DE102014105653A1

DE102014105653A1 - Batterieüberwachungsvorrichtung und Batterieeinheit

Info

Publication number: DE102014105653A1
Application number: DE102014105653.1A
Authority: DE
Inventors: c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAIS Nishiwaki Norio; c/o TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISH Tomita Yuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2014-10-30
Also published as: US20140322573A1; JP2014217146A; CN104124729A

Abstract

Eine Batterieüberwachungsvorrichtung weist auf: eine erste Steuereinheit (110), die außerhalb einer Mehrzahl von Batteriestapeln, die jeweils Batteriezellen aufweisen, angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160), die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Ausgangsspannungsdaten ausgeben, welche die bestimmte Spannung darstellen; und eine Signalleitung (170), die die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System verbinden, wobei die zweiten Steuereinheiten (160) ein Datensignal empfangen, das von der ersten Steuereinheit (110) gesendet wird, und ein Antwortsignal, das auf das Datensignal antwortet, über die erste Signalleitung (170) senden, und die erste Steuereinheit (110) bestimmt, dass die Signalleitung (170) unterbrochen ist, wenn das Antwortsignal nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts nach Senden des Datensignals über die Signalleitung (170) an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) über die Signalleitung (170) empfangen wird.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Eine Vorrichtung, welche die Zustande einer Mehrzahl von Batterieanordnungen unter Verwendung einer Mehrzahl von durch Signalleitungen verbundenen integrierten Schaltungen (ICs) überwacht, wurde bereits entwickelt. Schaltvorrichtungen sind mit den jeweiligen ICs verbunden. Die ICs empfangen Signale, die von anderen ICs gesendet werden, und steuern die entsprechenden Schaltvorrichtungen an.
Die Schaltvorrichtungen, die den ICs entsprechen, werden jeweils gleichzeitig gemäß einem Ausgangssignal angesteuert, das von einer der ICs ausgegeben wird (siehe beispielsweise die veröffentlichte japanische Patentanmeldung Nr. 2012-161182 ( JP 2012-161182 A )).
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Jedoch kann es sein, dass es bei der oben beschriebenen Vorrichtung zur Überwachung der Zustände einer Mehrzahl von Batterieanordnungen auch in einem Fall, wo irgendeine der die ICs miteinander verbindenden Signalleitungen unterbrochen ist, nicht möglich ist, die unterbrochene Signalleitung zu identifizieren (nachstehend als ”Identifizieren der Unterbrechungsstelle” bezeichnet).
Die vorliegende Erfindung schafft eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit, die in der Lage sind, eine Unterbrechungsstelle zu identifizieren und einen Wiederherstellungsprozess zu implementieren.
Eine Batterieüberwachungsvorrichtung, die einen ersten Aspekt der Erfindung betrifft, weist auf: eine erste Steuereinheit, die außerhalb einer Mehrzahl von Batteriestapeln, die jeweils Batteriezellen aufweisen, angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten, die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Ausgangsspannungsdaten ausgeben, welche die bestimmte Spannung darstellen; und eine Signalleitung, welche die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System bzw. Verkettungs- bzw. Reihenschaltungssystem verbindet, wobei die zweiten Steuereinheiten ein Datensignal empfangen, das von der ersten Steuereinheit gesendet wird, und ein Antwortsignal, das auf das Datensignal antwortet, über die erste Signalleitung senden, und die erste Steuereinheit bestimmt, dass die Signalleitung unterbrochen ist, wenn das Antwortsignal nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts nach Senden des Datensignals über die Signalleitung an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten über die Signalleitung empfangen wird.
Im oben beschriebenen Aspekt kann die erste Steuereinheit über die Signalleitungen einen Testmodusbefehl an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten senden, um die zweiten Steuereinheiten auf einen Testmodus einzustellen, wenn die erste Steuereinheit bestimmt, dass die Signalleitung unterbrochen ist.
Im oben beschriebenen Aspekt kann von der Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten eine zweite Steuereinheit, die den Testmodusbefehl über die Daisy-Chain von der ersten Steuereinheit empfangen hat, im Testmodus über einen Rückkanal der Signalleitung auf eine Anfrage von der ersten Steuereinheit antworten, wenn sie auf die Anfrage antwortet.
Wenn es im oben beschriebenen Aspekt unter der Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten gibt, die den Testmodusbefehl über die Signalleitung von der ersten Steuereinheit empfangen haben, kann die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten, die den Testmodusbefehl empfangen haben, jeweils über einen Rückkanal der Signalleitung antworten, wenn jeweils unterschiedliche Wartezeiten vergangen sind.
Im oben beschriebenen Aspekt kann die erste Steuereinheit eine Unterbrechungsstelle in der Signalleitung auf Basis der Antwort identifizieren, die von der zweiten Steuereinheit während des Testmodus empfangen worden ist.
Im oben beschriebenen Aspekt kann die erste Steuereinheit einen Wiederherstellungsmodusbefehl zum Einstellen der zweiten Steuereinheiten auf einen Wiederherstellungsmodus senden, nachdem die Unterbrechungsstelle identifiziert worden ist.
Im oben beschriebenen Aspekt kann der Wiederherstellungsmodusbefehl Informationen beinhalten, welche die Unterbrechungsstelle darstellen.
Eine Batterieüberwachungsvorrichtung, die einen zweiten Aspekt der Erfindung betrifft, weist auf: eine Mehrzahl von Batteriestapeln, die Batteriezellen aufweisen; und eine erste Steuereinheit, die außerhalb der Batteriestapel angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten, die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Ausgangsspannungsdaten ausgeben, welche die bestimmte Spannung darstellen; und eine Signalleitung, welche die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System bzw. Verkettungs- bzw. Reihenschaltungssystem verbindet, wobei die zweiten Steuereinheiten ein Datensignal empfangen, das von der ersten Steuereinheit gesendet wird, und ein Antwortsignal, das auf das Datensignal antwortet, über die erste Signalleitung senden, und die erste Steuereinheit bestimmt, dass die Signalleitung unterbrochen ist, wenn das Antwortsignal nicht innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts nach Senden des Datensignals über die Signalleitung an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten über die Signalleitung empfangen wird.
Eine Batterieüberwachungsvorrichtung, die einen dritten Aspekt der Erfindung betrifft, weist auf: eine erste Steuereinheit, die außerhalb einer Mehrzahl von Batteriestapeln, die jeweils Batteriezellen aufweisen, angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten, die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Ausgangsspannungsdaten ausgeben, welche die bestimmte Spannung darstellen; und eine Kommunikationsleitung, welche die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System bzw. Verkettungs- bzw. Reihenschaltungssystem verbindet, wobei die zweiten Steuereinheiten, nachdem sie ein Datensignal empfangen haben, das von der ersten Steuereinheit über die Kommunikationsleitung gesendet worden ist, das Datensignal über die Kommunikationsleitung übertragen und außerdem bestimmen, dass die Kommunikationsleitung unterbrochen ist, wenn über eine Kommunikationsleitung, die einem Rückkanal der Daisy-Chain entspricht, nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Übertragen des Datensignals über eine Kommunikationsleitung, die einem Ausgangskanal der Daisy-Chain entspricht, ein Signal empfangen wird.
Im oben beschriebenen dritten Aspekt können die zweiten Steuereinheiten, die bestimmt haben, dass eine Unterbrechung der Daisy-Chain vorliegt, eine Anfrage von der ersten Steuereinheit über einen Rückkanal der Daisy-Chain beantworten, wenn sie auf die Anfrage antworten.
Im oben beschriebenen dritten Aspekt können die zweiten Steuereinheiten, die bestimmt haben, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain vorliegt, über den Rückkanal der Daisy-Chain antworten, nachdem jeweils unterschiedliche Wartezeiten, die den zweiten Steuereinheiten zugewiesen sind, abgelaufen sind.
Im oben beschriebenen dritten Aspekt kann eine zweite Steuereinheit bestimmen, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain zwischen dieser zweiten Steuereinheit und einer anderen zweiten Steuereinheit vorliegt, die weiter entfernt ist von der ersten Steuereinheit als die zweite Steuereinheit, wenn von der anderen zweiten Steuereinheit, die weiter entfernt ist von der ersten Steuereinheit als die zweite Steuereinheit, über den Rückkanal der Daisy-Chain keine Antwort empfangen wird, nachdem die Wartezeit abgelaufen ist.
Im oben beschriebenen dritten Aspekt kann die zweite Steuereinheit, die bestimmt hat, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain zwischen dieser zweiten Steuereinheit und einer anderen zweiten Steuereinheit vorliegt, die weiter entfernt ist von der ersten Steuereinheit, eine Wartezeit für eine Antwort an die erste Steuereinheit nach dieser Bestimmung auf null einstellen.
Eine Batterieeinheit, die einen vierten Aspekt der Erfindung betrifft, weist auf: eine Mehrzahl von Batteriestapeln, die Batteriezellen aufweisen; und eine erste Steuereinheit, die außerhalb der Batteriestapel angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten, die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Ausgangsspannungsdaten ausgeben, welche die bestimmte Spannung darstellen; und eine Kommunikationsleitung, welche die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System bzw. Verkettungs- bzw. Reihenschaltungssystem verbindet, wobei die zweiten Steuereinheiten, nachdem sie ein Datensignal empfangen haben, das von der ersten Steuereinheit über die Kommunikationsleitung gesendet worden ist, das Datensignal über die Kommunikationsleitung übertragen und außerdem bestimmen, dass die Kommunikationsleitung unterbrochen ist, wenn über eine Kommunikationsleitung, die einem Rückkanal der Daisy-Chain entspricht, nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Übertragen des Datensignals über eine Kommunikationsleitung, die einem Ausgangskanal der Daisy-Chain entspricht, ein Signal empfangen wird.
Gemäß dem oben beschriebenen Aspekt werden eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit geschaffen, die in der Lage sind, eine Unterbrechungsstelle zu identifizieren und einen Wiederherstellungsprozess zu implementieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
1 ein Diagramm ist, das eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2A ein Satz von Diagrammen ist, der eine Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
2B ein Satz von Diagrammen ist, der eine Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ein Diagramm ist, das einen Datenstrom zwischen einer elektrischen Steuereinheit (ECU) und ICs in der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
4 ein Diagramm ist, das einen Sendekanal für Spannungsdaten in einer Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einem anderen Beispiel der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ein Diagramm ist, das einen Zustand der Datenübertragung darstellt, wenn eine Unterbrechung vorliegt, in der Signalleitung des Rückkanals zwischen IC4 und IC3;
6 ein Ablaufschema ist, das die Einzelheiten der Verarbeitung durch die ECU in einem Fall zeigt, wo eine Unterbrechung in den Signalleitungen der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform vorliegt;
7 ein Diagramm ist, das einen Datenübertragungskanal in einem Testmodus der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
8 ein Diagramm ist, das einen Datenübertragungskanal in einem Wiederherstellungsmodus der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt; und
9 ein Diagramm ist, das den Inhalt eines Steuerprozesses zeigt, der von den ICs einer Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend werden Ausführungsformen beschrieben, in denen die Batterieüberwachungsvorrichtung und die Batterieeinheit dieser Erfindung angewendet werden.
