(57)【要約】【課題】複数の電池を無線通信により高信頼に監視制御する電池システムを提供する。【解決手段】電池システムは、複数の電池サブシステムと電池サブシステムを管理する統括管理装置とを含む。電池サブシステムは、電池モジュールと中間管理装置とを含み、電池モジュールは、１個もしくは複数個の電池と電池の状態を管理する末端管理装置とを含む。中間管理装置は、電池モジュールとの間で無線通信を行い、電池モジュールの管理を行う。統括管理装置は、中間管理装置に対して、電池の計測内容と計測タイミングとに関する情報と、無線通信の通信タイミングと無線通信に用いる周波数チャネルホッピングパターンとに関する情報とを含む通信計測指示信号を送信する。中間管理装置は、通信計測指示信号に基づいて、計測内容と計測タイミングとに関する情報と、中間管理装置と末端管理装置との間の通信タイミングと周波数チャネルホッピングパターンとに関する情報と、を含む計測指示信号を、末端管理装置へ送信する。【選択図】図１
2016012954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池サブシステムと、前記複数の電池サブシステムを管理する統括管理装置と、を具備する電池システムであって、
前記複数の電池サブシステムのそれぞれは、
それぞれ、１個もしくは複数個の電池と、前記１個もしくは複数個の電池の状態を管理する末端管理装置と、を具備する、複数の電池モジュールと、
前記統括管理装置に結合され、前記複数の電池モジュールのそれぞれとの間で無線通信を行い、前記複数の電池モジュールの管理を行う、中間管理装置と、
を具備し、
前記統括管理装置は、前記複数の電池サブシステムにおける前記中間管理装置に対して、電池の計測内容と計測タイミングとに関する情報と、前記無線通信の通信タイミングと前記無線通信に用いる周波数チャネルホッピングパターンとに関する情報とを含む通信計測指示信号を送信し、
前記複数の電池サブシステムにおける中間管理装置は、受信した前記通信計測指示信号に基づいて、前記計測内容と前記計測タイミングとに関する情報と、当該中間管理装置と前記末端管理装置との間の前記無線通信の通信タイミングと前記周波数チャネルホッピングパターンとに関する情報と、を含む計測指示信号を、電池サブシステム内の前記複数の電池モジュールにおけるそれぞれの末端管理装置へ送信し、
前記複数の電池モジュールにおける末端管理装置は、受信した前記計測指示信号に含まれる前記計測内容と前記計測タイミングとに関する前記情報に従って、電池に対して、前記計測タイミングに基づいたタイミングにおいて、前記計測内容に基づいた計測を行い、計測の結果を、計測結果信号として、前記計測指示信号に含まれる前記通信タイミングに基づいたタイミングにおいて、前記周波数チャネルホッピングパターンに基づいた周波数チャネルを用いて、前記中間管理装置へ送信し、
前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおける前記中間管理装置は、前記計測指示信号と前記計測結果信号の通信品質に関する情報と、前記計測結果信号の情報に基づく電池の状態に関する情報と、を含む通信計測結果信号を、前記統括管理装置に送信し、
前記統括管理装置は、前記通信計測結果信号の情報に基づいて、前記電池システムにおける複数の電池のそれぞれの状態を管理し、前記通信品質に関する情報に基づいて、前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報から、前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおいて用いられる前記周波数チャネルホッピングパターン、および前記無線通信タイミングのいずれかが、前記複数の電池サブシステム間で重複しないように前記通信計測指示信号を生成する、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、
前記計測内容は、前記電池の電圧、温度、充放電電流、内部抵抗、残存電荷量、ＩＤ、不具合の有無、および劣化度合いのいずれか一つである、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、
前記計測タイミングに関する情報は、前記通信計測指示信号の通信タイミングと前記計測内容を実施するタイミングとの間の時間差に関する情報を含む、電池システム。
【請求項４】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記計測タイミングに関する情報は、前記計測指示信号の通信タイミングと前記計測内容を実施するタイミングとの間の時間差に関する情報を含む、電池システム。
【請求項５】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記無線通信の通信タイミングに関する情報は、前記通信計測指示信号の通信タイミングと前記計測指示信号の通信タイミングとの時間差に関する情報を含む、電池システム。
【請求項６】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記無線通信の通信タイミングに関する情報は、前記計測指示信号の通信タイミングと前記計測結果信号の通信タイミングとの時間差に関する情報を含む、電池システム。
【請求項７】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記計測指示信号と前記計測結果信号の通信品質に関する情報は、前記計測指示信号および前記計測結果信号における受信失敗回数、データ誤り無しでの受信成功回数、誤り訂正による受信成功回数、受信信号強度、および妨害波検知回数のいずれか一つに関する情報を含む、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、
前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報は、周波数チャネル毎の通信失敗回数、受信信号強度、および妨害波検知回数のいずれか一つに関する情報を含む、電池システム。
【請求項９】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置は、前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報を基にして、周波数チャネル毎に電池サブシステムでの通信品質の劣化を判定し、前記通信品質の劣化が発生した場合に、その電池サブシステムにおける無線通信の通信タイミングもしくは周波数チャネルホッピングパターンを変更する、電池システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置から送信される前記通信計測指示信号は、前記通信品質の劣化が発生した場合に、前記計測結果信号の送信可否を指示する情報を含む、電池システム。
【請求項１１】
請求項９に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置は、一の電池サブシステムにおいて前記通信品質の劣化が発生した場合、前記一の電池サブシステムにおいて用いられる周波数チャネルを、同じ期間において、他の電池サブシステムが未使用の周波数チャネルへ変更する通信計測指示信号を形成する、電池システム。
【請求項１２】
請求項９に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置は、一の電池サブシステムにおいて前記通信品質の劣化が発生した場合、前記一の電池システムにおいて用いられる周波数チャネルを、同じ期間に他の電池サブシステムが用いている周波数チャネルと交換するように通信計測指示信号を形成する、電池システム。
【請求項１３】
請求項９に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置は、一の電池サブシステムにおいて前記通信品質の劣化が発生した場合、前記一の電池システムにおいて用いる周波数チャネルを、同じ期間に他の電池サブシステムが用いる周波数チャネルと同じ周波数チャネルへ変更し、前記一の電池サブシステムにおける無線通信の通信タイミングと前記他の電池サブシステムにおける無線通信の通信タイミングとが、異なるようにする通信計測指示信号を形成する、電池システム。
【請求項１４】
請求項９に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置は、前記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変更し、通信計測指示信号に含まれる周波数ホッピングパターンに関する情報において、前記使用禁止とした周波数チャネルを周波数ホッピンパターンに含ませる、電池システム。
【請求項１５】
請求項１に記載の電池システムにおいて、
前記統括管理装置と前記中間管理装置との間の結合は、無線通信であり、当該無線通信は、前記中間管理装置と前記末端管理装置の無線通信と、周波数チャネルまたは通信タイミングが異なる、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、特に無線通信により複数の電池を監視制御する電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電池セルの電池情報を、無線通信により管理装置へ送信する組電池システムの技術が、例えば特許文献１に開示されている。また、特許文献２には、複数の電池を監視制御する技術は開示されていないが、無線通信の技術として、周波数チャネルホッピングを用いた技術が開示されている。
【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】
特許文献１に開示されている組電池システムにおいては、金属筐体、導体である電池セルによって囲まれた空間において、無線通信が行われている。このような無線通信の環境では、金属筐体、電池セルで電波が反射し、アンテナは多数の反射波によって形成された合成波を受信することになる。このため、アンテナは、アンテナの位置、無線通信に用いる周波数チャネルに依存して信号強度が大きく変化する合成波を受信することになる。また、金属筐体には、電池セル（以下、電池とも称する）の冷却用、および／または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の開口部が、一般的に、設けられている。
【０００５】
そのため、上記した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なく、開口部を介して金属筐体の外部から進入する反射波も含むことになる。この金属筐体外からの反射波は、組電池システムが設置されている環境に応じて変化する。例えば、組電池システムの周囲を人が通ったり、組電池システムの周囲に設置されている機器が稼働／停止したり、設置されている機器の増減によって、開口部から進入する反射波の信号強度は変化する。従って、アンテナが受信する合成波の信号強度は、無線通信の環境および周囲の環境の変化に伴って、変化することになる。例えば、受信する合成波の信号強度が低下すると、組電池システムにおいては、電池セルの電池情報を取得することができなくなると言うような状況の発生が危惧される。
【０００６】
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、組電池システムの近くに存在すると、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。
【０００７】
さらに、複数の組電池システムを直並列に接続して大規模な電池システムを構築することを考えた場合、組電池システムのそれぞれが発する電波は、互いにとって妨害波となり、全ての組電池システムで信号に干渉が発生し、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】
ところで、電池システムにおいては、次に例示するように、全ての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。すなわち、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などに用いられ、特に大規模な電池システムは自然エネルギー発電の平滑化などに用いられる。電池システムは、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。電池システムでは、このように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、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】
すなわち、充放電電流は、時々刻々変化する。そのため、電池セルによって計測タイミングが異なると、異なった状態（充放電状態）での電池セルの電池情報を収集することになる。これに対して、全ての電池セルの計測タイミングを、実質的に同時にすることにより、同じ状態での電池セルの電池情報を収集することが可能となり、正確な電池情報の収集が可能となる。
【００１０】
電池システムでは、全ての電池セルの電池情報を一斉（実質的に同時）に計測することと同様に、全ての電池セルの電池情報を全て収集することも重要である。例えば、一部の電池セルについて、その電池情報を収集できないと、全ての電池セルのばらつきを把握することができなくなる。電池システムが具備している電池セルの数は、膨大であるため、それぞれから電池情報を収集するための通信回数も膨大になる。そのため、漏れなく電池情報を収集するためには、通信に高い信頼性が求められる。例えば、1個の電池情報を収集する際に、失敗する確率が０．０１％であった場合、１００個の電池情報のうち一部の収集に失敗する確率は、約１％にもなってしまう。
【００１１】
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、無線通信の環境および／または周囲の環境によっては、全ての電池セルを一斉に計測することが困難となる。また、一部の電池セルに対して電池情報の収集ができず、全ての電池セルの電池情報が収集できない状況も発生する。さらに、特許文献１では、複数の組電池システムを共存させることを想定していない。
【００１２】
