(57)【要約】      （修正有）【課題】電池電圧監視用ＩＣが正常にスリープモードへ移行しているかを検出できる電池システムを提供する。【解決手段】複数の単位セルの電圧を検出し、ブロック単位で設置される電池電圧監視用ＩＣと、それを制御する電池制御ユニットと、を有し、電池電圧監視用ＩＣの動作モードを指示するコマンドを、デイジーチェーン方式の通信回線を介して電池電圧監視用ＩＣへ伝送する。そのコマンドに呼応して、最下位の電池電圧監視用ＩＣは、クロック信号の入力から所定時間経過時に、より上位の前記電池電圧監視用ＩＣへクロック信号を伝送する。最上位の電池電圧監視用ＩＣは、下位の電池電圧監視用ＩＣへクロック信号を送信する。電池制御ユニットは、クロック信号の受信までの循環時間を計測し、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行している場合よりも短いとき、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在していると判断する。【選択図】図１
2015139292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単位セルを含むブロックが複数直列に接続されて構成される電池と、前記単位セルの電圧を検出し前記ブロックに対応して設けられる電池電圧監視用ＩＣと、前記電池電圧監視用ＩＣを制御する電池制御ユニットと、を有し、前記電池電圧監視用ＩＣの動作モードを指示するコマンドを、デイジーチェーン方式の通信回線を介して前記電池制御ユニットから前記電池電圧監視用ＩＣへ伝送する電池システムにおいて、
前記電池制御ユニットからの前記コマンドに呼応して、最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送し、
最上位の前記電池電圧監視用ＩＣは、最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣを介して、前記電池制御ユニットへ、出力側のクロック信号を伝送し、
最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の前記電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送し、
前記電池制御ユニットは、最下位の前記電池電圧監視用ＩＣへの入力側のクロック信号の送信から、最下位の前記電池電圧監視用ＩＣからの出力側のクロック信号の受信までの循環時間を計測し、
前記循環時間が、全ての前記電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行している場合よりも短いとき、スリープモードへ移行していない前記電池電圧監視用ＩＣが存在していると判断する、電池システム。
【請求項２】
前記電池電圧監視用ＩＣと、前記電池制御ユニットとは、アイソレータを介して電気的に絶縁される、請求項１に記載の電池システム。
【請求項３】
複数の単位セルを含むブロックが複数直列に接続されて構成される電池と、前記単位セルの電圧を検出し前記ブロックに対応して設けられる電池電圧監視用ＩＣと、を有し、前記電池電圧監視用ＩＣの動作モードを指示するコマンドを、デイジーチェーン方式の通信回線を介して前記電池電圧監視用ＩＣへ伝送する電池ユニットにおいて、
前記コマンドに呼応して、最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送し、
最上位の前記電池電圧監視用ＩＣは、最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣを介して、最下位の前記電池電圧監視用ＩＣへ、出力側のクロック信号を伝送し、
最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の前記電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送し、
最下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、入力側のクロック信号の出力から出力側のクロック信号の入力までの循環時間を計測し、
前記循環時間が、全ての前記電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行している場合よりも短いとき、スリープモードへ移行していない前記電池電圧監視用ＩＣが存在していると判断する、電池ユニット。
【請求項４】
最下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、スリープ状態へ移行していない前記電池電圧監視用ＩＣが存在する状態である、という情報を外部に送信する、請求項３に記載の電池ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池ユニット及び電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
単位セルが多直列に接続される電池モジュール等と、これらを制御するＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）から構成される電池システムの性能向上、省電力化は、自動車の安全性及び信頼性等を高めるために重要であることが知られている。
【０００３】
特に、ＥＶ（電気自動車：Electric Vehicle）用途において、電池システムの故障は、車両の走行性に直接影響を与える可能性が高い。
【０００４】
複数の単位セル毎に設けられ、各単位セルの電圧を検出する電池電圧監視用ＩＣ（集積回路：Integrated Circuit）から出力される信号は、該システムの故障を判断する一つの指標となる。