<Erste Ausführungsform>
1 ist ein Diagramm, das eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Die Batterieeinheit 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist als Hauptbestandteile eine ECU 110 und Stapel 120 und 130 auf. Die Stapel 120 und 130 weisen jeweils eine Mehrzahl von Zellen 150 und IC-Chips 160 auf. Die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform besteht aus einer ECU 110 und den IC-Chips 160, die in den Stapeln 120 und 130 enthalten sind.
1 zeigt eine schematische Plandarstellung eines Beispiels einer Anordnung der Batterieeinheit 100. Die Anordnung der ECU 110 und der Stapel 120 und 130 ist nicht auf das in 1 dargestellte Muster beschränkt und kann auch andere Muster annehmen.
Die Batterieeinheit 100 ist beispielsweise eine Vorrichtung, die als Leistungsquelle zum Ausgeben von elektrischer Leistung verwendet wird, um eine Antriebsvorrichtung eines elektrischen Fahrzeugs (EV) anzutreiben. Hier ist die Antriebsvorrichtung eines EV eine Vorrichtung, die ein Fahrzeug durch Antreiben eines Fahrmotors mittels elektrischer Leistung von der Batterieeinheit 100 antreibt.
Die Einzelheiten des Verfahrens und der Zusammensetzung, die im EV verwendet werden, können von beliebiger Art sein, vorausgesetzt, dass das Fahrzeug dadurch fährt, dass ein Fahrmotor mittels elektrischer Leistung angetrieben wird. EVs schließen in der Regel Hybridfahrzeuge (HV), die einen Verbrennungsmotor und einen Fahrmotor als Antriebsleistungsquellen aufweisen, und EVs ein, die lediglich einen Fahrmotor als Antriebsleistungsquelle aufweisen.
Die ECU 110 ist eine Steuervorrichtung, die eine Spannungssteuerungsverarbeitung für die Batterieeinheit 100 und die Stapel 120 und 130 implementiert, und ist ein Beispiel für eine erste Steuereinheit. Die ECU 110 weist eine Spannungssteuereinheit 110A und einen Speicher 110E auf. Der Speicher 110E ist ein nicht-flüchtiges Element, aus dem Daten gelesen werden können und in das Daten geschrieben werden können. Die ECU 110 kann auch eine Authentifizierungseinheit aufweisen, die eine Authentifizierungsverarbeitung der Stapel 120 und 130 ausführt.
Ferner wird nachstehend die Spannungssteuerungsverarbeitung durch die ECU 110 beschrieben, und hier betrifft die Beschreibung in erster Linie den physischen Aufbau der ECU 110 und der Stapel 120 und 130 anhand von 1.
Die Stapel 120 und 130 sind ähnlich aufgebaut und sind durch ein Kabel 140 in Reihe verbunden. Daher wird hier der Aufbau des Stapels 120 ausführlich beschrieben.
Der Stapel 120 weist eine Mehrzahl von Zellen 150 und IC-Chips 160 auf. 1 zeigt acht Zellen 150H1, 150H2, 150H3, 150H4, 150L1, 150L2, 150L3 und 150L4, die an jedem Ende einer Mehrzahl von Zellen 150 angeordnet sind, die im Stapel 120 enthalten sind.
Nachstehend werden die Zellen 150H1, 150H2, 150H3, 150H4, 150L1, 150L2, 150L3 und 150L4 einfach als ”Zellen 150” bezeichnet, solange die Zellen 150 (nicht dargestellt), die zwischen der Zelle 150L4 und der Zelle 150H1 angeordnet sind, nicht speziell identifiziert werden sollen.
Die Positionen des positiven Anschlusses und des negativen Anschlusses jeder Zelle 150 sind mit de Symbolen + und – bezeichnet. Die Mehrzahl von Zellen 150, die im Stapel 120 enthalten sind, sind durch Verbindungsabschnitte 151 in Reihe verbunden.
Die Zellen 150H1, 150H2, 150H3 und 150H4 sind von den Verbindungsabschnitten 151H1, 151H2 und 151H3 in Reihe verbunden. Ferner ist der positive Anschluss (+) der Zelle 150H4 über den Verbindungsabschnitt 151H4 mit einem Ende 140A des Kabels 140 verbunden, und der negative Anschluss (–) der Zelle 150H1 ist mit dem Verbindungsabschnitt 151A verbunden.
Ebenso sind die Zellen 150L1, 150L2, 150L3 und 150L4 über die Verbindungsabschnitte 151L1, 151L2 und 151L3 in Reihe verbunden. Darüber hinaus ist der positive Anschluss (+) der Zelle 150L4 über einen Verbindungsabschnitt 151L4 mit dem negativen Anschluss (–) der Zelle 150 verbunden (nicht dargestellt), und der negative Anschluss (–) der Zelle 150L1 ist mit dem Verbindungsabschnitt 151B verbunden.
Die Verbindungsabschnitte werden einfach als Verbindungsabschnitte 151 bezeichnet, solange nicht die Verbindungsabschnitte 151A, 151H1, 151H2, 151H3 und 151H4 und die Verbindungsabschnitte 151B, 151L1, 151L2, 151L3 und 151L4 speziell identifiziert werden sollen
Ferner ist die Mehrzahl von Zellen 150 (nicht dargestellt), die zwischen der Zelle 150L4 und der Zelle 150H1 angeordnet sind, durch nicht dargestellte Verbindungsabschnitte 151 in Reihe verbunden. Infolgedessen ist die Mehrzahl der Zellen 150, die im Stapel 120 enthalten sind, durch die Verbindungsabschnitte 151 in Reihe verbunden.
Daher ist unter der Mehrzahl von Zellen 150, die im Stapel 120 enthalten sind, die Zelle mit dem höchsten Potential die Zelle 150H4, und die Zelle mit dem niedrigsten Potential ist die Zelle 150L1.
Die Zellen 150 sind beispielsweise Lithiumionen-Sekundärbatterien, in denen die Lithiumionen im Elektrolyten Elektrizität leiten. Hier werden die Lithiumionen-Sekundärbatterien als Lithiumionenbatterien bezeichnet. Lithiumionenbatterien weisen eine geringe Beständigkeit gegenüber einer übermäßigen Ladung und Entladung auf, und daher wird eine Schutzschaltung bereitgestellt und es wird ein Schutz gegen eine Überladung, ein Schutz gegen eine übermäßige Entladung und ein Schutz gegen einen Überstrom implementiert. Der Schutz gegen eine Überladung, der Schutz gegen eine übermäßige Entladung und der Schutz gegen einen Überstrom werden durch eine koordinierte Operation der ECU 110 und der IC-Chips 160 ausgeführt.
Die IC-Chips 160 sind jeweils so zusammengesetzt, dass sie vier der Zellen 150, die in den Stapeln 120 enthalten sind, verwalten. 1 zeigt einen IC-Chip 160H, der mit den Zellen 150H1, 150H2, 150H3 und 150H4 verbunden ist, und einen IC-Chip 160L, der mit den Zellen 150L1, 150L2, 150L3 und 150L4 verbunden ist.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist in der Mehrzahl von Zellen 150, die zwischen der Zelle 150L4 und der Zelle 150H1 angeordnet sind, ein IC-Chip 160 mit vier Zellen 150 verbunden. Anders ausgedrückt ist die Anzahl von Zellen 150, die im Stapel 120 enthalten sind, ein Vielfaches von vier, und jeweils ein IC-Chip 160 ist mit vier Zellen 150 verbunden.
Hier werden die vier Zellen 150, die mit jeweils einem IC-Chip 160 verbunden sind, als Block 150E bezeichnet. Anders ausgedrückt bilden die Zellen 150H1, 150H2, 150H3 und 150H4 einen Block 150BH, und die Zellen 150L1, 150L2, 150L3 und 150L4 bilden einen Block 150BL.
Ferner können die IC-Chips einfach als IC-Chips) 160 bezeichnet werden, solange die Mehrzahl von IC-Chips 160, die im Stapel 120 enthalten sind (einschließlich von IC-Chips 160H und 160L) nicht speziell identifiziert werden sollen. Die IC-Chips 160 sind ein Beispiel für eine zweite Steuereinheit.
Der IC-Chip 160H ist über fünf Kabel 161 mit den Verbindungsabschnitten 151A, 151H1, 151H2, 151H3 und 151H4 verbunden. Der IC-Chip 160H bestimmt die Spannung zwischen jedem Ende (die End-zu-End-Spannung) jeder der Zellen 150H1, 150H2, 150H3 und 150H4 über fünf Kabel 161.
Ebenso ist der IC-Chip 160L über fünf Kabel 161 mit den Verbindungsabschnitten 151B, 151L1, 151L2, 151L3 und 151L4 verbunden. Der IC-Chip 160L bestimmt die End-zu-End-Spannung jeder der Zellen 150L1, 150L2, 150L3 und 150L4 über fünf Kabel 161.
Ferner sind die IC-Chips 160 in einer Schleife über Signalleitungen 170 mit der ECU 110 verbunden. Die ECU 110 sendet während einer Spannungssteuerungsverarbeitung Daten und dergleichen über die Signalleitungen 170.
Die in 1 dargestellten Signalleitungen 170 verbinden die ECU 110 und den IC-Chip 160 in einer Schleife. Die Signalleitung 170 kehrt am IC-Chip 160H um, um eine Daisy-Chain-Konfiguration zu bilden. Die Signalleitungen 170 sind auf solche Weise verbunden, dass Daten, die von der ECU 110 zum IC-Chip 160 gesendet werden, nacheinander zu den IC-Chips 160 gesendet werden und dann zur ECU 110 zurückkehren.
Genauer werden beispielsweise Daten, die von der ECU 110 zu den IC-Chips 160 und dann von den IC-Chips 160 zur ECU 110 gesendet worden sind, von der ECU 110 über eine von den beiden Signalleitungen (zum Beispiel die rechte Signalleitung) nacheinander über den IC-Chip 160L bis zum IC-Chip 160H geschickt. Ferner werden die Daten, die von der ECU 110 zum IC-Chip 160 gesendet werden, über die andere der beiden Signalleitungen 170 (zum Beispiel die linke Signalleitung) vom IC-Chip 160H nacheinander über den IC-Chip 160L zur ECU 110 geschickt. Auf diese Weise verbinden die Signalleitungen 170 die ECU 110 und die IC-Chips 160 in einer Schleife miteinander, um eine Daisy-Chain-Konfiguration zu bilden.
Ferner betrifft die oben gegebene Beschreibung den Stapel 120, aber der Stapel 130 ist ähnlich aufgebaut wir der Stapel 120. In 1 ist zur besseren Übersichtlichkeit nur ein Teil der Bezugszeichen dargestellt, die den Stapel 130 betreffen.
Der Verbindungsabschnitt 151B des Stapels 130 ist mit einem anderen Ende 140B des Kabels 140 verbunden. Daher sind die Mehrzahl von Zellen 150, die im Stapel 120 enthalten sind, und die Mehrzahl von Zellen 150, die im Stapel 130 enthalten sind, alle in Reihe verbunden.
Von diesen Zellen 150 ist die Zelle mit dem höchsten Potential die Zelle 150H4 des Stapels 130, und die Zelle mit dem niedrigsten Potential ist die Zelle 150L1 des Stapels 120.
1 stellt einen Zustand dar, in dem die beiden Stapel 120 und 130 in Reihe verbunden sind, aber es ist auch möglich, eine größere Anzahl von Stapeln in Reihe zu verbinden oder nur einen einzigen Stapel bereitzustellen (zum Beispiel nur den Stapel 120). Hier ist ein Zustand dargestellt, in dem die Stapel 120 und 130 in Reihe verbunden sind, aber die Stapel 120 und 130 können auch parallel verbunden sein.