特許文献２によれば、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することが開示されている。一方、特許文献２には、電池システムは開示されていないが、仮に、特許文献２に開示されている技術を、複数の組電池システムに適用させることを考えた場合、特許文献２の開示に従って、特定の組電池システムにおける通信品質を計測するための期間を設けることが考えられる。この場合には、特定の組電池システムにおいて通信品質を計測する期間は、他の組電池システムにおける通信期間と同じタイミングであることが要求される。もし、このタイミングが異なる場合には、他の組電池システムの信号を、何らかの方法で検知しなければ、他の組電池システムから特定の組電池システムへの干渉を避けることができないためである。このようにするためには、各組電池システムは、例えば、互いに通信タイミングを知ることが必要とされる。しかしながら、特許文献２には、互いに通信タイミングを知るための手段が記載されていない。
【００１３】
また、通信技術として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が知られている。ＣＳＭＡ／ＣＡは、送信前に当該チャネルの電波が放射されているかどうかを確認する仕組みである。そのため、通信システムが増えると、自システムの通信機会が減ってしまい、通信タイミングを保障することは困難であり、かつ、遅延が増大してしまう。したがって、ＣＳＭＡ／ＣＡを電池システムへ適用すると、全ての電池セルの電池情報を一斉に計測することが難しい。また、電池セルの電池情報を全て収集するのに膨大な時間がかかってしまう。
【００１４】
本発明の目的は、複数の電池を無線通信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。
【００１５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１７】
すなわち、電池システムは、複数の電池サブシステムと、前記複数の電池サブシステムを管理する統括管理装置と、を具備する。ここで、複数の電池サブシステムのそれぞれは、複数の電池モジュールと中間管理装置とを具備している。複数の電池モジュールのそれぞれは、１個もしくは複数個の電池と、１個もしくは複数個の電池の状態を管理する末端管理装置と、を具備している。また、中間管理装置は、統括管理装置に結合され、複数の電池モジュールのそれぞれとの間で無線通信を行い、複数の電池モジュールの管理を行う。
【００１８】
ここで、統括管理装置は、複数の電池サブシステムにおける中間管理装置に対して、電池の計測内容と計測タイミングとに関する指示と、無線通信の通信タイミングと無線通信に用いる周波数チャネルホッピングパターンとに関する指示とを含む通信計測指示信号を送信する。
【００１９】
複数の電池サブシステムにおける中間管理装置は、受信した通信計測指示信号に基づいて、計測内容と計測タイミングとに関する指示と、当該中間管理装置と末端管理装置との間の無線通信の通信タイミングと周波数チャネルホッピングパターンとに関する指示と、を含む計測指示信号を、電池サブシステム内の複数の電池モジュールにおけるそれぞれの末端管理装置へ送信する。
【００２０】
複数の電池モジュールにおける末端管理装置は、受信した計測指示信号に含まれる計測内容と計測タイミングとに関する指示に従って、管理する電池に対して、計測タイミングに基づいたタイミングにおいて、計測内容に基づいた計測を行い、計測の結果を、計測結果信号として、計測指示信号に含まれる通信タイミングに基づいたタイミングにおいて、周波数チャネルホッピングパターンに基づいた周波数チャネルを用いて、中間管理装置へ送信する。
【００２１】
複数の電池サブシステムのそれぞれにおける中間管理装置は、計測指示信号と計測結果信号の通信品質に関する情報と、計測結果信号の情報に基づく電池の状態に関する情報と、を含む通信計測結果信号を、統括管理装置に送信する。
【００２２】
統括管理装置は、通信計測結果信号の情報に基づいて、電池システムにおける複数の電池のそれぞれの状態を管理し、通信品質に関する情報に基づいて、複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報から、複数の電池サブシステムのそれぞれにおいて用いられる周波数チャネルホッピングパターン、および無線通信タイミングのいずれかが、複数の電池サブシステム間で重複しないように通信計測指示信号を生成する。
【００２３】
統括管理装置は、それぞれの中間管理装置から受信した通信計測結果信号における通信品質に関する情報に基づいて、複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報を把握し、複数の電池サブシステムのそれぞれにおいて用いられる周波数チャネルホッピングパターン、および無線通信タイミングのいずれかが、複数の電池サブシステム間で重複しないようにする通信計測指示信号を生成する。これにより、複数の電池サブシステムにおいて、無線通信が相互に干渉することを防ぐことが、可能となり、複数の電池を無線通信により高信頼に監視制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
一実施の形態によれば、複数の電池を無線通信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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施の形態に係わる電池システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係わる電池システムの構成を示す模式図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｉ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を示すシーケンス図である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するための品質管理テーブルを示す図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのタイミング図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｉ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を示すシーケンス図である。
【図７】実施の形態に係わる電池システムの構成を示す模式図である。
【図８】（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのタイミング図である。
【図９】（Ａ）〜（Ｉ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図１０】（Ａ）〜（Ｉ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのシーケンス図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのタイミング図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのタイミング図である。
【図１３】実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのフローチャート図である。
【図１４】（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するための使用禁止周期テーブルを示す図である。
【図１５】実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】実施の形態に係わる電池システムの動作を説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、原則省略する。
【００２７】
（実施の形態）
＜電池システムの構成＞
図１は、実施の形態に係わる電池システム２３の構成を示すブロック図である。また、図２は、電池システム２３の外観的な構成を示した模式図である。先ず、図１および図２を用いて、電池システム２３の構成を説明する。
【００２８】
電池システム２３は、大別すると、統括管理装置２２と複数の電池サブシステム（以下、単にサブシステムとも称する）１とを具備している。複数の電池サブシステム１のそれぞれは、互いに同様な構成を有しているので、図１では、１個の電池サブシステム１についてのみ、その詳細な構成を示す。電池サブシステム１は、中間管理装置２と複数の電池モジュール３を備えている。ここで、複数の電池モジュール３も互いに同様な構成を有しているため、図１には、１個の電池モジュール３のみを図示する。電池モジュール３は末端管理装置４と複数の電池セル５を備えている。図１では、電池モジュール３に、複数の電池セル５が設けられている例が示されているが、電池セル５は１個でも複数でもよい。
【００２９】
複数の電池セル５が、電池モジュール３に設けられている場合、電池モジュール３において、電池セル５は、互いに直列接続されてもよいし、並列接続されていてもよい。また、直並列接続されていてもよい。さらに、複数の電池モジュール３同士も、互いに直列接続されていてもよいし、並列接続されていてもよいし、直並列接続されていてもよい。さらに、複数の電池サブシステム１同士も、互いに直列接続、並列接続、あるいは直並列接続されていてもよい。なお、複数の電池サブシステムにおいて、設けられている電池モジュール３の個数は、互いに異なっていてもよい。また、電池モジュール３に設けられている電池セル５の数は、電池モジュール３毎に異なっていてもよい。
【００３０】
ここで、電池システム２３の外観の構成は、図２に示すようになっている。ぞれぞれの電池サブシステム１は、特に制限されないが、それぞれ別の金属製の筐体に納められている。図２に示した例においては、電池サブシステム１のそれぞれは、１列の金属製ラックで構成されている。すなわち、１列の金属製ラックには、それぞれの各段に設置された複数の電池モジュール３と、複数の電池モジュール３に対して共通の中間管理装置２とが格納されている。ここで、複数の電池モジュール３のそれぞれは、１個もしくは複数個の電池セル５と、これらの電池セル５に対して共通の末端管理装置４とを具備したモジュールとなっている。それぞれの電池サブシステム１内において、中間管理装置２と複数の電池モジュール３との間で無線通信が可能であれば、中間管理装置２と複数の電池モジュール３の配置は、特に制限されない。また、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、各電池セル５を冷却する冷却ファン（図示せず）、外部装置（図示せず）との充放電インタフェース（図示せず）などを、都合に応じて自由に配置してよい。
【００３１】
統括管理装置２２は、それぞれ金属製の筐体に覆われた複数のサブシステム１の外部に配置される。統括管理装置２２と、それぞれのサブシステム１における中間管理装置２との間で、通信が可能な配置であれば、各サブシステム１同士の電極を接続する配線や、各サブシステム１の冷却ファン、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、統括管理装置２２は、自由に配置、配線することができる。なお、サブシステム１の数が多く、統括管理装置２２と中間管理装置２とが直接通信できない場合には、統括管理装置２２と中間管理装置２の間に中継局を設けるなどしてもよい。
【００３２】
図１に戻って、統括管理装置２２および電池サブシステム１の構成について説明する。まず、電池サブシステム１の構成を説明する。電池サブシステム１は、既に述べたように、複数の電池セル５と、それらに対して共通の末端管理装置４とを具備している。ここで、末端管理装置４は、電池セル監視制御部６、制御部７、無線通信部８、アンテナ９、タイマ１０、および記録部１１を備えている。
【００３３】
電池セル監視制御部６は、複数の電池セル５のそれぞれ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。また、電池セル監視制御部６は、複数の電池セル５のそれぞれの内部抵抗値、残存電荷量、充放電電流、ＩＤ、不具合の有無、および劣化度合いなどを監視する。複数の電池セル５のそれぞれに対する、これらの監視は、全ての電池セル５に対して、実質的に同一の周期で行ってもよい。また、監視する内容に応じて、それぞれの電池セル５に対する監視の周期を、電池セル５毎に変えてもよい。あるいは、特定の条件が発生した場合に、上記したような監視を、電池セル監視制御部６が行う様にしてもよい。
【００３４】
無線通信部８はアンテナ９を介して、電池サブシステム１において共通の中間管理装置２との間で無線通信をする。ここでの無線通信としては、中間管理装置２から、電池モジュール３へ送信される、電池セル５の計測指示信号Ｓ１の受信と、電池モジュール３から中間管理装置２へ送付される、電池セル５の計測結果信号Ｓ２の送信を含んでいる。
【００３５】
ここで、計測指示信号Ｓ１は、各電池セル５に対して実施すべき監視（以下、計測とも称する）の内容と、監視（計測）のタイミングを示す計測タイミングの情報とを含んでいる。さらに、計測指示信号Ｓ１は、各末端管理装置３と、当該各末端管理装置３に対応する共通の中間管理装置２との間で、無線通信を行うタイミングを示す無線通信の通信タイミングの情報と、この無線通信を実施する際に用いる無線通信の周波数チャネルを示す情報とを、含んでいる。一方、計測結果信号Ｓ２は、各電池セル５に対して実施された監視（計測）の結果（計測結果）を含んでいる。さらに、計測結果信号Ｓ２は、共通の中間管理装置２から、計測指示信号Ｓ１を受信した際の信号強度、すなわち、受信信号強度などの情報を含んでいる。
【００３６】
末端管理装置３において、アンテナ９を介して無線通信部８で受信した計測指示信号Ｓ１の情報は、制御部７に伝達される。制御部７は、受信した計測指示信号Ｓ１に含まれる上記した情報に従って、電池セル監視制御部６が、それぞれの電池セル５を計測するように制御する。ここで、各電池セル５を計測する計測タイミングは、計測指示信号Ｓ１に含まれる計測タイミングの情報と、タイマ１０による時間計測とを用いて、制御部７が管理する。また、中間管理装置２と末端管理装置３との間で実施する無線通信の無線通信の通信タイミングは、計測指示信号Ｓ１に含まれている無線通信タイミングの情報と、タイマ１０による時間計測とを用いて、制御部７が管理する。
【００３７】
