(57)【要約】【課題】通信配線の簡略化が可能な電池状態検出装置を提供する。【解決手段】電池状態検出装置１は、複数の電池セル１１０が列をなす電池集合体１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が複数収容されている電池パック１００における一つの電池集合体１０３の状態を検出するメインユニット１０と、電池パックにおけるメインユニットの検出対象以外の電池集合体の状態を検出するサブユニット２０と、メインユニットとサブユニットとを接続する第一通信線３３と、を備え、メインユニットは、第一通信線とは別系統の第二通信線３４を介して電池パックを制御する制御部５０と接続される。【選択図】図１
2018054334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルが列をなす電池集合体が複数収容されている電池パックにおける一つの前記電池集合体の状態を検出するメインユニットと、
前記電池パックにおける前記メインユニットの検出対象以外の前記電池集合体の状態を検出するサブユニットと、
前記メインユニットと前記サブユニットとを接続する第一通信線と、
を備え、
前記メインユニットは、前記第一通信線とは別系統の第二通信線を介して前記電池パックを制御する制御部と接続される
ことを特徴とする電池状態検出装置。
【請求項２】
前記メインユニットは、前記第一通信線を介して、前記サブユニットの検出結果を前記サブユニットから受信し、
前記メインユニットは、前記第二通信線を介して、前記サブユニットの検出結果と前記メインユニットの検出結果とに基づく管理情報を前記制御部に送信する
請求項１に記載の電池状態検出装置。
【請求項３】
前記メインユニットは、前記メインユニットによって状態が検出される前記電池集合体の前記電池セル同士を電気的に接続するバスバモジュールと一体であり、
前記サブユニットは、前記サブユニットによって状態が検出される前記電池集合体の前記電池セル同士を電気的に接続するバスバモジュールと一体である
請求項１または２に記載の電池状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池状態検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池パックにおける電池の状態を検出する技術がある。特許文献１には、複数の電池セルからなる電池ブロックと、各電池セルの端子間電圧を検出するための電圧検出回路（状態検出回路）とを備え、電池セルの正極端子または負極端子と電圧検出回路（状態検出回路）とを電気的に接続するための電圧検出線が柔軟性材料からなる基板に一体的に形成されたフレキシブルプリント回路基板を設けた電池モジュールの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６２１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池の状態を検出する電池状態検出装置は、例えば、電池パックを制御する電池ＥＣＵ等の制御部に通信可能に接続される。ここで、電池状態検出装置に係る通信配線を簡略化できることが望まれている。例えば、電池パックの電池数やスタック数が変化した場合であっても、電池状態検出装置と制御部との通信配線に変更を加える必要がなければ、通信配線の簡略化が可能である。また、制御部の通信負荷を軽減できることが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、通信配線の簡略化が可能な電池状態検出装置を提供することである。本発明の他の目的は、制御部の通信負荷を軽減させることができる電池状態検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電池状態検出装置は、複数の電池セルが列をなす電池集合体が複数収容されている電池パックにおける一つの前記電池集合体の状態を検出するメインユニットと、前記電池パックにおける前記メインユニットの検出対象以外の前記電池集合体の状態を検出するサブユニットと、前記メインユニットと前記サブユニットとを接続する第一通信線と、を備え、前記メインユニットは、前記第一通信線とは別系統の第二通信線を介して前記電池パックを制御する制御部と接続されることを特徴とする。
【０００７】
上記電池状態検出装置において、前記メインユニットは、前記第一通信線を介して、前記サブユニットの検出結果を前記サブユニットから受信し、前記メインユニットは、前記第二通信線を介して、前記サブユニットの検出結果と前記メインユニットの検出結果とに基づく管理情報を前記制御部に送信することが好ましい。
【０００８】
