CN116711241A - 电池包和通信方法 - Google Patents
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Abstract
一种电池包(10),包括:电池(22);电池监视装置(30),上述电池监视装置对上述电池的状态进行监视;电池控制装置(40),上述电池控制装置与上述电池监视装置之间进行无线通信,获取上述电池监视装置的监视结果即电池信息,并且执行各种控制;以及壳体(50),上述壳体收容上述电池、上述电池监视装置和上述电池控制装置。在上述壳体的至少一部分中设置有允许电波穿过的透过部(54、55、SP56),在上述电池监视装置和上述电池控制装置中设置有用于在进行无线通信时保护上述电池信息的保护机构(38、48)。
Description
相关申请的援引
本申请以2020年12月28日提交申请的日本专利申请第2020-219303号为基础,在此援引其记载内容。
技术领域
本公开涉及一种电池包和通信方法。
背景技术
以往,已知在进行无线通信的情况下,如果由金属等覆盖天线,则电波会被切断(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2019-125834号公报
发明内容
另一方面,没有研究在电池包中,在实现无线通信时,如何进行电池包的外部电波的切断对策。
本公开是鉴于上述情况而作出的,其主要目的在于提供一种能够在不受外部电波的影响的情况下适当地进行无线通信的电池包和通信方法。
解决上述技术问题的第一方式是一种电池包,上述电池包包括:电池;电池监视装置,上述电池监视装置对上述电池的状态进行监视;电池控制装置,上述电池控制装置与上述电池监视装置之间进行无线通信,获取上述电池监视装置的监视结果即电池信息,并且执行各种控制;以及壳体,上述壳体收容上述电池、上述电池监视装置和上述电池控制装置,其中,在上述壳体的至少一部分中设置有允许电波穿过的透过部,在上述电池监视装置和上述电池控制装置中设置有用于在进行无线通信时保护上述电池信息的保护机构。
在壳体的一部分中设置有允许电波穿过的透过部,但是由于在收容于壳体的电池监视装置及电池控制装置中设置有用于在进行无线通信时保护电池信息的保护机构,因此,能够在不受到来自壳体外部的电波的影响的情况下适当地进行无线通信。
解决上述技术问题的第二方式是一种通信方法,上述通信方法由电池包的电池控制装置执行,上述电池包包括:电池;电池监视装置,上述电池监视装置对上述电池的状态进行监视;电池控制装置,上述电池控制装置与上述电池监视装置之间进行无线通信,获取上述电池监视装置的监视结果即电池信息,并且执行各种控制;以及壳体,上述壳体收容上述电池、上述电池监视装置和上述电池控制装置,其中,在上述壳体的至少一部分中设置有允许电波穿过的透过部,在进行无线通信时,在无线发送的上述电池信息中,由上述电池监视装置赋予用于检查该电池信息的检查数据,上述电池控制装置在接收到来自上述电池监视装置的上述电池信息时,根据赋予该电池信息的上述检查数据来检查是否正确地发送、接收上述电池信息。
在壳体的一部分中设置有允许电波穿过的透过部,但是收容于壳体的电池控制装置在接收到来自电池监视装置的电池信息时,根据赋予该电池信息的检查数据来检查是否正确地发送、接收电池信息。因此,能够在不受来自壳体外部的电波的影响的情况下适当地进行无线通信。
附图说明
参照附图和以下详细的记述,可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。
图1是车辆10的结构图。
图2是电池包内部的立体图。
图3是电池组的俯视图。
图4是表示电池控制装置和电池监视装置的框图。
图5是图3的IIIa-IIIa线处的剖视图。
图6是壳体的立体图。
图7是示意性地表示循环冗余校验的流程的图。
图8是示意性地表示ID检查的流程的图。
图9是示意性地表示顺序检查的流程的图。
图10是表示接收顺序的错误的示例的图。
图11是示意性地表示超时检查的流程的图。
图12是表示无线通信方法的流程的流程图。
图13是表示无线通信方法的流程的流程图。
图14是表示无线通信方法的流程的流程图。
图15是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图16是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图17是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图18是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图19是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图20是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图21是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
图22是示意性地表示另一实施方式中的电池包的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的电池包的实施方式进行详细说明。另外,对图中的相同或相当部分标注相同的符号,不重复其说明。以下,对电池包11适用于车辆10的实施方式进行说明,但是本公开的电池包11也可以适用于车辆以外的用途。
<车辆10的整体结构>
图1是示意性地表示车辆10的结构的图。车辆10包括:电池包11(在图1中表示为“电池包”);动力控制单元(以下表示为“PCU(Power Control Unit)”12;电动机13(在图1中表示为“MG”);以及车辆ECU 14(在图1中表示为“ECU”)。
电池包11作为车辆10的驱动电源而装设于车辆10。在图1中,电池包11设置在车辆10的发动机室中,但是也可以设置在行李箱、座椅下或底板等其他场所。车辆10是使用储存在电池包11中的电力进行行驶的电动汽车或混合动力汽车。
电池包11包括电池组20,该电池组20包括多个电池单体22(二次单电池)。详细地,由串联和/或并联地连接的多个电池单体22构成电池块21(有时也称为电池堆、电池模块),多个电池块21串联地连接而构成电池组20。各电池单体22由锂离子二次电池或镍氢二次电池等构成。另外,锂离子二次电池是以锂为电荷载体的二次电池,除了电解质为液体的一般的锂离子二次电池之外,还可以包括使用固体电解质的所谓全固体电池。
电池包11在电池组20中储存用于驱动电动机13的电力,能够通过PCU 12向电动机13供给电力。另外,电池包11在车辆制动时等电动机13的再生发电时,通过PCU 12接受电动机13的发电电力而进行充电。
另外,在电池包11中设置有监视电池组20的监视部以及接收监视部的监视结果并执行规定处理的控制部。关于该监视部及控制部的结构,将在图2以后进行详细说明。
PCU 12按照来自车辆ECU 14的控制信号,在电池包11与电动机13之间执行双向的电力转换。例如,PCU 12构成为包括驱动电动机13的逆变器和将供给至逆变器的直流电压升压到电池包11的输出电压以上的转换器。
电动机13是交流旋转电机,例如是在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机。电动机13由PCU 12驱动而产生旋转驱动力,电动机13所产生的驱动力传递至驱动轮。另一方面,在车辆10制动时,电动机13作为发电机动作并进行再生发电。电动机13所发电的电力通过PCU 12供给到电池包11并存储在电池包11内的电池组20中。
车辆ECU 14构成为包括CPU、ROM、RAM、用于输入输出各种信号的输入输出端口等。CPU将存储在ROM中的程序在RAM中展开并执行。在存储在ROM中的程序中记录车辆ECU 14的处理。作为车辆ECU 14的主要处理的一例,车辆ECU 14从电池包11接收电池组20的电压、电流、SOC(State Of Charge:充电状态)等信息,通过控制PCU 12,对电动机13的驱动及电池包11的充放电进行控制。
<电池包11的结构>
图2是示意性地表示电池包11的内部的立体图。电池包11包括电池组20、多个电池监视装置30、电池控制装置40以及收容它们的壳体50。以下,如图2所示,在作为长方体的壳体50的各个面中的设置于车辆10的设置面51(图2中的下表面)中,将长边方向表示为X方向,将短边方向表示为Y方向。而且,将相对于设置面51垂直的上下方向表示为Z方向。另外,在本实施方式中,车辆10的左右方向相当于X方向,前后方向相当于Y方向,上下方向相当于Z方向,但是电池包11也可以相对于车辆10以任意的方式配置。
<电池组20的结构>
电池组20具有沿X方向排列配置的多个电池块21。通过将这些多个电池块21串联连接来构成电池组20。各电池块21具有沿Y方向排列配置的多个电池单体22。通过将这些多个电池单体22串联连接来构成电池块21。
在各电池块21的上表面中,在X方向的两端设置直线状的母线单元23。母线单元23将电池单体22电连接。基于图3对母线单元23进行说明。
图3是示出各电池块21的上表面的俯视图。各电池单体22形成为扁平形状,在Y方向上以侧面彼此重叠的方式层叠。另外,电池单体22在X方向的两端具有沿Z方向(更详细地为表示上方的Z+方向)突出的正极端子25和负极端子26。电池单体22以在Y方向上交替地配置正极端子25和负极端子26的方式层叠。
各母线单元23具有将正极端子25及负极端子26电连接的多个母线24和对多个母线24进行覆盖的非导电体制的母线罩27。母线24将在Y方向上相邻的电池单体22的正极端子25和负极端子26电连接。由此,在各电池块21中,多个电池单体22被电串联连接。另外,在各电池块21中,配置于Y方向的一端侧的电池单体22的正极端子25与规定的正极配线连接,配置于另一端侧的电池单体22的负极端子26与规定的负极配线连接。
母线罩27是树脂等,以对多个母线24进行覆盖的方式沿Y方向从电池块21的端部到端部呈直线状地设置。
<电池监视装置30的结构>
电池监视装置30也被称为卫星电池模块(SBM:Satellite Battery Module),针对每个电池块21设置,如图2所示,在配置于各电池块21的两端的母线单元23之间设置。如图4所示,各电池监视装置30包括作为监视部的监视IC 31、作为监视侧无线部的无线IC 32、无线天线33等。监视IC 31也被称为单元监视电路(CSC:Cell Supervising Circuit),从构成电池块21的各电池单体22获取电池信息。该电池信息例如包括各电池单体22的电压信息、温度信息、电流信息、自我诊断信息等。自我诊断信息例如是与电池监视装置30的动作确认相关的信息、即与电池监视装置30的异常、故障相关的信息等。具体地,是与构成电池监视装置30的监视IC 31、无线IC 32等的动作确认相关的信息。
