(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組電池の直列に接続された複数の単位セルにそれぞれ対応する複数の電圧監視装置が設けられる高圧側と、該高圧側とは電気的に絶縁されて前記各電圧監視装置を制御する主制御装置が設けられる低圧側とを有し、前記単位セルの電圧測定を指示する電圧測定コマンドが、デイジーチェーン方式の通信回線を介して前記主制御装置から前記各電圧監視装置にそれぞれ送信される複数組電池の状態監視ユニットにおいて、
前記各電圧監視装置は、
前記通信回線を介して前記主制御装置又は前記通信回線における始端側に隣り合う前記電圧監視装置から受信した前記電圧測定コマンドを、前記通信回線を介して該通信回線における終端側に隣り合う前記電圧監視装置に送信し、
前記受信した電圧測定コマンドに呼応して、対応する前記単位セルの電圧を測定すると共に、
前記通信回線を介して前記終端側に隣り合う前記電圧監視装置から受信した、対応する前記単位セルの測定電圧と、自身に対応する前記単位セルの測定電圧とを、前記通信回線を介して前記始端側に隣り合う前記電圧監視装置又は前記主制御装置に送信し、
前記主制御装置は、前記通信回線を介して受信した前記各単位セルの測定電圧の数を、前記電圧監視装置の数と照合することで、前記各単位セルの測定電圧の受信状態の異常の有無を判別する、
ことを特徴とする複数組電池の状態監視ユニット。
【請求項２】
前記主制御装置は、前記通信回線を介して受信した前記各単位セルの電圧を測定した前記電圧監視装置を、前記単位セルの測定電圧の受信順に基づいて特定することを特徴とする請求項１記載の複数組電池の状態監視ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の単位セルを直列接続して所望の電圧を出力する複数組電池の状態を監視するユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ハイブリッド車両では、モータの駆動電源として、複数組電池を備えている。複数組電池は、例えば、ニッケル・水素電池やリチウム電池などの２次電池（蓄電式電池）の単位セルを複数個直列接続して高電圧を得ている。
【０００３】
このような複数組電池においては、各単位セルが過放電状態や過充電状態とならないように、各単位セルの充電状態を監視する必要がある。単位セルの充電状態を監視するには、その指標となる各単位セルの電圧を測定する必要がある。
【０００４】
ところで、複数組電池の制御装置は、複数組電池の充放電回路と接続される高圧側と、この高圧系から絶縁された低圧側との２系統設けられる。高圧側の制御装置は各単位セルに対応して複数設けられ、各高圧側の制御装置では各単位セルの電圧測定が行われる。測定した各単位セルの電圧は、フォトカプラ等の非接触コネクタを介して低圧側の制御装置に出力される。低圧側の制御装置では、各高圧側の制御装置に対して、単位セルの電圧測定を指令したり、その指令に呼応して各高圧側の制御装置により測定された単位セルの測定電圧を受け取る。各高圧側の制御装置から受け取った単位セルの測定電圧は、そのまま又は加工されて、車両の上位コンピュータに出力される。
【０００５】
このような低圧側の制御装置と各高圧側の制御装置との間の通信には、高圧側の制御装置の増減等に容易に対応でき拡張性が高いデイジーチェーン方式が多用される。デイジーチェーン通信においては、上述したような低圧側の制御装置と各高圧側の制御装置との間の通信を例に取ると、低圧側の制御装置がマスタとなり、各高圧側の制御装置がスレーブとなって、所謂マスタスレーブ方式のプロトコルによる通信を用いるのが一般的である（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１９６２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、低圧側の制御装置と各高圧側の制御装置との間でデータ通信を行う場合、その通信データ量は、単位セルの数に比例する高圧側の制御装置の数が増えれば増えるほど多くなる。特に、上述したマスタスレーブ方式の通信では、マスタと各スレーブとの間で個別に往復データ通信が行われるので、高圧側の制御装置の数が増加した場合のデータ通信量の増加はより顕著になる。
【０００８】
低圧側の制御装置と各高圧側の制御装置との間で単位時間当たりに通信できるデータ量は、その通信回線のスペックによって決まる。通信回線として高速通信が可能な回線を使用すると、ノイズ耐性が相対的に劣化する等の背反要素が生じるので、通信回線を高速化せずに、単位セルの測定電圧のデータを各高圧側の制御装置と低圧側の制御装置との間でやりとりすることが望まれる。
【０００９】
このような要求を満たす一つの方策として、低圧側の制御装置から高圧側の全制御装置に共通のコマンドで単位セルの電圧測定を指令することが考えられる。但し、低圧側の制御装置からの共通のコマンドに対して、高圧側の各制御装置がそれぞれ単位セルの測定電圧のデータを低圧側の制御装置に出力する場合は、低圧側の制御装置が、高圧側から受信するデータが複数の制御装置（高圧側）からのものであることを的確に把握するための、何らかの工夫が必要となる。
【００１０】
本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、低圧側の制御装置から高圧側の全制御装置に共通のコマンドで単位セルの電圧測定を指令する場合であっても、低圧側の制御装置が、高圧側から受信するデータが複数の制御装置（高圧側）からのものであることを的確に把握することができる、複数組電池の状態監視ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の複数組電池の状態監視ユニットは、
