(57)【要約】【課題】任意の検出タイミングで検出された物理量を用いて、蓄電池の状態を適切に監視できる電池監視装置を提供する。【解決手段】第１検出部と第２検出部とを備える電池監視システムに適用される電池監視装置であって、第１検出部により検出された第１物理量を取得する第１取得部（Ｓ５６）と、第２検出部により所定の検出周期毎に検出された第２物理量を取得する第２取得部（Ｓ４４）と、取得された第１物理量及び第２物理量を、その検出された時刻又はその相関値である時刻パラメータと関連付けて記憶する記憶部（Ｓ４６、Ｓ５８）と、時刻パラメータに基づいて、記憶部により記憶された第１物理量及び第２物理量のうち、検出された時刻の差が検出周期よりも短い第１物理量と第２物理量との組を用いて、蓄電池の状態を監視する状態監視部（Ｓ６２）と、を備える。【選択図】      図４
2019132765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電池の第１物理量を検出する第１検出部（２１）と、前記蓄電池の第２物理量を検出する第２検出部（４１）と、を備える電池監視システム（１００）に適用され、
前記第１検出部により検出された前記第１物理量を取得する第１取得部（Ｓ５６）と、
前記第２検出部により所定の検出周期（Ｐｉ）毎に検出された前記第２物理量を取得する第２取得部（Ｓ４４）と、
前記第１取得部により取得された前記第１物理量及び前記第２取得部により取得された前記第２物理量を、その検出された時刻又はその相関値である時刻パラメータ（Ｔｐ）と関連付けて記憶する記憶部（Ｓ４６、Ｓ５８）と、
前記時刻パラメータに基づいて、前記記憶部により記憶された前記第１物理量及び前記第２物理量のうち、前記検出された時刻の差が前記検出周期よりも短い前記第１物理量と前記第２物理量との組を用いて、前記蓄電池の状態を監視する状態監視部（Ｓ６２）と、を備える電池監視装置。
【請求項２】
前記電池監視システムでは、前記第１検出部を有する第１装置（２０）と、前記第２検出部及び前記電池監視装置を有する第２装置（４０）と、が通信可能に接続されており、
前記第１装置に送信要求信号（Ｓｔ）を送信する要求送信部（Ｓ５４）を備え、
前記第１取得部は、前記要求送信部により送信された前記送信要求信号に基づいて、前記第１装置から送信される前記第１物理量を、その前記時刻パラメータと関連付けて取得し、
前記時刻パラメータは、前記第１物理量及び前記第２物理量が検出された時刻から、前記送信要求信号が送信された時刻（ｔｍ）までの経過時間である請求項１に記載の電池監視装置。
【請求項３】
前記第１取得部は、前記第１検出部により所定の第１検出周期（Ｐｖ）毎に検出された前記第１物理量を取得し、
前記第２検出部における前記検出周期は、第２検出周期であり、
前記第２検出周期は、前記第１検出周期よりも短い請求項２に記載の電池監視装置。
【請求項４】
前記第１検出周期には、前記第１検出部による前記第１物理量の検出を停止させて前記蓄電池を制御するための所定処理を行う制御時間（Ｔｊ）が含まれ、
前記制御時間に前記第２物理量の検出を停止させる検出停止信号（Ｓｃ）を前記第２検出部に送信する停止送信部（Ｓ８２）を備える請求項３に記載の電池監視装置。
【請求項５】
前記記憶部により記憶された前記第２物理量のうち、その記憶時間（Ｔｈ）が、前記第１検出周期よりも長い所定の設定時間（Ｔｔｇ）を超えた前記第２物理量を削除する削除部（Ｓ５０）を備える請求項３または請求項４に記載の電池監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池を監視する電池監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電池監視装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、電圧監視用ＩＣに通信で電圧検出起動指示を出してから、実際に蓄電池の電圧が検出されるまでの時間遅れ（待機時間）を勘案し、この時間遅れを勘案した検出タイミングで蓄電池の充放電電流を検出するものがある。通信による時間遅れを勘案した検出タイミングで充放電電流を検出することで、同期したタイミングで検出された電圧と充放電電流とを用いて、蓄電池の状態を監視することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４７６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した電池監視装置では、予め定められた検出タイミングで電圧を検出する必要がある。そのため、電池監視装置は、この検出タイミングにおいて検出以外の他の処理を行うことができず、他の処理の実施タイミングを変更または遅延させなければならないおそれがある。
【０００５】
