(57)【要約】【課題】電圧値を計測するマイコン等の異常監視を実行することができると共に、低コスト化の実現が可能な技術を提供する。【解決手段】複数のセルのそれぞれの電圧を監視する監視装置であって、前記各セル電圧を連続的に計測して出力する計測手段と、前記計測手段に対してセル電圧の計測及び出力を指示すると共に、該計測手段から連続的に出力されたセル電圧を取得する第１制御手段と、前記連続的に出力されたセル電圧の一部を用いて第１制御手段の異常を監視する第２制御手段と、を備え、前記第１制御手段には複数の信号線が接続されており、第１制御手段は、セル電圧の計測を指示するコマンド及び計測結果の出力を指示するコマンドを送信する信号線とは異なる信号線を用いて、異常の監視に用いるセル電圧を指定する電圧指定信号を送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルのそれぞれの電圧を監視する監視装置であって、
前記各セル電圧を連続的に計測して出力する計測手段と、
前記計測手段に対してセル電圧の計測及び出力を指示すると共に、該計測手段から連続的に出力されたセル電圧を取得する第１制御手段と、
前記連続的に出力されたセル電圧の一部を用いて第１制御手段の異常を監視する第２制御手段と、を備え、
前記第１制御手段には複数の信号線が接続されており、第１制御手段は、セル電圧の計測を指示するコマンド及び計測結果の出力を指示するコマンドを送信する信号線とは異なる信号線を用いて、異常の監視に用いるセル電圧を指定する電圧指定信号を送信することを特徴とする監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の監視装置において、
前記第１制御手段は、通信を開始又は完了することを示す信号を送信する第１信号線を用いて前記電圧指定信号を送信することを特徴とする監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の監視装置において、
前記第１制御手段は、通信を開始することを示す信号を送信してから完了することを示す信号を送信するまでの時間である通信可能時間が所定時間となる信号を電圧指定信号として送信することを特徴とする監視装置。
【請求項４】
請求項３に記載の監視装置において、
前記電圧指定信号となる通信可能時間は、前記コマンドを送信する際の通信可能時間とは異なる長さの時間であることを特徴とする監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の監視装置において、
前記第２制御手段には前記複数の信号線が接続されており、第２制御手段は、第１信号線を介して受信した信号の通信可能時間に基づいて、電圧指定信号を受信したか否かを判断することを特徴とする監視装置。
【請求項６】
請求項５に記載の監視装置において、
前記第２制御手段は、電圧指定信号を受信すると、次に受信したセル電圧を第１制御手段の異常の監視に用いるセル電圧として取得することを特徴とする監視装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の監視装置において、
前記第２制御手段は、前記連続的に出力されたセル電圧の一部のデータに対して所定の演算を実行し、該演算結果を第１制御手段の異常の有無を判定する判定装置に出力すると共に、
前記第１制御手段は、前記第２制御手段が演算を実行したセル電圧と同じデータに対して同じ演算を実行し、該演算結果を前記判定装置に出力することを特徴とする監視装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の監視装置と、
前記第１制御手段の異常の有無を判定する判定装置と、
を備えていることを特徴とする電池監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の電圧を監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハイブリッド自動車や電気自動車（以下、単に「車両」という。）は、リチウムイオン電池や水素ニッケル電池等の充放電可能な二次電池に蓄えられた電力によりモータを駆動させて車両の駆動力を得ている。二次電池は、例えば複数のセルが互いに直接に接続されて組電池を構成する電池である。また、車両は回生制動機能、すなわち車両制動時にモータを発電機として用い、車両の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して車両を制動する機能を備えている。変換された電気エネルギーは、組電池に充電される。そして、この充電された電気エネルギーは、車両が加速する場合等に放電される。
【０００３】
