(57)【要約】【課題】電池監視装置と上位コントローラとの間で無線信号を用いて情報を授受する電池監視システムを車両等に組み込む前の段階において、電池状態の管理を適切に行う。【解決手段】電池監視装置ＢＭ１は、電池状態管理装置４０が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行う。電池状態管理装置４０が正当な通信先であると判定された場合、電池監視装置ＢＭ１は、電池モジュール９のうちで接続されているセルグループの監視結果を電池状態管理装置４０へ無線送信する。電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１から無線送信された監視結果に基づいて、電池監視装置ＢＭ１における異常の有無を判断したり、バランシングが必要な場合に電池監視装置ＢＭ１へ放電要求コマンドを送信したりすることで、組電池ＡＢ１において電池モジュール９の状態を管理する。【選択図】図４
2013085363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは直列接続された複数の電池セルによってそれぞれ構成される１つまたは複数の電池セルグループが直列接続されて構成された電池の状態を管理する電池状態管理装置であって、
前記電池セルグループは、前記電池の状態を前記電池セルグループごとにそれぞれ監視して監視結果を前記電池状態管理装置へ無線送信するように構成されている電池監視装置と接続されており、
前記電池監視装置は、前記電池状態管理装置が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行う認証回路を備え、
前記認証回路により前記電池状態管理装置が正当な通信先であると判定された場合、前記電池監視装置は、接続されている電池セルグループの監視結果を前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置は、前記電池監視装置から無線送信された前記監視結果に基づいて、前記電池の状態を管理することを特徴とする電池状態管理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池状態管理装置において、
前記電池監視装置の個体ごとに固有の識別情報を前記電池監視装置へ要求し、
前記要求に応じて前記電池監視装置から送信された前記識別情報と、予め記憶された鍵生成情報とに基づいて、前記認証に用いるための鍵情報を生成して前記電池監視装置へ送信することを特徴とする電池状態管理装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電池状態管理装置において、
前記電池監視装置は、接続されている電池セルグループの各電池セルの電圧測定結果を前記監視結果として前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置は、前記電池監視装置から無線送信された前記電圧測定結果に基づいて、前記電池の状態を管理するための動作を前記電池監視装置に対して指示することを特徴とする電池状態管理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電池状態管理装置において、
前記電池監視装置から無線送信された前記電圧測定結果に基づいて、前記各電池セルについてバランシング対象とするか否かをそれぞれ判断すると共に、バランシング対象とした電池セルの目標電圧を決定し、
前記電池監視装置に対して、前記バランシング対象とした電池セルの電圧が前記目標電圧に達するまで当該電池セルを放電させるように指示することを特徴とする電池状態管理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電池状態管理装置において、
前記電池監視装置は、接続されている電池セルグループの温度測定結果をさらに前記監視結果として前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置は、前記電池監視装置から無線送信された前記温度測定結果に基づいて、前記電池の状態が異常であるか否かを判定し、異常であると判定した場合に前記電池監視装置に対して、前記バランシング対象とした電池セルの放電を停止するように指示することを特徴とする電池状態管理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電池状態管理装置において、
前記電池監視装置は、接続されている電池セルグループの温度測定結果を前記監視結果として前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置は、前記電池監視装置から無線送信された前記温度測定結果に基づいて、前記電池の状態が異常であるか否かを判定し、異常であると判定した場合に警告を行うことを特徴とする電池状態管理装置。
【請求項７】
１つまたは直列接続された複数の電池セルによってそれぞれ構成される１つまたは複数の電池セルグループが直列接続されて構成された電池の状態を管理するための電池状態管理方法であって、
前記電池セルグループは、前記電池の状態を前記電池セルグループごとにそれぞれ監視して監視結果を前記電池状態管理装置へ無線送信するように構成されている電池監視装置と接続されており、
前記電池監視装置により、前記電池状態管理装置が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行い、
前記認証によって前記電池状態管理装置が正当な通信先であると判定された場合、前記電池監視装置が接続されている電池セルグループの監視結果を前記電池監視装置から前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置から無線送信された前記監視結果に基づいて、前記電池の状態を管理することを特徴とする電池状態管理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電池状態管理方法において、
前記電池監視装置の個体ごとに固有の識別情報を前記電池監視装置から前記電池状態管理装置へ送信し、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置から送信された前記識別情報と、予め記憶された鍵生成情報とに基づいて、前記認証に用いるための鍵情報を生成し、
前記鍵情報を前記電池状態管理装置から前記電池監視装置へ送信し、
前記電池監視装置により、前記電池状態管理装置から送信された前記鍵情報に基づいて前記認証を行うことを特徴とする電池状態管理方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の電池状態管理方法において、
前記電池監視装置が接続されている電池セルグループの各電池セルの電圧測定結果を前記監視結果として前記電池監視装置から前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置から無線送信された前記電圧測定結果に基づいて、前記電池の状態を管理するための動作を前記電池監視装置に対して指示することを特徴とする電池状態管理方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電池状態管理方法において、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置から無線送信された前記電圧測定結果に基づいて、前記各電池セルについてバランシング対象とするか否かをそれぞれ判断すると共に、バランシング対象とした電池セルの目標電圧を決定し、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置に対して、前記バランシング対象とした電池セルの電圧が前記目標電圧に達するまで当該電池セルを放電させるように指示し、
前記電池監視装置により、前記指示に応じて、前記バランシング対象とした電池セルの電圧が前記目標電圧に達するまで当該電池セルを放電させることを特徴とする電池状態管理方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電池状態管理方法において、
前記電池監視装置が接続されている電池セルグループの温度測定結果をさらに前記監視結果として前記電池監視装置から前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置から無線送信された前記温度測定結果に基づいて、前記電池の状態が異常であるか否かを判定し、異常であると判定した場合に前記電池監視装置に対して、前記バランシング対象とした電池セルの放電を停止するように指示することを特徴とする電池状態管理方法。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれか一項に記載の電池状態管理方法において、
