(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池モジュールと、前記電池モジュールを監視制御するマスタ管理装置を備える電池システムであって、
前記電池モジュールは、１つまたは複数の電池と、前記電池を監視制御し前記マスタ管理装置と無線通信するスレーブ管理装置を備え、
前記マスタ管理装置と前記スレーブ管理装置は所定のタイミングに所定の周波数チャネルを用いて無線通信し、
前記マスタ管理装置は、少なくとも前記電池の監視制御内容と監視制御タイミングに関する情報を含む監視制御指示信号を、前記複数の電池モジュールのそれぞれのスレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信し、
前記スレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信するところの、それぞれの前記監視制御指示信号は、前記監視制御タイミングに関する情報が、前記監視制御指示信号の通信タイミングと前記電池の監視制御内容を開始するタイミングの時間差に関する情報を含む信号であり、
前記それぞれのスレーブ管理装置は、前記監視制御指示信号の情報に基づいて、前記それぞれの電池に対し、前記電池の監視制御を実質的に同時に開始することを特徴とする電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電池システムにおいて、更に、
前記それぞれのスレーブ管理装置は、前記電池の監視制御結果に関する情報と、前記監視制御指示信号の受信状態に関する情報を含む監視制御結果信号を前記マスタ管理装置に送信し、
前記マスタ管理装置は、前記スレーブ管理装置から取得した前記監視制御指示信号の受信状態に関する情報、および/または前記監視制御結果信号の受信状態に関する情報を基に、前記スレーブ管理装置との無線通信品質情報を管理し、
前記マスタ管理装置は、前記無線通信品質情報に基づいて、前記スレーブ管理装置との無線通信品質の劣化を判定し、前記無線通信品質の劣化が発生した場合に、前記スレーブ管理装置との無線通信に用いる周波数チャネルを変更することを特徴とする電池システム。
【請求項３】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記電池の監視制御内容は、前記電池の電圧や温度、充放電電流、内部抵抗、残存電荷量、ＩＤ、不具合の有無、劣化度合いのいずれかであることを特徴とする電池システム。
【請求項４】
請求項２に記載の電池システムにおいて、
前記監視制御指示信号または前記監視制御結果信号の受信状態に関する情報は、信号未検出やデータ誤りによる受信失敗回数、データ誤り無しや誤り訂正による受信成功回数、受信信号強度、妨害波検知回数のいずれかに関する情報を含むことを特徴とする電池システム。
【請求項５】
請求項２に記載の電池システムにおいて、
前記無線通信品質情報は、前記監視制御指示信号の受信失敗回数や受信信号強度、前記監視制御結果信号の受信失敗回数や受信信号強度、前記マスタ管理装置による妨害波検知回数、前記スレーブ管理装置による妨害波検知回数のいずれかに関する情報を含むことを特徴とする電池システム。
【請求項６】
請求項２に記載の電池システムにおいて、
前記マスタ管理装置が変更する前記スレーブ管理装置との無線通信に用いる周波数チャネルは、他の少なくとも１つの周波数チャネルと所定の周波数以上離れていることを特徴とする電池システム。
【請求項７】
請求項２に記載の電池システムにおいて、
前記マスタ管理装置は、前記無線通信品質の劣化が発生した場合に、前記スレーブ管理装置との無線通信に用いる信号について、無線通信に用いる複数の周波数チャネルの変更に代えて、或いは、周波数チャネルの変更に加えて、送信回数を増やす、送信タイミングをずらす、送信電力を高める、拡散符号や誤り訂正符号を長くする、変調方式を下げる、通信速度を下げる、ことのいずれかを行うことを特徴とする電池システム。
【請求項８】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記マスタ管理装置と前記スレーブ管理装置の間の無線通信において、周波数チャネルホッピングを行うことを特徴とする電池システム。
【請求項９】
請求項８に記載の電池システムにおいて、
前記マスタ管理装置は、無線通信品質の劣化が発生した場合に、前記周波数チャネルホッピングに用いる周波数チャネルを、所定の頻度以下で使用されている周波数チャネルに変更することを特徴とする電池システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記マスタ管理装置は、無線通信品質の劣化が発生した周波数チャネルを所定の条件を満たすまで使用禁止とし、前記所定の条件を満たした場合に、前記使用禁止とした周波数チャネルの前記無線通信品質に関する情報を消去し使用可能とすることを特徴とする電池システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記マスタ管理装置は複数の無線通信部を備え、前記スレーブ管理装置は複数の無線通信部を備え、前記マスタ管理装置と前記スレーブ管理装置は、前記複数の無線通信部を用いて、複数回の無線通信を重複する通信タイミングにおいて異なる周波数チャネルを用いて実施することを特徴とする電池システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の電池システムにおいて、更に、
前記それぞれのスレーブ管理装置は、少なくとも前記電池の状態の監視制御結果に関する情報を含む監視制御結果信号を、前記マスタ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信することを特徴とする電池システム。
【請求項１３】
複数の電池モジュールと、前記電池モジュールを監視制御するマスタ管理装置を備える電池システムであって、
前記電池モジュールは、１つまたは複数の電池と、前記電池を監視制御し前記マスタ管理装置と無線通信するスレーブ管理装置を備え、
前記マスタ管理装置と前記スレーブ管理装置は所定のタイミングに所定の周波数チャネルを用いて無線通信し、
前記マスタ管理装置は、少なくとも前記電池の監視制御内容と監視制御タイミングに関する情報を含む監視制御指示信号を、前記複数の電池モジュールのそれぞれのスレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信し、
前記スレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信するところの、前記監視制御指示信号は、前記監視制御タイミングに関する情報が、前記監視制御指示信号の通信タイミングと前記電池の監視制御内容を開始するタイミングの時間差に関する情報を含む信号であり、
前記それぞれのスレーブ管理装置は、前記監視制御指示信号の情報に基づいて、前記電池の監視制御を実質的に同時に開始し、
前記それぞれのスレーブ管理装置は、少なくとも前記電池の状態の監視制御結果に関する情報を含む監視制御結果信号を、前記マスタ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信することを特徴とする電池システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電池システムにおいて、更に、
前記監視制御結果信号は、前記監視制御指示信号の受信状態に関する情報を含み、
前記マスタ管理装置は、前記スレーブ管理装置から取得した前記監視制御指示信号の受信状態に関する情報と、前記監視制御結果信号の受信状態に関する情報の両方またはいずれか片方を基に、前記スレーブ管理装置との無線通信品質情報を管理し、
前記マスタ管理装置は、前記無線通信品質情報に基づいて、前記スレーブ管理装置との無線通信品質の劣化を判定し、前記無線通信品質の劣化が発生した場合に、前記スレーブ管理装置との無線通信に用いる周波数チャネルを変更することを特徴とする電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池システムに関し、特に、無線信号により複数の電池を監視制御するシステムに適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、複数の電池セルが直列接続され、各電池セルの電池情報を無線信号により管理装置に送信する組電池システムが開示されている。また、特許文献２には、通信データ取得、通信品質計測、通信品質データ取得、周波数チャネル切替の各手段を行い、取得した通信品質データに基づいてホッピング周波数を変更する無線通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４２０８３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８７７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載された組電池システムでは、金属筐体や導体である電池セルに囲まれた空間で無線通信をしている。このような通信環境では、筐体や電池セルで電波が反射し、アンテナは多数の反射波の合成波を受信する。従って、アンテナの位置や周波数チャネルによって受信する合成波の強度は大きく変化してしまう。【０００５】
一般に、金属筐体には電池セルの冷却用や、電池セルから電力を取り出すためのケーブルを通すために、開口部が設けられている。そのため、上記アンテナが受信する合成波は、金属筐体内の反射波だけではなく、金属筐体外の反射波をも含む。金属筐体外の反射波は組電池システムの設置される環境に応じて変化するものであり、例えば、人が通ったり、機器が稼動したり、設置される機器が増減したりすることによって変化する。【０００６】
このように、アンテナが受信する信号強度は通信環境の変化に伴い変化する。例えば、受信信号強度が低下した場合、組電池システムは電池セルの電池情報を収集できなくなる可能性がある。【０００７】
また、同じ周波数帯を用いる他の無線システムや、同じ周波数帯の電波を放射する機器が近くに存在すると、これらが発する電波は組電池システムにとって妨害波となる。例えば、組電池システムの無線通信とこれらの妨害波とが同じタイミングで発生した場合、組電池システムは電池セルの電池情報を収集できなくなる可能性がある。【０００８】
電池システムでは、全電池セルの電池情報を一斉に計測することが重要である。電池システムは、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車、自然エネルギー発電の平滑化などに用いられ、外部に接続された装置に対して、各電池セルから放電したり、逆に、外部に接続された装置から各電池セルに充電したりするものである。このような変化する電池セルの充放電状態を監視し、電池セルの充電状態や電圧、温度などが適切な範囲となるように制御したり、各電池セルの充電状態や電圧、温度などのばらつきが適切な範囲となるように制御したりしている。電池セルの電圧は充放電電流値によって大きく変化する。各電池セルの電圧のばらつきを把握するためには、各電池セルの充放電電流値が十分に等しくなければならない。充放電電流は外部に接続された装置の状態によって常に変化するため、全電池セルの計測タイミングは十分な同時性を持たなければならない。【０００９】
電池システムでは、全電池セルの電池情報を一斉に計測することと同様に、全電池セルの電池情報を全て収集することも重要である。一部の電池セルの電池情報が欠けてしまうと、全電池セルのばらつきを把握することができない。【００１０】
特許文献１は、反射波や妨害波について考慮されていないため、通信環境によっては全電池セルを一斉計測できなくなったり、全電池セルの電池情報を収集できなくなったりしてしまう。【００１１】
上記特許文献２に記載された無線通信装置では、通信品質を計測するための期間を設けて通信品質の劣化を抑制している。しかしながら、この技術を電池システムに適用すると、主に次の３つの問題が発生する。【００１２】
１つ目は、通信品質を計測し対応するための期間において、電池セルの電池情報を取得できないことである。この期間は、電池セルの監視制御指示をマスタ管理装置から各電池セルに備えられたスレーブ管理装置に送信できない。同様に、各電池セルの監視制御結果（電池情報）をスレーブ管理装置からマスタ管理装置に送信できない。また、通信品質を計測するための期間を設けることによって、電池セルの監視制御周期が長くなると、変化する電池セルの充放電状態を十分に監視できなくなり、電池セルの充電状態や電圧、温度などの制御の精度が低下する可能性がある。【００１３】
２つ目は、通信品質が劣化したことを検知し、通信品質を回復するまでの間、信頼性の低い無線通信が行われることである。通信品質は通信成功率など統計的に判断されるものであるため、計測するのに長い期間が必要である。例えば、通信品質を計測するための期間を十分に長く設け、１つの期間で通信品質を判断するように設計したとする。すると、電池セルの監視制御周期が長くなってしまい、変化する電池セルの充放電状態を十分に監視できなくなってしまう。これを回避するために、１回の通信品質計測期間を短くし、複数期間で通信品質を検知するように設計したとする。すると、反射波や妨害波によって通信品質が劣化してから、それを検知するまでの間、通信品質が劣化した周波数チャネルを用いて信頼性の低い無線通信が行われる。これにより、電池セルの監視制御指示を全部または一部のスレーブ管理装置で受信失敗したり、全部または一部の電池セルの監視制御結果をマスタ管理装置で受信失敗したりする。【００１４】
３つ目は、反射波や妨害波が周期的に発生し、特定のタイミングで通信品質が劣化する場合、これを検知できない可能性があることである。電池セルの監視制御指示や監視制御結果の通信期間と、通信品質を計測するための期間は別である。例えば、周期的に無線通信する無線通信システムが存在する場合、この無線通信システムの通信期間は電池システムの通信期間とは重複するが、電池システムの通信品質を計測するための期間とは重複しないかもしれない。このようなケースでは通信品質の劣化を検知することができず、信頼性の低い無線通信を続けてしまう。これにより、電池セルの監視制御指示を全部または一部のスレーブ管理装置で受信失敗したり、全部または一部の電池セルの監視制御結果をマスタ管理装置で受信失敗したりする。【００１５】
以上３つの問題点はいずれも、電池セルの監視制御指示を全部または一部のスレーブ管理装置が受信できないという現象と、全部または一部の電池セルの監視制御結果をマスタ管理装置が受信できないという現象が問題となっている。無線通信では、送信したデータが届いたかどうか送達確認を行い、届いていない場合はデータを再送する一般的な方法がある。しかし、この方法を電池システムに用いると、全電池セルの電池情報を一斉に計測することと、全電池セルの電池情報を収集することのそれぞれに対し、次のような問題が発生する。【００１６】
全スレーブ管理装置に対して、個々に監視制御指示の送信、送達確認、再送を行うと、電池セルの監視制御タイミングがスレーブ管理装置毎に変わってしまい、全電池セルの電池情報を一斉に計測できなくなってしまう。また、一般的な無線通信システムでは反射波の環境は絶えず激しく変化し続けるが、金属筐体に覆われた電池システムでは、緩やかに変化する可能性がある。その場合、同じ周波数チャネルで再送を繰り返しても通信が成功する確率は低いままである。【００１７】
全スレーブ管理装置が送信する監視制御結果についても同様に、同じ周波数チャネルで再送を繰り返しても通信が成功する確率は低いままである。多数のスレーブ管理装置が通信成功率の低い再送を繰り返すと、通信所要時間は膨大となる。あるいは、十分な通信所要時間を設けられない場合は、全電池セルの電池情報が収集できる確率が著しく低下してしまう。【００１８】