上記電池状態検出装置において、前記メインユニットは、前記メインユニットによって状態が検出される前記電池集合体の前記電池セル同士を電気的に接続するバスバモジュールと一体であり、前記サブユニットは、前記サブユニットによって状態が検出される前記電池集合体の前記電池セル同士を電気的に接続するバスバモジュールと一体であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電池状態検出装置は、複数の電池セルが列をなす電池集合体が複数収容されている電池パックにおける一つの電池集合体の状態を検出するメインユニットと、電池パックにおけるメインユニットの検出対象以外の電池集合体の状態を検出するサブユニットと、メインユニットとサブユニットとを接続する第一通信線と、を備え、メインユニットは、第一通信線とは別系統の第二通信線を介して電池パックを制御する制御部と接続される。本発明に係る電池状態検出装置によれば、メインユニットとサブユニットとを接続する第一通信線と、メインユニットと制御部とを接続する第二通信線とが別系統であることから、通信配線を簡略化できるという効果を奏する。また、第一通信線と第二通信線とが別系統であることから、制御部の通信負荷を軽減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係る電池状態検出装置の回路構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る電池状態検出装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】図３は、実施形態に係る電池状態検出装置の具体的な構成の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、実施形態に係る電池状態検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施形態の第１変形例に係る電池状態検出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、実施形態の第１変形例に係る電池状態検出装置の具体的な構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態に係る電池状態検出装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１２】
［実施形態］
図１から図４を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、電池状態検出装置および電池制御装置に関する。図１は、実施形態に係る電池状態検出装置の回路構成の一例を示す図、図２は、実施形態に係る電池状態検出装置の概略構成を示す平面図、図３は、実施形態に係る電池状態検出装置の具体的な構成の一例を示す平面図である。
【００１３】
図１に示すように、実施形態に係る電池状態検出装置１は、電池パック１００に配置される。本実施形態の電池状態検出装置１は、メインユニット１０、サブユニット２０、および第一通信線３３を有する。電池状態検出装置１は、更に、第二通信線３４を有していてもよい。また、本実施形態に係る電池制御装置２００は、電池状態検出装置１および電池ＥＣＵ５０を有する。
【００１４】
電池パック１００は、例えば、電気自動車やハイブリッド車などの車両に走行用の電源として搭載される。電池状態検出装置１は、電池パック１００の各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の状態を検出する。電池状態検出装置１は、検出結果に基づく管理情報を電池ＥＣＵ５０に送信する。電池ＥＣＵ５０は、電池パック１００を制御する制御部である。電池ＥＣＵ５０は、電池状態検出装置１から取得した管理情報に基づいて、電池パック１００を制御する。ここで、電池ＥＣＵ５０が実行する電池パック１００の制御には、電池パック１００の動作を制御するものだけでなく、電池パック１００の異常を搭乗者等に通知することや、電池パック１００の周辺機器を制御することも含まれる。
【００１５】
電池パック１００は、第一スタック１０１、第二スタック１０２、第三スタック１０３、第四スタック１０４、第五スタック１０５、および各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を収容する筐体１０６を有する。各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、それぞれ列をなす複数の電池セル１１０からなる電池集合体である。電池セル１１０は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池である。各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５において、電池セル１１０は、全体として直方体形状をなすように、列をなして配置されている。また、一つの電池セル１１０の正極と、これに隣り合う電池セル１１０の負極とが隣接するように配置されている。