前記電池監視装置が接続されている電池セルグループの温度測定結果を前記監視結果として前記電池監視装置から前記電池状態管理装置へ無線送信し、
前記電池状態管理装置により、前記電池監視装置から無線送信された前記温度測定結果に基づいて、前記電池の状態が異常であるか否かを判定し、異常であると判定した場合に警告を行うことを特徴とする電池状態管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池状態管理装置および電池状態管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管理ユニットから無線送信される指示信号に応じて、起動回路によりスイッチをオンして電池情報取得回路や無線回路を起動させ、電池情報取得回路により取得した電池情報を無線回路から管理ユニットへ無線送信する電池情報管理システムが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−８１７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のシステムでは、管理ユニットが動作していないときには電池情報を取得できないため、車両等に組み込まれる前の段階で行う電池状態の管理において用いるのには不十分であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による電池状態管理装置は、１つまたは直列接続された複数の電池セルによってそれぞれ構成される１つまたは複数の電池セルグループが直列接続されて構成された電池の状態を管理するものであって、電池セルグループは、電池の状態を電池セルグループごとにそれぞれ監視して監視結果を電池状態管理装置へ無線送信するように構成されている電池監視装置と接続されており、電池監視装置は、電池状態管理装置が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行う認証回路を備え、認証回路により電池状態管理装置が正当な通信先であると判定された場合、電池監視装置は、接続されている電池セルグループの監視結果を電池状態管理装置へ無線送信し、電池状態管理装置は、電池監視装置から無線送信された監視結果に基づいて、電池の状態を管理するものである。
本発明による電池状態管理方法は、１つまたは直列接続された複数の電池セルによってそれぞれ構成される１つまたは複数の電池セルグループが直列接続されて構成された電池の状態を管理するためのものであって、電池セルグループは、電池の状態を電池セルグループごとにそれぞれ監視して監視結果を電池状態管理装置へ無線送信するように構成されている電池監視装置と接続されており、電池監視装置により、電池状態管理装置が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行い、認証によって電池状態管理装置が正当な通信先であると判定された場合、電池監視装置が接続されている電池セルグループの監視結果を電池監視装置から電池状態管理装置へ無線送信し、電池状態管理装置により、電池監視装置から無線送信された監視結果に基づいて、電池の状態を管理するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電池監視装置と上位コントローラとの間で無線信号を用いて情報を授受する電池監視システムを車両等に組み込む前の段階において、電池状態の管理を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車両用回転電機の駆動システムを示すブロック図である。
【図２】電池監視装置ＢＭ１のブロック図である。
【図３】電池監視回路３５のブロック図である。
【図４】電池状態管理システムの概略構成を示す図である。
【図５】電池状態管理方法を説明する図である。
【図６】電池状態管理装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】電池監視装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】認証処理の手順の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明による電池監視システムを採用した車両用回転電機の駆動システムについて説明する。図１は、本発明による電池監視システムを採用した車両用回転電機の駆動システムを示すブロック図である。図１に示す駆動システムは、電池モジュール９、電池モジュール９を監視する電池監視システム１００、電池モジュール９からの直流電力を３相交流電力に変換するインバータ装置２２０、および車両駆動用のモータ２３０を備えている。モータ２３０は、インバータ装置２２０からの３相交流電力により駆動される。インバータ装置２２０と電池監視システム１００とはＣＡＮ通信で結ばれており、インバータ装置２２０は電池監視システム１００に対して上位コントローラとして機能する。また、インバータ装置２２０は、さらに上位のコントローラ（不図示）からの指令情報に基づいて動作する。
【０００９】
インバータ装置２２０は、パワーモジュール２２６と、パワーモジュール２２６を駆動するためのドライバ回路２２４と、ドライバ回路２２４を制御するためのＭＣＵ２２２とを有している。パワーモジュール２２６は、電池モジュール９から供給される直流電力を、モータ２３０を駆動するための３相交流電力に変換する。なお、図示していないが、パワーモジュール２２６が電池モジュール９に接続される強電ラインＨＶ＋，ＨＶ−間には、約７００μＦ〜約２０００μＦ程度の大容量の平滑キャパシタが設けられている。この平滑キャパシタは、電池監視システム１００に設けられた集積回路に加わる電圧ノイズを低減する働きをする。
【００１０】
インバータ装置２２０の動作開始状態では平滑キャパシタの電荷は略ゼロであるため、後述する電池ディスコネクトユニットＢＤＵのリレーＲＬを閉じると、大きな初期電流が電池モジュール９から平滑キャパシタへ流れ込む。この大電流のために、リレーＲＬが融着して破損するおそれがある。この問題を解決するために、ＭＣＵ２２２は、さらに上位のコントローラからの命令に従い、モータ２３０の駆動開始時に、まずプリチャージリレーＲＬＰを開状態から閉状態にして平滑キャパシタを充電する。このとき、抵抗ＲＰを介して最大電流を制限しながら平滑キャパシタの充電を行う。その後にリレーＲＬを開状態から閉状態として、電池モジュール９からインバータ装置２２０への電力の供給を開始する。このような動作を行うことで、リレー回路を保護すると共に、電池モジュール９やインバータ装置２２０を流れる最大電流を所定値以下に低減でき、高い安全性を維持できる。
【００１１】
なお、インバータ装置２２０は、モータ２３０の回転子に対してパワーモジュール２２６により発生する交流電力の位相を制御して、車両制動時にはモータ２３０を発電機として動作させる。すなわち回生制動制御を行い、発電機運転により発電された電力を電池モジュール９に回生して電池モジュール９を充電する。電池モジュール９の充電状態が基準状態より低下した場合にも、インバータ装置２２０はモータ２３０を発電機として運転する。モータ２３０で発電された３相交流電力は、パワーモジュール２２６により直流電力に変換されて電池モジュール９に供給される。その結果、電池モジュール９は充電される。
【００１２】
回生制動制御により電池モジュール９を充電する場合には、ＭＣＵ２２２は、モータ２３０の回転子の回転に対して遅れ方向の回転磁界を発生するようにドライバ回路２２４を制御する。この制御に応じて、ドライバ回路２２４はパワーモジュール２２６のスイッチング動作を制御する。これにより、モータ２３０からの交流電力がパワーモジュール２２６に供給され、パワーモジュール２２６により直流電力に変換されて電池モジュール９へ供給される。その結果、モータ２３０は発電機として作用することとなる。
【００１３】
一方、モータ２３０を力行運転する場合には、ＭＣＵ２２２は、上位コントローラの命令に従い、モータ２３０の回転子の回転に対して進み方向の回転磁界を発生するようにドライバ回路２２４を制御する。この制御に応じて、ドライバ回路２２４はパワーモジュール２２６のスイッチング動作を制御する。これにより、電池モジュール９からの直流電力がパワーモジュール２２６に供給され、パワーモジュール２２６により交流電力に変換されてモータ２３０へ供給される。
【００１４】