また、計測指示信号Ｓ１に含まれている計測内容の情報および周波数チャネルの情報は、記録部１１に記録され、制御部７によって管理される。同様に、電池セル監視制御部６によって得られた計測結果も、記録部１１に記録され、制御部７によって管理される。例えば、制御部７は、記録部１１に記録されている周波数チャネルを無線通信部８に指示して、送信の際に用いる周波数チャネルを指定し、記録部１１に記録されている計測結果を、中間管理装置２へ送信する。
【００３８】
中間管理装置２は、制御部１２、無線通信部１３、アンテナ１４、タイマ１５、記録部１６、通信部１７を備える。無線通信部１３は、アンテナ１４を介して同じ電池サブシステム１内に存在する全ての末端管理装置４と無線通信し、電池セル５の計測指示信号Ｓ１を送信したり、電池セル５の計測結果信号Ｓ２を受信したりする。受信した計測結果信号Ｓ２の情報は、制御部１２に伝達される。制御部１２は、当該中間管理装置２と同じ電池サブシステム１に含まれている全電池セル５の状態と、同じ電池サブシステム１に含まれている全末端管理装置４（電池モジュール３）との通信品質を管理する。
【００３９】
ここで、中間管理装置２は、同じ電池サブシステムにおける全電池セル５の状態を、それぞれの末端管理装置４から受信した計測結果信号Ｓ２に含まれている計測結果に基づいて把握する。また、通信品質は、末端管理装置４との間の無線通信の成否、末端管理装置４からの無線信号（計測結果信号Ｓ２など）の受信強度（受信信号強度）、妨害波の有無などに基づいて把握される。末端管理装置４における計測タイミングの指定および末端管理装置４との間の無線通信のタイミング（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、通信品質は記録部１６を用いて、制御部１２が管理する。
【００４０】
通信部１７は、統括管理装置２２と通信し、電池サブシステム１内の無線通信と電池セル５の計測に関する指示である通信計測指示信号Ｓ３を受信したり、電池サブシステム１内の無線通信と電池セル５の計測に関する結果である通信計測結果信号Ｓ４を送信したりする。すなわち、通信部１７は、統括管理装置２２との間で、通信計測指示信号Ｓ３と通信計測結果信号Ｓ４との送受信を行う。ここで、通信計測指示信号Ｓ３は、当該電池サブシステム１内の各電池セル５の計測内容と計測タイミングの情報に加え、当該電池サブシステム１内で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んでいる。また、通信計測結果信号Ｓ４は、当該電池サブシステム１内での通信品質と各電池セル５の計測結果の情報を含んでいる。
【００４１】
統括管理装置２２は、制御部１８、タイマ１９、記録部２０、および通信部２０を具備している。通信部２０は中間管理装置２と通信し、通信計測指示信号Ｓ３を送信したり、通信計測結果信号Ｓ４を受信したりする。受信した通信計測結果信号Ｓ４に含まれる情報は、制御部１８に伝達される。制御部１８は、受信した通信計測結果信号Ｓ４に含まれる情報に基づいて、全電池セル５の状態と全電池サブシステム１内の通信品質を管理する。各中間管理装置２に送信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１９を用いて制御部１８が管理し、計測内容、計測結果および通信品質は記録部２０を用いて制御部１８が管理する。
【００４２】
統括管理装置２２は、通信によって結合されている複数の電池サブシステム１のそれぞれを、別々に管理する。すなわち、統括管理装置２２は、複数の電池サブシステム１における中間管理装置２２から受信している通信計測結果信号Ｓ４に基づいて、それぞれの電池サブシステム１を特定する。例えば、特定の電池サブシステム１における中間管理装置２から受信した通信計測結果信号Ｓ４に基づいて、その特定の電池サブシステム１を特定する。これにより、特定した電池サブシステム１に具備されている全電池セル５の計測結果を、受信した通信計測結果信号Ｓ４に含まれている計測結果の情報から把握し、全電池セル５の状態を把握する。また、受信した通信計測結果信号Ｓ４に含まれている通信品質の情報に基づいて、当該特定の電池サブシステム１内での無線通信の品質を把握する。これにより、複数の電池サブシステム１のそれぞれに含まれている全電池セルの状態を把握するとともに、複数の電池サブシステム１のそれぞれにおける無線通信の品質を把握する。
【００４３】
また、統括管理装置２２における制御部１８は、各電池サブシステム１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。この実施の形態においては、全ての電池サブシステム１の通信品質を所定の値以上に保つために、必要に応じて、制御部１８は、通信計測指示信号Ｓ３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、通信部２１を介して全ての中間管理装置２に伝達する。中間管理装置２は、受信した通信計測指示信号Ｓ３に基づいて、当該中間管理装置２と同じ電池サブシステム１に含まれている複数の電池モジュール３に対して送信されるところの計測指示信号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する。これにより、複数の電池モジュール３内の末端管理装置４にも、更新された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が伝達され、電池サブシステム１内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が更新される。
【００４４】
なお、実施の形態においては、統括管理装置２２と中間管理装置２との間の通信は、有線通信を例として説明するが、この通信は無線通信であってもよい。後で説明するが、図３に示すように、統括管理装置２２と中間管理装置２との間の通信が、中間管理装置２と末端管理装置４の通信とは異なるタイミングで行われるようにすれば、無線通信信号の干渉を防ぎながら、統括管理装置２２と中間管理装置２との間を、無線通信で結合することが可能となる。また、この場合には、中間管理装置２２の無線通信部１３と通信部１７は１つの無線通信部１３として統合してもよい。すなわち、１個の無線通信部１３によって、時分割的に、複数の電池モジュール３と中間管理装置２との間の無線通信と、中間管理装置２と統括管理装置２２との間の無線通信が実施されるようにしてもよい。
【００４５】
＜電池システムの動作＞
次の電池システム２３の動作例を、図３を用いて説明する。図３（Ａ）〜（Ｉ）は、電池システム２３の動作を示すシーケンス図である。図３には、統括管理装置２２および２個の電池サブシステムのシーケンスが、示されている。また、図３において、横軸は時間を示している。図３（Ａ）には、統括管理装置２２が送受信する通信計測指示信号Ｓ３と通信計測結果信号Ｓ４が、主に示されており、図３（Ｂ）〜（Ｅ）には、複数の電池サブシステムのうちの１個である電池サブシステムａにおけるシーケンスが示されており、図３（Ｆ）〜（Ｉ）には、電池サブシステムａとは異なる電池サブシステムｂにおけるシーケンスが示されている。
【００４６】
ここで、図３（Ｂ）には、電池サブシステムａ内で用いられる無線通信の周波数チャネルの変化（ｃｈ１からｃｈ２へ変化）が示されており、図３（Ｆ）には、電池サブシステムｂ内で用いられる無線通信の周波数チャネルの変化（ｃｈ２からｃｈ３へ変化）が示されている。また、図３（Ｃ）には、電池サブシステムａに設けられている中間管理装置２が送受信する計測指示信号Ｓ１、計測結果信号Ｓ２、通信計測指示信号Ｓ３および通信計測結果信号Ｓ４が、主に示されている。同様に、図３（Ｇ）には、電池サブシステムｂに設けられている中間管理装置２が送受信する計測指示信号Ｓ１、計測結果信号Ｓ２、通信計測指示信号Ｓ３および通信計測結果信号Ｓ４が、主に示されている。
【００４７】
また、図３（Ｄ）および（Ｅ）には、電池サブシステムａに含まれている電池モジュール３内の末端管理装置４（図では、末端管理装置ａ、ｂ）が送受信する計測指示信号Ｓ１および計測結果信号Ｓ２が、主に示されている。同様に、図３（Ｈ）および（Ｉ）には、電池サブシステムｂに含まれている電池モジュール３内の末端管理装置４（図では、末端管理装置ａ、ｂ）が送受信する計測指示信号Ｓ１および計測結果信号Ｓ２が、主に示されている。なお、電池サブシステムａおよびｂのそれぞれは、末端管理装置ａおよびｂ以外の末端管理装置４を含む電池モジュール３を具備しているが、図３では、省略されている。
【００４８】
統括管理装置２２は、電池システム２３に含まれている全ての電池セル５の状態（電池情報）を取得するために、特に制限されないが周期的に、通信計測指示信号Ｓ３を送信する。図３においては、Ｐｅｒｉｏｄが、１周期を示しており、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間に、統括管理装置２２が、通信計測指示信号Ｓ３を送信している。この場合、統括管理装置２２は、電池システム２３に含まれている全ての中間管理装置２に対して、通信計測指示信号Ｓ３をブロードキャストで送信する。図３では、中間管理装置２として、電池サブシステムａおよびｂ内の中間管理装置ａおよびｂが示されている。図示していない電池サブシステムも、電池サブシステムａおよびｂと同様な動作を行うため、以下の説明では、電池サブシステムａおよびｂについてのみ説明する。
【００４９】
電池サブシステムａおよびｂにおいて、中間管理装置ａおよびｂは、ブロードキャストで送信された通信計測指示信号Ｓ３を受信すると、受信した通信計測指示信号Ｓ３に基づいて、計測指示信号Ｓ１を生成し、期間（時間差）Ｔ１を経過した時刻２から時刻ｔ３の間で、同じサブシステムａおよびｂ内の全ての末端管理装置ａおよびｂへ計測指示信号Ｓ１をブロードキャストで送信する。すなわち、中間管理装置ａ（ｂ）と同じ電池サブシステムａ（ｂ）に含まれている末端管理装置ａおよびｂに対して、計測指示信号Ｓ１が、ブロードキャストで送信される。
【００５０】
電池サブシステムａおよびｂにおける末端管理装置ａおよびｂのそれぞれは、時刻ｔ２からｔ３の期間において、計測指示信号Ｓ１を受信する。末端管理装置ａおよびｂは、それぞれに接続された１個または複数個の電池セル５に対して、受信した計測指示信号Ｓ１に含まれる計測内容の情報に基づいて、時刻ｔ４から時刻ｔ５に期間において、電池セル５の計測２４を実施する。末端管理装置ａおよびｂのそれぞれは、この計測２４によって得た各電池セルの電池情報を、計測結果信号Ｓ２に含めて、対応する中間管理装置ａおよびｂへ、時刻ｔ６および時刻ｔ７において、ユニキャストで送信する。
【００５１】
中間管理装置ａおよびｂのそれぞれは、受信した計測結果信号Ｓ２に基づいて、通信計測結果信号Ｓ４を形成し、通信計測結果信号Ｓ４を、時刻ｔ８および時刻ｔ９において、統括管理装置２２へ、ユニキャストで送信する。統括管理装置２２は、受信した通信計測結果信号Ｓ４に基づいて、次の周期（期間、Ｐｅｒｉｏｄ）で、再び通信計測指示信号Ｓ３を送信する。このような動作を繰り返し実施し、電池セル５の計測と各電池サブシステムａ、ｂ内の無線通信の通信品質の管理を行う。なお、各電池サブシステム内において無線通信で用いられる周波数チャネルは、周期毎にホッピングするように、統括管理装置２２が制御する。図３に示した例においては、電池サブシステムａ内で用いられる無線通信の周波数チャネルは、ｃｈ１、ｃｈ２、ｃｈ３と変更され、電池サブシステムｂ内で用いられる周波数チャネルは、ｃｈ２、ｃｈ３、ｃｈ４と変更されている。
【００５２】
この実施の形態においては、通信計測指示信号Ｓ３は、統括管理装置２２から電池サブシステムａおよびｂ内の中間管理装置ａおよびｂに対して、ブロードキャストで送信されるため、実質的に同時に、通信計測指示信号Ｓ３が、中間管理装置ａおよびｂに与えられることになる。さらに、中間管理装置ａおよびｂから、同じ電池サブシステムａおよびｂにおける末端管理装置ａおよびｂに対して、計測指示信号Ｓ１も、ブロードキャストで送信される。そのため、実質的に同時に、計測指示信号Ｓ１が、末端管理装置４に与えられることになる。これに対して、計測結果信号Ｓ２は、時間差を持って、末端管理装置ａおよびｂから中間管理装置ａ（ｂ）へ送信される。
【００５３】
これにより、電池サブシステムａおよびｂにおいて、同じ期間（Ｐｅｒｉｏｄ）、同じ周波数チャネルを用いていても、末端管理装置ａおよびｂからの計測結果信号Ｓ２を、中間管理装置ａ（ｂ）へ送信することが可能とされている。また、計測結果信号Ｓ２は、ユニキャストで、末端管理装置ａ、ｂから中間管理装置ａ（ｂ）へ送信されるため、中間管理装置ａ（ｂ）は、受信した計測結果信号Ｓ２に基づいて、複数の末端管理装置のいずれから送信された計測結果信号Ｓ２であるかを把握することが可能となる。すなわち、受信した計測結果信号Ｓ２から、末端管理装置ａ（ｂ）を特定することが可能となる。
【００５４】
同様に、中間管理装置ａおよびｂから、統括管理装置２２へ送信される通信計測結果信号Ｓ４も、ユニキャストで送信されるため、統括管理装置２２は、通信計測結果信号Ｓ４に基づいて、どの中間管理装置から送信された通信計測結果信号Ｓ４であるかを把握することが可能となる。すなわち、どの電池サブシステムからの通信計測結果信号Ｓ４であるかを把握することができる。
【００５５】
図３においては、中間管理装置ａおよびｂと統括管理装置２２との間の通信が、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間と、時刻ｔ８および時刻ｔ９において行われている。これらの時刻においては、それぞれの電池サブシステムａ、ｂ内において、無線通信が行われていない。そのため、先に述べたように、中間管理装置ａ、ｂと、統括管理装置２２との間の通信を無線通信で行う様にしても、干渉が発生するのを抑制することができる。
【００５６】
この実施の形態においては、計測指示信号Ｓ１の通信タイミング、電池セル５に対して計測を実施する実施タイミング、および計測結果信号Ｓ２の通信タイミングは、時刻を特定して指定するのではなく、通信計測指示信号Ｓ３との時間差Ｔ１と、計測指示信号Ｓ１との時間差Ｔ２およびＴ３とによって特定し、指定する。例えば電池セル５に対する計測を実施する実施タイミングを、時刻ｔ４として、特定して、指定するのではなく、計測指示信号Ｓ１との時間差Ｔ２によって特定し、指示する。
【００５７】