複数組電池の直列に接続された複数の単位セルにそれぞれ対応する複数の電圧監視装置が設けられる高圧側と、該高圧側とは電気的に絶縁されて前記各電圧監視装置を制御する主制御装置が設けられる低圧側とを有し、前記単位セルの電圧測定を指示する電圧測定コマンドが、デイジーチェーン方式の通信回線を介して前記主制御装置から前記各電圧監視装置にそれぞれ送信される複数組電池の状態監視ユニットにおいて、
前記各電圧監視装置が、
前記通信回線を介して前記主制御装置又は前記通信回線における始端側に隣り合う前記電圧監視装置から受信した前記電圧測定コマンドを、前記通信回線を介して該通信回線における終端側に隣り合う前記電圧監視装置に送信し、
前記受信した電圧測定コマンドに呼応して、対応する前記単位セルの電圧を測定すると共に、
前記通信回線を介して前記終端側に隣り合う前記電圧監視装置から受信した、対応する前記単位セルの測定電圧と、自身に対応する前記単位セルの測定電圧とを、前記通信回線を介して前記始端側に隣り合う前記電圧監視装置又は前記主制御装置に送信し、
前記主制御装置がは、前記通信回線を介して受信した前記各単位セルの測定電圧の数を、前記電圧監視装置の数と照合することで、前記各単位セルの測定電圧の受信状態の異常の有無を判別する、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載した本発明の複数組電池の状態監視ユニットによれば、主制御装置から通信回線に電圧測定コマンドが送信されると、通信回線上において最も低圧側に位置する（通信回線上の最も始端側に位置する）電圧監視装置によって電圧測定コマンドが受信される。この電圧監視装置では、受信した電圧測定コマンドを、通信回線における終端側に隣り合う次段の電圧監視装置に送信する。また、この電圧監視装置では、受信した電圧測定コマンドに呼応して、自電圧監視装置に対応する単位セルの電圧を測定する。
【００１３】
また、通信回線上の最も始端側に位置する電圧監視装置以外の電圧監視装置では、通信回線における始端側に隣り合う前段の電圧監視装置からの電圧測定コマンドが受信される。これらの電圧監視装置では、受信した電圧測定コマンドに呼応して、自電圧監視装置に対応する単位セルの電圧を測定する。また、これらの電圧監視装置では、通信回線上の最も終端側に位置する電圧監視装置を除いて、受信した電圧測定コマンドを、通信回線における終端側に隣り合う次段の電圧監視装置に送信する。
【００１４】
そして、通信回線上の最も終端側に位置する電圧監視装置以外の電圧監視装置では、通信回線における終端側に隣り合う次段の電圧監視装置から、対応する単位セルの測定電圧を受信した場合に、通信回線における始端側に隣り合う前段の電圧監視装置か主制御装置に送信する。また、自電圧監視装置に対応する単位セルの電圧を測定した場合にも、通信回線における始端側に隣り合う前段の電圧監視装置か主制御装置に送信する。
【００１５】
したがって、主制御装置から電圧測定コマンドを１回送信するだけで、複数の電圧監視装置においてそれぞれ対応する単位セルの電圧を測定させ、その単位セルの測定電圧を、各電圧監視装置から主制御装置に送信させることができる。
【００１６】
このため、主制御装置から各電圧監視装置に個別に電圧測定コマンドを送信する必要がなく、よって、デイジーチェーン方式の通信回線を高速化しなくても、単位セルの数に比例する複数の電圧監視装置においてそれぞれ測定された単位セルの電圧を、スムーズに主制御装置に伝送させることができる。
【００１７】
また、通信回線上の最も始端側に位置する電圧監視装置から主制御装置は、通信回線上に存在する電圧監視装置の数と同数の、単位セルの測定電圧のデータを受信することになる。したがって、単位セルの測定電圧のデータの受信数が、通信回線上に存在する電圧監視装置の数と異なっている場合は、通信異常確認用の専用のデータ（バリティチェック用のデータ等）を使わなくても、単位セルの測定電圧の受信状態に異常があるかどうかを判別することができる。このため、デイジーチェーン方式の通信回線を高速化しなくても、単位セルの数に比例する複数の電圧監視装置においてそれぞれ測定された単位セルの電圧を、スムーズに主制御装置に伝送させることができる。
【００１８】
また、請求項２に記載した本発明の複数組電池の状態監視ユニットは、請求項１に記載した本発明の複数組電池の状態監視ユニットにおいて、前記主制御装置が、前記通信回線を介して受信した前記各単位セルの電圧を測定した前記電圧監視装置を、前記単位セルの測定電圧の受信順に基づいて特定することを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載した本発明の本発明の複数組電池の状態監視ユニットによれば、請求項１に記載した本発明の複数組電池の状態監視ユニットにおいて、各電圧監視装置でそれぞれ測定された対応する単位セルの電圧は、通信回線上の最も終端側に位置する電圧監視装置から、通信回線上の最も始端側に位置する電圧監視装置へと順次送信されるにつれて、通信回線上における各電圧監視装置の配列順に対応した順番に整列して送信されることになる。
【００２０】
したがって、主制御装置は、通信回線上の最も始端側に位置する電圧監視装置から受信した各単位セルの測定電圧のうち、どの測定電圧がどの単位セルのものであるかを、測定電圧の受信順と、通信回線上における各電圧監視装置の配列順に対応した順番との照合によって、特定することができる。