无线IC 32与监视IC 31有线地连接,具有无线MCU(Memory Control Unit:存储器控制单元)和RF设备等。无线IC 32经由无线天线33无线地发送从监视IC 31接收到的数据。另外,无线IC 32将经由无线天线33接收到的数据发送至监视IC 31。
如图3和图5所示,监视IC 31、无线IC 32、无线天线33配置于平板状的基板34,基板34以收容在树脂等非导电体制的壳体35中的状态设置在母线单元23之间。另外,电池监视装置30经由从壳体35突出的安装部35a,由螺钉等固定于母线单元23。此时,如图5所示,无线天线33以在Z方向上不与母线单元23重叠的方式设置于基板34、即无线天线33以在Z方向上比母线单元23更突出的方式设置于基板34。
<电池控制装置40的结构>
电池控制装置40也被称为电池ECU或BMU(Battery Management Unit:电池管理单元),在配置于X方向的一端的电池块21的外侧侧面安装。电池控制装置40构成为能够与各电池监视装置30进行无线通信。
详细地进行说明,如图4所示,电池控制装置40包括作为控制部的电池控制MCU41、作为控制侧无线部的无线IC 42、无线天线43等。电池控制MCU 41由包括CPU、ROM、RAM、输入/输出接口等的微型计算机构成。电池控制MCU 41的CPU将存储在ROM中的程序在RAM中展开并执行。在存储在ROM中的程序中记录有与电池控制相关的处理。
作为主要处理的一例,电池控制MCU 41指示电池监视装置30获取和发送电池信息。另外,电池控制MCU 41基于从电池监视装置30接收到的电池信息,进行电池组20、电池块21、电池单体22的监视。另外,电池控制MCU 41基于监视结果等,对切换电池组20与PCU12、电动机13的通电及通电切断状态的继电器开关进行控制。另外,电池控制MCU 41有时也发送使各电池单体22的电压均衡化的均衡化信号。另外,在本实施方式中,车辆ECU 14对PCU 12进行指示以进行电池组20的充放电控制,但是也可以构成为电池控制MCU 41能够实施。
无线IC 42与电池控制MCU 41有线地连接,与无线IC 32同样地,具有无线MCU和RF设备等。无线IC 42经由无线天线43无线地发送从电池控制MCU 41接收到的数据。另外,无线IC 42将经由无线天线43接收到的数据发送至电池控制MCU 41。
另外,如图5所示,电池控制装置40的无线天线43在Z方向上配置在与电池监视装置30的无线天线33相同程度的高度。即,电池控制装置40的无线天线43以在Z方向上比母线单元23更突出的方式设置。
<壳体50的结构>
壳体50由金属等导电体构成。详细地进行说明,如图6所示,壳体50形成为金属制的箱状,成为大致长方体形状。壳体50的底面为设置于车辆10上的设置面51,形成为长方形。另外,在壳体50的上表面(在Z方向上与设置面51相对的相对面)设置有可拆卸的壳体盖52。壳体盖52相当于覆盖壳体50的开口部的盖,在壳体50的内部收容有电池组20等的状态下,以封闭壳体50的开口部的方式安装。
在壳体盖52的各边或壳体50的开口部设置有用于填埋壳体盖52与壳体50之间的间隙的密封构件54。密封构件54由非导电性的弹性构件等构成。例如,密封构件54是垫圈密封件等。在本实施方式中,从壳体盖52的上表面观察时,密封构件54以包围无线天线33、43的方式配置。即,在X方向上,在配置于壳体50的两端的密封构件54的短边之间夹着配置有无线天线43和无线天线33。另外,在Y方向上,在配置于壳体50的Y方向两端的密封构件54的长边之间夹着配置有无线天线43和无线天线33。另外,只要壳体盖52与壳体50之间的间隙较小,也可以不设置密封构件54。
另外,在壳体盖52上设置有防爆阀55,该防爆阀55在壳体50的内外的气压差为规定值以上时,使内部的气体逸出。防爆阀55通过利用盖构件55b将贯穿壳体盖52的贯通孔55a封闭并焊接等而构成,在内外的气压之差为规定值以上的情况下,盖构件55b脱落而使气体逸出。
在本实施方式中,从壳体盖52的上表面观察时,防爆阀55以与将无线天线43和无线天线33连接的直线路径重叠的方式配置(参照图2、图5)。即,在X方向上,防爆阀55配置在无线天线43与无线天线33之间,在Y方向上以与无线天线43、33重叠的方式配置。
另外,为了使防爆阀55容易地工作,可以由树脂来构成盖构件55b,也可以在盖构件55b上形成槽而在气压升高时容易破裂。另外,也可以使盖构件55b比壳体50的厚度薄。另外,不一定要通过由盖构件55b封闭贯通孔55a来构成防爆阀55,例如也可以在壳体盖52上形成圆形的槽(薄壁部)而在气压升高时使壳体盖52破裂并形成贯通孔。另外,防爆阀55不需要形成于壳体盖52,也可以设置于侧面53。防爆阀55的数量和配置是任意的。但是,期望不要像设置面51(底面)那样设置于被车体遮挡、气体不易逸出的面。
另外,在壳体50的侧面53设置有服务插头SP56,该服务插头SP56用于将与电池组20连接的电气路径(配线)电切断,以可靠地停止电池组20的充放电。服务插头SP56也被称为安全插头,并且构成为能够由人手拆卸。例如,如图4所示,服务插头SP56设置在电池组20中的电池块21与电池块21之间的电气路径上,服务插头SP56构成该电气路径的一部分。因此,通过将服务插头SP56从壳体50拆下,能够可靠地切断电池组20的通电,以后,能够安全地进行维护或拆分等。
对服务插头SP56的结构进行详细说明。在壳体50的侧面53设置有插头用贯通孔,构成为经由该插头用贯通孔,作为导电体的电气路径57以一部分欠缺的状态露出。如图4所示,该电气路径57是电池块21与电池块21之间的电气路径。另外,为了与壳体50绝缘和防止触电,该电气路径57被非导电体覆盖。服务插头SP56构成为能够经由插头用贯通孔安装于壳体50。
而且,服务插头SP56具有连接该电气路径57的导电体,在安装于壳体50时,连接电气路径57。因此,通过从壳体50拆下服务插头SP56,能够切断电气路径57。该服务插头SP56通过由树脂等非导电体覆盖导电体而构成。即,服务插头SP56由导电体和非导电体构成,并且安装在壳体50的插头用贯通孔中。
另外,服务插头SP56不需要形成于侧面53,也可以设置于壳体盖52。但是,期望不要像设置面51(底面)那样将服务插头SP56设置于不易从外部拆下的部位。
另外,本实施方式的服务插头SP56配置成在侧面53的正交方向(垂直方向)即Y方向上与连接无线天线43、33的直线路径重叠。即,服务插头SP56在X方向上配置在无线天线43与无线天线33之间,在Z方向上配置于与无线天线43、33相同程度的高度。
另外,在壳体50的侧面53设置有用于将电池包11与外部装置连接的连接器58。连接器58也与服务插头SP56同样地,在壳体50中设置有贯通孔,在该贯通孔中安装由导电体及非导电体构成的连接器58而构成。因此,电波有可能会从外部经由连接器58的非导电体的部分穿过。即,连接器58也相当于透过部。
另外,由于壳体50大致由导电体构成,因此,容易切断来自外部的电波。但是,在壳体50的整体中,不易完全地切断电波,设置有允许电波穿过的透过部。例如,如上所述,设置有密封构件54、防爆阀55、服务插头SP56、连接器58的部位成为电波容易侵入、允许电波穿过的透过部。即,由于密封构件54为非导电性,因此,电波有可能会经由密封构件54侵入。另外,防爆阀55使一部分或全部较薄地构成、或者形成有间隙,以利用气压脱落,存在电波侵入的可能性。另外,如上所述,服务插头SP56或连接器58中的一部分使用非导电体,电波有可能会经由该非导电体的部分侵入。
另外,近年来,由于电池包11的轻量化,有时会使壳体50的一部分薄壁化。在薄壁化的情况下,考虑壳体50的整体强度来决定其配置、形状的情况较多。而且,电波容易侵入薄壁化的部分。
另外,还研究了将壳体50的一部分或全部设为非导电性的树脂制的情况、或将全部薄型化的情况,在这种情况下,不能通过壳体50来切断来自外部的电波的侵入。
而且,有时由于这些透过部的配置、大小和形状、来自壳体50的外部的电波侵入的方向而成为无线通信的障碍。例如,如图2或图5所示,防爆阀55设置于壳体盖52,无线天线33、43与壳体盖52以没有设置屏蔽物的方式相对。因此,有时穿过防爆阀55后的外部电波会成为无线通信的障碍。
另外,如图2和图5所示,在设置有防爆阀55的壳体盖52的正交方向即Z方向上,防爆阀55与将无线天线33和无线天线43在直线上连接的路径重叠。即,在规定方向(在本实施方式中为Z方向)上,防爆阀55以与将无线天线43和无线天线33连接的无线通信的传输路径重叠的方式配置。另外,规定方向不限于Z方向,也可以任意地改变。例如,也可以是来自外部的电波最容易经过的方向、或者设置有透过部(例如防爆阀55)的面(在本实施方式中为壳体盖52)的厚度方向。另外,在图2中,用虚线图示了防爆阀55的位置。在这种情况下,经由防爆阀55侵入的电波有时会成为无线通信的障碍。
另外,防爆阀55在从特定的方向(例如Z方向)观察时,在投影尺寸的范围内配置有无线天线33、43中的任一个。另外,从特定的方向(例如Z方向)观察时,将无线天线43和无线天线33连接的无线通信的传输路径(直线状的路径)经过防爆阀55的投影尺寸的范围内。因此,经由防爆阀55侵入的Z方向的外部电波有时会成为无线通信的障碍。
同样地,密封构件54设置于壳体盖52,无线天线33、43与壳体盖52相对。而且,密封构件54以从Z方向观察时包围无线天线33、43的周围的方式配置。即,密封构件54以在X方向上遍及将无线天线33和无线天线43在直线上连接的路径(无线通信的传输路径)的整个区域的方式设置。因此,经由密封构件54侵入的外部电波有时会成为无线通信的障碍。
另外,服务插头SP56以在侧面53的正交方向(垂直方向)即Y方向上与连接无线天线43、33的直线路径(无线通信的传输路径)重叠的方式配置。即,服务插头SP56以从与防爆阀55不同的方向与将无线天线43和无线天线33连接的无线通信的传输路径重叠的方式配置。因此,经由服务插头SP56侵入的Y方向的外部电波有时会成为无线通信的障碍。
因此,在本实施方式中,为了可靠地进行无线通信,采用如下的结构和无线通信方法。在此,对用于可靠地进行无线通信的结构和无线通信方法进行详细说明。下面,在简要说明无线通信的概要之后,对保护机构38、48进行详细说明。然后,最后对本实施方式的无线通信方法进行说明。另外,以下,以与电池信息的获取相关的无线通信为前提进行说明。
<无线通信的概要>
在本实施方式中实施无线通信的情况下,首先,从电池控制装置40发送指示电池信息的获取和发送的无线数据。更详细地,电池控制装置40的电池控制MCU 41生成包含指示电池信息的获取及其发送的获取指示命令等的数据单元,并且经由有线将该数据单元发送至无线IC 42。
电池控制装置40的无线IC 42对接收到的数据单元赋予通信控制信息等无线通信所需的数据(信息),并且生成无线数据。电池控制装置40的无线IC 42通过无线天线43无线地发送所生成的无线数据。
在该无线数据被电池监视装置30无线地接收时,按照包含在无线数据中的获取指示命令,获取电池信息,并且将包含所获取的电池信息等的无线数据发送(返回)到电池控制装置40侧。