【００１６】
各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、筐体１０６内に複数列をなすように配置されている。すなわち、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、この並び順で、かつ長手方向の側面を互いに対向させて筐体１０６内に配置されている。隣接するスタック同士は、電気的に接続されている。第三スタック１０３と第四スタック１０４との間には、サービスプラグ１０８が介在している。第一スタック１０１は総正極１０９ａに接続されており、第五スタック１０５は総負極１０９ｂに接続されている。
【００１７】
図１および図２に示すように、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５には、それぞれバスバモジュール１２０が配置されている。バスバモジュール１２０は、電池セル１１０同士を電気的に接続する。具体的には、バスバモジュール１２０は、複数のバスバ１２１を有する。バスバ１２１は、隣接する電池セル１１０の電極同士を電気的に接続する。本実施形態のバスバ１２１は、電池セル１１０を直列に接続している。すなわち、バスバ１２１は、一つの電池セル１１０の正極と、この電池セル１１０に隣接する電池セル１１０の負極とを接続する。バスバモジュール１２０は、バスバ１２１に接続された回路体を有する。この回路体は、例えば、印刷回路体やＦＰＣ(Flexible  printed  circuits)で構成されている。これにより、電池パック１００の低背化や軽量化が図られている。この回路体は、電圧検出線１２２、サーミスタ３０等を含む。
【００１８】
また、後述するメインユニット１０の回路体は、図１に示すように高圧系回路１１および低圧系回路１２を含み、サブユニット２０の回路体は、高圧系回路２５および低圧系回路２６を含む。各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、図２に示すように、接続部材１０７によって電気的に接続されている。本実施形態の電池パック１００では、接続部材１０７によって５つのスタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が直列に接続されている。
【００１９】
メインユニット１０は、複数列に配置されたスタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５のうちの一つのスタックの状態を検出する。本実施形態のメインユニット１０は、中央に配置された第三スタック１０３の状態を検出する。メインユニット１０は、第三スタック１０３のバスバモジュール１２０と一体である。第三スタック１０３のバスバモジュール１２０には、メインユニット１０を構成する電子部品が実装され、メインユニット１０の電気回路を構成している。
【００２０】
メインユニット１０は、高圧系回路１１および低圧系回路１２を有する。高圧系回路１１は、第三スタック１０３の各電池セル１１０の電圧を検出する。より詳しくは、高圧系回路１１には、複数の電圧検出線１２２が接続されている。図３に示すように、電圧検出線１２２は、それぞれバスバ１２１に接続されている。高圧系回路１１は、電圧検出線１２２およびバスバ１２１を介して各電池セル１１０の正極側および負極側にそれぞれ電気的に接続されている。高圧系回路１１は、各電池セル１１０の電圧を検出する電圧検出部を有している。高圧系回路１１は、電池セル１１０の電圧であるセル電圧を検出する。高圧系回路１１は、検出したセル電圧の合計値を算出したり、セル電圧の均等化処理を行ったりすることができる。
【００２１】
図１に示すように、低圧系回路１２は、演算部１２ａ、第一通信インタフェース１２ｂ、および第二通信インタフェース１２ｃを有する。演算部１２ａは、各種の演算を行う。低圧系回路１２には、サーミスタ３０が接続されている。サーミスタ３０は、第三スタック１０３の電池セル１１０の温度に応じた信号を出力する。演算部１２ａは、サーミスタ３０から取得した信号に基づいて、第三スタック１０３の電池セル１１０の温度を検出する。また、低圧系回路１２は、高圧系回路１１と通信可能に接続されている。演算部１２ａは、高圧系回路１１との通信によって取得したセル電圧やセル電圧の合計値等に基づいて、第三スタック１０３の異常の有無を判断する。
【００２２】
第一通信インタフェース１２ｂには、第一通信線３３が接続されている。演算部１２ａは、第一通信インタフェース１２ｂおよび第一通信線３３を介して、サブユニット２０の低圧系回路２６と通信可能に接続されている。第二通信インタフェース１２ｃには、第二通信線３４が接続されている。演算部１２ａは、第二通信インタフェース１２ｃおよび第二通信線３４を介して、電池ＥＣＵ５０と通信する。第一通信線３３および第二通信線３４を介した通信のプロトコルは限定されない。第一通信線３３の通信プロトコルと第二通信線３４の通信プロトコルとは共通であっても異なっていてもよい。
