため、電池Bの状態の推定精度が低下することを抑えることができる。
このように、実施形態の監視回路1では、AD変換処理が実施されたか否かを判断するために自己診断用データを流用する構成であるため、初期値を記憶部12に記憶させるなどの無駄な処理を行うことなく、AD変換処理が実施されたか否かを判断することができる。
また、実施形態の監視回路1では、複数種類のAD変換処理をAD変換器5に実施させるとともに、複数種類のAD変換処理のそれぞれの前段において自己診断処理をAD変換器5に実施させる構成であるため、AD変換処理が実施されたか否かの判断の信頼性を向上させることができる。
また、実施形態の監視回路1では、自己診断用データ出力部9からデジタルフィルタ11へ自己診断用データとして自己診断用1ビットパルスデータを出力する場合、自己診断用データ出力部9からモジュレータ8またはマルチプレクサ7へ自己診断用データとして自己診断用アナログ値を出力する構成に比べて、モジュレータ8による変換誤差をデジタルデータに含ませないようにすることができ、自己診断用データがデジタルデータに正しく変換されたか否かを精度良く判断することができる。
また、実施形態の監視回路1では、自己診断用1ビットパルスデータを、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータとしている。そのため、AD変換処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータが、自己診断処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータと偶然一致することを抑制することができる。これにより、実際にはAD変換処理が実施されているにもかかわらず、AD変換処理が実施されていないと誤判断されてしまうことを抑制することができる。
また、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。
例えば、ステップS32、S33、S34、S52、S53、S54、S72、S73、S74は省略しても良い。即ち、自己診断用1ビットパルスデータがデジタルデータに正しく変換されたか否かの判断を省略しても良い。
また、監視回路1の上位制御部6は、それぞれの自己診断処理とAD変換処理を複数繰り返し実施したが、ステップS31へ戻らず1回のみの実施でも良い。
また、電圧、電流、温度のうち2種類の自己診断処理とAD変換処理を実施しても良い。即ち、本発明における複数種類のAD変換処理とは、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理のうち少なくとも2つ以上のAD変換処理を含む処理である。
また、電圧のみ、電流のみ、温度のみの自己診断処理とAD変換処理を実施しても良い。例えば、電圧自己診断処理を実施し、電圧AD変換処理を実施し、さらにそれらを複数回繰り返してもよい。すなわち、上位制御部6は、複数のAD変換処理をAD変換器5に実施させるとともに、複数のAD変換処理のそれぞれの前段において自己診断処理をAD変換器5に実施させてもよい。
また、上位制御部6は、デジタルデータD1~D3を自身が保持していたが、デジタルデータD1~D3を記憶部13に記憶していても良い。
また、自己診断用1ビットパルスデータは、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータでなく、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータでも良い。
<変形例1>
図4は、上位制御部6の動作の変形例を示すフローチャートである。
<変形例1>
図4は、上位制御部6の動作の変形例を示すフローチャートである。
なお、上位制御部6は、自己診断処理、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理を順番にAD変換器5に実施させることを繰り返し行うものとする。すなわち、上位制御部6は、自己診断処理をAD変換部5に実施させた後、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、及び温度AD変換処理を連続してAD変換器5に実施させるものとする。
また、AD変換器5は、上位制御部6から出力される自己診断命令C4が入力されたと判断すると、自己診断処理として、自己診断用データ出力部9から自己診断用1ビットパルスデータS4を出力し、デジタルフィルタ11により自己診断用1ビットデータS4をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを電圧用記憶領域、電流用記憶領域、及び温度記憶領域にそれぞれ記憶するものとする。
また、自己診断用1ビットパルスデータS4は、予め決められたデジタルデータD4に変換されるように、実験やシミュレーションにより設定されているものとする。なお、自己診断用1ビットパルスデータS4は、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSvとして用いられるデータであり、かつ、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータSiとしても用いられるデータであり、かつ、通常使用範囲外の測定1ビットパルスデータStとしても用いられるデータとする。
また、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理の順番は図4のフローチャートに示す順番に限定されない。
<自己診断処理時>
まず、上位制御部6は、ステップS91において、AD変換器5に自己診断命令C4を出力する。
<自己診断処理時>
まず、上位制御部6は、ステップS91において、AD変換器5に自己診断命令C4を出力する。
次に、上位制御部6は、自己診断処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS4が変換されたデジタルデータ)が、自身が保持するデジタルデータD4と一致し、電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD4と一致し、温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD4と一致する場合(ステップS92:Yes)、ステップS93において、自己診断用1ビットパルスデータS4からデジタルデータD4に正しく変換されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD4と一致しない場合、または、電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD4と一致しない場合、または、温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、デジタルデータD4と一致しない場合(ステップS92:No)、ステップS94において、自己診断用1ビットパルスデータS4がデジタルデータD4に正しく変換されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、ステップS93において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12が正常であると判断してもよい。