本発明の目的は、複数の電池を無線信号により高信頼に監視制御する電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。【００２０】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、本発明の電池システムの一例を挙げるならば、複数の電池モジュールと、前記電池モジュールを監視制御するマスタ管理装置を備える電池システムであって、前記電池モジュールは、１つまたは複数の電池と、前記電池を監視制御し前記マスタ管理装置と無線通信するスレーブ管理装置を備え、前記マスタ管理装置と前記スレーブ管理装置は所定のタイミングに所定の周波数チャネルを用いて無線通信し、前記マスタ管理装置は、少なくとも前記電池の監視制御内容と監視制御タイミングに関する情報を含む監視制御指示信号を、前記複数の電池モジュールのそれぞれのスレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信し、前記スレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信するところの、それぞれの前記監視制御指示信号は、前記監視制御タイミングに関する情報が、前記監視制御指示信号の通信タイミングと前記電池の監視制御内容を開始するタイミングの時間差に関する情報を含む信号であり、前記それぞれのスレーブ管理装置は、前記監視制御指示信号の情報に基づいて、前記それぞれの電池に対し、前記電池の監視制御を実質的に同時に開始することを特徴とするものである。
【００２１】
前記電池の監視制御を実質的に同時に開始する目的は、例えば、全電池電圧のばらつきを把握し、そのばらつきが適切な範囲内に収まるように、電圧の高い電池を電池モジュール内で個別に放電させる制御を行うことである。電池システムが外部に接続された装置に放電したり、外部に接続された装置から充電されたりする場合、電池システムの充放電電流値は外部に接続された装置の状態に応じて変化する。外部に接続された装置の状態は、例えば、電気自動車の走行状態のように時間とともに変化する。つまり、電池システムの充放電電流値は時間とともに変化する。一方、電池電圧は充放電電流値によって大きく変化する。そのため、全電池電圧のばらつきを把握するためには、等しい充放電電流値における電池電圧を計測する必要がある。そこで、全電池電圧を実質的に同時に計測すれば、等しい充放電電流値において電池電圧を計測することができる。【００２２】
また、本発明の電子システムの他の一例を挙げるならば、複数の電池モジュールと、前記電池モジュールを監視制御するマスタ管理装置を備える電池システムであって、前記電池モジュールは、１つまたは複数の電池と、前記電池を監視制御し前記マスタ管理装置と無線通信するスレーブ管理装置を備え、前記マスタ管理装置と前記スレーブ管理装置は所定のタイミングに所定の周波数チャネルを用いて無線通信し、前記マスタ管理装置は、少なくとも前記電池の監視制御内容と監視制御タイミングに関する情報を含む監視制御指示信号を、前記複数の電池モジュールのそれぞれのスレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信し、前記スレーブ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信するところの、前記監視制御指示信号は、前記監視制御タイミングに関する情報が、前記監視制御指示信号の通信タイミングと前記電池の監視制御内容を開始するタイミングの時間差に関する情報を含む信号であり、前記それぞれのスレーブ管理装置は、前記監視制御指示信号の情報に基づいて、前記電池の監視制御を実質的に同時に開始し、前記それぞれのスレーブ管理装置は、少なくとも前記電池の状態の監視制御結果に関する情報を含む監視制御結果信号を、前記マスタ管理装置に複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、複数の電池を無線信号により高信頼に監視制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施例１による電池システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】実施例１による電池システムの構成例を示す図である。
【図３】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図４】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのテーブルである。
【図５】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図６】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図７】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図８】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図１１】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図１２】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのテーブルである。
【図１３Ａ】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１３Ｂ】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのテーブルである。
【図１４】実施例１による電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図１６】実施例１による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図１７】実施例２による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図１８】実施例２による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図１９】実施例２による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図２０】実施例３による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図２１】実施例３による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図２２】実施例３による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【図２３】実施例４による電池システムの構成例を示すブロック図である。
【図２４】実施例４による電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態を説明するための各図において、同一の機能を有する要素には同一の名称、符号を付して、その繰り返しの説明を省略する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、実施例１の複数の電池を監視制御する電池システムの構成例を示すブロック図である。電池システム１は、マスタ管理装置２と複数の電池モジュール３を備えている。電池モジュール３はスレーブ管理装置４と電池セル５を備えている。電池セル５は１つでも複数でも良い。電池モジュール３は電池セル５を直列接続したり、並列接続したり、直並列接続したりする。また、電池モジュール３同士も直列接続したり、並列接続したり、直並列接続したりする。【００２７】
スレーブ管理装置４は、電池セル監視制御部６と制御部７、無線通信部８、アンテナ９、タイマ１０、記録部１１を備える。電池セル監視制御部６は、電池セル５の電圧や温度などを監視し、電池セル５間のばらつきを除去するために、電池セル５に並列接続した放電経路を導通させて電池セル５毎に放電させたりする。なお、電池セル監視制御部６は電池セル５の内部抵抗値や残存電荷量、充放電電流、ＩＤ、不具合の有無、劣化度合いなどを監視しても良い。また、これらの監視制御は全て同一周期で行っても良いし、内容に応じて周期を変えても良い。あるいは、特定の条件が発生した場合に行っても良い。【００２８】
無線通信部８は、アンテナ９を介してマスタ管理装置２と無線通信し、電池セル５の監視制御指示信号Ｓ１を受信したり、電池セル５の監視制御結果信号Ｓ２を送信したりする。監視制御指示信号Ｓ１は、各電池セル５の計測内容と計測タイミングに加え、各スレーブ管理装置４の無線通信タイミングと無線通信に用いる周波数チャネルの情報を含む。監視制御結果信号Ｓ２は、各電池セル５の計測結果と監視制御指示信号Ｓ１の受信状態の情報を含む。【００２９】
受信した監視制御指示信号Ｓ１の情報は制御部７に伝達され、電池セル監視制御部６によって電池セル５を監視制御する。計測タイミングおよび無線通信タイミングはタイマ１０を用いて制御部７が管理し、計測内容および無線通信に用いる周波数チャネル、監視制御結果の情報は記録部１１を用いて制御部７が管理する。【００３０】
マスタ管理装置２は、制御部１２と無線通信部１３、アンテナ１４、タイマ１５、記録部１６を備える。無線通信部１３はアンテナ１４を介して全てのスレーブ管理装置４と無線通信し、電池セル５の監視制御指示信号Ｓ１を送信したり、電池セル５の監視制御結果信号Ｓ２を受信したりする。受信した監視制御結果信号Ｓ２の情報は制御部１２に伝達され、制御部１２は全電池セル５の状態と全スレーブ管理装置４との通信品質を管理する。計測タイミングおよび無線通信タイミングはタイマ１５を用いて制御部１２が管理し、計測内容および計測結果、監視制御指示信号Ｓ１の受信状態は記録部１６を用いて制御部１２が管理する。加えて、制御部１２は監視制御結果信号Ｓ２の受信状態の情報についても無線通信部１３から取得し、記録部１６を用いて管理する。【００３１】
制御部１２は、監視制御指示信号Ｓ１および計測結果信号Ｓ２の受信状態の情報を基に、各スレーブ管理装置４との通信品質を通信に用いる周波数チャネル毎に管理する。そして、全スレーブ管理装置４との通信品質を所定の値以上に保つために、必要に応じて、監視制御指示信号Ｓ１に含まれる無線通信タイミングと無線通信に用いる周波数チャネルの情報を更新し、無線通信部１３を介して全スレーブ管理装置３に伝達する。【００３２】
図２は、電池システムの構成例を示す図である。電池システム１は筐体に覆われており、その中にマスタ管理装置２と電池モジュール３が配置される。電池モジュール３は１つまたは複数の電池セル５に対して１つのスレーブ管理装置４を組み合わせたモジュールである。マスタ管理装置２と電池モジュール３は、無線通信が可能な配置であれば、各電池セル５同士の電極を接続する配線や、外部装置との充放電インタフェースなどの都合に応じて自由に配置することができる。【００３３】
図３は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。マスタ管理装置２は全スレーブ管理装置４へ監視制御指示信号Ｓ１をブロードキャスト送信し、各スレーブ管理装置４は受信した監視制御指示信号Ｓ１に基づいて電池セル計測１７を実施し、その後、監視制御結果信号Ｓ２をマスタ管理装置２へユニキャスト送信し、マスタ管理装置２は受信した監視制御結果信号Ｓ２に基づいて通信品質管理１８を実施する。この一連の動作を１周期として繰り返し電池セルの計測と通信品質の管理を行う動作例である。【００３４】
マスタ管理装置２は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、監視制御指示信号Ｓ１ａとＳ１ｂを送信する。各スレーブ管理装置４は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、受信待機し、監視制御指示信号Ｓ１ａとＳ１ｂを受信する。監視制御指示信号Ｓ１ａは周波数チャネルｃｈ１、監視制御指示信号Ｓ１ｂは周波数チャネルｃｈ２を用いて送信される。監視制御指示信号Ｓ１ａとＳ１ｂは、同じ計測内容と計測タイミング、無線通信タイミング、周波数チャネルを指示する信号である。そのため、各スレーブ管理装置４は少なくともいずれか１つの監視制御指示信号Ｓ１を受信することができれば、計測内容と計測タイミング、無線通信タイミング、周波数チャネルの指示を取得することができる。このように、監視制御指示信号Ｓ１を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信することにより、反射波や妨害波により通信品質が劣化した際にも信頼性の高い無線通信を継続することができる。例えば、周波数チャネルｃｈ１が妨害波により通信品質が劣化した場合、監視制御指示信号Ｓ１ａの受信を失敗する可能性は高いが、監視制御指示信号Ｓ１ｂの受信を失敗する可能性は低いままであるため、確実に監視制御指示をスレーブ管理装置４に伝達することができる。【００３５】
スレーブ管理装置４は監視制御指示信号Ｓ１ａとＳ１ｂの受信により得た計測内容と計測タイミングに基づいて、電池セル計測１７を実施する。電池セル計測１７の実施タイミングは、時刻の指定によって指示されるのではなく、監視制御指示信号Ｓ１ａおよびＳ１ｂとの時間差Ｔ１およびＴ２により指示されると良い。スレーブ管理装置４はそれぞれが水晶発振器などの基準クロック信号を備え、タイマ１０をカウントしたり、制御部７を動作させたりする。しかし、各スレーブ管理装置４の基準クロック信号は、互いにわずかではあるが周波数が異なる。水晶発振器の場合、１００ｐｐｍ程度の周波数の差が発生するが、この場合、ある時刻に各スレーブ管理装置４の時刻を同期させたとして、１秒後には０．１ミリ秒の誤差が発生する。充放電状態が激しく変化する用途においては、計測タイミングの誤差は、これよりも十分に小さな値が求められる。その実現のためには、頻繁に各スレーブ管理装置４の時刻を同期させる必要があり、同期を取るための無線通信が頻繁に必要となる。一方、監視制御指示信号Ｓ１ａおよびＳ１ｂと電池セル計測１７との時間差Ｔ１およびＴ２は、数ミリ秒である。この間に各スレーブ管理装置４の間に発生する時間の誤差は、数百ナノ秒である。マスタ管理装置２と各スレーブ管理装置４の距離は、数十センチメートルから数十メートルであるため、電波の伝搬速度（光の伝搬速度）から、伝搬時間は１ナノ秒から百ナノ秒程度である。従って、監視制御指示信号Ｓ１ａおよびＳ１ｂと電池セル計測１７との時間差Ｔ１およびＴ２によって計測タイミングを指示すれば、高い同時性を得ることができる。【００３６】
また、スレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ１ａおよびＳ１ｂの両方を受信した場合、電池セル計測１７のタイミングに関して、Ｔ１とＴ２の２つの情報を取得したことになる。この場合、Ｔ２の情報を用いて電池セル計測１７を実施すると良い。なぜなら、Ｔ１よりもＴ２の方が短いため、その間に発生する時間誤差も短くなるためである。【００３７】
また、スレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ１ａとＳ１ｂの受信タイミング差を計測し、マスタ管理装置２と自装置との間の基準クロック信号の周波数差を検知し、これに基づいてＴ１およびＴ２の情報を補正して電池セル計測１７のタイミングを決定しても良い。同様に、他のマスタ管理装置２が管理するタイミングを計測して自装置のタイミングを補正しても良い。例えば、電池セルの監視制御周期を計測して、監視制御指示信号Ｓ１ａとＳ１ｂの受信待機期間や監視制御結果信号Ｓ２の送信タイミングを補正するなどである。【００３８】