このように、組電池の各セルへの充放電が繰り返し行われることにより、充電量が所定値を超えて過充電となる状態が続いた場合には、組電池が発火する危険性がある。また、組電池の各セルの充電量が所定値を下回り過放電となる状態が続いた場合には、組電池が劣化する可能性がある。そのため、組電池のセルの電圧を計測して、その充電状態を正確に把握しておく必要があった。
【０００４】
ところが、電圧値を計測するマイコン（計測用マイコン）に異常があると、正確な電圧値が計測できなくなる。その結果、正確な充電状態の把握ができなくなり過充電又は過放電の状態に陥る可能性がある。そこで、異常監視用のマイコン（監視用マイコン）を別途設け、計測用マイコンの異常を監視する手法が知られている。例えば、計測用マイコンと監視用マイコンとが同じタイミングで電圧値を取得する。つまり、計測用マイコンと監視用マイコンとが同じ電圧値のデータを取得する。そして、監視用マイコンが取得した電圧値の一部と、同じタイミングで計測用マイコンが取得した電圧値とを比較することで異常の有無を判断する手法である。なお、本発明と関連する技術としては、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2001-152882号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、監視用マイコンは、計測用マイコンと同じタイミングで電圧値を取得していた。つまり、全ての電圧値を取得していた。このため、従来の監視用マイコンは、異常監視に用いない電圧値までも取得するために、必要以上のスペックが要求されており、低コスト化が困難であった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、電圧値を計測するマイコン等の異常監視を実行することができると共に、低コスト化の実現が可能な技術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】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数のセルのそれぞれの電圧を監視する監視装置であって、前記各セル電圧を連続的に計測して出力する計測手段と、前記計測手段に対してセル電圧の計測及び出力を指示すると共に、該計測手段から連続的に出力されたセル電圧を取得する第１制御手段と、前記連続的に出力されたセル電圧の一部を用いて第１制御手段の異常を監視する第２制御手段と、を備え、前記第１制御手段には複数の信号線が接続されており、第１制御手段は、セル電圧の計測を指示するコマンド及び計測結果の出力を指示するコマンドを送信する信号線とは異なる信号線を用いて、異常の監視に用いるセル電圧を指定する電圧指定信号を送信する。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の監視装置において、前記第１制御手段は、通信を開始又は完了することを示す信号を送信する第１信号線を用いて前記電圧指定信号を送信する。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載の監視装置において、前記第１制御手段は、通信を開始することを示す信号を送信してから完了することを示す信号を送信するまでの時間である通信可能時間が所定時間となる信号を電圧指定信号として送信する。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の監視装置において、前記電圧指定信号となる通信可能時間は、前記コマンドを送信する際の通信可能時間とは異なる長さの時間である。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項４に記載の監視装置において、前記第２制御手段には前記複数の信号線が接続されており、第２制御手段は、第１信号線を介して受信した信号の通信可能時間に基づいて、電圧指定信号を受信したか否かを判断する。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載の監視装置において、前記第２制御手段は、電圧指定信号を受信すると、次に受信したセル電圧を第１制御手段の異常の監視に用いるセル電圧として取得する。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の監視装置において、前記第２制御手段は、前記連続的に出力されたセル電圧の一部のデータに対して所定の演算を実行し、該演算結果を第１制御手段の異常の有無を判定する判定装置に出力すると共に、前記第１制御手段は、前記第２制御手段が演算を実行したセル電圧と同じデータに対して同じ演算を実行し、該演算結果を前記判定装置に出力する。