【０００５】
複数の電池セルの過充電／過放電状態を監視することで、電池セルの異常を検出し、信頼性を高めた電池セル監視用集積回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
高電圧バッテリを構成する複数組電池のセル電圧を、低圧側の制御装置の制御により高圧側の複数の装置で検出し、上位ＩＣから下位ＩＣへと順番に伝送される検出電圧（出力信号）を、低圧側の制御装置で的確に把握する状態監視ユニットが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
電池監視ユニットとの相互通信によりスイッチ回路の制御を行う電池管理装置が、通常モード起動時と保守モード起動時とで制御信号を切り替え、保守点検を安全且つ容易に行う蓄電池装置が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
組電池監視装置を二次電池モジュールに組み込んだ後に、該装置の識別符号を自動的に付与することで、組み立て時に個々の識別を不要とする組電池モジュールが開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−５５７０２号公報
【特許文献２】特開２０１１−５０１７６号公報
【特許文献３】特開２０１３−７３８９７号公報
【特許文献４】特開２０１２−０５０２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
車両を走行不能な状態にするために、イグニッションスイッチをオフ（以下、ＩＧ−ＯＦＦと呼ぶ）した後、電池電圧監視用ＩＣが起動状態（アクティブモード）であると、電池システムの電力が無駄に消費されてしまう。
【００１１】
電池システムの省電力化を図るためには、ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣが停止状態（スリープモード）であることが好ましい。
【００１２】
従って、ＩＧ−ＯＦＦ時に電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ正常に移行せずアクティブモードになっている、という故障状態を検出可能な電池システムが要求される。
【００１３】
特許文献１乃至４には、動作モード切り替え時における監視用ＩＣの故障検出を行う技術は開示されていない。
【００１４】
上記課題に鑑み、電池電圧監視用ＩＣが正常にスリープモードへ移行しているか否かを検出できる電池システム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】
【００１５】
上記目的を達成するため、一実施形態において、電池システムは、
複数の単位セルを含むブロックが複数直列に接続されて構成される電池と、前記単位セルの電圧を検出し前記ブロックに対応して設けられる電池電圧監視用ＩＣと、前記電池電圧監視用ＩＣを制御する電池制御ユニットと、を有し、前記電池電圧監視用ＩＣの動作モードを指示するコマンドを、デイジーチェーン方式の通信回線を介して前記電池制御ユニットから前記電池電圧監視用ＩＣへ伝送する電池システムにおいて、
前記電池制御ユニットからの前記コマンドに呼応して、最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送し、
最上位の前記電池電圧監視用ＩＣは、最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣを介して、前記電池制御ユニットへ、出力側のクロック信号を伝送し、
最上位より下位の前記電池電圧監視用ＩＣは、入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の前記電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送し、
前記電池制御ユニットは、最下位の前記電池電圧監視用ＩＣへの入力側のクロック信号の送信から、最下位の前記電池電圧監視用ＩＣからの出力側のクロック信号の受信までの循環時間を計測し、
前記循環時間が、全ての前記電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行している場合よりも短いとき、スリープモードへ移行していない前記電池電圧監視用ＩＣが存在していると判断する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本実施の形態によれば、電池電圧監視用ＩＣが正常にスリープモードへ移行しているか否かを検出できる電池システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る電池システムの構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る電池システムの動作の一例を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る電池システムの構成の一例を示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る電池システムの動作の一例を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る電池システムのフローチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１９】
本明細書において、「イグニッションスイッチ」とは、車両のエンジンを起動させたり、停止させたりするスイッチを指す。
【００２０】
