DE112017005535T5 - Fahrzeugbatterie-überwachungsvorrichtung undfahrzeugbatterie-überwachungssystem - Google Patents

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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

Eine Überwachung von Fahrzeugbatterien wird mit einer Ausbildung realisiert, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen besser gesendet werden können. Eine Batterieüberwachungsvorrichtung (30) weist auf: eine Erfassungseinheit (50), die zum Erfassen einer Spannung an einer vorbestimmten Stelle einer in einem Fahrzeug eingebauten Batterie (10) und/oder einer Temperatur der Batterie (10) ausgebildet ist; und eine drahtlose Kommunikationseinheit (60), die zum drahtlosen Senden von Erfassungsinformationen ausgebildet ist, welche die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie (10) auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit (50) angeben, wobei die Erfassungsinformationen drahtlos mindestens an ein Relais (90) gesendet werden, das eine Funktion zum Weiterleiten von Informationen und drahtlosen Senden derselben an eine Batterie-ECU (20) (externe Vorrichtung) hat.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung und ein Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem.
  • Stand der Technik
  • Herkömmlicherweise wird eine Technik vorgesehen, um mehrere Zellen, die eine Batterie bilden, mithilfe einer Batterieüberwachungsvorrichtung zu überwachen. Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 eine Batterieüberwachungsvorrichtung, die mit Satelliten-Substraten (Leiterplatten) ausgestattet ist, die jeweils zusammengesetzten Batterien entsprechen, wobei jedes Satelliten-Substrat mit einer Überwachungs-IC zum Überwachen von Spannungen über die Zellen der entsprechenden zusammengesetzten Batterie ausgestattet ist. Außerdem sind die Satelliten-Substrate über einen Kopplungsdraht miteinander verbunden, und eins der Satelliten-Substrate ist über einen Verbindungsdraht mit einem Hauptsubstrat verbunden.
  • Liste zitierter Druckschriften
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1: JP 2015-79585A
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Da jedoch für die in Patentdokument 1 offenbarte Batterieüberwachungsvorrichtung der Kopplungsdraht, der die Satelliten-Substrate miteinander koppelt, und der Verbindungsdraht erforderlich sind, der das Satelliten-Substrat und das Hauptsubstrat verkoppelt, ist das Ergebnis eine erhöhte Zahl Drähte, was zu dem Problem einer schweren und großen Batterieüberwachungsvorrichtung schwer und führen kann. Zudem besteht auch das Problem, dass durch die erhöhte Zahl Drähte die Verdrahtungskonstruktion kompliziert wird.
  • Als Verfahren zur Lösung der genannten Probleme ist der Erfinder der vorliegenden Anmeldung zu einer Ausbildung gelangt, bei der durch eine Batterieüberwachungsvorrichtung erzeugte Informationen über drahtlose Kommunikation nach außen gesendet werden. Gemäß dieser Ausbildung ist die Realisierung einer Batterieüberwachungsvorrichtung oder eines Batterieüberwachungssystems möglich, bei der beziehungsweise dem die Zahl der Drähte reduziert sein kann.
  • Wenn durch die Batterieüberwachungsvorrichtung erzeugte Informationen auf diese Weise über drahtlose Kommunikation nach außen gesendet werden, kann es jedoch Fälle geben, in denen eine gute Durchführung der drahtlose Kommunikation unwahrscheinlich ist, etwa einen Fall, in dem eine Vorrichtung, an die die Information zu senden sind, weit entfernt liegt, oder einen Fall, in dem sich ein Hindernis auf dem Weg zu der Vorrichtung befindet, an die die Informationen zu senden sind.
  • Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der obigen Umstände, und eine Aufgabe derselben ist die Schaffung einer Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung oder eines Fahrzeugbatterie-Überwachungssystems, bei der beziehungsweise dem die Zahl der Drähte reduziert sein kann und mit der beziehungsweise dem Informationen besser gesendet werden können.