また、上位制御部6は、ステップS94において、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12の少なくとも1つが異常であると判断してもよい。
<電圧AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS101において、AD変換器5にAD変換命令Cvを出力する。
<電圧AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS101において、AD変換器5にAD変換命令Cvを出力する。
次に、上位制御部6は、電圧AD変換処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、ステップS102において、自己診断処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理を実施する。
上位制御部6は、電圧AD変換処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=測定アナログ値Av(または測定1ビットパルスデータSv)がデジタル変換されたデジタルデータ)が、自己診断処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS4が変換されたデジタルデータ)と一致しない場合(ステップS102:No)、ステップS103において、電圧AD変換処理が実施されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電圧AD変換処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、自己診断処理時において電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS102:No)、ステップS104において、電圧AD変換処理が実施されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、ステップS93において自己診断用1ビットパルスデータS4からデジタルデータD4に正しく変換されたと判断し、かつ、ステップS103において電圧AD変換処理が実施されたと判断した場合、電圧用記憶領域に記憶されているデジタルデータを、電池パックBpに備えられる不図示の充放電制御部に送るように構成してもよい。
また、上位制御部6は、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS102:No)、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、上位制御部6のデータ処理時に使用される記憶部13に記憶するように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電圧AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態を推定することができるため、電池Bの状態の推定精度を上げることができる。
また、上位制御部6は、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS102:Yes)、電圧AD変換処理時に記憶部12の電圧用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、記憶部13に記憶しないように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電圧AD変換処理されなかったデジタルデータを用いずに、過去において正常に電圧AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態などを推定することができるため、電池Bの状態の推定精度が低下することを抑えることができる。
<電流AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS111において、AD変換器5に電流AD変換命令Cvを出力する。
<電流AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS111において、AD変換器5に電流AD変換命令Cvを出力する。
次に、上位制御部6は、電流AD変換処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、ステップS112において、自己診断処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理を実施する。
上位制御部6は、電流AD変換処理時において記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=測定アナログ値Ai(または測定1ビットパルスデータSi)がデジタル変換されたデジタルデータ)が、自己診断処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS4が変換されたデジタルデータ)と一致しない場合(ステップS112:No)、ステップS113において、電流AD変換処理が実施されたと判断する。
一方、上位制御部6は、電流AD変換処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと、自己診断処理時において電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS92:No)、ステップS114において、電流AD変換処理が実施されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、ステップS93において自己診断用1ビットパルスデータS4からデジタルデータD4に正しく変換されたと判断し、かつ、ステップS113において電流AD変換処理が実施されたと判断した場合、電流用記憶領域に記憶されているデジタルデータを、電池パックBpに備えられる不図示の電池充放電制御部に送るように構成してもよい。
また、上位制御部6は、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS112:No)、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、上位制御部6のデータ処理時に使用される記憶部13に記憶するように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電流AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態を推定することができるため、電池Bの状態の推定精度を上げることができる。
また、上位制御部6は、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS112:Yes)、電流AD変換処理時に記憶部12の電流用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、記憶部13に記憶しないように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に電流AD変換処理されなかったデジタルデータを用いずに、過去において正常に電流AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態などを推定することができるため、電池Bの状態の推定精度が低下することを抑えることができる。