更详细地,电池监视装置30的无线IC 32在经由无线天线33接收到无线数据时,基于无线数据的通信控制信息,判定是否是发往自身的无线数据。如果无线IC 32判定为是发往自身的无线数据,则无线IC 32从无线数据中取出单元数据,并且经由有线发送至监视IC31。
监视IC 31在从无线IC 32接收到数据单元时,从数据单元取出获取指示指令,并且基于获取指示指令从电池单体22获取电池信息。然后,监视IC 31将所获取的电池信息电子数据化,并且生成发送至电池控制装置40的数据单元。监视IC 31将所生成的数据单元有线地发送至无线IC 32。
在无线IC 32从监视IC 31获取数据单元时,对该数据单元赋予通信控制信息等无线通信所需的数据(信息),并且生成无线数据。电池监视装置30的无线IC 32经由无线天线33发送(返回)所生成的无线数据。
然后,在电池控制装置40接收到包含电池信息的数据的无线数据时,从无线数据获取电池信息。更详细地,电池控制装置40的无线IC 42在经由无线天线43接收到无线数据时,基于无线数据的通信控制信息,判定是否是发往自身的无线数据。如果无线IC 42判定为是发往自身的无线数据,则无线IC 42从无线数据中取出数据单元,并且经由有线发送至电池控制MCU 41。
电池控制MCU 41在从无线IC 42接收到数据单元时,从数据单元获取电池信息。然后,电池控制MCU 41基于电池信息来执行各种控制。例如,电池控制MCU 41将接收到的电池信息通知至外部的车辆ECU 14等。另外,在基于电池信息在电池单体22中检测到异常的情况下,电池控制MCU 41对外部的车辆ECU 14等输出信号,以停止对电池组20的充放电。另外,在电池单体22的电压产生偏差的情况下,电池控制MCU 41执行均衡化处理。
<保护机构38、48的结构>
在电池监视装置30和电池控制装置40中分别设置有用于在进行无线通信时保护电池信息的保护机构38、48。这些保护机构38、48分别设置在监视IC 31和电池控制MCU 41中。具体地,监视IC 31通过由CPU执行存储在ROM中的程序而作为保护机构38发挥功能。同样地,电池控制MCU 41通过由CPU执行存储在ROM中的程序而作为保护机构48发挥功能。另外,保护机构38、48也可以由硬件(电路等)构成,并且装设于监视IC 31、电池控制MCU 41。
由无线通信发送接收的电池信息通过对发送侧及接收侧的保护机构38、48是否协同并正确地发送接收电池信息进行检查而被保护。在本实施方式中,保护机构38、48中的作为发送侧的保护机构38、48在生成要发送的数据时、即生成要发送至无线IC 32、42的数据单元时,按照预先决定的规则来生成检查数据。检查数据是包含在数据单元中的用于对包含在数据单元中的电池信息等消息数据进行检查和保护的数据。
而且,保护机构38、48中的作为接收侧的保护机构38、48按照预先决定的规则,基于接收到的数据单元的检查数据来检查接收到的数据单元。在对是否正确地进行了数据单元的发送接收进行检查(分析)之后,获取包含在数据单元中的作为被保护数据的消息数据。在本实施方式中构成为,能够通过保护机构38、48实施多种检查。例如,构成为能够实施循环冗余校验(CRC:Cyclic Redundancy Check)、ID检查、序列检查、超时检查。另外,不需要总是实施所有的检查方法,也可以根据需要选择几个检查方法来实施。另外,也可以存在不实施检查的情况。以下,对各检查方法进行说明。
<循环冗余校验>
循环冗余校验是利用错误检测码的检查的一种,保护机构38、48中的作为发送侧的保护机构38、48将要发送的消息数据视为值,并且由预先决定的生成多项式进行除法并将其余数生成为CRC数据。而且,作为发送侧的保护机构38、48将CRC数据包含在要发送的数据单元的检查数据中。作为接收侧的保护机构38、48将作为接收到的被保护数据的消息数据视为值,由与发送侧相同的生成多项式进行除法,将其余数与包含在接收到的检查数据中的CRC数据进行比较,从而对消息数据是否发生了错误或破损进行分析。
基于图7更具体地进行说明。在图7中,如上所述,以发送接收获取指示命令及电池信息为前提。电池控制MCU 41的保护机构48在发送获取指示指令的情况下,将包含获取指示指令的消息数据视为值,并且由预先决定的生成多项式进行除法,将其余数生成为CRC数据(步骤S11)。然后,电池控制MCU 41根据包含获取指示命令等的消息数据和包含CRC数据等的检查数据来生成数据单元,并且如上所述,经由无线IC 42等发送至电池监视装置30(步骤S12)。
监视IC 31的保护机构38在经由无线IC 32等接收到数据单元时,将数据单元的消息数据视为值,并且由与发送侧相同的生成多项式进行除法来计算其余数。然后,监视IC31将计算出的余数(CRC数据)与包含在接收到的数据单元的检查数据中的CRC数据进行比较,从而对消息数据是否发生了错误或破损进行分析(检查)(步骤S13)。
在检查后判定为正常地接收到数据单元的情况下,监视IC 31基于包含在消息数据中的获取指示命令来执行处理。即,监视IC 31从电池单体22获取电池信息(步骤S14),并且将所获取的电池信息电子数据化并生成数据单元(步骤S15)。在步骤S15中,监视IC 31的保护机构38将包含电池信息等的消息数据视为值,并且由预先决定的生成多项式进行除法,将其余数生成为CRC数据。然后,监视IC 31根据包含电池信息等的消息数据和包含CRC数据等的检查数据来生成数据单元(步骤S15),并且如上所述,经由无线IC 32等发送至电池控制装置40(步骤S16)。
电池控制MCU 41的保护机构48在经由无线IC 42等接收到数据单元时,将包含电池信息等的消息数据视为值,并且由与发送侧相同的生成多项式进行除法来计算其余数。然后,电池控制MCU 41将计算出的余数(CRC数据)与包含在接收到的数据单元中的CRC数据进行比较,从而对消息数据是否发生了错误或破损进行分析(检查)(步骤S17)。如上所述,在判定为正常地接收到数据单元的情况下,电池控制MCU 41基于消息数据的电池信息来执行各种控制。另一方面,在判断为消息数据发生了错误或破损的情况下,电池控制MCU 41判断为发生了通信错误,并且执行与通信错误对应的处理。与通信错误对应的处理例如是向外部装置的通知或数据单元的重发等。
另外,在该实施方式中,在生成CRC数据时,将消息数据视为值,但是也可以将任何数据视为值,还可以将CRC数据以外的数据作为循环冗余校验的检查对象。即,也可以任意地改变在循环冗余校验中视为值的范围,例如也可以将发送目的地的地址、ID编号、序列编号等作为循环冗余校验中的检查及保护的对象。
另外,将获取指示命令作为循环冗余校验的对象,但是也可以不作为对象。即,在电池控制MCU 41中,在发送获取指示命令时,不需要赋予CRC数据,在监视IC 31中,基于CRC数据来检查是否正确地接收到获取指示命令。
<ID检查>
ID检查是赋予ID编号来检查发送源是否正确的方法。在ID检查中,作为发送侧的保护机构38、48生成包含发送侧设备固有的ID编号(识别编号)的检查数据。然后,在ID检查中,作为接收侧的保护机构38、48通过对接收到的ID编号是否与发送侧设备固有的ID编号一致进行判定,来判定是否是从正确的发送源发送的。另外,接收侧以预先获取发送侧设备固有的ID编号并进行认证和存储为前提。
基于图8更具体地进行说明。在图8中,如上所述,以发送接收获取指示命令及电池信息为前提。电池控制MCU41的保护机构48将赋予ID编号并指示返回的ID发行命令与指定作为ID编号的发送源的监视IC 31的地址组合来生成ID返回指示命令(步骤S21)。在图8中,指定作为发送源的监视IC 31的地址为SBM1。
然后,电池控制MCU 41将ID返回指示命令包含在检查数据中并生成数据单元。如上所述,电池控制MCU 41将所生成的数据单元经由无线IC 42等发送至电池监视装置30(步骤S22)。
另外,不需要每次针对所有的监视IC 31实施ID检查。例如,也可以每隔一定期间实施,还可以仅在想要可靠地获取电池信息的情况时实施。另外,虽然指定了作为ID编号的发送源的监视IC 31,但是也可以不指定,还可以仅是ID发行命令。
另外,在本实施方式中,在检查数据中包含了ID返回指示命令,但是也可以与获取指示命令一起包含在消息数据中并以通过其他的检查(循环冗余校验等)正确地发送的方式进行保护。
监视IC 31在经由无线IC 32等接收数据单元时(步骤S23),基于包含在消息数据中的获取指示命令来执行处理。即,监视IC 31从电池单体22获取电池信息(步骤S24),并且将所获取的电池信息电子数据化并生成数据单元(步骤S25)。
在步骤S25中,监视IC 31的保护机构38对在接收到的数据单元的检查数据中是否包含ID返回指示命令进行判定,在包含的情况下,根据该ID返回指示命令,对自身是否被指定为ID编号的发送源进行判定。在自身被指定为ID编号的发送源的情况下,监视IC 31的保护机构38在步骤S25中,按照ID返回指示命令的ID发行命令,获取作为发送源的监视IC 31固有的ID编号(识别编号)。另外,ID编号例如是监视IC 31的制造编号(序列号)等,存储在监视IC 31的ROM等中。
然后,监视IC 31将包含ID编号等的检查数据与包含电池信息等的消息数据组合来生成数据单元,并且如上所述,经由无线IC 32等发送至电池控制装置40(步骤S26)。
电池控制MCU 41的保护机构48在经由无线IC 42等接收到数据单元的情况下,对在该检查数据中是否包含ID编号进行判定。电池控制MCU 41的保护机构48在判定为包含ID编号的情况下,获取该ID编号,并且对在作为发送源已进行认证和存储的ID编号的列表之中是否存在所获取的ID编号进行查询(判定)(步骤S27)。在所获取的ID编号与所存储的ID编号一致的情况下,电池控制MCU 41判定为是正确的发送源。
电池控制MCU 41在通过各种检查判定为接收到的数据单元正确的情况下,基于包含在消息数据中的电池信息,如上所述地执行各种控制。另一方面,在判定为不是正确的发送源的情况下,电池控制MCU 41判断为发生了通信错误,并且执行与通信错误对应的处理。
<序列检查>
序列检查是检查是否按照通信计划来发送接收数据的方法。在序列检查中,作为发送侧的保护机构38、48按照通信计划来生成并发送包含序列号的检查数据。然后,作为接收侧的保护机构38、48基于包含在接收到的数据单元的检查数据中的序列编号,对数据单元的接收是否按照通信计划进行判定,由此对是否按照通信计划来发送接收数据进行检查。
基于图9更具体地进行说明。在图9中,如上所述,以发送接收获取指示命令及电池信息为前提。如图9所示,上述通信计划900按照发送顺序来设定序列编号并存储在电池控制MCU 41中。只要序列编号是能区分的、即相同的编号不重复,则也可以是任意的编号。在该实施方式中,序列编号由表示作为发送目的地的监视IC 31的识别编号(地址或ID编号等)和此时对发送目的地指示的指令的组合而构成。