In einer Batterieeinheit 100 dieser Art bestimmen die IC-Chips 160 jeweils die End-zu-End-Spannungen von vier Zellen 150. Daten, die den so bestimmten Durchschnittswert der End-zu-End-Spannungen der vier Zellen 150 darstellen, werden zur ECU 110 geschickt.
Auf Basis der Daten, die die End-zu-End-Spannungen anzeigen und die von den IC-Chips 160 geschickt werden, passt die ECU 110 die Ausgangsspannung der Zellen 150, die in den Stapeln 120 und 130 enthalten sind, durch Entladen von Zellen 150 an, die eine Ausgangsspannung aufweisen, die gleich oder größer ist als eine vorgegebene Spannung der Zellen 150, die in den Stapeln 120 und 130 enthalten sind.
Die Ausgangsspannung kann dadurch angepasst werden, dass ein Entladungswiderstand außerhalb der IC-Chips 160 bereitgestellt wird; und jeder Anschluss einer Zelle 150, die eine Ausgangsspannung aufweist, die gleich oder größer ist als das vorgegebene Volumen, auf solche Weise mit dem Entladungswiderstand verbunden wird, der außerhalb des IC-Chips 160 angeordnet ist, dass ein Ausgangsstrom der Zelle 150 durch den Entladungswiderstand fließt.
Die Ausgangsspannung einer Zelle 150 hat die gleiche Bedeutung wie die End-zu-End-Spannung oder die Ladungsspannung der Zelle 150.
In der Batterie 100 gemäß der ersten Ausführungsform führt die ECU 110 eine Spannungssteuerungsverarbeitung der Stapel 120 und 130 der Batterieeinheit 100 durch, um die Ausgangsspannung der Zellen 150 anzupassen, die in den Stapeln 120 und 130 enthalten sind. Die Spannungssteuerungsverarbeitung wird von der Spannungssteuereinheit 110A durchgeführt.
Als nächstes wird die Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 2A und 2B beschrieben.
2A und 2B sind ein Satz von Diagrammen, die eine Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform zeigen, wobei 2A ein Diagramm ist, das eine schematische Darstellung der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A zeigt, und 2B ein Diagramm ist, das einen Aufbau eines IC-Chips 160 zeigt.
2A zeigt eine ECU 110 und IC1 bis IC4 als Bestandteile der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A. Die ICs, IC1 bis IC4, entsprechen jeweils den in 1 dargestellten IC-Chips 160. Ferner zeigt 2A einen Mikrocomputer 111 und einen Isolator 112 als Bestandteile der ECU 110. Die Spannungssteuereinheit 110A und der Speicher 110B sind in den Mikrocomputer 111 eingebaut.
IC1 bis IC4 und die ECU 110 sind durch die Signalleitung 170 in einem Netz verbunden, das auf einem Daisy-Chain-System basiert. Die Kommunikationsleitungen des Netzes, das auf dem Daisy-Chain-System basiert, bestehen aus einer Kommunikations-Ausgangsleitung und einer Kommunikations-Rückleitung. Ferner ist in einem Netz, das auf einem Daisy-Chain-System basiert, eine Mehrzahl von Steuervorrichtungen jeweils mit der Kommunikations-Ausgangsleitung und der Kommunikations-Rückleitung verbunden. Nachstehend wird das gesamte Netz, das in einem Daisy-Chain-System verbunden ist, einfach als ”Daisy-Chain” bezeichnet. Signale werden auf den jeweiligen Signalleitungen 170 in den Richtungen übertragen, die von den Pfeilen angegeben sind.
In 2A und 2B sind die Signalleitungen 170 in Signalleitungen 170A, die einem Ausgangskanal der Daisy-Chain entsprechen, und in Signalleitungen 170B, die einem Rückkanal der Daisy-Chain entsprechen, unterteilt. Die Signalleitungen 170A des Ausgangskanals führen von der ECU 110 zu IC1 bis IC4. Die Signalleitung 170, welche IC4 verlässt und zu IC4 zurückkehrt, wird als Ausgangssignalleitung 170A behandelt.
Die Signalleitungen des Rückkanals sind Signalleitungen, welche IC4 verlassen und zur ECU 110 führen.
Hier ist IC4, der am weitesten von der ECU 110 entfernt ist, der oberste IC-Chip 160 (siehe 1), und IC1, der der ECU 110 am nächsten ist, ist der unterste IC-Chip (160).
IC1 bis IC4 weisen einen ähnlichen Aufbau auf und weisen vier Eingangsanschlüsse und vier Ausgangsanschlüsse auf. In 2A sind die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse von IC1 und IC4 durch ein Kreissymbol (O) angegeben.
In IC1 bis IC4 sind jeweils der untere linke Anschluss und der obere rechte Anschluss Eingangsanschlüsse, da die Pfeile der Signalleitungen 170 eine Eingangsrichtung angeben. In IC1 bis IC4 sind jeweils der untere linke Anschluss und der obere rechte Anschluss Ausgangsanschlüsse, da die Pfeile der Signalleitungen 170 eine Ausgangsrichtung angeben.
Der untere linke Eingangsanschluss und der untere rechte Ausgangsanschluss des untersten IC1 sind durch Signalleitungen 170 mit der ECU 110 verbunden. IC1 ist in der Lage, zu erkennen, dass er der unterste IC-Chip 160 ist, beispielsweise dadurch, dass ein (nicht dargestellter) Anschluss zu einer Leistungsquelle VCC hochgezogen wird.
Ferner sind der oberen linke Ausgangsanschluss und der obere rechte Eingangsanschluss des obersten IC4 nach Art einer Schleife durch die Signalleitung 170 auf solche Weise verbunden, dass IC4 erkennen kann, dass er der oberste IC-Chip 160 ist.
IC1 ist durch Signalleitungen 170 mit der ECU 110 verbunden, und IC1 bis IC4 sind durch Signalleitungen 170 verbunden.
Die Signalleitungen 170 verbinden IC1 bis IC4 und die ECU 110 in einem Daisy-Chain-System.
IC1 bis IC4 bestimmen jeweils die Ausgangsspannungen der vier Zellen 150, die in dem entsprechenden Block 150B enthalten sind, und ermitteln den Durchschnittswert der vier Ausgangsspannungen. Ferner senden IC1 bis IC4 jeweils Spannungsdaten, die den Durchschnittswert der vier Ausgangsspannungen darstellen, über die Signalleitungen 170 an die ECU 110.
Ferner kann der IC-Chip 160, wie in 2B dargestellt, einen Aufbau haben, der beispielsweise eine Datenverarbeitungseinheit 160A und eine Spannungsbestimmungseinheit 160B aufweist. Nach Empfang der Eingabe eines Spannungsbestimmungsbefehls bewirkt die Datenverarbeitungseinheit 160A, dass die Spannungsbestimmungseinheit 160B den Durchschnittswert der Ausgangsspannungen der vier Zellen 150 bestimmt, die im Block 150B enthalten sind, und erzeugt Spannungsdaten auf Basis des Durchschnittswerts der Ausgangsspannungen. Ferner überträgt die Datenverarbeitungseinheit 160A den Spannungsbestimmungsbefehl, der von der ECU 110 gesendet wird, und die Spannungsdaten, die von anderen ICs gesendet werden.
Nun wird der Datenstrom zwischen der ECU 110 und IC1 bis IC4 mit Bezug auf 3 beschrieben.
3 ist ein Diagramm, das einen Datenstrom zwischen der ECU 110 und IC1 bis IC4 in der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform darstellt. Die horizontale Achse in 3 stellt eine Zeitachse dar.
In der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform wird ein Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 nacheinander zu jedem von IC1 bis IC4 gesendet, wonach IC4, IC3, IC2 und IC1 jeweils Spannungsdaten an die ECU 110 senden, die den Durchschnittsspannungswert der vier ihnen entsprechenden Zellen 150 darstellen.
In 3 ist ein Block dargestellt, der die ECU, IC1, IC2, IC3, IC4, IC4, IC3, IC2, IC1 und ECU einschließt, um den Strom von Spannungsbestimmungsbefehlen und Spannungsdaten von oben nach unten in der vertikalen Richtung darzustellen. Ferner sind auf der rechten Seite jedes Blocks der Spannungsbestimmungsbefehl, der von jedem einzelnen Block empfangen wird, und die Spannungsdaten, die von jedem einzelnen Block ausgegeben werden, dargestellt.
Die Spannungsbestimmungsbefehle und Spannungsdaten sind von oben nach unten nach rechts verschoben, um den Zeitverlauf darzustellen.
Wie in 3 dargestellt ist, wird der Spannungsbestimmungsbefehl nacheinander von der ECU 110 zu IC1 bis IC4 übertragen, wie vom Pfeil A dargestellt. IC1 bis IC4 empfangen jeweils nacheinander die Spannungsbestimmungsbefehle.
Wenn der Spannungsbestimmungsbefehl IC4 erreicht, wird er erneut nacheinander durch die Signalleitung (siehe 1, 2A und 2B) 170 zu IC4, IC3, IC2, IC1 und der ECU 110 übertragen und wird dadurch zur ECU 110 zurückgeschickt. Am Startpunkt des Pfeiles A ist der Spannungsbestimmungsbefehl, der von der ECU 110 an die Signalleitung 170 ausgegeben wird (siehe 1, 2A und 2B), in diesem Stadium durch einen fetten Rahmen dargestellt.
Die ECU 110 sendet an IC1 bis IC4 nacheinander einen Spannungsbestimmungsbefehl zum Senden von Spannungsdaten, die den Durchschnittswert der Ausgangsspannungen der vier Zellen 150 angeben, an die ECU 110.
Hier hat die Tatsache, dass die ECU 110 einen Spannungsbestimmungsbefehl nacheinander an C1 bis IC4 sendet, die folgende Bedeutung: Genauer gibt die ECU 110 einen Spannungsbestimmungsbefehl an die Signalleitungen 170 aus, aus denen die Daisy-Chain besteht, und der Spannungsbestimmungsbefehl wird nacheinander im Kreis zu IC1 bis IC4 geführt. Die IC1 bis IC4 senden nacheinander die Spannungsdaten zur ECU 110, wie in 3 dargestellt.
In der ersten Ausführungsform werden zwischen IC1 bis IC4 Daten oder Befehle ausgehend von IC1 aufwärts zu IC2, IC3 und IC3 übertragen, kehren bei IC4 um und werden von IC4 zu IC3, IC2 und IC1 durch eine Daisy-Chain, die von Signalleitungen 170 gebildet wird, abwärts übertragen.
Wenn die IC1 einen Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 empfangen hat, sendet IC1 Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl an IC2. Nach Empfangen der Spannungsdaten oder des Spannungsbestimmungsbefehls von IC1 sendet IC2 ferner die Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl an IC3. Nach Empfangen der Spannungsdaten oder des Spannungsbestimmungsbefehls von IC2 sendet IC3 darüber hinaus die Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl an IC4.