中間管理装置ａおよびｂのそれぞれは、図１に示したように、タイマ１５を有しており、制御部１２は、それぞれの中間管理装置に設けられた水晶発振器（図示せず）などにより発生した基準クロック信号を、タイマ１５によってカウントすることにより、それぞれ時間を求めている。同様に、末端管理装置ａおよびｂのそれぞれも、図１に示したように、タイマ１０を有しており、制御部７は、それぞれの末端管理装置に設けられた水晶発振器（図示せず）などにより発生した基準クロック信号をカウントすることにより、それぞれの時間を求めている。この場合、基準クロック信号を水晶発振器によって発生しても、中間管理装置ａ、ｂおよび末端管理装置ａ、ｂのそれぞれに設けられている水晶発振器によって発生する基準クロック信号の周波数は、わずかであるが差が生じる。すなわち、中間管理装置における基準クロック信号の周波数と、末端管理装置における基準クロック信号との間では周波数の差が生じる。水晶発振器の場合であっても、例えば１００ｐｐｍ程度の周波数の差が発生する。基準クロック信号の周波数に差が生じることにより、ある時刻に、中間管理装置ａ、ｂと末端管理装置ａ、ｂとの時刻を同期させたとしても、１秒後には０．１ミリ秒の誤差が発生することになる。一方、電池システム２３を、充放電状態が激しく変化する用途に用いる場合には、計測を実施する計測タイミングの誤差は、上記した誤差よりも十分に小さい値であることが要求される。
【００５８】
例えば、電池セル５に対して計測２４を実施するタイミングを、時刻ｔ４として特定して、指定した場合には、中間管理装置と末端管理装置との間で、基準クロック信号の周波数誤差により、末端管理装置において実施される計測のタイミングが、所望のタイミングとならないことが発生する。また、末端管理装置の間でも、基準クロック信号に周波数の差があるため、電池セル５に対して実施する計測のタイミングが、末端管理装置毎に異なることが発生する。すなわち、複数の電池セル５を実質的に同時に測定することが困難になることが危惧される。特に、充放電状態が激しく変化する用途では、複数の電池セル５を正確に制御することが困難になる可能性が生じる。
【００５９】
この課題を解決するために、中間管理装置と末端管理装置との間で、頻繁に同期を取るようにすることが考えられる。この場合、全ての中間管理装置と全ての末端管理装置との間で、頻繁に時刻の同期を取ることが要求され、同期を取るための通信を、頻繁に発生させることが要求される。時刻の同期を取るための通信が頻繁に発生すると、計測指示信号Ｓ１および計測結果信号Ｓ２を送受信するための通信性能、通信効率または通信品質のいずれかの少なくとも一つが低下することになり、精度よく計測することが困難になる。また、消費電力の増加にも繋がる。
【００６０】
これに対し、実施の形態においては、時刻ではなく、計測指示信号Ｓ１の通信タイミングからの時間差Ｔ２によって、電池セル５に対する計測を実施するタイミングが特定され、指定される。この時間差Ｔ２、すなわち計測指示信号Ｓ１の通信タイミングと計測を実施するタイミングとの間の期間は、数ミリ秒である。この期間において、中間管理装置と末端管理装置の間に発生する、基準クロック信号の周波数誤差に基づく時間の誤差は、数百ナノ秒である。加えて、中間管理装置と末端管理装置の距離は、数十センチメートルから数十メートルであるため、無線電波の伝搬速度（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、電池セル５に対する計測のタイミングを、計測指示信号Ｓ１からの時間差Ｔ２として特定し、指示することにより、複数の末端管理装置のそれぞれは、実質的に同時に、電池セル５に対する計測を実施させることが可能となる。すなわち、電池セルの計測に高い同時性を得ることが可能となる。
【００６１】
電池セル５に対して計測２４を実施するタイミングを、時間差Ｔ２として特定し、指定する例を説明したが、計測指示信号Ｓ１の通信タイミングおよび計測結果信号Ｓ２の通信タイミングについても、時間差Ｔ１およびＴ３によって特定し、指定することにより、基準クロック信号に周波数誤差があっても、計測指示信号Ｓ１の通信タイミングおよび計測結果信号Ｓ２の通信タイミングの誤差を低減することが可能となり、電池セル５の計測に高い同時性を得ることができる。ここで、統括管理装置２２も、中間管理装置および末端管理装置と同様に、水晶発振器などにより発生した基準クロック信号を、制御部１８が、タイマ１９でカウントすることにより、時間を求めている。そのため、統括管理装置２２と複数の中間管理装置ａ、ｂとの間でも、基準クロック信号に周波数誤差が生じ、時間誤差が生じる。勿論、中間管理装置ａ、ｂの間でも、基準クロック信号に周波数誤差が生じ、それぞれが求めている時間に時間誤差が生じる。計測指示信号Ｓ１の通信タイミングが、電池サブシステム間で、時間誤差により異なってしまうのを低減するために、通信計測指示信号Ｓ３からの時間差Ｔ１を特定し、計測指示信号Ｓ１が送信される。
【００６２】
また、通信タイミングの誤差が低減されるため、例えば、末端管理装置ａから中間管理装置ａ（ｂ）へ測定結果信号Ｓ２を送信する通信タイミングと、末端管理装置ｂから中間管理装置ａ（ｂ）へ測定結果信号Ｓ２を送信する通信タイミングとが、時間的に重ならないようにするマージンを最小限に抑えることも可能となる。すなわち、装置間で、時間的に重複しないように設置するマージンを最小限に抑えることが可能となる。
【００６３】
電池セル５の計測２４を実施した後、各電池モジュール３における末端管理装置ａ、ｂ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計測指示信号Ｓ１により指示された通信タイミング（時間差Ｔ３）と周波数チャネルを用いて、計測結果信号Ｓ２を送信する。各電池モジュールａ、ｂにおける末端管理装置ａ、ｂの通信タイミングが重複しないように、各電池モジュールあるいは各末端管理装置に予め付与されたＩＤに応じた互いに異なるタイミングで、計測結果信号Ｓ２を、送信する。例えば、末端管理装置ｂの実際の通信タイミングはＴ３＋末端管理装置ＩＤ×１ミリ秒などである。なお、計測結果信号Ｓ２の用いる周波数チャネルは、必ずしも全末端管理装置ａ、ｂで同じである必要はなく、個別に適した周波数チャネルを指示してもよい。また、通信計測指示信号Ｓ３と通信計測結果信号Ｓ４は必ずしも同じ周波数チャネルでなくてもよい。
【００６４】
中間管理装置ａ（ｂ）のそれぞれは、同じ電池サブシステムａ（ｂ）に含まれる全末端管理装置ａ、ｂから収集した計測指示信号Ｓ１の受信状態の情報と、計測結果信号Ｓ２の受信状態の情報とを基に、通信品質を記録する。通信品質は周波数チャネル毎、末端管理装置ａ、ｂ毎に個別に記録する。
【００６５】
上記した計測指示信号Ｓ１と計測結果信号Ｓ２の受信状態とは、計測指示信号Ｓ１について述べると、例えば、末端管理装置ａ、ｂが、計測指示信号Ｓ１の受信に失敗した回数および／またはその受信した信号強度である。計測結果信号Ｓ２の受信状態とは、例えば、中間管理装置２が、計測結果信号Ｓ２の受信に失敗した回数および／またはその受信した信号強度である。さらに、受信に失敗した場合には、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、受信状態としてもよい。さらに、受信に成功した場合には、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、受信状態としてもよい。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ようにしてもよい。
【００６６】
中間管理装置ａ、ｂのそれぞれに記録される通信品質は、計測指示信号Ｓ１と計測結果信号Ｓ２の受信状態の情報に加えて、例えば、中間管理装置ａ、ｂおよび／または末端管理装置ａ、ｂが、キャリアセンスにより妨害波を検知した回数などを情報として含んでいる。ここで、キャリアセンスは、無線通信部１３および／または無線通信部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を意味している。
【００６７】
統括管理装置２２は、電池システム２３に含まれている全ての電池サブシステムａ、ｂにおける中間管理装置ａ、ｂから、通信計測結果信号Ｓ４を受信し、通信計測結果信号Ｓ４に含まれている通信品質を収集して、記録する。この場合、通信品質は、周波数チャネル毎、サブシステムａ、ｂ毎に個別に記録する。中間管理装置ａ、ｂから統括管理装置２２へ伝達された通信品質の情報は、末端管理装置ａ、ｂ（電池モジュール）毎の情報ではなく、電池サブシステムａ、ｂのそれぞれにおける合計通信失敗回数や、平均受信信号強度、合計妨害波検知回数など、電池サブシステムａ、ｂのそれぞれの状況を代表するパラメータとし、データ量を低減することが好ましい。また、電池サブシステムａ（ｂ）内の１つの末端管理装置ａ（またはｂ）を含む電池モジュールを、その電池サブシステムａ（またはｂ）の代表電池モジュールとして特定し、代表電池モジュールにおける最大通信失敗回数、最小受信信号強度、最大妨害波検知回数を、その電池サブシステムａ（またはｂ）の通信品質の情報としてもよい。
【００６８】
＜統括管理装置＞
統括管理装置２２は、複数の電池サブシステム１のそれぞれに対して、それぞれの電池サブシステム１で無線通信に用いる周波数チャネル毎に、通信品質の管理を行う。この通信品質の管理を行うため、統括管理装置２２は、それぞれの電池サブシステム１に対応したテーブルを、特に制限されないが、記録部２０に生成する。図４（Ａ）および（Ｂ）のそれぞれには、通信品質の管理のために作成されたテーブルの例が示されている。図４には、先に図３で述べた電池サブシステムａ、ｂに対応する品質管理テーブルのみが、示されている。同様な品質管理テーブルが、それぞれの電池サブシステムに対して、作成されるが、品質管理テーブルの各項目は、互いに同様であるため、ここでは、電池サブシステムａ、ｂに対応した品質管理テーブルを例として説明し、他の電池サブシステムに対応した品質管理テーブルについては、省略する。
【００６９】
ここでは、先に述べたように、統括管理装置２２は、電池モジュール毎ではなく、電池サブシステム毎に、通信品質の管理を行う例を説明する。すなわち、電池サブシステムのそれぞれにおける合計通信失敗回数、平均受信信号強度、および合計妨害波検知回数に基づいて、統括管理装置２２が、通信品質の管理を行う例を説明する。
【００７０】
図４（Ａ）は、電池サブシステムａに対応する品質管理テーブルであり、図４（Ｂ）は、電池サブシステムｂに対応する品質管理テーブルである。品質管理テーブルには、管理する品質に関する項目として、「合計通信失敗回数」、「平均受信信号強度」および「合計妨害波検知回数」が、テーブルの行に記載されている。また品質管理テーブルでは、品質に関する項目に対して、劣化しているか否かを判定するためしきい値が、「閾値」列に格納され、周波数チャネルｃｈ１〜ｃｈ４毎の品質に関する値が、周波数チャネル「ｃｈ１」〜「ｃｈ４」列に格納される。なお、周波数チャネルの数は、ｃｈ４を超えているが、図４では省略されている。ここで、「閾値」列には、予め定めたしきい値が設定される。
【００７１】
統括管理装置２２は、電池サブシステムａ、ｂにおける中間管理装置ａ、ｂからの通信計測結果信号Ｓ４を受信すると、通信計測結果信号Ｓ４に含まれている通信品質に関する情報に基づいて、品質管理テーブルの周波数チャネル「ｃｈ１」〜「ｃｈ４」に値を格納する。この場合、電池サブシステムａからの通信品質に基づく情報によって、図４（Ａ）に示されている品質管理テーブルに値を格納し、電池サブシステムｂからの通信品質に基づく情報によって、図４（Ｂ）に示されている品質管理テーブルに値を格納する。格納する際には、受信した通信計測結果信号Ｓ４に対応する周波数チャネル「ｃｈ１」〜「ｃｈ４」に格納する。これは、例えば、受信した通信計測結果信号Ｓ４を得るために、先に統括管理装置２２が送信した通信計測指示信号Ｓ３との対応を、統括管理装置２２が把握しているため、通信計測結果信号Ｓ４を受信した際には、これに対応した通信計測指示信号Ｓ３に含まれていた周波数チャネルを、通信品質管理テーブルにおける周波数チャネルの列とすればよい。勿論、それぞれの中間管理装置から送信される通信計測結果信号Ｓ４に、電池サブシステムの無線通信において用いた周波数チャネルの情報が含まれるようにしてもよい。
【００７２】
このようにして、統括管理装置２２は、電池サブシステム毎であって、周波数チャネル毎に通信品質の項目に値を格納する。統括管理装置２２内の制御部１８は、格納した値が、それぞれに対して予め設定したしきい値（「閾値」列）の値を超えているか否かの判定を行い、しきい値を超えていると判定した場合には、判定したときの周波数チャネルの通信品質は劣化したと判断する。「閾値」列に格納するしきい値は、予め所定の値を設定してもよいが、反射波や妨害波の環境は時間に伴って変動するため、「閾値」列には、直近の複数の周期（例えば３２周期）の計測において取得した値（通信品質パラメータ）の合計値、平均値、最大値または最小値を格納して管理することが望ましい。
【００７３】
次に、図４を参照して、通信品質の管理の例を説明する。統括管理装置２２は、例えば電池サブシステムａから、周波数チャネルｃｈ１に関する通信計測結果信号Ｓ４を受信すると、通信計測結果信号Ｓ４に含まれる品質に関する情報から、合計通信失敗回数“１”、平均受信信号強度“−５０”、合計妨害波検知回数“２”を取得し、図４（Ａ）の周波数チャネル［ｃｈ１］列に、格納する。このようにして、図４（Ａ）および（Ｂ）に示した品質管理テーブルに対し、受信した通信計測結果信号Ｓ４に含まれている品質に関する情報を基にして、値を格納する。制御部１８は、品質管理テーブルに格納した値と、「閾値」列のしきい値とを比較し、通信品質が劣化しているか否かの判定を行う。
【００７４】
図４（Ａ）および（Ｂ）に示した例では、電池サブシステムａにおいて、無線通信に周波数チャネルｃｈ３を用いた場合、合計通信失敗回数が“４”となっており、対応する「閾値」列のしきい値“３”を超えており、電池サブシステムａにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化したと判定する。後で説明するが、この場合、通信品質が劣化した周波数チャネルｃｈ３は、次の周期において、通信計測指示信号Ｓ３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へ変更される。なお、図４には、電池サブシステムａで、周波数チャネルｃｈ３を用いる場合以外は、通信品質が劣化していない例が示されている。
【００７５】
＜周波数チャネルホッピングパターンの変更＞