【００２１】
このため、各単位セルの測定電圧のデータに、その単位セルやその電圧を測定した電圧監視装置を識別するデータを付加しなくても、測定電圧のデータを主制御装置に判別させることができる。よって、各電圧監視装置においてそれぞれ測定された単位セルの電圧を、データ量を必要以上に増やさずに、識別可能な状態で主制御装置に送信することができる。これにより、デイジーチェーン方式の通信回線を高速化しなくても、単位セルの数に比例する複数の電圧監視装置においてそれぞれ測定された単位セルの電圧を、スムーズに主制御装置に伝送させることができる。
【００２２】
なお、前記各電圧監視装置が、前記通信回線を介して前記終端側に隣り合う前記電圧監視装置から受信した、対応する前記単位セルの測定電圧と、自身に対応する前記単位セルの測定電圧とを、始端側に隣り合う前記電圧監視装置又は前記主制御装置に同時に送信する構成とすることもできる。
【００２３】
この場合には、各電圧監視装置で測定された対応する単位セルの電圧を、主制御装置にまとめて一度に送信することができる。よって、通信回線上の最も終端側に位置する電圧監視装置を除く他の電圧監視装置において、主制御装置に対する単位セルの測定電圧の送信を、自身よりも通信回線の終端側に存在する電圧監視装置の数だけ余計に行う必要がない。即ち、各電圧監視装置が単位セルの測定電圧のデータを、通信回線の始端側にとなり合う電圧監視装置又は主制御装置に、一度だけ送信すれば済むようになる。したがって、デイジーチェーン方式の通信回線を高速化しなくても、単位セルの数に比例する複数の電圧監視装置においてそれぞれ測定された単位セルの電圧を、スムーズに主制御装置に伝送させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の複数組電池の状態監視ユニットによれば、低圧側の制御装置から高圧側の全制御装置に共通のコマンドで単位セルの電圧測定を指令する場合であっても、低圧側の制御装置が、高圧側から受信するデータが複数の制御装置（高圧側）からのものであることを的確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る複数組電池の状態監視ユニットの電気的な概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電圧監視装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】図２の各電圧監視装置のコントロール部が行う処理を示すフローチャートである。
【図４】図１の主制御装置が行う処理を示すフローチャートである。
【図５】図１の主制御装置が各電圧監視装置にマスタスレーブ方式で電圧検出起動指令を出力して単位セルの電圧信号を個別に受信する場合のタイミングチャートである。
【図６】図１の主制御装置と各電圧監視装置が図３及び図４に示す処理を行って電圧検出起動指令の出力と単位セルの電圧信号の受信を行う場合のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明による複数組電池の状態監視ユニットの実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は本発明の一実施形態に係る複数組電池の状態監視ユニットの電気的な概略構成を示すブロック図である。図１中引用符号１０で示す複数組電池の状態監視ユニット（以下、「状態監視ユニット」と略記する。）は、リチウム電池等の単位セルを複数直列接続した二次電池１３（請求項中の複数組電池に相当）の電圧を管理するものである。この二次電池１３は、車両（図示せず）の推進用モータＭの電源として使用される。本実施形態では、５５個の単位セルＢＴ−１〜ＢＴ−５５を直列接続することで二次電池１３を構成している。この二次電池１３は、例えば、ハイブリッド車両や電気自動車に用いられるモータを駆動するための高電圧バッテリとして用いられる。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係る状態監視ユニット１０は、絶縁インターフェース３２を介して、高電圧側装置１１（請求項中の高圧側に相当）と低電圧側装置１２（請求項中の低圧側に相当）に分離されている。
【００２９】
高電圧側装置１１は、５個の電圧監視用ＩＣ、即ち、第１電圧監視用ＩＣ２１−１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−５（請求項中の電圧監視装置に相当）を備えている。そして、第１電圧監視用ＩＣ２１−１は、第１ブロック６１−１として区切られた１１個の単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１の出力電圧を測定する。また、第２電圧監視用ＩＣ２１−２は、第２ブロック６１−２として区切られた１１個の単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２の出力電圧を測定し、同様に、第３電圧監視用ＩＣ２１−３は、第３ブロック６１−３として区切られた１１個の単位セルＢＴ２３〜ＢＴ３３の出力電圧を測定し、第４電圧監視用ＩＣ２１−４は、第４ブロック６１−４として区切られた１１個の単位セルＢＴ３４〜ＢＴ４４の出力電圧を測定し、第５電圧監視用ＩＣ２１−５は、第５ブロック６１−５として区切られた１１個の単位セルＢＴ４５〜ＢＴ５５の出力電圧を測定する。