【００２３】
サブユニット２０は、メインユニット１０の検出対象以外である第一スタック１０１、第二スタック１０２、第四スタック１０４、および第五スタック１０５にそれぞれ設けられている。各スタック１０１，１０２，１０４，１０５のサブユニット２０は同様の構成を有している。本明細書では、第一スタック１０１の状態を検出するサブユニット２０を第一サブユニット２１と称する。同様に、第二スタック１０２、第四スタック１０４、および第五スタック１０５の状態を検出するサブユニット２０をそれぞれ第二サブユニット２２、第三サブユニット２３、および第四サブユニット２４と称する。
【００２４】
ここでは、第一スタック１０１に配置された第一サブユニット２１を例にしてサブユニット２０について説明する。第一サブユニット２１は、第一スタック１０１の状態を検出する。第一サブユニット２１は、第一スタック１０１のバスバモジュール１２０と一体である。第一スタック１０１のバスバモジュール１２０には、第一サブユニット２１を構成する電子部品が実装され、サブユニット２０の電気回路を構成している。
【００２５】
第一サブユニット２１は、高圧系回路２５および低圧系回路２６を有する。高圧系回路２５は、検出対象である第一スタック１０１の各電池セル１１０の電圧を検出する。高圧系回路２５には複数の電圧検出線１２２が接続されている。高圧系回路２５は、電圧検出線１２２を介して各電池セル１１０の正極側および負極側にそれぞれ電気的に接続されている。高圧系回路２５は、各電池セル１１０の電圧を検出する電圧検出部を有している。高圧系回路２５は、検出したセル電圧の合計値を算出したり、セル電圧の均等化処理を行ったりすることができる。
【００２６】
低圧系回路２６は、演算部２６ａおよび通信インタフェース２６ｂを有する。低圧系回路２６には、第一スタック１０１に配置されたサーミスタ３０が接続されている。演算部２６ａは、サーミスタ３０から取得した信号に基づいて、第一スタック１０１の電池セル１１０の温度を検出する。低圧系回路２６は、高圧系回路２５と通信可能に接続されている。
【００２７】
通信インタフェース２６ｂには、第一通信線３３が接続されている。演算部２６ａは、通信インタフェース２６ｂおよび第一通信線３３を介してメインユニット１０の低圧系回路１２と通信可能に接続されている。なお、演算部２６ａは、第一通信線３３を介して他のスタック１０２，１０４，１０５のサブユニット２０と通信することも可能である。
【００２８】
第一サブユニット２１の演算部２６ａは、高圧系回路２５との通信によって取得した第一スタック１０１のセル電圧やセル電圧の合計値、電池温度などの情報をメインユニット１０に送信する。同様に、第二サブユニット２２、第三サブユニット２３、および第四サブユニット２４は、第二スタック１０２、第四スタック１０４、および第五スタック１０５のセル電圧やセル電圧の合計値、電池温度などの情報をメインユニット１０に送信する。
【００２９】
メインユニット１０の演算部１２ａは、各サブユニット２１，２２，２３，２４の検出結果と、メインユニット１０の検出結果とに基づいて、管理情報を演算する。管理情報は、電池ＥＣＵ５０による電池パック１００の制御に用いられる情報である。管理情報には、例えば、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の電池セル１１０の異常／正常の状態判定の結果が含まれる。また、管理情報には、各電池セル１１０の温度状態が含まれる。また、管理情報には、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の故障判定の結果が含まれる。演算部１２ａは、管理情報を電池ＥＣＵ５０に送信する。
【００３０】
電池ＥＣＵ５０は、通信インタフェース５１および演算部５２を有する。通信インタフェース５１には、第二通信線３４が接続されている。演算部５２は、通信インタフェース５１および第二通信線３４を介してメインユニット１０と通信する。演算部５２は、通信によってメインユニット１０から管理情報を取得する。
【００３１】
電池ＥＣＵ５０は、インバータ６１およびエアバッグＥＣＵ６２と通信可能に接続されている。インバータ６１は、例えば、電池パック１００と車両のモータとの間に介在する。インバータ６１は、電池パック１００から出力される直流電力を交流電力に変換してモータに供給すること、およびモータからの交流電力を直流電力に変換して電池パック１００に供給することができる。電池ＥＣＵ５０は、車両に搭載された車両制御ＥＣＵ等から送られる指令に基づいてインバータ６１と通信する。より詳しくは、インバータ６１は、インバータ６１を制御するインバータＥＣＵを有する。インバータＥＣＵは、電池ＥＣＵ５０からの指令に応じてインバータ６１を動作させる。また、演算部５２は、電池パック１００の状態、例えば正常に動作しているか否かに関する情報をエアバッグＥＣＵ６２に送信する。