【００１５】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の監視装置と、前記第１制御手段の異常の有無を判定する判定装置と、を備えている電池監視システムである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし８の発明によれば、連続的に出力されたセル電圧の一部を用いて第１制御手段の異常の有無を監視するため、異常監視に用いないセル電圧を含めた全てのセル電圧を取得する必要がなく、低コスト化の実現が可能になる。また、コマンドを送信する信号線とは異なる信号線を用いて電圧指定信号を送信するため、新たな信号線を設けることなく異常監視に用いるセル電圧を指定する信号を送信することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、電池監視システムの概要を示す図である。
【図２】図２は、監視制御部と通信変換部の概要を示す図である。
【図３】図３は、セル電圧を取得する処理の概要を示す図である。
【図４】図４は、第１制御部の処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、セル電圧の計測処理及び取得処理を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、監視対象判別信号を出力する処理を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、第２制御部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
＜実施の形態＞
＜１．システムの構成＞
図１は、電池監視システム１０の概要を示す図である。電池監視システム１０は、主にハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、及び、燃料電池自動車（ＦＣＶ：Fuel Cell Vehicle）等に駆動用電源として用いられる電池を監視するシステムである。この電池監視システム１０は、組電池１と、監視装置２と、判定装置３とを備えている。
【００２０】
組電池１は、複数のセルが互いに直列に接続されて構成された電池である。本実施の形態では、８つのセルが直列に接続されたものを１ブロックとし、この１ブロック毎に後述する電圧監視用のＩＣと接続している。
【００２１】
監視装置２は、セルの電圧（以下「セル電圧」と記載する。）を計測し、充電状態を監視する装置である。また、監視装置２は、セル電圧を計測する自装置に異常があるか否かを監視する機能も有している。この監視装置２は、複数の監視ＩＣ２１と、監視制御部２２と、通信変換部２３とを備えている。
【００２２】
監視ＩＣ２１は、各セル電圧を個別に計測するためのＩＣである。監視ＩＣ２１は、１ブロックに接続され、接続されている８セルの各セル電圧を個別に計測する。つまり、ブロックが複数ある場合には（セルが８以上ある場合には）、その数に応じて監視ＩＣ２１が設けられている。本実施の形態においても、ブロックが複数（ｎブロック）あり、それに対応する第１監視ＩＣ２１ａ、第２監視ＩＣ２１ｂ、・・・、第ｎ監視ＩＣ２１ｎが設けられている。例えば、９６セルある場合には、１２ブロックとなり監視ＩＣ２１は１２個設けられる。
【００２３】
監視ＩＣ２１は、監視制御部２２からの指示（後述する電圧計測コマンドの受信）があると、接続されているブロックの８セルのうち、要求のあったセルの電圧を計測する。また、監視制御部２２からの指示（後述する電圧送信コマンドの受信）があると、セル電圧の計測値（以下、単に「計測値」と記載する場合がある。）を監視制御部２２に送信する。
【００２４】
監視制御部２２は、セル電圧の計測処理を制御する。つまり、監視制御部２２は、例えば、セル電圧の計測開始を制御したり、計測値の送受信を制御したりする。また、監視制御部２２は、計測したセル電圧に基づいて充電状態を判定する。さらに、監視制御部２２は、自装置に異常があるか否かの監視を行う。
【００２５】
通信変換部２３は、監視ＩＣ２１と監視制御部２２との間で情報を送受信する際の通信方式を変換するものである。
【００２６】
ここで、これら監視制御部２２及び通信変換部２３の具体的な構成について図２を用いて説明する。図２に示すように、監視制御部２２は、第１制御部２２ａと第２制御部２２ｂとを備えている。
【００２７】
第１制御部２２ａ及び第２制御部２２ｂは、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを備えたマイクロコンピュータである。第１制御部２２ａは、セル電圧の計測処理などを制御する計測用マイコンであり、第２制御部２２ｂは、第１制御部２２ａの異常の有無を監視する監視用マイコンである。
【００２８】
第１制御部２２ａは、セル電圧を計測するセルを選択し、計測するタイミングになると電圧計測コマンドを出力する。つまり、この電圧計測コマンドは、セル電圧の計測を要求する情報に加えて、電圧を計測するセルを指定する情報も含む信号である。また、第１制御部２２ａは、所定のタイミングになると、電圧送信コマンドを出力する。この電圧送信コマンドは、セル電圧の計測値の送信を要求する信号である。そして、第１制御部２２ａは、監視ＩＣ２１からセル電圧の計測値を取得すると、充電状態を判別し、判別結果を他の制御装置等（不図示）に送信する。他の制御装置は、判別結果に基づいて所定の制御を実行する。