Nach Empfangen der Spannungsdaten oder des Spannungsbestimmungsbefehls von IC3 kehrt IC4 ferner die Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl um und sendet sie an IC3. Nach Empfangen der Spannungsdaten oder des Spannungsbestimmungsbefehls von IC4 sendet IC3 darüber hinaus die Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl an IC2. Nach Empfangen der Spannungsdaten oder des Spannungsbestimmungsbefehls von IC3 sendet IC2 ferner die Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl an IC1. Nach Empfangen der Spannungsdaten oder des Spannungsbestimmungsbefehls von IC2 sendet IC1 darüber hinaus die Spannungsdaten oder den Spannungsbestimmungsbefehl an die ECU 110.
Wenn IC1 nach den obigen Angaben einen Spannungsbestimmungsbefehl empfängt und IC1 an der Reihe ist, dann erzeugt IC1 Spannungsdaten, die den Durchschnittswert der Ausgangsspannungen der entsprechenden vier Zellen 150 darstellen, und sendet diese Spannungsdaten aufwärts an IC2.
Wenn IC2 einen Spannungsbestimmungsbefehl empfangt und IC2 an der Reihe ist, dann erzeugt IC2 ferner Spannungsdaten, die den Durchschnittswert der Ausgangsspannungen der entsprechenden vier Zellen 150 darstellen, und sendet diese Spannungsdaten aufwärts an IC3.
Wenn IC3 einen Spannungsbestimmungsbefehl empfangt und IC3 an der Reihe ist, dann erzeugt IC3 ferner Spannungsdaten, die den Durchschnittswert der Ausgangsspannungen der entsprechenden vier Zellen 150 darstellen, und sendet diese Spannungsdaten aufwärts an IC4.
Wenn IC4 einen Spannungsbestimmungsbefehl empfangt und IC4 an der Reihe ist, dann erzeugt IC4 ferner Spannungsdaten, die den Durchschnittswert der Ausgangsspannungen der entsprechenden vier Zellen 150 darstellen, und sendet diese Spannungsdaten aufwärts an IC3.
In 3 werden die Spannungsdaten, die von IC4, IC3, IC2 und IC1 an die Signalleitungen 170 ausgegeben werden (siehe 1, 2A und 2B) in den jeweiligen Stadien durch fette Rahmen angegeben.
Nachdem sie den Spannungsbestimmungsbefehl empfangen haben, senden IC1, IC2, IC3 und IC4 nacheinander Spannungsdaten jeweils aufwärts von IC1 zu IC2, IC3 und IC4 über die Signalleitungen 170, wie in 3 dargestellt.
Anders ausgedrückt sendet zuerst ICI ganz unten Spannungsdaten für die vier Zellen 150, die IC1 entsprechen, über die Signalleitungen 170 aufwärts zu IC2, IC3 und IC4, wie vom Pfeil B1 angegeben. Die Spannungsdaten werden von IC4 über die Signalleitungen 170 zurück und durch IC3, IC2 und IC1 geschickt und erreichen die ECU 110.
Dann sendet IC2, der eine Position weiter oben ist als IC1, Spannungsdaten für die vier Zellen 150, die IC2 entsprechen, über die Signalleitungen 170 aufwärts zu IC3 und IC4, wie vom Pfeil B2 angegeben. Die Spannungsdaten werden von IC4 über die Signalleitungen 170 zurück und durch IC3, IC2 und IC1 geschickt und erreichen die ECU 110.
Dann sendet IC3, der eine Position weiter oben ist als IC2, Spannungsdaten für die vier Zellen 150, die IC3 entsprechen, über die Signalleitungen 170 aufwärts zu IC4, wie vom Pfeil B3 angegeben. Diese Spannungsdaten werden von IC4 über die Signalleitungen 170 zurück und durch IC3, IC2 und IC1 geschickt und erreichen die ECU 110.
Dann sendet IC4, der sich ganz oben befindet, Spannungsdaten für die vier Zellen 150, die IC4 entsprechen, über die Signalleitungen 170 zu IC3, wie vom Pfeil B4 angegeben. Die Spannungsdaten werden über IC3, IC2 und IC1 geschickt und erreichen die ECU 110.
Ferner rufen IC1 bis IC4 die Spannungsdaten für andere ICs ab, nachdem die Spannungsdaten, die durch die von den Signalleitungen 170 gebildete Daisy-Chain übertragen werden, von IC4 umgekehrt worden sind.
Genauer ruft IC4 die Spannungsdaten von IC1 bis IC3 ab, die in 3 grau dargestellt sind. Anders ausgedrückt ruft IC4 Spannungsdaten von IC1 bis IC3 ab, nachdem die Daisy-Chain an IC4 umgekehrt ist.
Ferner ruft IC3 die Spannungsdaten von IC1, IC2 und IC4 ab, die in 3 grau dargestellt sind. Anders ausgedrückt ruft IC3 Spannungsdaten von IC1, IC2 und IC4 ab, nachdem die Daisy-Chain an IC4 umgekehrt ist.
Ferner ruft IC2 die Spannungsdaten von IC1, IC3 und IC4 ab, die in 3 grau dargestellt sind. Anders ausgedrückt ruft IC2 Spannungsdaten von IC1, IC3 und IC4 ab, nachdem die Daisy-Chain an IC4 umgekehrt ist.
Ferner ruft IC1 die Spannungsdaten von IC2, IC3 und IC4 ab, die in 3 grau dargestellt sind. Anders ausgedrückt ruft IC1 Spannungsdaten von IC2, IC3 und IC4 ab, nachdem die Daisy-Chain an IC4 umgekehrt ist.
Wie oben beschrieben, können gemäß der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A der ersten Ausführungsform ICs auf einer oberen Seite die Spannungsdaten der ICs auf einer unteren Seite abrufen. Der Grund dafür ist, dass, wie oben beschrieben, nacheinander jede IC die Spannungsdaten der ihr entsprechenden vier Zellen 150 über die Signalleitungen 170 sendet, ausgehend von IC1, der ganz unten angeordnet ist.
Anders ausgedrückt sind IC1 bis IC4 aufgrund dessen, dass IC1, IC2 und IC3 Spannungsdaten über die Signalleitungen 170 aufwärts ausgeben, in der Lage, die Spannungsdaten von jedem von IC1 bis IC4 abzurufen, nachdem die Spannungsdaten, die über die Signalleitungen 170 übertragen worden sind, an IC4 umgekehrt worden sind.
Daher können IC1 bis IC4 jeweils Verarbeitungen, beispielsweise eine Durchschnittsbildung der Spannungswerte, unter Verwendung der Spannungsdaten von jedem von IC1 bis IC4 durchführen.
Infolgedessen ist es gemäß der ersten Ausführungsform möglich, eine Batterieüberwachungsvorrichtung 100A und die Batterieeinheit 100 zu schaffen, die in der Lage sind, eine effiziente Spannungssteuerung zu implementieren.
Ferner kann der Sendekanal der Spannungsdaten in der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A ein Kanal sein wie er in 4 dargestellt ist.
4 ist ein Diagramm, das einen Sendekanal für Spannungsdaten in einer Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß einem anderen Beispiel der ersten Ausführungsform darstellt.
In 4 wird ein Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 nacheinander zu jedem von den IC1 bis IC4 gesendet, wonach IC4, IC3, IC2 und IC1 jeweils Spannungsdaten, die die Spannungen der Zellen 150 darstellen, an die ECU 110 senden.
Wie in 4 dargestellt ist, wird der Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU nacheinander zu IC1 bis IC4 gesendet, wie vom Pfeil C angegeben ist. IC1 bis IC4 empfangen jeweils nacheinander den Spannungsbestimmungsbefehl.
Wenn der Spannungsbestimmungsbefehl IC4 erreicht, wird er ferner erneut nacheinander durch die Signalleitungen 170 (siehe 1, 2A und 2B) 170 zu IC4, IC3, IC2, IC1 und der ECU 110 übertragen.
Ferner senden IC4, IC3, IC2 und IC1, die den Spannungsbestimmungsbefehl empfangen haben, jeweils einzeln Spannungsdaten, welche die Ausgangsspannungen der von ihnen überwachten Zellen 150 darstellen, an die ECU 110. In 4 sind die Spannungsdaten, die von IC4, IC3, IC2 und IC1 an die Signalleitungen 170 ausgegeben werden (sieh 1, 2A und 2B) in dem betreffenden Stadium von einem fetten Rahmen angegeben.
Infolgedessen erreichen die Spannungsdaten, die von IC4 ausgegeben werden, die ECU 110 über IC3, IC2 und IC1, wie vom Pfeil D1 angegeben. Ferner erreichen die Spannungsdaten, die von IC3 ausgegeben werden, die ECU 110 über IC2 und IC1, wie vom Pfeil D2 angegeben.
Ferner erreichen die Spannungsdaten, die von IC2 ausgegeben werden, die ECU 110 über IC1, wie vom Pfeil D3 angegeben. Ferner erreichen die Spannungsdaten, die von IC1 ausgegeben werden, die ECU 110 wie vom Pfeil D4 angegeben.
Anders ausgedrückt ist IC3 in der Lage, die Spannungsdaten von IC4 abzurufen, ist IC2 in der Lage, die Spannungsdaten von IC4 und IC3 abzurufen, und ist IC1 in der Lage, die Spannungsdaten von IC4, IC3 und IC2 abzurufen.
Mit dem in 3 dargestellten Datenübertragungsverfahren ist es möglich, eine effizientere Spannungssteuerung zu erreichen als mit dem in 4 dargestellten Datenübertragungsverfahren, aber das Datenübertragungsverfahren, das in der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A verwendet wird, kann auch ein Übertragungsverfahren sein wie in 4 dargestellt.
Nun wird der Zustand der Datenübertragung, wenn eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B des Rückkanals zwischen IC4 und IC3 vorliegt (siehe 2B), mit dem in 3 dargestellten Datenübertragungsverfahren mit Bezug auf 5 beschrieben.
5 ist ein Diagramm, das einen Zustand der Datenübertragung darstellt, wenn eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B des Rückkanals zwischen IC4 und IC3 vorliegt, (siehe 2A und 2B).
In 5 wird ein Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 zu IC1 zu IC4 über die Signalleitungen 170 dem Pfeil A folgend von oben nach unten in dem Diagramm übertragen.
Demgemäß senden IC1 bis IC3 nacheinander ihre eigenen Spannungsdaten über die Signalleitungen 170A des Ausgangskanals zu den ICs, die weiter oben als sie angeordnet sind. Ferner gibt IC4 die Spannungsdaten für IC4 an die Signalleitung 170B des Rückkanals aus, um diese Spannungsdaten an IC3 zu übertragen.
In diesem Fall können, wenn eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B des Rückkanals zwischen IC4 und IC3 vorliegt (siehe 2A und 2B), wie in 5 dargestellt, von der Signalleitung 170B des Rückkanals keine Daten von IC4 zu IC3 übertragen werden, und daher können der Spannungsbestimmungsbefehl, der vom Pfeil A angegeben wird, und die Spannungsdaten für IC1 bis IC4, die von Pfeilen B1 bis B4 angegeben werden, von IC4 bis IC3 nicht über die Signalleitung 170B des Rückkanals übertragen werden.
In 5 zeigen der Spannungsbestimmungsbefehl und die Spannungsdaten, die von den gepunkteten Linien angegeben werden, den Abschnitt, der wegen der Unterbrechung zwischen IC4 und IC3 in der Signalleitung 170B des Rückkanals nicht gesendet wird.