インバータ装置２２０のパワーモジュール２２６は、導通および遮断動作を高速で行い直流電力と交流電力間の電力変換を行う。このとき、大電流を高速で遮断するので、直流回路の有するインダクタンスにより大きな電圧変動が発生する。この電圧変動を抑制するため、インバータ装置２２０には上述した大容量の平滑キャパシタが設けられている。
【００１５】
電池モジュール９は、複数の電池モジュールブロックによって構成されている。図１に示す例では、直列接続された２つの電池モジュールブロック９Ａ、９Ｂで電池モジュール９が構成されている。各電池モジュールブロック９Ａ、９Ｂは、複数の電池セルを直列接続したセルグループをさらに複数直列に接続されたものを備えている。電池モジュールブロック９Ａと電池モジュールブロック９Ｂとは、スイッチとヒューズとが直列接続された保守・点検用のサービスディスコネクトＳＤを介して直列接続される。このサービスディスコネクトＳＤが開くことで電池モジュールブロック９Ａと９Ｂの直接回路が遮断されるため、仮に電池モジュールブロック９Ａ、９Ｂのどこかで車両との間に１箇所接続回路ができたとしても電流が流れることはない。このような構成により高い安全性を維持できる。また、点検時にサービスディスコネクトＳＤを開くことで、作業者がＨＶ＋とＨＶ−の間を触っても、高電圧が人体に印加されないので安全である。
【００１６】
電池モジュール９とインバータ装置２２０との間の強電ラインＨＶ＋には、リレーＲＬ，抵抗ＲＰおよびプリチャージリレーＲＬＰを備えた電池ディスコネクトユニットＢＤＵが設けられている。抵抗ＲＰとプリチャージリレーＲＬＰとの直列回路は、リレーＲＬと並列に接続されている。
【００１７】
電池監視システム１００は、電池モジュール９の状態を監視するための監視動作として、主に電池モジュール９の各セルに対する電圧の測定、総電圧の測定、電流の測定、セル温度およびセルの容量調整等を行う。そのために、電池監視システム１００は、複数の電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４と、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４を制御するためのマイコン３０とを有している。各電池モジュールブロック９Ａ、９Ｂ内に設けられた複数の電池セルは、複数のセルグループに分けられている。電池監視システム１００には、この各セルグループ毎に、各セルグループに含まれる電池セルを監視する電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４が１つずつ設けられている。マイコン３０は、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４に対して上位コントローラとして機能する。
【００１８】
以下では説明を簡単にするため、各セルグループは直列接続された４個の電池セルで構成されているとする。また各電池モジュールブロック９Ａ、９Ｂは、２つのセルグループでそれぞれ構成されているとする。しかしながら、各セルグループに含まれる電池セルは４個に限定するものでなく、５個あるいはこれ以上であってもよく、また３個以下であってもよい。１つの電池セルにより１つのセルグループを構成してもよい。すなわち、１つまたは直列接続された複数の電池セルによって構成されるセルグループの各々は、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４が監視対象とする電池にそれぞれ相当するものである。また、異なる電池セル数のセルグループ、例えば４個の電池セルによるセルグループと６個の電池セルによるセルグループとが組み合わされていてもよい。各セルグループに対応して設けられる電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４は、これらのセルグループに含まれる電池セルの数が任意の数、例えば４個であっても、また５個以上であっても使用できるように設計したものを使用することができる。
【００１９】
また、電気自動車やハイブリッド自動車で必要とされる電圧および電流を得るために、上記のように各電池モジュールブロックではセルグループを複数個直列または直並列に接続してもよい。さらに、複数の電池モジュールブロックを直列または直並列に接続してもよい。
【００２０】
電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４は、各々がマイコン３０との間で無線通信を行うためのアンテナを備えている。マイコン３０は、アンテナを備えた無線通信部ＲＦと接続されている。この無線通信部ＲＦを介して、マイコン３０は各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４と無線通信を行い、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４に対してそれぞれ対応するセルグループの状態を監視するように指示する。また、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４から送信される各セルグループの状態の監視結果を受信する。
【００２１】
マイコン３０から無線通信部ＲＦを介して電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４へ送信される無線信号には、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４の中でどの電池監視装置に監視動作を実行させるかを指定するためのＩＤ情報と、ＩＤ情報で指定された電池監視装置が対応するセルグループに対して実行する監視動作の内容を指定するためのコマンド情報とを含む。無線通信部ＲＦは、マイコン３０から出力されるこれらの情報を所定の変調方式で変調することにより無線信号を生成し、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４へ送信する。
【００２２】
電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４には、互いに異なる固有のＩＤが製造時に予め設定されている。マイコン３０から無線信号が送信されると、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４は、その無線信号に含まれるＩＤ情報を設定されているＩＤと比較することで、その無線信号が自身に対して送信されたものであるか否かを判断する。
【００２３】
なお、電池モジュール９と電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４とは、図１の駆動システムに搭載されて車両に組み込まれる前には、互いに接続された状態で組電池として所定の保管場所に保管される。この保管時の電池状態を管理するために、後述する電池状態管理装置と電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４との間で無線通信が行われる。このときの具体的な動作については、後で説明する。
【００２４】
電池ディスコネクトユニットＢＤＵ内にはホール素子等の電流センサＳｉが設置されている。電流センサＳｉの出力はマイコン３０に入力される。電池モジュール９の総電圧および温度に関する信号もマイコン３０に入力され、それぞれマイコン３０のＡＤ変換器（ＡＤＣ）によって測定される。温度センサは電池モジュールブロック９Ａ，９Ｂ内の複数箇所に設けられている。
【００２５】
図２は、本発明による電池監視装置ＢＭ１の構成を示すブロック図である。なお、説明は省略するが、他の電池監視装置ＢＭ２〜ＢＭ４に関しても同様の構成となっている。
【００２６】
図２に示すように、電池監視装置ＢＭ１は、受信部３１、認証回路３３、電源回路３４、電池監視回路３５および送信部３６を有する。
【００２７】
受信部３１は、マイコン３０や前述の電池状態管理装置から送信される無線信号を受信すると、その無線信号が電池監視装置ＢＭ１に対して送信されたものである否かを確認する。この確認は、無線信号に含まれる前述のＩＤ情報が示すＩＤと、電池監視装置ＢＭ１に対して割り当てられたＩＤとを比較し、これらが一致するか否かを判別することで行うことができる。その結果、両ＩＤが一致していれば、受信した無線信号が電池監視装置ＢＭ１に対して送信されたものであると判断し、その無線信号を復調して得られた復調信号に含まれる前述のコマンド情報に基づくコマンドを電池監視回路３５へ出力する。
【００２８】
認証回路３３は、マイコン３０や電池状態管理装置との間で無線通信を開始する前に、受信部３１からの認証要求に応じて、その通信先が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行う。その結果、正当な通信先であると判定された場合にのみ、電池監視装置ＢＭ１と当該通信先との間で無線通信を開始することができる。認証回路３３による認証結果は送信部３６へ出力され、送信部３６から当該通信先へと送信される。