実施の形態においては、妨害波などによる影響の低減を図るために、各電池サブシステム１において、無線通信に用いる周波数チャネルが、周期毎に変更される。すなわち、周期的に周波数チャネルが変更される周波数チャネルホッピングが行われる。本願明細書においては、周波数チャネルホッピングにより周波数チャネルが変更されるパターンを周波数チャネルホッピングパターンと称する。すなわち、周波数チャネルホッピングパターンは、時間に沿った周波数チャネルの変更パターンを示している。
【００７６】
実施の形態においては、既に述べたように、統括管理装置２２によって、通信品質が劣化している周波数チャネルは、劣化していない他の周波数チャネルへ変更される。すなわち、統括管理装置２２によって、通信品質が劣化している周波数チャネルを用いない周波数チャネルホッピングパターンへ変更される。この周波数チャネルホッピングパターンの変更を、次に説明する。
【００７７】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、電池システム２３の動作を説明するためのタイミング図であり、周波数チャネルホッピングパターンを示している。図５には、複数の電池サブシステムのうち、３個の電池サブシステムａ、ｂ、ｃにおける周波数チャネルホッピングパターンが、代表例として示されている。ここでは、この代表例として示した電池サブシステムａ、ｂ、ｃを用いて説明するが、他の電池サブシステムについても同様である。図５（Ａ）では、電池サブシステムａにおける無線通信に用いられる周波数チャネルは、時間に沿って、周波数チャネルｃｈ１からｃｈ８へ、順次変更される。また、周波数チャネルｃｈ８を用いた後は、再び周波数チャネルｃｈ１から繰り返される周波数チャネルホッピングパターンとなっている。これに対して、同じ期間において、電池サブシステムｂで用いられる周波数チャネルは、電池サブシステムａにおいて用いられる周波数チャネルよりも１周期ずれた周波数チャネルとなっている。さらに、電池サブシステムｃで用いられる周波数チャネルは、電池サブシステムｂにおいて用いられる周波数チャネルよりも１周期ずれた周波数チャネルとなっている。
【００７８】
このように、互いに重なる期間（周期）において、電池サブシステムａ、ｂ、ｃ間で、無線通信に用いる周波数チャネルを、１周期ずらすことができるのは、統括管理装置２２により、各電池サブシステムにおける無線通信の周期、無線通信の通信タイミングを一括して指示しているためである。無線通信の周期、無線通信の通信タイミングの指示が、統括管理装置２２によって一括的になされていない場合、各電池サブシステムにおける中間管理装置、末端管理装置の基準クロック信号の周波数が、わずかに異なるため、時間の経過によって、電池サブシステム間で、無線通信に用いる周波数チャネルと通信タイミングとが重複してしまうことが考えられる。重複した場合には、電池サブシステム間で、無線通信に干渉が生じることが考えられ、通信品質が劣化することが考えられる。
【００７９】
図５（Ｂ）および（Ｃ）のそれぞれには、電池サブシステムａにおいて、無線通信に用いる周波数チャネルｃｈ３に、通信品質の劣化が発生した場合のタイミングが示されている。図５（Ｂ）は、電池システム２３に含まれる電池サブシステムの個数が、無線通信に用いる周波数チャネルの数よりも少なく、同じ通信周期、通信タイミングで、未使用の周波数チャネルｃｈ８が存在する場合を示している。この場合には、通信品質が劣化している周波数チャネルｃｈ３を、通信品質が劣化していないｃｈ８に変更することで、電池サブシステムａにおける通信品質を良好に保つことができる。この場合、電池サブシステムｂおよびｃにおいては、周波数チャネルｃｈ３は劣化していないと、電池サブシステムｂおよびｃのそれぞれからの通信計測結果信号Ｃ４に基づいて、統括管理装置２２が判定している。そのため、電池サブシステムｂおよびｃのそれぞれにおいては、周波数チャネルｃｈ３を含む周波数チャネルホッピングパターンが継続して適用されている。
【００８０】
図５（Ｃ）は、同じ通信周期、通信タイミングで未使用の周波数チャネルが存在しない場合を示している。この場合には、電池サブシステムｃが使用する周波数チャネルｃｈ５を周波数チャネルｃｈ３へ変更し、電池サブシステムａが、同じ周期において周波数チャネルｃｈ５を使用するように、周波数チャネルの交換を行う。ここでは、サブシステムｃが使用する周波数チャネルｃｈ５を周波数チャネルｃｈ３と交換している。この場合には、電池サブシステムｃにおいては、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が良好であることが判断されていることが必要とされる。もし、電池サブシステムｃで、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化していると判定されている場合には、電池システム２３の全体としては、通信品質が改善しないため、電池システムａおよびｃを除く電池サブシステムとの間で、周波数チャネルの交換が可能かの判定を行う。
【００８１】
なお、電池サブシステムａにおいて、劣化している周波数チャネルｃｈ３は、同じ通信周期における電池サブシステムｂの周波数チャネルｃｈ４と交換することも考えられる。しかしながら、この交換を行うと、電池サブシステムａにおいては、周波数チャネルｃｈ４が、２周期に渡って用いられることになる。同様に、電池サブシステムｂにおいては、周波数チャネルｃｈ３が、２周期に渡って用いられることになる。このように、連続して同じ周波数チャネルを用いると、障害に対する耐性が低下するため、連続して同じ周波数を用いた無線通信が発生しないようにしている。すなわち、連続して同じ周波数チャネルによる無線通信を行うと、今後、当該周波数チャネルにおいて妨害波が発生した場合に、連続して通信を失敗する可能性が高くなり、妨害波に対する耐性が低下するためである。
【００８２】
また、電池サブシステムｂおよびｃを除く、電池サブシステムにおいて、周波数チャネルｃｈ３を用いることが可能な場合には、周波数チャネルを交換した後に、電池サブシステムａと交換先の電池サブシステムの双方で、通信失敗回数が最小となるように交換することが望ましい。
【００８３】
＜キャリアセンス＞
次に、中間管理装置２２および末端管理装置で行うキャリアセンスについて説明する。図６（Ａ）〜（Ｉ）は、電池システム２３の動作を示すシーケンス図である。図６においても、図３と同様に、電池サブシステムａおよびｂと、それぞれの電池サブシステムにおける中間管理装置ａおよびｂと、電池サブシステムにおける末端管理装置ａおよびｂが、代表として示されている。ここでも、代表として示した装置についてのみ説明する。図６（Ａ）〜（Ｉ）と、先に説明した図３（Ａ）〜（Ｉ）とは、それぞれ類似している。すなわち、図６には、図３において、左側に示した１周期（Ｐｅｒｉｏｄ）のシーケンスが示されており、さらに妨害波の調査を行う期間が、このシーケンスの中に描かれている。ここでは、図３（Ａ）〜（Ｉ）と相違する部分を、主として説明する。
【００８４】
図６（Ｃ）〜（Ｅ）および（Ｇ）〜（Ｉ）には、中間管理装置ａ、ｂおよび末端管理装置ａ、ｂ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が、２５および２６として示されている。期間２５および２６において、妨害波の調査が行われるため、ここでは、期間２５において行われる妨害波調査を妨害波調査２５と称し、期間２６において行われる妨害波調査を妨害波調査２６と称する。
【００８５】
先ず、中間管理装置ａ、ｂのそれぞれは、計測指示信号Ｓ１を末端管理装置ａ、ｂへ送信した後の期間と、末端管理装置ａ、ｂが電池セル５に対して計測２４を実施している期間と、末端管理装置ａ、ｂから計測結果信号Ｓ２を受信した後であって、統括管理装置２２と通信している期間と、何もせず待機している期間とにおいて、妨害波調査２５を実施する。ただし、中間管理装置ａ、ｂが、無線通信部１３を用いて、統括管理装置２２との間の通信を無線で行うようにした場合には、妨害波調査２５は、統括管理装置２２と無線通信している期間では行わないようにする。勿論、妨害波調査２５は、これらの全ての期間において実施する必要はなく、上記した期間のうちの一部の期間において実施するようにしてもよい。上記した期間においては、電池サブシステムａ、ｂ内において、無線通信が発生していない。そのため、上記した期間において検知される電波は、妨害波であると推定する。
【００８６】
次に、末端管理装置ａ、ｂのそれぞれは、計測指示信号Ｓ１を受信した後の期間と、電池セル５に対して計測２４を実施している期間と、自らの電池モジュールを除く他の電池モジュールが計測結果信号Ｓ２を送信している期間と、中間管理装置ａ、ｂが統括管理装置２２と通信している期間と、何もせず待機している期間とにおいて、妨害波調査２５、２６を実施する。これらの期間のうち、自らの電池モジュールを除く他の電池モジュールが計測結果信号Ｓ２を送信している期間を除く期間においては、この電池モジュールを含む電池サブシステム内において、無線通信は発生しない。そのため、これらの期間において検知される電波は、妨害波と推定される。一方、自らの電池モジュールを除く他の電池モジュールが計測結果信号Ｓ２を送信している期間においては、計測結果信号Ｓ２の送信に用いられていない周波数チャネルについてのみ調査を行い、電波の検知を行う。
【００８７】
このようにして、各電池サブシステムは、それぞれの内部において無線通信をしていない期間を活用して、妨害波の検知を行い、通信品質に関する情報を収集することができる。
【００８８】
この実施の形態においては、末端管理装置ａ、ｂのそれぞれは、妨害波調査２５、２６により得た調査結果を、計測結果信号Ｓ２に含めて中間管理装置ａ、ｂへ送信する。中間管理装置ａ、ｂは、末端管理装置ａ、ｂから、計測結果信号Ｓ２によって収集した妨害波調査結果に、自身の妨害波調査結果を加えて、生成した情報を統括管理装置２２に伝達する。
【００８９】
＜電池サブシステムの配置と、周波数チャネルホッピングパターン＞
図７は、電池システム２３の構成を示す模式図である。図７において、ａ〜ｎのそれぞれは、電池サブシステムを示している。また、図７において、２は、それぞれの電池サブシステムａ〜ｎに設けられた中間管理装置を示しており、それぞれの中間管理装置２は、実線で示した配線（有線）によって、図示されていない統括管理装置２２に結合されている。それぞれの電池サブシステムａ〜ｎは、筐体内に収納されているが、電池サブシステム内で無線通信を行った場合、筐体内から、無線の電波が漏れる。図７においては、電池サブシステムａから漏れた電波により影響が及ぶ電波到達範囲が、破線２７によって示され、電池サブシステムｂからの電波により影響が及ぶ電波到達範囲が、破線２８によって示されている。同様に、電池サブシステムｍからの電波により影響が及ぶ電波到達範囲が、破線２９により示され、電池サブシステムｎからの電波により影響が及ぶ電波到達範囲が、破線３０で示されている。なお、影響が及ぶ電波到達範囲は、図面では平面的に描いているが、言うまでもなく立体的である。
【００９０】
図７に示すように、多くの電池サブシステムａ〜ｎによって、電池サブシステム２３を構成した場合、１個の電池サブシステムを見た場合、当該電池サブシステムの電波到達範囲に、入る他の電池サブシステムと、電波到達範囲に入らない電池サブシステムとが生まれる。この図の例では、電池サブシステムａと電池サブシステムｂの電波は互いに到達し、電池サブシステムｍと電池サブシステムｎの電波は互いに到達する。一方、電池サブシステムａと電池サブシステムｂの電波は、電池サブシステムｍと電池サブシステムｎには到達せず、その逆もまた電波は到達しない。
【００９１】
このような場合、電池サブシステムａと電池サブシステムｂとの間では、周波数チャネルのホッピングパターンを１周期ずらすなどして通信周期、通信タイミングが重複しないように管理する。また、電池サブシステムｍと電池サブシステムｎについても同様に管理する。しかしながら、例えば、電池サブシステムａと電池サブシステムｍとの間では、同じ周波数チャネルホッピングパターンを、同じ周期で用いても、相互に電波の影響はなく、何ら問題はない。電波が到達するかどうかは、すなわち電波到達範囲は、電池システム２３の初期設置時に調査したり、あるいは図６に示した妨害波調査２６によって調査して、求めることができる。妨害波調査２６により調査する場合には、予め電池サブシステムａと電池サブシステムｍとの間で、異なる周波数チャネルを設定しておき、互いにその相手の周波数チャネルが検知されたかどうかを確認すればよい。
【００９２】
図８（Ａ）および（Ｂ）は、図７に示した電池サブシステムａ、ｂ、ｍおよびｎのそれぞれの周波数チャネルホッピングパターンを示すタイミング図である。先ず、図８（Ａ）では、電池サブシステムａ、ｂと電池サブシステムｍ、ｎとが電波到達範囲の外にあるため、電池サブシステムａと電池サブシステムｍとは、互いに同じホッピングパターンで、同じ周期が用いられている。同様に、電池サブシステムｂとサブシステムｎとは、互いに同じホッピングパターンで、同じ周期が用いられている。
【００９３】
図８（Ｂ）においては、電池サブシステムｍは、電池サブシステムａに用いる周波数ホッピングパターンと同じ周波数ホッピングパターンを用いた後、電池サブシステムｂに用いる周波数ホッピングパターンと同じ周波数ホッピングパターンを用いている。すなわち、電池サブシステムａにおいては、周波数チャネルがｃｈ１〜ｃｈ８へ順次変更する周波数ホッピングパターンが採用されている。また、電池サブシステムｂにおいては、周波数チャネルが、電池サブシステムａに対して１周期ずれた周波数ホッピングパターン（ｃｈ２〜ｃｈ１へ順次変更）が採用されている。電池サブシステムｍにおいては、始め電池サブシステムａと同じ周波数ホッピングパターン（ｃｈ１〜ｃｈ８へ順次変更）を取り、その後、電池サブシステムｂと同じ周波数ホッピングパターン（ｃｈ２〜ｃｈ１へ順次変更）を採用している。一方、電池サブシステムｎは、電池サブシステムｂの周波数ホッピングパターンと同じ周波数ホッピングパターンの後、図５（Ａ）に示した電池サブシステムｃの周波数ホッピングパターン（ｃｈ３〜ｃｈ２へ順次変更）を採用している。このように、周波数ホッピングパターンをそのまま再利用してもよいし、組み合わせたり、部分的に再利用したりしてもよい。
【００９４】
＜通信タイミング変更例１＞