<温度AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS121において、AD変換器5にAD変換命令Ctを出力する。
<温度AD変換処理時>
次に、上位制御部6は、ステップS121において、AD変換器5にAD変換命令Ctを出力する。
次に、上位制御部6は、温度AD変換処理が終了した旨をAD変換器5から受け取った後、ステップS122において、自己診断処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理を実施する。
上位制御部6は、温度AD変換処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=測定アナログ値At(または測定1ビットパルスデータSt)がデジタル変換されたデジタルデータ)が、自己診断処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータ(=自己診断用1ビットパルスデータS4が変換されたデジタルデータ)と一致しない場合(ステップS122:No)、ステップS123において、温度AD変換処理が実施されたと判断する。
一方、上位制御部6は、温度AD変換処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが、自己診断処理時において温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS122:No)、ステップS124において、温度AD変換処理が実施されていないと判断する。
なお、上位制御部6は、ステップS93において自己診断用1ビットパルスデータS4からデジタルデータD4に正しく変換されたと判断し、かつ、ステップS123において温度AD変換処理が実施されたと判断した場合、温度用記憶領域に記憶されているデジタルデータを、電池パックBpに備えられる不図示の電池充放電制御部に送るように構成してもよい。
また、上位制御部6は、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS122:No)、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、上位制御部6のデータ処理時に使用される記憶部13に記憶するように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に温度AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態を推定することができるため、電池Bの状態の推定精度を上げることができる。
また、上位制御部6は、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS122:Yes)、温度AD変換処理時に記憶部12の温度用記憶領域に記憶されたデジタルデータを、記憶部13に記憶しないように構成してもよい。
これにより、上位制御部6のデータ処理時に、正常に温度AD変換処理されなかったデジタルデータを用いずに、過去において正常に温度AD変換処理されたデジタルデータを用いて、電池Bの状態などを推定することができるため、電池Bの状態の推定精度が低下することを抑えることができる。
このように変形例1では、自己診断処理をAD変換器5に実施させた後、複数種類のAD変換処理を連続してAD変換器5に実施させる構成であるため、複数種類のAD変換処理のそれぞれの前段において自己診断処理をAD変換器5に実施させる場合に比べて、全体の処理時間を短くすることができる。
なお、複数種類のAD変換処理とは、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理のうち少なくとも2つ以上のAD変換処理を含む処理である。
また、上位制御部6は、デジタルデータD4を自身が保持していたが、デジタルデータD4を記憶部13に記憶していても良い。
また、自己診断用1ビットパルスデータは、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータでも良い。
<変形例2>
また、自己診断用データ出力部9からマルチプレクサ7へ自己診断用データとして自己診断用アナログ値S1~S4が出力されるように構成してもよい。このように構成する場合、自己診断用アナログ値S1~S4は、モジュレータ8により変換されると、自己診断用1ビットパルスデータS1~S4になるものとする。また、このように構成する場合、切替スイッチ10を省略することができる。また、このように構成する場合、自己診断処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致するとき、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12だけでなく、マルチプレクサ7及びモジュレータ8が正常であると判断することができる。
<変形例3>
また、自己診断用データ出力部9からモジュレータ8へ自己診断用データとして自己診断用アナログ値S1~S4が出力されるように構成してもよい。このように構成する場合、自己診断用アナログ値S1~S4は、モジュレータ8により変換されると、自己診断用1ビットパルスデータS1~S4になるものとする。また、このように構成する場合、切替スイッチ10は、モジュレータ8とデジタルフィルタ11との間ではなく、マルチプレクサ7とモジュレータ8との間に接続されるものとする。また、このように構成する場合、自己診断処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致するとき、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12だけでなく、マルチプレクサ7及びモジュレータ8が正常であると判断することができる。
<変形例2>
また、自己診断用データ出力部9からマルチプレクサ7へ自己診断用データとして自己診断用アナログ値S1~S4が出力されるように構成してもよい。このように構成する場合、自己診断用アナログ値S1~S4は、モジュレータ8により変換されると、自己診断用1ビットパルスデータS1~S4になるものとする。また、このように構成する場合、切替スイッチ10を省略することができる。また、このように構成する場合、自己診断処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致するとき、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12だけでなく、マルチプレクサ7及びモジュレータ8が正常であると判断することができる。
<変形例3>
