(57)【要約】 【課題】低消費電力を実現する車両および二次電池装置を提供する。【解決手段】複数の二次電池セルを含む組電池ＢＴと、二次電池セルの電圧および温度を検出する電池監視装置１４と、主回路に流れる電流を検出する電流監視装置１８と、電池監視装置１４で検出した電圧および温度と、電流監視装置で検出した電流とから電池の充電方向のＳＯＰを演算するＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃと、組電池ＢＴの放電方向のＳＯＰを演算するＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄと、電池監視装置１４で検出した電圧から過充電に対する保護情報を演算する過充電保護部１６５Ａと、電池監視装置１４で検出した電圧から過放電に対する保護情報を演算する過放電保護部１６５Ｂと、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃ、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄ、過充電保護部１６５Ａおよび過放電保護部１６５Ｂの処理を実行するかスキップするかを切替える機能実行可否選択部１６９と、を備えた電池管理装置と、を備える。【選択図】図２
2013135584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池セルを含む組電池と、
前記二次電池セルの電圧および温度を検出する電池監視装置と、
主回路に流れる電流を検出する電流監視装置と、
前記電池監視装置で検出した電圧および温度と、前記電流監視装置で検出した電流とから前記組電池の充電方向のＳＯＰを演算するＳＯＰ（充電）演算部と、前記組電池の放電方向のＳＯＰを演算するＳＯＰ（放電）演算部と、前記電池監視装置で検出した電圧から過充電に対する保護情報を演算する過充電保護部と、前記電池監視装置で検出した電圧から過放電に対する保護情報を演算する過放電保護部と、外部から受信した信号に基づいて前記ＳＯＰ（充電）演算部、前記ＳＯＰ（放電）演算部、前記過充電保護部および前記過放電保護部の処理を実行するかスキップするかを切替える機能実行可否選択部と、を備えた電池管理装置と、を備えたことを特徴とする二次電池装置。
【請求項２】
請求項１記載の二次電池装置と、
前記二次電池装置から出力された直流電力を変換するインバータと、
前記インバータから出力された電力により駆動されるモータと、
前記モータが回転する動力が伝達される車輪と、
前記車輪の回転数を検出する車輪管理装置と、
ブレーキペダルの踏入量を検出するブレーキ管理装置と、
アクセルペダルの踏入量を検出するアクセル管理装置と、
前記二次電池装置から受信した充電方向のＳＯＰ、放電方向のＳＯＰ、過充電保護情報、および、過放電保護情報が格納された記憶部を備え、前記ブレーキペダルの踏入量、前記アクセルペダルの踏入量、前記ブレーキペダルの踏入量、および、前記車輪回転数を受信して、予定充放電方向を演算して前記機能実行可否選択部へ出力し、前記アクセルペダルの踏入量、および、前記車輪の回転数に応じたトルクを演算し、前記トルクに応じて前記記憶部に格納された情報を利用して前記トルクを制限する車両管理装置と、を備え、
前記機能実行可否選択部は、前記予定充放電方向が充電方向である場合、前記ＳＯＰ（放電）演算部と前記過放電保護部との処理をスキップし、前記予定充放電方向が放電方向である場合、前記ＳＯＰ（充電）演算部と前記過充電保護部との処理をスキップし、前記予定充放電方向がゼロである場合、前記ＳＯＰ（充電）演算部と前記ＳＯＰ（放電）演算部と前記過充電保護部と前記過放電保護部との処理をスキップするように切替えることを特徴とする車両。
【請求項３】
請求項１記載の二次電池装置と、
前記二次電池装置から出力された直流電力を変換するインバータと、
前記インバータから出力された電力により駆動されるモータと、
前記モータが回転する動力が伝達される車輪と、
前記車輪の回転数を検出する車輪管理装置と、
ブレーキペダルの踏入量を検出するブレーキ管理装置と、
アクセルペダルの踏入量を検出するアクセル管理装置と、
前記二次電池装置から受信した充電方向のＳＯＰ、放電方向のＳＯＰ、過充電保護情報、および、過放電保護情報が格納された記憶部を備え、前記ブレーキペダルの踏入量、前記アクセルペダルの踏入量、および、前記車輪回転数を受信して、前記アクセルペダルの踏入量、前記ブレーキペダルの踏入量、および、前記車輪の回転数に応じたトルクを演算し、前記トルクを前記機能実行可否選択部へ出力し、前記トルクに応じて前記記憶部に格納された情報を利用して前記トルクを制限する車両管理装置と、を備え、