また、上記時間遅れは、蓄電池の電圧を検出する電圧検出部の構成や種類によって異なるため、検出タイミングも電圧検出部によって異なる。そのため、ある電圧検出部の検出タイミングに基づいて他の処理の実施タイミングを決定しても、他の電圧検出部では、その決定した実施タイミングと検出タイミングとが重なってしまうことがあり、電圧検出部毎に実施タイミングを決定しなければならないおそれがある。任意の検出タイミングで検出された電圧を用いて、蓄電池の状態を適切に監視できる技術が求められている。なお、このような課題は、電圧の検出タイミングに限られず、蓄電池の監視に用いられる２つの物理量を同期したタイミングで検出する場合において、一方の物理量の検出タイミングを決定する場合に共通の課題である。
【０００６】
本発明は、任意の検出タイミングで検出された物理量を用いて、蓄電池の状態を適切に監視できる電池監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、蓄電池の第１物理量を検出する第１検出部と、前記蓄電池の第２物理量を検出する第２検出部と、を備える電池監視システムに適用される電池監視装置であって、前記第１検出部により検出された前記第１物理量を取得する第１取得部と、前記第２検出部により所定の検出周期毎に検出された前記第２物理量を取得する第２取得部と、前記第１取得部により取得された前記第１物理量及び前記第２取得部により取得された前記第２物理量を、その検出された時刻又はその相関値である時刻パラメータと関連付けて記憶する記憶部と、前記時刻パラメータに基づいて、前記記憶部により記憶された前記第１物理量及び前記第２物理量のうち、前記検出された時刻の差が前記検出周期よりも短い前記第１物理量と前記第２物理量との組を用いて、前記蓄電池の状態を監視する状態監視部と、を備える。
【０００８】
本発明によれば、第２取得部は、第２検出部により所定の検出周期毎に検出された第２物理量を取得する。そのため、任意の検出タイミングで第１物理量が検出された場合でも、検出された時刻の差が検出周期よりも短く、略同期したタイミングで検出された第１物理量と第２物理量とが記憶されている。したがって、この第１物理量と第２物理量との組を用いることで、任意の検出タイミングで検出された第１物理量を用いて、蓄電池の状態を適切に監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電池監視システムの構成を示す模式図。
【図２】電圧検出部の構成を示す模式図。
【図３】第１実施形態の電圧検出処理の手順を示すフローチャート。
【図４】第１実施形態の電池監視処理の手順を示すフローチャート。
【図５】第１実施形態の電池監視処理の一例を示すタイムチャート。
【図６】端子間電圧と経過時間と充放電電流との対応関係を示す表。
【図７】第２実施形態の電池監視処理の一例を示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態の電圧検出処理の手順を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態の電池監視処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】その他の実施形態の電池監視処理の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る電池監視装置を、車載主機として回転電機を備える車両（例えば、ハイブリッド車や電気自動車）に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の電池監視システム１００は、組電池１０と、ＣＶＳ（Cell Voltage Sensor）２０と、電流センサ３０と、ＢＭＵ（Battery Management Unit）４０とを備えている。
【００１２】
組電池１０は、例えば百ボルト以上となる端子間電圧Ｖを有する蓄電池であり、複数の電池モジュール１１が直列接続されて構成されている。また、電池モジュール１１は、複数の電池セルが直列接続されて構成されている。電池セルとして、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。本実施形態において、電池モジュール１１が「蓄電池」に相当する。
【００１３】
ＣＶＳ２０は、電圧検出部２１と、第１制御部２２と、第１通信部２３とを備える。電圧検出部２１は、組電池１０を構成する電池モジュール１１それぞれの端子間電圧Ｖを検出する。本実施形態において、電圧検出部２１は、フライングキャパシタ方式で端子間電圧Ｖを検出する。フライングキャパシタ方式の電圧検出について、図２を用いて説明する。本実施形態において、ＣＶＳ２０が「第１装置」に相当する。また、端子間電圧Ｖが「第１物理量」に相当し、電圧検出部２１が「第１検出部」に相当する。
【００１４】
本実施形態では、組電池１０は、６個の電池モジュール１１から構成されている。電圧検出部２１は、電圧増幅器２６と、電池モジュール１１と電圧増幅器２６との間に配置される複数の抵抗素子Ｒと、複数のスイッチＳＷ１〜１２を備えるマルチプレクサ２７と、キャパシタ２８と、出力側スイッチ２９と、を備える。以下、マルチプレクサ２７に備えられたスイッチＳＷ１〜ＳＷ１２を、入力側スイッチＳＷ１〜ＳＷ１２という。