Wenn eine Unterbrechung dieser Art vorliegt, kehrt der Spannungsbestimmungsbefehl nicht zur ECU 110 zurück. Ferner erreichen auch die Spannungsdaten für IC1 bis IC4 die ECU 110 nicht.
Wenn keine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, dann sendet ferner die ECU 110 den Spannungsbestimmungsbefehl an IC1 bis IC4, und der Spannungsbestimmungsbefehl wird über die Signalleitungen 170A des Ausgangskanals übertragen, so dass er durch IC1 bis IC4 geschickt wird und dann über die Signalleitungen 170B des Rückkanals gesendet wird, und anschließend wird die Zeit, bis die ECU 110 den Spannungsbestimmungsbefehl empfangt, durch die Kanallänge der Signalleitungen 170 und die Verarbeitungsgeschwindigkeit von IC1 bis IC4 und so weiter entschieden.
Daher sendet die ECU 110 in der ersten Ausführungsform einen Spannungsbestimmungsbefehl an IC1 bis IC4 und bestimmt dann, dass eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, wenn kein Spannungsbestimmungsbefehl im vorgegebenen Zeitraum empfangen wird.
Wenn ferner bestimmt wird, dass eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, dann sendet die ECU 110 einen Testmodusbefehl zum Einstellen von IC1 bis IC4 in einen Testmodus an IC1 bis IC4 über die Signalleitungen 170.
Ferner antworten von IC1 bis IC4 die ICs, die einen Testmodusbefehl von der ECU 110 über die Signalleitungen 170 empfangen haben, über die Signalleitungen 170B des Rückkanals, wenn sie während des Testmodus auf eine Anfrage von der ECU 110 antworten. Anders ausgedrückt sendet in diesem Fall eine IC, die den Testmodusbefehl nicht empfangt, keine Antwort an die weiter oben angeordnete IC über die Signalleitungen 170A über den Ausgangskanal, sondern wechselt vielmehr intern das Übertragungsziel und schickt eine Antwort an die IC weiter unten angeordnete IC über die Signalleitung 170B des Rückkanals.
Wenn ferner unter IC1 bis IC4 eine Mehrzahl von ICs vorhanden ist, die den Testmodusbefehl von der ECU 110 über die Signalleitungen 170 empfangen haben, dann schickt die Mehrzahl von ICs, die den Testmodusbefehl empfangen haben, jeweils Antworten über die Signalleitungen 170B des Rückkanals, nachdem jeweils unterschiedliche Wartezeiten vergangen sind.
Ferner identifiziert die ECU 110 die Unterbrechungsstelle der Signalleitung 170 auf Basis der Antworten, die von den ICs (den ICs von IC1 bis IC4, die abwärts von der Unterbrechungsstelle angeordnet sind) während des Testmodus empfangen werden. Es ist zumindest möglich, die ICs unter IC1 bis IC4 zu identifizieren, zwischen denen entweder in der Signalleitung 170A des Ausgangskanal oder der Signalleitung 170B des Rückkanals eine Unterbrechung vorliegt.
Ferner sendet die ECU 110 nach Identifizierung der Unterbrechungsstelle einen Wiederherstellungsmodusbefehl zum Einstellen der ICs abwärts von der Unterbrechungsstelle in einen Wiederherstellungsmodus. Dieser Wiederherstellungsmodusbefehl beinhaltet Informationen, die eine Unterbrechungsstelle darstellen (Informationen, die die Signalleitung 170 zwischen welcher IC und welcher IC anzeigen, wo die Unterbrechung vorliegt).
Nun wird die Steuerungsverarbeitung der ECU 110 mit Bezug auf 6 beschrieben.
6 ist ein Ablaufschema, das die Einzelheiten der Verarbeitung durch die ECU 110 zeigt, wenn eine Unterbrechung in einer Signalleitung 170 der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform vorliegt.
Die EC 110 startet die Verarbeitung (Start). Die Verarbeitung wird beispielsweise gestartet, wenn die Zündung in dem Fahrzeug, in dem die Batterieüberwachungsvorrichtung 100A und die Batterieeinheit 100 eingebaut sind, eingeschaltet wird. Es ist auch möglich, diese Verarbeitung durchzuführen, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
Die ECU 110 sendet einen Spannungsbestimmungsbefehl an IC1 bis IC4 (Schritt S1). Die Verarbeitung in Schritt S1 ist eine Verarbeitung, in der die ECU 110 einen Spannungsbestimmungsbefehl an IC1 bis IC4 sendet.
Ferner werden IC1 bis IC4 hier durch Kennungen unterschieden, und die ECU 110 speichert die Kennungen von IC1 bis IC4. IC1 bis IC4 assoziieren ihre eigenen Kennungen mit ihren Spannungsdaten, wenn sie Spannungsdaten an die ECU 110 senden.
Ferner übertragen IC1 bis IC4 nach Empfang eines Spannungsbestimmungsbefehls von der ECU 110 den Spannungsbestimmungsbefehl zur IC, die über ihnen angeordnet ist, und erzeugen außerdem Spannungsdaten.
Infolgedessen empfangen IC1 bis IC4 den Spannungsbestimmungsbefehl nacheinander, wenn der Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 durch den Prozess in Schritt S1 zu IC1 bis IC4 gesendet wird.
Ferner werden infolgedessen Spannungsdaten von IC1 bis IC4, die den Spannungsbestimmungsbefehl empfangen haben, nacheinander zur ECU 110 gesendet.
Dann bestimmt die ECU 110, ob der Spannungsbestimmungsbefehl, der die Signalleitungen 170 passiert hat, in einer vorgegebenen Zeitspanne zurückgekehrt ist oder nicht. Falls keine Anomalie in den Signalleitungen 170 vorliegt, dann wird der Spannungsbestimmungsbefehl über die Signalleitungen 170A des Ausgangskanals zu IC1 bis IC4 übertragen und passiert dann die Signalleitungen 170B des Rückkanals und kehrt zur ECU 110 zurück.
Anders ausgedrückt kann durch Bestimmen, ob der Spannungsbestimmungsbefehl zurückgekehrt ist, in Schritt S2 bestimmt werden, ob eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt oder nicht.
Die ECU 110 bestimmt, dass eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, wenn der Spannungsbestimmungsbefehl, der die Signalleitungen 170 passiert hat, nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne zurückkehrt (S2: NEIN) (Schritt S3). An diesem Punkt wird erkannt, dass eine Unterbrechung an irgendeiner Stelle in den Signalleitungen 170 vorliegt, aber es wird immer noch nicht erkannt, in welcher von den Signalleitungen 170 (zwischen welcher IC und welcher IC) die Unterbrechung vorliegt.
Dann sendet die ECU 110 einen Testmodusbefehl an IC1 bis IC4 (Schritt S4). Der Testmodusbefehl ist ein Befehl zur Durchführung einer Modusänderung, um die ICs unter IC1 bis IC4, die unterhalb der Unterbrechungsstelle angeordnet sind, auf den Testmodus einzustellen.
Die ICs, die den Testmodusbefehl empfangen haben, andern den Modus in einen Testmodus, um eine Testantwort durchzuführen. Im Testmodus senden die ICs eine Antwort an die ECU 10 über die Signalleitungen 170B des Rückkanals. Diese Antwort sollte ein Befehl sein, der eine Kennung beinhaltet, welche die IC (irgendeinen von IC1 bis IC4) identifiziert.
Dann bestimmt die ECU 110 den IC, der nicht auf den Testmodusbefehl geantwortet hat, und identifiziert dadurch die Unterbrechungsstelle (Schritt S5).
Wenn beispielsweise eine Antwort von IC1 an IC3 vorliegt, aber keine Antwort von IC4 vorliegt, dann bestimmt die ECU 110, dass eine Unterbrechung in mindestens einer der Signalleitungen 170A des Ausgangskanals zwischen IC3 und IC4 oder einer der Signalleitungen 170B des Rückkanals vorliegt.
Wenn eine Unterbrechung in der Signalleitung 170A des Ausgangskanals zwischen IC3 und IC4 vorliegt, dann wird der Testmodusbefehl nicht an IC4 übertragen. Wenn eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B des Rückkanals zwischen IC3 und IC4 vorliegt, dann wird der Testmodusbefehl an IC4 übertragen, aber die Spannungsdaten von IC4 werden nicht an IC3 übertragen und werden infolgedessen nicht an die ECU 110 übertragen.
Dann sendet die ECU 110 einen Wiederherstellungsmodusbefehl an IC1 bis IC3 (Schritt S6). Der Wiederherstellungsmodus ist ein Modus, in dem ein Spannungssteuerungsprozess fortgesetzt wird durch Einstellen des IC von den ICs unterhalb der Unterbrechungsstelle, welcher der Unterbrechungsstelle am nächsten liegt, als obersten IC, und der Wiederherstellungsmodusbefehl ist ein Befehl, der an die ICs gesendet wird, um den Wiederherstellungsmodus zu implementieren.
Ferner beinhaltet dieser Wiederherstellungsmodusbefehl Informationen, welche die Unterbrechungsstelle darstellen (Informationen, welche die Signalleitung 170 anzeigen, zwischen welcher IC und welcher IC, wo die Unterbrechung vorliegt). Genauer werden Informationen, die angeben, dass eine Unterbrechung zwischen IC3 und IC4 vorliegt, in den Wiederherstellungsmodusbefehl einbezogen, wenn eine Unterbrechung zwischen IC3 und IC4 vorliegt.
Wenn eine Unterbrechung in der Signalleitung 170A des Ausgangskanals zwischen IC3 und der IC4 vorliegt, erkennt infolgedessen IC3, der er die oberste Position einnimmt, und sendet eine Antwort an die ECU 110. Anders ausgedrückt sendet IC3 seine eigenen Spannungsdaten an die ECU 110, ohne darauf zu warten, dass Spannungsdaten von IC4 übertragen werden.
IC4 setzt einen Durchschnittsbildungsprozess der Spannungen der vier Zellen 150 fort, die IC4 entsprechen, ohne die Spannungsdaten zu senden.
Die ECU 110 beendet die Verarbeitungssequenz, wenn die Verarbeitung in Schritt S6 geendet hat (Ende).
Die ECU 110 kann so aufgebaut sein, dass sie die Verarbeitungssequenz erneut startet, sobald eine vorgegebene Zeitspanne nach Abschluss der Verarbeitungssequenz abgelaufen ist (Start).
Ferner wartet die ECU 110 in Schritt S2 darauf, dass Spannungsdaten von IC1 bis IC4 übertragen werden, wenn bestimmt wird, dass der Spannungsbestimmungsbefehl, der die Signalleitungen 170 passiert hat, innerhalb des vorgegebenen Zeitraums zurückgekehrt ist (S2: JA) (Schritt S7).
Dann bestimmt die ECU 110, ob Spannungsdaten von sämtlichen ICs empfangen worden sind oder nicht (Schritt S8). Die ECU 110 bestimmt, ob die Spannungsdaten sämtlicher ICs abgeglichen sind oder nicht, durch Vergleichen der Kennungen, die in den empfangenen Spannungsdaten enthalten sind, mit den Kennungen der ICs, die in der ECU 110 gespeichert sind.
Die ECU 110 schreitet im Ablauf zu Schritt S9 fort, wenn bestimmt wird, dass nicht alle Spannungsdaten sämtlicher ICs abgeglichen sind (S8: NEIN).
