(57)【要約】本発明は、二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法に関し、より詳細には、単位電池セルと、多数の単位電池セルが配置された電池モジュールと、前記単位電池セルの単位電池セル情報を用いて前記電池モジュールまたは単位電池セルの状態情報及び異常診断情報を生成するＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と、を含むことを特徴とする二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法に関する。【選択図】図１
2014520498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単位電池セルと、
多数の単位電池セルが配置された電池モジュールと、
前記単位電池セルの単位電池セル情報を用いて前記電池モジュールまたは単位電池セルの状態情報及び異常診断情報を生成するＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と、を含むことを特徴とする二次電池。
【請求項２】
前記ＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、
前記多数の単位電池セルに対するセルバランシングを行ってセルバランシング情報を生成するセルバランシング回路部と、
前記多数の単位電池セルの温度を検知してセル温度検知情報を生成するセル温度検知部と、
前記多数の単位電池セルの電圧を検知して前記セル電圧／電流検知情報を生成するセル電圧／電流検知部と、
前記単位電池セル情報を用いて電池の状態情報及び異常診断情報を生成し、前記異常診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セルが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成する制御部と、
前記状態情報または異常有無情報を送信する通信部と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の二次電池。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多数の二次電池と、
前記多数の二次電池が設けられた多数の電池パックと、
前記多数の電池パックと連結され、前記二次電池から前記多数の単位電池セルの単位電池セル情報を受信する多数のサブＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と、を含み、
前記多数の二次電池は、単位電池セル情報を用いて電池モジュールまたは単位電池セルの状態情報及び異常診断情報を生成し、前記異常診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セルが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成することを特徴とする、マルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム。
【請求項４】
前記異常有無情報を警告音及びメッセージの少なくとも１つで出力する車両制御器をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム。
【請求項５】
前記多数の電池パックは並列に配列され、１つのサブＢＭＳに多数の電池パックが連結されることを特徴とする、請求項３に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム。
【請求項６】
前記ＶＴＭＳとサブＢＭＳとの間は、通信信号線及び電源線のみで連結されることを特徴とする、請求項３に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム。
【請求項７】
前記多数のサブＢＭＳに連結され、前記多数の二次電池から前記状態情報または異常有無情報を受信するメインＢＭＳをさらに含み、前記サブＢＭＳ及びメインＢＭＳは、始動キーの動作に応じて同時にウェイクアップされることを特徴とする、請求項３に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム。
【請求項８】
多数の単位電池セルが配置された電池モジュール及びＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）で構成され、多数の電池パックに設けられた多数の二次電池が、サブＢＭＳからウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）信号を受信するウェイクアップ信号受信段階と、
前記ウェイクアップ信号の受信に応じて、前記二次電池が、前記多数の単位電池セルを検知する単位電池セル検知段階と、
前記二次電池が、検知された値を用いて前記多数の単位電池セルを診断して診断情報を生成する診断情報生成段階と、
前記診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セルが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成する異常有無情報生成段階と、
前記多数の電池パックと連結された多数のサブＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が前記異常有無情報を受信する段階と、を含むことを特徴とするマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法。