例如,在图9所示的通信计划900中,发送顺序为第一的序列编号由指定从X方向第一个的监视IC 31作为发送目的地的地址(SBM1)和命令1构成。在图9中,命令1是获取指示命令,但是也可以是其他命令(指示均衡化处理的均衡化命令等)。另外,在图9所示的通信计划900中,发送顺序为第二的序列编号由指定从X方向第二个的监视IC 31作为发送目的地的地址(SBM2)和命令1构成。
同样地,对序列编号进行设定,发送顺序为第N个的序列编号由指定从X方向成为最后列的第N个监视IC 31作为发送目的地的地址(SBMN)和获取指示命令(命令1)构成。接着,发送顺序为N+1的序列编号由指定从X方向第一个的监视IC 31作为发送目的地的地址(SBM1)和命令2构成。命令2可以是获取指示命令,也可以是其他命令。但是,即使是相同的指示内容,也期望构成为能够区分命令1和命令2。
以后,同样地在通信计划900中设定序列编号。另外,通信计划900预先存储在存储装置等中,但是也存在按照外部请求等进行中断并更新通信计划900的情况。
然后,电池控制MCU 41按照通信计划900来确定发送目的地的监视IC31和发送的命令,并且生成发送至该发送目的地的数据单元。此时,电池控制MCU 41将由保护机构48获取的序列编号包含在检查数据中并生成数据单元(步骤S31)。然后,如上所述,电池控制MCU41将所生成的数据单元经由无线IC 42等发送至电池监视装置30(步骤S32)。
如上所述,监视IC 31在经由无线IC 32等接收数据单元时(步骤S33),基于消息数据的获取指示命令来执行处理(步骤S34)。在步骤S34中,按照获取指示命令,监视IC 31从电池单体22获取电池信息。然后,监视IC 31将所获取的电池信息电子数据化,并且生成数据单元(步骤S35)。在步骤S35中,监视IC 31的保护机构38获取包含在接收到的数据单元的检查数据中的序列编号,并且使之包含在返回的数据单元的检查数据中。如上所述,监视IC31根据检查数据和电池信息等来生成数据单元,并且将所生成的数据单元经由无线IC 32等发送至电池控制装置40(步骤S36)。
如上所述,电池控制MCU 41在经由无线IC 42等接收数据单元时,根据包含在检查数据中的序列编号,对是否按照通信计划900发送接收数据进行查询(判定)(步骤S37)。
例如,如图10的(a)所示,在没有序列编号的情况下,能够判断为没有适当地进行数据的发送接收。另外,如图10的(b)所示,在序列编号的接收顺序相反的情况下,能够判断为没有适当地进行数据的发送接收。或者,如图10的(c)所示,在相同的序列编号持续的情况下,能够判断为没有适当地进行数据的发送接收。
在判断为没有适当地进行数据的发送接收的情况下,电池控制MCU 41判断为发生了通信错误,并且执行与通信错误对应的处理。在判断为适当地进行了数据的发送接收的情况下,电池控制MCU 41基于作为被保护数据的电池信息来如上所述地执行各种控制。
<超时检查>
超时检查是对是否存在数据延迟进行检查的方法。在超时检查中,作为发送侧的保护机构38、48按照由通信计划900决定的时刻,与上述同样地生成并发送包含序列编号的检查数据。作为接收侧的保护机构38、48参照通信计划900,根据包含在接收到的数据单元的检查数据中的序列编号,对该接收到的数据单元是否是在从预先决定的接收时刻起的规定时间以内接收到的进行判定。另外,作为接收侧的保护机构38、48参照通信计划900,在存在从接收时刻延迟了规定时间以上的数据的情况下,检测出通信错误。
基于图11更具体地进行说明。在图11中,如上所述,以发送接收获取指示命令及电池信息为前提。电池控制MCU 41按照通信计划900来确定发送目的地的监视IC 31和发送的命令,并且生成发送至该发送目的地的数据单元。此时,电池控制MCU 41的保护机构48按照通信计划900,在检查数据中包含序列编号(步骤S41)。电池控制MCU 41根据检查数据及获取指示命令等来生成数据单元,在通信计划900中决定的时刻处,将所生成的数据单元经由无线IC 42等发送至电池监视装置30(步骤S42)。
如上所述,监视IC 31在经由无线IC 32等接收到数据单元时(步骤S43),基于作为被保护数据的命令来执行处理。由于根据前提会接收获取指示命令,因此,监视IC 31从电池单体22获取电池信息(步骤S44),并且将所获取的电池信息电子数据化并生成数据单元(步骤S45)。
在步骤S45中,监视IC 31的保护机构38将包含在接收到的数据单元的检查数据中的序列编号包含在返回的检查数据中。监视IC 31生成包含检查数据、电池信息等的数据单元,并且将所生成的数据单元经由无线IC 32等发送至电池控制装置40(步骤S46)。
如上所述,电池控制MCU 41在经由无线IC 42等接收到数据单元时,根据包含在检查数据中的序列编号,对在由通信计划900决定的时间内是否发送接收了数据进行判定(步骤S47)。即,电池控制MCU 41对从发送了包含在检查数据中的序列编号的时刻(步骤S42的处理时间点)到接收到包含在检查数据中的序列编号的时刻(步骤S47的处理时间点)之间的时间是否处于预先决定的时间以内进行监视。
电池控制MCU 41在发送了数据单元之后,在决定的时间内没有返回该数据单元的序列编号的情况下,判定为发生了通信错误。电池控制MCU 41在判定为发生了通信错误的情况下,执行与通信错误对应的处理。
<无线IC中的通信保护>
如上所述,在本实施方式中,在电池控制MCU 41与监视IC 31之间的通信层中,在发送接收数据时,实施保护机构38、48对数据的保护。除此之外,在本实施方式中,在与无线IC 32、42之间的通信层中也实施数据的保护。以下,进行详细说明。
当在无线IC 32、42之间发送接收无线数据时,通过对发送侧及接收侧的无线IC32、42是否协同来正确地发送接收无线数据进行检查来保护无线数据。
具体地,如图7的步骤S12、步骤S16等所示,作为发送侧的无线IC 32、42在从电池控制MCU 41或监视IC 31接收到数据单元时,对该数据单元赋予通信控制信息和通信保护数据,生成无线数据并由无线发送。通信控制信息是例如发送源和发送目的地的地址等实施无线通信时所需要的信息。通信保护数据是用于检查和保护通信控制信息的数据,由发送侧的无线IC 32、42,按照预先决定的规则来生成。如图7等所示,通信控制信息在时间序列上在数据单元之前发送接收,通信保护数据在时间序列上在数据单元之后发送接收。
然后,作为接收侧的无线IC 32、42按照预先决定的规则,基于接收到的无线数据的通信保护数据,对接收到的通信控制信息进行检查,并且对是否正确地进行了无线数据的发送接收进行分析(判定)。在分析之后,无线IC 32、42获取数据单元并发送至电池控制MCU 41或监视IC 31。
在本实施方式中,通过无线IC 32、42,与保护机构38、48同样地进行多种检查。即,进行循环冗余校验、ID检查、序列检查、超时检查等。另外,循环冗余校验、ID检查、序列检查、超时检查的内容与保护机构38、48的内容相同,因此,省略详细的说明。
这些检查通过由无线IC 32、42的CPU执行存储在无线IC 32、42的ROM中的程序来实施。另外,也可以由硬件(电路等)构成检查单元并装设于无线IC 32、42。
<无线通信方法>
接着,基于图12~图14来说明无线通信方法。另外,在图12~图14中,以从电池控制装置40发送的指令是电池信息的获取指示指令为前提。如图12所示,首先,电池控制装置40的电池控制MCU 41按照通信计划900来确认发送时刻(步骤S101)。即,对是否达到了发送时刻进行判定,在达到了发送时刻的情况下,电池控制MCU 41按照通信计划900来确定发送目的地的监视IC 31和所发送的命令(步骤S102)。
接着,电池控制MCU 41设定作为被保护数据的消息数据,并且生成检查数据(步骤S103)。消息数据可以仅是发送的获取指示命令,也可以包括发送目的地的监视IC 31的地址等其他信息(数据)来设定。另外,保护机构48根据实施的检查方法来生成检查数据。例如,在实施循环冗余校验的情况下,如上所述地生成CRC数据,并且使之包含在生成的检查数据中。同样地,在实施ID检查的情况下,使ID返回指示命令包含在生成的检查数据中。另外,在实施序列检查和超时检查的情况下,如上所述地获取序列编号,并且使之包含在生成的检查数据中。所实施的检查方法例如构造成按照通信计划900来选择即可。
然后,电池控制MCU 41根据消息数据和检查数据来生成数据单元,并且发送至无线IC 42(步骤S104)。无线IC 42在从电池控制MCU 41接收到数据单元时,对该数据单元赋予通信控制信息和通信保护数据,并且生成无线数据(步骤S105)。根据所实施的检查方法来生成通信保护数据。
然后,无线IC 42经由无线天线43发送所生成的无线数据(步骤S106)。如图13所示,作为接收侧的无线IC 32在经由无线天线33接收到无线数据时,基于无线数据的通信控制信息来确认(判定)是否是发往自身的无线数据(步骤S111)。在不是发往自身的无线数据的情况下,结束处理。
无线IC 32在确认为是发往自身的无线数据时,基于接收到的无线数据的通信保护数据来检查接收到的通信控制信息,并且对是否正确地进行了无线数据的发送接收进行分析(检查)(步骤S112)。在判定为没有正确地进行无线数据的发送接收的情况下,无线IC32执行与通信错误对应的处理(省略图示)。
另一方面,无线IC 32在判定为正确地接收到无线数据的情况下,从无线数据中获取数据单元,并且发送至监视IC 31(步骤S113)。监视IC 31在从无线IC 32接收到数据单元时,基于数据单元的检查数据来实施各种检查,并且对是否正确地进行了数据单元的发送接收进行分析(检查)(步骤S114)。例如,在实施循环冗余校验的情况下,监视IC 31根据消息数据来计算CRC数据,并且对是否与接收到的CRC数据一致进行判定。
在判定为没有正确地进行数据单元的发送接收的情况下,监视IC 31执行与通信错误对应的处理(省略图示)。另一方面,监视IC 31在判定为正确地接收到数据单元的情况下,从数据单元取出获取指示命令,并且基于获取指示命令从电池单体22获取电池信息(步骤S115)。然后,监视IC 31将所获取的电池信息电子数据化并生成为消息数据,并且根据所实施的检查方法来生成检查数据(步骤S116)。例如,在实施循环冗余校验的情况下,如上所述,根据包含电池信息的消息数据来生成CRC数据,并且使之包含在生成的检查数据中。同样地,在实施ID检查的情况下,使监视IC 31的ID编号包含在生成的检查数据中。另外,在实施序列检查和超时检查的情况下,使序列编号包含在生成的检查数据中。
然后,监视IC 31根据消息数据和检查数据来生成数据单元,并且发送至无线IC32(步骤S117)。如图14所示,无线IC 32在从监视IC 31接收到数据单元时,对该数据单元赋予通信控制信息和通信保护数据,并且生成无线数据(步骤S121)。根据所实施的检查方法来生成通信保护数据。
然后,无线IC 42经由无线天线43发送所生成的无线数据(步骤S122)。作为接收侧的无线IC 42在经由无线天线43接收到无线数据时,基于无线数据的通信控制信息来确认(判定)是否是发往自身的无线数据(步骤S123)。在不是发往自身的情况下,结束处理。