Die ECU 110 bestimmt, ob die vorgegebene Zeitspanne vergangen ist oder nicht (Schritt S9). Die vorgegebene Zeitspanne kann beispielsweise auf die Durchschnittszeit eingestellt sein, die nötig ist, damit IC1 bis IC4 Spannungsdaten erzeugen und die Spannungsdaten an die ECU 110 übertragen können, und kann auf eine geeignete Zeit gemäß der Nutzung der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A und dergleichen eingestellt sein.
Die ECU 110 kehrt im Ablauf zu Schritt S7 zurück, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Zeitspanne nicht vergangen ist (S9: NEIN). Der Grund dafür ist, dass die ECU 110 kontinuierlich auf die Spannungsdaten für IC1 bis IC4 wartet.
Ferner kehrt die ECU 110 im Ablauf zu Schritt S1 zurück, wenn bestimmt wird, dass die vorgegebene Zeitspanne vergangen ist (S9: JA). Wenn die Spannungsdaten von IC1 bis IC4 nicht innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne abgeglichen sind, dann wird der Ablauf wiederum ab Schritt S1 ausgeführt.
Darüber hinaus kehrt die ECU 110 im Ablauf zu Schritt S1 zurück, wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass Spannungsdaten von sämtlichen ICs empfangen worden sind. Durch die erneute Ausführung des Ablaufs ab Schritt S1 wird die Überwachung von IC1 bis IC4 wiederholt.
Die Spannungssteuerungsverarbeitung durch die ECU 110 wird ausgeführt wie oben beschrieben.
Nun wird die Datenübertragung im Testmodus und im Wiederherstellungsmodus mit Bezug auf 7 beschrieben.
7 und 8 sind Diagramme, welche die Datenübertragungskanäle im Testmodus und im Wiederherstellungsmodus der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform darstellen. 7 zeigt den Datenübertragungskanal im Testmodus und 8 ist ein Datenübertragungskanal im Wiederherstellungsmodus.
In 7 und 8 liegt eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B (siehe 2A und 2B) des Rückkanals zwischen IC3 und IC4 vor.
Wenn ein Testmodusbefehl von der ECU 110 gesendet wird, wird, wie in 7 dargestellt ist, der Testmodusbefehl entlang der Signalleitungen 170A (siehe 2A und 2B) von IC1 bis IC4 übertragen, wie vom Pfeil C angegeben, und wird bei IC4 zurückgeschickt.
Hier senden IC1 bis IC4 nach Empfang eines Testmodusbefehls Antwortdaten an die ECU 110 nacheinander von oben nach unten. Die Antwortdaten beinhalten die Kennungen für jeden IC. Die Zeitpunkte, zu denen IC4 bis IC1 Antwortdaten in dieser Reihenfolge ausgeben, sind so eingestellt, dass sie ein breiteres Zeitintervall aufweisen als die Zeiten, zu denen die in 3 dargestellten Spannungsdaten ausgegeben werden.
In 7 sind die Antwortdaten, die von den ICs im Testmodus ausgegeben werden, von einem fetten Rahmen angegeben.
Das Intervall, in dem die in 7 dargestellten Antwortdaten ausgegeben werden (in 7 das Intervall in der horizontalen Richtung, in der die Antwortdaten, die von den fetten Rahmen angegeben werden, auftreten), ist so eingestellt, dass es breiter ist als das Intervall zwischen den Zeiten, zu denen die Spannungsdaten in 3 ausgegeben werden. Damit soll eine Überschneidung von Kommunikationen zwischen Antwortdaten, die in der Reihenfolge von IC4 zu IC1 an die ECU 110 gesendet werden, vermieden werden.
Auf diese Weise sollte das Zeitintervall, in dem die Antwortdaten in Reihenfolge von IC4 zu IC1 ausgegeben werden, vorab in IC1 bis IC4 eingestellt werden.
Infolgedessen werden Antwortdaten in der folgenden Reihenfolge ausgegeben: IC4, IC3, IC2 und IC1.
In dem in 7 dargestellte Fälle liegen eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B (siehe 2A und 2B) des Rückkanals zwischen IC3 und IC4 vor.
Daher werden die Antwortdaten, die von IC4 gesendet werden, von IC3 nicht an die ECU 110 gesendet. Infolgedessen zeigt 7 den Kanal und einen Zeitpunkt, zu dem die Antwortdaten, die von IC4 gesendet werden, ursprünglich zur ECU 110 übertragen werden. Die Antwortdaten, die von IC4 an die ECU 110 gesendet werden, werden dem Pfeil D1 folgend zur ECU 110 übertragen, wenn keine Unterbrechung vorliegt.
Ferner werden die Antwortdaten, die von IC3 an die ECU 110 gesendet werden, über die Signalleitungen 170B des Rückkanals zur ECU 110 übertragen. Diese Übertragung wird durch die Unterbrechung nicht beeinträchtigt, und daher erreichen die Antwortdaten von IC3 die ECU 110 über IC2 und IC1, wie vom Pfeil D2 angegeben.
Die Antwortdaten von IC3 werden zu einem Zeitpunkt, der sich mit dem Zeitpunkt, zu dem die Antwortdaten von IC4 an die ECU 110 übertragen werden, nicht überschneidet, an die ECU 110 gesendet, grundsätzlich wenn keine Unterbrechung vorliegt.
Ebenso werden die Antwortdaten, die von IC2 an die ECU 110 gesendet werden, über die Signalleitungen 170B des Rückkanals zur ECU 110 übertragen. Diese Übertragung wird durch die Unterbrechung nicht beeinträchtigt und daher erreichen die Antwortdaten von IC2 die ECU 110 über IC1, wie vom Pfeil D3 angegeben.
Die Antwortdaten von IC2 werden zu einem Zeitpunkt, der sich mit dem Zeitpunkt, zu dem die Antwortdaten von IC3 an die ECU 110 übertragen werden, nicht überschneidet, an die ECU 110 gesendet.
Ebenso werden die Antwortdaten, die von IC1 an die ECU 110 gesendet werden, über die Signalleitungen 170B des Rückkanals zur ECU 110 übertragen. Diese Übertragung wird durch die Unterbrechung nicht beeinträchtigt und daher erreichen die Antwortdaten von IC1 die ECU 110, wie vom Pfeil D4 angegeben.
Die Antwortdaten von IC1 werden zu einem Zeitpunkt, der sich mit dem Zeitpunkt, zu dem die Antwortdaten von IC2 an die ECU 110 übertragen werden, nicht überschneidet, an die ECU 110 gesendet.
Wie oben beschrieben, sendet die ECU 110 den Testmodusbefehl an IC1 bis IC4 und empfängt Antwortdaten von IC1 bis IC3, und daher ist die ECU 110 in der Lage, zu bestimmen, dass eine Unterbrechung in der Signalleitung zwischen IC3 und IC4 (in der Signalleitung 170A des Ausgangskanals oder der Signalleitung 170B des Rückkanals) vorliegt. Genauer ist die ECU 110 in der Lage, die Unterbrechungsstelle zu identifizieren.
Ferner sendet die ECU 110 nach Identifizierung der Unterbrechungsverbindung einen Wiederherstellungsmodusbefehl, um IC bis IC3 in einen Wiederherstellungsmodus zu wechseln.
Die ECU 110 sendet den Wiederherstellungsmodusbefehl an IC1 bis IC3. Informationen, welche die Unterbrechungsstelle darstellen, sind im Wiederherstellungsmodusbefehl enthalten. Hier sind Informationen enthalten, die anzeigen, dass eine Unterbrechung in der Signalleitung 170 zwischen IC3 und IC4 vorliegt. Informationen, welche die Unterbrechungsstelle anzeigen, können beispielsweise in einer Region von mehreren Bits im Wiederherstellungsmodusbefehl gespeichert sein.
IC1 bis IC3 empfangen den Wiederherstellungsmodusbefehl und ändern den Modus in den Wiederherstellungsmodus. Auf Basis des Wiederherstellungsmodusbefehls erkennt IC3, dass er nun aufgrund der Tatsache, dass eine Unterbrechung zwischen IC3 und IC4 vorliegt, der am weitesten oben angeordnete IC geworden ist.
Wenn die ECU im Wiederherstellungsmodus einen Spannungsbestimmungsbefehl an IC1 bis IC3 sendet, wie in 8 dargestellt ist, dann senden IC1 bis IC3 Spannungsdaten an die ECU 110 in der Reihenfolge IC3, IC2 und IC1, wie von den Pfeilen F1, F2 und F3 dargestellt ist.
Wenn keine Unterbrechung vorliegt, kann jedes von den in 3 oder 4 dargestellten Übertragungsverfahren verwendet werden, aber jeder von den ICs, die im Wiederherstellungsmodus arbeiten, gibt Spannungsdaten an die Signalleitungen 170B des Rückkanals aus. Anders ausgedrückt senden die ICs im Wiederherstellungsmodus Spannungsdaten über die Signalleitungen 170B des Rückkanals an die ECU 110.
Wie oben beschrieben, identifiziert die Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform nach der Bestimmung, dass eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, die Unterbrechungsstelle im Testmodus und führt nach Identifizierung der Unterbrechungsstelle einen Spannungssteuerungsprozess nur unter Verwendung der ICs unterhalb der Unterbrechungsstelle (auf der Seite, die näher an der ECU 110 liegt) durch.
Auf diese Weise ist es gemäß der ersten Ausführungsform möglich, eine Batterieüberwachungsvorrichtung 100A und eine Batterieeinheit 100 zu schaffen, die in der Lage sind, eine Unterbrechungsstelle zu identifizieren und einen Wiederherstellungsprozess durchzuführen.
<Zweite Ausführungsform>
Die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform verwendet das in 3 dargestellte Spannungsdatenübertragungsverfahren als Vorbedingung.
Ferner unterscheidet sich die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform von der Batterieüberwachungsvorrichtung 100A gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass das Vorliegen oder Fehlen einer Unterbrechung in den Signalleitungen 170 von IC1 bis IC4 bestimmt wird, und dass dann, wenn eine Unterbrechung vorliegt, der IC von den ICs unterhalb der Unterbrechungsstelle, der am weitesten oben angeordnet ist, so geschaltet wird, dass er der oberste IC wird, und dass ein Wiederherstellungsmodus implementiert wird.
Die übrige Zusammensetzung ist der ersten Ausführungsform ähnlich, und daher sind ähnliche Bestandteile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und auf ihre Beschreibung wird hier verzichtet. Ferner wird in der zweiten Ausführungsform gegebenenfalls auch auf die Zeichnungen der ersten Ausführungsform Bezug genommen.
9 ist ein Diagramm, das den Inhalt des Steuerprozesses zeigt, der von den ICs der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. Der Steuerungsprozess ist eine Verarbeitung, die von allen ICs, IC1 bis IC4, durchgeführt wird. Hier werden IC1 bis IC4 nicht unterschieden und werden einfach als ”ICs” bezeichnet. Der Steuerungsprozess wird durch die Datenverarbeitungseinheit 160A (siehe 2B) in jeder IC ausgeführt.
Die IC startet die Verarbeitung (Start). Die Verarbeitung wird beispielsweise gestartet, wenn die Zündung in dem Fahrzeug, in dem die Batterieüberwachungsvorrichtung und die Batterieeinheit gemäß der zweiten Ausführungsform eingebaut sind, eingeschaltet wird. Es ist auch möglich, diese Verarbeitung durchzuführen, wenn die Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
Der IC bestimmt, ob ein Spannungsbestimmungsbefehl von unten empfangen worden ist oder nicht (Schritt S21). Dieser Prozess wird wiederholt ausgeführt, bis ein Spannungsbestimmungsbefehl vom weiter unten angeordneten IC empfangen worden ist.