【００２９】
また、第１制御部２２ａは、所定のタイミングになると、監視対象判別信号を出力する。この監視対象判別信号は、第１制御部２２ａの異常の監視用として取得すべきセル電圧の計測値を指定する信号である。つまり、監視対象判別信号は、電圧指定信号である。第１制御部２２ａは、監視対象として指定された計測値を取得すると、その計測値に所定の演算を実行して、演算後の情報を判定装置３に出力する。
【００３０】
第２制御部２２ｂは、第１制御部２２ａから出力された監視対象判別信号を入力すると、監視対象判別信号によって指定されたセル電圧の計測値を取得する。そして、第２制御部２２ｂは、取得した計測値に所定の演算を実行して、演算後の情報を第１制御部２２ａを介して判定装置３に出力する。
【００３１】
なお、第１制御部２２ａ及び第２制御部２２ｂは、同じ計測値に対して同じ演算処理を行う。同じ演算結果が得られているか否かで異常の有無を判定するためである。
【００３２】
通信変換部２３は、監視ＩＣ２１と通信変換部２３との間の情報の送受信に用いる通信方式と、監視制御部２２と通信変換部２３との間の情報の送受信に用いる通信方式とを変換するものである。本実施の形態では、監視ＩＣ２１と通信変換部２３との間の通信方式はイーサネット（Ethernet）（登録商標）を用いており、監視制御部２２と通信変換部２３との間の通信方式はＳＰＩ（Serial Peripheral interface）通信を用いている。
【００３３】
図２に示すように、監視制御部２２と通信変換部２３とは４本の信号線で接続されている。また、監視制御部２２と通信変換部２３とを接続する４本の信号線は、第２制御部２２ｂとも接続されている。つまり、第１制御部２２ａと通信変換部２３との間を送信される信号は、第２制御部２２ｂにも入力される。
【００３４】
これら４本の信号線は、各々送信させる信号が異なっている。第１信号線ＣＳは、通信開始トリガ及び通信完了トリガの送信に用いられる信号線である。通信開始トリガとは、第１制御部２２ａから出力されるコマンドや監視ＩＣ２１から出力されるセル電圧の計測値といった情報の通信開始を示す信号であり、通信完了トリガとは、それらの情報の通信完了を示す信号である。第２信号線ＣＬＫは、クロック信号の送信に用いられる信号線である。クロック信号は、コマンドや計測値等の情報を送受信する際の同期用に用いられる。
【００３５】
第３信号線ＳＩ及び第４信号線ＳＯは、データ送信用の信号線である。第３信号線ＳＩは、第１制御部２２ａから出力されるコマンドの通信に用いられる信号線である。また、第４信号線ＳＯは、監視ＩＣ２１から出力されるセル電圧の計測値の通信に用いられる信号線である。つまり、例えば、第１制御部２２ａは、第３信号線ＳＩを用いて電圧計測コマンドや電圧送信コマンドを出力し、第４信号線ＳＯを介してセル電圧の計測値を入力する。このように、監視制御部２２と通信変換部２３とはこれら４本の信号を用いたＳＰＩ通信により情報の送受信を行っている。
【００３６】
図１に戻り、判定装置３は、第１制御部２２ａの異常の有無を判定する。判定装置３は、第１制御部２２ａから取得した演算後の計測値と、第２制御部２２ｂから取得した演算後の計測値とを比較する。そして、判定装置３は、比較した結果が一致している場合には第１制御部２２ａに異常がないと判定し、一致していない場合には第１制御部２２ａに異常があると判定する。このように、第１制御部２２ａと第２制御部２２ｂは、同じセル電圧の計測値に対して同じ演算処理を実行しているので、演算結果が一致しない場合には、何らかの異常があると判定するようになっている。
【００３７】
＜２．システムの処理＞
次に、電池監視システム１０の処理について説明する。電池監視システム１０は、電池を監視する処理の実行中に、所定のタイミングで異常有無の監視を行う。具体的には、電池監視システム１０は、全てのセル電圧の計測処理を連続的に繰り返し、その計測結果に基づいて電池の監視を行っている。電池監視システム１０は、その内の一部の計測結果を用いて異常の有無の監視を行う。
【００３８】
そこで、まず、電池監視システム１０がセル電圧を計測する処理の概要について図３を用いて説明する。本実施の形態の電池監視システム１０は、上述のように全てのセル電圧を計測し、充電状態の監視を行うようになっている。この全てのセル電圧の計測処理（図３のＰ１）は、所定の時間内に行われる。そして、全セル電圧の計測が終了すると、再度全てのセル電圧の計測が開始される。すなわち、全セル電圧の計測（Ｐ１）は、連続的に繰り返して実行される。これら全セル電圧の計測値は、充電状態の監視に用いられる。
【００３９】