又、「イグニッションオン（ＩＧ−ＯＮ）」とは、車両を起動させる（走行可能な状態にする）ために、イグニッションスイッチをオンすることを意味し、「イグニッションオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）」とは、車両を停止させる（走行不能な状態にする）ために、イグニッションスイッチをオフすることを意味する。
【００２１】
〈第１の実施の形態〉
［電池システムの構成］
図１に、本実施の形態に係る電池システムの概略構成の一例を示す。なお、図１では、各電池電圧監視用ＩＣに４個のＡ／Ｄ変換器を設ける構成を一例として示すが、Ａ／Ｄ変換器の個数は、特に限定されない。又、図１では、各ブロック６０（６０＿１〜６０＿ｎ）に４個の単位セルを設ける構成を一例として示すが、単位セルの個数は、特に限定されない。単位セルの個数は、用途に応じて適宜調整することが好ましい。
【００２２】
電池システム１０は、電池電圧監視用ＩＣユニット１１、電池１２、電池制御ユニット１３、アイソレータ１４（絶縁インターフェース、絶縁装置とも言う）を含む。電池電圧監視用ＩＣユニット１１は、複数の電池電圧監視用ＩＣ５０（５０＿１〜５０＿ｎ）を含み、各電池電圧監視用ＩＣは、複数のＡ／Ｄ変換器５１（５１＿１〜５１＿ｎ）、５２（５２＿１〜５２＿ｎ）、５３（５３＿１〜５３＿ｎ）、５４（５４＿１〜５４＿ｎ）を含む。電池１２は、複数のブロック６０（６０＿１〜６０＿ｎ）を含んで構成され、各ブロックは、複数の単位セル６１（６１＿１〜６１＿ｎ）、６２（６２＿１〜６２＿ｎ）、６３（６３＿１〜６３＿ｎ）、６４（６４＿１〜６４＿ｎ）を含む。電池制御ユニット１３は、メインマイコン３０等を含む。
【００２３】
複数の単位セル６１〜６４は直列に接続され、各単位セルの構成は略同一である。又、複数のブロック６０は直列に接続され、各ブロックの構成は略同一である。又、複数の電池電圧監視用ＩＣ５０は、直列に接続され、各電池電圧監視用ＩＣの構成は略同一である。各電池電圧監視用ＩＣは、各ブロックに対応して設けられる。
【００２４】
電池電圧監視用ＩＣユニット１１と電池１２とは電池ユニット１５（電池パック等と称しても良い）を構成している。電池ユニット１５（高電圧側）と電池制御ユニット１３（低電圧側）とは、アイソレータ１４を介して電気的に絶縁される。電池制御ユニット１３側を電池ユニット１５側よりも低電圧とすることで、電池制御ユニット１３にかかる電圧による負担を軽減することが可能になる。
【００２５】
電池制御ユニット１３から電池ユニット１５へ送信する主な信号は、送信データ（ＴＸＤ）信号と、送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）信号である。電池制御ユニット１３が電池ユニット１５から受信する主な信号は、受信データ（ＲＸＤ）信号である。
【００２６】
ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号（図１の構成では、これらの信号は重畳している）は、デイジーチェーン方式のＳＤＩ（通信回線：Serial Digital Interface）を介して、電池電圧監視用ＩＣユニット１１内の各電池電圧監視用ＩＣへと順番に伝送される。即ち、ＴＸＤ信号、及びＴＸ＿ＣＬＫ信号は、最下位の電池電圧監視用ＩＣ（５０＿１）から最上位の電池電圧監視用ＩＣ（５０＿ｎ）へと順番に伝送される。
【００２７】
ＴＸＤ信号は、電池制御ユニット１３からのコマンドに基づき、各電池電圧監視用ＩＣを制御する信号である。ＲＸＤ信号は、電池制御ユニット１３が各電池電圧監視用ＩＣの状態を判断する基準となる信号である。
【００２８】
なお、ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号とを重畳する場合、クロック信号線を別個に設ける必要が無く、又、配線の個数を低減することによりアイソレータの個数を低減できる。このため、電池システムの低コスト化を図ることができる。一方、ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号とを重畳しない場合、電池制御ユニット１３と電池ユニット１５との間の通信精度を向上させることが可能になる。従って、高速通信に対応させる場合は、ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号とを重畳しないことが好ましい。
【００２９】
コマンドとしては、各電池電圧監視用ＩＣの動作モードを変更する指示、各単位セルの電圧を検出する指示、等が挙げられる。動作モードとしては、アクティブモード、スリープモード、スタンバイモード、等が挙げられる。なお、これらの動作モードの中で、スリープモードは消費電力が小さいモードである。より具体的には、スタンバイモードは、アクティブモードよりも消費電力が小さい動作モードであり、スリープモードは、スタンバイモードよりも消費電力が小さい動作モードである。
【００３０】
詳細は後述するが、電池システム１０において、電池制御ユニット１３からの、デイジーチェーン方式の通信回線を介して伝送されるコマンド（各電池電圧監視用ＩＣをスタンバイモードへ移行させる指示）に呼応して、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送する。
【００３１】
具体的には、最上位及び最下位を除く電池電圧監視用ＩＣは、下位の電池電圧監視用ＩＣから伝送される入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送する。又、最下位の電池電圧監視用ＩＣは、電池制御ユニット１３から伝送される入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送する。所定時間とは、電池電圧監視用ＩＣが、スリープモードからスタンバイモードへ移行するまでに要する時間である。