Der am weitesten unten angeordnete IC, IC1, hat keinen IC, der unter ihm angeordnet ist, und daher kann IC1 in Schritt S21 bestimmen, ob er einen Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 empfangen hat oder nicht.
Wenn ein IC bestimmt, dass ein Spannungsbestimmungsbefehl von unten empfangen worden ist, dann überträgt der IC den Spannungsbestimmungsbefehl an den IC, der weiter oben angeordnet ist (Schritt S22).
Daraufhin bestimmt der IC, ob ein Spannungsbestimmungsbefehl von oben innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums empfangen worden ist oder nicht, nachdem der Spannungsbestimmungsbefehl an den IC übertragen worden ist, der weiter oben angeordnet ist (Schritt S23). Genauer bestimmt der IC nach der Übertragung des Spannungsbestimmungsbefehls an den weiter oben angeordneten IC über die Signalleitung 170A auf der Seite des Ausgangskanals, ob ein Spannungsbestimmungsbefehl vom weiter oben angeordneten IC über die Signalleitung 170B auf der Seite des Rückkanals zurückgekommen ist oder nicht. Der Prozess wird ausgeführt, um zu bestimmen, ob eine Unterbrechung auf der Seite oberhalb der entsprechenden IC vorliegt oder nicht.
Wenn der IC bestimmt, dass ein Spannungsbestimmungsbefehl von oben innerhalb des vorgegebenen Zeitraums empfangen worden ist (S23: JA), dann überträgt er den Spannungsbestimmungsbefehl auf die untere Seite (Schritt S24).
Dann bestimmt jeder IC, ob er selbst an der Reihe ist oder nicht (Schritt S25). Hier sollte jeder IC beispielsweise auf die folgende Weise bestimmen, ob er selber an der Reihe ist oder nicht.
Der IC1 in der untersten Position hat keinen IC, der unter ihm angeordnet ist, und sollte daher bestimmen, dass er an der Reihe ist, wenn IC1 noch keine Spannungsdaten nach oben übertragen hat.
Ferner sollten IC2 bis IC4 jeweils auf Basis dessen, ob Spannungsdaten vom IC, der eine Stufe vorher kommt (der um eine Position weiter unten angeordnet ist), übertragen worden sind oder nicht, bestimmen, dass sie selbst an der Reihe sind.
Nach der Bestimmung, dass er selbst an der Reihe ist (S25: JA), erzeugt der IC Spannungsdaten und sendet diese Daten an die weiter oben angeordnete IC über die Signalleitung 170A des Ausgangskanals (Schritt S26).
In Schritt S26 kann eine Zusammensetzung übernommen werden, durch welche die ICs die Spannungsdaten nacheinander senden, nachdem sie eine vorgegebene Wartezeit gewartet haben. Durch die Übernahme dieser Zusammensetzung ist es möglich, die Zeiten, zu denen die Spannungsdaten von IC1 bis IC4 gesendet werden, zu verwalten, und die Spannungsdaten können mit gleichmäßigen Abständen gesendet werden.
Darüber hinaus werden, wenn ein IC bestimmt, dass er nicht an der Reihe ist (S25: NEIN), die Spannungsdaten, die vom IC, der weiter unten angeordnet ist, über die Signalleitung 170A des Ausgangskanals übertragen werden, über die Signalleitung 170A des Ausgangskanals an den IC übertragen, der weiter oben angeordnet ist (Schritt S27).
Die ICs können auch nacheinander Spannungsdaten senden und übertragen, ohne den Bestimmungsprozess der Schritte S25 bis S27 durchzuführen.
Wenn die Verarbeitung in Schritt S26 oder S27 abgeschlossen ist, überträgt der IC die Spannungsdaten, die vom weiter oben angeordneten IC über die Signalleitung 170B des Rückkanals übertragen werden, über die Signalleitung 170B des Ausgangskanals an den weiter unten angeordneten IC (Schritt S28).
Da IC1 der IC in der untersten Position ist und keinen IC hat, der unter ihm angeordnet ist, sollte IC1 dann in Schritt S27 Spannungsdaten an die ECU 110 übertragen, die vom IC übertragen worden sind, der weiter oben angeordnet ist.
Der Ablauf der Steuerungsverarbeitung gemäß den obigen Schritten S21 bis S28 stellt normale Operationen dar, wenn keine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt.
Wenn ferner der IC in Schritt S23 bestimmt, dass kein Spannungsbestimmungsbefehl von oben innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums empfangen worden ist, nachdem der Spannungsbestimmungsbefehl an den weiter oben angeordneten IC übertragen worden ist (Schritt S23: NEIN), dann bestimmt der IC, dass eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 oberhalb von ihm vorliegt (Schritt S30).
Wenn der Spannungsbestimmungsbefehl, der an den weiter oben angeordneten IC über die Signalleitung 170A des Ausgangskanals übertragen worden ist, nicht über die Signalleitung 17B des Rückkanals an den betreffenden IC zurückgeschickt wird, dann wird in Schritt S22 in Betracht gezogen, dass eine Unterbrechung entweder in den Signalleitungen 170A des Ausgangskanals oder den Signalleitungen 170B des Rückkanals oberhalb vom IC vorliegt.
Nach Erkennen einer Unterbrechung ändert der IC die Richtung der Antwortsendung in abwärts und sendet eine Antwort, nachdem er eine vorgegebene Wartezeit abgewartet hat (Schritt S31). Hier bedeutet Änderung der Richtung der Antwortsendung in abwärts ein Senden der Spannungsdaten, die von der betreffenden IC erzeugt werden, zur ECU 110 durch abwärts Senden über die Signalleitung 170B des Rückkanals.
Ferner ist die Wartezeit in jedem von den ICs, IC1 bis IC4, unterschiedlich. Der Grund dafür ist, dass die Signalleitungen 170A des Ausgangskanals der Signalleitungen 170B des Rückkanals oberhalb des IC für jeden von IC1 bis IC4 eine andere Länge aufweisen. Ferner wird für jeden von den IC1 bis IC4 die Anzahl der ICs, die oberhalb vom betreffenden IC angeordnet sind, umso größer, je niedriger die Position des IC ist, und daher ist es notwendig, die Verarbeitungszeit in den ICs, die auf der oberen Seite angeordnet sind, zu berücksichtigen.
Infolgedessen sollten die Wartezeiten in IC1 bis IC4 jeweils unter Berücksichtigung der Länge der Signalleitungen 170A des Ausgangskanals und der Signalleitungen 170B des Rückkanals oberhalb von des betreffenden IC und der Anzahl der ICs, die auf der oberen Seite vom betreffenden IC angeordnet sind, eingestellt werden.
Daher ist die Wartezeit von IC1 am längsten und die Wartezeit von IC4 ist am kürzesten.
Der IC bestimmt, ob während der Wartezeit Spannungsdaten von oben gesendet worden sind (Schritt S32). Dies geschieht, um zu bestimmen, ob ein oberer IC zwischen dem betreffenden IC und der Unterbrechungsstelle angeordnet ist.
Wenn der IC bestimmt, dass während der Wartezeit keine Spannungsdaten von oben übertragen worden sind (S32: NEIN), dann erkennt der IC, dass er selbst der IC an der obersten Position ist (im Wiederherstellungsmodus) (Schritt S33). Der Grund dafür ist, dass zur Implementierung des Wiederherstellungsmodus von den ICs, die unterhalb der Unterbrechungsstelle angeordnet sind, der IC, der am nächsten an der Unterbrechungsstelle angeordnet ist, als oberster IC im Wiederherstellungsmodus eingestellt wird. Wenn der IC die Verarbeitung in Schritt S33 beendet hat, schreitet der IC im Ablauf zu Schritt S34 voran.
Wenn der IC bestimmt hat, dass während der Wartezeit Spannungsdaten von oben übertragen worden sind (Schritt S32: JA), dann schreitet der IC im Ablauf zu Schritt S34 fort.
Der IC bestimmt, ob ein Spannungsbestimmungsbefehl von der unteren Seite her empfangen worden ist oder nicht (Schritt S34). Dies geschieht, um im Wiederherstellungsmodus einen Spannungsbestimmungsbefehl nach oben zu übertragen. Die Verarbeitung in Schritt S34 wird wiederholt, bis bestimmt wird, dass ein Spannungsbestimmungsbefehl von unten empfangen worden ist.
Der IC überträgt den Spannungsbestimmungsbefehl, der von unten empfangen wird, nach oben (Schritt S35). Der Spannungsbestimmungsbefehl, der auf diese Weise zur oberen Seite übertragen wird, wird nicht über die Unterbrechungsstelle hinaus übertragen.
Der IC bestimmt, ob er selbst an der Reihe ist oder nicht (Schritt S36). Hier sollte jeder IC beispielsweise auf die folgende Weise bestimmen, ob er selber an der Reihe ist oder nicht.
Der IC in der obersten Position bestimmt im Wiederherstellungsmodus, dass er selbst an der Reihe ist, wenn dieser IC noch keine Spannungsdaten nach unten übertragen hat.
Ferner bestimmen die ICs, die unterhalb des IC angeordnet sind, der in der obersten Position angeordnet ist, im Wiederherstellungsmodus jeweils, dass sie selbst an der Reihe sind, auf Basis dessen, ob Spannungsdaten von dem IC eine Stufe zuvor (um eine Position weiter oben) nach unten übertragen worden sind oder nicht.
Nach der Bestimmung, dass er an der Reihe ist (S36: JA), erzeugt der IC Spannungsdaten und sendet diese Daten an den weiter unten angeordneten IC über die Signalleitung 170B des Ausgangskanals (Schritt S37).
Wenn jeder IC so aufgebaut ist, dass er Spannungsdaten nacheinander nach Abwarten einer vorgegebenen Wartezeit in Schritt 26 sendet, dann kann in Schritt S37 der IC in der obersten Position im Wiederherstellungsmodus die Wartezeit ab dem Empfang des Spannungsbestimmungsbefehls bis zum Senden der Spannungsdaten auf null einstellen.
Wenn der IC ferner bestimmt, dass er nicht an der Reihe ist (S36: NEIN), dann überträgt der IC die Spannungsdaten, die vom weiter oben angeordneten IC über die Signalleitung 170B des Rückkanals übertragen werden, über die Signalleitung 170B des Rückkanals an den weiter unten angeordneten IC (Schritt S38).
Die ICs können auch nacheinander Spannungsdaten senden und übertragen, ohne den Bestimmungsprozess der Schritte S36 bis S38 durchzuführen.
Wie oben beschrieben, entspricht die Verarbeitung von Schritt S30 bis S38, die von der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird, dem Testmodus und dem Wiederherstellungsmodus der ersten Ausführungsform.
Wie oben beschrieben, identifiziert die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform die Unterbrechungsstelle im Testmodus, wenn die ICs bestimmen, dass eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, und führt nach Identifizierung der Unterbrechungsstelle im Testmodus einen Spannungssteuerungsprozess nur unter Verwendung der ICs unterhalb von der Unterbrechungsstelle (auf der Seite, die näher an der ECU 110 liegt) durch.