无线IC 42在判定为是发往自身的无线数据时,基于接收到的无线数据的通信保护数据来检查接收到的通信控制信息,并且对是否正确地进行了无线数据的发送接收进行分析(检查)(步骤S124)。在没有正确地进行无线数据的发送接收的情况下,无线IC 32执行与通信错误对应的处理(省略图示)。
另一方面,无线IC 42在判定为正确地接收到无线数据的情况下,从无线数据中获取数据单元,并且发送至电池控制MCU 41(步骤S125)。电池控制MCU 41在从无线IC 42接收到数据单元时,基于数据单元的检查数据来实施各种检查,并且对是否正确地进行了数据单元的发送接收进行分析(检查)(步骤S126)。例如,在实施循环冗余校验的情况下,如上所述,根据接收到的消息数据来生成CRC数据,并且与包含在检查数据中的CRC数据进行比较。同样地,在实施ID检查的情况下,进行包含在检查数据中的ID编号的查询。另外,在实施序列检查的情况下,对序列编号是否按照通信计划900进行判定。另外,在实施超时检查的情况下,对在由通信计划900决定的时间内是否发送接收了数据进行判定。
在没有正确地进行数据单元的发送接收的情况下,监视IC 31执行与通信错误对应的处理(省略图示)。另一方面,电池控制MCU 41在判定为正确地接收到数据单元的情况下,从数据单元取出电池信息,并且基于电池信息来执行各种处理(步骤S127)。
以下,根据第一实施方式的结构,能够得到以下所示的有利效果。
在壳体50的一部分中设置有允许电波穿过的密封构件54、防爆阀55、服务插头SP56等透过部。因此,来自壳体50外部的电波有可能会对无线通信造成影响。然而,在收容于壳体50的电池监视装置30及电池控制装置40中设置有用于在进行无线通信时保护电池信息的保护机构38、48。因此,能够在不受来自壳体50的外部的电波的影响的情况下适当地进行无线通信。
另外,保护机构38、48分别设置在监视IC 31和电池控制MCU 41中。而且,在监视IC31与电池控制MCU 41之间的通信层中,发送侧和接收侧的保护机构38、48协同地检查,由此保护电池信息。因此,能够在不考虑监视侧的无线IC 32与控制侧的无线IC 42之间的通信层的结构的情况下,在监视IC 31与电池控制MCU 41之间保护数据单元。即,能够针对每个通信层独立地进行设计,设计变得简单。
监视IC 31的保护机构38在发送电池信息时,基于电池信息,生成用于检测其错误的CRC数据(错误检测码),并且使之包含在发送的检查数据中。电池控制MCU 41的保护机构48基于接收到的数据单元的错误检测码来检查接收到的电池信息是否存在错误。即,实施循环冗余校验。因此,能够检查在无线通信中由于外部电波的影响而使发生概率上升的电池信息的错误。另外,在实施无线通信时,与针对所有发送的无线数据来生成CRC数据的情况相比,在仅以消息数据为对象的本实施方式的情况下,能够抑制无线数据的冗余性。
监视IC 31的保护机构38在发送电池信息时,获取发送源的识别信息(ID编号),并且使之包含在检查数据中。电池控制MCU 41的保护机构48根据包含在接收到的数据单元中的ID编号来检查发送源是否正确。即,进行ID检查。因此,在实施无线通信时,能够确认在无线通信中由于外部电波的影响而使发生概率上升的发送源的错误。
当通过监视IC 31的保护机构38来发送电池信息时,生成顺序信息(序列编号),并且使之包含在检查数据中。然后,监视IC 31在按照通信计划900决定的发送时刻处发送数据单元。电池控制MCU 41的保护机构48根据包含在接收到的数据单元中的序列编号来检查是否在按照通信计划900决定的接收时刻处接收到数据单元。即,进行序列检查和超时检查。因此,在实施无线通信时,能够确认在无线通信中由于外部电波的影响而使发生概率上升的发送顺序的错误、发送遗漏、发送延迟的有无等。
在监视侧的无线IC 32与控制侧的无线IC 42之间的通信层中也实施检查。因此,在监视IC 31与电池控制MCU 41之间的通信层以及监视侧的无线IC 32与控制侧的无线IC42之间的通信层中双重地进行检查,能够更可靠地发送电池信息。另外,由于在与无线IC32、42之间赋予的通信保护数据是检查、保护通信控制信息的数据,因此,与包含电池信息进行保护的情况相比,能够抑制无线数据的冗余性。因此,能够抑制消耗电力。
另外,在包含电池信息的数据单元之前发送通信控制信息,并且对该通信控制信息是否存在错误进行检查。而且,如果在通信控制信息中检测出错误,则当然也能够判断为在之后接收到的数据单元中存在错误的可能性较高。因此,在数据单元之前发送通信控制信息的情况下,与在数据单元之后发送通信控制信息的情况相比,能够更准确地发送数据单元。
在进行无线通信的情况下,与有线通信相比,由于壳体50的外部电波等的影响,发生地址错误、数据遗漏、数据错误、数据延迟等的可能性较高。因此,实施循环冗余校验、ID检查、序列检查、超时检查中的任一个或全部的检查。即,对数据单元的检查数据赋予序列编号、ID编号、CRC数据(错误检测码)中的任一个或全部。由此,能够抑制容易在无线通信中发生的通信错误。
在无线通信的情况下,与有线通信相比,通信速度较慢、通信频率较少的情况较多。因此,在电池单体22的温度或电压发生异常的情况下、或者在根据自我诊断信息检测出异常的情况下,如果发生通信错误,则值有可能会急剧地改变。而且,如果值急剧地改变,则其结果是,控制会急剧地改变,虽然安全性没有问题,但是有可能对操作性产生影响。因此,在作为保护对象的电池信息中包含电池单体22的温度信息、电压信息及自我诊断信息中的至少一个。由此,能够抑制通信错误并抑制对操作性的影响。
如图2、图3、图5所示,在设置有防爆阀55的壳体盖52的正交方向(Z方向)上,防爆阀55与将电池监视装置30的无线天线33和电池控制装置40的无线天线43在直线上连接的路径重叠。由于这样构成,因此,无线天线33、43容易受到来自壳体50的外部的电波的影响。因此,通过设置保护机构38、38来可靠地进行无线通信。
一般而言,设置于车辆10的设置面51被车体屏蔽电波,电波不易从外部侵入。另一方面,壳体50中的设置面51以外的面、例如与设置面51相对的壳体盖52或侧面53露出到外部的情况较多。而且,在安全上或维护上,有时需要在这样的面上设置防爆阀55、密封构件54和服务插头SP56等透过部。因此,电波容易从设置有透过部的面从壳体50的外部侵入。而且,无线天线33、43中的任一个相对于设置有透过部的面露出。在这种情况下,容易受到来自外部的电波的影响,容易成为无线通信的障碍。因此,通过在具有该无线天线33、43的电池监视装置30和电池控制装置40中设置保护机构38、48,能够对是否正确地发送接收了数据进行检查,从而可靠地进行无线通信。
在无线天线33、43之间配置有屏蔽物的情况下,利用反射波进行无线通信,但是在壳体50中设置有透过部的情况下,根据无线天线33、43的配置,由于透过部有时不能很好地接收反射波。因此,如图5所示,电池监视装置30和电池控制装置40所包括的无线天线33、43以能够接收发送直接波Rd的方式相对配置。即,无线天线33、43以比电池单体22等更沿Z方向突出的方式配置,在无线天线33、43之间没有配置成为电波的障碍的导体性的障碍物等。由此,能够接收发送传播强度比反射波强的直接波Rd,从而能够可靠地进行通信。
另外,在无线天线33、43相对配置的情况下,能够接收发送直接波Rd,因此,与经由反射波进行无线的情况相比,通信故障本来应该较少。但是,在壳体盖52或侧面53上设置有防爆阀55等透过部的情况下,有时会由于来自外部的电波而妨碍无线通信。因此,通过设置保护机构38、48,能够可靠地进行无线通信。
透过部是用于使壳体50内部的气体逸出的防爆阀55、用于切断电路与电池组20的电连接的服务插头SP56、或者封闭壳体50的间隙的密封构件54。这些部件在结构上不易成为切断电波的结构,另外,在安全上或维护上,在某种程度上决定了设置位置,根据无线天线33、43的配置,有时容易受到来自外部的电波的影响。因此,通过设置保护机构38、48,能够可靠地接收发送电池信息。
从电池控制MCU 41指示电池信息的获取和返回,监视IC 31与之相应地进行电池信息的获取和发送。由此,监视IC 31不需要分别管理和掌握通信计划900。另外,通过利用电池控制MCU 41对通信计划900进行一元化管理,能够简单地进行通信计划900的管理和变更。另外,监视IC 31中的控制变得简单。
(其他实施方式)
也可以如以下所示的实施方式那样来改变第一实施方式的结构的一部分。另外,以下,将第一实施方式作为基本结构进行说明,与第一实施方式相同的结构标注相同的符号并省略说明。
·在上述实施方式中,通过保护机构38、48,电池信息全部被保护,但是也可以选择性地保护。此时,也可以根据重要度、环境来选择保护的信息。
例如,电池单体22的温度一般与电压或SOC相比不易变化。因此,与电压信息或SOC相比,即使更新温度信息的频率较少,问题也较少。因此,也可以仅保护电池信息中的电压信息、SOC等更新频率的必要性较高的信息,而不保护温度信息等更新频率的必要性较低的信息。另外,例如,在处于车辆10的温度容易上升、电池单体22的温度容易上升的环境的情况下,也可以保护温度信息。
·在上述实施方式中,针对所有的电池监视装置30的监视IC 31设置有保护机构38,但是也可以仅针对一部分的监视IC 31设置。即,至少针对容易受到来自外部的电波影响的电池监视装置30设置保护机构38即可。
例如,在第一实施方式中,在图2中在将最接近电池控制装置40的电池监视装置30(在X方向上最接近电池控制装置40的电池监视装置30)与电池控制装置40连接的直线路径上,防爆阀55等透过部以在Z方向上不重叠的方式配置。同样地,在该直线路径上,透过部也以在X方向或Y方向上不重叠的方式配置。因此,在图2中,认为在最接近电池控制装置40的电池监视装置30与电池控制装置40之间的无线通信不易受到来自外部的电波的影响。因此,在图2中,针对最接近电池控制装置40的电池监视装置30,也可以不设置保护机构38。
另一方面,在将其他电池监视装置30与电池控制装置40连接的直线路径上,防爆阀55等透过部以在Z方向上重叠的方式配置。另外,距离也较远。因此,认为在其他电池监视装置30与电池控制装置40之间的无线通信容易受到来自外部的电波的影响。因此,在图2中,可以说期望在最接近电池控制装置40的电池监视装置30以外的其他电池监视装置30的监视IC 31中设置保护机构38。
·在上述实施方式中,针对每个电池块21设置有电池监视装置30,但是也可以针对多个电池块21设置一个电池监视装置30,还可以针对一个电池块21设置多个电池监视装置30。
·在上述实施方式中,针对每个电池监视装置30设置有一个监视IC 31,但是也可以设置多个监视IC 31。在这种情况下,可以针对每个监视IC 31设置无线IC 32,也可以针对多个监视IC 31设置一个无线IC 32。另外,在针对多个监视IC 31设置一个无线IC 32的情况下,无线IC 32可以分别发送从监视IC 31接收到的电池信息,也可以将多个电池信息汇总发送。