【請求項９】
車両制御器が、前記異常有無情報を警告音及びメッセージの少なくとも１つで出力する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法。
【請求項１０】
前記多数の電池パックは並列に配列され、１つのサブＢＭＳに多数の電池パックが連結されることを特徴とする、請求項８に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法。
【請求項１１】
前記ＶＴＭＳとサブＢＭＳとの間は、通信信号線及び電源線のみで連結されることを特徴とする、請求項８に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法。
【請求項１２】
前記多数のサブＢＭＳに連結されたメインＢＭＳが、前記多数の二次電池から前記状態情報または異常有無情報を受信する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法。
【請求項１３】
前記サブＢＭＳ及びメインＢＭＳは、始動キーの動作に応じて同時にウェイクアップされることを特徴とする、請求項１０に記載のマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法に関し、より詳細には、直列に結合された多数の電池セルで構成された電池モジュール及びこの電池モジュールに連結されて各電池セルの電圧、温度などを測定するＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を構成させることで、電池セルの個数の増加及びエネルギー容量の増大を可能とする、二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電気自動車（通常、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車、または電気車などを含む）の燃費を向上させるために、エネルギー増大に対する要求が大きくなっている。しかし、単位電池セルの容量の増大は、工程技術及びセル技術の側面で、電池パックの容量の限界によって制限されている状況である。そこで、所定の単位電池セルを直列及び並列構造に配置させることで、電池パックのエネルギーを増大させている。
【０００３】
また、電気バスなどでは、車両内の許容電流を最小化するために、高い電圧（約７００Ｖ）のモータが開発されている。これにより、互いに直列連結された単位電池セルの個数が非常に増加している状況である（例えば、互いに直列連結された約１００個のセルで１８０個の直列セルを互いに連結）。
【０００４】
このような直列単位電池セルの個数の増加及びエネルギー容量の増大のためのパック並列構造は、電気車内の車両制御器に電池情報を送信するＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）の技術に多くの影響を与える。特に、単位電池セルの個数の増加は、電圧の検知のためのワイヤリングハーネス（Ｗｉｒｉｎｇ  Ｈａｒｎｅｓｓ）の重量及び体積の増加、電圧端の高圧形成によるＢＭＳ内部電圧の強化などの問題をもたらす。
【０００５】
特に、既存の略１００個のセルのセル電圧値を用いる電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）などの電池状態情報の計算が、１８０個のセルの情報を受信して計算されることにより、計算の速度及び誤差が頻繁に発生する可能性がある。
【０００６】
その理由は、多数個の直列単位電池セルが連結された電池パックは、１つのサブＢＭＳに電圧、温度のワイヤリングハーネスが連結され、このサブＢＭＳそれぞれが各該当サブパックで流れる電流値を測定するためである。
【０００７】
また、測定された電圧、温度、及び電流は、サブＢＭＳの制御部により電池の充電状態（ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）、許容電流、または電池のパワー、電池冷却、セルバランシング、電池診断情報を計算するに用いられる。
【０００８】
また、各サブＢＭＳは、計算された情報及び測定された値のうち特性値をメインＢＭＳに送信し、メインＢＭＳは、該当サブＢＭＳ値を情報として、車両制御器に送信するべき情報を計算処理して送信する。
【０００９】
サブ‐パックとサブＢＭＳとの間の電圧検知数は、１００個以上の電圧検知ワイヤ、１０個以上の温度検知ワイヤ、及び各電流検知１つにより集められたデータに基づいて、サブＢＭＳで各電池情報を計算する。
【００１０】
したがって、直列単位電池セルの個数が増加すると、セル電圧、電池温度のワイヤリングハーネスが長くかつ太くなり、その結果、車両の動作に非常に脆弱な構造となる。これにより、走行中にシステムの誤動作及び火事が誘発される可能性が高くなる。
【００１１】
また、サブＢＭＳがサブパックに１つずつ付着されるため、コストが大きく上昇する。特に、１００セル以上のセル電圧のためには、高圧の素子を用いなければならないため、コストがさらに上昇することになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の従来技術の短所を克服するために提案されたものであって、直列単位電池セルの個数の増加及びエネルギー容量の増大にもかかわらず、走行中にも安全なシステム動作及び火事防止が可能な二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法を提供することをその目的とする。