また、自己診断用データ出力部9からモジュレータ8へ自己診断用データとして自己診断用アナログ値S1~S4が出力されるように構成してもよい。このように構成する場合、自己診断用アナログ値S1~S4は、モジュレータ8により変換されると、自己診断用1ビットパルスデータS1~S4になるものとする。また、このように構成する場合、切替スイッチ10は、モジュレータ8とデジタルフィルタ11との間ではなく、マルチプレクサ7とモジュレータ8との間に接続されるものとする。また、このように構成する場合、自己診断処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致するとき、切替スイッチ10、デジタルフィルタ11、及び記憶部12だけでなく、マルチプレクサ7及びモジュレータ8が正常であると判断することができる。
変形例2と変形例3の場合、AD変換器5は、自己診断用データとしての自己診断用アナログ値を出力する自己診断用データ出力部9と、測定アナログ値を測定1ビットパルスデータに変換し、自己診断用アナログ値を自己診断用1ビットパルスデータに変換するモジュレータ8と、測定1ビットパルスデータと自己診断用1ビットパルスデータをデジタルデータに変換するデジタルフィルタ11と、デジタルフィルタ11により変換されるデジタルデータを記憶する記憶部12を備える。
また、変形例2と変形例3の場合、デジタルフィルタ11を省略するとともに、モジュレータ8がデジタルフィルタ11の機能を兼ねても良い。すなわち、モジュレータ8が測定1ビットパルスデータと自己診断1ビットパルスデータをデジタルデータに変換するデジタルフィルタとして機能しても良い。
<変形例4>
変形例4において、自己診断用1ビットパルスデータS1は、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSvとする。また、自己診断用1ビットパルスデータS2は、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSiとする。また、自己診断用1ビットパルスデータS3は、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータStとする。
<変形例4>
変形例4において、自己診断用1ビットパルスデータS1は、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSvとする。また、自己診断用1ビットパルスデータS2は、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSiとする。また、自己診断用1ビットパルスデータS3は、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータStとする。
通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSvとは、電池Bが過放電状態及び過充電状態でないとき、言い換えると、過放電電圧<電池Bの電圧<過充電電圧、のときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSvとする。または、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSvとは、電池BのSOCが0[%]~100[%]の範囲内であるときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSvとする。
また、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSiとは、電池Bに過電流が流れていないとき、言い換えると、電池Bに流れる電流が過電流閾値より小さいときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータSiとする。
また、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータStとは、電池Bの温度が過温度よりも小さいときにモジュレータ8から出力される測定1ビットパルスデータStとする。
なお、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSv、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータSi、及び、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータStを区別せず、単に、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータという場合がある。
このように、自己診断用データを、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータとする場合では、正常にAD変換が行われているにもかかわらず、比較処理においてデジタルデータが偶然一致する可能性が高くなり、AD変換処理が実施されていないと誤判断されてしまうおそれがある。また、記憶部13に記憶されるデジタルデータをしばらく更新することができなるおそれもある。
そこで、変形例4では、一回目の比較処理を実施した後、一回目の比較処理で使用される自己診断用データと、二回目の比較処理で使用される自己診断用データとが互いに異なるように自己診断用データを切り替えて二回目の比較処理を実施し、両方の比較結果が「一致」である場合、AD変換処理が実施されていないと判断し、少なくとも一方の比較結果が「不一致」である場合、AD変換処理が実施されたと判断する。
これにより、自己診断用自己診断用1ビットパルスデータを、通常使用範囲内の測定1ビットパルスデータとしても、一回目の比較処理及び二回目の比較処理において連続してデジタルデータが偶然一致する可能性が低くなるため、AD変換処理が実施されていないと誤判断されてしまうことを抑制することができる。また、一回目の比較処理及び二回目の比較処理において連続してデジタルデータが偶然一致する可能性が低くなるため、記憶部13に記憶されるデジタルデータを更新することができ、その更新されたデジタルデータにより求められる電池Bの状態推定精度の低下を抑制することができる。
また、変形例4では、一回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータは、二回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータを構成するビット列の各ビットをそれぞれ反転したものとする。
これにより、一回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータを、二回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータに対して、容易に離れた値にすることができるため、比較処理の比較結果が連続して一致する確率が減り、AD変換異常の誤判定をさらに抑制することができる。
図5は、上位制御部6の動作の変形例を示すフローチャートである。
まず、ステップS131において、上位制御部6は、一回目の一連の処理を実施させる。