·在上述实施方式中,针对多个电池单体22设置有一个监视IC 31,但是也可以针对一个电池单体22设置一个监视IC 31。
·在上述实施方式中,监视IC 31将构成作为监视对象的电池块21的各电池单体22的电池信息汇总发送,但是也可以构成为能够单独地发送各电池单体22的电池信息。另外,也可以构成为能够选择并发送构成作为监视对象的电池块21的各电池单体22的电池信息中的若干个。例如,与上述同样地,也可以根据重要度、环境来选择发送的电池单体22的信息。
·在上述实施方式中,监视IC 31对构成作为监视对象的电池块21的各电池单体22的电池信息的全部进行保护,但是也可以选择作为保护对象的电池信息。例如,与上述同样地,也可以根据重要度、环境来选择保护的电池单体22的信息。
·在上述实施方式中,也可以设置多个电池控制装置40。
·在上述实施方式中,不需要与所有的电池监视装置30之间进行无线通信,也可以针对一部分电池监视装置30进行有线通信。例如,在电池监视装置30与电池控制装置40之间的距离较远且在其间配置有透过部这样的无线通信的环境较差的情况下,也可以以进行有线通信的方式连接。
·在上述实施方式中,保护电池信息的保护机构38设置在监视IC 31中,但是也可以设置在无线IC 32中。
·在上述实施方式中,无线IC 32、42针对无线控制信息进行了检查、保护,但是也可以同样地针对包含电池信息等的消息数据进行检查、保护。另外,也可以针对数据单元同样地进行检查、保护。由此,能够更可靠地接收发送电池信息。
·在上述实施方式中,无线IC 32、42也可以在其间执行无线数据的超时检查。此时,从发送至接收为止的时间中的成为超时的时间也可以与在监视IC 31与电池控制MCU41之间进行的超时检查不同。具体地,相较于监视IC 31与电池控制MCU 41之间的通信,无线IC 32、42之间的通信中的成为超时的时间也可以较短。
即,无线IC 32、42之间的超时检查主要用于确保无线数据的可靠性,例如检测无线数据正确、没有延迟而重发等。因此,期望在每次发送接收无线数据时进行检查。另一方面,只要电池信息在从发生异常到成为危险状态为止的期间发送接收正确的电池信息即可,与无线IC 32、42之间的通信相比存在余量。因此,在监视IC 31与电池控制MCU 41之间的通信中成为超时的时间,也可以比在无线IC 32、42之间的通信中成为超时的时间长。
·在上述实施方式中,无线IC 32、42也可以在其间进行无线IC 32、42的ID检查。此时,对无线IC 32、42的ID编号进行检查的频率(周期)也可以与在监视IC 31和电池控制MCU 41之间进行的ID检查不同。具体地,在无线IC 32、42之间的通信中进行ID检查的周期也可以比在监视IC 31和电池控制MCU 41之间进行的周期短。
即,无线IC 32、42之间的ID检查主要用于确保无线数据的可靠性,例如检测无线数据的发送源正确、没有串扰等。因此,期望在每次发送接收无线数据时进行检查。另一方面,只要电池信息在从发生异常到成为危险状态为止的期间发送接收正确的电池信息即可,与无线IC 32、42之间的通信相比存在余量。因此,在监视IC 31与电池控制MCU 41之间的通信中进行ID检查的周期也可以比在无线IC 32、42之间的通信中进行ID检查的周期长。由此,能够省略ID编号并减少无线数据的数据量。
·在上述实施方式中,无线IC 32、42也可以在其间进行无线数据的循环冗余校验(CRC)。此时,不需要检查到数据单元,也可以仅对通信控制信息进行CRC。当然,也可以包括电池信息并在无线IC 32、42之间进行CRC。
此时,在无线IC 32、42之间执行CRC的频率(周期)也可以与在监视IC 31和电池控制MCU 41之间进行的CRC的执行周期不同。具体地,在无线IC 32、42之间进行CRC的周期也可以比在监视IC 31和电池控制MCU 41之间进行的周期短。
即,无线IC 32、42之间的CRC主要用于确保无线数据的可靠性,例如对无线数据的内容是否正确无误进行检测等。因此,期望在每次发送接收无线数据时进行检查。另一方面,只要电池信息在从发生异常到成为危险状态为止的期间发送接收正确的电池信息即可,与无线IC 32、42之间的通信相比存在余量。因此,在监视IC 31与电池控制MCU 41之间的通信中进行CRC的周期也可以比在无线IC 32、42之间的通信中进行CRC的周期长。由此,能够省略CRC数据并减少无线数据的数据量。
·在上述实施方式中,无线IC 32、42也可以在其间执行无线数据的序列检查。此时,在无线IC 32、42之间执行序列检查的频率(周期)也可以与在监视IC 31和电池控制MCU41之间进行的序列检查的执行周期不同。具体地,在无线IC 32、42之间进行序列检查的周期也可以比在监视IC 31和电池控制MCU 41之间进行的周期短。
即,无线IC 32、42之间的序列检查主要用于确保无线数据的可靠性,例如对是否存在无线数据的数据延迟或数据遗漏进行检查等。因此,期望在每次发送接收无线数据时进行检查。另一方面,只要电池信息在从发生异常到成为危险状态为止的期间发送接收正确的电池信息即可,与无线IC 32、42之间的通信相比存在余量。因此,在监视IC 31与电池控制MCU 41之间的通信中进行序列检查的周期也可以比在无线IC 32、42之间的通信中进行序列检查的周期长。由此,能够省略序列编号并减少无线数据的数据量。
·在上述实施方式中,也可以在壳体50的一部分中形成厚度尺寸比其他部分薄的薄壁部。而且,该薄壁部也可以是允许电波穿过的透过部。通过设置薄壁部,能够使壳体50轻量化。但是,薄壁部在结构上容易透过电波,另外,在壳体50的强度上,在某种程度上决定了能够形成薄壁部的位置。因此,根据无线天线33、43的配置,有时容易受到来自外部的电波的影响。因此,在设置薄壁部那样的壳体50中,需要设置保护机构38、48,来可靠地接收发送电池信息。
·在上述实施方式中,壳体50的至少一部分或全部也可以由树脂制成。而且,树脂制的部分也可以是允许电波穿过的透过部。通过由树脂制成,能够使壳体50轻量化。但是,在由树脂制成的情况下,电波容易透过,另外,为了进行轻量化,期望将壳体50的大部分由树脂制成。因此,容易受到来自外部的电波的影响。因此,在树脂制的壳体50中,需要设置保护机构38、48,来可靠地接收发送电池信息。
·在上述实施方式中,在无线I C 32与无线I C 42之间的通信层中也实施了检查,但是只要在监视I C 31与电池控制MCU 41之间实施数据单元的检查即可,也可以不实施。
·在上述实施方式中,在无线I C 32与无线I C 42之间实施了通信控制信息的检查,但是不仅检查通信控制信息,还可以同时地检查通信控制信息和数据单元。由此,能够更可靠地进行无线通信。
·在上述实施方式中,通过循环冗余校验(CRC),检测出包含电池信息、指令等的消息数据的错误,但是也可以利用其他的检测方法。例如,也可以利用奇偶校验、校验和、散列等。另外,不仅是错误检测,还可以利用错误检测纠正码,在检测出错误之后,对该错误进行纠正。
·在上述实施方式中,使序列编号包含在检查数据中,基于序列编号来实施序列检查和超时检查。作为另一例,也可以在检查数据中包含发送时间、时间戳等时间信息,并且基于时间信息来实施序列检查和超时检查。
·在上述实施方式中,从电池控制MCU 41指示电池信息的获取和返回,监视I C31与之相应地进行电池信息的获取和发送。作为另一例,监视I C 31也可以按照预先决定的通信计划,在预先决定的发送时刻处获取电池信息并发送。在这种情况下,电池控制MCU41存储与发送侧相同的通信计划,按照该通信计划来检查在预先决定的接收时刻处是否接收到电池信息即可。由此,能够减少通信量,并且降低发生通信错误的可能性。
·在上述实施方式中,无线天线33、43以能够接收发送直接波Rd的方式在壳体50内相对配置。作为另一实施方式,无线天线33、43的配置可以任意地改变,例如,也可以在无线天线33与无线天线43之间配置电池单体22等屏蔽电波的屏蔽物。在这种情况下,能利用壳体50等接收反射波即可。
·在上述实施方式中,也可以在壳体50中设置调节壳体50内的气压的压力调节阀。而且,该压力调节阀也可以是允许电波穿过的透过部。
·在上述实施方式中,保护机构38、48也可以根据作为监视对象的电池单体22的状态(电压、SOC、温度)等来选择是否保护(检查)电池信息并实施。
例如,在电池单体22的电压、温度或SOC处于规定的允许范围外的情况下,有可能不能适当地充放电。因此,期望在电池单体22的电压、温度或SOC处于允许范围的上限值或下限值附近(以上限值或下限值为基准的规定范围内)的情况下,当在以该电池单体22为监视对象的监视I C 31与电池控制MCU 41之间进行电池信息的接收发送时,对电池信息是否被正确地发送接收进行检查以保护电池信息。
另外,例如,在规定时间以上没有接收到电池单体22的电池信息的情况下,期望当在以该电池单体22为监视对象的监视I C 31与电池控制MCU 41之间进行电池信息的发送接收时,对电池信息是否被正确地发送接收进行检查以保护电池信息。
·在上述实施方式中,壳体50的形状、电池单体22的配置、电池块21的配置、电池监视装置30的配置以及电池控制装置40的配置可以任意地改变。此时,防爆阀55、密封构件54、服务插头SP56、薄壁部或作为树脂制的部分的透过部的数量、配置和形状可以任意地改变。例如,也可以如图15~图20所示那样进行改变。另外,在图15~图20中,将电池监视装置30表示为“CSC”,将电池控制装置40表示为“BMU”。
在图15中,利用俯视观察时呈C字形状的壳体50。在图15中,沿左右分开配置有多个电池块21,并且隔着中央部分连接左右的电池块21。而且,电池控制装置40配置于图15的左侧。在这样构成的情况下,在进行无线通信时,配置于壳体50的右侧的电池监视装置30基本上需要利用反射波进行无线通信。
但是,在壳体50中设置有透过部的情况下,例如,如图15所示,在被认为反射波确实会经过的中央部分设置有防爆阀55等透过部的情况下,有时会由于穿过该透过部的来自外部的电波而对无线通信产生影响。或者,有时反射波会穿过该透过部并向外部逸出而对无线通信产生影响。因此,期望能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。
另外,在图15中,期望保护机构38至少针对被认为由于外部电波而对无线通信的影响较大的右侧的电池监视装置30设置。另外,在图15中,作为透过部而例示了防爆阀55,但是设置服务插头SP56、连接器58、薄壁部等其他透过部,也同样地有可能会对无线通信产生影响。另外,虽然例示了在中央部分设置透过部,但是由于不知道反射波会经过怎样的路径而被发送接收,因此,无论透过部设置于壳体50的哪个部位,都有可能会对无线通信产生影响。
如图16所示,电池监视装置30也可以配置于各电池块21的长边方向一端侧。另外,电池块21不需要配置成一列,也可以沿左右分开配置。而且,在防爆阀55等透过部设置于壳体50的中央部分的情况下,在将图16中的右侧的电池监视装置30与电池控制装置40直线状地连接的路径(即,无线通信的传输路径)上配置透过部。在这种情况下,同样地,无线通信也有可能受到来自穿过透过部后的外部的电波的影响。