電池セル計測１７を実施した後、各スレーブ管理装置４は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルもしくは、先に受信した監視制御指示信号Ｓ１により指示された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、監視制御結果信号Ｓ２を送信する。マスタ管理装置２は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルもしくは、先に送信した監視制御指示信号Ｓ１により指示した通信タイミングと周波数チャネルを用いて、受信待機し、監視制御結果信号Ｓ２を受信する。例えば、各スレーブ管理装置４は、各装置のＩＤに応じた互いに異なるタイミングで、周波数チャネルｃｈ１を用いて、監視制御結果信号Ｓ２を送信する。マスタ管理装置２は、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ２の受信が期待される期間、周波数チャネルｃｈ１で受信待機を継続する。なお、監視制御結果信号Ｓ２については、必ずしも全スレーブ管理装置４が同じ周波数チャネルを用いる必要はない。また、監視制御指示信号Ｓ１と同じ周波数チャネルで無くてもよい。【００３９】
マスタ管理装置２は全スレーブ管理装置４から収集した監視制御指示信号Ｓ１の受信状態の情報と、監視制御結果信号Ｓ２の受信状態の情報を基に、通信品質管理１８を実施する。通信品質はスレーブ管理装置４毎、周波数チャネル毎に異なるため、個別に管理すると良い。【００４０】
なお、監視制御指示信号Ｓ１と監視制御結果信号Ｓ２の受信状態とは、例えば、監視制御指示信号Ｓ１について、スレーブ管理装置４が受信失敗した回数や受信した信号強度であったり、監視制御結果信号Ｓ２について、マスタ管理装置２が受信失敗した回数や受信した信号強度であったりする。さらに、受信失敗した場合には、受信信号のデータが誤っていたのか、信号そのものを検知できなかったのかなどの受信失敗の仕方に関する情報もある。さらに、受信成功した場合には、受信信号のデータに誤りが無かったのか、誤りを訂正できたのかなどの受信成功の仕方に関する情報もある。受信信号を検知できなかった場合においても、予め設定された通信タイミングに信号が受信できなかったことから、受信失敗と判定することは可能である。【００４１】
なお、通信品質とは、監視制御指示信号Ｓ１と監視制御結果信号Ｓ２の受信状態の情報に加えて、例えば、マスタ管理装置２やスレーブ管理装置４がキャリアセンスにより妨害波を検知した回数などでもある。キャリアセンスは、無線通信部８を受信待機状態にして自システム以外の電波が当該周波数チャネルに存在しているかどうかを調査することである。調査した結果、当該周波数チャネルが空いていれば信号を送信し、空いていなければ送信タイミングを遅らせるなどの制御を行う。【００４２】
図４は、電池システムの動作例を説明するためのテーブルである。マスタ管理装置２はスレーブ管理装置４毎、周波数チャネル毎に通信品質を管理し、それぞれに対し設けた閾値を超えた場合に、通信品質が劣化したと判定する。反射波や妨害波の環境は時間変動するため、この閾値は、直近の複数電池セル監視制御周期（例えば３２周期）における、通信品質パラメータの平均値や発生回数、発生確率で管理すると良い。また、監視制御指示信号Ｓ１に用いる周波数チャネルは、どれか１つのスレーブ管理装置４について閾値を超えて通信品質が劣化した場合に変更すると良い。電池システムでは、全電池セルを一斉に計測したり、全電池セルの計測結果を収集したりすることが重要であり、全スレーブ管理装置４と通信を成功させることが重要なためである。一方、監視制御結果信号Ｓ２に用いる周波数チャネルはスレーブ管理装置４毎に異なっていても良く、各スレーブ管理装置４に対して通信品質が劣化していない周波数チャネルを個別に選んでも良い。【００４３】
図４に示した例では、周波数チャネルｃｈ１の監視制御指示信号について受信失敗回数が閾値を超えており、周波数チャネルｃｈ１の通信品質が劣化したと判定する。通信品質が劣化した周波数チャネルｃｈ１は、次の電池セル監視制御周期において、監視制御指示信号Ｓ１に含まれる周波数チャネルの情報によって、通信品質が劣化していない他の周波数チャネルに変更される。【００４４】
なお、通信品質は、監視制御指示信号Ｓ１と監視制御結果信号Ｓ２を分けて管理しても良い。これにより、各信号の通信品質を細かく把握することができる。【００４５】
図５は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。マスタ管理装置２および各スレーブ管理装置４がキャリアセンスにより妨害波の有無を調査することができる期間を示している。マスタ管理装置２は、監視制御指示信号Ｓ１を送信後、スレーブ管理装置が電池セル計測１７を実施している間と、通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査１９を実施できる。これらの期間は、自システム内で無線通信が発生していないため、検知される電波は妨害波である。一方、スレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ１を受信後、電池セル計測１７を実施している間と、自装置以外が監視制御結果信号Ｓ２を送信している間、マスタ管理装置２が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査１９、２０を実施できる。スレーブ管理装置４が電池セル計測１７を実施している間とマスタ管理装置２が信品質管理１８を実施している間は、自システム内で無線通信が発生していないため、検知される電波は妨害波である。しかし、自装置以外が監視制御結果信号Ｓ２を送信している間に行う妨害波調査２０では、自システム内で無線通信が行われているため、監視制御結果信号Ｓ２の送信に用いていない周波数チャネルについて調査する。このようにすることで、無線通信をしていない期間についても、通信品質に関する情報を収集することができる。なお、スレーブ管理装置４は妨害波調査１９、２０における調査結果を監視制御結果信号Ｓ２に含めてマスタ管理装置２に送信する。【００４６】
図６は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。通信品質が劣化した周波数チャネルｃｈ１を通信品質が劣化していない周波数チャネルｃｈ５に変更する動作を説明する。周期Ｎにおける通信品質管理１８において、周波数チャネルｃｈ１の通信品質が、例えば、図４に示したように閾値を超えて劣化したとする。すると、マスタ管理装置２は周期Ｎ＋１における監視制御指示信号Ｓ３に含まれる周波数チャネルの情報を変更し、全スレーブ管理装置４に周波数チャネルの変更指示を送信する。【００４７】
周期Ｎ＋１における監視制御指示信号Ｓ３を受信したスレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ３に含まれる情報に基づいて、電池セル計測１７を実施し、監視制御結果信号Ｓ２をマスタ管理装置２に送信する。マスタ管理装置２は、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ２を受信することによって、全スレーブ管理装置４に周波数チャネルの変更指示が届いたことを把握する。なお、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ２が届かない場合は、次の周期において周波数チャネルの変更指示を再送し、全スレーブ管理装置４に伝達する。【００４８】
周期Ｎ＋２では、周波数チャネルの変更指示を通信シーケンスに反映し、マスタ管理装置２は新しい周波数チャネルｃｈ５を用いて監視制御指示信号Ｓ４を送信する。一方、周波数チャネルの変更指示を受け取った全スレーブ管理装置４も新しい周波数チャネルｃｈ５で受信待機し、周波数チャネルｃｈ５で送信された監視制御指示信号Ｓ４を受信する。このようにして、電池セル計測１７を継続しながら、周波数チャネルの変更を行う。【００４９】
なお、図６では周期Ｎ＋１において周波数チャネルの変更指示を送信し、周期Ｎ＋２において周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映したが、全スレーブ管理装置４への伝達を徹底するために、周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映する周期をさらに遅らせても良い。例えば、周期Ｎ＋４において周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映する場合、周波数チャネルの変更指示を周期Ｎ＋１から周期Ｎ＋３までの３周期に亘って送信する機会がある。そのため、より確実に周波数チャネルの変更指示を全スレーブ管理装置４に伝達することができる。【００５０】
図７は、電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。図６に示したように電池セル監視制御周期を繰り返し行う例を示している。まず、マスタ管理装置２は監視制御指示信号Ｓ１を全スレーブ管理装置４に送信する（Ｓ１０１）。そして、監視制御指示信号Ｓ１を受信したスレーブ管理装置４は電池セル計測１７を実施する（Ｓ１０２）。その後、スレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ２をマスタ管理装置２に送信する（Ｓ１０３）。【００５１】
各スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ２を受信したマスタ管理装置２は、図４に示したテーブルを用いるなどして各スレーブ管理装置４、各周波数チャネルの通信品質を管理する（Ｓ１０４）。その際、通信品質が劣化した周波数チャネルは、一定期間に亘って使用禁止とする。一定期間が経過した後は、その周波数チャネルを再び使用可能とする。なぜなら、時間の経過に伴って、反射波の環境が変化したり、妨害波の発生源が遠ざかったりして通信品質が良好な状態に回復している可能性が高いからである。また、こうすることによって、長期間稼動するシステムにおいて、使用可能な周波数チャネルが枯渇することも回避できる。そのため、図７（ｂ）に示すように、周波数チャネルの使用禁止期間を管理すると良い。電池セル監視制御周期が一定であれば、この周期数で一定期間をカウントダウンすると良い。例えば、通信品質が劣化したと判定されると１００周期に亘って使用禁止となる場合、図７（ｂ）の例では、周波数チャネルｃｈ１は通信品質が劣化したと判定され、使用禁止周期が１００に設定されている。周波数チャネルｃｈ２からｃｈ５までは通信品質が良好で使用可能である。周波数チャネルｃｈ６からｃｈ８は過去に通信品質が劣化したと判定されており、残っている使用禁止周期数はそれぞれ７０、１０、３０である。つまり周波数チャネルｃｈ６は３０周期前に、周波数チャネルｃｈ７は９０周期前に、周波数チャネルｃｈ８は７０周期前に通信品質が劣化したということである。なお、使用禁止周期が無くなり使用可能となった際には、通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄をクリアする。【００５２】
通信品質の管理と使用禁止周期の更新Ｓ１０４を実施した後、マスタ管理装置２は現在使用している周波数チャネルの通信品質劣化判定Ｓ１０５を実施する。通信品質が劣化した場合は、周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６を実施する。周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６は、通信品質が劣化した周波数チャネルを通信品質が劣化していない周波数チャネルに変更するもので、図８、９に示すようなものである。通信品質劣化判定Ｓ１０５において、通信品質が劣化していない場合や、周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６を実施した後、電池セル監視制御終了判定Ｓ１０７を実施する。電池セル監視制御を継続する場合は、周波数チャネル変更指示を含めた監視制御指示信号Ｓ３を生成する（Ｓ１０８）。そして、次の電池セル監視制御周期にてマスタ管理装置２は監視制御指示信号Ｓ３を送信する（Ｓ１０１）。このようにして、電池セル監視制御周期の一連の動作を繰り返す。【００５３】
図８は、電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。図７に示した周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６の例である。ここでは、監視制御指示信号に２つの周波数チャネルを用いる例について説明するが、用いる周波数チャネル数が３つ以上の場合でも、同様の考え方を適用できる。【００５４】
まず、通信品質が劣化していない周波数チャネルが２つ以上存在しているかどうかを判定する（Ｓ１０９）。例えば、図７（ｂ）の例では周波数チャネルｃｈ２からｃｈ５の４つが存在している。通信品質が劣化していない周波数チャネルが２つ以上存在する場合、現在使用している周波数チャネル２つのうち、どちらか１つが劣化したのか、２つともが劣化したのかを判定する（Ｓ１１０）。【００５５】
ステップＳ１１０において、どちらか１つの通信品質が劣化した場合は、その通信品質が劣化した周波数チャネルを、図４に示した通信品質管理テーブルを用いて、通信品質が最良の周波数チャネルに変更する（Ｓ１１２）。通信品質のパラメータは複数ある場合は、その中で優先順位をつけるなどして最良の周波数チャネルを選べば良い。例えば、受信失敗回数の優先度を高くし、妨害波検知回数の優先度を低くするなどである。受信失敗回数は通信成否に直接関わるパラメータであるため、優先度を高くすると良い。なお、通信品質が最良の周波数チャネルを現在、既に使用している場合は、その次に通信品質が良好な周波数チャネルを用いる。同じ周波数チャネルを使用すると、１つの妨害波によって同時に通信品質が劣化してしまう可能性がある。【００５６】
ステップＳ１１０において、２つとも通信品質が劣化した場合は、これら通信品質が劣化した周波数チャネル２つを、図４に示した通信品質管理テーブルを用いて、通信品質が最も良い周波数チャネル２つに変更する（Ｓ１１３）。各周波数チャネルの通信品質の順位は、ステップＳ１１２と同様である。【００５７】
ステップＳ１０９において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが２つ未満の場合、通信品質が劣化していない周波数チャネルが１つ存在するかどうかを判定する（Ｓ１１１）。通信品質が劣化していない周波数チャネルが１つ存在する場合、変更先周波数チャネルの組み合わせを、この通信品質が劣化していない周波数チャネルと、もう１つの周波数チャネルの組み合わせに変更する（Ｓ１１４）。もう１つの周波数チャネルとは、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、使用禁止周期が最短の周波数チャネルとする。使用禁止周期が最短であるということは、最も古くに通信品質が劣化したと判定された周波数チャネルであるため、時間の経過と共に、通信品質が回復している可能性が最も高いということである。なお、ここで再び使用開始される使用禁止周期が最短の周波数チャネルについては、通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。過去の通信品質データを利用すると、データが更新されるまで、毎周期、通信品質が劣化したと判定され続けてしまい、毎周期、同じアルゴリズムを実施することになり、無駄が多い。【００５８】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが存在しない場合、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、使用禁止周期が最も短い周波数チャネル２つの組み合わせに変更する（Ｓ１１５）。この場合も、ステップＳ１１４と同様に、再び使用開始される使用禁止周期が最も短い周波数チャネル２つについては、通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。【００５９】
