(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を監視する監視回路であって、
前記電池の電圧を計測する計測部と、
前記計測部と通信をする制御部と、
参照用電圧を生成する回路と、を備え、
前記計測部は、前記制御部から電圧計測指示を受信すると、前記電池の電圧を記憶する記憶領域に記憶されている初期情報を、計測した前記電池の電圧を示す電圧情報に変更し、前記参照用電圧を記憶する記憶領域に記憶されている初期情報を、前記生成する回路が生成した前記参照用電圧を前記計測部が計測した前記参照用電圧を示す参照用電圧情報に変更するとともに、
前記制御部は、前記計測部に前記電圧計測指示を送信した後に、前記計測部から受信した、前記電圧情報が前記電池の前記初期情報で、前記参照用電圧情報も前記初期情報である場合、前記計測部が前記電圧計測指示を受信していないと判定する、
ことを特徴とする監視回路。
【請求項２】
請求項１に記載の監視回路であって、
前記制御部は、
前記計測部から受信した、前記電圧情報が前記電池の前記初期情報で、前記参照用電圧情報が計測した前記参照用電圧である場合、前記電池に異常がある、または、前記電池と前記計測部とに接続される電圧検出線が断線していると判定する、
ことを特徴とする監視回路。
【請求項３】
電池の電圧を計測する計測部と、前記計測部と通信をする制御部と、参照用電圧を生成する回路と、を備える監視回路の監視方法であって、
前記制御部は、前記計測部に電圧計測指示を送信し、
前記計測部は、電圧計測指示を受信すると、前記電池の電圧を記憶する記憶領域に記憶されている初期情報を、計測した前記電池の電圧を示す電圧情報に変更し、参照用電圧を記憶する記憶領域に記憶されている初期情報を、前記生成する回路が生成した前記参照用電圧を前記計測部が計測した前記参照用電圧を示す参照用電圧情報に変更し、前記電圧計測指示に対する応答を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記応答を受信すると、前記計測部が計測した前記電池の電圧を取得するために電圧取得指示を、前記計測部に送信し、
前記計測部は、前記電圧取得指示を受信すると、前記電圧情報と前記参照用電圧情報とを前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記計測部から受信した、前記電圧情報が前記電池の前記初期情報で、前記参照用電圧情報も前記初期情報である場合、前記計測部が前記電圧計測指示を受信していないと判定する、
ことを特徴とする監視回路の監視方法。
【請求項４】
請求項３に記載の監視回路の監視方法であって、
前記計測部から受信した、前記電圧情報が前記電池の前記初期情報で、前記参照用電圧情報が計測した前記参照用電圧である場合、前記電池に異常がある、または、前記電池と前記計測部とに接続される電圧検出線が断線していると判定する、
ことを特徴とする監視回路の監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の監視をする監視回路および監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池電圧を計測する監視ＩＣ（Integrated Circuit）と、一つ以上の監視ＩＣと通信をする監視ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、を備える電池電圧を監視する監視回路は、監視ＣＰＵから監視ＩＣへの電圧計測指示（コマンド）を、共有バスを用いて、ブロードキャスト通信で行うため、監視ＩＣが電圧計測指示を受信できていないと、電池電圧を計測することができない。
【０００３】
また、電源投入後に監視ＣＰＵから電圧計測指示を監視ＩＣが受信できない場合、監視ＩＣは計測ができないため、監視ＩＣが初期情報として記憶している情報を、監視ＩＣが計測した電池電圧として認識してしまう。そうした場合に、初期情報に過充電あるいは過放電を示す値が設定されていると、監視ＩＣから送信されたこの初期情報を受信して、監視ＣＰＵは電池が故障をしていると誤認識をしてしまうことがある。
【０００４】
そこで、電源投入後に電圧計測指示を受信できない場合に、監視ＩＣと監視ＣＰＵとの間で行われる通信に異常が発生したことを検出したい。
関連する技術として、電動制御装置と複数の電池パックがバスで接続され、電動制御装置が電池パックにブロードキャスト通信をする技術が知られている。例えば、特許文献１を参照。
【０００５】
また、関連する技術として、ＢＭＵ（Battery Management Unit）が複数のＣＭＵ（Cell Monitoring Unit）に対してブロードキャスト通信で電源投入を指示し、電源投入を指示された複数のＣＭＵそれぞれは自己診断ログチェックを行い正常に起動できるかを判定し、起動する技術が知られている。その技術によれば、ＢＭＵはＣＭＵの起動待ち状態となると、ＣＭＵそれぞれに対し通信を利用して自動付番をするように指示をする。例えば、特許文献２を参照。