但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。另外,在图16中,期望保护机构38至少针对被认为由于外部电波而对无线通信的影响较大的右侧的电池监视装置30设置。另外,在图16中,作为透过部而例示了防爆阀55,但是也可以设置服务插头SP56等其他透过部。
如图17所示,电池监视装置30也可以配置于各电池块21的长边方向一端侧,并且集中配置于壳体50的中央部。另外,各电池块21不需要配置成一列,也可以沿左右分开配置。另外,在各电池块21中,各电池单体22也可以沿左右分开配置。
而且,在图17中,在将防爆阀55等透过部设置于壳体50的中央部分的情况下,在将图17中的上侧的电池监视装置30与电池控制装置40直线状地连接的路径(即,无线通信的传输路径)上配置透过部。在这种情况下,同样地,无线通信也有可能受到来自穿过透过部后的外部的电波的影响。但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。另外,在图17中,期望保护机构38至少针对被认为由于外部电波而对无线通信的影响较大的上侧的电池监视装置30设置。另外,在图17中,作为透过部而例示了防爆阀55,但是也可以设置服务插头SP56等其他透过部。
如图18所示,电池监视装置30也可以配置于各电池块21的短边方向的侧面,并且电池监视装置30配置成在各电池块21的长边方向上排列。而且,在图18中,在将防爆阀55等透过部设置于壳体50的中央部分的情况下,在将图18中的上侧的电池监视装置30与电池控制装置40直线状地连接的路径(即,无线通信的传输路径)上配置透过部。在这种情况下,同样地,无线通信也有可能受到来自穿过透过部后的外部的电波的影响。
但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。另外,在图18中,期望保护机构38至少针对被认为由于外部电波而对无线通信的影响较大的上侧的电池监视装置30设置。另外,在图18中,作为透过部而例示了防爆阀55,但是也可以设置服务插头SP56等其他透过部。
如图19所示,也可以针对两个电池块21设置一个电池监视装置30。而且,在图19中,在将防爆阀55等透过部设置于壳体50的中央部分的情况下,在将图19中的左侧的电池监视装置30与电池控制装置40直线状地连接的路径(即,无线通信的传输路径)上配置透过部。在这种情况下,同样地,无线通信也有可能受到来自穿过透过部后的外部的电波的影响。
但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。另外,在图19中,期望保护机构38至少针对被认为由于外部电波而对无线通信的影响较大的左侧的电池监视装置30设置。另外,在图19中,作为透过部而例示了防爆阀55,但是也可以设置服务插头SP56等其他透过部。
如图20所示,各电池块21也可以通过并联连接而构成电池组20。而且,在图20中,在将防爆阀55等透过部设置于壳体50的中央部分的情况下,在将图20中的上侧的电池监视装置30与电池控制装置40直线状地连接的路径(即,无线通信的传输路径)上配置透过部。在这种情况下,同样地,无线通信也有可能受到来自穿过透过部后的外部的电波的影响。
但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。另外,在图20中,期望保护机构38至少针对被认为由于外部电波而对无线通信的影响较大的上侧的电池监视装置30设置。另外,在图20中,作为透过部而例示了防爆阀55,但是也可以设置服务插头SP56等其他透过部。
·在上述实施方式中,作为电池单体22,也可以采用具有层压结构的单体(以下,表示为层压型单体122)。此时,壳体50的形状、层压型单体122的配置以及单体堆121的配置、电池监视装置30的配置以及电池控制装置40的配置也可以任意地改变。另外,单体堆121是通过将多个层压型单体122连接而构成的,相当于电池块21。另外,防爆阀55、密封构件54、服务插头SP56、薄壁部或作为树脂制部分的透过部的数量、配置和形状也可以任意地改变。例如,也可以如图21~图22所示那样构成。另外,在图21~图22中,将电池监视装置30表示为“CSC”,将电池控制装置40表示为“BMU”。
详细地进行说明,如图21所示,在长方形的壳体50中,多个层压型单体122也可以在壳体50的短边方向(图21的左右方向)上分成左右两列地排列配置。即,单体堆121也可以排列配置成两列。因此,在图21中,可以说多个层压型单体122沿着预先决定的排列方向(壳体50的长边方向)排列成多列。
而且,也可以在短边方向上沿左右分开的层压型单体122之间(中央侧)配置电池监视装置30和电池控制装置40。即,电池监视装置30和电池控制装置40的无线天线33、43也可以在排列的多个层压型单体122之间沿排列方向(壳体50的长边方向)配置。
由此,在壳体50的短边方向的中央侧,在沿长边方向(图21的上下方向)形成为直线状的路径中配置电池监视装置30和电池控制装置40。因此,能够沿着形成为直线状的路径配置无线天线33、43,能够可靠地传播电波。即,形成为直线状的中央路径成为无线通信的传输路径。另外,在短边方向上,由于形成于中央的无线通信的传输路径被左右的单体堆121包围,因此,即使在壳体50的侧壁上设置密封构件54等透过部,也容易切断外部电波。
另外,在图21中,如虚线所示,服务插头SP和防爆阀55配置在形成于中央的无线通信的传输路径上(将电池监视装置30与电池控制装置40连接的直线路径上)。即,服务插头SP、防爆阀55及无线天线33、43沿着壳体50的长边方向配置成一列。因此,外部电波有可能会经由服务插头SP或防爆阀55侵入而成为无线通信的障碍。
特别地,如图21所示,从安装容易性、作业容易性的观点出发,服务插头SP、电池监视装置30及电池控制装置40在壳体50中配置于上表面侧。因此,成为经由服务插头SP或防爆阀55侵入的外部电波容易妨碍电池监视装置30与电池控制装置40之间的无线通信的状况。但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。
另外,长方形的壳体50以长边方向沿着车辆10的前后方向且短边方向沿着左右方向的方式配置,但是也可以任意地配置。在图21中,设想安装于车辆10的车身,具体地座椅的下方。另外,也可以在上下方向上层叠层压型单体122。
另外,例如,如图22所示,也可以在长方形的壳体50上将单体堆121以成为多列的方式排列配置。而且,在壳体50的长边方向上的一侧配置有电池控制装置40。此时,在壳体50的短边方向上,电池控制装置40配置于中央侧。另一方面,电池监视装置30在短边方向上分别配置于比单体堆121更靠外侧的左右两侧。
另外,如虚线所示,服务插头SP在壳体50的上表面中设置于壳体50的长边方向上的一侧(电池控制装置40一侧)。另外,服务插头SP在壳体50的短边方向上配置于中央侧。因此,服务插头SP和电池控制装置40配置在附近,外部电波有可能会经由服务插头SP而妨碍无线通信。但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。
另外,图22所示的壳体50以长边方向沿着车辆的前后方向且短边方向沿着左右方向的方式安装于车辆10的车身。更详细地,在车辆10的设置有座椅的车室空间的下部设置有电池包11。而且,由于服务插头SP设置于壳体50的上表面,因此,容易从车室内到达服务插头SP。
另外,在电池单体22的上表面与壳体50的上表面之间,形成用于无线通信的电波的传播空间。即,电池控制装置40以及电池监视装置30的无线天线33、43配置成在上下方向上比单体堆121更向上侧突出。因此,能够防止单体堆121成为无线通信的障碍。
另外,构成单体堆121的层压型单体122具有平板状的层压结构,通过在上下方向层叠而构成,上下方向上的尺寸的调节变得容易。因此,在上下方向上,能够容易地调节电池单体22的高度尺寸,以与无线天线33、43相比,使电池单体22的上表面不突出。其结果是,能够在存在装设限制的车载中实现便利性。
另外,电池监视装置30配置于单体堆121的外周侧。即,电池监视装置30配置在比单体堆121更靠近壳体50的侧面53的位置。因此,能够缓和彼此的电波串扰。另外,通过配置于外周侧,无线天线33的安装变得容易,能够有效地进行制造。特别地,在具有高压线的电池包11中,通过配置于外周侧,能够安全地安装无线天线33。另外,电池控制装置40同样地也可以配置于单体堆121的外周侧。能够得到同样的效果。
顺便提及,密封构件54与图6同样地,沿着壳体50的外周形成。即,密封构件54以沿着配置于外周侧的电池监视装置30和电池控制装置40的方式设置。因此,密封构件54设置在电池监视装置30及电池控制装置40的附近,成为穿过密封构件54后的外部电波容易影响电池监视装置30及电池控制装置40的状况。但是,能够通过如上述实施方式那样设置保护机构38、48来可靠地进行无线通信。
根据图22的结构,由于在电池监视装置30与电池控制装置40之间进行无线通信,因此,能够削减线束等而小型化。而且,通过使用具有层压结构的层压型单体122,容易调节高度尺寸。因此,在将电池包11设置在车辆10的设置有座椅的车室空间的下部的情况下,能够扩大车室空间。
另外,在使用薄型的层压型单体122的情况下,在上下方向上,也可以在层压型单体122之上配置电池监视装置30或电池控制装置40。
·在上述实施方式中,将上下方向设为Z方向,但是也可以任意地改变Z方向。例如,也可以将设置有透过部(在上述实施方式中例如为防爆阀55)的面(在上述实施方式中为壳体盖52)的厚度方向设为Z方向。而且,X方向和Y方向也可以以Z方向为基准任意地改变。
本公开所记载的控制部和该控制部的方法也可以通过专用计算机来实现,该专用计算机通过构成处理器和存储器而提供,上述处理器被编程以执行由计算机程序具体化的一个至多个功能。或者,也可以是,本公开所记载的控制部及其方法通过专用计算机来实现,该专用计算机是通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的。或者,本公开所记载的控制部及其方法由一个以上的专用计算机来实现,该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器及存储器与由一个以上硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。此外,计算机程序也可以被存储于计算机可读的非暂时性有形存储介质,以作为由计算机执行的指令。
本说明书的公开不限于例示的实施方式。本公开包括例示的实施方式和本领域技术人员基于其进行的变形方式。例如,本公开不限于实施方式中所示出的部件和/或要素的组合。公开可以以各种组合来实现。本公开可以具有能追加到实施方式的追加部分。本公开包括省略了实施方式的部件和/或元件的实施方式。本公开包括一个实施方式与另一个实施方式之间的部件和/或元件的替代或组合。公开的技术范围不限于实施方式的记载。公开的若干技术范围应理解为由权利要求书的记载表示,并且还包括与权利要求书的记载等同的意味和范围内的所有变形。