  • Lösung der Aufgabe
  • Gemäß einer ersten Erfindung weist eine Batterieüberwachungsvorrichtung auf:
    • eine Erfassungseinheit, die zum Erfassen einer Spannung an einer vorbestimmten Stelle einer in einem Fahrzeug eingebauten Batterie und/oder einer Temperatur der Batterie ausgebildet ist; und
    • eine drahtlose Kommunikationseinheit, die zum drahtlosen Senden von Erfassungsinformationen ausgebildet ist, welche die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit angeben, wobei die Erfassungsinformationen mindestens an ein Relais gesendet werden, das eine Funktion zum Weiterleiten und drahtlosen Senden von Informationen an eine externe Vorrichtung hat.
  • Gemäß einer zweiten Erfindung weist ein Batterieüberwachungssystem auf
    • eine Batterieüberwachungsvorrichtung, ausgestattet mit einer Erfassungseinheit, die zum Erfassen einer Spannung an einer vorbestimmten Stelle einer in einem Fahrzeug eingebauten Batterie und/oder einer Temperatur der Batterie ausgebildet ist, und einer drahtlosen Kommunikationseinheit, die zum drahtlosen Senden von Erfassungsinformationen ausgebildet ist, welche die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit angeben; und
    • ein Relais, ausgestattet mit einer Empfangseinheit, die zum Empfangen der aus der drahtlosen Kommunikationseinheit der Batterieüberwachungsvorrichtung gesendeten Erfassungsinformationen ausgebildet ist, und einer Sendeeinheit, die zum drahtlosen Senden der durch die Empfangseinheit empfangenen Erfassungsinformationen an eine externe Vorrichtung ausgebildet ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Da Erfassungsinformationen (Informationen, die eine Spannung und/oder eine Temperatur der Batterie angeben), die auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit gewonnen sind, über drahtlose Kommunikation gesendet werden können, ist gemäß der ersten und der zweiten Erfindung eine wirksame Reduzierung der Zahl der Drähte möglich. Des Weiteren können, wenn die Erfassungsinformationen an die externe Vorrichtung gesendet werden, die Erfassungsinformationen mindestens durch das Relais weitergeleitet werden und dann an die externe Vorrichtung gesendet werden, und somit können die Informationen besser gesendet werden, sofern die externe Vorrichtung an einer Stelle angeordnet ist, an der drahtloses Senden aus dem Relais möglich ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockschaubild, das schematisch ein Beispiel für ein bordeigenes Stromversorgungssystem illustriert, das mit einem Batterieüberwachungssystem gemäß Ausführungsform 1 ausgestattet ist.
    • 2 ist ein Blockschaubild, das spezifisch das Batterieüberwachungssystem nach Ausführungsform 1 und eine Batterie illustriert.
    • 3(A) ist eine Planansicht, die vereinfacht und teilweise eine Ausbildung illustriert, bei der eine Batterieüberwachungsvorrichtung nach Ausführungsform 1 an der Batterie angebracht ist, und 3(B) ist eine Vorderansicht derselben.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Steuerungsablauf illustriert, den eine Batterie-ECU ausführt.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für einen Steuerungsablauf illustriert, den die Batterieüberwachungsvorrichtung ausführt.