前記機能実行可否選択部は、前記トルクに対応する予定充放電方向が充電方向である場合、前記ＳＯＰ（放電）演算部と前記過放電保護部との処理をスキップし、前記トルクに対応する予定充放電方向が放電方向である場合、前記ＳＯＰ（充電）演算部と前記過充電保護部との処理をスキップし、前記トルクに対応する予定充放電方向がゼロである場合、前記ＳＯＰ（充電）演算部と前記ＳＯＰ（放電）演算部と前記過充電保護部と前記過放電保護部との処理をスキップするように切替えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車等の車両は、二次電池装置と、二次電池装置から給電されるモータと、モータにより駆動される車軸と、を備えている。
【０００３】
二次電池装置は、複数の二次電池セルを含む組電池と、二次電池セルの電圧、温度、充電状態（ＳＯＣ：state of charge）等を監視する電池管理システム（ＢＭＳ：battery management system）を備えている。電池管理システムは、二次電池セルの電圧や温度を検出する電池監視装置（ＶＴＭ：Voltage Temperature Monitor）と、二次電池装置の充電および放電を制御する電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）と、を備える。電池管理装置は、電池監視装置から受信した電圧、および温度と、電流計測装置から受けた組電池の放電電流あるいは充電電流を用いて、充電状態（ＳＯＣ：state of charge）等を行い、さらに上位制御装置に向けて、ＣＡＮ（controller area network）バス通信線等の通信手段へ情報を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０９１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば電気自動車等の車両に上記二次電池装置が搭載されたとき、組電池を満充電したときの航続距離を延ばすために、車両に実装された装置は低消費電力であることが要求される。
【０００６】
しかしながら、電池管理システムでは、定周期で動作するタスクにて電圧、温度を計測し、ＳＯＣが算出される。そのため、電池管理システム内では常にプロセッサが動作しており、消費電力を高める要因となっていた。
【０００７】
本発明の実施形態は、上記事情を鑑みて成されたものであって、低消費電力を実現する二次電池装置および車両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】
【０００８】
実施形態によれば、複数の二次電池セルを含む組電池と、前記二次電池セルの電圧および温度を検出する電池監視装置と、主回路に流れる電流を検出する電流監視装置と、前記電池監視装置で検出した電圧および温度と、前記電流監視装置で検出した電流とから前記組電池の充電方向のＳＯＰを演算するＳＯＰ（充電）演算部と、前記組電池の放電方向のＳＯＰを演算するＳＯＰ（放電）演算部と、前記電池監視装置で検出した電圧から過充電に対する保護情報を演算する過充電保護部と、前記電池監視装置で検出した電圧から過放電に対する保護情報を演算する過放電保護部と、外部から受信した信号に基づいて前記ＳＯＰ（充電）演算部、前記ＳＯＰ（放電）演算部、前記過充電保護部および前記過放電保護部の処理を実行するかスキップするかを切替える機能実行可否選択部と、を備えた電池管理装置と、を備えたことを特徴とする二次電池装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態の車両の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す車両の電池管理装置の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示す車両の電池管理装置と車両管理装置との動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、図１に示す車両の電池管理装置と車両管理装置との動作の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、図１に示す車両の電池管理装置と車両管理装置との動作タイミングの一例を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態の車両について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に、第１実施形態の車両の一構成例を概略的に示す。本実施形態に係る車両は、例えば電気自動車あるいはハイブリッド自動車等であって、一実施形態の二次電池装置１０が搭載されている。
【００１２】
本実施形態の車両は、二次電池装置１０と、車両管理装置２０と、ブレーキ管理装置４０と、インバータ５０と、モータ６０と、車軸７０と、車輪管理装置８０と、を備えている。
【００１３】