【０００６】
また、関連する技術として、診断用電位が入力された入力端子の電圧測定値が診断用電位に対応する電圧値と異なるとき、マルチプレクサの異常と判定する電圧測定装置が知られている。例えば、特許文献３を参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−０６２９５１号公報
【特許文献２】特開２０１３−０７８２４１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１８１１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一側面に係る目的は、計測部と制御部との間で行われる通信に異常が発生したことを検出することができる監視回路および監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様のひとつである電池電圧を監視する監視回路は、電池電圧を計測する計測部と、計測部と通信をする制御部と、を備える。
計測部は、制御部から電圧計測指示を受信すると、電池の電圧を記憶する記憶領域に記憶されている初期情報を、計測した電池の電圧を示す電圧情報に変更し、参照用電圧を記憶する記憶領域に記憶されている初期情報を、計測した参照用電圧を示す参照用電圧情報に変更する。
【００１０】
制御部は、計測部から受信した、電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報である場合、計測部が電圧計測指示を受信していないと判定する。
【発明の効果】
【００１１】
計測部と制御部との間で行われる通信に異常が発生したことを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、監視回路の一実施例を示す図である。
【図２】図２は、監視ＣＰＵ（制御部）と監視ＩＣ（計測部）の動作の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、監視回路の一実施例を示す図である。図１に示す電池３ａから３ｊを監視する監視回路は、監視ＣＰＵ１（制御部）、監視ＩＣ２ａ、２ｂ（計測部）を備える。監視ＣＰＵ１と監視ＩＣ２ａ、２ｂとはＩ／Ｏ（Input/Output）バス５、通信バス６を介して接続されている。なお、以降において電池の符号を３と記載し、監視ＩＣの符号を２と記載する場合がある。
【００１４】
監視ＣＰＵについて説明する。
監視ＣＰＵ１は、ＣＰＵやプログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）などが考えられる。
【００１５】
監視ＣＰＵ１は、監視ＩＣ２ａ、２ｂとＩ／Ｏバス５および通信バス６を介して通信をし、監視ＩＣ２ａ、２ｂが計測した電池３ａから３ｊの電圧を電池３と監視ＩＣ２とに接続される電圧検出線７を介して取得する。また、図１には記載されていないが、例えば、電池パックに監視回路が一つ以上設けられているような場合であれば、監視回路の上位に設けられている電池パックを制御する電池パック制御回路に、監視回路が監視している電池の状態などの情報を通知する。
【００１６】
監視ＣＰＵ１はＴ／Ｒ端子を有する。監視ＣＰＵ１のＴ／Ｒ端子と監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれのＴ／Ｒ端子とは通信バス６で接続され、通信バス６を介して、監視ＣＰＵ１は監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれにブロードキャスト通信で、電圧計測指示（コマンドCom1）と電圧取得指示（コマンドCom2）とを送信する。
【００１７】
電圧計測指示は電池３ａから３ｊの電圧を計測するための指示である。電圧計測指示を送信すると、監視ＣＰＵ１は監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれのＩ／Ｏ端子から出力される応答を待つ。
【００１８】
電圧取得指示は電池３ａから３ｊの計測した電圧を、監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから監視ＣＰＵ１に送信させるための指示である。電圧取得指示を送信すると、監視ＣＰＵ１は監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから計測情報が送信されてくるのを待つ。
【００１９】
また、監視ＣＰＵ１はＩ／Ｏ端子を有する。監視ＣＰＵ１のＩ／Ｏ端子と監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれのＩ／Ｏ端子とはＩ／Ｏバス５で接続され、Ｉ／Ｏバス５を介して、監視ＣＰＵ１は監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから電圧計測指示に対する応答を受信する。監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから出力される電圧計測指示に対する応答は二値信号である。