【００２９】
電源回路３４は、認証回路３３、電池監視回路３５および送信部３６への電源供給を行う。電源回路３４からの電源供給は、電池監視装置ＢＭ１が接続されている電池セルＢＣ１〜ＢＣ４の電力を用いて行われる。
【００３０】
電池監視回路３５は、電池監視装置ＢＭ１に対応するセルグループを構成する電池セルＢＣ１〜ＢＣ４と接続されており、受信部３１からのコマンドに応じて、電池セルＢＣ１〜ＢＣ４の状態を監視するための監視動作を行う。このとき電池監視回路３５は、前述のような様々な監視動作のうち、受信部３１から出力されるコマンドによって指定された内容の監視動作を電池セルＢＣ１〜ＢＣ４に対して行う。すなわち、マイコン３０からの無線信号に含まれるコマンド情報に基づいて、受信部３１から電池監視回路３５へコマンドが出力されることにより、電池監視回路３５が行う監視動作の内容が決定される。電池監視回路３５は、電池セルＢＣ１〜ＢＣ４に対して監視動作を行ったら、その結果をセル状態監視結果として送信部３６へ出力する。
【００３１】
送信部３６は、電池監視回路３５から出力されたセル状態監視結果を所定の変調方式で変調することにより無線信号を生成し、図１のマイコン３０へ送信する。マイコン３０では、送信部３６から送信された無線信号を無線通信部ＲＦを介して受信することにより、電池セルＢＣ１〜ＢＣ４に対する監視結果を電池監視装置ＢＭ１から取得することができる。
【００３２】
図３は、電池監視装置ＢＭ１における電池監視回路３５の内部ブロックを示す図である。なお、説明は省略するが、他の電池監視装置ＢＭ２〜ＢＭ４の電池監視回路３５に関してもこれと同様である。
【００３３】
図１の電池モジュール９は、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４に対応して４つのセルグループに分かれている。電池監視装置ＢＭ１に対応するセルグループＧＢ１には、図２に示した４つの電池セルＢＣ１〜ＢＣ４が含まれている。
【００３４】
電池監視回路３５の各入力側端子は、セルグループＧＢ１を構成する電池セルＢＣ１〜ＢＣ４にそれぞれ接続されている。電池セルＢＣ１の正極端子は、入力端子Ｖ１を介して入力回路１１６に接続されている。この入力回路１１６はマルチプレクサを含む。電池セルＢＣ１の負極端子であって電池セルＢＣ２の正極端子は入力端子Ｖ２を介して、電池セルＢＣ２の負極端子であって電池セルＢＣ３の正極端子は入力端子Ｖ３を介して、電池セルＢＣ３の負極端子であって電池セルＢＣ４の正極端子は入力端子Ｖ４を介して、それぞれ入力回路１１６に接続されている。電池セルＢＣ４の負極端子は、電池監視回路３５の端子ＧＮＤに接続されている。
【００３５】
電圧検出回路１２２は、各電池セルＢＣ１〜ＢＣ４のそれぞれの端子間電圧をデジタル値に変換する回路を有している。デジタル値に変換された各端子間電圧はＩＣ制御回路１２３に送られ、内部の記憶回路１２５に保持される。これらの電圧は自己診断などに利用されたり、図１に示すマイコン３０に送信されたりする。
【００３６】
ＩＣ制御回路１２３は、演算機能を有すると共に、記憶回路１２５と、各種電圧の検知や状態診断を周期的に行うタイミング制御回路２５２を有している。記憶回路１２５は、例えばレジスタ回路で構成されている。電圧検出回路１２２で検出した各電池セルＢＣ１〜ＢＣ４の各端子間電圧は、ＩＣ制御回路１２３の記憶回路１２５において、各電池セルＢＣ１〜ＢＣ４に対応づけて記憶される。また、その他の様々な検出値についても、記憶回路１２５において予め定められたアドレスに読出し可能に保持することができる。
【００３７】
ＩＣ制御回路１２３には、通信回路１２７が接続されている。ＩＣ制御回路１２３は、この通信回路１２７を介して、図２の受信部３１により出力されたマイコン３０からのコマンドが入力されると共に、セル状態監視結果を送信部３６へ出力して送信部３６によりマイコン３０へ送信する。受信部３１からコマンドが送られると、ＩＣ制御回路１２３はそのコマンドの内容を解読し、コマンド内容に応じた処理を行う。マイコン３０からのコマンドは、たとえば、各電池セルＢＣ１〜ＢＣ４の端子間電圧の計測値を要求するコマンド、各電池セルＢＣ１〜ＢＣ４の充電状態を調整するための放電動作を要求するコマンド、電池監視装置ＢＭ１の動作を開始するコマンド（Ｗａｋｅ  ＵＰ）、動作を停止するコマンド（スリープ）、アドレス設定を要求するコマンド、等を含む。
【００３８】
電池セルＢＣ１の正極端子は、抵抗Ｒ１を介して電池監視回路３５の端子Ｂ１に接続されている。この端子Ｂ１と端子Ｖ２との間にはバランシングスイッチ１２９Ａが設けられている。バランシングスイッチ１２９Ａには、このスイッチの動作状態を検出するための動作状態検出回路１２８Ａが並列接続されている。このバランシングスイッチ１２９Ａは放電制御回路１３２によって開閉が制御される。同様に、電池セルＢＣ２の正極端子は抵抗Ｒ２を介して端子Ｂ２に接続され、この端子Ｂ２と端子Ｖ３との間にはバランシングスイッチ１２９Ｂが設けられている。バランシングスイッチ１２９Ｂには、このスイッチの動作状態を検出するための動作状態検出回路１２８Ｂが並列接続されている。このバランシングスイッチ１２９Ａは放電制御回路１３２によって開閉が制御される。
【００３９】
電池セルＢＣ３の正極端子は抵抗Ｒ３を介して端子Ｂ３に接続され、この端子Ｂ３はと端子Ｖ４との間にはバランシングスイッチ１２９Ｃが設けられている。バランシングスイッチ１２９Ｃには、このスイッチの動作状態を検出するための動作状態検出回路１２８Ｃが並列接続されている。このバランシングスイッチ１２９Ｃは放電制御回路１３２によって開閉制御される。電池セルＢＣ４の正極端子は抵抗Ｒ４を介して端子Ｂ４に接続され、この端子Ｂ４と端子ＧＮＤとの間にはバランシングスイッチ１２９Ｄが設けられている。バランシングスイッチ１２９Ｄには、このスイッチの動作状態を検出するための動作状態検出回路１２８Ｄが並列接続されている。このバランシングスイッチ１２９Ｃは放電制御回路１３２によって開閉が制御される。
【００４０】
動作状態検出回路１２８Ａ〜１２８Ｄは、それぞれ各バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの両端電圧を所定周期で繰り返し検出し、各バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄが正常であるかどうかを検出する。バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄは電池セルＢＣ１〜電池セルＢＣ４の充電状態を調整するスイッチである。これらスイッチが異常の場合、電池セルの充電状態を制御できなくなり、一部の電池セルが過充電あるいは過放電になる恐れがある。たとえば、あるバランシングスイッチが導通している状態であるにもかかわらず、その端子間電圧が対応する電池セルの端子電圧を示す場合に、当該バランシングスイッチが異常であると検出する。この場合は、当該バランシングスイッチが制御信号に基づく導通状態になっていないこととなる。また、あるバランシングスイッチが開放状態であるにもかかわらず、その端子間電圧が対応する電池セルの端子電圧に比べて低い値である場合にも、当該バランシングスイッチが異常であると検出する。この場合は、当該バランシングスイッチは制御信号に関係なく導通していることとなる。このようにしてバランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの異常検出を行う動作状態検出回路１２８Ａ〜１２８Ｄには、たとえば差動アンプ等で構成される電圧検出回路が用いられる。
【００４１】
バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄは、たとえばＭＯＳ型ＦＥＴで構成され、それぞれ対応する電池セルＢＣ１〜ＢＣ４に蓄積された電力を放電させる作用をする。多数の電池セルが直列接続されている電池モジュール９に対してインバータなどの電気負荷が接続されると、その電気負荷に対する電流の供給は、直列接続された多数の電池セルの全体で行われる。このとき、各電池セルが互いに異なる充電状態（ＳＯＣ）にあると、電池モジュール９において最も放電されている電池セルの状態により電流が制限されてしまうこととなる。一方、電池モジュール９が充電される状態では、電池モジュール９への電流の供給は、直列接続された多数の電池セルの全体に対して行われる。このとき、各電池セルが互いに異なる充電状態（ＳＯＣ）にあると、電池モジュール９において最も充電されている電池セルの状態により電流が制限されてしまうこととなる。