【００３２】
ＩＧ−ＯＦＦ時に、電池電圧監視用ＩＣがスリープモードになっていた場合、該電池電圧監視用ＩＣは、下位の電池電圧監視用ＩＣから伝送される入力側のクロック信号の入力から、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送するまでに、約数ｍｓｅｃ（所定時間Ａ）を要する。
【００３３】
一方、ＩＧ−ＯＦＦ時に、電池電圧監視用ＩＣがスリープモードになっていなかった（例えば、スタンバイモードになっていた）場合、該電池電圧監視用ＩＣは、下位の電池電圧監視用ＩＣから入力側のクロック信号が入力されると、直ちに、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送する。この際、略、時間（所定時間Ｂ）を要さない。
【００３４】
所定時間Ｂは、所定時間Ａより短い。つまり、電池システムは、所定時間Ａと所定時間Ｂとの間に生じる時間差を利用して、電池電圧監視用ＩＣが正常にスリープモードへ移行しているか否かを検出できる。
【００３５】
最上位の電池電圧監視用ＩＣは、入力側のクロック信号が入力されると、該クロック信号を、出力側のクロック信号へと切り替える。最上位の電池電圧監視用ＩＣは、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣを介して、最終的に、最下位の電池電圧監視用ＩＣへ、出力側のクロック信号を伝送する。入力側のクロック信号及び出力側のクロック信号は、デイジーチェーン方式の通信回線を介して、各電池電圧監視用ＩＣに伝送される。
【００３６】
最下位の電池電圧監視用ＩＣは、上位の電池電圧監視用ＩＣへの入力側のクロック信号の出力から、上位の電池電圧監視用ＩＣから伝送される出力側のクロック信号の入力までの時間を計測する。即ち、本実施の形態では、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号が出力されてから、上位の電池電圧監視用ＩＣから出力側のクロック信号が入力されるまでの時間を「循環時間」と定義する。
【００３７】
各電池電圧監視用ＩＣは、ＩＧ−ＯＦＦ時に、低消費電力化のためスリープモードになっていることが好ましい。従って、本実施の形態では、ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードになっていたと仮定した場合の循環時間を、「通常の循環時間」と定義する。
【００３８】
本実施の形態の電池システム１０によれば、最下位の電池電圧監視用ＩＣが、「循環時間」を計測することで、ＩＧ−ＯＦＦ時にスリープモードへ移行していなかった電池電圧監視用ＩＣが、存在するか否かを判断できる。
【００３９】
つまり、最下位の電池電圧監視用ＩＣは、「循環時間」が、「通常の循環時間」と一致すれば、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行していた（正常状態）」と判断できる。又、最下位の電池電圧監視用ＩＣは、「循環時間」が、「通常の循環時間」より短ければ、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在していた（故障状態）」と判断できる。
【００４０】
最下位の電池電圧監視用ＩＣは、判断した情報（正常状態、又は故障状態）を、外部（ここでは、電池制御ユニット１３）へ送信する。なお、外部とは、電池制御ユニット１３に限定されず、該情報に基づき、電池ユニット１５を制御可能なあらゆる装置、機器等を意味する。
【００４１】
なお、電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣから受信した情報に基づき、故障状態を検出した場合には、フェールセーフ処理を行う。フェールセーフ処理とは、例えば、故障状態を検出したことを注意喚起する処理である。これにより、電池システム１０を、常に、安全且つ信頼性の高い状態で動作させつつ、電池システム１０の無駄な電力消耗を防ぐことができる。
【００４２】
電池電圧監視用ＩＣユニット１１は、複数の電池電圧監視用ＩＣを含み、アイソレータ１４を介して、電池制御ユニット１３に接続される。各電池電圧監視用ＩＣは、複数の単位セルの電圧を検出することで、各ブロックの電圧を検出できる。例えば、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、ブロック６０＿１として区切られる４個の単位セル６１＿１〜６４＿１の出力電圧を検出できる。電圧を検出する際、Ａ／Ｄ変換器５１、５２、５３、５４を用いて、検出電圧（アナログ信号）を、ディジタル信号へと変換する。この際、Ａ／Ｄ変換器に基準電圧を供給するＡ／Ｄ変換器用の基準電源等を利用しても良い。
【００４３】
各電池電圧監視用ＩＣは、Ａ／Ｄ変換器の他、電源回路、制御部、通信Ｉ／Ｆ等を備えていても良い。電源回路は、単位セルから出力される電力に基づき所定の電圧を生成する。制御部は、電池電圧監視用ＩＣを総括的に制御する。例えば、メインマイコン３０からのコマンドに基づいて電池電圧監視用ＩＣを動作させる、一方の通信Ｉ／Ｆに入力されるデータ、コマンド等を他方の通信Ｉ／Ｆから出力する、ディジタル信号をメモリ、レジスタ等に一時格納する、検出電圧をメインマイコン３０へ送信する、等の制御を行うことが可能である。
【００４４】
電池１２は、電気自動車や、ハイブリッド自動車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）において、電気モータを駆動させるための電源（バッテリ）となるため、直列に接続される複数の単位セルを備え、高電圧を作り出せる高電圧バッテリであることが好ましい。