【００１５】
電圧検出部２１は、出力側スイッチ２９をオフとした状態で、いずれかの電池モジュール１１の高電圧側に設けられたスイッチＳＷｉ（ｉ＝１，３，５，７，９，１１）、及び低電圧側に設けられたＳＷｉ＋１をオンに切り替えて、その電池モジュール１１とキャパシタ２８とを接続する。抵抗素子Ｒ及びスイッチＳＷｉ，ＳＷｉ＋１を介して、電池モジュール１１とキャパシタ２８とが接続されると、電池モジュール１１の電圧によりキャパシタ２８が充電される。
【００１６】
キャパシタ２８の充電が完了すると、入力側スイッチＳＷ１〜ＳＷ１０を全てオフに切り替えるとともに、出力側スイッチ２９をオンに切り替える。これにより、キャパシタ２８の電圧が電圧増幅器２６に入力されてデジタル信号に変換される。そして第１制御部２２は、電圧増幅器２６から出力されるデジタル信号を取得することで、キャパシタ２８を充電した電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを取得する。
【００１７】
ここで、フライングキャパシタ方式の電圧検出では、電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを検出するに際し、キャパシタ２８を充電する時間を要する。このため、１つの電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを１回検出するために、キャパシタ２８の容量値と抵抗素子Ｒの抵抗値とから定まる時定数に相当する検出時間Ｔｄ（図５参照）を要することになる。したがって、電圧検出部２１では、組電池１０を構成する全ての電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを検出するために、一定の電圧検出周期Ｐｖ（図５参照）を要することになる。電圧検出周期Ｐｖは、例えば１０ｍｓである。本実施形態において、電圧検出周期Ｐｖが「第１検出周期」に相当する。
【００１８】
第１制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成される制御装置である。第１制御部２２は、電圧検出部２１から取得された電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを内部のＲＡＭ等に記憶する。また、第１制御部２２は、第１通信部２３及び車載ネットワークインタフェース３２を介して、ＢＭＵ４０と通信可能に接続されている。車載ネットワークインタフェース３２としては、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）や、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）といった周知のインタフェースを用いることができる。また、通信方式として、有線通信方式だけでなく無線通信方式を用いることができる。
【００１９】
ＢＭＵ４０は、電流検出部４１と、第２制御部４２と、第２通信部４３とを備える。電流検出部４１は、電流センサ３０を用いて組電池１０（即ち、電池モジュール１１）に流れる充放電電流Ｉを検出する。本実施形態において、ＢＭＵ４０が「第２装置」に相当する。また、充放電電流Ｉが「第２物理量」に相当し、電流検出部４１が「第２検出部」に相当する。
【００２０】
ここで、電流検出部４１は、一定の電流検出周期Ｐｉ（図５参照）毎に充放電電流Ｉを検出する。電流検出周期Ｐｉは、例えば０．５ｍｓであり、電圧検出周期Ｐｖよりも短い。また、本実施形態において、電流検出周期Ｐｉは、検出時間Ｔｄよりも短い。本実施形態において、電流検出周期Ｐｉが「検出周期、第２検出周期」に相当する。
【００２１】
第２制御部４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどから構成される制御装置である。第２制御部４２は、電流検出部４１から電池モジュール１１に流れる充放電電流Ｉを取得すると、その充放電電流Ｉを内部のＲＡＭ等に記憶する。また、第２制御部４２は、第２通信部４３及び車載ネットワークインタフェース３２を介して、ＣＶＳ２０と通信可能に接続されている。本実施形態において、第２制御部４２が電池監視装置に相当する。
【００２２】
続いて、図３を用いて、電圧検出処理について説明する。ここで、図３は、上記処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、ＣＶＳ２０の第１制御部２２によって、例えば所定の第１処理周期で繰り返し実行される。
【００２３】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、電圧検出タイミングｔｖに到達したかを判定する。電圧検出タイミングｔｖは、電池モジュール１１それぞれに対して電圧検出周期Ｐｖ毎に設定されているとともに、電池モジュール１１毎に検出時間Ｔｄ分ずれて設定されている。
【００２４】
