(57)【要約】【課題】各測定装置における電池セルの接続状況に応じて、測定の要否を簡単に設定できる組電池監視装置を提供する。【解決手段】ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は組電池４に接続され、それぞれが複数の測定チャネルを有する。マイコン１はＩＣ２（１）〜２（ｍ）のそれぞれについて、複数の測定チャネルと複数の電池セル４との接続関係を示す接続情報を有し、その接続情報に基づいてＩＣ２（１）〜２（ｍ）のそれぞれに対しスキップ設定コマンドを送信する。ＩＣ２（１）〜２（ｍ）はスキップ設定コマンドを受信すると、そのコマンドに含まれているスキップ設定情報に基づいて測定を行うチャネルを予め設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セル（４）を多段直列接続して構成される組電池（３）を監視対象とするもので、
前記組電池に接続され、それぞれが複数の測定チャネルを有する複数の測定装置（２）と、
前記複数の測定装置それぞれについて、前記複数の測定チャネルと前記複数の電池セルとの接続関係を示す接続情報を有し、前記複数の測定装置に対してそれぞれの接続情報を送信する制御装置（１）とを備え、
前記複数の測定装置は、前記接続情報を受信すると、その接続情報に基づいて測定を行うチャネルを設定する組電池監視装置。
【請求項２】
前記測定装置は、前記測定チャネルに各電池セルを個別に放電させる放電機能部を備え、前記放電機能部を動作させる際にも、前記接続情報を利用する請求項１記載の組電池監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルを多段直列接続して構成される組電池を監視対象とする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、以下のような組電池システムが開示されている。マイコン４０は、電圧の検出開始を指示するＡＤ起動コマンドを各電池監視ＩＣ３１〜３４に送信する。電池監視ＩＣ３１〜３４はＡＤ起動コマンドを取得すると、そのコマンドに含まれるセル番号と接続セル情報に含まれるセル数とを比較する。そして、セル番号がセル数と同じか小さい場合は、前記セル番号を最初に電圧を検出する電池セルの番号に決定し、前記セル番号がセル数よりも大きい場合は、最上位のセル番号を最初に電圧を検出する電池セルの番号に決定する。
【０００３】
例えば、ＡＤ起動コマンドに含まれるセル番号が「１４」である場合、セル数が「１０」の電池監視ＩＣは最上位のセル番号「１０」から電圧検出を開始し、セル数が「１６」の電池監視ＩＣはセル番号「１４」から電圧検出を開始する。これにより、マイコン４０は、各電池監視ＩＣ３１〜３４にＡＤ起動コマンドを１回だけ送信すれば良いので、通信負荷が軽減されるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６０７０５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各電池監視ＩＣに電池セルが接続されている数や位置はシステム毎に異なるため、各電池監視ＩＣに記憶させる情報をシステムに応じて変更する必要がある。そのため、電池監視ＩＣの品番管理が複雑になってしまう。また、特許文献１の構成は、１つの電池監視ＩＣにおいて、複数の電池セルが連続して接続されていることを前提としている。したがって、途中に電池セルが接続されていない箇所が存在するものには対応できない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、各測定装置における電池セルの接続状況に応じて、測定の要否を簡単に設定できる組電池監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の組電池監視装置によれば、組電池に接続され、それぞれが複数の測定チャネルを有する複数の測定装置を備える。制御装置は、複数の測定装置それぞれについて、複数の測定チャネルと複数の電池セルとの接続関係を示す接続情報を有しており、複数の測定装置に対してそれぞれの接続情報を送信する。複数の測定装置は、接続情報を受信すると、その接続情報に基づいて測定を行う。
【０００８】
すなわち、制御装置に、組電池システム全体の構成に関する情報を記憶させることは容易であるから、複数の測定チャネルと複数の電池セルとの接続関係を予め接続情報として記憶させておく。そして、複数の測定装置は、それぞれが受信した接続情報に基づいて、測定を行う必要の有無を判定できる。したがって、各測定装置は、必要な測定を効率的に行うことができるようになり、処理時間を全体的に短縮できる。また、１つの測定装置において、途中の位置に電池セルが接続されていない測定チャネルが存在しても、接続情報に基づいてそのチャネルの測定を行わないようにスキップできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態であり、組電池監視装置の構成を示す機能ブロック図
【図２】マイコンが監視ＩＣに送信する一連のコマンドスケジュールを示す図