また、電池監視システム１０は、セル電圧を計測する第１制御部２２ａの異常の有無を定期的に監視する。この異常の有無の監視は、繰り返し実行されている全セル電圧の計測値の一部を所定のタイミングで別途監視用として取得して行われる。具体的には、連続的に実行している全セル電圧の計測処理（Ｐ１）を、一定のタイミング（図３のＰ２）で定期的に取得して、その計測結果を用いて異常の有無を監視する。
【００４０】
図３の例において、異常の有無の監視に用いる全セル電圧を実線枠とし、用いない全セル電圧を点線枠とする。そして、所定のタイミング（Ｐ２）で異常の有無を監視するとした場合には、Ｐ１の処理を繰り返し実行し、Ｐ２のタイミングで実行する全セル電圧を監視用に取得して異常の有無を監視する。
【００４１】
例えば、Ｐ１を１０ｍｓとし、Ｐ２を１００ｍｓとすると、電池監視システム１０は、１０ｍｓの間に全てのセル電圧を計測する。そして、電池監視システム１０は、その全セル電圧の計測を連続的に繰り返して実行する。さらに、電池監視システム１０は、１００ｍｓ毎に全セル電圧の計測値を取得して異常の有無を監視する。
【００４２】
すなわち、電池監視システム１０は、ある全セル電圧の計測値を用いて異常の有無を監視すると、その後の９回の全セル電圧の計測値は異常有無の監視には用いずに、１０回目の全セル電圧の計測値を用いて再び異常の有無の監視を行うことになる。なお、このＰ１とＰ２は、各々１０ｍｓと１００ｍｓに限定されるものではなく、適宜設定可能である。
【００４３】
次に、電池監視システム１０が、セル電圧を計測する手法及び異常の有無を監視する手法について具体的に説明する。図４は、第１制御部２２ａの処理を示すフローチャートである。
【００４４】
図４に示すように、第１制御部２２ａは、全セル電圧の計測処理を実行するに際して、監視タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。つまり、第１制御部２２ａは、連続的に実行する全セル電圧の計測処理のうち、監視対象の計測処理に該当するか否かを判定する。
【００４５】
第１制御部２２ａは、監視タイミングに該当しない場合には（ステップＳ１０でＮｏ）、セル電圧計測処理を実行する（ステップＳ１２）。一方、第１制御部２２ａは、監視タイミングに該当する場合には（ステップＳ１０でＹｅｓ）、監視対象判別信号を出力し（ステップＳ１１）、セル電圧計測処理を実行する（ステップＳ１２）。なお、この監視タイミングの判定処理と監視対象判別信号の出力処理の詳細については後述する。そして、第１制御部２２ａは、セル電圧取得処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００４６】
次いで、第１制御部２２ａは、全セル電圧の計測値を取得したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１２及びステップＳ１３におけるセル電圧の計測処理及び取得処理は、一部のセルの電圧を計測及び取得している。したがって、これらの処理を繰り返すことによって全てのセル電圧の計測値を取得することができるようになっている。全セル電圧の計測値を取得していない場合には（ステップＳ１４でＮｏ）、再度セル電圧計測処理を実行する。
【００４７】
ここで、セル電圧計測処理及びセル電圧取得処理について図５を用いて説明する。図５は、セル電圧の計測処理及び取得処理を示すタイムチャートである。
【００４８】
まず、セル電圧計測処理を開始すると、時刻Ｔ１において、第１制御部２２ａは、第１信号線ＣＳを介して通信開始トリガを出力する。具体的には、第１制御部２２ａは、第１信号線ＣＳの電圧信号をハイからローに変化させる。なお、本実施の形態の電池監視システム１０は、ローアクティブで動作しており、第１信号線ＣＳの電圧信号がローになると通信開始トリガが送信されたと判別できる。
【００４９】
そして、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力すると、それと略同時に第２信号線ＣＬＫを介してクロック信号を出力する。クロック信号は、所定の周期でハイとローを繰り返す矩形波の信号である。また、第１制御部２２ａは、クロック信号に同期して、第３信号線ＳＩを介して電圧計測コマンドを出力する。
【００５０】
その後、時刻Ｔ２において、第１制御部２２ａは、第２信号線ＣＬＫのクロック信号の出力を停止する。そして、第１制御部２２ａは、クロック信号の停止に同期して、第３信号線ＳＩの電圧計測指示コマンドの出力を停止する。さらに、第１制御部２２ａは、クロック信号を停止すると、それと略同時に第１信号線ＣＳを介して通信完了トリガを出力する。具体的には、第１制御部２２ａは、第１信号線ＣＳの電圧信号をローからハイに変化させる。これにより、電圧計測コマンドに関する通信は終了する。
【００５１】