ステップＳ１０で肯定判定すると、ステップＳ１２で、電圧検出部２１に電圧検出信号Ｓｖを送信する。続くステップＳ１４において、電圧検出信号Ｓｖの送信に伴って電圧検出部２１により検出された対象となる電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを、電圧検出部２１から取得する。続くステップＳ１６において、ステップＳ１４で取得された端子間電圧Ｖを、その電圧検出タイミングｔｖに関連付けて記憶し、電圧検出処理を終了する。
【００２５】
一方、ステップＳ１０で否定判定すると、ステップＳ１８で、診断タイミングｔｅ（図５参照）に到達したかを判定する。診断タイミングｔｅは、組電池１０の異常診断を開始するタイミングである。第１制御部２２は、電圧検出周期Ｐｖにおいて、電池モジュール１１それぞれの端子間電圧Ｖを検出するとともに、異常診断を実施する。異常診断では、ステップＳ１４で取得された端子間電圧Ｖを用いて、電池モジュール１１の過充電や過放電等が診断される。
【００２６】
第１制御部２２は、端子間電圧Ｖの検出と、異常診断と、を同時に実施することができず、異常診断は、電池モジュール１１それぞれの検出時間Ｔｄと異なる時間に実施される。そのため、電圧検出周期Ｐｖには、電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを検出する検出時間Ｔｄとは別に、異常診断を実施するための診断時間Ｔｊ（図５参照）が含まれる。診断時間Ｔｊにおいて、第１制御部２２は、端子間電圧Ｖを検出することができず、電圧検出部２１による端子間電圧Ｖの検出を停止させる。本実施形態において、異常診断が「所定処理」に相当し、診断時間Ｔｊが「制御時間」に相当する。
【００２７】
ステップＳ１８で肯定判定すると、ステップＳ２０で異常診断を開始する。続くステップＳ２２において、送信要求信号Ｓｔを受信したかを判定する。送信要求信号Ｓｔは、ステップＳ１６で記憶された端子間電圧Ｖの送信を要求する信号であり、ＢＭＵ４０から受信される。送信要求信号Ｓｔでは、送信を要求する端子間電圧Ｖの電池モジュール１１が指定されている。
【００２８】
端子間電圧Ｖの送信は、第１制御部２２による処理が必要ではあるものの、端子間電圧Ｖの検出や異常診断に比べて第１制御部２２の処理負担が小さい。そのため、第１制御部２２は、検出時間Ｔｄ及び診断時間Ｔｊに端子間電圧Ｖの送信を実施することができる。
【００２９】
ステップＳ２２で否定判定すると、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２２で肯定判定すると、ステップＳ２４で、送信要求信号Ｓｔにおいて指定された電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを、その端子間電圧Ｖの電圧検出タイミングｔｖから、送信要求信号Ｓｔが受信された時刻までの経過時間Ｔｐと関連付けてＢＭＵ４０に送信する。つまり、診断時間Ｔｊに、端子間電圧Ｖの送信が実施される。本実施形態において、経過時間Ｔｐが「相関値」及び「時刻パラメータ」に相当する。
【００３０】
ステップＳ２６において、異常診断が終了したかを判定する。ステップＳ２６で否定判定すると、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２６で肯定判定すると、電圧検出処理を終了する。
【００３１】
一方、ステップＳ１８で否定判定すると、ステップＳ２８において、送信要求信号Ｓｔが送信されたかを判定する。なお、ステップＳ１８で否定判定されることは、検出時間Ｔｄのうち、電圧検出タイミングｔｖ以外のタイミングであることを示す。ステップＳ２８で否定判定すると、電圧検出処理を終了する。ステップＳ２８で肯定判定すると、ステップＳ３０で、端子間電圧Ｖを経過時間Ｔｐと関連付けてＢＭＵ４０に送信し、電圧検出処理を終了する。つまり、検出時間Ｔｄに、端子間電圧Ｖの送信が実施される。
【００３２】
続いて、図４を用いて、本実施形態に係る電池監視処理について説明する。ここで、図４は、上記処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、ＢＭＵ４０の第２制御部４２によって、例えば所定の第２処理周期で繰り返し実行される。
【００３３】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において、電流検出タイミングｔｉに到達したかを判定する。電流検出タイミングｔｉは、電流検出周期Ｐｉ毎に設定されている。ステップＳ４０で肯定判定すると、ステップＳ４２で、電流検出部４１に電流検出信号Ｓｉを送信する。続くステップＳ４４において、電流検出信号Ｓｉの送信に伴って電流検出部４１により検出された充放電電流Ｉを、電流検出部４１から取得する。つまり、電流検出部４１により所定の電流検出周期Ｐｉ毎に検出された充放電電流Ｉを取得する。本実施形態において、ステップＳ４４の処理が「第２取得部」に相当する。
【００３４】
ステップＳ４６において、ステップＳ４４で取得された充放電電流Ｉを、その充放電電流Ｉの電流検出タイミングｔｉに関連付けて記憶する。これにより、充放電電流Ｉは、電流検出タイミングｔｉを介して、後述する経過時間Ｔｐに関連付けられる。