二次電池装置１０は、複数の二次電池セルを含む組電池ＢＴと、組電池ＢＴの電圧および温度等を測定する電池監視装置１４と、電流監視装置１８と、電池管理装置１６と、電池監視装置１４と電池管理装置１６との間の通信に用いられるバス通信線ＢＬ１と、を備える。
【００１４】
組電池ＢＴは、直列および並列に接続された複数の二次電池セルにより構成されている。二次電池セルは、例えば、リチウムイオン蓄電池である。なお、二次電池セルはリチウムイオン蓄電池に限らず、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、等のその他の蓄電池セルであってもよい。
【００１５】
電池監視装置１４は、組電池ＢＴを構成する複数の二次電池セルの電圧および温度を定期的に測定してバス通信線ＢＬ１へ出力している。また、電池監視装置１４は、測定した電圧および温度の値からノイズを除去するためにフィルタ処理や、複数の二次電池セルの充電量を均等化する均等化処理（セルバランス処理）等の内部処理を行う。なお、電池監視装置１４は、組電池ＢＴから給電されている。
【００１６】
電流監視装置１８は、複数の組電池ＢＴに流れる電流を検出する検出手段を備えている。電流を検出する検出手段は例えばシャント抵抗である。
【００１７】
電池管理装置１６は、組電池ＢＴの電圧値等を監視するとともに充電および放電等を管理する制御回路と、バス通信線ＢＬ１、ＢＬ２を介して電池監視装置１４および車両管理装置２０と通信を行なう通信系（図示せず）とを備える。なお、電池管理装置１６は、図示しない車載電源（１２Ｖの鉛蓄電池）より給電されている。
【００１８】
電池管理装置１６は、バス通信線ＢＬ１を介して、複数の電池監視装置１４から各組電池ＢＴを構成する複数の二次電池セルの電圧値、および、組電池ＢＴの温度値を受信して、二次電池セルの状態を監視する。また、電池管理装置１６は、後述する低消費電力モード切替の通知、および、低消費電力モードからの復帰の通知を複数の電池監視装置１４へ送信する。また、電池管理装置１６は、電流監視装置１８で測定された電流値を定期的に取得する。
【００１９】
電池管理装置１６は、受信した電圧値、温度値、および電流値から二次電池装置１０のＳＯＣ値（二次電池装置１０、組電池ＢＴ、又は二次電池セルのＳＯＣ値）を算出し、電圧の最大値および最小値、温度の最大値および最小値、ＳＯＣ値等のデータや、二次電池セルの異常を通知する信号を車両管理装置２０へ送信する。
【００２０】
モータ管理装置３０は、バス通信線ＢＬ５を介して車両管理装置２０と通信し、車両管理装置２０から要求されたトルクに応じてインバータ５０を制御する。
【００２１】
インバータ５０は、モータ管理装置３０からの制御信号に基づいて、二次電池装置１０から供給される電圧を変換するとともに、運転指令を受けて出力電流および電圧のレベル制御及び位相制御などを行う。インバータ５０の出力は、モータ６０に駆動電力として供給される。
【００２２】
モータ６０はインバータ５０から供給される電力により回転する。モータ６０の回転による動力は、例えば差動ギアユニットを介して、車軸７０および車輪ＷＲ、ＷＬに伝達される。
【００２３】
ブレーキ管理装置４０は、図示しないブレーキペダルセンサから、ユーザが踏み込んだブレーキペダルの踏入量を検出し、バス通信線ＢＬ３を介して車両管理装置２０へブレーキペダルの踏入量を送信する。
【００２４】
アクセル管理装置９０は、図示しないアクセルペダルセンサから、ユーザが踏み込んだアクセルペダルの踏入量を検出し、バス通信線ＢＬ６を介して車両管理装置２０へアクセルペダルの踏入量を送信する。
【００２５】
車輪管理装置８０は、車輪ＷＲ、ＷＬの回転数を検出し、バス通信線ＢＬ４を介して、車両管理装置２０へ送信する。
【００２６】
車両管理装置２０は、車両に搭載された様々な機能、例えば、二次電池装置１０、変速器（図示せず）、充電器（図示せず）、インバータ５０、および、モータ６０等を協調して動作させる。車両管理装置２０は、バス通信線ＢＬ２を介して、電池管理装置１６から二次電池装置１０の充電状態（ＳＯＣ）、健全度（ＳＯＨ：state of health）、充放電可能電力（ＳＯＰ：state of power）、電圧の最大値および最小値、温度の最大値および最小値等のデータや、保護情報を受信するとともに、電池管理装置１６の動作を制御する制御信号を送信する。車両管理装置２０が受信する保護情報には、過充電状態である二次電池を保護するための過充電保護情報、過放電状態である二次電池を保護するための過放電保護情報が含まれる。
【００２７】
また、車両管理装置２０は、バス通信線ＢＬ３を介して、ブレーキ管理装置４０からブレーキペダルの踏入量を受信する。車両管理装置２０は、バス通信線ＢＬ６を介して、アクセル管理装置９０からアクセルペダルの踏入量を受信する。車両管理装置２０は、バス通信線ＢＬ４を介して、車輪管理装置８０から車輪ＷＬ、ＷＲの回転数を受信する。
【００２８】