この実施の形態においては、電池サブシステムにおける通信品質を維持・向上させるために、周波数チャネルホッピングパターンの変更および／または通信タイミングの変更が行われる。ここでは、通信タイミングの変更について、例を用いて説明する。例としては、周波数チャネルの数よりも多くの電池サブシステムが、電波到達範囲内に存在する場合を説明する。この場合には、周波数チャネルの数が，電池サブシステムの数に対して不足することになるため、互いに重複する周波数チャネルを、複数の電池サブシステムにおいて、無線通信のために用いることになる。この実施の形態においては、複数の電池サブシステムのそれぞれに対して、統括管理装置２２が、通信タイミングに関する情報を通信計測信号Ｓ３に含めて送信する。これにより、互いに重複する周波数チャネルを用いる複数の電池サブシステム間で、通信タイミングが重複しないように、統括管理装置２２によって管理される。
【００９５】
図９（Ａ）〜（Ｉ）は、電池システム２３の動作を説明するためのシーケンス図である。この図９（Ａ）〜（Ｉ）は、図３（Ａ）〜（Ｉ）に類似している。すなわち、図９（Ａ）〜（Ｉ）は、図３（Ａ）〜（Ｉ）において、左側に示した周期（Ｐｅｒｉｏｄ）におけるシーケンスと類似している。なお、ここでは、電池サブシステムａ、ｃと、電池サブシステムａ、ｃのそれぞれに設けられた中間管理装置ａ、ｃと、電池サブシステムａ、ｃのそれぞれに設けられた末端管理装置ａ、ｂとが、代表として示されており、この代表を参照にしながら、図３との相違点を主に説明する。
【００９６】
図３（Ａ）〜（Ｉ）に示したシーケンスと図９（Ａ）〜（Ｉ）に示したシーケンスとの相違点は、電池サブシステムｃにおいて、通信計測指示信号Ｓ３と計測指示信号Ｓ１との間の時間差Ｔ１と、計測指示信号Ｓ１と電池セル５に対する計測２４との間の時間差Ｔ２と、計測指示信号Ｓ１と計測結果信号Ｓ２の時間差Ｔ３が、それぞれ時間差Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６と変化している点である。これに対して、電池サブシステムａにおいては、図３と同様の通信タイミングで通信を行っている。ここで、注意すべき点は、電池セル５に対して計測２４を行うタイミングは、電池サブシステムａおよびｃにおいて、ともに時刻ｔ４からとなっており、計測の同時性が担保されていることである。これにより、電池システム２３における全ての電池セル５に対して、実質的に同時に計測が実施され、それぞれの電池セル５の正確な電池情報を取得することが可能とされている。
【００９７】
先ず、統括管理装置２２は、通信計測指示信号Ｓ３によって、中間管理装置ａには時間差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を指示し、中間管理装置ｃには、時間差Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を指示する。このとき、統括管理装置２２は、電池サブシステムａおよびｃにおいて、電池セル５に対する計測２４が、同時に時刻ｔ４で開始されるように、時間差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ４およびＴ５を設定する。
【００９８】
これにより、電池サブシステムａ内の中間管理装置ａは、通信計測指示信号Ｓ３から時間差Ｔ１後に、時間差Ｔ２と時間差Ｔ３に関する情報を含む計測指示信号Ｓ１を送信する。計測指示信号Ｓ１を受信した末端管理装置ａ、ｂのそれぞれは、計測指示信号Ｓ１から時間差Ｔ２後に、電池セル５に対して計測２４を実施し、その計測結果を含む計測結果信号を、計測指示信号Ｓ１から時間差Ｔ３後に、中間管理装置ａへ送信する。
【００９９】
一方、電池サブシステムｃは、通信系測指示信号Ｓ３から時間差Ｔ４後に、時間差Ｔ５およびＴ６に関する情報を含む計測指示信号Ｓ１を、末端管理装置ａ、ｂのそれぞれに送信する。電池サブシステムｃにおける末端管理装置ａ、ｂのそれぞれは、受信した計測指示信号Ｓ１から時間差Ｔ５後に、電池セル５に対して計測２４を実施し、その計測結果を含む計測結果信号を、計測指示信号Ｓ１から時間差Ｔ６後に、週間管理装置ｂへ送信する。
【０１００】
予め、統括管理装置２２によって、電池セル５に対する計測２４が同じ時刻ｔ４において開始されるように、時間差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ５およびＴ６が設定されているため、電池サブシステムａと電池サブシステムｃにおいて、電池セル５に対する計測２４の実施タイミングをそろえたまま、通信タイミングのみを変更することができる。すなわち、電池サブシステムａにおける中間管理装置ａと末端管理装置ａ、ｂとの間の無線通信の通信タイミングと、電池サブシステムｂにおける中間管理装置ａと末端管理装置ａ、ｂとの間の無線通信の通信タイミングとが重ならないように、変更することができる。
【０１０１】
このとき、時間差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６はいずれも数ミリ秒であり、電池セル５に対する計測２４の同時性は維持される。なお、各中間管理装置ａ、ｃに指示する時間差は、各中間管理装置ａ、ｃのＩＤと紐付ければ、通信計測指示信号Ｓ３をブロードキャスト送信する場合においても、各中間管理装置ａ、ｃ別に時間差を指示することができる。
【０１０２】
周波数チャネルが不足する例として、電池サブシステムａおよびｃの双方で、特定の周波数チャネルを、無線通信に用いることができず、同じ通信の周期において、未使用の周波数チャネルが存在しない場合が挙げられる。この場合、特定の周波数チャネルを用いることができなくなる例として、その特定の周波数チャネルの通信品質が劣化している場合が挙げられる。
【０１０３】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、電池サブシステムａおよびｃにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化している場合のタイミング図である。図１１（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれにおいて、上段側には、時間経過に伴う周波数チャネルの変化が示されており、下段側には、統括管理装置２２によって指示される通信タイミングの時間差が、時間経過に沿って描かれている。ここで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれの上段側に示された周波数チャネルの変化は、通信品質が劣化していない場合には、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように変化するものであったとする。電池サブシステムａおよびｃにおいて、周波数チャネルｃｈ３が劣化しているため、図５（Ａ）および（Ｃ）に示した周波数チャネルホッピングパターンは、図１１（Ａ）および（Ｃ）に示すように変更されたものと理解して頂きたい。
【０１０４】
すなわち、図１１（Ａ）および（Ｃ）においては、電池サブシステムａにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化したため、３番目の通信周期で電池サブシステムｃと同じ周波数チャネルｃｈ５を使用するように、統括管理装置２２が指示している。このとき、通信タイミングの重複を避けるために、電池サブシステムａでの通信タイミングを、時間差Ｔ１、Ｔ３から時間差Ｔ４、Ｔ６へ変更するように併せて指示している。また、同様に電池サブシステムｃにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化しており、１番目の通信周期で電池サブシステムａと同じ周波数チャネルｃｈ１を使用するように統括管理装置２２が指示している。このときには、通信タイミングの重複を避けるために、電池サブシステムｃでの通信タイミングを、時間差Ｔ１、Ｔ３から時間差Ｔ４、Ｔ６へ変更するように併せて指示している。
【０１０５】
このように、統括管理装置２２が各電池サブシステムの通信品質を管理し、各中間管理装置に通信タイミングと通信周波数を指示することで、使用可能な周波数チャネル数以上の電池サブシステムを共存させることができる。
【０１０６】
なお、電池サブシステムｂにおいては、周波数チャネルｃｈ３の通信品質は劣化していないため、統括管理装置２２から電池サブシステムｂへ指示される通信周波数（周波数チャネル）と通信タイミング（時間差）は、変更されていない。すなわち、図５（Ｂ）に示した周波数チャネルホッピングパターンと同じになっており、通信の周期における通信タイミングも、時間差Ｔ１、Ｔ３として指示されている。
【０１０７】
＜通信タイミング変更例２＞
電池システム２３においては、周期的に電池セル５の電池情報を収集している。例えば、図３、図５および図９を例にして、説明するならば、期間（Ｐｅｒｉｏｄ）が周期的に繰り返され、それぞれの期間において、全ての電池セル５の電池情報が、統括管理装置２２に収集される。この場合、各電池サブシステムにおいて無線通信に用いられる周波数チャネルは、図５に示すように変更される。図５（Ａ）を例にすると、電池サブシステムａにおいては、特定の期間（Ｐｅｒｉｏｄ）では周波数チャネルｃｈ１を用いて無線通信が行われ、次の期間（Ｐｅｒｉｏｄ）では周波数チャネルｃｈ２を用いて無線通信が行われる。
【０１０８】
上記した＜通信タイミング変更例１＞では、周波数チャネルの数を超える電池サブシステムが、電波到達範囲内に存在している場合に、期間（Ｐｅｒｉｏｄ）において、電池サブシステムｃの通信タイミングを変更することを述べた。ここでは、通信タイミングを変更したときに、２つの電池サブシステムａ、ｃにおいて、それぞれに設けられている中間管理装置ａ、ｃが、計測結果信号Ｓ２を収集する時間的余裕がない場合の、統括管理装置２２により実施するシーケンスを説明する。図９に示したように、通信タイミングを変更した場合、図９の例では、電池サブシステムｃにおいて、各末端管理装置ａ、ｂからの計測結果信号Ｓ２の送信が遅れる。そのため、例えば電池サブシステムｃに含まれている電池モジュール３の数が多いと、期間（Ｐｅｒｉｏｄ）において、中間管理装置ｃが、全ての計測結果信号Ｓ２を収集するための時間が不足することが考えられる。
【０１０９】
以下の述べる例では、統括管理装置２２は、２つの電池サブシステムａ、ｃに対して、交互に計測結果信号Ｓ２を収集するように、通信計測指示信号Ｓ３によって指示する。収集を指示された中間管理装置は、収集した計測結果信号に基づいた通信計測結果信号Ｓ４を、統括管理装置へ送信する。一方、収集を指示されなかった中間管理装置は、次の周期に、前の周期における計測結果信号Ｓ２とこの周期における計測結果信号Ｓ２とに基づいた通信計測結果信号Ｓ４を、統括管理装置２２へ送信する。これにより、統括管理装置２２には、電池サブシステムａ、ｃのそれぞれから、通信品質と計測結果が伝達されることになる。
【０１１０】
次に、図１０（Ａ）〜（Ｉ）を用いて、詳しく説明する。図１０（Ａ）〜（Ｉ）は、電池システム２３の動作を説明するためのシーケンス図である。この図１０（Ａ）〜（Ｉ）は、図９（Ａ）〜（Ｉ）に類似しているので、ここでは相違点を主に説明する。まず、図１０（Ａ）〜（Ｉ）の状態を説明する。図１０では、周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎにおいて、周波数チャネルが不足し、電池サブシステムａとｃにおいて、同じ周波数チャネルが無線通信に用いられている。この場合、図９で説明したように、通信タイミングが、電池サブシステムａとｂとの間で重複しないようにされている。次の周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎ＋１から周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎ＋７までは、電池サブシステムａとｃとは、互いに異なる周波数チャネルによって無線通信を行っている。次の周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎ＋８において、周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎと同じように、電池サブシステムａとｂの周波数チャネルが同じになり、この周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎ＋８において、再び通信タイミングが変更されている。すなわち、周期（Ｐｅｒｉｏｄ）Ｎ〜Ｎ＋７までを、１つの周波数チャネルホッピングパターンとし、この周波数チャネルホッピングパターを繰り返している。
【０１１１】
先ず、統括管理装置は、周期Ｎにおいて、中間管理装置ａに対し、計測結果信号Ｓ２の収集を通信タイミングＴ３（時間差Ｔ３）で行うことを、通信計測指示信号Ｓ３で指示する。また、電池セル５に対して、時間差Ｔ２で計測２４を実施することも、中間管理装置ａに対して指示する。一方、中間管理装置ｃに対しては、電池セル５に対する計測２４を、時間差Ｔ２で実施することを指示するが、計測結果信号Ｓ２の収集は行わず、電池サブシステムｃに含まれている末端管理装置ａ、ｂのそれぞれの記録部１１（図１）に、計測結果を記録しておくように、通信計測指示信号Ｓ３によって指示する。
【０１１２】
これにより、周期Ｎにおいて、電池サブシステムａにおける末端管理装置ａ、ｂのそれぞれは、計測指示信号Ｓ１から時間差Ｔ３経過後の通信タイミングにおいて、計測結果信号Ｓ２を送信する。一方、中間管理装置ａは、計測指示信号Ｓ１から時刻差Ｔ３後の通信タイミング（時刻ｔ６、ｔ７）において、末端管理装置ａ、ｂからの計測結果信号Ｓ２を受信し、計測結果信号Ｓ２の収集を行う。これに対して、電池サブシステムｃにおいては、電池サブシステムａと同じ時刻ｔ４において、電池セル５に対する計測２４が実施されるが、計測結果は、それぞれの記録部１１に記録されるだけで、末端管理装置ａ、ｃからは送信されない。
【０１１３】
次の周期Ｎ＋１において、統括管理装置２２は、中間管理装置ｃに対して、前の周期Ｎでの計測結果を、当該周期Ｎ＋１の計測結果と併せて収集するように指示する。この場合、計測結果のデータ量は倍になるが、パケット通信の場合、通信所要時間はパケットのプリアンブルやインターバルなどデータ以外の部分が支配的になるため、通信シーケンスに影響はない。この周期Ｎ＋１においては、上記したように、電池サブシステムａ、ｂのそれぞれで通信タイミングを変更していないため、中間管理装置ａは、周期Ｎ＋１の測定結果を、当該電池サブシステムａにおける各末端管理装置ａ、ｂから受信することになる。一方、中間管理装置ｂは、周期Ｎ＋１において、周期Ｎでの測定結果（記録部１１に記録されていた測定結果）と周期Ｎ＋１での測定結果とを、受信することになる。
【０１１４】
周期Ｎ＋１〜Ｎ＋７までは、統括管理装置２２、電池サブシステムａ、ｃは、図３に示した統括管理装置２２、電池サブシステムａ、ｂと同様なシーケンスで動作する。