【００４５】
例えば、ニッケル水素電池、リチウム電池、等の２次電池（蓄電式電池）の単位セルを複数直列に接続することにより、高電圧を作り出すことが可能になる。起電圧としては、単位セル当たり２．３〜４．２Ｖ程度であることが好ましい。直列に接続される単位セルの個数は、４０〜９０個程度であることが好ましい。
【００４６】
電池制御ユニット１３は、メインマイコン３０内に内蔵されるＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）に格納される制御プログラム等を実行する。電池１２の状態監視に関する主な処理は、このメインマイコン３０を中心に、繰り返し行われる。電池制御ユニット１３は、電池１２の状態を把握するためのセンシング機能、取得した情報（例えば、ＲＸＤ信号等）から電池１２の状態を演算する機能、演算結果により外部機器（例えば、電池電圧監視用ＩＣユニット１１）を制御する機能、等を有する。
【００４７】
アイソレータ１４は、電池電圧監視用ＩＣユニット１１と電池制御ユニット１３とを電気的に絶縁し、信号を一方向のみに伝送する。例えば、電池制御ユニット１３から電池電圧監視用ＩＣユニット１１へ、ＴＸ＿ＣＬＫ信号、ＴＸＤ信号を伝送する。又、例えば、電池電圧監視用ＩＣユニット１１から電池制御ユニット１３へ、ＲＸＤ信号を伝送する。電池電圧監視用ＩＣユニット１１と電池制御ユニット１３との間にアイソレータ１４を挿入することで、出力信号の逆流等を防ぎ、各素子の高信頼性を維持することが可能である。
【００４８】
［電池システムの動作］
図２を用いて本発明の一実施形態に係る電池システムの動作について説明する。電池システム１０において、「循環時間」を計測する主体は、最下位の電池電圧監視用ＩＣである。ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号とは、重畳している。
【００４９】
電池システム１０の動作は、下記（１）〜（４）の順に処理されることにより実行される。なお、図２では、一例として、電池電圧監視用ＩＣユニット１１において、電池電圧監視用ＩＣを、３個使用する場合について説明するが、電池電圧監視用ＩＣの個数は、特に限定されるものではない。
【００５０】
（１）スタンバイモードへの移行指示
まず、最下位の電池電圧監視用ＩＣ（電池電圧監視用ＩＣ５０＿１）は、電池制御ユニット１３から、各電池電圧監視用ＩＣのスタンバイモードへの移行指示を受ける。
【００５１】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、電池制御ユニット１３から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認し、スリープモードからスタンバイモードへ移行する。
【００５２】
（２）最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣのスタンバイモードへの移行
次に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、スタンバイモードへ移行（所定時間経過）時に、入力側のクロック信号を、上位の電池電圧監視用ＩＣ（電池電圧監視用ＩＣ５０＿２）へ伝送する（カウントアップの開始）。
【００５３】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿２は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認し、スリープモードからスタンバイモードへ移行する。
【００５４】
（３）最上位の電池電圧監視用ＩＣのスタンバイモードへの移行
次に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２は、スタンバイモードへ移行（所定時間経過）時に、入力側のクロック信号を、最上位の電池電圧監視用ＩＣ（電池電圧監視用ＩＣ５０＿３）へ伝送する。
【００５５】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿３は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認し、スリープモードからスタンバイモードへ移行する。
【００５６】
つまり、（１）における電池制御ユニット１３からの指示に呼応して、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送する。
【００５７】
ここで、もし、ＩＧ−ＯＦＦ時に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２がスリープモードへ移行していた場合、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認してから、所定時間経過時に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿３へ入力側のクロック信号を伝送する。しかし、もし、ＩＧ−ＯＦＦ時に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２がスリープモードへ移行していなかった場合、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１から伝送される入力側のクロック信号の入力後、直ちに電池電圧監視用ＩＣ５０＿３へ入力側のクロック信号を伝送する（略、時間を要さない）。
【００５８】
（４）循環時間の計測