バス通信線ＢＬ１〜ＢＬ６は、例えばＣＡＮ（Control Area Network）規格に基づいて構成されたバス通信線である。複数の電池監視装置１４と電池管理装置１６とはそれぞれに割り振られた識別符号を用いて、バス通信線ＢＬ１を介して相互に通信を行っている。
【００２９】
図２は、実施形態の二次電池装置および車両に搭載された電池管理装置１６および車両管理装置２０の一構成例を概略的に示すブロック図である。
【００３０】
電池管理装置１６は、セル電圧モニタ部１６２と、セル温度モニタ部１６４と、電流モニタ部１６６と、セルバランス部１６８と、演算部１６３と、保護部１６５と、機能実行可否選択部１６９と、を備えている。
【００３１】
セル電圧モニタ部１６２は、電池監視装置１４で検出した複数の二次電池セルの電圧値を受信し、受信した電圧値を演算部１６３、および、保護部１６５へ周期的に出力するとともに、受信した複数の電圧値の最大値と最小値とを車両管理装置２０へ周期的に出力する。
【００３２】
セル温度モニタ部１６４は、電池監視装置１４で検出した複数の二次電池セルの温度値を受信し、受信した温度値を演算部１６３、および、保護部１６５へ周期的に出力するとともに、受信した複数の温度値の最大値と最小値とを車両管理装置２０へ周期的に出力する。
【００３３】
電流モニタ部１６６は、電流監視装置１８で検出した主回路に流れる電流値を受信し、演算部１６３へ周期的に出力する。
【００３４】
演算部１６３は、ＳＯＣ演算部１６３Ａと、ＳＯＨ演算部１６３Ｂと、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃと、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄとを有している。
【００３５】
ＳＯＣ演算部１６３Ａは、複数の二次電池セルの電圧値と、温度値と、電流値とを受信し、これらの値を用いて組電池ＢＴのＳＯＣを算出する。ＳＯＣ演算部１６３Ａは、例えば、電流値を積算した値を、電圧値や温度値を用いて適宜補正して組電池ＢＴのＳＯＣを演算し、車両管理装置２０、ＳＯＨ演算部１６３Ｂ、および、セルバランス部１６８へ出力する。
【００３６】
ＳＯＨ演算部１６３Ｂは、ＳＯＣ演算部１６３ＡからＳＣＯを受信し、例えば、充放電電流履歴や温度履歴、経時履歴とＳＯＨとの関係を表すデータを格納したテーブル等を用いて、対応するＳＯＨを演算し、ＳＯＨを車両管理装置２０、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃ、および、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄへ出力する。なお、ＳＯＨ演算部１６３Ｂは、ＳＯＰの演算にＳＯＣが必要であれば、ＳＯＣの値もＳＯＰ（充電）演算部１６３ＣおよびＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄへ出力する。
【００３７】
ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃは、ＳＯＨ演算部１６３ＢからＳＯＨを受信し、例えば、予め実験データに基づくＳＯＰ演算用のテーブルを用いて充電電流の最大許容値を演算し、充電方向のＳＯＰ（ＳＯＰ（充電））を車両管理装置２０へ出力する。
【００３８】
ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄは、ＳＯＨ演算部１６３ＢからＳＯＨを受信し、例えば、予め実験データに基づくＳＯＰ演算用のテーブルを用いて放電電流の最大許容値を演算し、放電方向のＳＯＰ（ＳＯＰ（放電））を車両管理装置２０へ出力する。
【００３９】
セルバランス部１６８は、セル電圧モニタ部１６２から複数の二次電池セルの電圧を受信し、複数の二次電池セルの蓄電量が均等になるように、電池監視装置１４を制御する。電池監視装置１４は、組電池ＢＴの二次電池セルを個々に充電および放電可能に接続を切替えるセルバランス回路（図示せず）を有している。セルバランス部１６８は、複数の二次電池セルの電圧から、セルバランス回路の切替えタイミングを制御する制御信号を電池監視装置１４へ出力する。
【００４０】
保護部１６５は、過充電保護部１６５Ａと、過放電保護部１６５Ｂと、を有している。  
過充電保護部１６５Ａは、周期的にセル電圧モニタ部１６２から二次電池セルの電圧値を受信し、電圧値が所定値以上か否かにより過充電に対する保護をすべきか否か判断し、保護情報を車両管理装置２０へ送信する。過充電に対する保護情報は、保護すべきか否かを表す値であって、例えば複数の段階を有する情報であってもよい。
【００４１】
過放電保護部１６５Ｂは、周期的にセル電圧モニタ部１６２から二次電池セルの電圧値を受信し、電圧値が所定値以下か否かにより過放電に対する保護をすべきか否か判断し、保護情報を車両管理装置２０へ出力する。過放電に対する保護情報は、保護すべきか否かを表す値であって、例えば複数の段階を有する情報であってもよい。