【００３２】
電池ＥＣＵ５０は、ブロアモータ６３、吸気温度センサ６４、および電流センサ６５と接続されている。ブロアモータ６３は、電池パック１００に対して冷却用の空気を送るモータである。吸気温度センサ６４は、ブロアモータ６３の吸気温度を検出するセンサである。電流センサ６５は、電池パック１００の入出力電流を検出するセンサである。演算部５２は、吸気温度センサ６４の検出結果、およびメインユニット１０から取得した電池セル１１０の温度状態に基づいて、ブロアモータ６３を制御する。演算部５２は、電流センサ６５の検出結果に基づいて、電池パック１００の充電残量を算出する。
【００３３】
電池ＥＣＵ５０は、リレー５３と接続されている。リレー５３は、電池パック１００と車両の各機器とを接続および遮断する。リレー５３は、電池パック１００に接続された電気接続箱等に搭載されている。リレー５３は、例えば、電池パック１００とインバータ６１との間や、電池パック１００と変圧器との間などに配置されている。電池ＥＣＵ５０は、リレー５３を開放状態とすることで、電池パック１００を切り離すことができる。
【００３４】
メインユニット１０、サブユニット２０、および電池ＥＣＵ５０には、電源線３１およびグランド線３２が接続されている。メインユニット１０、サブユニット２０、および電池ＥＣＵ５０は、共通の電源線３１から供給される電力によって作動する。また、メインユニット１０、サブユニット２０、および電池ＥＣＵ５０は、共通のグランド線３２を介して接地されている。本実施形態では、メインユニット１０とサブユニット２０とが第一ケーブル３５によって互いに接続されている。第一ケーブル３５は、電源線３１と、グランド線３２と、第一通信線３３とを有するケーブルである。第一ケーブル３５は、例えば、ＦＦＣ（Flexible  Flat  Cable）で構成されている。メインユニット１０と電池ＥＣＵ５０とは、第二ケーブル３６によって接続されている。第二ケーブル３６は、電源線３１と、グランド線３２と、第二通信線３４とを有するケーブルである。第二ケーブル３６は、例えば、ＦＦＣで構成されている。
【００３５】
図４を参照して、実施形態の電池状態検出装置１の動作について説明する。図４の制御フローは、例えば、イグニッションがＯＮの状態で実行されるものであり、繰り返し実行される。
【００３６】
ステップＳ１において、メインユニット１０は、第一スタック１０１が正常であるか否かを判定する。メインユニット１０の演算部１２ａは、第一スタック１０１の各電池セル１１０のセル電圧の検出結果に基づいてステップＳ１の判定を行う。演算部１２ａは、例えば、全ての電池セル１１０のセル電圧の値が正常値の範囲にある場合に第一スタック１０１が正常であると判定する。一方、演算部１２ａは、セル電圧の値が正常値の範囲から外れている電池セル１１０が存在する場合、第一スタック１０１が正常でないと判定する。ステップＳ１の判定の結果、第一スタック１０１が正常であると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）にはステップＳ３に進む。
【００３７】
ステップＳ２において、メインユニット１０の演算部１２ａは、第一スタック１０１が正常であると記録する。演算部１２ａは、例えば、第一スタック１０１が異常状態であることを示すフラグをＯＦＦとする。ステップＳ２が実行されると、ステップＳ４に進む。
【００３８】
ステップＳ３において、メインユニット１０の演算部１２ａは、第一スタック１０１が異常であると記録する。演算部１２ａは、例えば、第一スタック１０１が異常状態であることを示すフラグをＯＮとする。ステップＳ３が実行されると、ステップＳ４に進む。
【００３９】
ステップＳ４において、メインユニット１０は、第二スタック１０２が正常であるか否かを判定する。ステップＳ４の判定方法は、ステップＳ１の判定方法と同様である。ステップＳ４で肯定判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ５に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）にはステップＳ６に進む。
【００４０】
ステップＳ５において、メインユニット１０は、第二スタック１０２が正常であると記録する。ステップＳ６において、メインユニット１０は、第二スタック１０２が異常であると記録する。ステップＳ５およびＳ６の記録は、例えば、第二スタック１０２の異常状態を示すフラグをＯＮ／ＯＦＦに切り替えるものである。
【００４１】