次に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿３は、スタンバイモードへ移行後、入力側のクロック信号を、出力側のクロック信号へと切り替える。そして、出力側のクロック信号を、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２を介して、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１へ伝送する。
【００５９】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２から伝送される出力側のクロック信号の入力を確認する（カウントアップの終了）。更に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、カウントアップの開始からカウントアップの終了までの時間（循環時間）を計測する。なお、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２が、入力側のクロック信号を出力側のクロック信号へ切り替えることは無い。
【００６０】
電池制御ユニット１３は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１からＲＸＤ信号を受信することで、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行していた（正常状態）」か、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在していた（故障状態）」か、を判断できる。即ち、ＲＸＤ信号には、「循環時間」が「通常の循環時間」と一致するか、「通常の循環時間」より短いか、といういずれかの情報が含まれている。
【００６１】
電池制御ユニット１３は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１から受信する信号に基づき、故障状態であるか否かを判断し、必要な場合には、フェールセーフ処理を行う。
【００６２】
電池ユニット１５は、上述の動作により、ＩＧ−ＯＦＦ時にスリープモードへ移行していなかった電池電圧監視用ＩＣの存在の有無を判断できるため、該ユニットの無駄な電力消費を低減させ、電池システムの省電力化を図ることができる。
【００６３】
〈第２の実施の形態〉
本実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる電池システムの一例について説明する。図３及び図４を用いて、電池システム２０の構成及び動作について説明する。
【００６４】
電池システム２０において、電池制御ユニット１３から電池ユニット１５へ送信する主な信号は、送信データ（ＴＸＤ）信号と、送信クロック（ＴＸ＿ＣＬＫ）信号となる。電池制御ユニット１３が電池ユニット１５から受信する主な信号は、受信データ（ＲＸＤ）信号と、受信クロック（ＲＸ＿ＣＬＫ）信号となる。図３の構成の様に、ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号とを重畳しないことで、高速通信に対応できない電池電圧監視用ＩＣを用いる場合であっても、通信精度の悪化を防ぐことが可能になる。
【００６５】
電池システム２０において、電池制御ユニット１３からの、デイジーチェーン方式の通信回線を介して伝送されるコマンド（各電池電圧監視用ＩＣをスタンバイモードへ移行させる指示）に呼応して、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送する。
【００６６】
具体的には、最上位及び最下位を除く電池電圧監視用ＩＣは、下位の電池電圧監視用ＩＣから伝送される入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送する。又、最下位の電池電圧監視用ＩＣは、電池制御ユニット１３から伝送される入力側のクロック信号の入力から所定時間経過時に、上位の電池電圧監視用ＩＣへ入力側のクロック信号を伝送する。
【００６７】
最上位の電池電圧監視用ＩＣは、入力側のクロック信号が入力されると、該クロック信号を、出力側のクロック信号へと切り替える。最上位の電池電圧監視用ＩＣは、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣを介して、最終的に、電池制御ユニット１３へ、出力側のクロック信号を伝送する。
【００６８】
電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣへの入力側のクロック信号の送信から、最下位の電池電圧監視用ＩＣからの出力側のクロック信号の受信までの時間を計測する。即ち、本実施の形態では、電池制御ユニット１３が、ＴＸ＿ＣＬＫ信号を最下位の電池電圧監視用ＩＣへ送信してから、ＲＸ＿ＣＬＫ信号を最下位の電池電圧監視用ＩＣから受信するまでの時間を「循環時間」と定義する（実施の形態１に係る循環時間とは異なる）。
【００６９】
各電池電圧監視用ＩＣは、ＩＧ−ＯＦＦ時に、低消費電力化のためスリープモードになっていることが好ましい。従って、本実施の形態では、ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードになっていたと仮定した場合の循環時間を、「通常の循環時間」と定義する（実施の形態１に係る通常の循環時間とは異なる）。
【００７０】
本実施の形態の電池システム２０によれば、電池制御ユニット１３が、「循環時間」を計測することで、ＩＧ−ＯＦＦ時にスリープモードへ移行していなかった電池電圧監視用ＩＣが、存在するか否かを判断できる。
【００７１】