【００１３】
また、本発明は、少なくとも１００個の単位電池セルのセル電圧のために用いられる高圧素子を用いなくても、コスト上昇を抑制することができる二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、上記の課題を解決するために、その内部に形成された単位電池セルを検知及び診断する二次電池が提供される。この二次電池は、単位電池セルと、多数の単位電池セルが配置された電池モジュールと、前記多数の単位電池セルの単位電池セル情報を用いて前記電池モジュールまたは単位電池セルの状態情報及び異常診断情報を生成するＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記ＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、前記多数の単位電池セルに対するセルバランシングを行って前記セルバランシング情報を生成するセルバランシング回路部と、前記多数の単位電池セルの温度を検知して前記セル温度検知情報を生成するセル温度検知部と、前記多数の単位電池セルの電圧を検知して前記セル電圧／電流検知情報を生成するセル電圧／電流検知部と、前記単位電池セル情報を用いて状態情報及び異常診断情報を生成し、前記異常診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セルが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成する制御部と、前記状態情報または異常有無情報を送信する通信部と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
一方、本発明の他の実施例によれば、上記の多数の二次電池と、前記多数の二次電池が設けられた多数の電池パックと、前記多数の電池パックと連結され、前記二次電池から前記多数の単位電池セルの単位電池セル情報を受信する多数のサブＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）と、を含む二次電池管理システムが提供される。この際、前記多数の二次電池は、単位電池セル情報を用いて電池モジュールまたは単位電池セルの状態情報及び異常診断情報を生成し、前記異常診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セルまたは単位電池セルが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成することを特徴とする。
【００１７】
また、この二次電池管理システムは、前記異常有無情報を警告音及びメッセージの少なくとも１つで出力する車両制御器をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
この際、前記多数の電池パックは並列に配列され、１つのサブＢＭＳに多数の電池パックが連結されることを特徴とする。
【００１９】
ここで、前記ＶＴＭＳとサブＢＭＳとの間は、通信信号線及び電源線のみで連結されることを特徴とする。
【００２０】
また、この二次電池管理システムは、前記多数のサブＢＭＳに連結され、前記多数の二次電池から前記状態情報または異常有無情報を受信するメインＢＭＳをさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
一方、本発明のさらに他の実施例によれば、多数の単位電池セルが配置された電池モジュール及びＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）で構成され、多数の電池パックに設けられた多数の二次電池が、サブＢＭＳからウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）信号を受信するウェイクアップ信号受信段階と、前記ウェイクアップ信号の受信に応じて、前記二次電池が、前記多数の単位電池セルを検知する単位電池セル検知段階と、前記二次電池が、検知された値を用いて前記多数の単位電池セルを診断して診断情報を生成する診断情報生成段階と、前記診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セルが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成する異常有無情報生成段階と、前記多数の電池パックと連結された多数のサブＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）が前記異常有無情報を受信する段階と、を含むことを特徴とするマルチパック並列構造の情報交換のための電池管理方法が提供される。
【００２２】
また、この電池管理方法は、車両制御器が、前記異常有無情報を警告音及びメッセージの少なくとも１つで出力する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
また、この電池管理方法は、前記多数のサブＢＭＳに連結されたメインＢＭＳが、前記多数の二次電池から前記状態情報または異常有無情報を受信する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２４】