【００３０】
また、各電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５はそれぞれ、Ａ／Ｄ変換器２６（図２参照）を備えており、Ａ／Ｄ変換用の基準電源７１−１〜７１−５より出力される基準電圧を用いて、各ブロック（第１ブロック〜第５ブロック）に設けられる各単位セル毎に測定された電圧信号をディジタルの電圧信号に変換する。
【００３１】
さらに、第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５は、通信線３１（請求項中の通信回線に相当）を介して、第１電圧監視用ＩＣ２１−１に接続され、該電圧監視用ＩＣ２１−１は、絶縁インターフェース３２を介して、低電圧側装置１２側に設けられているメインマイコン３３（請求項中の主制御装置に相当）に接続されている。即ち、メインマイコン３３と、各電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５は、絶縁インターフェース３２を介して、通信線３１によりデイジーチェーン通信で接続されている。なお、通信線３１の終端に位置する第５電圧監視用ＩＣ２１−５（の後述する通信Ｉ／Ｆ３５ａ）には、ターミネータ（終端抵抗、図示せず）が接続される。
【００３２】
図２は、第１電圧監視用ＩＣ２１−１の内部構成を示すブロック図であり、以下、図２を参照して第１電圧監視用ＩＣ２１−１の詳細な構成について説明する。なお、第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５は、第１電圧監視用ＩＣ２１−１と同一構成であるので、詳細な説明を省略する。
【００３３】
図２に示すように、第１電圧監視用ＩＣ２１−１は、単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１より出力される電力を入力して、所定の電圧を生成する電源回路２３と、ブロック６１−１に設けられる各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１と接続され、これらの出力電圧を検出するセル電圧入力部２２と、セル電圧入力部２２より出力される各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１の電圧信号を、１系統の時系列的な信号に変換するマルチプレクサ２５と、マルチプレクサ２５より出力される各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１の電圧信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２６と、を備えている。Ａ／Ｄ変換器２６は、基準電源７１−１より出力される基準電圧を用いて、アナログ信号をディジタル信号に変換する。
【００３４】
さらに、第１電圧監視用ＩＣ２１−１は、コントロール部２７と、２つの通信Ｉ／Ｆ３５ａ，３５ｂを備えている。
【００３５】
コントロール部２７は、データ記憶用のメモリ２８及びレジスタ２９を備えたワンチップマイコンによって構成することができ、第１電圧監視用ＩＣ２１−１を総括的に制御する。また、コントロール部２７は、Ａ／Ｄ変換器２６より、各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１の出力電圧が入力された場合には、入力された単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１の電圧をメモリ２８に記憶すると共に、この記憶した各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１の出力電圧を通信Ｉ／Ｆ３５ａ，３５ｂを介して、図１に示すメインマイコン３３に送信する処理を行う。
【００３６】
なお、第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５は、基本的には、第１電圧監視用ＩＣ２１−１と同一構成である。但し、セル電圧入力部２２や電源回路２３にそれぞれ接続される単位セルは、各第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５にそれぞれ対応する各単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５となっている。
【００３７】
以上のような構成による第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５のコントロール部２７は、自身を宛先とするコマンドが通信Ｉ／Ｆ３５ｂから入力されると、そのコマンドにおいて指令された動作のための制御を行う。また、自身以外を宛先とするコマンドが通信Ｉ／Ｆ３５ｂから入力されると、そのコマンドを通信Ｉ／Ｆ３５ａから出力する。さらに、コントロール部２７は、通信Ｉ／Ｆ３５ａから入力されたデータ等を通信Ｉ／Ｆ３５ｂから出力する。
【００３８】
上述した制御を含む、第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５のコントロール部２７が行う主な処理は、図３のフローチャートに示すとおりである。この図３に示す処理を、第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５のコントロール部２７はそれぞれ繰り返して行う。