つまり、電池制御ユニット１３は、「循環時間」が、「通常の循環時間」と一致すれば、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行していた（正常状態）」と判断できる。又、電池制御ユニット１３は、「循環時間」が、「通常の循環時間」より短ければ、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在していた（故障状態）」と判断できる。
【００７２】
電池制御ユニット１３は、該循環時間に基づき、故障状態を検出した場合には、フェールセーフ処理を行う。これにより、高い信頼性を維持しつつ、電池システム２０の省電力化を図れる。
【００７３】
［電池システムの動作］
図４を用いて本発明の一実施形態に係る電池システムの動作について説明する。電池システム２０において、「循環時間」を計測する主体は、電池制御ユニット１３である。ＴＸＤ信号とＴＸ＿ＣＬＫ信号とは、重畳していない。
【００７４】
電池システム２０の動作は、下記（１）〜（４）の順に処理されることにより実行される。なお、図４では、一例として、電池電圧監視用ＩＣユニット１１において、電池電圧監視用ＩＣを、３個使用する場合について説明するが、電池電圧監視用ＩＣの個数は、特に限定されるものではない。
【００７５】
（１）スタンバイモードへの移行指示
まず、電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣ（電池電圧監視用ＩＣ５０＿１）へ、入力側のクロック信号（ＴＸ＿ＣＬＫ信号）を送信する（カウントアップの開始）。つまり、スタンバイモードへの移行指示とは、最下位の電池電圧監視用ＩＣがＴＸ＿ＣＬＫ信号を受信することである。なお、電池制御ユニット１３は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１へ、ＴＸＤ信号も同時に送信する。
【００７６】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、電池制御ユニット１３から、各電池電圧監視用ＩＣのスタンバイモードへの移行指示を受ける。
【００７７】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、電池制御ユニット１３から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認し、スリープモードからスタンバイモードへ移行する。
【００７８】
（２）最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣのスタンバイモードへの移行
次に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１は、スタンバイモードへ移行（所定時間経過）時に、入力側のクロック信号を、上位の電池電圧監視用ＩＣ（電池電圧監視用ＩＣ５０＿２）へ伝送する。
【００７９】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿２は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認し、スリープモードからスタンバイモードへ移行する。
【００８０】
（３）最上位の電池電圧監視用ＩＣのスタンバイモードへの移行
次に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２は、スタンバイモードへ移行（所定時間経過）時に、入力側のクロック信号を、最上位の電池電圧監視用ＩＣ（電池電圧監視用ＩＣ５０＿３）へ伝送する。
【００８１】
電池電圧監視用ＩＣ５０＿３は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２から伝送される入力側のクロック信号の入力を確認し、スリープモードからスタンバイモードへ移行する。
【００８２】
つまり、（１）における電池制御ユニット１３からの指示に呼応して、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、入力側のクロック信号を伝送する。
【００８３】
又、最上位より下位の電池電圧監視用ＩＣは、下位から上位へ順番に、ＴＸＤ信号も伝送する。
【００８４】
（４）循環時間の計測
次に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿３は、スタンバイモードへ移行後、入力側のクロック信号を、出力側のクロック信号へと切り替える。そして、出力側のクロック信号を、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２を介して、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１へ伝送する。又、同様に、電池電圧監視用ＩＣ５０＿３は、入力側のＴＸＤ信号を、出力側のＲＸＤ信号へと切り替える。そして、ＲＸＤ信号を、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２を介して、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１へ伝送する。
【００８５】
電池制御ユニット１３は、電池電圧監視用ＩＣ５０＿１から出力側のクロック信号を受信する（カウントアップの終了）。更に、電池制御ユニット１３は、カウントアップの開始からカウントアップの終了までの時間（循環時間）を計測する。なお、電池電圧監視用ＩＣ５０＿２が、入力側のクロック信号及びＴＸＤ信号を、出力側のクロック信号及びＲＸＤ信号へ切り替えることは無い。
【００８６】