一例として、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、図3に示すフローチャートの各処理を実施させる。具体的には、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、電圧自己診断処理(ステップS31~S34)と、電圧AD変換処理(ステップS41)と、電圧自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと電圧AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理(ステップS42)と、電流自己診断処理(ステップS51~S54)と、電流AD変換処理(ステップS61)と、電流自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと電流AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理(ステップS62)と、温度自己診断処理(ステップS71~S74)と、温度AD変換処理(ステップS81)と、温度自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと温度AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理(ステップS82)とからなる一連の処理を実施させる。なお、ステップS32~S34、S52~54、S72~74は省略しても良い。
他の例として、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、図4に示すフローチャートの各処理を実施させる。具体的には、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、自己診断処理(ステップS91~S94)と、電圧AD変換処理(ステップS101)と、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと電圧AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理(ステップS102)と、電流AD変換処理(ステップS111)と、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと電流AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理(ステップS112)と、温度AD変換処理(ステップS121)と、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと温度AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理(ステップS122)とからなる一連の処理を実施させる。なお、ステップS92~94は省略しても良い。
すなわち、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、自己診断処理と、AD変換処理と、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータとAD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理とからなる一連の処理を実施させる。
次に、図5に示すフローチャートのステップS132において、上位制御部6は、一回目の一連の処理で実施された比較処理の比較結果を記憶部13に記憶する。
一例として、上位制御部6は、一回目の一連の処理で実施された比較処理の比較結果として、図3に示すフローチャートのステップS42、S62、S82のそれぞれの比較結果を記憶部13に記憶する。
他の例として、上位制御部6は、一回目の一連の処理で実施された比較処理の比較結果として、図4に示すフローチャートのステップS102、S112、S122のそれぞれの比較結果を記憶部13に記憶する。
次に、図5に示すフローチャートのステップS133において、上位制御部6は、一回目の一連の処理で使用された自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替える。
一例として、上位制御部6は、図3に示すフローチャートのステップS31~S34で使用された自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替えるとともに、図3に示すフローチャートのステップS51~S54で使用された自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替えるとともに、図3に示すフローチャートのステップS71~S74で使用された自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替える。
また、他の例として、上位制御部6は、図4に示すフローチャートのステップS91~S94で使用される自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替える。
次に、図5に示すフローチャートのステップS134において、上位制御部6は、二回目の一連の処理を実施させる。
一例として、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、図3に示すフローチャートの各処理を実施させた場合、二回目の一連の処理も、図3に示すフローチャートの各処理を実施させる。
他の例として、上位制御部6は、一回目の一連の処理として、図4に示すフローチャートの各処理を実施させた場合、二回目の一連の処理も、図4に示すフローチャートの各処理を実施させる。
すなわち、上位制御部6は、二回目の一連の処理として、一回目の一連の処理と同じ一連の処理を実施させる。
次に、図5に示すフローチャートのステップS135において、上位制御部6は、二回目の一連の処理で実施された比較処理の比較結果を記憶部13に記憶する。
一例として、上位制御部6は、二回目の一連の処理で実施された比較処理の比較結果として、図3に示すフローチャートのステップS42、S62、S82のそれぞれの比較結果を記憶部13に記憶する。
他の例として、上位制御部6は、二回目の一連の処理で実施された比較処理の比較結果として、図4に示すフローチャートのステップS102、S112、S122のそれぞれの比較結果を記憶部13に記憶する。
次に、図5に示すフローチャートのステップS136において、上位制御部6は、記憶部13に記憶されている一回目の比較結果及び二回目の比較結果を参照し、一回目の比較処理及び二回目の比較処理において、それぞれ、AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致する場合(ステップS136:No)、一回目のAD変換処理及び二回目のAD変換処理が実施されていないと判断する(ステップS137)。
一例として、上位制御部6は、一回目の比較処理(図3のステップS42)及び二回目の比較処理(図3のステップS42)において、それぞれ、電圧AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが電圧自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致した場合、一回目の電圧AD変換処理(図3のステップS41)及び二回目の電圧AD変換処理(図3のステップS41)が実施されていないと判断する。