【００４２】
そこで、上記のように各電池セルの充電状態の違いによって電流が制限されてしまうのを解消するため、以下のようなバランシングを必要に応じて行う。具体的には、電池モジュール９において直列接続されている多数の電池セルのうち、所定の充電状態、たとえば各電池セルの充電状態の平均値を越えた充電状態にある電池セルに対して、当該電池セルに接続されているバランシングスイッチを導通状態とする。これにより、導通状態としたバランシングスイッチに直列接続されている抵抗を介して、当該電池セルから放電電流を流す。その結果、各電池セルの充電状態が互いに近づく方向に制御されることとなる。また他の方法として、電池モジュール９において最も放電状態にある電池セルを基準セルとし、この基準セルとの充電状態の差に基づき放電時間を決める方法もある。その他にも、各電池セルの充電状態を調整するために様々なバランシング方法を用いることができる。なお、各電池セルの充電状態は、各電池セルの端子電圧を基に演算で求めることができる。各電池セルの充電状態と端子電圧には相関関係が有るので、各電池セルの端子電圧を互いに近づけるようにバランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄを制御することで、各電池セルの充電状態を互いに近づけることができる。
【００４３】
バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの端子間電圧、すなわちバランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄを構成する各ＦＥＴのソースとドレイン間の電圧は、動作状態検出回路１２８Ａ〜１２８Ｄによって検出され、電位変換回路１３０に出力される。ここで、各ＦＥＴのソースとドレイン間の電位は、基準電位に対してそれぞれ異なっているため、このままでは比較判断が難しい。そこで、電位変換回路１３０でこれらの電位をそろえ、次に異常判定回路１３１で異常判定する。また、電位変換回路１３０は、バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの中で診断すべきバランシングスイッチをＩＣ制御回路１２３からの制御信号に基づき選択する機能も有している。選択されたバランシングスイッチの端子間電圧が電位変換回路１３０から異常判定回路１３１に送られると、異常判定回路１３１はＩＣ制御回路１２３から制御信号に基づき、その端子間電圧を所定の判定電圧と比較する。これにより、異常判定回路１３１はバランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄが異常か否かを判定することができる。
【００４４】
放電制御回路１３２には、ＩＣ制御回路１２３から放電させるべき電池セルに対応したバランシングスイッチを導通させるための指令信号が送られる。この指令信号に基づき、放電制御回路１３２は、上述したようにＭＯＳ型ＦＥＴから構成されるバランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの導通を行うゲート電圧に相当する信号を出力する。
【００４５】
ＩＣ制御回路１２３は、図１のマイコン３０からのコマンドにより、電池セルに対応した放電時間の指令を受け、上記のような放電の動作を実行する。またＩＣ制御回路１２３は、バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの異常を検出すると、その検出結果を図２に示したセル状態監視結果として送信部３６へ出力することにより、送信部３６からマイコン３０へ無線送信する。
【００４６】
次に、保管時における電池状態の管理について説明する。図４は、本実施形態による電池状態管理システムの概略構成を示す図である。この電池状態管理システムは、図１の駆動システムに搭載されて車両に組み込まれる前の組電池ＡＢ１と、電池状態管理装置４０によって構成される。
【００４７】
組電池ＡＢ１は、電池モジュール９と電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４とが互いに接続されることによって構成される。この組電池ＡＢ１は、たとえば工場、船舶等の輸送機関、流通拠点などにおいて、倉庫などの所定の保管場所に保管される。各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４には、予め固有のＩＤ＿Ａ１〜ＩＤ＿Ｄ１がそれぞれ設定されている。
【００４８】
なお、上記の保管場所には、組電池ＡＢ１以外にも多数の組電池が一緒に保管されるが、図４では組電池ＡＢ１を代表例として示している。他の組電池も、組電池ＡＢ１と同様の構成を有している。
【００４９】
電池状態管理装置４０は、上記保管場所に組電池ＡＢ１として保管されている電池モジュール９の状態を管理するための装置であり、管理対象とする組電池の各電池監視装置との間で無線通信を行う。電池状態管理装置４０には、予め固有のＩＤ＿ＣＢが設定されている。電池状態管理装置４０が管理対象とする組電池は、電池状態管理装置４０に記憶されている固有ＩＤによって定められる。図４に示した例では、Ｎ個の組電池ＡＢｘ（ｘ＝１〜Ｎ）について、それぞれに含まれる各電池監視装置の固有ＩＤ＿Ａｘ〜ＩＤ＿Ｄｘが電池状態管理装置４０に記憶されている。なお、これらの固有ＩＤを電池状態管理装置４０に記憶させる方法については、後で説明する。
【００５０】
電池状態管理装置４０にはまた、認証用の鍵情報を生成するためのテーブル情報である鍵生成テーブルが記憶されている。電池状態管理装置４０は、管理対象である組電池ＡＢ１の各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４との間で無線通信を開始する際には、鍵生成テーブルを参照して鍵情報を生成し、その鍵情報を各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４へ送信する。すると、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４では、電池状態管理装置４０から受信した鍵情報に基づいて、認証回路３３（図２参照）により認証が行われ、電池状態管理装置４０が正当な通信先であるか否かが判断される。その結果、正当な通信先であると判断されると、電池状態管理装置４０と各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４との間で無線通信が開始される。
【００５１】
以上説明したような電池状態管理装置４０は、たとえば、パソコンと無線機器をＵＳＢ等により接続したもので構成される。すなわち、パソコン上で所定のプログラムを実行して無線機器を制御し、無線機器に対して管理対象とする組電池の各電池監視装置との間で無線通信を行わせることにより、電池状態管理装置４０が実現される。
【００５２】
以上説明した電池状態管理システムによる電池状態管理方法を図５を用いて説明する。組電池ＡＢ１は、たとえば工場からの出荷検査時などに、出荷検査装置５０によって電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４の固有ＩＤ＿Ａ１〜ＩＤ＿Ｄ１が読み出され、これらの固有ＩＤに関する情報が出荷検査装置５０に吸い上げられる。出荷検査装置５０に吸い上げられた固有ＩＤ＿Ａ１〜ＩＤ＿Ｄ１の情報は、検査結果ファイルサーバ６０に登録される。
【００５３】
検査結果ファイルサーバ６０に登録された固有ＩＤ＿Ａ１〜ＩＤ＿Ｄ１の情報は、組電池ＡＢ１を管理対象として電池モジュール９の状態を管理するときに、事前に電池状態管理装置４０によって読み出され、電池状態管理装置４０において記憶される。同様にして、倉庫内に保管されている梱包状態の組電池ＡＢ１〜ＡＢ６を管理対象として電池状態の管理を行うときには、これらに含まれる電池監視装置の固有ＩＤが検査結果ファイルサーバ６０からそれぞれ事前に読み出され、電池状態管理装置４０に記憶される。このようにして、管理対象とする組電池ＡＢ１〜ＡＢ６に含まれる各電池監視装置の固有ＩＤを電池状態管理装置４０に記憶させておくことで、電池状態管理装置４０は各組電池ＡＢ１〜ＡＢ６との間で無線通信を行い、これらの状態管理を行うことができる。
【００５４】
続いて、本実施形態の電池状態管理システムにおける電池状態管理の処理手順について説明する。図６は、電池状態管理装置４０の処理手順を示すフローチャートであり、図７は、組電池ＡＢ１を管理対象としたときの電池監視装置ＢＭ１の処理手順を示すフローチャートである。なお、以下では組電池ＡＢ１を管理対象としたときの処理手順を例として説明するが、他の組電池を管理対象としたときも同様である。また、組電池ＡＢ１の電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４のうち、電池監視装置ＢＭ１の処理手順を例として説明するが、他の電池監視装置ＢＭ２〜ＢＭ４でも同様である。