メインユニット１０は、ステップＳ１からステップＳ６までと同様の判定および記録を、各スタック１０３，１０４について実行する。スタックの総数をｎとした場合、メインユニット１０は、第三スタック１０３から第（ｎ−１）スタックまでの状態判定および記録を実行する。第（ｎ−１）スタックの判定および記録がなされると、ステップＳ７に進む。
【００４２】
ステップＳ７において、メインユニット１０は、第ｎスタックの状態判定を行う。本実施形態では、スタックの総数ｎ＝５であるため、ステップＳ７において第五スタック１０５の状態判定がなされる。ステップＳ７において第五スタック１０５が正常であると判定された場合（ステップＳ７−Ｙ）にはステップＳ８に進み、そうでない場合（ステップＳ７−Ｎ）にはステップＳ９に進む。
【００４３】
ステップＳ８において、メインユニット１０は、第五スタック１０５が正常であると記録する。ステップＳ８が実行されると、ステップＳ１０に進む。
【００４４】
ステップＳ９において、メインユニット１０は、第五スタック１０５が異常であると記録する。ステップＳ９が実行されると、ステップＳ１０に進む。
【００４５】
ステップＳ１０において、メインユニット１０は、スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が正常であるか否かを判定する。メインユニット１０の演算部１２ａは、何れのスタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５についても正常であると記録されている場合、ステップＳ１０で肯定判定する。一方、演算部１２ａは、異常であると記録されたスタックが存在する場合、ステップＳ１０で否定判定する。ステップＳ１０で肯定判定されると（ステップＳ１０−Ｙ）ステップＳ１１に進み、否定判定されると（ステップＳ１０−Ｎ）ステップＳ１２に進む。
【００４６】
ステップＳ１１において、メインユニット１０の演算部１２ａは、スタック正常状態を電池ＥＣＵ５０に通知する。演算部１２ａは、第二通信線３４を介して、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が正常状態であることを示す信号を電池ＥＣＵ５０に送信する。ステップＳ１１が実行されると、本制御フローは一旦終了する。
【００４７】
ステップＳ１２において、メインユニット１０は、スタック異常状態を電池ＥＣＵ５０に通知する。メインユニット１０は、第二通信線３４を介して、スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の少なくとも何れか一つに異常が発生していることを示す信号を電池ＥＣＵ５０に送信する。メインユニット１０は、異常が発生しているスタックが何れであるかを示す信号を送信することもできる。ステップＳ１２が実行されると、本制御フローは一旦終了する。
【００４８】
電池ＥＣＵ５０は、メインユニット１０からスタック異常状態が通知された場合、異常発生時の処理を実行する。異常発生時の処理は、例えば、車両制御ＥＣＵに対してスタック異常状態の発生を通知する動作を含む。また、異常発生時の処理は、車両のドライバに対してスタック異常状態の発生を通知する動作を含む。ドライバに対する通知は、ウォーニングランプの点灯や、アラーム音によってなされる。電池ＥＣＵ５０は、リレー５３を開放することにより電池パック１００を切り離してもよい。例えば、電池ＥＣＵ５０は、車両に複数の電池パック１００が搭載されている場合に、スタック異常が発生している電池パック１００を切り離して、その他の電池パック１００による電力供給を継続させることができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る電池状態検出装置１は、メインユニット１０と、サブユニット２０と、第一通信線３３とを有する。メインユニット１０は、複数の電池セル１１０が列をなすスタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が複数収容されている電池パック１００における一つのスタック１０３の状態を検出する。サブユニット２０は、電池パック１００におけるメインユニット１０の検出対象以外のスタック１０１，１０２，１０４，１０５の状態を検出する。第一通信線３３は、メインユニット１０とサブユニット２０とを接続する通信線である。
【００５０】
メインユニット１０は、第一通信線３３とは別系統の第二通信線３４を介して電池パック１００を制御する電池ＥＣＵ５０と接続される。本実施形態の電池状態検出装置１では、メインユニット１０とサブユニット２０とを接続する第一通信線３３と、メインユニット１０と電池ＥＣＵ５０とを接続する第二通信線３４とが別系統である。すなわち、メインユニット１０とサブユニット２０との間の通信経路と、メインユニット１０と電池ＥＣＵ５０との間の通信経路とが独立している。これにより、通信配線の簡略化が可能である。例えば、電池ＥＣＵ５０と全てのユニット１０，２１，２２，２３，２４とをそれぞれ通信線によって接続する場合と比較して、通信線の全長を短縮することや、通信線の本数を少なくすることが可能となる。また、電池パック１００の電池セル１１０の数やスタックの数が変化した場合であっても、第二通信線３４に変更を加えなくて済むため、通信配線の簡略化が可能である。