【図３】スキップ設定情報の一例を示す図
【図４】電圧検出動作のスケジュールを示す図
【図５】読み出し動作のスケジュールを示す図
【図６】第２実施形態であり、スキップ設定情報の一例を示す図
【図７】第３実施形態であり、故障診断動作のスケジュールを示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の組電池監視装置は、制御装置であるマイクロコンピュータ；マイコン１と、測定装置である例えばｍ個のＩＣ２（１）〜２（ｍ）とを備えている。組電池３は、複数の電池セル４を直列に接続して構成され、各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は、それぞれ所定数の電池セル４の状態，例えば電圧，電流温度等を測定して監視する。マイコン１とＩＣ２（１）〜２（ｍ）とはデイジーチェーン方式で接続されている。マイコン１は制御装置に相当し、ＩＣ２は測定装置に相当する。
【００１１】
尚、以下では、コマンドが転送される方向の説明において、マイコン１側を「上流側」と称し、ＩＣ２側を「下流側」と称すことがある。マイコン１がＩＣ２（１）にコマンドを送信すると、そのコマンドは、ＩＣ２（１）→ＩＣ２（２）→…ＩＣ２（ｍ）→マイコン１という流れで順次転送される。ＩＣ２は、受信したコマンドに応じて、それぞれが測定対象とする電池セル４の状態を示すデータ等をコマンドに付して、自身の下流側に転送することでマイコン１に送信する。
【００１２】
各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は、それぞれ最大ｎの測定チャネル；ＣＨを有している。マイコン１には、図１に示すシステムが構成される際に、各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）のそれぞれについて、何れの測定チャネルに電池セル４が接続されているのかを示す接続情報が予め記憶されている。そして、本実施形態では、マイコン１は前記接続情報に基づいて、以下に説明するように「スキップ設定」を行う。
【００１３】
次に、本実施形態の作用について説明する。図２に示すように、マイコン１は、先ず各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）に対してＩＤを付与するためのコマンドを送信する。次に、各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）のそれぞれに、「スキップ設定」を行わせるためのコマンドを送信する。この「スキップ設定」コマンドでは、例えば図３に示すように、各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）について、電池セル４が接続されており測定対象とするチャネルを「０」で指定する。また、電池セル４が接続されておらず測定対象としない、つまり測定をスキップするチャネルを「１」で指定する。これらを「スキップ設定情報」と称する。
【００１４】
例えばＩＣ２（１）では、電池セル４が接続されているＣＨ１〜ＣＨ１０が測定対象であり、電池セル４が接続されていないＣＨ１１〜ＣＨｎは測定対象とならずスキップされる。また、ＩＣ２（２）では、電池セル４が接続されているＣＨ１〜ＣＨ６，ＣＨ１１〜ＣＨ１６が測定対象であり、電池セル４が接続されていないＣＨ７〜ＣＨ１０，ＣＨ１７〜ＣＨｎはスキップされる。
【００１５】
マイコン１は、スキップ設定コマンドの送信を終えると、次に共通の電圧測定コマンドを各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）に送信する。図４に示すように、例えばＩＣ２（１）が電圧測定コマンドを受信すると、測定対象としたＣＨ１〜ＣＨ１０の電池セル４の端子電圧をＡ／Ｄ変換して検出する。ＩＣ２（２）が電圧測定コマンドを受信すると、測定対象としたＣＨ１〜ＣＨ６，ＣＨ１１〜ＣＨ１６の電池セル４の端子電圧をＡ／Ｄ変換して検出する。
【００１６】
図２に示すように、マイコン１は、上記のように各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）がそれぞれ測定対象の電池セル４の端子電圧のＡ／Ｄ変換を完了するまで時間待ちをすると、測定値読み出しコマンドを各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）に送信する。図５に示すように、例えばＩＣ２（１）が読み出しコマンド（ＩＣ１）を受信すると、測定したＣＨ１〜ＣＨ１０の電池セル４の端子電圧データを当該コマンドに書き込んで、下流側のＩＣ２（２）に転送する。読み出しコマンド（ＩＣ１）を受信したＩＣ２（２）は、当該コマンドをそのまま下流側のＩＣ２（３）に転送する。
【００１７】
ＩＣ２（１）が読み出しコマンド（ＩＣ２）を受信すると、当該コマンドをそのまま下流側のＩＣ２（２）に転送する。ＩＣ２（２）が読み出しコマンド（ＩＣ２）を受信すると、測定したＣＨ１〜ＣＨ６，ＣＨ１１〜ＣＨ１６の電池セル４の端子電圧データを当該コマンドに書き込んで、下流側のＩＣ２（３）に転送する。測定データが書き込まれた読み出しコマンドは、最終的にマイコン１が受信する。このようにして、一連の電圧測定処理が実行される。