【００５５】
図６のステップＳ１０において、電池状態管理装置４０は、検査結果ファイルサーバ６０に登録されている固有ＩＤの一覧を取得する。こうして取得された固有ＩＤの一覧から、管理対象とする組電池ＡＢ１に含まれる電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４に対する固有ＩＤ＿Ａ１〜ＩＤ＿Ｄ１を選択すると、その情報が検査結果ファイルサーバ６０から読み出され、電池状態管理装置４０において記憶される。
【００５６】
ステップＳ２０において、電池状態管理装置４０は、管理対象とする組電池ＡＢ１の各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４との間で所定の認証処理を行う。ここで認証処理が行われることにより、電池状態管理装置４０が正当な通信先であるか否かの判定が各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４において行われ、その判定の結果が認証結果として各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４から電池状態管理装置４０へ送信される。なお、認証処理の具体的な手順については、後で図８を用いて説明する。
【００５７】
ステップＳ３０において、電池状態管理装置４０は、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４から送信された認証結果に基づいて、認証ＯＫであるか否かを判定する。認証ＯＫである場合、すなわち電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４の全てにおいて電池状態管理装置４０が正当な通信先であるとそれぞれ判定された場合は、ステップＳ４０へ進む。一方、認証ＯＫでない場合、すなわち電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４のいずれか少なくとも１つにおいて電池状態管理装置４０が正当な通信先ではないと判定された場合は、図６のフローチャートに示す処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ４０において、電池状態管理装置４０は、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４から、それぞれが接続されているセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度の測定結果を取得する。このとき電池状態管理装置４０は、後述する図７のステップＳ２５０の処理によって各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４からセル状態監視結果として送信されるセル電圧および温度の測定結果を受信する。これにより、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４に接続されている各セルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度の測定結果を取得する。
【００５９】
ステップＳ５０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ４０で取得したセル電圧および温度の測定結果に基づいて、電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４が接続されているセルグループの各電池セルの状態が異常であるか否かを判定する。この判定は、たとえば、測定されたセル電圧や温度が予め設定された所定の範囲にあるか否かにより行うことができる。すなわち、セル電圧や温度が所定の範囲内にあれば正常であると判定し、範囲外にあれば異常であると判定する。なお、これ以外の判定方法を用いて電池セルの状態が異常であるか否かを判定してもよい。電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４の全ての電池セルが異常なしの場合はステップＳ６０へ進み、いずれか少なくとも１つの電池セルに異常がある場合はステップＳ１５０へ進む。
【００６０】
ステップＳ６０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ４０で取得したセル電圧の測定結果に基づいて、各電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４に対してバランシングの必要があるか否かを判定する。この判定は、たとえば、測定されたセルグループの各セル電圧に基づいて各電池セルの充電状態を推測し、その中に前述のようなバランシングの条件を満たすものがあるか否かにより行うことができる。電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４の全てについてバランシングの必要がないと判定した場合は図６のフローチャートに示す処理を終了し、いずれか少なくとも１つの電池監視装置についてバランシングの必要があると判定した場合はステップＳ７０へ進む。
【００６１】
ステップＳ７０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ６０でバランシングの必要があると判定した電池監視装置に対して、当該電池監視装置が接続されているセルグループの電池セルの中でバランシング対象とする電池セル（調整セル）を決定すると共に、その調整セルの目標電圧を決定する。これらの決定は、ステップＳ４０で取得したセル電圧の測定結果のうち、当該電池監視装置に対応するセルグループの各セル電圧の測定結果に基づいて行うことができる。
【００６２】
ステップＳ８０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ６０でバランシングの必要があると判定した電池監視装置に対して、ステップＳ７０で決定した調整セルおよび目標電圧に応じた放電要求コマンドを送信する。これにより、当該電池監視装置に対して、対応するセルグループにおける調整セルのセル電圧が目標電圧に達するまで調整セルを放電させるように指示を行う。
【００６３】
ステップＳ９０において、電池状態管理装置４０は、内部に保有するタイマーを初期化し、タイマーによる時間測定を開始する。
【００６４】
ステップＳ１００において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ８０で放電要求コマンドを送信した電池監視装置から、対応するセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度の測定結果を取得する。このとき電池状態管理装置４０は、後述する図７のステップＳ２９０の処理によって当該電池監視装置からセル状態監視結果として送信されるセル電圧および温度の測定結果を受信する。これにより、当該電池監視装置に接続されているセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度の測定結果を取得する。
【００６５】
ステップＳ１１０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ１００で取得したセル電圧および温度の測定結果に基づいて、当該電池監視装置が接続されているセルグループの各電池セルの状態が異常であるか否かを判定する。この判定は、前述のステップＳ５０と同様の判定方法により行うことができる。当該電池監視装置の全ての電池セルが異常なしの場合はステップＳ１２０へ進み、いずれか少なくとも１つの電池セルに異常がある場合はステップＳ１４０へ進む。
【００６６】
ステップＳ１２０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ８０で放電要求コマンドを送信した電池監視装置においてバランシングが完了したか否かを判定する。この判定は、後述する図７のステップＳ３４０の処理によって当該電池監視装置からバランシング完了報告が送信されたか否かにより行うことができる。すなわち、当該電池監視装置からバランシング完了報告が送信された場合は、バランシング完了と判定して図６のフローチャートに示す処理を終了し、バランシング完了報告が送信されない場合は、ステップＳ１３０へ進む。
【００６７】