以上のように、現在使用している周波数チャネルの通信品質が劣化した場合に、通信品質が良好な周波数チャネルに変更することで、監視制御指示信号や監視制御結果信号の通信信頼性を高く維持することができる。【００６０】
図９は、電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。図７に示した周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６の他の例である。図８との違いは、使用する周波数チャネルの周波数差を考慮して、周波数チャネルを選択することである。ここでは、監視制御指示信号に２つの周波数チャネルを用いる例について説明するが、用いる周波数チャネル数が３つ以上の場合でも、同様の考え方を適用できる。【００６１】
ステップＳ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１については、図８で説明したものと同様である。【００６２】
ステップＳ１１０において、どちらか１つの通信品質が劣化した場合は、その通信品質が劣化した周波数チャネルを変更する。変更先周波数チャネルは、もう片方の通信品質が劣化していない周波数チャネルに対して、所定の周波数以上離れた周波数チャネルのうち、通信品質が最良の周波数チャネルとする（Ｓ１１６）。所定の周波数は、想定される妨害波などによって予め規定すると良い。例えば、２．４ＧＨｚ帯の無線通信の場合、無線ＬＡＮやＺｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの規格がある。これらの中で無線ＬＡＮの占有する周波数帯域幅が最も広く、ＩＥＥＥ８０１．１１ｎの規格では最大４０ＭＨｚである。従って、変更先周波数チャネルは、もう片方の周波数チャネルに対して４０ＭＨｚ以上離れた周波数チャネルとすることが望ましい。４０ＭＨｚ以上離れた周波数チャネルを用いていれば、無線ＬＡＮシステムが電池システムの近傍で動作し妨害波が発生したとしても、２つの周波数チャネルのうち１つの周波数チャネルは妨害波の影響を受けず、通信品質が劣化しない。仮に、４０ＭＨｚ以上離れた周波数チャネルが存在しない場合には、２０ＭＨｚ以上離れた周波数チャネルを選択することが望ましい。想定される妨害波として次に占有する周波数帯域幅が広いのは、同じく無線ＬＡＮであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ／ｎの規格では２０ＭＨｚである。このように所定の周波数は、複数の基準を持つと、より通信の信頼性を高く維持できる。なお、通信品質の順位付けは、ステップＳ１１２で説明したものと同様である。【００６３】
ステップＳ１１０において、２つとも通信品質が劣化した場合は、これら通信品質が劣化した周波数チャネル２つを、通信品質が劣化していない周波数チャネルのうち、所定の周波数以上離れた周波数チャネル２つの組み合わせに変更する（Ｓ１１７）。所定の周波数以上離れた周波数チャネル２つの組み合わせが複数存在する場合には、通信品質が最も良い周波数チャネルを含む組み合わせにすると良い。所定の周波数や通信品質の順位付けは、ステップＳ１１６と同様である。【００６４】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが１つ存在する場合、変更先周波数チャネルの組み合わせを、この通信品質が劣化していない周波数チャネルと、もう１つの周波数チャネルの組み合わせに変更する（Ｓ１１８）。もう１つの周波数チャネルとは、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、通信品質が劣化していない周波数チャネルに対して所定の周波数以上離れた周波数チャネルとする。所定の周波数以上離れた周波数チャネルが複数存在する場合には、使用禁止周期が最短の周波数チャネルとする。なお、ここで再び使用開始される使用禁止周期が最短の周波数チャネルについては、Ｓ１１４などと同様に通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。【００６５】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが存在しない場合、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、所定の周波数以上離れた周波数チャネル２つの組み合わせに変更する（Ｓ１１９）。所定の周波数以上離れた周波数チャネルが複数存在する場合には、使用禁止周期が最短の周波数チャネルを含む組み合わせにすると良い。この場合も、ステップＳ１１８と同様に、再び使用開始される使用禁止周期が最も短い周波数チャネル２つについては、通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。【００６６】
以上のように、現在使用している周波数チャネルの通信品質が劣化した場合に、所定の周波数以上離れた通信品質が良好な周波数チャネルに変更することで、今後発生する可能性のある妨害波への耐性がさらに強くなり、監視制御指示信号や監視制御結果信号の通信信頼性をさらに高く維持することができる。【００６７】
図１０は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。通信品質が劣化した際には、周波数チャネルの変更以外にも様々な手段がある。図１０（ａ）は、監視制御指示信号の送信回数を変更する例である。監視制御指示信号Ｓ５の送信回数を２回から３回に増やしている。送信回数を増やすことで、通信失敗確率を低減する。このとき、監視制御指示信号Ｓ５ａ、Ｓ５ｂ、Ｓ５ｃは互いに異なる周波数チャネルを用いて送信しても良いし、増やした監視制御指示信号Ｓ５ｃは監視制御指示信号Ｓ５ａ、Ｓ５ｂのいずれかと同じ周波数チャネルでも良い。また、電池セル計測１７の実施タイミングは、各監視制御指示信号Ｓ５との時間差Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５により指示する。こうすることにより、送信回数を増やしても電池セル計測１７の実施タイミングの同時性を保つことができる。【００６８】
図１０（ｂ）は、監視制御指示信号の送信タイミングを変更する例である。監視制御指示信号Ｓ６の送信タイミングを元のタイミングよりも遅らせている。監視制御指示信号Ｓ６の送信タイミングを、妨害波の発生タイミングと衝突している現状のタイミングから変更することにより、妨害波の発生タイミングを避けることができる。また、図５に示した妨害波調査１９、２０により妨害波の発生タイミングを把握している場合には、より確実に、妨害波の発生タイミングを避けるように監視制御指示信号Ｓ６の送信タイミングを変更することができる。これは、妨害波の発生源が周期的に動作する場合に有効である。このとき、監視制御指示信号Ｓ６ａ、Ｓ６ｂの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、電池セル計測１７の実施タイミングは、各監視制御指示信号Ｓ６との時間差Ｔ６、Ｔ７により指示する。また、図１０（ａ）に示した送信回数の変更と併せて実施しても良い。【００６９】
図１０（ｃ）は、監視制御指示信号の送信電力を変更する例である。監視制御指示信号Ｓ７の送信電力をそれまでよりも増やしている。これにより、反射波によって低下した受信信号強度を強めることができる。また、妨害波が発生しても、信号と妨害波の電力比を大きくすることで、受信成功確率を高めることができる。このとき、監視制御指示信号Ｓ７ａ、Ｓ７ｂの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、電池セル計測１７の実施タイミングは、各監視制御指示信号Ｓ７との時間差Ｔ１、Ｔ２により指示する。また、図１０（ａ）、（ｂ）に示した送信回数の変更や送信タイミングの変更と併せて実施しても良い。【００７０】
図１０（ｄ）は、監視制御指示信号の符号長や変調方式、通信速度を変更する例である。監視制御指示信号Ｓ８の符号長を長くしたり、変調方式を例えば４値変調から２値変調に下げたり、通信速度を下げたりしている。これらにより、１ビットを表現するのに用いる信号電力を増やすことで、送信電力を増やした場合と同様の効果が得られる。また、誤り訂正符号を長くすれば、誤り訂正能力が高まり、受信成功確率を高めることができる。このとき、監視制御指示信号Ｓ８ａ、Ｓ８ｂの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、電池セル計測１７の実施タイミングは、各監視制御指示信号Ｓ８との時間差Ｔ８、Ｔ９により指示する。また、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した送信回数の変更や送信タイミングの変更、送信電力の変更と併せて実施しても良い。【００７１】
図１１は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。予め設定した周波数チャネルのホッピングパターンに従い、監視制御周期毎に周波数チャネルをホッピングする例である。ここでは、１つの電池セル監視制御周期に２つの周波数チャネルを用いる例を示すが、３つ以上の周波数チャネルを用いる場合も同様の考え方を適用できる。【００７２】
マスタ管理装置２とスレーブ管理装置４は、予め、それぞれの記録部１１と１６に周波数チャネルホッピングパターンを記録しておく。電池システムの起動時にマスタ管理装置２とスレーブ管理装置４の間で同期を取り、通信を開始するとともに周波数チャネルを記録部１１と１６に記録しておいた周波数チャネルホッピングパターンに従いホッピングする。例えば、１つの電池セル監視制御周期に監視制御指示信号を２つの周波数チャネルを用いて送信するシステムにおいて、図１１（ｂ）に示したテーブルのようにホッピングパターン１から８までを繰り返し用いる場合について説明する。【００７３】
各ホッピングパターンは１つの電池セル監視制御周期に用いる周波数チャネルのペアで構成される。ある電池セル監視制御周期において、ホッピングパターン１の周波数チャネルペアを用いる場合、監視制御指示信号Ｓ１ａは周波数チャネルｃｈ１を用いて送信され、監視制御指示信号Ｓ１ｂは周波数チャネルｃｈ２を用いて送信される。スレーブ管理装置４もホッピングパターン１の周波数チャネルｃｈ１で受信動作した後、予め指示された通信タイミングの情報に従い、周波数チャネルｈ２で受信動作する。【００７４】
スレーブ管理装置４は監視制御指示信号Ｓ１の指示に従って電池セル計測１７を実施し、監視制御結果信号Ｓ２を、周波数チャネルｃｈ１を用いて送信する。その後、マスタ管理装置２は通信品質管理１８を実施し、周波数チャネルｃｈ１、ｃｈ２について通信品質管理テーブルと使用禁止周期を更新し、必要に応じて周波数チャネル変更アルゴリズムを実施する。これら一連の動作は図７に示した例と同様である。周波数チャネルを変更した場合は、図６に示したように、次回以降の電池セル監視制御周期における監視制御指示信号Ｓ１にて周波数チャネル変更指示をスレーブ管理装置４に伝達する。【００７５】
次の電池セル監視制御周期では、ホッピングパターン２の周波数チャネルペアを用い、マスタ管理装置２は、監視制御指示信号Ｓ９ａを周波数チャネルｃｈ３で、監視制御指示信号Ｓ９ｂを周波数チャネルｃｈ４で送信する。スレーブ管理装置４も周波数チャネルｃｈ３と周波数チャネルｃｈ４で受信動作し、監視制御指示信号Ｓ９を受信する。【００７６】
図１２は、電池システムの動作例を説明するためのテーブルである。図４に示した例との違いは、周波数チャネル毎に通信品質を管理するか、ホッピングパターン毎に通信品質を管理するかである。電池セル監視制御周期よりも長い周期で妨害波が発生する場合など、通信タイミングによって妨害波の影響が異なる場合は、ホッピングパターン毎に管理すると良い。周波数チャネルホッピングを行う電池システムの場合は、図４と図１２のいずれの例も適用できる。【００７７】
図１３Ａは、電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。図７に示した周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６の、周波数チャネルホッピングを行う場合の例である。ここでは、１つのホッピングパターンで２つの周波数チャネルを用いる場合について説明するが、３つ以上の周波数チャネルを用いる場合についても、同様の考え方を適用できる。なお、周波数チャネルホッピングを行う場合においても、図８と図９で説明した周波数チャネル変更アルゴリズムを適用することができる。【００７８】
ステップＳ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１については、図８で説明したものと同様である。【００７９】
ステップＳ１１０において、どちらか１つの通信品質が劣化した場合は、その通信品質が劣化した周波数チャネルを変更する。変更先周波数チャネルは、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルとする（Ｓ１２０）。最も使用回数の少ない周波数チャネルが複数存在する場合は、通信品質が最良の周波数チャネルとする。通信品質の順位付けはステップＳ１１２と同様である。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００８０】
ステップＳ１１０において、２つとも通信品質が劣化した場合は、これら通信品質が劣化した周波数チャネル２つを、通信品質が劣化していない周波数チャネルのうち、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネル２つの組み合わせに変更する（Ｓ１２１）。最も使用回数の少ない周波数チャネルが３つ以上存在する場合には、通信品質が最も良い周波数チャネル２つの組み合わせにすると良い。通信品質の順位付けは、ステップＳ１１２と同様である。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００８１】