【００３９】
即ち、図３に示すように、コントロール部２７は、まず、後述するメインマイコン３３から電圧検出起動指令（請求項中の電圧測定コマンドに相当）が、通信Ｉ／Ｆ３５ｂから入力されたか否かを確認する（ステップＳ１１）。この電圧検出起動指令は、本実施形態では、第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５の全てを宛先に含んでいるものとする。入力されていない場合は（ステップＳ１１でＮＯ）、後述するステップＳ１７に進む。
【００４０】
一方、メインマイコン３３からの電圧検出起動指令が入力された場合は（ステップＳ１１でＹＥＳ）、コントロール部２７は、入力された電圧検出起動指令に呼応して、接続先の各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５の出力電圧をセル電圧入力部２２により検出させる（ステップＳ１２）。そして、これをマルチプレクサ２５により１系統の時系列的な各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５の電圧信号に変換させ、さらに、Ａ／Ｄ変換器２６によりディジタル信号に変換させた後、メモリ２８に一時格納する（ステップＳ１３）。
【００４１】
次に、コントロール部２７は、自電圧監視用ＩＣ（第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５）が通信線３１上の終端機器（第５電圧監視用ＩＣ２１−５）であるか否かを確認する（ステップＳ１４）。終端機器である（第５電圧監視用ＩＣ２１−５である）場合は（ステップＳ１４でＹＥＳ）、メモリ２８に一時格納した各単位セルＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号を、通信線３１上の始端側の隣り合う電圧監視用ＩＣ（第４電圧監視用ＩＣ２１−４）に向けて、通信Ｉ／Ｆ３５ｂから通信線３１に出力する（ステップＳ１５）。その後、処理を終了する。終端機器でない（第１〜第４電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−４である）場合は（ステップＳ１４でＮＯ）、入力された電圧検出起動指令を、通信線３１上の終端側の隣り合う電圧監視用ＩＣ（第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５）に向けて通信Ｉ／Ｆ３５ａから通信線３１に出力する（ステップＳ１６）。その後、処理を終了する。
【００４２】
ステップＳ１７では、コントロール部２７は、通信線３１上の終端側の隣り合う第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５からの、各単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号が、通信Ｉ／Ｆ３５ｂから入力されたか否かを確認する。入力されていない場合は（ステップＳ１７でＮＯ）、処理を終了する。
【００４３】
一方、各単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号が通信Ｉ／Ｆ３５ｂから入力された場合は（ステップＳ１７でＹＥＳ）、入力されたディジタルの電圧信号に、メモリ２８に一時格納したディジタルの各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４の電圧信号を加えて、通信Ｉ／Ｆ３５ｂから通信線３１に出力する（ステップＳ１８）。その後、処理を終了する。
【００４４】
図１に示すように、メインマイコン３３は、ワークエリア等が設けられるＲＡＭ３３ａと、制御プログラム等が格納されたＲＯＭ３３ｂとを内蔵している。メインマイコン３３がＲＯＭ３３ｂに格納された制御プログラムを実行することで行う、二次電池１３の状態監視に関する主な処理は、図４のフローチャートに示すとおりである。この図４に示す処理をメインマイコン３３は繰り返して行う。
【００４５】
即ち、図４に示すように、メインマイコン３３は、電圧検出起動指令の出力タイミングが到来したか否かを確認する（ステップＳ３１）。通常モードにおける電圧検出起動指令の出力タイミングは、一定の時間が経過する毎に到来するものとすることもでき、メインマイコン３３の上位に位置する不図示のＥＣＵユニット側からの指令によって到来するものとすることもできる。
【００４６】
電圧検出起動指令の出力タイミングが到来していない場合は（ステップＳ３１でＮＯ）、処理を終了する。電圧検出起動指令の出力タイミングが到来した場合は（ステップＳ３３１でＹＥＳ）、メインマイコン３３は、通信線３１に電圧検出起動指令を出力する（ステップＳ３２）。そして、通信線３１上の最もメインマイコン３３寄りに位置する第１電圧監視用ＩＣ２１−１からの、各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号が、入力されたか否かを確認する（ステップＳ３３）。
【００４７】
入力されていない場合は（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３３をリピートする。入力された場合は（ステップＳ３３でＹＥＳ）、メインマイコン３３は、入力されたディジタルの電圧信号のデータが正常であるか否かを確認する（ステップＳ３４）。データが正常であるか否かは、ステップＳ３３で入力されたディジタルの電圧信号の数が、通信線３１上の第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５の数と一致するか否かによって、確認することができる。