【０１１５】
周期Ｎ＋８においては、周期Ｎとは逆に、統括管理装置２２は、電池サブシステムａの中間管理装置ａに対して、計測結果信号Ｓ２の収集を行わず、電池サブシステムｃの中間管理装置ｃに対して、計測結果信号Ｓ２の収集を行うことを、通信計測指示信号Ｓ３によって指示する。このように、通信タイミングの指示の一環として、計測結果信号Ｓ２の収集可否を統括管理装置２２が各中間管理装置２に指示することにより、計測結果信号Ｓ２を収集する時間に余裕がない場合でも、電池セル計測２４の実施タイミングを保ちつつ、周波数チャネル数以上の電池サブシステムを、電池システム２３に設けることができる。
【０１１６】
周波数チャネルが不足する例として、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化しており、同じ通信の周期において未使用の周波数チャネルが存在しない場合の動作例を、図１２（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。
【０１１７】
図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１１（Ａ）〜（Ｃ）と同様に、電池サブシステムａおよびｃにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化している場合のタイミング図である。図１２（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれにおいて、上段側には、時間経過に伴う周波数チャネルの変化が示されており、中段には、統括管理装置２２によって指示される通信タイミングの時間差が、時間経過に沿って描かれている。また、下段側には、計測結果信号Ｓ２（図では、計測結果収集と記載）の収集の有無が、時間に沿って描かれている。また、図１２（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれの上段側に示した周波数チャネルの変化は、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化していなければ、図５（Ａ）に示したように変化していたものとする。また、図１２（Ａ）〜（Ｃ）のそれぞれの下段側に示した計測結果収集において、収集する場合は「収集」と記載し、収集しない場合は「−」と記載している。
【０１１８】
図１２（Ａ）〜（Ｃ）では、電池サブシステムａにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化したため、３番目の通信周期で電池サブシステムｃと同じ周波数チャネルｃｈ５を使用するように統括管理装置２２が指示している。このとき、計測結果信号Ｓ２を収集する時間的余裕が無いため、電池サブシステムａでの通信タイミングを時間差Ｔ１から時間差Ｔ４へ変更し、計測結果信号Ｓ２の収集を行わないように併せて指示している。一方、周波数チャネルホッピングパターンが１周するところの８周期後には、電池サブシステムａにおいて、計測結果信号Ｓ２の収集を行うように指示し、代わりに電池サブシステムｃに対して、計測結果信号Ｓ２の収集を行わないように指示している。
【０１１９】
同様に、電池サブシステムｃにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化しており、１番目の通信周期で電池サブシステムａと同じ周波数チャネルｃｈ１を使用するように、統括管理装置２２が指示している。このとき、計測結果信号Ｓ２を収集する時間的余裕が無いため、電池サブシステムｃでの通信タイミングを時間差Ｔ１から時間差Ｔ４に変更し、計測結果信号Ｓ２の収集を行わないように併せて指示している。８周期後には、電池サブシステムｃにおいて計測結果信号Ｓ２の収集を行うように指示し、代わりに電池サブシステム１ａに対して計測結果信号Ｓ２の収集を行わないように指示している。
【０１２０】
このように、統括管理装置２２が各電池サブシステムの通信品質を管理し、各中間管理装置に通信タイミングと通信周波数、計測結果信号Ｓ２の収集可否を指示することで、使用可能な周波数チャネル数以上の電池サブシステムを共存させることができる。なお、電池サブシステムｂについては、図１１と同様に変更はしていない。
【０１２１】
＜電池システムの全体動作＞
図１３は、電池システム２３の全体動作を示すフローチャート図である。図３、図５〜６、図８〜図１２に示したように、電池セル５に対して計測２４を周期的に繰り返し行う場合が示されている。また、後で説明するが、統括管理装置２２は、例えば記録部２０（図１）に、各電池サブシステムに対応した周波数チャネル毎の使用禁止期間テーブルを有している。各電池サブシステムのうち、電池サブシステムａ、ｂにそれぞれ対応した使用禁止期間テーブルの例が、図１４（Ａ）および（Ｂ）に示されている。次の図１３に示したフローチャートに沿って、全体動作を説明する。
【０１２２】
開始すると、先ず、統括管理装置２２は、ステップＳ１０１において、通信計測指示信号Ｓ３を、電池システム２３に含まれている全ての中間管理装置２（ａ、ｂ、ｃ・・・）に対して送信する。それぞれの中間管理装置２は、通信計測指示信号Ｓ３を受信すると、受信した通信計測指示信号Ｓ３に基づき、ステップＳ１０２において、計測指示信号Ｓ１を、当該中間管理装置２と同じ電池サブシステムにおける全ての末端管理装置４に対して、無線通信で送信する。
【０１２３】
計測指示信号Ｓ１を受信した末端管理装置４のそれぞれは、受信した計測指示信号Ｓ１に基づき、その末端管理装置４に結合された１個あるいは複数個の電池セル５に対して、ステップＳ１０３において計測２４を実施する。この計測２４の結果と通信品質に関する情報とを含む計測結果信号Ｓ２を、末端管理装置４は、同じ電池サブシステム内の中間管理装置２に対して無線通信で送信する（ステップＳ１０４）。中間管理装置２は、同じ電池サブシステム内の複数の末端管理装置４からの複数の計測結果信号Ｓ２を受信し、受信した複数の計測結果信号Ｓ２に基づいた通信計測結果信号Ｓ４を形成し、統括管理装置２２に対して送信する（ステップＳ１０５）。この場合、通信計測結果信号Ｓ４は、先に述べた通信品質に関する情報も含んでいる。
【０１２４】
各中間管理装置２からの通信計測結果信号Ｓ４を受信した統括管理装置２２は、受信した通信計測結果信号Ｓ４に基づいて、図４（Ａ）および（Ｂ）に示した品質管理テーブルの各項目に値を設定し、電池サブシステム毎に通信品質を管理する（ステップＳ１０６）。図４を用いて既に説明したように、品質管理テーブルで、通信品質が劣化した周波数チャネルは、その使用が禁止される。この実施の形態においては、周波数チャネルを使用禁止にする際に、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し、一定期間経過後、再び使用可能とするように制御されている。これは、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、通信品質が劣化したと判定した周波数チャネルの通信品質が、良好な状態に回復する可能性が高いからである。また、こうすることによって、長期間稼動する電池システム２３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することが可能となる。この制御を行うために、統括管理装置２２は、図１４（Ａ）および（Ｂ）に代表例として示すような使用禁止期間テーブルを有している。
【０１２５】
統括管理装置２２は、電池サブシステム毎に対応した使用禁止期間テーブルを用いて、電池サブシステム毎に、周波数チャネルの使用禁止期間を管理する。電池セル５を監視制御する周期が一定であれば、この周期数で一定期間を管理するとよい。例えば、特定の電池サブシステムにおいて、特定の周波数チャネルの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する。図１４（Ａ）および（Ｂ）の例では、電池サブシステムａにおいて、周波数チャネルｃｈ３の通信品質が劣化したと判定された場合、この周波数チャネルａに対応した使用禁止期間テーブル（図１４（Ａ））において、周波数チャネルｃｈ３の使用禁止周期に“１００”が設定される。図１４（Ａ）においては、周波数チャネルｃｈ１、ｃｈ、ｃｈ４、ｃｈ５は通信品質が良好で使用可能であり、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であることを示している。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。すなわち、監視制御を一周期実施する毎に、使用禁止期間テーブルに設定されている数（使用禁止周期）を、１００から１ずつ減少させる。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（“−”として記載）する。また、電池サブシステムｂについては、全ての周波数チャネルが使用可能な状態であることが、図１４（Ｂ）に示した使用禁止期間テーブルから判定される。
【０１２６】
ステップＳ１０６において、統括管理装置２２は、それぞれの電池サブシステムに対応する使用禁止期間テーブルを更新する。すなわち、通信品質が劣化したと判定されたチャネルに対しては、例えば、図１４（Ａ）のチャネルｃｈ３のように、使用禁止周期として“１００”を設定し、他のチャネル、例えばチャネルｃｈ６、ｃｈ７、ｃｈ８においては、−１の減算を行う。このようにして、通信品質の管理と使用禁止周期の更新が、ステップＳ１０６において実施される。
【０１２７】
ステップＳ１０６の後、ステップＳ１０７（通信品質劣化）において、統括管理装置２２は、各電池サブシステムで現在使用している周波数チャネルの通信品質が、劣化しているかどうかの判定を行う。通信品質が劣化している場合には、周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０８を実施する。周波数チャネル変更アルゴリズムＳ１０８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、後で図１５を用いて説明するので、ここでは省略する。通信品質劣化の判定を行うステップＳ１０７において、通信品質が劣化していないとき、あるいは周波数チャネル変更アルゴリズムのステップＳ１０８を実施した後、電池セル５に対する計測２４の終了判定Ｓ１０９を実施する。電池セル５に対する計測２５を継続する場合は、周波数チャネルに関する変更指示などを含めた通信計測指示信号Ｓ３を生成し（ステップＳ１１０）、次の計測の周期に入る。すなわち、ステップＳ１０１へ戻る。このようにして、電池セ５に対する計測２４が周期的に繰り返される。なお、ステップＳ１０９における計測終了は、電池システム２３を停止させる場合などのときに、終了と判定する。
【０１２８】
＜周波数チャネル変更アルゴリズム＞
次に、上記した周波数チャネル変更アルゴリズムの例を、図１５を用いて説明する。図１５は、周波数チャネル変更アルゴリズムの動作を示すフローチャート図である。統括管理装置２２は、図１３に示したステップＳ１０７において通信品質が劣化していると判定した周波数チャネルを変更するとき、このアルゴリズムに従って、変更先の周波数チャネルを定める。Ｎ個の電池サブシステム１が、電池システム２３に設けられていた場合、Ｎ個の電池サブシステムに対して、順番に、このアルゴリズムを適用して、変更先の周波数チャネルを求める。１測定の周期内に全て（Ｎ個）の電池サブシステムに対して、図１５に示したステップＳ１１２〜Ｓ１２０を実施する例を説明する。しかしながら、例えば、電池セル５に対する計測の周期を優先させる場合などでは、１測定の周期内で、当該アルゴリズムを適用する電池サブシステム１の上限数を設定し、これを超える分は次の計測の周期に実施するようにしてもよい。
【０１２９】
先ず、ステップＳ１１１において、アルゴリズムを適用する最初の電池サブシステムを定める（Ｎ＝１）。
【０１３０】
最初の電池サブシステムを定めた後、その電池サブシステム（Ｎ＝１）において、通信品質が良好な周波数チャネル（図１４（Ａ）および（Ｂ）において、使用禁止周期が残っていない周波数チャネル）が存在しているかどうかを判定する（ステップＳ１１２）。通信品質が良好な周波数チャネルが存在する場合には、今回、通信品質が劣化していると判定された当該周波数チャネルの変更先を、上記通信品質が良好な周波数チャネルの中から選定する選定処理を行う。
【０１３１】
選定処理は、図１５に示すステップＳ１１３〜Ｓ１１７を具備している。ここで述べる選定処理は、先のステップＳ１０７において通信品質が劣化していると判定され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へ変更する処理である。この選定処理においては、通信タイミングも含めて、同じ周波数チャネルが、重複して用いられないように、通信品質が劣化していない周波数チャネルが選定される。
【０１３２】
先ず、選定処理の始めは、同じ計測の周期において、他の電池サブシステムで未使用の周波数チャネルがあるかどうかを判定する（ステップＳ１１３）。未使用の周波数チャネルがある場合、ステップＳ１１４において、先ず、その周波数チャネルを当該周波数チャネルの変更先の候補として選定する。この場合、候補として、未使用の周波数チャネルが複数ある場合には、ステップＳ１１４において、前後の計測の周期とは異なる周波数チャネルを優先して、変更先の周波数チャネルとして選択する。また、ステップＳ１１４においては、候補の周波数チャネルから、期待される通信失敗確率が最小である周波数チャネルを、変更先の周波数チャネルとして優先して、選択する。ここで期待される通信失敗確率は、候補の周波数チャネルが、電池サブシステムＮの他の周期において使用している周波数チャネルである場合、統括管理装置２２は、その使用している周波数チャネルを管理しており、そのときの周波数チャネルの通信品質を把握している。そのため、この周波数チャネルを電池サブシステムＮで用いたとき生じるであろう通信失敗の確率を推測し、期待される通信失敗確率とすることが可能である。
【０１３３】
候補となる周波数チャネルが複数存在する場合、ステップＳ１１４においては、特に制限されないが、前後の計測の周期とは異なる周波数チャネルを優先して選択し、優先して選択された候補の周波数チャネルから、次に通信失敗確率の小さい周波数チャネルを選択し、変更先の周波数チャネルとすることが考えられる。
【０１３４】