【００３５】
ステップＳ４６で充放電電流Ｉを記憶すると、ステップＳ４８において、ステップＳ４６で記憶された充放電電流Ｉのうち、記憶時間Ｔｈが所定の設定時間Ｔｔｇを超えている充放電電流Ｉが存在するかを判定する。記憶時間Ｔｈは、その充放電電流Ｉが記憶されてからの経過時間であり、異なる電流検出タイミングｔｉで検出された充放電電流Ｉそれぞれに異なる記憶時間Ｔｈが設定されている。
【００３６】
また、所定の設定時間Ｔｔｇは、充放電電流Ｉが第２制御部４２に記憶される最長時間であり、充放電電流Ｉを記憶するために第２制御部４２に設定された記憶容量により決定される。本実施形態では、設定時間Ｔｔｇは、電圧検出周期Ｐｖよりも長く、かつ、電圧検出周期Ｐｖの２倍よりも短い時間に設定されている。
【００３７】
ステップＳ４８で否定判定すると、電池監視処理を終了する。ステップＳ４８で肯定判定すると、ステップＳ５０で、記憶時間Ｔｈが設定時間Ｔｔｇを超える充放電電流Ｉを内部のＲＡＭ等から削除し、電池監視処理を終了する。本実施形態において、ステップＳ５０の処理が「削除部」に相当する。
【００３８】
一方、ステップＳ４０で否定判定すると、ステップＳ５２で、送信タイミングｔｍに到達したかを判定する。送信タイミングｔｍは、送信要求信号Ｓｔを送信するタイミングである。送信タイミングｔｍは、その送信タイミングｔｍで指定する電池モジュール１１に対応する検出時間Ｔｄよりも後であって、かつ、対応する電圧検出周期Ｐｖ内の任意のタイミングに設定することができる。
【００３９】
ステップＳ５２で否定判定すると、電池監視処理を終了する。ステップＳ５２で肯定判定すると、ステップＳ５４で、ＣＶＳ２０に送信要求信号Ｓｔを送信する。続くステップＳ５６において、送信要求信号Ｓｔに基づいて、ＣＶＳ２０から送信される電池モジュール１１の端子間電圧Ｖを、その経過時間Ｔｐと関連付けて取得する。本実施形態において、ステップＳ５４の処理が「要求送信部」に相当し、ステップＳ５６の処理が「第１取得部」に相当する。
【００４０】
ステップＳ５８において、ステップＳ５６で取得された端子間電圧Ｖを、その経過時間Ｔｐに関連付けて記憶する。本実施形態において、ステップＳ４６及びステップＳ５８の処理が「記憶部」に相当する。
【００４１】
ステップＳ５８で端子間電圧Ｖを記憶すると、ステップＳ６０において、ステップＳ５６、Ｓ４８で記憶された端子間電圧Ｖ及び充放電電流Ｉのうち、略同期したタイミングで検出された端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組が存在するかを判定する。
【００４２】
具体的には、まず、ステップＳ４６で記憶された充放電電流Ｉそれぞれについて、関連付けられた電流検出タイミングｔｉの情報を用いて、送信要求信号Ｓｔが送信された時刻（つまり、送信タイミングｔｍ）までの経過時間Ｔｐを算出する。次に、端子間電圧Ｖ及び充放電電流Ｉの経過時間Ｔｐを比較し、経過時間Ｔｐの差、すなわち、電流検出タイミングｔｉと電圧検出タイミングｔｖとの差が、電流検出周期Ｐｉよりも短い端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組が存在するかを判定する。
【００４３】
例えば電流検出部４１の検出エラー等により充放電電流Ｉが取得されていない場合には、ステップＳ６０で否定判定し、電池監視処理を終了する。一方、ステップＳ６０で肯定判定すると、ステップＳ６２で、経過時間Ｔｐの差が電流検出周期Ｐｉよりも短い端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組を用いて、電池モジュール１１の状態を監視し、電池監視処理を終了する。電池モジュール１１の状態監視では、例えば端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組を用いて電池モジュール１１の内部抵抗を算出し、この内部抵抗を用いて電池モジュール１１の劣化状態等を監視する。本実施形態において、ステップＳ６２の処理が「状態監視部」に相当する。
【００４４】
続いて、図５、６に、電池監視処理の一例を示す。ここで、図５（ａ）は、電圧検出タイミングｔｖ及び診断タイミングｔｅの推移を示し、図５（ｂ）は、電流検出タイミングｔｉの推移を示し、図５（ｃ）は、記憶時間Ｔｈの推移を示す。また、図６は、端子間電圧Ｖと経過時間Ｔｐと充放電電流Ｉとの対応関係を示す。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、電圧検出周期Ｐｖには、組電池１０を構成する電池モジュール１１の数に相当する６個の検出時間Ｔｄと、診断時間Ｔｊとが含まれている。電圧検出周期Ｐｖにおいて、診断時間Ｔｊは、全ての電池モジュール１１に対する検出時間Ｔｄよりも後に設定されている。図５（ａ）では、図１に示すように、正極側の電池モジュール１１から順に、その端子間電圧ＶをＶ１〜Ｖ６と呼ぶ。各電池モジュール１１の検出時間Ｔｄには、端子間電圧Ｖ１〜Ｖ６を検出する電圧検出タイミングｔｖ１〜ｔｖ６が設定されている。