また、前記サブＢＭＳ及びメインＢＭＳは、始動キーの動作に応じて同時にウェイクアップされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、多数の直列単位電池セルで構成された電池モジュール毎にＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）を連結し、この電池モジュール及びＶＴＭＳで構成された電池パックを数個の電池パックにグルーピングして１つのサブＢＭＳと結合させることにより、電池の連結個数の増加及びエネルギー容量の増大にもかかわらず、走行中にも安全なシステム動作及び火事防止が可能となる。
【００２６】
また、本発明の他の効果として、電池モジュール及びＶＴＭＳで構成された電池パックを数個の電池パックにグルーピングして１つのサブＢＭＳと結合させるとともに、このＶＴＭＳが各単位電池セルの状態を診断して異常有無を判断し、それをサブＢＭＳに報知することにより、電池モジュールを制御するための高圧素子が要求されず、コストが低減する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例による二次電池管理システムの構成図である。
【図２】図１に図示された電池パック１００ａの構造を示す図面である。
【図３】図２に図示された二次電池２００ａの構成を示す図面である。
【図４】本発明の一実施例によるＶＴＭＳ３００の構成図である。
【図５】本発明の一実施例による二次電池管理システムを概略的に示す図面である。
【図６】本発明の一実施例による二次電池管理システムにおけるデータの流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明は多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができて、特定実施例を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定しようとするのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むと理解されるべきである。
【００２９】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されている」または「接続されている」と言及されている場合は、その他の構成要素と直接的に連結または接続されていることもできるが、その間に他の構成要素が存在することもできると理解されるべきであろう。
【００３０】
反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されている」または「直接接続されている」と言及された場合には、その間に他の構成要素が存在しないと理解されるべきであろう。
【００３１】
本明細書で用いる用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いられたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願で、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、工程、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするものであり、１つまたはそれ以上の他の特徴や数字、工程、動作、構成要素、部品またはこれらの組み合わせの存在または付加可能性をあらかじめ排除するものではないと理解されるべきである。
【００３２】
他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含んでここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有する。一般的に用いられる辞典に定義されているものと同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。
【００３３】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例による二次電池、それを用いたマルチパック並列構造の情報交換のための二次電池管理システム及び方法を詳細に説明する。
【００３４】
図１は本発明の一実施例による二次電池管理システムの構成図である。図１を参照すれば、二次電池管理システムは、多数の電池パック１００ａ〜１００ｃと、前記多数の電池パック１００ａ〜１００ｃと連結されるサブＢＭＳ１１０と、このサブＢＭＳ１１０と連結されるメインＢＭＳ１２０と、メインＢＭＳ１２０と連結される車両制御器１３０と、を含んで構成される。
【００３５】
図１に示すように、電池パック１００ａ〜１００ｃは、第１電池パック１００ａ、第２電池パック１００ｂ、及び第３電池パック１００ｃの３つで構成される。この際、図面では、電池パックが３つで構成されることが図示されているが、これに限定されず、３つ以上で構成されてもよい。
【００３６】
また、図１において、多数個の電池パック１００ａ〜１００ｃが構成されることにより、サブＢＭＳ１１０も多数個が構成されることができる。例えば、もし９つの電池パックで構成されると仮定すると、３つの電池パック当りに１つのサブＢＭＳが配置されるため、３つのサブＢＭＳで構成されることができる。この際、この例の場合のように３つのサブＢＭＳは１つのメインＢＭＳに連結される。
【００３７】
車両制御器１３０は、電気車の走行に必要な主要システムの性能を最適の状態に制御するための機能をする。そのために、車両制御器１３０とメインＢＭＳ１２０との間では、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信方式により互いに信号が送受される。