図１２と図１３Ｂの（ａ）から（ｅ）を用いて、上記の周波数チャネル変更の例を説明する。図１３Ｂ（ａ）に示すように、周波数チャネルｃｈ２からｃｈ５の４つが通信品質良好である。ある電池セル監視制御周期において、ホッピングパターン１を用い、通信品質管理１８を実施した結果、図１２に示すようにホッピングパターン１ａの通信品質が劣化した。ホッピングパターン１ａでは周波数チャネルｃｈ１を用いており、この周波数チャネルを変更する。この場合、周波数チャネルｃｈ１を、通信品質が劣化していない周波数チャネルｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４、ｃｈ５のうち、図１３Ｂ（ｂ）に示すように最も使用回数が少ない周波数チャネルｃｈ５に変更する。変更後のホッピングパターンは図１３Ｂ（ｃ）のようになる。ここで、周波数チャネルｃｈ１を使用している他のホッピングパターンをも同時に変更しても良い。図１３Ｂ（ｄ）に示すように周波数チャネルｃｈ１は、ホッピングパターン１の他に、ホッピングパターン５でも使用されている。そこで、ホッピングパターン５についても周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６を実施し、通信品質が劣化していない周波数チャネルのうち、最も使用回数の少ない周波数チャネルｃｈ５に変更する。変更後のホッピングパターンは図１３Ｂ（ｅ）のようになる。このように、周波数チャネルホッピングパターンを変更することで、通信品質の劣化を回避することができる。【００８２】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが１つ存在する場合、変更先周波数チャネルの組み合わせを、この通信品質が劣化していない周波数チャネルと、もう１つの周波数チャネルの組み合わせに変更する（Ｓ１２２）。もう１つの周波数チャネルとは、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルとする。最も使用回数の少ない周波数チャネルが複数存在する場合には、使用禁止周期が最短の周波数チャネルとする。なお、ここで再び使用開始される使用禁止周期が最短の周波数チャネルについては、ステップＳ１１４などと同様に通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００８３】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが存在しない場合、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネル２つの組み合わせに変更する（Ｓ１２３）。最も使用回数の少ない周波数チャネルが３つ以上存在する場合には、使用禁止周期が最も短い周波数チャネル２つの組み合わせにすると良い。この場合も、ステップＳ１２２と同様に、再び使用開始される使用禁止周期が最も短い周波数チャネル２つについては、通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００８４】
以上のように、現在使用している周波数チャネルホッピングパターンの通信品質が劣化した場合に、通信品質が良好な周波数チャネルにホッピングパターンを変更することで、監視制御指示信号や監視制御結果信号の通信信頼性を高く維持することができる。また、使用回数の少ない周波数チャネルに変更することで、ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ることを防ぐことができる。ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ると、１つの妨害波の発生によって、多くのホッピングパターンの通信品質が劣化してしまう可能性がある。これを回避し、今後発生する可能性のある妨害波への耐性を強く維持することができる。【００８５】
図１４は、電池システムの動作例を説明するためのフローチャートである。図７に示した周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０６の、周波数チャネルホッピングを行う場合の例である。図１３Ａとの違いは、使用する周波数チャネルの周波数差を考慮して、周波数チャネルを選択することである。ここでは、１つのホッピングパターンで２つの周波数チャネルを用いる場合について説明するが、３つ以上の周波数チャネルを用いる場合についても、同様の考え方を適用できる。【００８６】
ステップＳ１０９、Ｓ１１０、Ｓ１１１については、図８で説明したものと同様である。【００８７】
ステップＳ１１０において、どちらか１つの通信品質が劣化した場合は、その通信品質が劣化した周波数チャネルを変更する。変更先周波数チャネルの候補として、まず、もう片方の通信品質が劣化していない周波数チャネルに対して、所定の周波数以上離れた周波数チャネルを抽出する（Ｓ１２４）。抽出した周波数チャネルのうち、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルを変更先周波数チャネルとする（Ｓ１２８）。最も使用回数の少ない周波数チャネルが複数存在する場合は、通信品質が最良の周波数チャネルとする。所定の周波数は、ステップＳ１１６と同様である。通信品質の順位付けはステップＳ１１２と同様である。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００８８】
ステップＳ１１０において、２つとも通信品質が劣化した場合は、これら通信品質が劣化した周波数チャネル２つの組み合わせを変更する。変更先周波数チャネルの組み合わせの候補として、通信品質が劣化していない周波数チャネルのうち、所定の周波数以上離れた周波数チャネルの組み合わせを抽出する（Ｓ１２５）。抽出した周波数チャネルの組み合わせのうち、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルを含む組み合わせを変更先周波数チャネルの組み合わせとする（Ｓ１２９）。最も使用回数の少ない周波数チャネルを含む組み合わせが複数存在する場合は、組み合わせた周波数チャネルの使用回数の合計が最も少ない組み合わせとする。この組み合わせも複数存在する場合は、通信品質が最も良い周波数チャネルを含む組み合わせにする。所定の周波数は、ステップＳ１１６と同様である。通信品質の順位付けはステップＳ１１２と同様である。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００８９】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが１つ存在する場合、変更先周波数チャネルの組み合わせを、この通信品質が劣化していない周波数チャネルと、もう１つの周波数チャネルの組み合わせに変更する。もう１つの周波数チャネルの候補として、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、通信品質が劣化していない周波数チャネルに対して所定の周波数以上離れた周波数チャネルを抽出する（Ｓ１２６）。抽出した周波数チャネルのうち、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルをもう１つの周波数チャネルとする（Ｓ１３０）。最も使用回数の少ない周波数チャネルが複数存在する場合は、使用禁止周期が最短の周波数チャネルとする。所定の周波数は、ステップＳ１１６と同様である。なお、ここで再び使用開始される使用禁止周期が最短の周波数チャネルについては、ステップＳ１１４などと同様に通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００９０】
ステップＳ１１１において、通信品質が劣化していない周波数チャネルが存在しない場合、通信品質が劣化したと判定されている周波数チャネルのうち、所定の周波数以上離れた周波数チャネル２つの組み合わせに変更する。変更先周波数チャネルの組み合わせ候補として、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルを含む、所定の周波数以上離れた周波数チャネル２つの組み合わせを抽出する（Ｓ１２７）。抽出した組み合わせのうち、組み合わせた周波数チャネルの使用回数の合計が最も少ない組み合わせを変更先周波数チャネルの組み合わせとする（Ｓ１３１）。この組み合わせが複数存在する場合は、使用禁止周期が最短の周波数チャネルを含む組み合わせにする。所定の周波数は、ステップＳ１１６と同様である。なお、ここで再び使用開始される使用禁止周期が最短の周波数チャネルについては、ステップＳ１１４などと同様に通信品質管理テーブルの当該周波数チャネルの欄を一度クリアする。また、周波数チャネルを変更したホッピングパターンについては、通信品質管理テーブルの当該ホッピングパターンの欄を一度クリアする。【００９１】
以上のように、現在使用している周波数チャネルホッピングパターンの通信品質が劣化した場合に、所定の周波数以上離れた通信品質が良好な周波数チャネルにホッピングパターンを変更することで、今後発生する可能性のある妨害波への耐性がさらに強くなり、監視制御指示信号や監視制御結果信号の通信信頼性をさらに高く維持することができる。また、使用回数の少ない周波数チャネルに変更することで、ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ることを防ぐことができる。これにより、今後発生する可能性のある妨害波への耐性をさらに強く維持することができる。【００９２】
図１５は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。監視制御指示信号Ｓ１０は、複数の電池セル計測２１、２２、２３の計測内容と計測タイミングを含み、各スレーブ管理装置４は監視制御指示信号Ｓ１０に従って電池セル計測２１、２２、２３を一斉に実施する。電池セル計測２１、２２、２３の実施タイミングは、監視制御指示信号Ｓ１０ａ、Ｓ１０ｂとの時間差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３により指示される。このように一度の監視制御指示信号Ｓ１０によって、複数の電池セル計測を行うことも可能である。これにより無線通信の回数を低減できる。しかし、監視制御指示信号と電池セル計測の時間差が拡大すると、その分、計測タイミング誤差も拡大するため、許容される計測タイミング誤差の範囲内で電池セル計測回数を増やすと良い。【００９３】
図１６は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。スレーブ管理装置４が電池セル計測２４の実施中に監視制御結果信号Ｓ１２を送信する例である。電池セル計測２４を行う電池セル監視制御６と、監視制御結果信号Ｓ１２を送信する無線通信部８が同時に動作可能であったり、同時に制御部７によって制御可能であったりする場合に有効である。この通信シーケンスを用いる場合、電池セル監視制御周期Ｍにおいて送信する監視制御結果信号Ｓ１２は、電池セル監視制御周期Ｍにおける電池セル計測２４の結果を含まない。電池セル監視制御周期Ｍ−１における電池セル計測２４の結果を含む。電池セル監視制御周期Ｍにおける電池セル計測２４の結果は、電池セル監視制御周期Ｍ＋１において送信する監視制御結果信号Ｓ１２に含める。こうすることにより、電池セル計測２４の期間と監視制御結果信号Ｓ１２の送信期間を重複させることができるため、より短い周期で電池セルの監視制御を行うことができる。【００９４】
以上、本実施例に係る電池システムの構成を適用すれば、監視制御指示信号を複数回、異なる周波数を用いて送信することにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号を確実に伝達することが可能になる。これにより、各電池セルを一斉に計測することが可能になる。【００９５】
また、監視制御指示信号と電池セル計測の時間差によって計測タイミングを指示することにより、高い同時性で各電池セルを一斉に計測することが可能になる。【００９６】
また、無線通信をしていない期間に妨害波の調査を行うことにより、妨害波による通信品質の劣化をより早く、正確に検知することが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【００９７】
また、反射波や妨害波により使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、電池セルの一斉計測を継続しながら、通信品質の良好な周波数チャネルに変更することが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【００９８】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、所定の周波数以上離れた周波数チャネルに変更することで、今後発生する可能性のある妨害波への耐性を維持することが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【００９９】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、監視制御指示信号の送信回数を増やしたり、送信タイミングをずらしたり、送信電力を高めたり、拡散符号や誤り訂正符号を長くしたり、変調方式を下げたり、通信速度を下げたりすることが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【０１００】
また、周波数チャネルホッピングを併せて実施することにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【０１０１】
また、あるホッピングパターンで用いている周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、使用回数の少ない周波数チャネルに変更することで、ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ることを防ぐことが可能になる。これにより、反射波や妨害波への耐性を維持し、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【０１０２】
また、周波数チャネルの通信品質管理において、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間使用禁止とし、一定期間の経過後には、古い通信品質情報を消去し再び使用可能とすることで、使用可能な周波数チャネルが枯渇することを防ぐことが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置に対して電池セルの監視制御指示信号をより確実に伝達することが可能になる。【０１０３】
また、１つの監視制御指示信号に複数の電池セル計測内容と計測タイミングを含ませることで、無線通信回数を低減し、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０１０４】
また、監視制御結果信号の送信期間と電池セル計測期間を重複させ、監視制御結果信号には前周期の電池セル計測結果を含ませることで、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。
【実施例２】
【０１０５】
本実施例でも、複数の電池を監視制御する電池システムを、図面を参照しながら説明する。実施例１では監視制御指示信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信する例を説明したが、本実施例では監視制御結果信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信する例を説明する。なお、実施例１と同様の構成や機能については説明を省略する。【０１０６】
図１７は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。マスタ管理装置２は全スレーブ管理装置４へ監視制御指示信号Ｓ１３をブロードキャスト送信し、各スレーブ管理装置４は受信した監視制御指示信号Ｓ１３に基づいて電池セル計測１７を実施し、その後、監視制御結果信号Ｓ１４をマスタ管理装置２へユニキャスト送信し、マスタ管理装置２は受信した監視制御結果信号Ｓ１４に基づいて通信品質管理１８を実施する。この一連の動作を１周期として繰り返し電池セルの計測と通信品質の管理を行う動作例である。【０１０７】