ステップＳ１３０において、電池状態管理装置４０は、タイマーによる測定時間が予め設定された所定のタイムアウト時間を経過したか否かを判定する。タイマーによる測定時間がタイムアウト時間未満であればステップＳ１００へ戻り、前述のステップＳ１００〜Ｓ１３０の処理を継続する。一方、タイムアウト時間以上であればステップＳ７０へ戻る。この場合、直前に実行したステップＳ１００において取得したセル電圧および温度の測定結果に基づいて、調整セルおよび目標電圧を再度決定し、その結果に応じた放電要求コマンドを当該電池監視装置に対して再送信する。
【００６８】
ステップＳ１４０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ８０で放電要求コマンドを送信した後にステップＳ１１０で電池セルの状態が異常であると判定した電池監視装置に対して、バランシングを停止させるための放電停止コマンドを送信する。これにより、バランシング中に電池セルの状態に異常があると判定された電池監視装置に対して、調整セルの放電を停止させるような指示を行う。
【００６９】
ステップＳ１５０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ５０またはＳ１１００で電池セルの状態が異常であると判定した電池監視装置について、その異常を電池状態管理装置４０の操作者に知らせるための警告を行う。この警告は、たとえば所定の警告メッセージを電池状態管理装置４０において画面表示したり音声出力したりすることにより行われる。
【００７０】
ステップＳ１６０において、電池状態管理装置４０は、ステップＳ１５０で行った警告に応じた異常結果を記録する。
【００７１】
ステップＳ１６０を実行したら、電池状態管理装置４０は図６のフローチャートに示す処理を終了する。
【００７２】
図７のステップＳ２１０において、電池監視装置ＢＭ１は、受信部３１、認証回路３３および送信部３６を用いて、電池状態管理装置４０との間で所定の認証処理を行う。この認証処理は、前述の図６のステップＳ２０で電池状態管理装置４０によって行われるものに対応しており、その具体的な手順については後で図８を用いて説明する。
【００７３】
ステップＳ２２０において、電池監視装置ＢＭ１は、受信部３１、認証回路３３および送信部３６を用いて、ステップＳ２１０で行った認証処理の結果を電池状態管理装置４０へ送信する。
【００７４】
ステップＳ２３０において、電池監視装置ＢＭ１は、認証回路３３により、ステップＳ２１０で行った認証処理の結果がＯＫであるか否かを判定する。認証ＯＫである場合、すなわち認証処理において電池状態管理装置４０が正当な通信先であると判定した場合は、ステップＳ２４０へ進む。一方、認証ＯＫでない場合、すなわち認証処理において電池状態管理装置４０が正当な通信先ではないと判定した場合は、図７のフローチャートに示す処理を終了する。
【００７５】
ステップＳ２４０において、電池監視装置ＢＭ１は、電池監視回路３５を用いて、接続されているセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度を測定する。
【００７６】
ステップＳ２５０において、電池監視装置ＢＭ１は、ステップＳ２４０で測定したセル電圧および温度をセル状態監視結果として電池監視回路３５から送信部３６へ出力し、これらの監視結果を送信部３６により電池状態管理装置４０へ送信する。これにより、電池監視装置ＢＭ１が接続されているセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度の測定結果が、当該各電池セルに対するセル状態監視結果として電池監視装置ＢＭ１から電池状態管理装置４０に送信される。
【００７７】
ステップＳ２６０において、電池監視装置ＢＭ１は、受信部３１により、図６のステップＳ８０で電池状態管理装置４０から送信された放電要求コマンドを受信したか否かを判定する。電池監視装置ＢＭ１に対する放電要求コマンドを電池状態管理装置４０から受信した場合はステップＳ２７０へ進み、受信していない場合は図７のフローチャートに示す処理を終了する。
【００７８】
ステップＳ２７０において、電池監視装置ＢＭ１は、電池状態管理装置４０から受信した放電要求コマンドに応じて、図３のバランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの開閉を制御する。ここでは、受信部３１により放電要求コマンドを受信すると、その放電要求コマンドを受信部３１から電池監視回路３５へ出力する。電池監視回路３５は、放電制御回路１３２により、バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄのうち放電要求コマンドで指定された調整セルに対応するバランシングスイッチを閉じるように制御する。
【００７９】
ステップＳ２８０において、電池監視装置ＢＭ１は、ステップＳ２４０と同様に、電池監視回路３５を用いて、接続されているセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度を測定する。
【００８０】
ステップＳ２９０において、電池監視装置ＢＭ１は、ステップＳ２８０で測定したセル電圧および温度をセル状態監視結果として電池監視回路３５から送信部３６へ出力し、これらの監視結果を送信部３６により電池状態管理装置４０へ送信する。これにより、ステップＳ２５０と同様に、電池監視装置ＢＭ１が接続されているセルグループの各電池セルにおけるセル電圧および温度の測定結果が、当該各電池セルに対するセル状態監視結果として電池監視装置ＢＭ１から電池状態管理装置４０に送信される。
【００８１】
ステップＳ３００において、電池監視装置ＢＭ１は、受信部３１により、図６のステップＳ１４０で電池状態管理装置４０から送信された放電停止コマンドを受信したか否かを判定する。電池監視装置ＢＭ１に対する放電停止コマンドを電池状態管理装置４０から受信した場合はステップＳ３３０へ進み、受信していない場合はステップＳ３１０へ進む。
【００８２】
ステップＳ３１０において、電池監視装置ＢＭ１は、電池監視回路３５により、電池状態管理装置４０から受信した放電要求コマンドで指定された調整セルの目標電圧と、ステップＳ２８０で測定したセル電圧とを比較し、その比較結果に基づいて、調整セルのセル電圧が目標電圧に達したか否かを判定する。調整セルの目標電圧とセル電圧の差が所定値未満の場合は、目標電圧に達したと判定してステップＳ３４０へ進み、所定値以上の場合は、目標電圧に達していないと判定してステップＳ３２０へ進む。
【００８３】
ステップＳ３２０において、電池監視装置ＢＭ１は、受信部３１により、電池状態管理装置４０からの放電要求コマンドを再受信したか否かを判定する。電池状態管理装置４０が図６のステップＳ８０の処理を再度実行して電池監視装置ＢＭ１に対する放電要求コマンドを再送信したために、放電要求コマンドを再受信した場合はステップＳ２７０へ戻る。この場合、ステップＳ２７０では、再受信した放電要求コマンドに応じて、バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄの開閉制御をやり直す。一方、放電要求コマンドを再受信していない場合はステップＳ２８０へ戻り、前述のステップＳ２８０〜Ｓ３２０の処理を継続する。
【００８４】
ステップＳ３３０において、電池監視装置ＢＭ１は、電池状態管理装置４０から受信した放電停止コマンドに応じて、調整セルの放電を停止する。ここでは、受信部３１により放電停止コマンドを受信すると、その放電停止コマンドを受信部３１から電池監視回路３５へ出力する。電池監視回路３５は、放電制御回路１３２により、調整セルに対応するバランシングスイッチを含め、バランシングスイッチ１２９Ａ〜１２９Ｄを全て開放するように制御する。
【００８５】
ステップＳ３３０を実行したら、電池監視装置ＢＭ１は図７のフローチャートに示す処理を終了する。
【００８６】
ステップＳ３４０において、電池監視装置ＢＭ１は、調整セルの放電を終えてバランシングを完了した旨の報告を電池監視回路３５から送信部３６へ出力し、これを送信部３６により電池状態管理装置４０へ送信する。
【００８７】
ステップＳ３４０を実行したら、電池監視装置ＢＭ１は図７のフローチャートに示す処理を終了する。
【００８８】
ここで電池状態管理装置４０と電池監視装置ＢＭ１との間で行われる認証処理について説明する。前述のように、電池状態管理装置４０は図６のステップＳ２０において、電池監視装置ＢＭ１は図７のステップＳ２１０において、それぞれ認証処理を行う。図８は、この認証処理の手順の一例を示す図である。なお、以下では組電池ＡＢ１の電池監視装置ＢＭ１〜ＢＭ４のうち、電池監視装置ＢＭ１を例に挙げて説明するが、他の電池監視装置ＢＭ２〜ＢＭ４についても同様である。
【００８９】