虽然基于实施例对本公开进行了记述,但是应当理解,本公开并不限定于上述实施例、结构。本公开也包含各种各样的变形例、等同范围内的变形。除此之外,各种各样的组合、方式、进而在它们中包含仅一个要素、其以上或其以下的其他组合、方式也属于本公开的范畴、思想范围。
Claims (28)
1.一种电池包,所述电池包(11)包括:电池(22、21、22);电池监视装置(30),所述电池监视装置对所述电池的状态进行监视;电池控制装置(40),所述电池控制装置与所述电池监视装置之间进行无线通信,获取所述电池监视装置的监视结果即电池信息,并且执行各种控制;以及壳体(50),所述壳体收容所述电池、所述电池监视装置和所述电池控制装置,
在所述壳体的至少一部分设置有允许电波穿过的透过部(54、55、SP56),
在所述电池监视装置和所述电池控制装置设置有用于在进行无线通信时保护所述电池信息的保护机构(38、48)。
2.如权利要求1所述的电池包,其特征在于,
所述电池监视装置包括:监视部(31),所述监视部监视所述电池的状态;以及监视侧无线IC(32),所述监视侧无线IC在与所述监视部之间接收发送数据,并且能够执行无线通信,
所述电池控制装置包括:控制部(41),所述控制部执行各种控制;以及控制侧无线IC(42),所述控制侧无线IC在与所述控制部之间接收发送数据,并且能够执行无线通信,
所述保护机构分别设置在所述监视部和所述控制部中,
所述电池信息通过发送侧和接收侧的所述保护机构协同地检查该电池信息是否被正确地接收发送而被保护。
3.如权利要求2所述的电池包,其特征在于,
所述监视部的所述保护机构在发送所述电池信息时,基于所述电池信息来生成用于检测其错误的错误检测码,
所述监视部生成至少包含所述错误检测码和所述电池信息的数据单元并发送至所述监视侧无线IC,
所述监视侧无线I C从所述监视部接收所述数据单元,并且无线地发送所述数据单元,
所述控制侧无线IC无线地接收所述数据单元并将该数据单元发送至所述控制部,
所述控制部的所述保护机构针对从所述控制侧无线I C接收到的所述数据单元的电池信息,基于该数据单元的错误检测码来检查是否存在错误,
所述控制部在由所述保护机构进行检查之后,从该数据单元获取所述电池信息。
4.如权利要求2或3所述的电池包,其特征在于,
所述监视部的所述保护机构在发送所述电池信息时,获取表示发送源的识别信息,
所述监视部生成至少包含所述识别信息和所述电池信息的数据单元并发送至所述监视侧无线I C,
所述监视侧无线I C从所述监视部接收所述数据单元,并且无线地发送所述数据单元,
所述控制侧无线IC无线地接收所述数据单元并将该数据单元发送至所述控制部,
所述控制部的所述保护机构基于包含在从所述控制侧无线I C接收到的所述数据单元中的识别信息,对发送源实施检查,
所述控制部在由所述保护机构进行检查之后,从该数据单元获取所述电池信息。
5.如权利要求2至4中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述监视部的所述保护机构在发送所述电池信息时,按照预先决定的规则来生成表示发送时刻的顺序信息,
所述监视部生成至少包含所述顺序信息和所述电池信息的数据单元,并且按照预先决定的规则在规定的发送时刻处发送至所述监视侧无线IC,
所述监视侧无线I C从所述监视部接收所述数据单元,并且无线地发送所述数据单元,
所述控制侧无线IC无线地接收所述数据单元并将该数据单元发送至所述控制部,
所述控制部的所述保护机构基于包含在从所述控制侧无线I C接收到的所述数据单元中的顺序信息,对是否在规定的接收时刻处接收到所述数据单元进行检查,
所述控制部在由所述保护机构进行检查之后,从该数据单元获取所述电池信息。
6.如权利要求2至5中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述监视侧无线I C对从所述控制部接收到的数据单元赋予无线通信所需的通信控制信息和用于对所述通信控制信息进行检查和保护的通信保护数据并生成无线数据,并且无线地发送该无线数据,
所述控制侧无线I C在接收到无线数据的情况下,基于该无线数据的通信保护数据来对该无线数据的通信控制信息进行检查之后,获取该无线数据的数据单元并发送至所述控制部。
7.如权利要求2至6中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述监视侧无线I C构成为分别从多个所述监视部获取所述电池信息,并且通过无线将这些电池信息汇总发送。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电池包,其特征在于,
在所述电池信息中包含所述电池的温度信息、电压信息和自我诊断信息中的至少一个。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述透过部设置于构成所述壳体的任一个面(52、53),
在规定方向上,所述透过部与将所述电池监视装置的无线天线(33)和所述电池控制装置的无线天线(43)连接的无线通信的传输路径重叠。
10.如权利要求1至8中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述电池监视装置设置有多个,
所述透过部设置于构成所述壳体的任一个面(52、53),
在规定方向上,所述透过部与将所述电池监视装置中的任一个所述电池监视装置的无线天线和所述电池控制装置的无线天线连接的无线通信的传输路径重叠,并且至少在该电池监视装置中设置有所述保护机构。
11.如权利要求1至8中任一项所述的电池包,其特征在于,
在规定方向上的所述透过部的投影尺寸的范围内配置有所述电池监视装置和所述电池控制装置所包括的无线天线中的任一个,或者将所述电池监视装置的无线天线和所述电池控制装置的无线天线连接的无线通信的传输路径经过所述投影尺寸的范围内。
12.如权利要求9至11中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述规定方向是所述壳体的设置有所述透过部的面的厚度方向。
13.如权利要求1至12中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述电池包装设于车辆(10),
在所述壳体中的设置于车辆的设置面(51)以外的面(52、53)上设置有所述透过部,
所述电池监视装置和所述电池控制装置所包括的无线天线中的任一个与设置有所述透过部的面相对,至少在包括该无线天线的所述电池监视装置和所述电池控制装置中设置有所述保护机构。
14.如权利要求1至13中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述电池监视装置和所述电池控制装置所包括的无线天线以能够接收发送直接波的方式在壳体内相对配置。
15.如权利要求1至14中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述透过部以在特定的方向上将所述电池监视装置和所述电池控制装置所包括的无线天线中的任一个夹在其间的方式设置。
16.如权利要求1至15中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述透过部遍及将所述电池监视装置的无线天线和所述电池控制装置的无线天线连接的无线通信的传输路径的整个区域而设置。
17.如权利要求1至16中任一项所述的电池包,其特征在于,
从特定的方向观察时,所述透过部以包围所述电池监视装置和所述电池控制装置所包括的无线天线的方式设置。
18.如权利要求1至17中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述透过部配置于在上下方向上与所述电池监视装置及所述电池控制装置所包括的无线天线中的任一个相同的高度。
19.如权利要求1至18中任一项所述的电池包,其特征在于,
沿着预先决定的排列方向,多个电池以成为多列的方式排列,
所述电池监视装置和所述电池控制装置的无线天线沿着所述排列方向配置在排列好的所述多个电池之间。
20.如权利要求19所述的电池包,其特征在于,
所述无线天线和所述透过部沿着排列方向排列配置。
21.如权利要求1至20中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述透过部、所述电池监视装置和所述电池控制装置在所述壳体的上下方向上配置于上侧。
22.如权利要求1至18中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述电池监视装置和所述电池控制装置中的任一个设置在比所述电池更靠所述壳体侧的位置。
23.如权利要求1至22中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述电池监视装置和所述电池控制装置中的任一个沿着所述透过部配置。
24.如权利要求1至23中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述电池是层压型的单体(122),所述电池包在上下方向上配置于车辆座椅的下侧。
25.如权利要求1至24中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述透过部是用于使壳体内部的气体逸出的防爆阀(55)、用于切断外部与电池的电连接的服务插头(SP56)、或者封闭壳体的间隙的密封构件(54)。
26.如权利要求1至25中任一项所述的电池包,其特征在于,
在所述壳体的一部分中形成有厚度尺寸比其他部分薄的薄壁部,该薄壁部相当于透过部。
27.如权利要求1至26中任一项所述的电池包,其特征在于,
所述壳体的至少一部分或全部由树脂制成,该树脂制的部分相当于透过部。
28.一种通信方法,所述通信方法由电池包(11)的电池控制装置执行,所述电池包包括:电池(22、21、22);电池监视装置(30),所述电池监视装置对所述电池的状态进行监视;电池控制装置(40),所述电池控制装置与所述电池监视装置之间进行无线通信,获取所述电池监视装置的监视结果即电池信息,并且执行各种控制;以及壳体(50),所述壳体收容所述电池、所述电池监视装置和所述电池控制装置,
在所述壳体的至少一部分设置有允许电波穿过的透过部(54、55、SP56),
在进行无线通信时无线地发送的所述电池信息中,由所述电池监视装置赋予用于检查该电池信息的检查数据,
所述电池控制装置在接收到来自所述电池监视装置的所述电池信息时,根据赋予该电池信息的所述检查数据来检查所述电池信息是否被正确地接收发送。
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