【００４６】
一方、図５（ｂ）に示すように、電流検出タイミングｔｉは、電流検出周期Ｐｉで繰り返し設定されている。図５（ｂ）では、所定の基準タイミングｔ０よりも後に設定されている電流検出タイミングｔｉに、当該基準タイミングｔ０からの順番を特定するための番号ｎ（ｎ＝１、２、３・・・）を付し、電流検出タイミングｔｉｎに検出された充放電電流Ｉを充放電電流Ｉｎと呼ぶ。
【００４７】
図５（ｃ）に示すように、各充放電電流Ｉｎは、記憶時間Ｔｈに亘って第２制御部４２に記憶されるとともに、記憶時間Ｔｈの経過後は第２制御部４２から削除される。本実施形態では、記憶時間Ｔｈは、電流検出周期Ｐｉの２３個分に設定されている。そのため、電流検出周期Ｐｉの２０個分に設定された電圧検出周期Ｐｖよりも長く設定されている。
【００４８】
図示される例では、送信タイミングｔｍ１において端子間電圧Ｖ１の送信要求信号Ｓｔが送信されると、図５（ｄ）に示すように、端子間電圧Ｖ１が、電圧検出タイミングｔｖ１から送信タイミングｔｍ１までの経過時間Ｔｐ１に関連付けて、取得される（図６参照）。すると、電流検出タイミングｔｉｎが、電圧検出タイミングｔｖ１に最も近い充放電電流（以下、対応充放電電流という）Ｉｎを選択する選択処理が実施される。
【００４９】
選択処理では、複数の充放電電流Ｉｎに対して、各電流検出タイミングｔｉｎから送信タイミングｔｍ１までの経過時間Ｔｐｎが算出される。そして、これらの経過時間Ｔｐｎのうち、最も経過時間Ｔｐ１に近い経過時間Ｔｐｎに対応する充放電電流Ｉｎが対応充放電電流Ｉｎとして選択される。
【００５０】
本実施形態では、充放電電流Ｉｎが電流検出周期Ｐｉ毎に取得されて第２制御部４２に記憶されている。そのため、第２制御部４２には、経過時間Ｔｐ１、つまり電圧検出タイミングｔｖ１によらず、経過時間Ｔｐ１と経過時間Ｔｐｎとの差が電流検出周期Ｐｉよりも短い充放電電流Ｉｎが記憶されている。そのため、端子間電圧Ｖ１の対応充放電電流Ｉｎとして、この充放電電流Ｉｎを選択することができる。
【００５１】
本実施形態では、端子間電圧Ｖ１の対応充放電電流Ｉｎとして充放電電流Ｉ１が選択され、図６に示すように、略同期したタイミングで検出された端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとして、端子間電圧Ｖ１と充放電電流Ｉ１とが対応付けられる。したがって、この端子間電圧Ｖ１と充放電電流Ｉ１との組を用いて算出された電池モジュール１１の内部抵抗を用いて、電池モジュール１１の状態が適切に監視される。なお、端子間電圧Ｖ２〜Ｖ６ついても同様であり、重複した説明を省略する。
【００５２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５３】
本実施形態では、充放電電流Ｉが電流検出周期Ｐｉ毎に取得される。そのため、任意の電圧検出タイミングｔｖで端子間電圧Ｖが検出された場合でも、第２制御部４２には、経過時間Ｔｐの差が電流検出周期Ｐｉよりも短く、略同期したタイミングで検出された端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとが記憶されている。したがって、この端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組を用いることで、任意の電圧検出タイミングｔｖで検出された端子間電圧Ｖを用いて、電池モジュール１１の状態を適切に監視することができる。
【００５４】
特に、本実施形態では、電圧検出部２１と電流検出部４１とが異なる装置２０、４０に属している。この場合、装置２０、４０間で基準時間を一致させる同期処理が実施されないと、各装置２０、４０が有する基準時間に差が生じているおそれがある。また、同期処理が実施されていても、同期処理からの経過時間が長くなれば、各装置２０、４０が有する基準時間に差が生じているおそれがある。そのため、検出タイミングｔｖ、ｔｉを比較する際に、この基準時間に基づいて決定された時刻が採用されると、検出タイミングｔｖ、ｔｉに差が生じ、同期したタイミングで検出された端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを選択することができない。
【００５５】
本実施形態では、検出タイミングｔｖ、ｔｉを比較する際に、送信タイミングｔｍに基づく経過時間Ｔｐが採用される。送信タイミングｔｍは、各装置２０、４０において共通のタイミングであることから、検出タイミングｔｖ、ｔｉに差が生じることが抑制され、同期したタイミングで検出された端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを適切に選択することができる。
【００５６】
本実施形態では、電流検出周期Ｐｉが電圧検出周期Ｐｖよりも短い。例えば、電流検出周期Ｐｉが電圧検出周期Ｐｖよりも長いと、ある電池モジュール１１に対して前後して検出される２つの端子間電圧Ｖに対する充放電電流Ｉが、同一の電流検出タイミングｔｉで検出された充放電電流Ｉとなることがあり、電池モジュール１１の状態を適切に監視することができない。