他の例として、上位制御部6は、一回目の比較処理(図4のステップS102)及び二回目の比較処理(図4のステップS102)において、それぞれ、電圧AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致した場合、一回目の電圧AD変換処理(図4のステップS101)及び二回目の電圧AD変換処理(図4のステップS101)が実施されていないと判断する。
なお、図5に示すフローチャートのステップS137において、上位制御部6は、一回目のAD変換処理及び二回目のAD変換処理が実施されていないと判断するとともに、AD変換器5が正常でないと判断するように構成してもよい。
また、ステップS136において、上位制御部6は、記憶部13に記憶されている一回目の比較結果及び二回目の比較結果を参照し、一回目の比較処理及び二回目の比較処理の少なくとも一方の比較処理において、AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致しない場合(ステップS136:Yes)、一回目のAD変換処理及び二回目のAD変換処理が実施されたと判断する(ステップS138)。
一例として、上位制御部6は、一回目の比較処理(図3のステップS42)及び二回目の比較処理(図3のステップS42)の少なくとも一方の比較処理において、電圧AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが電圧自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、一回目の電圧AD変換処理(図3のステップS41)及び二回目の電流AD変換処理(図3のステップS41)が実施されたと判断する。
他の例として、上位制御部6は、一回目の比較処理(図4のステップS102)及び二回目の比較処理(図4のステップS102)の少なくとも一方の比較処理において、電圧AD変換処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、一回目の電圧AD変換処理(図4のステップS101)及び二回目の電圧AD変換処理(図4のステップS101)が実施されたと判断する。
ここでは、電圧における比較処理しか示していないが、電流や温度でも同様の比較処理を行い、AD変換処理が実施されたか否かを判断するため説明を省略する。
なお、図5に示すフローチャートのステップS138において、上位制御部6は、一回目のAD変換処理及び二回目のAD変換処理が実施されたと判断するとともに、AD変換器5が正常であると判断するように構成してもよい。
また、ステップS139において、上位制御部6は、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致することが2回続く場合(ステップS139:No)、記憶部12にビット固着が生じていないと判断する(ステップS140)。
一方、上位制御部6は、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致することが2回続かない場合(ステップS139:Yes)、記憶部12にビット固着が生じていると判断する(ステップS141)。
変形例4では、一回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータが、二回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータを構成するビット列の各ビットをそれぞれ反転したものであるため、記憶部12にビット固着が生じている場合、一方の自己診断処理時において記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致しなくなる。そのため、自己診断処理時に記憶部12に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致することが2回続かない場合、記憶部12にビット固着が生じていると判断することができる。
一回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータが、二回目の自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータを構成するビット列の各ビットをそれぞれ反転したものでなくてもよい。ただし、反転したデータでない場合は記憶部12のビット固着の判断精度が悪くなる場合もある。それに対し、反転したデータである場合は、記憶部12のビット固着を精度良く判断できる。
なお、図4に示すフローチャートのビット固着判断処理(ステップS139~S141)を省略してもよい。このように構成する場合、上位制御部6は、AD変換処理が実施されていないと判断すると(S137)、または、AD変換処理が実施されたと判断すると(ステップS138)、ステップS131の処理に戻る。
このように、変形例4では、AD変換の誤判断を抑制するために、自己診断処理と、AD変換処理と、比較処理とからなる一連の処理を繰り返し実施し、一回目の一連の処理で使用した自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替えた後、その他の自己診断用データを使用して二回目の一連の処理を実施させる。
1 監視回路
2 電圧測定部
3 電流測定部
4 温度測定部
5 AD変換器
6 上位制御部
7 マルチプレクサ
8 モジュレータ
9 自己診断用データ出力部
10 切替スイッチ
11 デジタルフィルタ
12 記憶部
13 記憶部
Ve 車両
Lo 負荷
Bp 電池パック
B 電池
2 電圧測定部
3 電流測定部
4 温度測定部
5 AD変換器
6 上位制御部
7 マルチプレクサ
8 モジュレータ
9 自己診断用データ出力部
10 切替スイッチ
11 デジタルフィルタ
12 記憶部
13 記憶部
Ve 車両
Lo 負荷
Bp 電池パック
B 電池
Claims (13)
- 上位制御部と、
前記上位制御部から出力される自己診断命令が入力されると、自己診断用データをデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを記憶部に記憶する自己診断処理を実施し、前記上位制御部から出力されるAD変換命令が入力されると、測定アナログ値をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを前記記憶部に記憶するAD変換処理を実施するAD変換器と、
を備え、
前記上位制御部は、
前記自己診断処理と、前記AD変換処理と、前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータを比較する比較処理とを実施させ、
前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、前記AD変換処理が実施されたと判断し、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致する場合、前記AD変換処理が実施されていないと判断する