なお、電圧計測コマンドの長さは予め定められている。このため、電圧計測コマンドの出力が完了するまでの時間も決まっている。したがって、第１制御部２２ａは、その決められた時間、クロック信号を出力するようになっている。そして、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力してから、クロック信号の出力時間が経過すると通信完了トリガを出力する。以下においては、この通信開始トリガから通信完了トリガまでの時間（通信可能時間）を「アクティブ時間」と記載する。
【００５２】
電圧計測コマンドの出力が完了すると、監視ＩＣ２１によるセル電圧の計測処理が実行される。電圧計測コマンドは、電圧を計測するセルを指定する情報が含まれており、監視ＩＣ２１は指定されたセルの電圧を計測する。この処理は、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間で実行される。
【００５３】
そして、時刻Ｔ３において、第１制御部２２ａは、第１信号線ＣＳを介して再度通信開始トリガを出力する。具体的には、第１信号線ＣＳの電圧信号をハイからローに変化させる。そして、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力すると、それと略同時に第２信号線ＣＬＫを介してクロック信号を出力する。また、第１制御部２２ａは、クロック信号に同期して、第３信号線ＳＩを介して電圧送信コマンドを出力する。
【００５４】
その後、第１制御部２２ａは、電圧送信コマンドを所定時間送信すると、時刻Ｔ４において、第４信号線ＳＯを介してセル電圧の計測値を取得する。具体的には、第１制御部２２ａは、監視ＩＣ２１が計測して出力したセル電圧の計測値のデータをバッファに保存する。
【００５５】
そして、時刻Ｔ５において、第１制御部２２ａは、第２信号線ＣＬＫのクロック信号の出力を停止する。また、第１制御部２２ａは、クロック信号の停止に同期して、第４信号線ＳＯのセル電圧の計測値データのバッファへの保存を停止し、バッファに保存したセル電圧の計測値を取得する。
【００５６】
さらに、第１制御部２２ａは、時刻Ｔ５においてクロック信号を停止すると、それと略同時に第１信号線ＣＳを介して通信完了トリガを出力する。具体的には、第１信号線ＣＳの電圧信号をローからハイに変化させる。これにより、電圧取得コマンドに関する通信とセル電圧の計測値の取得に関する通信は終了する。
【００５７】
なお、電圧送信コマンドの長さとセル電圧の計測値のデータの長さも予め定められている。このため、電圧送信コマンドの出力時間と計測値の取得時間も決まっている。したがって、第１制御部２２ａは、その決められた時間（出力時間と取得時間とを合計した時間）、クロック信号を出力するようになっている。そして、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力してから、クロック信号の出力時間が経過すると通信完了トリガを出力する。
【００５８】
上述したように、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５までの処理は、全セルのうちの一部のセルについての電圧を計測する処理と、その計測値を取得する処理である。したがって、第１制御部２２ａは、全セルの電圧を計測して計測値を取得するまでこの処理を繰り返して実行する。つまり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５までの処理を繰り返して全セル電圧を取得する処理が、図３に示すＰ１における全セル電圧の計測処理に対応する。そして、図３のＰ１に対応する全セル電圧の計測処理が終了すると、再度、新たな全セル電圧の計測処理を実行することになる。
【００５９】
図４に戻り、監視タイミングの判定処理（ステップＳ１０）と監視対象判別信号出力処理（ステップＳ１１）について説明する。上述したように、電池監視システム１０は、連続的に実行する全セル電圧の計測処理のうち、所定のタイミングで実行する全セル電圧の計測処理の結果を用いて異常の有無を監視する。図３の例を用いて説明すると、電池監視システム１０は、Ｐ２毎のタイミングで実行するＰ１の計測値を用いて異常の有無を監視する。
【００６０】
したがって、第１制御部２２ａは、全セル電圧の計測処理がＰ２のタイミングであるか否かを判定することによって監視タイミングであるか否かを判定する。第１制御部２２ａは、監視タイミングであると判定すると、監視対象判別信号を出力する。ここで、第１制御部２２ａが、監視対象判別信号を出力する処理について図６を用いて説明する。図６は、全セル電圧の計測処理の間（Ｐ１とＰ１との間）に監視対象判別信号を出力する処理を示すタイムチャートである。
【００６１】