【００３８】
図２は図１に図示された電池パック１００ａの構造を示す図面である。図２を参照すれば、１つの電池パック１００ａに多数の二次電池２００ａ〜２００ｎが構成される。このような二次電池２００ａ〜２００ｎの構造を示す図面が図３である。すなわち、図３は図２に図示された二次電池２００ａの構成を示す図面である。
【００３９】
図３を参照すれば、二次電池２００ａは、多数の単位電池セル（不図示）が配置された電池モジュール３１０と、多数の単位電池セルの電圧、温度、及び電流を用いて電池状態を計算するとともに多数の単位電池セルを診断して異常診断情報を生成し、前記異常診断情報を用いて異常有無情報を生成及び送信するＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）３００と、で構成される。
【００４０】
電池モジュール３１０は、多数の単位電池セルが直列に構成されて１つのパッケージのように構成された形態である。電池モジュール３１０は、例えば、２０個の単位電池セルで構成されることができる。本発明では、多数の単位電池セルが直列に連結されることで説明したが、本発明はこれに限定されず、直列及び／または並列に単位電池セルを構成してもよい。
【００４１】
ＶＴＭＳ３００は、多数の単位電池セルの電圧、温度、及び電流を用いて電池モジュール３１０の状態情報を計算するとともに、単位電池セルを診断して、異常診断情報を生成する。また、ＶＴＭＳ３００は、前記異常診断情報を用いて異常有無情報を生成して送信する機能を遂行するが、このような構成を示す図面が図４である。即ち、図４は本発明の一実施例によるＶＴＭＳ３００の構成図である。
【００４２】
図４を参照すれば、ＶＴＭＳ３００は、多数の単位電池セル４００ａ〜４００ｎに対するセルバランシングを行って前記セルバランシング情報を生成するセルバランシング回路部４１０と、前記多数の単位電池セル４００ａ〜４００ｎの温度を検知して前記セル温度検知情報を生成するセル温度検知部４２０と、前記多数の単位電池セル４００ａ〜４００ｎの電圧／電流を検知して前記セル電圧／電流検知情報を生成するセル電圧／電流検知部４３０と、前記単位電池セル情報を用いて電池モジュールの状態情報及び異常診断情報を生成し、前記異常診断情報と設定された基準値とを比較して多数の単位電池セル４００ａ〜４００ｎが異常であるか否かを判断して、異常有無情報を生成する制御部４５０と、前記電池状態情報及び異常有無情報を送信する通信部４４０と、を含む。
【００４３】
セルバランシング回路部４１０は、各単位電池セル４００ａ〜４００ｎの充電状態を検知してセルバランシング情報を生成し、これら各単位電池セル４００ａ〜４００ｎをバランスさせる。即ち、充電状態が相対的に高いセルは放電させ、充電状態が相対的に低いセルは充電させる機能を遂行する。
【００４４】
ここで、単位電池セル４００ａ〜４００ｎは、ニッケル金属電池、リチウムイオン電池などであることができる。
【００４５】
温度検知部４２０は、各単位電池セル４００ａ〜４００ｎの温度（Ｔ）を検知してセル温度情報を生成する。
【００４６】
セル電圧／電流検知部４３０は、各単位電池セル４００ａ〜４００ｎの電圧（Ｖ）及び／または電流（Ｉ）を検知してセル電圧／電流情報を生成する。
【００４７】
また、これらセルバランシング情報、セル温度情報、セル電圧情報及びセル電流情報などは、アナログ値で測定されてから制御部４５０によりデジタル値に変換されてもよく、それともデジタル値に予め変換されてから制御部４５０に送信されてもよい。
【００４８】
制御部４５０は、セルバランシング情報、セル温度情報、セル電圧情報及び／またはセル電流情報などを含む単位電池セル情報を、セルバランシング回路部４１０、温度検知部４２０、及びセル電圧／電流検知部４３０から受信する。その後、制御部４５０は、このような単位電池セル情報を用いて診断情報を生成し、この診断情報を用いて、各単位電池セル４００ａ〜４００ｎで構成された電池モジュール３１０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｈｅａｌｔｈ）、電池モジュール３１０の充放電最大電流情報を含む電池状態情報及び各単位電池セル４００ａ〜４００ｎの電圧、電流、温度に対するセル異常情報などを推正して、該当単位電池セル４００ａ〜４００ｎまたは電池モジュール３１０の異常有無情報を生成する。
【００４９】
その計算のために、制御部４５０は、マイクロプロセッサ、メモリなどで構成される。ここで、メモリには、診断情報を用いて該当単位電池セル４００ａ〜４００ｎの異常有無を判断し異常有無情報を生成するためのアルゴリズム、データなどが格納される。
【００５０】
したがって、メモリは、マイクロプロセッサ内に備えられるメモリであってもよく、別のメモリであってもよい。したがって、メモリは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  ＲＡＭ）、ＦＲＡＭ（登録商標）（Ｆｅｒｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ＲＡＭ）、ＰＲＡＭ（Ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ）、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  ＲＡＭ）などの不揮発性メモリ及び／またはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリであることができる。
【００５１】