【００２０】
しかしながら、監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから二値信号がＩ／Ｏバス５上に出力されると、出力された二値信号がＩ／Ｏバス５上で合成されるため、監視ＣＰＵ１は監視ＩＣ２ａ、２ｂが電圧計測指示を受信できたか否かの判定ができない。また、Ｉ／Ｏバス５上にノイズが乗った場合にも監視ＩＣ２ａ、２ｂが電圧計測指示を受信できたか否かの判定ができない。
【００２１】
そこで、後述する電圧情報および参照用電圧情報を監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから送信させる。そして、受信した電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報であると、監視ＣＰＵ１が判定した場合には、受信した電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報であることを送信した監視ＩＣ２が、電圧計測指示を受信できなかったとする。ただし、電圧情報の初期情報と、参照用電圧情報の初期情報と、は同じ値を示していてもよい。初期情報として、例えば、０ｘＦＦＦ（２４ビット、ＨＥＸフォーマットにおける過充電を示す値）が考えられる。
【００２２】
さらに、監視ＩＣ２から受信した、電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報が計測した参照用電圧である場合、電池３に異常がある、または、電池３と監視ＩＣ２とに接続される電圧検出線７が断線していると判定する。
【００２３】
監視ＩＣについて説明する。
監視ＩＣ２ａ、２ｂは、電池３ａから３ｊの電圧を計測して監視ＣＰＵ１に送信する。監視ＩＣ２ａ、２ｂは、監視ＣＰＵ１から電圧計測指示を受信すると、監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれに設けられている記憶部の電池３ａから３ｊそれぞれに対応する記憶領域４ｂから４ｆおよび４ｈから４ｌに記憶されている初期情報を、電池３ａから３ｊの計測した電圧を示す電圧情報に変更する。なお、記憶領域の符号を４と記載する場合がある。
【００２４】
また、監視ＩＣ２ａ、２ｂは、電圧計測指示を受信すると、記憶部の記憶領域４ａ、４ｇに記憶されている初期情報を参照用電圧に変更する。
参照用電圧は参照用電圧を生成する回路により出力される。参照用電圧を生成する回路は、図１の例では、監視ＩＣ２ａの端子Ｐ１と端子Ｐ２とを接続した配線を含む回路および監視ＩＣ２ｂの端子Ｐ１と端子Ｐ２とを接続した配線を含む回路である。従って、図１の例では参照用電圧は０［Ｖ］で、記憶領域４ａ、４ｇにそれぞれ例えば、０ｘ０００（２４ビット、ＨＥＸフォーマットにおける０［Ｖ］を示す値）に対応する参照電圧情報が記憶される。ただし、参照用電圧を生成する回路は、図１に示す回路に限定されるものでなく、例えば電源投入後に所定の電圧が生成され、記憶領域４ａ、４ｇに記憶される回路であればよい。
【００２５】
監視回路の動作について説明する。
図２は、監視ＣＰＵ（制御部）と監視ＩＣ（計測部）の動作の一実施例を示す図である。ステップＳ１では、監視ＣＰＵ１が電圧計測指示（コマンドCom1）を監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれに、通信バス６を介して送信する。
【００２６】
ステップＴ１では、監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれが電圧計測指示を受信したか否かを判定して、受信した場合（Ｙｅｓ）にはステップＴ２に移行し、受信できない場合（Ｎｏ）にはステップＴ４に移行する。図２の例では、監視ＩＣ２ａは電圧計測指示を受信したのでステップＴ２に移行し、監視ＩＣ２ｂは電圧計測指示を受信できないのでステップＴ４に移行する。電圧計測指示を受信できない原因として、例えば、監視ＣＰＵ１と監視ＩＣ２ｂとの通信異常がある。
【００２７】
ステップＴ２では、電圧計測指示を受信した監視ＩＣ２が、電圧計測指示を受信すると、電池３の電圧を記憶する記憶領域４に記憶されている初期情報を、計測した電池３の電圧を示す電圧情報に変更し、参照用電圧を記憶する記憶領域４に記憶されている初期情報を、計測した参照用電圧を示す参照用電圧情報に変更する。
【００２８】
図２の例では、監視ＩＣ２ａが、電池３ａから３ｅの電圧を記憶する記憶領域４ｂから４ｆに記憶されている初期情報を、計測した電池３ａから３ｅの電圧を示す電圧情報に変更する。また、監視ＩＣ２ａは、参照用電圧を記憶する記憶領域４ａに記憶されている初期情報を、計測した参照用電圧を示す参照用電圧情報に変更する。