図６に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔ５までの処理は、上述した処理と同様にセル電圧の計測処理と取得処理である。なお、図６では、説明の便宜上、時刻Ｔ１から時刻Ｔ５までの処理を複数回繰り返して全セル電圧の計測処理Ｐ１を実行したものとして記載している。
【００６２】
第１制御部２２ａは、全セル電圧の計測処理Ｐ１を複数回実行し、監視タイミングであると判定すると（すなわち、Ｐ２のタイミングであると判定すると）、次の全セル電圧の計測処理を実行する前に監視対象判別信号を出力する。
【００６３】
具体的には、図６に示すように、全セル電圧の計測処理Ｐ１と次のＰ１との間の時刻Ｔ６において、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力する。具体的には、第１信号線ＣＳの電圧信号をハイからローに変化させる。そして、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力すると、それと略同時に第２信号線ＣＬＫを介してクロック信号を出力する。
【００６４】
監視対象判別信号の長さは予め定められている。このため、第１制御部２２ａは、その定められた時間、クロック信号を出力するようになっている。そして、第１制御部２２ａは、通信開始トリガを出力してから、クロック信号の出力時間が経過すると通信完了トリガを出力する。つまり、この場合のアクティブ時間は、監視対象判別信号の長さに対応した所定の時間となっている。
【００６５】
同様に、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までのアクティブ時間は電圧計測コマンドの長さに対応しており、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までのアクティブ時間は電圧送信コマンドの長さに対応している。すなわち、各信号に対応するアクティブ時間は、各々予め定められた時間であり、このアクティブ時間を測ることによっていずれの信号であるかを判別することが可能になる。
【００６６】
本実施の形態では、監視対象判別信号のアクティブ時間を、電池監視システム１０が、コマンドとして通常使用することのない時間としている。これにより、電圧計測コマンドに対応するアクティブ時間や電圧送信コマンドに対応するアクティブ時間と区別している。具体的には、例えば、電圧計測コマンドのアクティブ時間を３２μｓとし、電圧送信コマンドのアクティブ時間を９６μｓとし、監視対象判別信号のアクティブ時間を２００μｓとしている。これにより、第２制御部２２ｂは、監視対象判別信号を入力したときに、その信号であることを確実に判断することが可能になる。なお、各アクティブ時間は、これに限定されるものではなく、区別可能な時間であれば適宜設定可能である。
【００６７】
このようにして、第１制御部２２ａが監視対象判別信号を出力すると、第１制御部２２ａ及び第２制御部２２ｂは、次回の全セル電圧の計測値を異常の有無の監視用データとして使用する。なお、第１制御部２２ａは、監視対象判別信号を出力している間は、第３信号線ＳＩ及び第４信号線ＳＯを介したデータの送受信を行わない。
【００６８】
図４に戻り、第１制御部２２ａは、全セル電圧の計測値を取得した場合には（ステップＳ１４でＹｅｓ）、今回の取得した計測値が監視対象であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。監視対象でない場合には（ステップＳ１５でＮｏ）、次回の全セル電圧の計測が監視タイミングであるか否かの判定処理から再度実行する。
【００６９】
一方、監視対象である場合には（ステップＳ１５でＹｅｓ）、第１制御部２２ａは、監視用演算処理を実行する（ステップＳ１６）。監視用演算処理とは、第１制御部２２ａの異常の有無を監視するために、取得した全セル電圧の計測値に対して所定の演算を実行する処理である。
【００７０】
所定の演算とは、例えば、異常監視用に取得した全セル電圧のうち、最大値と最小値を抽出する演算が挙げられる。ただし、これに限定されるものではなく、どのような演算であってもよい。
【００７１】
そして、第１制御部２２ａは、演算結果を判定装置３に出力する（ステップＳ１７）。この演算結果は、判定装置３にて後述する第２制御部２２ｂで処理した演算結果と比較される。
【００７２】
次に、監視用マイコンである第２制御部２２ｂの処理について説明する。図７は、第２制御部２２ｂの処理を示すフローチャートである。
【００７３】
第２制御部２２ｂは、処理を開始すると、監視対象判別信号を入力したか否かを判定する（ステップＳ２１）。第２制御部２２ｂは、上述のように、第１制御部２２ａと第１〜第４の各信号線で接続されている。したがって、第２制御部２２ｂには、第１制御部２２ａから出力される電圧計測コマンド、電圧送信コマンド、及び監視対象判別信号が入力される。第２制御部２２ｂは、第１信号線ＣＳを介して入力したこれらのアクティブ時間に基づいて監視対象判別信号を入力したか否かを判定するようになっている。