【００５１】
また、本実施形態の電池状態検出装置１によれば、電池ＥＣＵ５０の通信負荷が軽減される。例えば、電池ＥＣＵ５０が全てのユニット１０，２１，２２，２３，２４と通信可能に接続されている構成と比較して、電池ＥＣＵ５０が受信する受信量が大幅に低減される。これにより、電池ＥＣＵ５０の演算負荷が軽減される。
【００５２】
また、本実施形態の電池状態検出装置１によれば、電池パック１００の構成変更に対する制約が緩和される。例えば、電池パック１００の容量を拡大するために、電池パック１００においてスタック数を増加させることが考えられる。この場合に、本実施形態の電池状態検出装置１では、第二通信線３４を変更することなく、第一通信線３３を変更するだけでスタック数の増加に対応可能である。
【００５３】
本実施形態の電池状態検出装置１において、メインユニット１０は、第一通信線３３を介して、サブユニット２０の検出結果をサブユニット２０から受信する。メインユニット１０は、第二通信線３４を介して、サブユニット２０の検出結果とメインユニット１０の検出結果とに基づく管理情報を電池ＥＣＵ５０に送信する。メインユニット１０が各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を集中管理することで、電池パック１００の動作管理が効率化される。電池ＥＣＵ５０が個々の電池セル１１０の監視を行う必要が無いため、電池ＥＣＵ５０の監視負荷が軽減される。
【００５４】
また、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の状態監視のための通信が第一通信線３３によってなされ、第二通信線３４は監視結果に基づく管理情報の通信に用いられる。よって、第二通信線３４の通信トラフィックが少なくなり、電池ＥＣＵ５０の通信負荷が軽減される。
【００５５】
また、電池ＥＣＵ５０が個々の電池セル１１０や個々のスタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の監視を行う必要が無い。このため、電池ＥＣＵ５０のソフトウエア変更を行うことなしに電池セル１１０やスタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の個数を変更することが可能である。すなわち、メインユニット１０に電池パック１００の監視機能が集約されることで、電池ＥＣＵ５０の汎用性や拡張性が高められる。また、電池セル１１０やスタックの数が増加しても、電池ＥＣＵ５０の処理負荷が増加しにくい。
【００５６】
また、本実施形態のメインユニット１０は、第三スタック１０３の電池セル１１０同士を電気的に接続するバスバモジュール１２０と一体である。本実施形態のサブユニット２０は、サブユニット２０によって状態が検出されるスタック１０１，１０２，１０４，１０５の電池セル１１０同士を電気的に接続するバスバモジュール１２０と一体である。例えば、第一サブユニット２１は、第一スタック１０１のバスバモジュール１２０と一体である。このようにユニット１０，２０がバスバモジュール１２０と一体であることで、電池パック１００の低背化や軽量化、部品点数の削減などが実現される。
【００５７】
なお、電池パック１００のスタック数は、５個には限定されない。スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５における電池セル１１０の個数は任意である。電池パック１００において、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が並列に接続されてもよい。また、各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５において、電池セル１１０が並列に接続されてもよい。第一ケーブル３５や第二ケーブル３６は、フラット配索材に代えて、被覆電線等で構成されてもよい。
【００５８】
［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図５は、実施形態の第１変形例に係る電池状態検出装置の概略構成を示す斜視図、図６は、実施形態の第１変形例に係る電池状態検出装置の具体的な構成の一例を示す斜視図である。第１変形例の電池状態検出装置１において、上記実施形態と異なる点は、例えば、メインユニット１０が、第一基板７０と第二基板７１とで構成されている点である。第一基板７０は、サブユニット２０と共通である。メインユニット１０の管理機能などは、第二基板７１に搭載されている。本実施形態の基板７０，７１は、例えば、ＰＣＢ（Printed  Circuit  Board）等の板状のリジッド基板である。