【００５７】
本実施形態では、電流検出周期Ｐｉが電圧検出周期Ｐｖよりも短いため、ある電池モジュール１１に対して前後して検出される２つの端子間電圧Ｖに対する充放電電流Ｉが、必ず異なる電流検出タイミングｔｉで検出された充放電電流Ｉとなる。したがって、端子間電圧Ｖの更新に伴って更新される充放電電流Ｉを用いて、電池モジュール１１の状態を適切に監視することができる。
【００５８】
本実施形態では、第２制御部４２に、電流検出部４１により電流検出周期Ｐｉ毎に検出された充放電電流Ｉが記憶される。そのため、第１制御部２２において、充放電電流Ｉを記憶するのに必要な記憶容量が増大する。第１制御部２２に必要とされる記憶容量を抑制するために、第１制御部２２に記憶された充放電電流Ｉを過度に削除すると、端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを対応付ける前に、充放電電流Ｉが削除されるおそれがある。
【００５９】
本実施形態では、充放電電流Ｉの記憶時間Ｔｈが、電圧検出周期Ｐｖよりも長くなっている。そのため、第２制御部４２には、電池モジュール１１それぞれに対して最後に検出された端子間電圧Ｖに対応する充放電電流Ｉが、必ず記憶されている。そのため、端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを対応付ける前に、充放電電流Ｉが削除されることを適切に抑制することができる。
【００６０】
本実施形態では、電圧検出周期Ｐｖに診断時間Ｔｊが含まれているので、診断時間Ｔｊを利用して端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを対応付けることができる。特に、本実施形態では、診断時間Ｔｊが全ての電池モジュール１１に対する検出時間Ｔｄよりも後に設定されている。そのため、診断時間Ｔｊを利用して端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを対応付けることで、対応する電圧検出周期Ｐｖ内において端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを対応付けることができる。
【００６１】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図７〜９を参照しつつ説明する。
【００６２】
本実施形態では、図７に示すように、診断時間Ｔｊにおいて、充放電電流Ｉの検出を停止する。なお、図７は、本実施形態の電池監視処理の一例を示すタイムチャートである。
【００６３】
図８に、本実施形態の電圧検出処理の手順を示す。この処理は、第１制御部２２によって第１処理周期で繰り返し実行される。なお、図８において、先の図３に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６４】
本実施形態では、ステップＳ２０で異常診断を開始すると、ステップＳ７０でＢＭＵ４０に診断開始信号Ｓｂを送信する。また、ステップＳ２６で肯定判定し、異常診断が終了したと判定すると、ステップＳ７２でＢＭＵ４０に診断終了信号Ｓｆを送信し、電圧検出処理を終了する。つまり、第２制御部４２は、診断開始信号Ｓｂ及び診断終了信号Ｓｆを送信して、ＢＭＵ４０に診断時間Ｔｊの開始と終了とを知らせる。
【００６５】
また、図９に、本実施形態の電池監視処理の手順を示す。この処理は、第２制御部４２によって第２処理周期で繰り返し実行される。なお、図９において、先の図４に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付して説明を省略する。
【００６６】
本実施形態では、電池監視処理を開始すると、まずステップＳ８０において、診断開始信号Ｓｂを受信したかを判定する。ステップＳ８０で否定判定すると、ステップＳ４０に進む。ステップＳ８０で肯定判定すると、ステップＳ８２で、電流検出部４１に検出停止信号Ｓｃを送信し、充放電電流Ｉの検出を停止させる。これにより、電流検出部４１は、後述する検出再開信号Ｓｒが受信されるまでの間、充放電電流Ｉの検出、及びその検出に必要な準備処理等を停止する。本実施形態において、ステップＳ８２の処理が「停止送信部」に相当する。
【００６７】
続くステップＳ８４〜９４において、略同期したタイミングで検出された端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとを対応付け、この端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組を用いて、電池モジュール１１の状態を監視する。なお、ステップＳ８４〜９４の処理は、前述のステップＳ５２〜６２の処理と略同一の処理であり、重複した説明を省略する。
【００６８】