【００４２】
機能実行可否選択部１６９は、車両管理装置２０から予定充放電方向を受信し、演算部１６３および保護部１６５で実行される処理を切替える。すなわち、上記二次電池装置を搭載した車両において、車両が力行の場合は主回路には放電方向にしか電流が流れず、回生の場合は主回路には充電方向にしか電流が流れず、停止の場合は電流が流れない。このことに基づいて、機能実行可否選択部１６９は、演算部１６３と保護部１６５とで実行される処理を切替えて、車両が力行の場合はＳＯＰ（充電）演算と、過充電保護に関する処理をスキップし、回生の場合はＳＯＰ（放電）演算と過放電保護に関する処理をスキップし、停止の場合は両方をスキップする。このことにより、電池管理装置１６での演算回路動作時間を低減し、結果的に、電池管理装置１６の消費電力を低減させている。
【００４３】
車両管理装置２０は、記憶部２２を備えている。  
記憶部２２は、ＳＯＰ（充電）、過充電保護情報、ＳＯＰ（放電）、および、過放電保護情報が記憶されている。記憶部２２は、電池管理装置１６から受信する情報により格納した情報を更新する。
【００４４】
車両管理装置２０は、記憶部２２に格納されたＳＯＰ（充電）、過充電保護情報、ＳＯＰ（放電）、および、過放電保護情報を利用して、モータ管理装置３０へ出力するトルクの値を、制限している。トルク制限は、車両の運転モードによって必要とする情報が異なる。制動時（マイナストルク）には、車両管理装置２０は、ＳＯＰ（充電）と過充電保護情報とを利用してトルク制限を行う。力行時（プラストルク）には、車両管理装置２０は、ＳＯＰ（放電）と過放電保護情報とを利用してトルク制限を行う。惰行時・停止時（ゼロトルク）には、車両管理装置２０はトルク制限を行わない。
【００４５】
上記のように、本実施形態の車両および二次電池装置では、車両管理装置２０のトルク制限に必要とされる情報のみを、電池管理装置１６で演算して車両管理装置２０に通知する。こうすることで、電池管理装置１６での処理を適切にスキップし、電池管理装置１６の演算時間を低減させることができる。
【００４６】
以下、具体的に本実施形態の二次電池装置および車両の動作の一例について説明する。  
図３は、図１に示す車両の電池管理装置１６と車両管理装置２０との動作の一例を説明するためのフローチャートである。この例では、車両管理装置２０から機能実行可否選択部１６９へ予定充放電方向を送信する場合の、電池管理装置１６と車両管理装置２０とのそれぞれについて１周期の処理を示している。
【００４７】
電池管理装置１６は、まず、電池監視装置１４から二次電池セルの電圧および温度の値を受信するとともに、電流監視装置１８から主回路に流れる電流値を受信する（ステップＳＡ１）。
【００４８】
続いて、セル電圧モニタ部１６２が受信した二次電池セルの電圧値の最大値および最小値を演算するとともに、セル温度モニタ部１６４が受信した二次電池セルの電圧値の最大値および最小値を演算する（ステップＳＡ２）。
【００４９】
続いて、セルバランス部１６８は、セル電圧モニタ部１６２から二次電池セルの電圧を受信し、二次電池セルの蓄電量が均等となるように、組電池ＢＴの二次電池セルを個別に充電および放電するように電池監視装置１４に制御信号を出力する（ステップＳＡ３）。
【００５０】
続いて、ＳＯＣ演算部１６３ＡおよびＳＯＨ演算部１６３Ｂにおいて、組電池ＢＴのＳＯＣおよびＳＯＨを演算する（ステップＳＡ４）。
【００５１】
続いて、機能実行可否選択部１６９は車両管理装置２０から予定充放電方向を読み込む（ステップＳＡ５）。なお、機能実行可否選択部１６９が車両管理装置２０からトルクを読み込むタイミングは図３に示す場合に限定されるものではない。機能実行可否選択部１６９は、車両管理装置２０から所定のタイミングで読み込んだトルクを図示しないメモリに格納してもよく、車両管理装置２０の処理周期に応じてトルクの読み込みを割り込み処理で行ってもよい。その場合、機能実行可否選択部１６９は、ステップＳＡ５のタイミングで、メモリから予定充放電方向を読み出して用いる。
【００５２】
機能実行可否選択部１６９は、読み込んだ予定充放電方向が充電方向か、放電方向か、ゼロかを判断する（ステップＳＡ６）。
【００５３】
充放電方向が充電方向である場合、機能実行可否選択部１６９は、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃと、過充電保護部１６５Ａとの処理を実行し、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄと過放電保護部１６５Ｂとの処理をスキップするように演算部１６３および保護部１６５の処理を切替える。従ってこの場合には、演算部１６３のＳＯＰ（充電）演算部１６３ＣがＳＯＰ（充電）を演算し、保護部１６５の過充電保護部１６５Ａが過充電に対する保護をすべきか否か判断する（ステップＳＡ７）。
【００５４】