もし、同じ周期において他の電池サブシステムで未使用の周波数チャネルが存在しない場合、当該周波数チャネル（変更元の周波数チャネル：電池サブシステムＮで通信品質が劣化している周波数チャネル）は、他の電池サブシステムでは通信品質が良好とされているかどうかを、ステップＳ１１５において判定する。もし、他の電池サブシステムで、当該周波数チャネル（変更元の周波数チャネル）は通信品質が良好と判定されていれば、通信品質が良好と判定している電池サブシステムが、同じ周期で使用している周波数チャネル（電池サブシステムＮにとって通信品質が良好な周波数チャネル）と当該周波数チャネル（変更元の周波数チャネル）を、ステップＳ１１６において交換する。当該周波数チャネル（変更元の周波数チャネル）の通信品質を良好としている電池サブシステムが複数存在する場合、その電池サブシステムと電池サブシステムＮの双方において、連続した周期で同じ周波数チャネルによる通信が発生しない、電池サブシステムと電池サブシステムＮとの組み合わせを優先して選択する。この選択においても複数の組み合わせが存在する場合には、期待される通信失敗確率が最小である周波数チャネルを用いる電池サブシステムと電池サブシステムＮとの組み合わせを優先する。
【０１３５】
もし、ステップＳ１１５において、当該周波数チャネル（変更元の周波数チャネル）が、他の電池サブシステムでも通信品質が劣化していると判定された場合、電池サブシステムＮにおいて通信品質が良好な周波数チャネルを変更先の周波数チャネルとして選択し、変更する。この場合には、変更先の周波数チャネルを無線通信に用いている電池サブシステムが存在することになるため、同じ周期に同じ周波数チャネル（変更先の周波数チャネル）を使用する前記他のサブシステムとは異なる通信タイミングを、電池サブシステムＮに適用する（ステップＳ１１７）。この場合にも、変更先の周波数チャネルの候補が複数ある場合は、連続して同じ周波数チャネルによる無線通信が発生しないように、また、期待される通信失敗確率が最小となるように選定し、変更する。
【０１３６】
もし、冒頭のステップＳ１１２において、通信品質が良好な周波数チャネルが存在していない場合には、通信品質が劣化している周波数チャネル（通信品質劣化チャネル）を含めて変更先を選定することとし（ステップＳ１１８）、上記したステップＳ１１３以下のステップを実施する。この場合には、期待される通信失敗確率は、図１４（Ａ）および（Ｂ）に示した使用禁止周期が、短い周波数チャネルほど、小さいと判定する。使用禁止周期が短いということは、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。そのため、時間の経過と共に、通信品質が回復している可能性が高いため、ここでは期待される通信失敗確率は小さいと推定する。
【０１３７】
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ている場合には、通信品質が良好な周波数チャネルへ変更する、すなわち周波数チャネルホッピングパターンを変更することで、計測指示信号Ｓ１、および計測結果信号Ｓ２の通信信頼性を高く維持することができる。
【０１３８】
周波数チャネルホッピングパターンを変更する際には、連続した周期において、同じ周波数チャネルによる通信が発生しないようにすることで、１つ周波数チャネルに集約されることを防いでいる。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強く維持することが可能となる。
【０１３９】
＜時間差によるタイミング指示＞
図３などで、説明したように、実施の形態においては、時間差Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３などを用いて、実施のタイミングおよび／または通信タイミングを指示している。実施の形態においては、特に制限されないが、信号を受信したときから時間差によって、実施のタイミングおよび／または通信タイミングが規定されている。図１６は、時間差による指定の処理を示すフローチャート図である。ここでは、中間管理装置ａから末端管理装置ａへの指示を例にして説明する。
【０１４０】
中間管理装置ａは、統括管理装置２２からの通信計測指示信号Ｓ３に基づいて、ステップＳ１２０（送信）において、無線通信により、計測指示信号Ｓ１を送信する。次に、この計測指示信号Ｓ１が、末端管理装置ａによって受信されたことを示す確認信号が、末端管理装置ａから返信されたか否か（受信されたか）を、ステップＳ１２１において判定する。受信された場合、送信回数ｉを０にセットし、次の処理、例えば末端管理装置ａからの受信待ち処理へ移る。
【０１４１】
末端管理装置ａは、計測指示信号Ｓ１を受信すると、当該計測指示信号Ｓ１に含まれている時間差Ｔ２およびＴ３に関する情報に基づいて、処理を行う。すなわち、受信したときから、タイマ４（図１）による時間が時間差Ｔ２に到達したときに、電池セル５に対する計測２４を開始し、時間差Ｔ３に到達した以降に、計測結果信号Ｓ２を無線通信で、中間管理装置ａへ送信する。
【０１４２】
一方、ステップＳ１２１において、中間管理装置ａが、受信を示す確認信号を受信できない場合には、送信回数ｉが所定回数を超えたか否かをステップＳ１２２において判定する。送信回数ｉが、所定回数を超えている場合には、ステップＳ１２６が次に実行される。ステップＳ１２６において、送信回数ｉは０とされるが、この場合には、次の処理として、計測指示信号Ｓ１が末端管理装置ａによって受信されなかったことに対する処理が行われる。
【０１４３】
一方、送信回数ｉが所定回数未満の場合には、ステップＳ１２２の次にステップＳ１２３が実行される。ステップＳ１２３においては、中間管理装置ａは、時間差Ｔ２およびＴ３の再計算（時間差再計算）を実行する。すなわち、送信回数ｉが所定回数未満の場合には、中間管理装置ａは、計測指示信号Ｓ１を、再び末端管理装置ａへ送信するが、再送信までに時間が経過しているため、この経過に要する時間を時間差Ｔ２およびＴ３から差し引くための再計算を行い、再計算により求めた時間差Ｔ２’およびＴ３’に関する情報を有する計測指示信号Ｓ１を生成して、ステップＳ１２４において、末端管理装置ａへ送信する。送信号後に、送信回数ｉをステップＳ１２５においてカウントアップし、ステップＳ１２１へ戻る。このようにすることにより、計測指示信号Ｓ１が、末端管理装置によって受信できなかった場合であっても、計測指示信号Ｓ１の送信を所定回数繰り返すことができる。また、時間差Ｔ２およびＴ３の再計算が行われるため、電池セル５に対する計測２４の同時性を担保することが可能となる。時間差Ｔ２およびＴ３を例にして説明したが、時間差Ｔ１などについても同様である。
【０１４４】
なお、図１６においては、ステップ１２４において送信が行われているが、ステップ１２４を削除し、ステップＳ１２５において、送信回数ｉをカウントアップした後、ステップＳ１２０において、送信が行われるようにしてもよい。
【０１４５】
本願明細書には、電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質を担保すると言う観点に立った場合、次に付記する発明も開示されているものと理解することができる。
【０１４６】
＜付記＞
複数の電池サブシステムと、前記複数の電池サブシステムを管理する統括管理装置と、を具備する電池システムであって、
前記複数の電池サブシステムのそれぞれは、
それぞれ、１個もしくは複数個の電池と、前記１個もしくは複数個の電池の状態を管理する末端管理装置と、を具備する、複数の電池モジュールと、
前記統括管理装置に結合され、前記複数の電池モジュールのそれぞれとの間で無線通信を行い、前記複数の電池モジュールの管理を行う、中間管理装置と、
を具備し、
前記統括管理装置は、前記複数の電池サブシステムにおける前記中間管理装置に対して、前記無線通信の通信タイミングと前記無線通信に用いる周波数チャネルホッピングパターンとに関する情報を含む通信計測信号を送信し、
前記複数の電池サブシステムにおける中間管理装置は、受信した前記通信計測信号に基づいて、当該中間管理装置と前記末端管理装置との間の前記無線通信の通信タイミングと前記周波数チャネルホッピングパターンとに関する情報を含む計測指示信号を、電池サブシステム内の前記複数の電池モジュールにおける末端管理装置へ送信し、
前記複数の電池モジュールにおける末端管理装置は、受信した前記計測指示信号に含まれる通信タイミングに基づいたタイミングにおいて、前記周波数チャネルホッピングパターンに基づいた周波数チャネルを用いて、前記管理する電池の状態に関する情報を含む計測結果信号を、前記中間管理装置へ送信し、
前記中間管理装置は、前記計測指示信号と前記計測結果信号の通信品質に関する情報と、前記計測結果信号の情報に基づく電池の状態に関する情報と、を含む通信計測結果信号を前記統括管理装置に送信し、
前記統括管理装置は、前記通信計測結果信号の情報に基づいて、前記電池システムにおける複数の電池のそれぞれの状態を管理し、前記通信品質に関する情報に基づいて、前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報から、前記複数の電池サブシステムのそれぞれにおいて用いられる前記周波数チャネルホッピングパターン、および前記無線通信タイミングのいずれかが、前記複数の電池サブシステム間で重複しないように管理する、電池システム。
【０１４７】
以上述べたように、電池システム２３においては、複数の電池サブシステムのそれぞれにおいて用いられる周波数チャネルと通信タイミングが、統括管理装置によって一括的に管理されることになる。これにより、電池システム２３に、多くの電池サブシステム１を、共存させることが可能になる。これにより、大規模な電池システムにおいても、各電池セルを一斉に計測することが可能になり、各電池セルの計測結果を収集することが可能になる。
【０１４８】
また、それぞれの電池サブシステムにおける周波数チャネルと通信タイミングの両方を一括的に管理することにより、周波数チャネル数以上の電池サブシステムを共存させることが可能になる。これにより、大規模な電池システムにおいても、各電池セルを一斉に計測することが可能になり、各電池セルの計測結果を収集することが可能になる。
【０１４９】
さらに、計測指示信号Ｓ１と電池セルの計測２４と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。
【０１５０】
また、通信計測指示信号と計測指示信号または計測結果信号の時間差によって通信タイミングを指示することにより、高い同時性で各電池サブシステム内の通信を行うことができ、通信タイミングの重複を防ぐためのマージンを最小化できる。
【０１５１】
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、各電池サブシステムでより確実に通信することが可能になる。
【０１５２】
さらに、電池サブシステム毎に通信品質が劣化した周波数チャネルを他の電池サブシステムと通信が衝突しないように割り当てることができ、通信環境が変化しても多くの電池サブシステムを共存させることができる。
【０１５３】
周波数チャネルの通信品質の管理において、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、古い通信品質の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、各電池サブシステムにおいて、より確実に通信することが可能になる。
【０１５４】
以上本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、統括管理装置２２から各電池サブシステム１における中間管理装置２には、通信計測指示信号Ｓ３を、ブロードキャストで送信することを示したが、それぞれの中間管理装置に対してユニキャストで、通信計測指示信号Ｓ３を送信するようにしてもよい。また、ブロードキャストで、通信計測指示信号Ｓ３を送信する場合、各中間管理装置に対して、それぞれユニークなＩＤを付加しておき、各中間管理装置において、受信した通信計測指示信号Ｓ３に対して、その中間管理装置に付加されているＩＤの値を操作することにより、中間管理装置毎に異なる処理が行われるようにしてもよい。
【０１５５】
また、計測内容は、電池の電圧、温度、充放電電流、内部抵抗、残存電荷量、ＩＤ、不具合の有無、および劣化度合いのいずれか一つであってもよい。さらに、計測指示信号と計測結果信号の通信品質に関する情報は、計測指示信号および計測結果信号における受信失敗回数、データ誤り無しでの受信成功回数、誤り訂正による受信成功回数、受信信号強度、および妨害波検知回数のいずれか一つに関する情報であってもよい。また、複数の電池サブシステムのそれぞれにおける通信品質に関する情報は、周波数チャネル毎の通信失敗回数、受信信号強度、および妨害波検知回数のいずれか一つに関する情報であってもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１  電池サブシステム
２  中間管理装置
３  電池モジュール
４  末端管理装置
５  電池セル
６  電池セル監視制御部
７、１２、１８  制御部
８、１３  無線通信部
１７、２１  通信部
９、１４  アンテナ
１０、１５、１９  タイマ
１１、１６、２０  記録部
２２  統括管理装置
２３  電池システム
２４  電池セルに対する計測
２５、２６  妨害波調査
２７、２８、２９、３０  電波到達範囲
Ｓ１  計測指示信号
Ｓ２  計測結果信号
Ｓ３  通信計測指示信号
Ｓ４  通信計測結果信号
【図１】
2016012954.tif 000003
【図２】
2016012954.tif 000004
【図３】
2016012954.tif 000005
【図４】
2016012954.tif 000006
【図５】
2016012954.tif 000007
【図６】
2016012954.tif 000008
【図７】
2016012954.tif 000009
【図８】
2016012954.tif 000010
【図９】
2016012954.tif 000011
【図１０】
2016012954.tif 000012
【図１１】
2016012954.tif 000013
【図１２】
2016012954.tif 000014
【図１３】
2016012954.tif 000015
【図１４】
2016012954.tif 000016
【図１５】
2016012954.tif 000017
【図１６】
2016012954.tif 000018