【００５９】
上記実施形態と同様に、図５に示すように、メインユニット１０は第三スタック１０３に配置されており、第三スタック１０３の状態を検出する。サブユニット２１，２２，２３，２４は、それぞれスタック１０１，１０２，１０４，１０５の状態を検出する。第１変形例のメインユニット１０およびサブユニット２０は、カバー１２３の上面に固定されている。カバー１２３は、合成樹脂等で形成された絶縁性の部材である。カバー１２３は、バスバ１２１を覆うように各スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の上面に固定されている。
【００６０】
図６に示すように、サブユニット２１，２２，２３，２４は、第一基板７０で構成されている。第一基板７０は、電圧検出線１２２を介して各バスバ１２１に接続されている。第一基板７０は、演算部７０ａおよび第一通信インタフェース７０ｂ（図５参照）を有している。演算部７０ａは、各電池セル１１０の電圧を検出する。また、演算部７０ａは、上記実施形態と同様に、サーミスタ３０から電池セル１１０の温度を取得するようにしてもよい。
【００６１】
メインユニット１０は、第一基板７０および第二基板７１を有する。第一基板７０と第二基板７１とは通信可能に接続されている。サブユニット２０の第一基板７０およびメインユニット１０の第一基板７０は、第一ケーブル３５によって相互に接続されている。第一ケーブル３５は、ＦＰＣ、ＦＦＣ、印刷回路体などのフラット配索材であることが好ましい。第一通信インタフェース７０ｂは、第一ケーブル３５の第一通信線３３によって通信可能に接続されている。
【００６２】
第二基板７１は、演算部７１ａ、および第二通信インタフェース７１ｂを有している。第二基板７１と電池ＥＣＵ５０とは第二ケーブル３６によって接続されている。第二ケーブル３６は、ＦＰＣ、ＦＦＣ、印刷回路体などのフラット配索材とされてもよい。第二通信インタフェース７１ｂは、第二ケーブル３６の第二通信線３４によって電池ＥＣＵ５０と通信可能に接続されている。つまり、上記実施形態の電池状態検出装置１と同様に、メインユニット１０とサブユニット２０とを接続する第一通信線３３と、メインユニット１０と電池ＥＣＵ５０とを接続する第二通信線３４とが別系統である。演算部７１ａは、サブユニット２０の演算部７０ａおよびメインユニット１０の演算部７０ａによって検出されたセル電圧や電池温度を通信によって取得する。演算部７１ａは、取得した検出結果に基づく管理情報を電池ＥＣＵ５０に送信する。
【００６３】
［実施形態の第２変形例］
電圧検出線１２２は、ＦＦＣ（Flexible  Flat  Cable）や被覆電線であってもよい。スタック１０１，１０２，１０３，１０４，１０５は、水平方向に列をなすように並べて配置されることに加えて、鉛直方向に列をなすように重ねて積まれてもよい。
【００６４】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  電池状態検出装置
１０  メインユニット
１１  高圧系回路
１２  低圧系回路
１２ａ  演算部
１２ｂ  第一通信インタフェース
１２ｃ  第二通信インタフェース
２０  サブユニット
２１  第一サブユニット
２２  第二サブユニット
２３  第三サブユニット
２４  第四サブユニット
２５  高圧系回路
２６  低圧系回路
２６ａ  演算部
２６ｂ  通信インタフェース
３０  サーミスタ
３１  電源線
３２  グランド線
３３  第一通信線
３４  第二通信線
３５  第一ケーブル
３６  第二ケーブル
５０  電池ＥＣＵ（制御部）
５１  通信インタフェース
５２  演算部
５３  リレー
６１  インバータ
６２  エアバッグＥＣＵ
６３  ブロアモータ
６４  吸気温度センサ
６５  電流センサ
７０  第一基板
７０ａ  演算部
７０ｂ  第一通信インタフェース
７１  第二基板
７１ａ  演算部
７１ｂ  第二通信インタフェース
１００  電池パック
１０１  第一スタック（電池集合体）
１０２  第二スタック（電池集合体）
１０３  第三スタック（電池集合体）
１０４  第四スタック（電池集合体）
１０５  第五スタック（電池集合体）
１０６  筐体
１０７  接続部材
１０８  サービスプラグ
１０９ａ  総正極
１０９ｂ  総負極
１１０  電池セル
１２０  バスバモジュール
１２１  バスバ
１２２  電圧検出線
２００  電池制御装置
【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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