続いて、ステップＳＡ７で演算されたＳＯＰ（充電）と過充電に対する保護情報とを、車両管理装置２０へ出力する（ステップＳＡ９）。
【００５５】
充放電方向が放電方向である場合、機能実行可否選択部１６９は、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄと、過放電保護部１６５Ｂとの処理を実行し、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃと過充電保護部１６５Ａとの処理をスキップするように演算部１６３および保護部１６５の処理を切替える。従ってこの場合には、演算部１６３のＳＯＰ（放電）演算部１６３ＤがＳＯＰ（放電）を演算し、保護部１６５の過放電保護部１６５Ｂが過放電に対する保護をすべきか否か判断する（ステップＳＡ８）。
【００５６】
続いて、ステップＳＡ８で演算されたＳＯＰ（放電）と過放電に対する保護情報とを、車両管理装置２０へ出力する（ステップＳＡ９）。
【００５７】
充電方向がゼロである場合には、機能実行可否選択部１６９は、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃ、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄ、過充電保護部１６５Ａ、および、過放電保護部１６５Ｂの処理をスキップするように演算部１６３および保護部１６５の処理を切替えて、処理を終了する。
【００５８】
ステップＳＡ９で車両管理装置２０へ出力されたＳＯＰ（充電）、ＳＯＰ（放電）、過充電に対する保護情報、過放電に対する保護情報は、車両管理装置２０の記憶部２２に記録され、記憶部２２が更新される。
【００５９】
車両管理装置２０は、まず、アクセル管理装置９０からアクセルペダル踏入量を読み込む（ステップＳＢ１）。
【００６０】
続いて、車両管理装置２０は、ブレーキ管理装置４０からブレーキペダル踏入量を読み込む（ステップＳＢ２）。
【００６１】
続いて、車両管理装置２０は、車輪管理装置８０から車輪ＷＬ、ＷＲの回転数を読み込む（ステップＳＢ３）。
【００６２】
次に、車両管理装置２０は、アクセルペダル踏入量と、ブレーキペダル踏入量と、車輪回転数とから、予定充放電方向を演算する（ステップＳＢ４）。車両管理装置２０は、アクセルペダル踏入量とブレーキペダル踏入量と車輪回転数とから、トルク演算にて算出されるトルクがマイナスかプラスかゼロか、および、車速がゼロか否かを判断することができる。予定充放電方向は、充電方向（力行時）、放電方向（回生時）、および、ゼロ（惰行時・停止時）のいずれかに対応する値である。車両管理装置は、演算した予定充放電方向を電池管理装置１６へ出力する。
【００６３】
続いて、車両管理装置２０は、アクセルペダル踏入量と、ブレーキペダル踏入量と、車輪回転数に応じて、モータ６０のトルクを演算する（ステップＳＢ５）。
【００６４】
続いて、車両管理装置２０は、ステップＳＢ５で演算したトルクの値が正、負、ゼロのいずれであるか判断する（ステップＳＢ６）。
【００６５】
トルクが負の値である場合には、二次電池装置の主回路には充電方向に電流が流れる。したがって、車両管理装置２０は、記憶部２２に記憶されたＳＯＰ（充電）と、過充電に対する保護情報とを利用して、ステップＳＢ５で演算されたトルクを制限する（ステップＳＢ７）。
【００６６】
トルクが正の値である場合には、二次電池装置の主回路には放電方向に電流が流れる。したがって、車両管理装置２０は、記憶部２２に記憶されたＳＯＰ（放電）と、過放電に対する保護情報とを利用して、ステップＳＢ５で演算されたトルクを制限する（ステップＳＢ８）。
【００６７】
トルクがゼロの場合には、二次電池装置の主回路には電流が流れないため、車両管理装置２０はトルクの制限を行わない。
【００６８】
最後に、車両管理装置２０は、必要な制限を行った後のトルクをモータ管理装置３０へ出力して（ステップＳＢ９）、処理を終了する。
【００６９】
上記のように、本実施形態によれば、電池管理装置１６での処理を適切にスキップし、電池管理装置１６の演算時間を低減させて、低消費電力を実現する二次電池装置および車両を提供することができる。
【００７０】
次に、第２実施形態の車両および二次電池装置について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上述の第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００７１】
本実施形態では、車両管理装置２０は、車両のアクセル踏入量、ブレーキ踏入量、車輪回転数に応じたトルクを、機能実行可否選択部１６９へ送信している。以下、具体的に本実施形態の二次電池装置および車両の動作の一例について説明する。  
図４は、図１に示す車両の電池管理装置１６と車両管理装置２０との動作の他の例を説明するためのフローチャートである。この例では、車両管理装置２０から機能実行可否選択部１６９へ予定充放電方向を送信する場合の、電池管理装置１６と車両管理装置２０とのそれぞれについて１周期の処理を示している。