通信部４４０は、サブＢＭＳ１１０と通信を行う。即ち、通信部４４０は、サブＢＭＳ１１０からウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）信号を受信したり、サブＢＭＳ１１０に診断情報及び／または異常有無情報を送信したりする。
【００５２】
ここで、ウェイクアップ信号とは、運転者が車両を始動させると動作開始を報知する信号を意味する。したがって、ＶＴＭＳ３００は、サブＢＭＳ１１０からウェイクアップ信号を受信すると動作を開始する。
【００５３】
安全回路部４６０は、ハードウェア素子を用いて、過電流及び過電圧などから単位電池セル４００ａ〜４００ｎを保護するために二次的に付加された回路である。
【００５４】
また、サブＢＭＳ１１０にも制御部４２０、通信部４１０、及びメモリ（不図示）などが備えられる。同様に、メインＢＭＳ（図１の１２０）にも制御部、通信部、及びメモリなどが備えられる。
【００５５】
ここで、ＶＴＭＳ３００とサブＢＭＳ１１０とは、通信信号線及び電源線のみで連結されていて、他の連結線が構成されない。したがって、他の連結線（ｗｉｒｉｎｇ  ｈａｒｎｅｓｓ）が構成されないため、単位電池セルの増加により引き起こされる連結線（ｗｉｒｉｎｇ  ｈａｒｎｅｓｓ）の重量及び体積の増加、電圧端の高圧形成によるＢＭＳ内部電圧の強化などの問題が減少される。
【００５６】
図５は本発明の一実施例による二次電池管理システムを概略的に示す図面である。図５を参照すれば、サブＢＭＳ１１０に多数のＶＴＭＳ３００ａ〜３００ｎが連結された状態が図示される。この際、サブＢＭＳ１１０と多数のＶＴＭＳ３００ａ〜３００ｎとの間は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信のための連結線ＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌが構成される。
【００５７】
これらサブＢＭＳ１１０と多数のＶＴＭＳ３００ａ〜３００ｎとの間の通信情報は表１のとおりである。この際、表１は、ＶＴＭＳ３００ａ〜３００ｎからサブＢＭＳ１１０への通信情報である。
【００５８】
【表１】
2014520498.tif 000003
【００５９】
サブＢＭＳ１１０からＶＴＭＳ３００ａ〜３００ｎへの通信情報は表２のとおりである。
【００６０】
【表２】
2014520498.tif 000004
【００６１】
図６は本発明の一実施例による二次電池管理システムのデータの流れを示すフローチャートである。図６を参照すれば、車両が始動されると、メインＢＭＳ１２０のウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）を報知するウェイクアップ信号である「Ｍａｉｎ  ＢＭＳ＿Ｒｄｙ」信号がメインＢＭＳ１２０からサブＢＭＳ１１０に送信される（Ｓ６００）。
【００６２】
これにより、サブＢＭＳ１１０からＶＴＭＳ３００にも、ウェイクアップ信号である「Ｓｕｂ  ＢＭＳ＿Ｒｄｙ」信号が送信される（Ｓ６１０）。
【００６３】
ウェイクアップ信号を受信したＶＴＭＳ３００は、ＶＴＭＳ３００の動作が準備されたことを報知する「ＶＴＭＳ＿Ｒｄｙ」信号をサブＢＭＳ１１０に送信する（Ｓ６２０）。
【００６４】
これにより、サブＢＭＳ１１０も動作が準備されたことを報知する「Ｓｕｂ  ＢＭＳ＿Ｒｄｙ」信号をメインＢＭＳ１２０に送信する（Ｓ６３０）。
【００６５】
この際、図６では、理解の便宜のために順次に図示したが、これに限定されず、サブＢＭＳ１１０及びメインＢＭＳ１２０は、始動キーの動作に応じて同時にウェイクアップされてもよい。
【００６６】
その後、ＶＴＭＳ３００は、電池モジュール（図４の３１０）に構成された単位電池セル４００ａ〜４００ｎの電圧、温度及び電流などを検知して診断情報を生成する（Ｓ６４０、Ｓ６５０）。
【００６７】
診断情報が生成されると、この診断情報がサブＢＭＳ１１０に送信される（Ｓ６７０）。
【００６８】
この際、ＶＴＭＳ３００は、この診断情報を用いて予め設定された基準値と比較し、基準値より高いと異常有無情報を生成し、この生成された異常有無情報をサブＢＭＳ１１０及びメインＢＭＳ１２０に送信する（Ｓ６９１、Ｓ６９３）。
【００６９】
これと異なって、ＶＴＭＳは、診断情報を予め設定された基準値と比較し、基準値より低いと、段階Ｓ６４０〜段階Ｓ６９０が繰り返して行われる。
【符号の説明】
【００７０】
１００ａ〜１００ｎ  電池パック
１１０  サブＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）
１２０  メインＢＭＳ
１３０  車両制御器
２００ａ〜２００ｎ  二次電池
３００  ＶＴＭＳ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ）
３１０  電池モジュール
４００ａ〜４００ｎ  単位電池セル
４１０  セルバランシング回路部
４２０  温度検知部
４３０  セル電圧／電流検知部
４４０  通信部
４５０  制御部
４６０  安全回路部
４７０  通信部
４８０  制御部
【図１】
2014520498.tif 000005
【図２】
2014520498.tif 000006
【図３】
2014520498.tif 000007
【図４】
2014520498.tif 000008
【図５】
2014520498.tif 000009
【図６】
2014520498.tif 000010
【国際調査報告】
2014520498.tif 000011
2014520498.tif 000012