電池制御ユニット１３は、「循環時間」が、「通常の循環時間」と一致すれば、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行していた（正常状態）」と判断できる。又、電池制御ユニット１３は、「循環時間」が、「通常の循環時間」より短ければ、「ＩＧ−ＯＦＦ時に、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在していた（故障状態）」と判断できる。つまり、電池制御ユニット１３は、循環時間を計測することで、故障状態であるか否かを判断し、故障状態を検出した場合、フェールセーフ処理を行う。
【００８７】
電池システム２０は、上述の動作により、ＩＧ−ＯＦＦ時にスリープモードへ移行していなかった電池電圧監視用ＩＣの存在の有無を判断できるため、長期保管時においても、電池ユニット１５の無駄な電力消耗を防ぐことができる。又、高速通信に比較的不適合な電池電圧監視用ＩＣを用いる場合であっても、通信精度を悪化させずに、電池システムの省電力化を図ることができる。
【００８８】
次に、図５の制御フローチャートを用いて本発明の一実施形態に係る電池システムの動作について説明する。ｉは、カウンタのカウンタ値である。又、ｋは、デイジーチェーンの接続電池電圧監視用ＩＣの個数により定まる値である。
【００８９】
ステップＳＳ５００において、電池制御ユニット１３は、ＩＧ−ＯＮの認識を行う。
【００９０】
電池制御ユニット１３は、ＩＧ−ＯＮを認識する場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０１へ進み、電池制御ユニット１３は、ＩＧ−ＯＮを認識しない場合（Ｎｏ）、ステップＳ５０３へ進む（ＲＥＴＵＲＮ：ＳＴＡＲＴへ戻る）。
【００９１】
ステップＳＳ５０１において、電池制御ユニット１３は、カウンタ値ｉをｉ＝０に設定する。
【００９２】
ステップＳ５０２において、電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣへ、入力側のクロック信号（ＴＸ＿ＣＬＫ信号）を送信する（カウントアップの開始）。
【００９３】
ステップＳ５０４において、電池制御ユニット１３は、カウンタ値ｉを増やす。
【００９４】
ステップＳ５０５において、電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣから出力側のクロック信号を受信したか否かを判定する。
【００９５】
電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣから出力側のクロック信号を受信した場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０６へ進む（カウントアップの終了）。一方、電池制御ユニット１３は、最下位の電池電圧監視用ＩＣから出力側のクロック信号を受信しなかった場合（Ｎｏ）、ステップＳ５０４へ戻る。
【００９６】
ステップＳ５０６において、電池制御ユニット１３は、ｉとｋとを比較する。
【００９７】
ｉがｋ以上である場合、電池制御ユニット１３は、ステップＳ５０７へ進む。ｉがｋより小さい場合、電池制御ユニット１３は、ステップＳ５０８へ進む。
【００９８】
ステップＳ５０７において、電池制御ユニット１３は、ｉとｋとの比較結果から、前回のＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行していたと判定する。即ち、電池制御ユニット１３は、ｉ≧ｋの場合、ＩＧ−ＯＦＦ時に、全ての電池電圧監視用ＩＣがスリープモードへ移行していた（正常状態）と判断できる。
【００９９】
ステップＳ５０８において、電池制御ユニット１３は、ｉとｋとの比較結果から、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在すると判定する。即ち、電池制御ユニット１３は、ｉ＜ｋの場合、ＩＧ−ＯＦＦ時に、スリープモードへ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在していた（故障状態）と判断できる。
【０１００】
ステップＳ５０９において、電池制御ユニット１３は、コーション出力、即ち、スリープ状態へ移行していない電池電圧監視用ＩＣが存在するという情報を外部に送信する。
【０１０１】
従って、上述のステップＳ５００〜ステップＳ５０９を経て、電池制御ユニット１３は、電池システムが、故障状態であるか否かを判断し、故障状態を検出した場合は、フェールセーフ処理を行うことができる。
【０１０２】
なお、図５に示すフローチャートでは、「循環時間」を計測する主体が、電池制御ユニット１３である場合について説明したが、この場合に特に限定されるものではない。例えば、「循環時間」を計測する主体が、最下位の電池電圧監視用ＩＣである場合であっても、上述のステップＳと同様の動作により、電池システムは、故障検出を行うことができる。
【０１０３】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０，２０                電池システム
１２                      電池
１３                      電池制御ユニット
１４                      アイソレータ
１５                      電池ユニット
５０                      電池電圧監視用ＩＣ
６０                      ブロック
６１，６２，６３，６４    単位セル
【図１】
2015139292.tif 000003
【図２】
2015139292.tif 000004
【図３】
2015139292.tif 000005
【図４】
2015139292.tif 000006
【図５】
2015139292.tif 000007