【００１８】
以上のように本実施形態によれば、ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は組電池４に接続され、それぞれが複数の測定チャネルを有する。マイコン１は、ＩＣ２（１）〜２（ｍ）のそれぞれについて、複数の測定チャネルと複数の電池セル４との接続関係を示す接続情報を有し、その接続情報に基づいてＩＣ２（１）〜２（ｍ）のそれぞれに対しスキップ設定コマンドを送信する。ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は、スキップ設定コマンドを受信すると、そのコマンドに含まれているスキップ設定情報に基づいて測定を行うチャネルを予め設定する。
【００１９】
そして、マイコン１が送信した電圧測定コマンドを受信すると、各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は、予め設定対象として設定したチャネルについて電池セル４の端子電圧を測定する。したがって、各ＩＣ２（１）〜２（ｍ）は、必要な測定を効率的に行うことができるようになり、処理時間を全体的に短縮できる。また、１つのＩＣ２において、途中の位置に電池セル４が接続されていない測定チャネルが存在しても、スキップ設定情報に基づいて、そのチャネルの測定をスキップできる。
【００２０】
（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第２実施形態では、マイコン１が送信するスキップ設定情報の形態が第１実施形態と相違している。第２実施形態のスキップ設定情報は、図６に示すように、測定対象とするチャネルが連続している場合に、その連続するチャネルの冒頭を「開始設定」とし、同末尾を「終了設定」としてその範囲を指定する。そして、１つのＩＣ２について、「開始設定」及び「終了設定」の組を複数有している。
【００２１】
例えば、ＩＣ２（１）及びＩＣ２（２）と各電池セル４との接続状態が第１実施形態と同じである場合に、ＩＣ２（１）のスキップ設定情報は、開始設定（１）が「１」，終了設定（１）が「１０」となる。そして、ＣＨ１１以降に接続されている電池セル４は無いので、以降の開始設定（２）及び終了設定（２），開始設定（３）及び終了設定（３），…開始設定（ｎ）及び終了設定（ｎ）は何れも「０」となる。すなわち、これらは測定がスキップされるチャネルとなる。
【００２２】
また、ＩＣ２（２）のスキップ設定情報は、開始設定（１）が「１」，終了設定（１）が「６」となり、開始設定（２）が「１１」，終了設定（２）が「１６」となる。以降の開始設定（３）及び終了設定（３），…開始設定（ｎ）及び終了設定（ｎ）は何れも「０」となる。
以上のようなスキップ設定情報を用いる第２実施形態によれば、スキップ設定を行うための情報量を低減できる。
【００２３】
（第３実施形態）
第３実施形態では、スキップ設定情報を、各電池セル４について断線の有無を検出するために故障診断を行う際に利用する。図７に示すように、マイコン１が故障診断コマンドを送信すると、当該コマンドを受信したＩＣ２は、各電池セル４を放電させる均等化処理を行う。この際に、各電池セル４の端子電圧が測定されるか否かにより故障診断を行う。
【００２４】
均等化処理を行うため、一般に各電池セル４の正極及び負極には、それぞれ放電用の抵抗素子が挿入されている。共通に接続されている高電位側電池セル４の負極と低電位側電池セル４の正極の抵抗素子も共通である。そして、各電池セル４に対応して設けられる放電用スイッチをオンすることで、電池セル４を放電させる。これらの放電用の抵抗素子及びスイッチは、放電機能部に相当する。
【００２５】
故障診断を行う際には、例えば奇数番号の測定チャネルの電池セル４のスイッチをオンし、遇数番号の測定チャネルの電池セル４のスイッチをオフする。ＩＣ２（１）の場合、奇数である測定チャネルＣＨ１１やＣＨ（ｎ−１）は、故障診断を行う際にはオンされるはずであるが、スキップ設定情報に基づいてこれらはオフに維持される。
【００２６】
以上のように第３実施形態によれば、ＩＣ２は、各電池セル４を個別に放電させる放電機能部を動作させる際にもスキップ設定情報を利用するので、放電用スイッチを不要にオンさせることを回避できる。
【００２７】
（その他の実施形態）
マイコン１とＩＣ２との接続はデイジーチェーン方式に限ることなく、共通の通信バスを介して接続しても良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００２８】
図面中、１はマイクロコンピュータ、２はＩＣ、３は組電池、４は電池セルを示す。
【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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【図７】
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