マスタ管理装置２は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、監視制御指示信号Ｓ１３を送信する。各スレーブ管理装置４は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルを用いて受信待機し、監視制御指示信号Ｓ１３を受信する。監視制御指示信号Ｓ１３は周波数チャネルｃｈ１を用いて送信される。監視制御指示信号Ｓ１３は、電池セルの計測内容と計測タイミング、無線通信タイミング、周波数チャネルを指示する信号である。計測タイミングは、実施例１と同様に、監視制御指示信号Ｓ１３と電池セル計測１７の時間差Ｔ１により指示されると良い。【０１０８】
スレーブ管理装置４は監視制御指示信号Ｓ１３の受信により得た計測内容と計測タイミングに基づいて、電池セル計測１７を実施する。なお、スレーブ管理装置４は、電池セル監視制御周期毎の監視制御指示信号Ｓ１３の受信タイミングと、自装置で制御している電池セル監視制御周期毎の受信待機開始タイミングとの時間差を計測し、マスタ管理装置２と自装置との間の基準クロック信号の周波数差を検知して、これに基づいてＴ１の情報を補正して電池セル計測１７の実施タイミングを決定しても良い。同様に、監視制御指示信号Ｓ１３の受信待機期間や監視制御結果信号Ｓ４の送信タイミングを補正しても良い。【０１０９】
電池セル計測１７を実施した後、各スレーブ管理装置４は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルもしくは、先に受信した監視制御指示信号Ｓ１３により指示された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、監視制御結果信号Ｓ１４を送信する。１つ目のスレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ１４ａとＳ１４ｃを、２つ目のスレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ１４ｂとＳ１４ｄを送信する。マスタ管理装置２は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルもしくは、先に送信した監視制御指示信号Ｓ１３により指示した通信タイミングと周波数チャネルを用いて受信待機し、監視制御結果信号Ｓ１４を受信する。例えば、各スレーブ管理装置４は、各装置のＩＤに応じた互いに異なるタイミングで、周波数チャネルｃｈ１とｃｈ２を用いて、監視制御結果信号Ｓ１４を送信する。マスタ管理装置２は、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ１４の受信が期待される期間、周波数チャネルｃｈ１とｃｈ２で受信待機を継続する。なお、監視制御結果信号Ｓ１４については、必ずしも全スレーブ管理装置４が同じ周波数チャネルの組み合わせを用いる必要はない。また、監視制御指示信号Ｓ１３と同じ周波数チャネルを用いなくても良い。このように、監視制御結果信号Ｓ１４を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信することにより、反射波や妨害波により通信品質が劣化した際にも信頼性の高い無線通信を継続することができる。例えば、周波数チャネルｃｈ１が妨害波により通信品質が劣化した場合、監視制御結果信号Ｓ１４ａとＳ１４ｂの受信を失敗する可能性は高いが、監視制御結果信号Ｓ１４ｃとＳ１４ｄの受信を失敗する可能性は低いままであるため、確実に電池セルの計測結果を収集することができる。【０１１０】
マスタ管理装置２は全スレーブ管理装置４から収集した監視制御指示信号Ｓ１３の受信状態の情報と、監視制御結果信号Ｓ１４の受信状態の情報を基に、通信品質管理１８を実施する。通信品質はスレーブ管理装置４毎、周波数チャネル毎に異なるため、個別に管理する。【０１１１】
図１８は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。通信品質が劣化した周波数チャネルｃｈ２を通信品質が劣化していない周波数チャネルｃｈ５に変更する動作を説明する。周期Ｎにおける通信品質管理１８において、周波数チャネルｃｈ２の通信品質が劣化したとする。すると、マスタ管理装置２は周期Ｎ＋１における監視制御指示信号Ｓ１５に含まれる周波数チャネルの情報を変更し、全スレーブ管理装置４に周波数チャネルの変更指示を送信する。【０１１２】
周期Ｎ＋１における監視制御指示信号Ｓ１５を受信したスレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ１５に含まれる情報に基づいて、電池セル計測１７を実施し、監視制御結果信号Ｓ１４をマスタ管理装置２に送信する。マスタ管理装置２は、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ１４を受信することによって、全スレーブ管理装置４に周波数チャネルの変更指示が届いたことを把握する。なお、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ１４が届かない場合は、次の周期において周波数チャネルの変更指示を再送し、全スレーブ管理装置４に伝達する。【０１１３】
周期Ｎ＋２では、周波数チャネルの変更指示を通信シーケンスに反映し、スレーブ管理装置４は周波数チャネルｃｈ１と新しい周波数チャネルｃｈ５を用いて監視制御結果信号Ｓ１６を送信する。このようにして、電池セル計測１７を継続しながら、周波数チャネルの変更を行う。【０１１４】
なお、図１８では周期Ｎ＋１において周波数チャネルの変更指示を送信し、周期Ｎ＋２において周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映したが、全スレーブ管理装置４への伝達を徹底するために、周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映する周期をさらに遅らせても良い。【０１１５】
図１９は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。通信品質が劣化した際には、実施例１と同様に、周波数チャネルの変更以外にも様々な手段がある。図１９（ａ）は監視制御結果信号の送信回数を変更する例である。監視制御結果信号Ｓ１７の送信回数を２回から３回に増やしている。このとき、監視制御結果信号Ｓ１７ａ、Ｓ１７ｃ、Ｓ１７ｅは互いに異なる周波数チャネルを用いて送信すると良い。【０１１６】
図１９（ｂ）は、監視制御結果信号の送信タイミングを変更する例である。監視制御結果信号Ｓ１８の送信タイミングを元のタイミングよりも遅らせている。これは、妨害波の発生源が周期的に動作する場合に有効である。このとき、監視制御結果信号Ｓ１８ａ、Ｓ１８ｃの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、図１９（ａ）に示した送信回数の変更と併せて実施しても良い。【０１１７】
図１９（ｃ）は、監視制御結果信号の送信電力を変更する例である。監視制御結果信号Ｓ１９の送信電力をそれまでよりも増やしている。これにより、反射波によって低下した受信信号強度を強めることができる。また、妨害波が発生しても、信号と妨害波の電力比を大きくすることで、受信成功確率を高めることができる。このとき、監視制御結果信号Ｓ１９ａ、Ｓ１９ｃの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、図１９（ａ）、（ｂ）に示した送信回数の変更や送信タイミングの変更と併せて実施しても良い。【０１１８】
図１９（ｄ）は、監視制御結果信号の符号長や変調方式、通信速度を変更する例である。監視制御結果信号Ｓ２０の符号長を長くしたり、変調方式を例えば４値変調から２値変調に下げたり、通信速度を下げたりしている。これらにより、１ビットを表現するのに用いる信号電力を増やすことで、送信電力を増やした場合と同様の効果が得られる。また、誤り訂正符号を長くすれば、誤り訂正能力が高まり、受信成功確率を高めることができる。このとき、監視制御結果信号Ｓ２０ａ、Ｓ２０ｃの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した送信回数の変更や送信タイミングの変更、送信電力の変更と併せて実施しても良い。【０１１９】
本実施例においても、実施例１と同様に、周波数チャネルをホッピングして用いることができる。【０１２０】
本実施例においても、実施例１と同様に、マスタ管理装置２はスレーブ管理装置４毎、周波数チャネル毎に通信品質を管理し、それぞれに対し設けた閾値を超えた場合に、通信品質が劣化したと判定する。また、周波数チャネルをホッピングして用いる場合には、マスタ管理装置２は、ホッピングパターン毎に通信品質を管理しても良い。【０１２１】
本実施例においても、実施例１と同様に、マスタ管理装置２は、監視制御指示信号Ｓ１３を送信後、スレーブ管理装置４が電池セル計測１７を実施している間と、自装置が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査を実施できる。また、スレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ１３を受信後、電池セル計測１７を実施している間と、自装置以外が監視制御結果信号Ｓ１４を送信している間、マスタ管理装置２が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査を実施できる。【０１２２】
本実施例においても、実施例１と同様に、電池セル監視制御周期を繰り返し実施できる。マスタ管理装置２は、各スレーブ管理装置４、各周波数チャネルの通信品質を管理し、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間に亘って使用禁止とする。使用禁止となった周波数チャネルについては、一定期間が経過した後に、再び使用可能とする。そして、周波数チャネルの通信品質劣化判定を実施し、周波数チャネル変更アルゴリズムを実施する。【０１２３】
本実施例においても、実施例１と同様に、周波数チャネル変更アルゴリズムにおいて、通信品質が劣化した周波数チャネルを通信品質が良好な周波数チャネルに変更したり、所定の周波数以上離れた周波数チャネルの組み合わせに変更したり、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルに変更したりすることができる。【０１２４】
本実施例においても、実施例１と同様に、監視制御指示信号は、複数の電池セル計測の計測内容と計測タイミングを含むことができる。【０１２５】
本実施例においても、実施例１と同様に、スレーブ管理装置は、電池セル計測の実施期間中に監視制御結果信号を送信することができる。【０１２６】
以上、本実施例に係る電池システムの構成を適用すれば、監視制御結果信号を複数回、異なる周波数を用いて送信することにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果を確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。これにより、各電池セルの監視制御結果を欠けることなく収集し、各電池セルの電池状態のばらつきを把握することができる。【０１２７】
また、監視制御指示信号と電池セル計測の時間差によって計測タイミングを指示することにより、高い同時性で各電池セルを一斉に計測することが可能になる。【０１２８】
また、無線通信をしていない期間に妨害波の調査を行うことにより、妨害波による通信品質の劣化をより早く、正確に検知することが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１２９】
また、反射波や妨害波により使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、電池セルの一斉計測を継続しながら、通信品質の良好な周波数チャネルに変更することが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１３０】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、所定の周波数以上離れた周波数チャネルに変更することで、今後発生する可能性のある妨害波への耐性を維持することが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１３１】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、監視制御結果信号の送信回数を増やしたり、送信タイミングをずらしたり、送信電力を高めたり、拡散符号や誤り訂正符号を長くしたり、変調方式を下げたり、通信速度を下げたりすることが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１３２】
また、周波数チャネルホッピングを併せて実施することにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１３３】
また、あるホッピングパターンで用いている周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、使用回数の少ない周波数チャネルに変更することで、ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ることを防ぐことが可能になる。これにより、反射波や妨害波への耐性を維持し、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１３４】
また、周波数チャネルの通信品質管理において、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間使用禁止とし、一定期間の経過後には、古い通信品質情報を消去し再び使用可能とすることで、使用可能な周波数チャネルが枯渇することを防ぐことが可能になる。これにより、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をより確実にマスタ管理装置に伝達することが可能になる。【０１３５】
また、１つの監視制御指示信号に複数の電池セル計測内容と計測タイミングを含ませることで、無線通信回数を低減し、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０１３６】
また、監視制御結果信号の送信期間と電池セル計測期間を重複させ、監視制御結果信号には前周期の電池セル計測結果を含ませることで、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０１３７】
また、実施例１と組み合わせて実施することも可能である。
【実施例３】
【０１３８】
本実施例でも、複数の電池を監視制御する電池システムを、図面を参照しながら説明する。本実施例では監視制御指示信号と監視制御結果信号をそれぞれ複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信する例を説明する。なお、実施例１や実施例２と同様の構成や機能については説明を省略する。【０１３９】
図２０は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。マスタ管理装置２は全スレーブ管理装置４へ監視制御指示信号Ｓ２１をブロードキャスト送信し、各スレーブ管理装置４は受信した監視制御指示信号Ｓ２１に基づいて電池セル計測１７を実施し、その後、監視制御結果信号Ｓ２２をマスタ管理装置２へユニキャスト送信し、マスタ管理装置２は受信した監視制御結果信号Ｓ２２に基づいて通信品質管理１８を実施する。この一連の動作を１周期として繰り返し電池セルの計測と通信品質の管理を行う動作例である。【０１４０】