続くステップＳ９６において、検出再開信号Ｓｒを受信したかを判定する。ステップＳ８０で否定判定すると、ステップＳ８４に戻る。ステップＳ８０で肯定判定すると、ステップＳ９８で、電流検出部４１に検出再開信号Ｓｒを送信し、充放電電流Ｉの検出を再開させる。つまり、電流検出部４１は、診断時間Ｔｊにおいて、充放電電流Ｉの検出、及びその検出に必要な準備処理等を停止する。
【００６９】
以上説明した本実施形態によれば、診断時間Ｔｊにおいて、充放電電流Ｉの検出を停止する。電流検出部４１は、電流検出周期Ｐｉ毎に充放電電流Ｉを検出するため、電流検出部４１では充放電電流Ｉの検出に係る処理負担が大きい。本実施形態では、診断時間Ｔｊにおいて、充放電電流Ｉの検出が停止されるため、電流検出部４１の処理負担を軽減することができる。
【００７０】
（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。
【００７１】
上記各実施形態では、第１物理量と第２物理量の組み合わせとして、端子間電圧Ｖと充放電電流Ｉとの組み合わせを例示したが、これに限られない。例えば、電池モジュール１１それぞれのＳＯＣ（State of Charge）と温度など、電池モジュール１１の監視に用いられる２つの物理量であって、同期したタイミングで検出する必要のある任意の２つの物理量に適用することができる。
【００７２】
上記各実施形態では、電圧検出部２１が、フライングキャパシタ方式で端子間電圧Ｖを検出する例を示したが、これに限られない。例えば、抵抗分圧方式で端子間電圧Ｖを検出してもよければ、直接Ａ／Ｄ変換器等で端子間電圧Ｖを検出してもよい。
【００７３】
上記各実施形態では、端子間電圧Ｖが一定の電圧検出周期Ｐｖで検出される例を示したが、電圧検出周期Ｐｖは予め定められた所定周期であれば、必ずしも一定の周期である必要はない。電流検出周期Ｐｉについても同様である。この場合、電流検出周期Ｐｉの最大周期が、電圧検出周期Ｐｖの最小周期よりも短く設定されることで、電流検出周期Ｐｉが電圧検出周期Ｐｖよりも短くなる。
【００７４】
時刻パラメータとして、送信タイミングｔｍを基準とした経過時間Ｔｐを例示したが、これに限られない。例えば、各装置２０、４０で端子間電圧Ｖ及び充放電電流Ｉが検出された時刻そのものであってもよい。この場合、各装置２０、４０が有する基準時間に差が生じないように、所定周期で同期処理を繰り返し実行する必要がある。
【００７５】
相関値として、検出された時刻から送信タイミングｔｍまでの経過時間Ｔｐを例示したが、これに限られない。相関値は、検出された時刻から所定の基準時刻までの経過時間でもよければ、例えば検出順序を示す番号など、経過時間に対応する所定の番号であってもよい。
【００７６】
上記各実施形態では、電圧検出部２１と電流検出部４１とが異なる装置２０、４０に属している例を示したが、同一の装置に属していてもよい。電圧検出部２１と電流検出部４１とが同一の装置に属している場合でも、電流検出タイミングｔｉにより予め定められた検出タイミングで端子間電圧Ｖを検出する必要がある場合には、上記と同様の課題が生じる。
【００７７】
上記各実施形態では、電流検出周期Ｐｉが検出時間Ｔｄよりも短い例を示したが、電流検出周期Ｐｉは検出時間Ｔｄよりも長くてもよい。この場合でも、電流検出周期Ｐｉは、電圧検出周期Ｐｖよりも短い周期でなければならない。
【００７８】
所定処理として、異常診断を例示したが、これに限られない。例えば、電池モジュール１１それぞれの温度の検出や、検出された温度に基づく電池モジュール１１の使用可否の判定、及び、ＢＭＵ４０などの他の装置との通信等の処理であってもよい。
【００７９】
上記実施形態では、設定時間Ｔｔｇが電圧検出周期Ｐｖの２倍よりも短い例を示したが、これに限られず、電圧検出周期Ｐｖのｍ倍（ｍ＝３、４、５・・・）よりも短くてもよい。ただし、ｍが大きくなるほど、充放電電流Ｉを記憶するために第２制御部４２に設定された記憶容量が増大する。
【００８０】
上記実施形態では、電池モジュール１１それぞれに対する送信要求信号Ｓｔの送信タイミングｔｍが異なる例を示したが、これに限られない。たとえば、図１０に示すように、電池モジュール１１それぞれに対する送信要求信号Ｓｔの送信タイミングｔｍが同一であってもよい。この場合でも、電池モジュール１１それぞれに対する経過時間Ｔｐが異なるため、端子間電圧Ｖそれぞれの対応充放電電流Ｉが、異なる電流検出タイミングｔｉで検出された充放電電流Ｉとなる。
【符号の説明】
【００８１】
２１…電圧検出部、４１…電流検出部、１００…電池監視システム、Ｐｉ…電流検出周期、Ｔｐ…経過時間。
【図１】
2019132765.tif 000003
【図２】
2019132765.tif 000004
【図３】
2019132765.tif 000005
【図４】
2019132765.tif 000006
【図５】
2019132765.tif 000007
【図６】
2019132765.tif 000008
【図７】
2019132765.tif 000009
【図８】
2019132765.tif 000010
【図９】
2019132765.tif 000011
【図１０】
2019132765.tif 000012