    • 6 ist ein Schaubild, das schematisch eine Ausbildung illustriert, bei der das Batterieüberwachungssystem nach Ausführungsform 1 zusammen mit der Batterie in einem Metallgehäuse untergebracht ist.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • Die Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Erfindung kann ferner eine Steuereinheit aufweisen, die zur Durchführung von Steuerung ausgebildet ist, welche einer von außen gegebenen Anweisung entspricht. Wenn aus einer außerhalb der Batterieüberwachungsvorrichtung und des Relais vorgesehenen externen Vorrichtung an das Relais gesendete Anweisungsinformationen drahtlos aus dem Relais gesendet werden, kann die drahtlose Kommunikationseinheit zum Empfang dieser Anweisungsinformationen funktionsfähig sein. Wenn die Anweisungsinformationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, kann die Steuereinheit dazu funktionsfähig sein, Steuerung durchzuführen, die den Anweisungsinformationen entspricht.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung einer Batterieüberwachungsvorrichtung möglich, die Steuerung durchführen kann, welche einer aus einer externen Vorrichtung gegebenen Anweisung entspricht, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Wenn aus der externen Vorrichtung an das Relais gesendete und dann drahtlos aus dem Relais gesendete, vorbestimmte Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, kann bei der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Erfindung die Steuereinheit dazu funktionsfähig sein, zu bewirken, dass die drahtlose Kommunikationseinheit die Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie angeben, drahtlos an das Relais sendet.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung einer Batterieüberwachungsvorrichtung möglich, die Informationen, die sie selbst erfasst hat (Erfassungsinformationen, die eine Spannung und/oder eine Temperatur einer Batterie angeben) an eine externe Vorrichtung entsprechend einer Anweisung aus der externen Vorrichtung senden kann, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Bei der Batterieüberwachungsvorrichtung gemäß der ersten Erfindung kann die Erfassungseinheit dazu funktionsfähig sein, mit Bezug auf die Batterie, in der mehrere Batteriezellen miteinander verbunden sind, Spannungsinformationen zu erfassen, die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen spezifizieren. Wenn aus der externen Vorrichtung an das Relais gesendete und dann drahtlos aus dem Relais gesendete, vorbestimmte Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, kann die Steuereinheit ein Laden oder Entladen der Batteriezellen, so dass die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen angeglichen werden, auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheit bewirken.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung einer Batterieüberwachungsvorrichtung möglich, die eine Zellenausgleichssteuerung zum Angleichen von Zwischenklemmenspannungen mehrerer Batteriezellen entsprechend einer Anweisung durchführen kann, die aus einer externen Vorrichtung gegeben ist, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Bei dem Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung kann die Empfangseinheit des Relais, wenn vorbestimmte Anweisungsinformationen drahtlos aus der externen Vorrichtung gesendet werden, zum Empfang dieser Anweisungsinformationen funktionsfähig sein. Die Sendeeinheit des Relais kann zum drahtlosen Senden der Anweisungsinformationen beim Empfang der Anweisungsinformationen durch die Empfangseinheit funktionsfähig sein. Die Batterieüberwachungsvorrichtung kann eine Steuereinheit aufweisen, die zum Durchführen von Steuerung ausgebildet ist, welche einer von außen gegebenen Anweisung entspricht. Die drahtlose Kommunikationseinheit kann dazu funktionsfähig sein, die Anweisungsinformationen zu empfangen, wenn die Anweisungsinformationen drahtlos aus der Sendeeinheit gesendet werden. Die Steuereinheit kann dazu funktionsfähig sein, beim Empfang der Anweisungsinformationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit Steuerung durchzuführen, die den Anweisungsinformationen entspricht.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Batterieüberwachungssystems möglich, bei dem die Batterieüberwachungsvorrichtung Steuerung durchführen kann, die einer Anweisung aus einer externen Vorrichtung entspricht, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Bei dem Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung kann die Empfangseinheit des Relais dazu funktionsfähig sein, wenn vorbestimmte Benachrichtigungsanweisungs-Informationen drahtlos aus der externen Vorrichtung gesendet werden, diese Benachrichtigungsanweisungs-Informationen zu empfangen. Die Sendeeinheit des Relais kann dazu funktionsfähig sein, beim Empfang der Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die Empfangseinheit drahtlos die Benachrichtigungsanweisungs-Informationen zu senden. Wenn Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, kann die Steuereinheit bewirken, dass die drahtlose Kommunikationseinheit die Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie angeben, drahtlos an das Relais sendet.