予め設定された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、マスタ管理装置２は監視制御指示信号Ｓ２１ａとＳ２１ｂを送信し、各スレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ２２を送信する。監視制御指示信号Ｓ２１ａとＳ２１ｂに含まれる計測タイミングは、監視制御指示信号Ｓ２１と電池セル計測１７の時間差Ｔ１、Ｔ２により指示されると良い。【０１４１】
スレーブ管理装置４は、電池セル監視制御周期毎の監視制御指示信号Ｓ２１ａとＳ２１ｂの受信タイミング差や電池セル監視制御周期を計測し、マスタ管理装置２と自装置との間の基準クロック信号の周波数差を検知してもよい。これにより、Ｔ１やＴ２の情報を補正して電池セル計測１７の実施タイミングを高精度に決定することができる。同様に、監視制御指示信号Ｓ１３の受信待機期間や監視制御結果信号Ｓ４の送信タイミングを補正しても良い。【０１４２】
電池セル計測１７を実施した後、各スレーブ管理装置４は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルもしくは、先に受信した監視制御指示信号Ｓ２１により指示された通信タイミングと周波数チャネルを用いて、監視制御結果信号Ｓ２２を送信する。１つ目のスレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ２２ａとＳ２２ｃを、２つ目のスレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ２２ｂとＳ２２ｄを送信する。マスタ管理装置２は、予め設定された通信タイミングと周波数チャネルもしくは、先に送信した監視制御指示信号Ｓ２１により指示した通信タイミングと周波数チャネルを用いて受信待機し、監視制御結果信号Ｓ２２を受信する。監視制御指示信号Ｓ２１と監視制御結果信号Ｓ２２に用いる周波数チャネルは必ずしも同じである必要はない。また、各スレーブ管理装置４の送信する監視制御結果信号Ｓ２２に用いる周波数チャネルは必ずしも同じである必要はない。【０１４３】
監視制御指示信号Ｓ２１と監視制御結果信号Ｓ２２の両方を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信することにより、反射波や妨害波により通信品質が劣化した際にも信頼性の高い無線通信を継続することができる。例えば、周波数チャネルｃｈ１が妨害波により通信品質が劣化した場合、監視制御指示信号Ｓ２１ａと監視制御結果信号Ｓ２２ａとＳ２２ｂの受信を失敗する可能性は高いが、監視制御指示信号Ｓ２１ｂと監視制御結果信号Ｓ２２ｃとＳ２２ｄの受信を失敗する可能性は低いままであるため、確実に電池セルの監視制御指示を各スレーブ管理装置４に伝達でき、各スレーブ管理装置４から計測結果を収集することができる。【０１４４】
図２１は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。通信品質が劣化した周波数チャネルｃｈ１を通信品質が劣化していない周波数チャネルｃｈ５に変更する動作を説明する。周期Ｎにおける通信品質管理１８において、周波数チャネルｃｈ１の通信品質が劣化したとする。すると、マスタ管理装置２は周期Ｎ＋１における監視制御指示信号Ｓ２３に含まれる周波数チャネルの情報を変更し、全スレーブ管理装置４に周波数チャネルの変更指示を送信する。【０１４５】
周期Ｎ＋１における監視制御指示信号Ｓ２３を受信したスレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ２３に含まれる情報に基づいて、電池セル計測１７を実施し、監視制御結果信号Ｓ２２をマスタ管理装置２に送信する。マスタ管理装置２は、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ２２を受信することによって、全スレーブ管理装置４に周波数チャネルの変更指示が届いたことを把握する。なお、全スレーブ管理装置４から監視制御結果信号Ｓ２２が届かない場合は、次の周期において周波数チャネルの変更指示を再送し、全スレーブ管理装置４に伝達する。【０１４６】
周期Ｎ＋２では、周波数チャネルの変更指示を通信シーケンスに反映し、周波数チャネルｃｈ２と新しい周波数チャネルｃｈ５を用いて、マスタ管理装置２は監視制御指示信号Ｓ２４を、スレーブ管理装置４は監視制御結果信号Ｓ２５を送信する。このようにして、電池セル計測１７を継続しながら、周波数チャネルの変更を行う。【０１４７】
なお、図２１では周期Ｎ＋１において周波数チャネルの変更指示を送信し、周期Ｎ＋２において周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映したが、全スレーブ管理装置４への伝達を徹底するために、周波数チャネルの変更を通信シーケンスに反映する周期をさらに遅らせても良い。【０１４８】
図２２は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。通信品質が劣化した際には、周波数チャネルの変更以外にも様々な手段がある。図２２（ａ）は監視制御指示信号と監視制御結果信号の送信回数を変更する例である。監視制御指示信号Ｓ２６と監視制御結果信号Ｓ２７の送信回数をそれぞれ２回から３回に増やしている。このとき、監視制御指示信号Ｓ２６ａ、Ｓ２６ｂ、Ｓ２６ｃや監視制御結果信号Ｓ２７ａ、Ｓ２７ｃ、Ｓ２７ｅは互いに異なる周波数チャネルを用いて送信すると良い。【０１４９】
図２２（ｂ）は、監視制御指示信号と監視制御結果信号の送信タイミングを変更する例である。監視制御指示信号Ｓ２８と監視制御結果信号Ｓ２９の送信タイミングを元のタイミングよりも遅らせている。これは、妨害波の発生源が周期的に動作する場合に有効である。このとき、監視制御指示信号Ｓ２８ａ、Ｓ２８ｂと監視制御結果信号Ｓ２９ａ、Ｓ２９ｃの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、図２２（ａ）に示した送信回数の変更と併せて実施しても良い。【０１５０】
図２２（ｃ）は、監視制御指示信号と監視制御結果信号の送信電力を変更する例である。監視制御指示信号Ｓ３０と監視制御結果信号Ｓ３１の送信電力をそれまでよりも増やしている。これにより、反射波によって低下した受信信号強度を強めることができる。また、妨害波が発生しても、信号と妨害波の電力比を大きくすることで、受信成功確率を高めることができる。このとき、監視制御指示信号Ｓ３０ａ、Ｓ３０ｂと監視制御結果信号Ｓ３１ａ、Ｓ３１ｃの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、図２２（ａ）、（ｂ）に示した送信回数の変更や送信タイミングの変更と併せて実施しても良い。【０１５１】
図２２（ｄ）は、監視制御指示信号と監視制御結果信号の符号長や変調方式、通信速度を変更する例である。監視制御指示信号Ｓ３２と監視制御結果信号Ｓ３３の符号長を長くしたり、変調方式を例えば４値変調から２値変調に下げたり、通信速度を下げたりしている。これらにより、１ビットを表現するのに用いる信号電力を増やすことで、送信電力を増やした場合と同様の効果が得られる。また、誤り訂正符号を長くすれば、誤り訂正能力が高まり、受信成功確率を高めることができる。このとき、監視制御指示信号Ｓ３２ａ、Ｓ３２ｂと監視制御結果信号Ｓ３３ａ、Ｓ３３ｃの周波数チャネルは、それまでに使用していた周波数チャネルでも良いし、変更しても良い。また、図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した送信回数の変更や送信タイミングの変更、送信電力の変更と併せて実施しても良い。【０１５２】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、周波数チャネルをホッピングして用いることができる。【０１５３】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、マスタ管理装置２はスレーブ管理装置４毎、周波数チャネル毎に通信品質を管理し、それぞれに対し設けた閾値を超えた場合に、通信品質が劣化したと判定する。また、周波数チャネルをホッピングして用いる場合には、マスタ管理装置２は、ホッピングパターン毎に通信品質を管理しても良い。【０１５４】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、マスタ管理装置２は、監視制御指示信号Ｓ２１を送信後、スレーブ管理装置４が電池セル計測１７を実施している間と、自装置が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査を実施できる。また、スレーブ管理装置４は、監視制御指示信号Ｓ２１を受信後、電池セル計測１７を実施している間と、自装置以外が監視制御結果信号Ｓ２２を送信している間、マスタ管理装置２が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査を実施できる。【０１５５】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、電池セル監視制御周期を繰り返し実施できる。マスタ管理装置２は、各スレーブ管理装置４、各周波数チャネルの通信品質を管理し、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間に亘って使用禁止とする。使用禁止となった周波数チャネルについては、一定期間が経過した後に、再び使用可能とする。そして、周波数チャネルの通信品質劣化判定を実施し、周波数チャネル変更アルゴリズムを実施する。【０１５６】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、周波数チャネル変更アルゴリズムにおいて、通信品質が劣化した周波数チャネルを通信品質が良好な周波数チャネルに変更したり、所定の周波数以上離れた周波数チャネルの組み合わせに変更したり、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルに変更したりすることができる。【０１５７】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、監視制御指示信号は、複数の電池セル計測の計測内容と計測タイミングを含むことができる。【０１５８】
本実施例においても、実施例１や実施例２と同様に、スレーブ管理装置は、電池セル計測の実施期間中に監視制御結果信号を送信することができる。【０１５９】
以上、本実施例に係る電池システムの構成を適用すれば、監視制御指示信号と監視制御結果信号を複数回、異なる周波数を用いて送信することにより、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果をマスタ管理装置に、確実に伝達することが可能になる。これにより、各電池セルを一斉に計測し、各電池セルの監視制御結果を欠けることなく収集し、各電池セルの電池状態のばらつきを把握することが可能になる。【０１６０】
また、監視制御指示信号と電池セル計測の時間差によって計測タイミングを指示することにより、高い同時性で各電池セルを一斉に計測することが可能になる。【０１６１】
また、無線通信をしていない期間に妨害波の調査を行うことにより、妨害波による通信品質の劣化をより早く、正確に検知することが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６２】
また、反射波や妨害波により使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、電池セルの一斉計測を継続しながら、通信品質の良好な周波数チャネルに変更することが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６３】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、所定の周波数以上離れた周波数チャネルに変更することで、今後発生する可能性のある妨害波への耐性を維持することが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６４】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、監視制御指示信号と監視制御結果信号の送信回数を増やしたり、送信タイミングをずらしたり、送信電力を高めたり、拡散符号や誤り訂正符号を長くしたり、変調方式を下げたり、通信速度を下げたりすることが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６５】
また、周波数チャネルホッピングを併せて実施することにより、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６６】
また、あるホッピングパターンで用いている周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、使用回数の少ない周波数チャネルに変更することで、ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ることを防ぐことが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６７】
また、周波数チャネルの通信品質管理において、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間使用禁止とし、一定期間の経過後には、古い通信品質情報を消去し再び使用可能とすることで、使用可能な周波数チャネルが枯渇することを防ぐことが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１６８】
また、１つの監視制御指示信号に複数の電池セル計測内容と計測タイミングを含ませることで、無線通信回数を低減し、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０１６９】
また、監視制御結果信号の送信期間と電池セル計測期間を重複させ、監視制御結果信号には前周期の電池セル計測結果を含ませることで、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０１７０】
また、実施例１や実施例２と組み合わせて実施することも可能である。監視制御指示信号の通信品質が劣化したり、監視制御指示信号の重要性が高い用途では実施例１を実施する。監視制御結果信号の通信品質が劣化したり、監視制御結果信号の重要性が高い用途では実施例２を実施する。監視制御指示信号と監視制御結果信号の双方の通信品質が劣化したり、いずれの信号の重要性も高い用途では実施例３を実施する。これにより、必要な通信信頼性を実現するために有効な対策を選択的に実施することが可能になる。
【実施例４】
【０１７１】
本実施例でも、複数の電池を監視制御する電池システムを、図面を参照しながら説明する。本実施例ではマスタ管理装置とスレーブ管理装置がそれぞれ無線通信部を複数備える例を説明する。なお、実施例１または実施例２、実施例３と同様の構成や機能については説明を省略する。【０１７２】