【００２９】
監視ＩＣ２ｂは、電圧計測指示を受信していないので、電池３ｆから３ｊの電圧の計測をしないため、記憶領域４ｈから４ｌに記憶されている初期情報は変更されない。また、参照用電圧を記憶する記憶領域４ｇに記憶されている初期情報も、計測した参照用電圧を示す参照用電圧情報に変更されない。
【００３０】
ステップＴ３では、電圧計測指示を受信した監視ＩＣ２が、電圧計測指示に対する応答を、Ｉ／Ｏバス５を介して監視ＣＰＵ１に送信する。図２の例では、監視ＩＣ２ａが二値信号「Ｈｉｇｈ」をＩ／Ｏバス５上に出力する。しかしながら、監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから二値信号「Ｈｉｇｈ」が出力された場合でも、Ｉ／Ｏバス５上に「Ｈｉｇｈ」出力される。そうすると、監視ＩＣ２ｂが電圧計測指示を受信していない場合でも、監視ＩＣ２ａが二値信号「Ｈｉｇｈ」が出力していれば、Ｉ／Ｏバス５上に二値信号「Ｈｉｇｈ」が出力されることになる。従って、出力された二値信号に基づいて、監視ＣＰＵ１は監視ＩＣ２ａ、２ｂが電圧計測指示を受信できたか否かの判定ができない。
【００３１】
ステップＳ２では、監視ＣＰＵ１が応答を受信する。図２の例では、監視ＩＣ２ａがＩ／Ｏバス５上に出力した二値信号「Ｈｉｇｈ」を受信する。
ステップＳ３では、監視ＣＰＵ１が電圧取得指示（コマンドCom2）を、通信バス６を介して監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれに送信する。
【００３２】
ステップＴ４では、監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれが電圧取得指示を受信したか否かを判定して、受信した場合（Ｙｅｓ）にはステップＴ５に移行する。ただし、受信できない場合（Ｎｏ）には電圧情報および参照用電圧情報を、監視ＣＰＵ１に送信しない。
【００３３】
ステップＴ５では、電圧取得指示を受信した監視ＩＣ２が電圧情報および参照用電圧情報を、通信バス６を介して監視ＣＰＵ１に送信する。図２の例では、監視ＩＣ２ａが電圧情報および参照用電圧情報（Data2a）を監視ＣＰＵ１に送信し、監視ＩＣ２ｂが電圧情報および参照用電圧情報（Data2b）を監視ＩＣ２ａと異なるタイミングで監視ＣＰＵ１に送信する。
【００３４】
ステップＳ４では、監視ＣＰＵ１が監視ＩＣ２から電圧情報および参照用電圧情報を受信する。ステップＳ５では、監視ＣＰＵ１が監視ＩＣ２ａ、２ｂから受信した、電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報で、あるかを判定する。図２の例では、ステップＳ５において、監視ＩＣ２ｂから送信された電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報で、あるので、ステップＳ６において、監視ＩＣ２ｂが電圧計測指示を受信していないとして、受信異常が発生したとする。
【００３５】
また、監視ＣＰＵ１は、電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報が計測した参照用電圧である場合には、電池３に異常がある、または、電池３と監視ＩＣ２とに接続される電圧検出線７が断線していると判定できる。
【００３６】
実施形態によれば、電圧計測指示を受信できない状態にあるときには、電圧情報および参照用電圧情報を監視ＩＣ２ａ、２ｂそれぞれから送信させる。そして、受信した電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報であると、監視ＣＰＵ１が判定した場合には、受信した電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報も初期情報であることを送信した監視ＩＣ２が電圧計測指示を受信できなかったとすることができる。さらに、監視ＩＣ２ａ、２ｂから受信した、電圧情報が電池の初期情報で、参照用電圧情報が計測した参照用電圧である場合、電池３ａから３ｊに異常がある、または、電池３と監視ＩＣ２とに接続される電圧検出線７が断線していると判定することができる。
【００３７】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  監視ＣＰＵ
２、２ａ、２ｂ  監視ＩＣ
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ  電池
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉ、４ｊ、４ｋ、４ｌ  記憶領域
５  Ｉ／Ｏバス
６  通信バス
７  電圧検出線
【図１】
0006736867.tif 000002
【図２】
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