【００４８】
入力されたディジタルの電圧信号のデータが正常である場合は（ステップＳ３４でＹＥＳ）、入力されたディジタルの電圧信号によって示される各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５の測定電圧を、その測定元である第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５に関連付けて、ＲＡＭ３３ａに記憶させる（ステップＳ３５）。そして、処理を終了する。
【００４９】
一方、ステップＳ３３で入力されたディジタルの電圧信号のデータが正常でない場合は（ステップＳ３４でＮＯ）、所定の通信エラー処理を行って（ステップＳ３６）、処理を終了する。通信エラー処理では、ステップＳ３２乃至ステップＳ３４（又はステップＳ３５）の処理をリトライするものであってもよい。あるいは、メインマイコン３３の上位に位置する不図示のＥＣＵユニット側に、通信エラーが発生した旨を通知するものであってもよい。そして、処理を終了する。
【００５０】
以上のように構成された本実施形態の状態監視ユニット１０では、メインマイコン３３が出力する電圧検出起動指令は、通信線３１の一番始端に位置する第１電圧監視用ＩＣ２１−１が最初に受信し、以後、第２、第３、第４の各電圧監視用ＩＣ２１−２，２１−３，２１−４が順に受信して、通信線３１の一番終端の第５電圧監視用ＩＣ２１−５が一番最後に受信する。
【００５１】
そして、電圧検出起動指令の受信に呼応して、各電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５が対応する単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５の電圧を測定する。通信線３１の一番終端の第５電圧監視用ＩＣ２１−５の測定によって得られたディジタルの電圧信号は、第４の電圧監視用ＩＣ２１−４に伝送される。
【００５２】
第４の電圧監視用ＩＣ２１−４は、第５の電圧監視用ＩＣ２１−５から受信した単位セルＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号に、自身の測定によって得られた単位セルＢＴ３４〜ＢＴ４４のディジタルの電圧信号を加えて、第３の電圧監視用ＩＣ２１−３に伝送する。
【００５３】
以後、第３、第２の各電圧監視用ＩＣ２１−３，２１−２においても、第４の電圧監視用ＩＣ２１−４と同様の動作が行われて、最終的に、第１の電圧監視用ＩＣ２１−１に、単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号が送信される。第１の電圧監視用ＩＣ２１−１は、第２の電圧監視用ＩＣ２１−２から受信した単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号に、自身の測定によって得られた単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１のディジタルの電圧信号を加えて、主制御装置３３に伝送する。
【００５４】
仮に、マスタスレーブ方式によって、主制御装置３３から第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５に個別に電圧検出起動指令を送信し、第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５から主制御装置３３に個別にディジタルの電圧信号を送信した場合には、図５のタイミングチャートに示すようなデータ通信が必要となる。
【００５５】
一方、本実施形態の方式によって、主制御装置３３から第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５に共通の電圧検出起動指令を送信し、第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５から主制御装置３３にディジタルの電圧信号をまとめて送信した場合には、図６のタイミングチャートに示すようなデータ通信で送信することができる。
【００５６】
したがって、通信線３１を高速化しなくても、主制御装置３３から各電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５への電圧検出起動指令の送信と、第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５から主制御装置３３へのディジタルの電圧信号の送信とを、スムーズに行わせることができる。
【００５７】
そして、メインマイコン３３は、第１の電圧監視用ＩＣ２１−１から受信した単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号の数が、通信線３１上に存在する第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５の数と一致すれば、正常な受信データとして認識する。一致しなければ、異常な受信データとして認識する。
【００５８】