【００７４】
監視対象判別信号を入力していない場合には（ステップＳ２１でＮｏ）、監視対象判別信号の入力の有無の判定を繰り返し実行する。一方、監視対象判別信号を入力した場合には（ステップＳ２１でＹｅｓ）、第２制御部２２ｂは、全セル電圧の計測値を取得する（ステップＳ２２）。すなわち、第２制御部２２ｂは、通信変換部２３とも第１〜第４の各信号線で接続されているので、通信変換部２３を介して監視ＩＣ２１から出力されるセル電圧の計測値も入力される。そこで、第２制御部２２ｂは、監視対象判別信号を入力した次の全セル電圧の計測値を取得する。
【００７５】
上述のように、監視ＩＣ２１からは、セル電圧の計測値が複数回に分けられて送信されてくる。第２制御部２２ｂは、セル電圧の計測値のデータを受信する毎に取得するのではなく、各計測値のデータを一旦バッファに保存しておき、全てのセル電圧の計測値データを保存した後にその具体的な計測値をまとめて取得する構成とすることが望ましい。第１制御部２２ａはセル電圧の計測値データを受信する毎に取得する構成としているが、この構成と比較して処理不可を低減することが可能になる。
【００７６】
なお、第２制御部２２ｂは、監視用マイコンであるため監視対象判別信号が入力されたか否かのみを判定しており、電圧計測コマンドや電圧送信コマンドの入力があったとしても、マイコンとしての処理は何もしない。また、第２制御部２２ｂは、監視対象判別信号の入力があった場合にはセル電圧の計測値を取得するが、監視対象判別信号の入力がない場合にはセル電圧の計測値が入力されたとしても取得することはない。
【００７７】
第２制御部２２ｂは、全セル電圧の計測値を取得すると、監視用演算処理を実行する（ステップＳ２３）。この演算処理は、第１制御部２２ａが実行した演算処理と同じ計測値を用いて同じ演算を行う処理である。第１制御部２２ａと第２制御部２２ｂとが同じ計測値に対して同じ演算処理をした結果同士を比較することで異常であるか否かを判定することが可能になるからである。
【００７８】
第２制御部２２ｂは、監視用演算処理を実行すると、その演算結果を判定装置３に対して出力する。このようにして、第２制御部２２ｂは、第１制御部２２ａの異常の有無を監視するための処理を実行する。
【００７９】
なお、第１制御部２２ａ及び第２制御部２２ｂから各々演算結果を入力した判定装置３は、各演算結果を比較して第１制御部２２ａの異常を判定する。そして、異常であると判定された場合には、車両制御装置等が、その異常状態に応じた車両制御（例えば、退避走行モードに移行させる等）を行う。
【００８０】
以上のように、本実施の形態の電池監視システム１０は、第２制御部２２ｂが第１制御部２２ａの異常の有無を監視する際には、監視に必要なセル電圧の計測値だけを取得している。すなわち、監視に用いない計測値を含めた全ての計測値を取得することがないため、必要以上のスペックを備えている必要はなく、コストダウンを図ることが可能になる。
【００８１】
また、本実施の形態では、ＳＰＩ通信の信号線を用いて異常監視に必要なセル電圧を取得するタイミングの信号（監視対象判別信号）を送信している。すなわち、セル電圧を計測するコマンドや計測値を送受信する際に使用している信号線を用いている。このため、監視対象判別信号を送信するための構成を新たに設ける必要がない。
【００８２】
また、本実施の形態では、通信開始トリガや通信完了トリガを送信する信号線（第１信号線ＣＳ）のアクティブ時間に基づいて監視対象判別信号を判別する構成としている。このため、第３信号線ＳＩを用いて監視対象判別用のコマンドを送信するといった構成としなくても、第２制御部２２ｂは、アクティブ時間を計測するだけで監視対象判別信号であるか否かを判別することが可能となる。
【００８３】
また、上記各実施の形態では、プログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に各種の機能が実現されると説明したが、これら機能のうちの一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよい。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１    組電池
２    監視装置
３    判定装置
１０    電池監視システム
２１    監視ＩＣ
２２    監視制御部
２３    通信変換部
【図１】
2016091623.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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【図６】
2016091623.tif 000008
【図７】
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