Auf diese Weise ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit zu schaffen, die in der Lage sind, eine Unterbrechungsstelle zu identifizieren und einen Wiederherstellungsprozess in den ICs durchzuführen.
Die ECU 110 führt eine Unterbrechungsbestimmung durch und tritt in den Ausfallsicherungsmodus ein. Die ECU kann die Spannung der Stapel 120 und 130 bestimmen und kann auch die Zellenspannung eines Abschnitts bestimmen, in dem eine Unterbrechung vorliegt.
Wenn beispielsweise eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170B des Rückkanals zwischen IC4 und IC3 vorliegt (siehe 2A und 2B), dann wird, wie in 5 dargestellt, ein Spannungsbestimmungsbefehl von der ECU 110 über die Signalleitungen 170 zu IC1 bis IC4, dem Pfeil A folgend, von oben nach unten in 5 übertragen.
Demgemäß übertragen IC1 bis IC3 nacheinander ihre eigenen Spannungsdaten über die Signalleitungen 170A des Ausgangskanals zu den ICs, die oberhalb von ihnen angeordnet sind. Ferner gibt IC4 die Spannungsdaten für IC4 an die Signalleitung 170B des Rückkanals aus, um diese Spannungsdaten an IC3 zu übertragen.
In diesem Fall können, da eine Unterbrechung in der Signalleitung 170B des Rückkanals zwischen IC4 und IC3 vorliegt (siehe 2A und 2B), von der Signalleitung 170B des Rückkanals keine Daten von IC4 auf IC3 übertragen werden, und der Spannungsbestimmungsbefehl, der vom Pfeil A angegeben wird, und die Spannungsdaten für IC1 bis IC4, die von Pfeilen B1 bis B4 angegeben werden, können von IC4 bis IC3 nicht über die Signalleitung 170B des Rückkanals übertragen werden.
In 5 zeigen der Spannungsbestimmungsbefehl und die Spannungsdaten, die von den gepunkteten Linien angeben sind, den Abschnitt an, der wegen der Unterbrechung zwischen IC4 und IC3 in der Signalleitung 170B des Rückkanals nicht übertragen wird.
Wenn eine Unterbrechung dieser Art vorliegt, kehrt der Spannungsbestimmungsbefehl nicht zur ECU 110 zurück. Ferner erreichen auch die Spannungsdaten für IC1 bis IC4 die ECU 110 nicht.
Wenn eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170B des Rückkanals zwischen IC4 und IC3 vorliegt (siehe 2A und 2B) und die ECU 110 einen Spannungsbestimmungsbefehl, der von einem Pfeil E angegeben ist, an IC1 bis IC3 sendet, wie in 8 dargestellt, dann senden IC1 bis IC3 Spannungsdaten an die ECU 110 in der Reihenfolge IC3, IC2 und IC1, wie von den Pfeilen F1, F2 und F3 dargestellt ist.
Dies entspricht der Erkenntnis durch IC3 im Wiederherstellungsmodus, dass er der IC in der obersten Position ist, und dem Senden der Spannungsdaten nach unten, wodurch IC2 und IC1 nacheinander Spannungsdaten zur unteren Seite übertragen.
Wie oben beschrieben, bestimmt der IC gemäß der Batterieüberwachungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform, dass eine Unterbrechung vorliegt, wenn eine Unterbrechung in den Signalleitungen 170 vorliegt, und ändert den Modus in den Wiederherstellungsmodus.
Daraufhin erkennt von den ICs unterhalb der Unterbrechungsstelle der IC in der obersten Position im Wiederherstellungsmodus, dass er der oberste IC ist, und sendet die Spannungsdaten an die ECU 110. Ferner folgen die ICs unterhalb des obersten IC im Wiederherstellungsmodus der Operation des obersten IC im Wiederherstellungsmodus und senden Spannungsdaten an die ECU 110.
Auf diese Weise ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, eine Batterieüberwachungsvorrichtung und eine Batterieeinheit zu schaffen, die in der Lage sind, das Vorliegen oder Fehlen einer Unterbrechung in den Signalleitungen 170 auf der IC-Seite zu bestimmen und eine Wiederherstellungsmodus zu implementieren.
Vorstehend wurde eine Beschreibung in Bezug auf einen Modus gegeben, in dem die Stapel 120 und 130 jeweils vier IC-Chips 160 (IC1 bis IC4) aufweisen, aber es ist auch möglich, dass eine größere Anzahl von IC-Chips in einem Stapel (120 und 130) enthalten ist. Ferner kann die Anzahl der IC-Chips 160, die in einem Stapel (120 und 130) enthalten ist, drei oder weniger sein.
Vorstehend wurden die Batterieüberwachungsvorrichtung und die Batterieeinheit gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung beschrieben, aber die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die oben konkret offenbart worden sind, und können auf verschiedene Weise modifiziert oder geändert werden, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012-161182 A [0003]

Claims

Batterieüberwachungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine erste Steuereinheit (110), die außerhalb einer Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet ist, die jeweils Batteriezellen aufweisen; eine Mehrzahl von Steuereinheiten (160), die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Spannungsdaten, die die bestimmte Spannung darstellen, ausgeben; und eine Signalleitung (170), die die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System bzw. Verkettungs- bzw. Reihenschaltungssystem verbinden, wobei die zweiten Steuereinheiten (160) ein Datensignal, das von der ersten Steuereinheit (110) gesendet wird, empfangen und ein Antwortsignal, das auf das Datensignal antwortet, über die Signalleitung (170) senden, und die erste Steuereinheit (110) bestimmt, dass die Signalleitung (170) unterbrochen ist, wenn das Antwortsignal nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Senden des Datensignals über die Signalleitung (170) an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) über die Signalleitung (170) empfangen wird.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Steuereinheit (110) einen Testmodusbefehl zum Einstellen der zweiten Steuereinheiten (160) auf einen Testmodus über die Signalleitung (170) an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) sendet, wenn die erste Steuereinheit (110) bestimmt, dass die Signalleitung (170) unterbrochen ist.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei zumindest eine von der Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) im Testmodus über einen Rückkanal der Signalleitung (170) auf eine Anfrage von der ersten Steuereinheit (110) antwortet.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei von der Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160), wenn eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) vorhanden ist, die den Testmodusbefehl von der ersten Steuereinheit (110) über die Signalleitung (170) empfangen hat, die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten, die den Testmodusbefehl empfangen haben, jeweils über einen Rückkanal der Signalleitung (170) antworten, nachdem jeweils unterschiedliche Wartezeiten vergangen sind.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Steuereinheit (110) eine Unterbrechungsstelle in der Signalleitung (170) auf Basis der Antwort identifiziert, die während des Testmodus von der zweiten Steuereinheit (160) her empfangen worden ist.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die erste Steuereinheit (110) einen Wiederherstellungsmodusbefehl zum Einstellen der zweiten Steuereinheiten (160) auf einen Wiederherstellungsmodus sendet, nachdem die Unterbrechungsstelle identifiziert worden ist.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Wiederherstellungsmodusbefehl Informationen enthält, die die Unterbrechungsstelle darstellen.
Batterieeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Mehrzahl von Batteriestapeln (120, 130), die Batteriezellen enthalten; eine erste Steuereinheit (110), die außerhalb der Batteriestapel angeordnet ist; eine Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160), die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln (120, 130) angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Ausgangsspannungsdaten, die die bestimmte Spannung darstellen, ausgeben; und eine Daisy-Chain, die die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) mit der ersten Steuereinheit (110) verbindet, wobei die erste Steuereinheit (110) bestimmt, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain vorliegt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Senden von Sendedaten an die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) über die Daisy-Chain keine Antwort von der Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) über die Daisy-Chain kommt.
Batterieüberwachungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine erste Steuereinheit (110), die außerhalb einer Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet ist, die jeweils Batteriezellen aufweisen; eine Mehrzahl von Steuereinheiten (160), die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Spannungsdaten, die die bestimmte Spannung darstellen, ausgeben; und eine Kommunikationsleitung (170), die die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System verbinden, wobei die zweiten Steuereinheiten (160) nach Empfangen eines Datensignals, das von der ersten Steuereinheit (110) über die Kommunikationsleitung (170) gesendet wird, das Datensignal über die Kommunikationsleitung (170) übertragen und außerdem bestimmen, dass die Kommunikationsleitung (170) unterbrochen ist, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Übertragen des Datensignals über eine Kommunikationsleitung (170A), die einem Ausgangskanal der Daisy-Chain entspricht, kein Signal über eine Kommunikationsleitung (170B) empfangen wird, die einem Rückkanal der Daisy-Chain entspricht.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweiten Steuereinheiten (160), die bestimmt haben, dass eine Unterbrechung der Daisy-Chain vorliegt, eine Anfrage von der ersten Steuereinheit (110) über einen Rückkanal der Daisy-Chain beantworten, wenn sie auf die Anfrage antworten.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweiten Steuereinheiten (160), die bestimmt haben, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain vorliegt, über den Rückkanal der Daisy-Chain antworten, nachdem jeweils unterschiedliche Wartezeiten, die den zweiten Steuereinheiten (160) zuvor zugewiesen sind, abgelaufen sind.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine zweite Steuereinheit (160) bestimmt, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain zwischen dieser zweiten Steuereinheit und einer anderen zweiten Steuereinheit (160) vorliegt, die weiter weg von der ersten Steuereinheit (110) liegt als die zweite Steuereinheit, wenn von der anderen zweiten Steuereinheit (160), die weiter weg liegt von der ersten Steuereinheit (110) als die zweite Steuereinheit, über den Rückkanal der Daisy-Chain keine Antwort empfangen wird, nachdem die Wartezeit abgelaufen ist.
Batterieüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die zweite Steuereinheit (160), die bestimmt hat, dass eine Unterbrechung in der Daisy-Chain zwischen dieser zweiten Steuereinheit (160) und einer anderen, von der ersten Steuereinheit (110) weiter entfernten zweiten Steuereinheit (160) vorliegt, eine Wartezeit für eine Antwort an die erste Steuereinheit (110) nach dieser Bestimmung auf null einstellt.
Batterieeinheit, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: eine Mehrzahl von Batteriestapeln (120, 130), die Batteriezellen enthalten; eine erste Steuereinheit (110), die außerhalb der Batteriestapel angeordnet ist; eine Mehrzahl von Steuereinheiten (160), die jeweils in der Mehrzahl von Batteriestapeln angeordnet sind, wobei die zweiten Steuereinheiten eine Ausgangsspannung der Batteriezellen bestimmen und Spannungsdaten, die die bestimmte Spannung darstellen, ausgeben; und eine Kommunikationsleitung (170), die die Mehrzahl von zweiten Steuereinheiten (160) und die erste Steuereinheit in einem Daisy-Chain-System verbindet, wobei die zweiten Steuereinheiten (160) nach Empfangen eines Datensignals, das von der ersten Steuereinheit (110) über die Kommunikationsleitung (170) gesendet wird, das Datensignal über die Kommunikationsleitung (170) übertragen und außerdem bestimmen, dass die Kommunikationsleitung (170) unterbrochen ist, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne nach Übertragen des Datensignals über eine Kommunikationsleitung (170A), die einem Ausgangskanal der Daisy-Chain entspricht, kein Signal über eine Kommunikationsleitung (170B) empfangen wird, die einem Rückkanal der Daisy-Chain entspricht.