また、メインマイコン３３は、正常な受信データとして認識した単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号を、通信線３１上に存在する第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５の配列順に基づいて、それぞれの電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５で測定された単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号であると認識する。そして、測定元の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５に対応付けてＲＡＭ３３ａに格納する。
【００５９】
したがって、受信したディジタルの電圧信号によって示される各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５の測定電圧によって、例えばメインマイコン３３の上位に位置する不図示のＥＣＵユニットにおいて、二次電池１３の状態を正確に判定させることができる。
【００６０】
なお、上述した実施形態では、第１〜第４電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５のコントロール部２７が、通信線３１上の終端側の隣り合う第２〜第５電圧監視用ＩＣ２１−２〜２１−５から、各単位セルＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号が入力されると、それに、自身で測定したディジタルの各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４の電圧信号を加えて、通信線３１上の始端側の隣り合う第１〜第４電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５に出力する構成とした。
【００６１】
しかし、第１〜第５電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５のそれぞれが、電圧検出起動指令の入力に呼応して各単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５の電圧を測定したときに、測定した電圧を示すディジタルの電圧信号を、通信線３１上の始端側に存在する他の第１〜第４電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−４を介して、メインマイコン３３に個別に出力する構成としてもよい。
【００６２】
このように構成した場合にも、主制御装置３３から各電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５への電圧検出起動指令の送信に係るデータ量を減らし、その送信をスムーズに行わせることができる。
【００６３】
また、このように構成した場合にも、メインマイコン３３は、第１の電圧監視用ＩＣ２１−１から受信した単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号の数が、通信線３１上に存在する第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５の数と一致するか否かによって、正常な受信データであるか否かを判定することができる。
【００６４】
さらに、メインマイコン３３は、正常な受信データとして認識した単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号を、通信線３１上に存在する第１〜第５の電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５の配列順に基づいて、それぞれの電圧監視用ＩＣ２１−１〜２１−５で測定された単位セルＢＴ１〜ＢＴ１１，ＢＴ１２〜ＢＴ２２，ＢＴ２３〜ＢＴ３３，ＢＴ３４〜ＢＴ４４，ＢＴ４５〜ＢＴ５５のディジタルの電圧信号であると認識することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、高電圧バッテリを構成する複数組電池のセル電圧を、低圧側の制御によって高圧側で測定させる場合に、極めて有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  状態監視ユニット
１１  高電圧側装置（高圧側）
１２  低電圧側装置（低圧側）
１３  二次電池（複数組電池）
２１−１  第１電圧監視用ＩＣ（電圧監視装置）
２１−２  第２電圧監視用ＩＣ（電圧監視装置）
２１−３  第３電圧監視用ＩＣ（電圧監視装置）
２１−４  第４電圧監視用ＩＣ（電圧監視装置）
２１−５  第５電圧監視用ＩＣ（電圧監視装置）
２２  セル電圧入力部
２３  電源回路
２５  マルチプレクサ
２６  Ａ／Ｄ変換器
２７  コントロール部
２８  メモリ
２９  レジスタ
３１  通信線（通信回線）
３２  絶縁インターフェース
３３  メインマイコン（主制御装置）
３３ａ  ＲＡＭ
３３ｂ  ＲＯＭ
３５ａ  通信Ｉ／Ｆ
３５ｂ  通信Ｉ／Ｆ
６１−１  第１ブロック
６１−２  第２ブロック
６１−３  第３ブロック
６１−４  第４ブロック
６１−５  第５ブロック
７１−１〜７１−５  基準電源
ＢＴ−１〜ＢＴ−５５  単位セル
Ｍ  推進用モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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