【００７２】
電池管理装置１６は、まず、電池監視装置１４から二次電池セルの電圧および温度の値を受信するとともに、電流監視装置１８から主回路に流れる電流値を受信する（ステップＳＣ１）。
【００７３】
続いて、セル電圧モニタ部１６２が受信した二次電池セルの電圧値の最大値および最小値を演算するとともに、セル温度モニタ部１６４が受信した二次電池セルの電圧値の最大値および最小値を演算する（ステップＳＣ２）。
【００７４】
続いて、セルバランス部１６８は、セル電圧モニタ部１６２から二次電池セルの電圧を受信し、二次電池セルの蓄電量が均等となるように、組電池ＢＴの二次電池セルを個別に充電および放電するように電池監視装置１４に制御信号を出力する（ステップＳＣ３）。
【００７５】
続いて、ＳＯＣ演算部１６３ＡおよびＳＯＨ演算部１６３Ｂにおいて、組電池ＢＴのＳＯＣおよびＳＯＨを演算する（ステップＳＣ４）。
【００７６】
続いて、機能実行可否選択部１６９は車両管理装置２０からトルクを読み込む（ステップＳＣ５）。なお、機能実行可否選択部１６９が車両管理装置２０からトルクを読み込むタイミングは図４に示す場合に限定されるものではない。機能実行可否選択部１６９は、車両管理装置２０から所定のタイミングで読み込んだトルクを図示しないメモリに格納してもよく、車両管理装置２０の処理周期に応じてトルクの読み込みを割り込み処理で行ってもよい。その場合、機能実行可否選択部１６９は、ステップＳＣ５のタイミングで、メモリから予定充放電方向を読み出して用いる。
【００７７】
機能実行可否選択部１６９は、読み込んだトルクがプラスかマイナスかゼロかにより、予定充放電方向が充電方向か、放電方向か、ゼロかを判断する（ステップＳＣ６）。
【００７８】
充放電方向が充電方向である場合、機能実行可否選択部１６９は、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃと、過充電保護部１６５Ａとの処理を実行し、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄと過放電保護部１６５Ｂとの処理をスキップするように演算部１６３および保護部１６５の処理を切替える。従ってこの場合には、演算部１６３のＳＯＰ（充電）演算部１６３ＣがＳＯＰ（充電）を演算し、保護部１６５の過充電保護部１６５Ａが過充電に対する保護をすべきか否か判断する（ステップＳＣ７）。
【００７９】
続いて、ステップＳＡ７で演算されたＳＯＰ（充電）と過充電に対する保護情報とを、車両管理装置２０へ出力する（ステップＳＣ９）。
【００８０】
充放電方向が放電方向である場合、機能実行可否選択部１６９は、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄと、過放電保護部１６５Ｂとの処理を実行し、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃと過充電保護部１６５Ａとの処理をスキップするように演算部１６３および保護部１６５の処理を切替える。従ってこの場合には、演算部１６３のＳＯＰ（放電）演算部１６３ＤがＳＯＰ（放電）を演算し、保護部１６５の過放電保護部１６５Ｂが過放電に対する保護をすべきか否か判断する（ステップＳＣ８）。
【００８１】
続いて、ステップＳＡ８で演算されたＳＯＰ（放電）と過放電に対する保護情報とを、車両管理装置２０へ出力する（ステップＳＣ９）。
【００８２】
充電方向がゼロである場合には、機能実行可否選択部１６９は、ＳＯＰ（充電）演算部１６３Ｃ、ＳＯＰ（放電）演算部１６３Ｄ、過充電保護部１６５Ａ、および、過放電保護部１６５Ｂの処理をスキップするように演算部１６３および保護部１６５の処理を切替えて、処理を終了する。
【００８３】
ステップＳＡ９で車両管理装置２０へ出力されたＳＯＰ（充電）、ＳＯＰ（放電）、過充電に対する保護情報、過放電に対する保護情報は、車両管理装置２０の記憶部２２に記録され、記憶部２２が更新される。
【００８４】
車両管理装置２０は、まず、アクセル管理装置９０からアクセルペダル踏入量を読み込む（ステップＳＤ１）。
【００８５】
続いて、車両管理装置２０は、ブレーキ管理装置４０からブレーキペダル踏入量を読み込む（ステップＳＤ２）。
【００８６】
続いて、車両管理装置２０は、車輪管理装置８０から車輪ＷＬ、ＷＲの回転数を読み込む（ステップＳＤ３）。
【００８７】
次に、車両管理装置２０は、アクセルペダル踏入量と、ブレーキペダル踏入量と、車輪回転数とに応じたモータ６０のトルクを演算する（ステップＳＤ４）。車両管理装置２０は、演算したトルクを機能実行可否選択部１６９へ出力する。
【００８８】
続いて、車両管理装置２０は、ステップＳＤ４で演算したトルクの値が正、負、ゼロのいずれであるか判断する（ステップＳＤ５）。