図２３は、電池システムの構成例を示すブロック図である。電池システム２５はマスタ管理装置２６と複数の電池モジュール２７を備えている。電池モジュール２７はスレーブ管理装置２８と電池セル５を備えている。電池セル５は１つでも複数でも良い。電池モジュール２７は電池セル５を直列接続したり、並列接続したり、直並列接続したりする。また、電池モジュール２７同士も直列接続したり、並列接続したり、直並列接続したりする。【０１７３】
スレーブ管理装置２８は、電池セル監視制御部６と制御部２９、無線通信部３０と３１、アンテナ３２と３３、タイマ１０、記録部１１を備える。【０１７４】
無線通信部３０と３１はそれぞれアンテナ３２と３３を介してマスタ管理装置２６と無線通信し、電池セル５の監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６を受信したり、電池セル５の監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７を送信したりする。監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６は、各電池セル５の計測内容と計測タイミングに加え、各スレーブ管理装置２８の無線通信タイミングと無線通信に用いる周波数チャネルの情報を含む。監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７は、各電池セル５の計測結果と監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６の受信状態の情報を含む。【０１７５】
受信した監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６の情報は制御部２９に伝達され、電池セル監視制御部６によって電池セル５を監視制御する。計測タイミングおよび無線通信タイミングはタイマ１０を用いて制御部２９が管理し、計測内容および無線通信に用いる周波数チャネル、監視制御結果の情報は記録部１１を用いて制御部２９が管理する。【０１７６】
マスタ管理装置２６は制御部３４と無線通信部３５と３６、アンテナ３７と３８、タイマ１５、記録部１６を備える。【０１７７】
無線通信部３５と３６はそれぞれアンテナ３７と３８を介して各スレーブ管理装置２８と無線通信し、電池セル５の監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６を送信したり、電池セル５の監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７を受信したりする。受信した監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７の情報は制御部３４に伝達され、制御部３４は全電池セル５の状態と全スレーブ管理装置２８との通信品質を管理する。計測タイミングおよび無線通信タイミングはタイマ１５を用いて制御部３４が管理し、計測内容および計測結果、監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６の受信状態は記録部１６を用いて制御部３４が管理する。加えて、制御部３４は監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７の受信状態の情報についても無線通信部３５と３６から取得し、記録部１６を用いて管理する。【０１７８】
制御部３４は、監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６および計測結果信号Ｓ３５とＳ３７の受信状態の情報を基に、各スレーブ管理装置２８との通信品質を周波数チャネル毎に管理する。そして、全スレーブ管理装置２８との通信品質を所定の値以上に保つために、必要に応じて、監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６に含まれる無線通信タイミングと周波数チャネルの情報を更新し、無線通信部３５と３６を介して全スレーブ管理装置２８に伝達する。【０１７９】
マスタ管理装置２６とスレーブ管理装置２８が無線通信部をそれぞれ複数持つことにより、同時に複数の無線通信を実施可能となるため、より信頼性の高い無線通信が可能となる。【０１８０】
図２４は、電池システムの動作例を説明するための通信シーケンス図である。複数の無線通信部３０、３１、３５、３６を用いた無線通信の動作例を説明するため、電池セル計測と通信品質管理は図示を省略した。【０１８１】
マスタ管理装置２６は、無線通信部３５から監視制御指示信号Ｓ３４を、周波数チャネルｃｈ１で送信する。また、無線通信部３６から監視制御指示信号Ｓ３６を、周波数チャネルｃｈ２で送信する。監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６は別々の無線通信部３５と３６から異なる周波数チャネルで送信される。スレーブ管理装置２８は、無線通信部３０で監視制御指示信号Ｓ３４を受信する。また、無線通信部３１で監視制御指示信号Ｓ３６を受信する。監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６は別々の無線通信部３０と３１で異なる周波数チャネルを用いて受信される。そのため、監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６を同時に送信することが可能である。これにより監視制御指示信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信しても、電池セル監視制御周期を短く保つことができる。【０１８２】
スレーブ管理装置２８は、無線通信部３０から監視制御結果信号Ｓ３５を、周波数チャネルｃｈ１で送信する。また、無線通信部３１から監視制御結果信号Ｓ３７を、周波数チャネルｃｈ２で送信する。監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７は別々の無線通信部３０と３１から異なる周波数チャネルで送信される。マスタ管理装置２６は、無線通信部３５で監視制御結果信号Ｓ３５を受信する。また、無線通信部３６で監視制御結果信号Ｓ３７を受信する。監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７は別々の無線通信部３５と３６で異なる周波数チャネルを用いて受信される。そのため、監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７を同時に送信することが可能である。これにより監視制御結果信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信しても、電池セル監視制御周期を短く保つことができる。【０１８３】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、１つの無線通信部あたり、監視制御指示信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信したり、監視制御結果信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信したり、監視制御指示信号と監視制御結果信号を複数回、異なる周波数チャネルを用いて送信したりすることができる。また、周波数チャネルをホッピングして用いることもできる。【０１８４】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、マスタ管理装置２６はスレーブ管理装置２８毎、周波数チャネル毎、ホッピングパターン毎に通信品質を管理し、それぞれに対し設けた閾値を超えた場合に、通信品質が劣化したと判定する。さらに、より細かく制御するために、無線通信に用いた無線通信部毎に通信品質を管理しても良い。【０１８５】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、周波数チャネルの変更指示を監視制御指示信号に含めて各スレーブ管理装置２８に伝達することができる。また、通信品質が劣化した際に変更するパラメータは周波数チャネルに限らず、監視制御指示信号や監視制御結果信号の送信回数を増やしたり、送信タイミングをずらしたり、送信電力を高めたり、拡散符号や誤り訂正符号を長くしたり、変調方式を下げたり、通信速度を下げたりすることもできる。【０１８６】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、マスタ管理装置２６は、監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６を送信後、スレーブ管理装置２８が電池セル計測１７を実施している間と、自装置が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査を実施できる。また、スレーブ管理装置２８は、監視制御指示信号Ｓ３４とＳ３６を受信後、電池セル計測１７を実施している間と、自装置以外が監視制御結果信号Ｓ３５とＳ３７を送信している間、マスタ管理装置２６が通信品質管理１８を実施している間に、妨害波調査を実施できる。【０１８７】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、電池セル監視制御周期を繰り返し実施できる。マスタ管理装置２６は通信品質を管理し、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間に亘って使用禁止とする。使用禁止となった周波数チャネルについては、一定期間が経過した後に、再び使用可能とする。そして、周波数チャネルの通信品質劣化判定を実施し、周波数チャネル変更アルゴリズムを実施する。【０１８８】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、周波数チャネル変更アルゴリズムにおいて、通信品質が劣化した周波数チャネルを通信品質が良好な周波数チャネルに変更したり、所定の周波数以上離れた周波数チャネルの組み合わせに変更したり、現在使用している全ホッピングパターンの中で最も使用回数の少ない周波数チャネルに変更したりすることができる。【０１８９】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、監視制御指示信号は、複数の電池セル計測の計測内容と計測タイミングを含むことができる。【０１９０】
本実施例においても、実施例１や実施例２、実施例３と同様に、スレーブ管理装置は、電池セル計測の実施期間中に監視制御結果信号を送信することができる。【０１９１】
以上、本実施例に係る電池システムの構成を適用すれば、複数の無線通信部を用いて監視制御指示信号と監視制御結果信号を複数回、異なる周波数で送信することにより、短い時間で、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果をマスタ管理装置に、確実に伝達することが可能になる。これにより、短い周期で、各電池セルを一斉に計測し、各電池セルの監視制御結果を欠けることなく収集し、各電池セルの電池状態のばらつきを把握することが可能になる。【０１９２】
また、監視制御指示信号と電池セル計測の時間差によって計測タイミングを指示することにより、高い同時性で各電池セルを一斉に計測することが可能になる。【０１９３】
また、無線通信をしていない期間に妨害波の調査を行うことにより、妨害波による通信品質の劣化をより早く、正確に検知することが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１９４】
また、反射波や妨害波により使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、電池セルの一斉計測を継続しながら、通信品質の良好な周波数チャネルに変更することが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１９５】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、所定の周波数以上離れた周波数チャネルに変更することで、今後発生する可能性のある妨害波への耐性を維持することが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１９６】
また、使用する周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、監視制御指示信号と監視制御結果信号の送信回数を増やしたり、送信タイミングをずらしたり、送信電力を高めたり、拡散符号や誤り訂正符号を長くしたり、変調方式を下げたり、通信速度を下げたりすることが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１９７】
また、周波数チャネルホッピングを併せて実施することにより、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１９８】
また、あるホッピングパターンで用いている周波数チャネルの通信品質が劣化した場合、使用回数の少ない周波数チャネルに変更することで、ホッピングパターンが特定の周波数チャネルに偏ることを防ぐことが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０１９９】
また、周波数チャネルの通信品質管理において、通信品質が劣化した周波数チャネルを一定期間使用禁止とし、一定期間の経過後には、古い通信品質情報を消去し再び使用可能とすることで、使用可能な周波数チャネルが枯渇することを防ぐことが可能になる。これによって、より確実に、電池セルの監視制御指示信号を各スレーブ管理装置に、各スレーブ管理装置の監視制御結果信号をマスタ管理装置に、それぞれ伝達することが可能になる。【０２００】
また、１つの監視制御指示信号に複数の電池セル計測内容と計測タイミングを含ませることで、無線通信回数を低減し、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０２０１】
また、監視制御結果信号の送信期間と電池セル計測期間を重複させ、監視制御結果信号には前周期の電池セル計測結果を含ませることで、より短い周期で電池セルの監視制御が可能になる。【０２０２】
また、実施例１や実施例２、実施例３と組み合わせて実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２０３】
本発明は、複数の電池を監視制御する電池システムに適用することができる。
【符号の説明】
【０２０４】
１，２５  電池システム
２，２６  マスタ管理装置
３，２７  電池モジュール
４，２８  スレーブ管理装置
５  電池セル
６  電池セル監視制御部
７，１２，２９，３４  制御部
８，１３，３０，３１，３５，３６  無線通信部
９，１４，３２，３３，３７，３８  アンテナ
１０，１５  タイマ
１１，１６  記録部
１７，２１，２２，２３，２４  電池セル計測
１８  通信品質管理
１９，２０  妨害波調査
ｓ１，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６，ｓ７，ｓ８，ｓ９，ｓ１０，ｓ１１，ｓ１３，ｓ１５，ｓ２１，ｓ２３，ｓ２４，ｓ２６，ｓ２８，ｓ３０，ｓ３２，ｓ３４，ｓ３６  監視制御指示信号
ｓ２，ｓ１２，ｓ１４，ｓ１６，ｓ１７，ｓ１８，ｓ１９，ｓ２０，ｓ２２，ｓ２５，ｓ２７，ｓ２９，ｓ３１，ｓ３３，ｓ３５，ｓ３７  監視制御結果信号
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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