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項1に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致する場合、前記自己診断用データが前記予め決められたデジタルデータに正しく変換されたと判断し、前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記予め決められたデジタルデータと一致しない場合、前記自己診断用データが前記予め決められたデジタルデータに正しく変換されていないと判断する
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項1または2に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理のうち少なくとも2つ以上のAD変換処理を含む複数種類の前記AD変換処理を前記AD変換器に順次実施させるとともに、前記複数種類のAD変換処理のそれぞれの前段において前記自己診断処理を前記AD変換器に実施させる
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項1または2に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、前記自己診断処理を前記AD変換器に実施させた後、電圧AD変換処理、電流AD変換処理、温度AD変換処理のうち少なくとも2つ以上のAD変換処理を含む複数種類の前記AD変換処理を連続して前記AD変換器に実施させる
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項1または2に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、複数の前記AD変換処理を前記AD変換器に実施させるとともに、前記複数のAD変換処理のそれぞれの前段において前記自己診断処理を前記AD変換器に実施させる
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項1~5の何れか1項に記載の監視回路であって、
前記AD変換器は、
前記測定アナログ値を測定1ビットパルスデータに変換するモジュレータと、
前記自己診断用データとしての自己診断用1ビットパルスデータを出力する自己診断用データ出力部と、
前記測定1ビットパルスデータと前記自己診断用1ビットパルスデータをデジタルデータに変換するデジタルフィルタと、
前記デジタルフィルタにより変換されるデジタルデータを記憶する前記記憶部と、
を備えることを特徴とする監視回路。 - 請求項1~5の何れか1項に記載の監視回路であって、
前記AD変換器は、
前記自己診断用データとしての自己診断用アナログ値を出力する自己診断用データ出力部と、
前記測定アナログ値を測定1ビットパルスデータに変換し、前記自己診断用アナログ値を自己診断用1ビットパルスデータに変換するモジュレータと、
前記測定1ビットパルスデータと前記自己診断用1ビットパルスデータをデジタルデータに変換するデジタルフィルタと、
前記デジタルフィルタにより変換されるデジタルデータを記憶する前記記憶部と、
を備えることを特徴とする監視回路。 - 請求項1~7の何れか1項に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータを、前記上位制御部のデータ処理時に使用される他の記憶部に記憶し、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致する場合、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータを、前記他の記憶部に記憶しない
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項1~8の何れか1項に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、前記自己診断処理と、前記AD変換処理と、前記比較処理の一連の処理を繰り返し実施させ、
前記上位制御部は、一回目の前記一連の処理で使用された自己診断用データを、AD変換後のデジタルデータが異なる他の自己診断用データに切り替えた後、その他の自己診断用データを使用して二回目の前記一連の処理を実施させる
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項9に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、
一回目の前記比較処理及び二回目の前記比較処理において、それぞれ、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致する場合、一回目の前記AD変換処理及び二回目の前記AD変換処理が実施されていないと判断し、
一回目の前記比較処理及び二回目の前記比較処理の少なくとも一方の比較処理において、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、一回目の前記AD変換処理及び二回目の前記AD変換処理が実施されたと判断する
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項9または10に記載の監視回路であって、
一回目の前記自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータは、二回目の前記自己診断処理に使用される自己診断用データのAD変換後のデジタルデータを構成するビット列の各ビットをそれぞれ反転したものである
ことを特徴とする監視回路。 - 請求項9~11の何れか1項に記載の監視回路であって、
前記上位制御部は、前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが予め決められたデジタルデータと一致することが2回続かない場合、前記記憶部にビット固着が生じていると判断する
ことを特徴とする監視回路。 - 上位制御部及びAD変換器を備える監視回路により行われるAD変換実施判断方法であって、
前記AD変換器は、前記上位制御部から出力される自己診断命令が入力されると、自己診断用データをデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを記憶部に記憶する自己診断処理を実施し、前記上位制御部から出力されるAD変換命令が入力されると、測定アナログ値をデジタルデータに変換し、そのデジタルデータを前記記憶部に記憶するAD変換処理を実施し、
前記上位制御部は、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致しない場合、前記AD変換処理が実施されたと判断し、前記AD変換処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータが前記自己診断処理時に前記記憶部に記憶されたデジタルデータと一致する場合、前記AD変換処理が実施されていないと判断する
ことを特徴とするAD変換実施判断方法。
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- 2018-05-29 WO PCT/JP2018/020437 patent/WO2019130621A1/ja active Application Filing
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