認証処理を開始すると、まず電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１に対して、認証用の鍵情報を生成するためのシードの要求を行う。電池状態管理装置４０から送信されたシードの要求は、電池監視装置ＢＭ１において受信部３１により受信され、認証回路３３へ出力される。すると、この要求に応じて認証回路３３から送信部３６へシードが出力されて送信部３６により送信されることで、電池監視装置ＢＭ１から電池状態管理装置４０へシードが返信される。なお、シードとは、電池監視装置の個体ごとに固有に割り当てられた識別情報であり、たとえば固有ＩＤなどを用いることができる。
【００９０】
電池監視装置ＢＭ１からシードが返信されると、電池状態管理装置４０は、そのシードに基づいて前述の鍵生成テーブルを参照し、シードに対応する鍵情報を取得する。そして、取得した鍵情報を電池監視装置ＢＭ１に対して送信する。
【００９１】
なお、鍵生成テーブル以外の情報、たとえば所定のアルゴリズムや関数の情報を電池状態管理装置４０に記憶させておき、その情報に基づいて鍵情報を生成するようにしてもよい。シードに対応する鍵情報を生成できるものであれば、電池状態管理装置４０はどのような情報を用いてもよい。
【００９２】
電池状態管理装置４０から送信された鍵情報は、電池監視装置ＢＭ１において受信部３１により受信され、認証回路３３へ出力される。認証回路３３は、この鍵情報が電池状態管理装置４０に対して返信したシードに対応するものであるか否かを確認することで、電池状態管理装置４０が正当な通信先であるか否かを判定する。判定を終えると、その判定結果を認証回路３３から送信部３６へ出力して電池状態管理装置４０へ送信することで、電池監視装置ＢＭ１から電池状態管理装置４０に対して認証可否の返信を行う。なお、この認証可否の返信は、図７のステップＳ２２０の処理に対応する。
【００９３】
電池監視装置ＢＭ１から認証可否の返信が行われると、電池状態管理装置４０は、その内容に基づいて図６のステップＳ３０の判定を行う。その結果、認証可であった場合は、ステップＳ４０以降の処理を実行することで、電池状態管理の動作を開始する。
【００９４】
以上説明した本発明の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
【００９５】
（１）電池監視装置ＢＭ１は、電池状態管理装置４０が正当な通信先であるか否かを判定するための認証を行う認証回路３３を備える。この認証回路３３が行う認証処理（ステップＳ２１０）によって電池状態管理装置４０が正当な通信先であると判定された場合、電池監視装置ＢＭ１は、電池モジュール９のうちで接続されているセルグループの監視結果を電池状態管理装置４０へ無線送信する（ステップＳ２５０、Ｓ２９０）。電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１から無線送信された監視結果に基づいて、電池監視装置ＢＭ１における異常の有無を判断したり（ステップＳ５０、Ｓ１１０）、バランシングが必要な場合に電池監視装置ＢＭ１へ放電要求コマンドを送信したり（ステップＳ８０）することで、組電池ＡＢ１において電池モジュール９の状態を管理する。このようにしたので、車両等に組み込む前の段階において電池状態の管理を適切に行うことができる。
【００９６】
（２）ステップＳ２０の認証処理において、電池状態管理装置４０は、電池監視装置の個体ごとに固有の識別情報であるシードを電池監視装置ＢＭ１へ要求する。この要求に応じて電池監視装置ＢＭ１から送信されたシードと、予め記憶された鍵生成テーブルとに基づいて、電池状態管理装置４０は、認証に用いるための鍵情報を生成して電池監視装置ＢＭ１へ送信する。電池監視装置ＢＭ１では、電池状態管理装置４０から送信された鍵情報に基づいて、認証回路３３により認証を行う。このようにしたので、電池状態管理装置４０が正当な通信先であるか否かの認証を電池監視装置ＢＭ１の認証回路３３において確実に行うことができる。
【００９７】
（３）電池監視装置ＢＭ１は、接続されているセルグループの各電池セルのセル電圧を測定し（ステップＳ２４０、Ｓ２８０）、その測定結果を当該セルグループの監視結果として電池状態管理装置４０へ無線送信する（ステップＳ２５０、Ｓ２９０）。電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１から無線送信されたセル電圧の測定結果に基づいて、放電要求コマンドを送信したり（ステップＳ８０）、異常の有無を判定し、異常がある場合は放電停止コマンドを送信したり（ステップＳ１１０、Ｓ１４０）することで、電池モジュール９の状態を管理するための動作を電池監視装置ＢＭ１に対して指示する。これにより、電池モジュール９の状態に応じた適切な動作指示を電池監視装置ＢＭ１に対して行うことができる。
【００９８】
（４）電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１から無線送信されたセル電圧の測定結果に基づいて、当該セルグループの各電池セルについてバランシング対象である調整セルとするか否かをそれぞれ判断すると共に、バランシング対象とした電池セルの目標電圧を決定する（ステップＳ７０）。そして、これらに応じた放電要求コマンドをステップＳ８０において送信することにより、電池監視装置ＢＭ１に対して、バランシング対象とした調整セルの電圧が目標電圧に達するまで当該電池セルを放電させるように指示する。このようにしたので、保管中に各電池セルの充電状態にばらつきが生じた場合、そのばらつきを解消することができる。
【００９９】
（５）バランシング開始後、電池監視装置ＢＭ１は、接続されているセルグループの各電池セルの温度を測定し（ステップＳ２８０）、その測定結果を当該セルグループの監視結果として電池状態管理装置４０へ無線送信する（ステップＳ２９０）。電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１から無線送信された温度測定結果に基づいて、電池モジュール９の状態が異常であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、異常であると判定した場合に放電停止コマンドを送信する（ステップＳ１４０）ことで、電池監視装置ＢＭ１に対して、バランシング対象とした電池セルの放電を停止するように指示する。このようにして、バランシング中に異常が発生したときには放電を停止するようにしたので、事故の発生等を未然に防止することができる。
【０１００】
（６）電池監視装置ＢＭ１は、接続されているセルグループの各電池セルの温度を測定し（ステップＳ２４０、Ｓ２８０）、その測定結果を当該セルグループの監視結果として電池状態管理装置４０へ無線送信する（ステップＳ２５０、Ｓ２９０）。電池状態管理装置４０は、電池監視装置ＢＭ１から無線送信された温度測定結果に基づいて、電池モジュール９の状態が異常であるか否かを判定し（ステップＳ５０、Ｓ１１０）、異常であると判定した場合に警告を行う（ステップＳ１５０）。このようにしたので、異常が発生したときには、そのことを直ちに電池状態管理装置４０の操作者に知らせることができる。
【０１０１】
なお、以上説明した実施の形態では、電池状態管理装置４０が図６のステップＳ１１０の処理を実行することでバランシング中の異常の有無を判定するようにしたが、これを電池監視装置ＢＭ１において行うようにしてもよい。その場合、電池監視装置ＢＭ１は、図７のステップＳ３００に替えてステップＳ１１０の処理を実行すると共に、ステップＳ３３０の処理を実行した後には、電池状態管理装置４０に対して放電停止報告を送信することが好ましい。なお、ステップＳ２９０の処理は省略してもよい。一方、電池状態管理装置４０は、ステップＳ１００およびＳ１４０の処理を省略すると共に、ステップＳ１１０では、電池監視装置ＢＭ１から放電停止報告が送信された否かにより異常の有無を判定することが好ましい。
【０１０２】
以上説明した実施形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１０３】
９  電池モジュール
９Ａ、９Ｂ  電池モジュールブロック
３０  マイコン
３１  受信部
３３  認証回路
３４  電源回路
３５  電池監視回路
３６  送信部
４０  電池状態管理装置
５０  出荷検査装置
６０  検査結果ファイルサーバ
１００  電池監視システム
ＡＢ１  組電池
ＢＭ１、ＢＭ２、ＢＭ３、ＢＭ４  電池監視装置
【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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