【００８９】
トルクが負の値である場合には、二次電池装置１０の主回路には充電方向に電流が流れる。したがって、車両管理装置２０は、記憶部２２に記憶されたＳＯＰ（充電）と、過充電に対する保護情報とを利用して、ステップＳＤ４で演算されたトルクを制限する（ステップＳＤ６）。
【００９０】
トルクが正の値である場合には、二次電池装置の主回路には放電方向に電流が流れる。したがって、車両管理装置２０は、記憶部２２に記憶されたＳＯＰ（放電）と、過放電に対する保護情報とを利用して、ステップＳＢ５で演算されたトルクを制限する（ステップＳＤ７）。
【００９１】
トルクがゼロの場合には、二次電池装置の主回路には電流が流れないため、車両管理装置２０はトルクの制限を行わない。
【００９２】
最後に、車両管理装置２０は、必要な制限を行った後のトルクをモータ管理装置３０へ出力して（ステップＳＤ８）、処理を終了する。
【００９３】
上記のように、本実施形態によれば、電池管理装置１６での処理を適切にスキップし、電池管理装置１６の演算時間を低減させて、低消費電力を実現する二次電池装置および車両を提供することができる。
【００９４】
図５は、図１に示す車両の電池管理装置１６と車両管理装置２０との動作タイミングの一例を説明するためのタイミングチャートである。  
ここでは、上記第１実施形態および第２実施形態の車両および二次電池装置１０において、電池管理装置１６と車両管理装置２０との間の通信エラー等により、充電と放電とが切替わるタイミングに記憶部２２の更新がトルク制限に間に合わない場合について検討する。
【００９５】
ます、最初に車両管理装置２０から電池管理装置１６へ予定充放電方向として充電方向（又はプラストルク）が送信されると、電池管理装置１６では、ＳＯＰ（充電）の演算と、過充電保護の演算とが行われ、ＳＯＰ（充電）と過充電に対する保護情報（充電方向情報）とが車両管理装置２０へ送信され、記憶部２２に格納された情報が充放電方向情報＃１に更新される。この場合、車両管理装置２０は、記憶部２２に格納された充電方向情報＃１を利用して、トルク制限を行う。従って、車両管理装置２０は、最新の充電方向情報によりトルクを制限することができる。
【００９６】
次に、予定充放電方向が放電方向に切替わった場合、車両管理装置２０から電池管理装置１６へ予定充放電方向として放電方向（又はマイナストルク）が送信されると、電池管理装置１６では、ＳＯＰ（放電）の演算と、過放電保護の演算とが行われ、ＳＯＰ（放電）と過放電に対する保護情報と（放電方向情報）が車両管理装置２０へ送信され、記憶部２２に格納された情報が放電方向情報＃２へ更新される。この場合、車両管理装置２０は、記憶部２２に格納された放電方向情報＃２を利用して、トルク制限を行う。従って、車両管理装置２０は、最新の放電方向情報によりトルク制限をすることができる。
【００９７】
次に、予定充放電方向が充電方向に切替わった場合、車両管理装置２０から電池管理装置１６へ予定充放電方向として充電方向（又はプラストルク）が送信されると、電池管理装置１６ではＳＯＰ（充電）の演算と、過充電保護の演算とが行われ、ＳＯＰ（充電）と過充電に対する保護情報と（充電方向情報）が車両管理装置２０へ送信する。このときに、通信エラー等により充電方向情報の送信に失敗すると、記憶部２２に格納された充電方向情報は更新されない。このとき記憶部２２に格納された充電方向情報は、二次電池装置１０が充電から放電に切替わるときの充電方向情報＃１である。二次電池装置１０は、その後放電されているため、記憶部２２は更新されていないものの、実際にはＳＯＰ（充電）は充電方向情報＃１のよりも大きくなり、過充電保護情報も記憶部２２の充電方向情報＃１よりも緩和されていることになる。したがって、このタイミングで、車両管理装置２０が、記憶部２２に格納された充電方向情報＃１を利用してトルク制限を行った場合でも、二次電池装置１０が危険な状態に陥ることはなく、二次電池装置１０の安全性を担保することができる。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００９９】
ＢＴ…組電池、ＷＲ、ＷＬ…車輪、ＢＬ１〜ＢＬ６…バス通信線、１０…二次電池装置、１４…電池監視装置、１６…電池管理装置、１６３…演算部、１６３Ｃ…ＳＯＰ（充電）演算部、１６３Ｄ…ＳＯＰ（放電）演算部、１６５…保護部、１６５Ａ…過充電保護部、１６５Ｂ…過放電保護部、１６９…機能実行可否選択部、１８…電流監視装置、２０…車両管理装置、２２…記憶部、３０…モータ管理装置、４０…ブレーキ管理装置、５０…インバータ、６０…モータ、７０…車軸、９０…アクセル管理装置、８０…車輪管理装置。
【図１】
2013135584.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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