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Batterieüberwachungssystems möglich, bei dem durch die Batterieüberwachungsvorrichtung erfasste Informationen (Erfassungsinformationen, die eine Spannung und/oder eine Temperatur einer Batterie angeben) an eine externe Vorrichtung entsprechend einer Anweisung aus der externen Vorrichtung gesendet werden können, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Bei dem Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung kann die Empfangseinheit des Relais dazu funktionsfähig sein, wenn aus der externen Vorrichtung vorbestimmte Zellenausgleichsanweisungs-Informationen drahtlos gesendet werden, diese Zellenausgleichsanweisungs-Informationen zu empfangen. Die Sendeeinheit des Relais kann dazu funktionsfähig sein, beim Empfang der Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die Empfangseinheit drahtlos die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen zu senden. Die Erfassungseinheit kann mit Bezug auf die Batterie, in der mehrere Batteriezellen miteinander verbunden sind, Spannungsinformationen erfassen, die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen spezifizieren. Wenn die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, kann die Steuereinheit ein Laden oder Entladen der Batteriezellen, so dass die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen angeglichen werden, auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheit bewirken.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Batterieüberwachungssystems möglich, bei dem die Batterieüberwachungsvorrichtung Zellenausgleichssteuerung durchführen kann, um Zwischenklemmenspannungen mehrerer Batteriezellen entsprechend einer Anweisung aus einer externen Vorrichtung anzugleichen, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Bei dem Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung kann zwischen der Batterieüberwachungsvorrichtung und der externen Vorrichtung ein Hindernisabschnitt angeordnet sein, der ein Metallmaterial enthält. Außerdem kann das Relais in einem solchen Positionsverhältnis angeordnet sein, dass der Hindernisabschnitt sich nicht zwischen der Batterieüberwachungsvorrichtung und dem Relais befindet und der Hindernisabschnitt sich nicht zwischen der externen Vorrichtung und dem Relais befindet.
  • Mit dieser Maßnahme ist drahtlose Kommunikation gut in einer Umgebung durchführbar, in der die Behinderung eines drahtlosen Kommunikationsmediums wahrscheinlich ist, wenn ein drahtloses Senden direkt aus der Batterieüberwachungsvorrichtung an die externe Vorrichtung durchgeführt wird.
  • Bei dem Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung können die Batterieüberwachungsvorrichtung und das Relais in einem Metallgehäuse angeordnet sein, in dem die Batterie und die externe Vorrichtung untergebracht sind.
  • Mit dieser Maßnahme kann ein Metallgehäuse verwendet werden, um Stöße von außen, Störungen durch äußere Funkwellen oder dergleichen zu verhindern, und in dem Metallgehäuse wird die Zahl der Drähte verlässlich reduziert, und eine gute Durchführung der Kommunikation zwischen der Batterieüberwachungsvorrichtung und der externen Vorrichtung ist wahrscheinlich.
  • Das Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung kann mehrere Batterieüberwachungsvorrichtungen aufweisen. Das Relais kann zum Empfangen von drahtlos aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen gesendeten Informationseinheiten und zum drahtlosen Senden der empfangenen Informationseinheiten an die externe Vorrichtung funktionsfähig sein.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Systems möglich, bei dem mehrere Batterieüberwachungsvorrichtungen mit einer gemeinsamen externen Vorrichtung kommunizieren können, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Wenn mehrere Batterieüberwachungsvorrichtungen verteilt angeordnet sind und Drähte so vorgesehen sind, dass Kommunikation zwischen den jeweiligen Batterieüberwachungsvorrichtungen und der externen Vorrichtung möglich ist, ist insbesondere die größere Zahl Drähte erforderlich und somit eine Erhöhung von Größe und Gewicht unvermeidlich. Dagegen ist gemäß der oben beschriebenen Ausbildung, wenn die Batterieüberwachungsvorrichtungen mit der gemeinsamen externen Vorrichtung kommunizieren, eine beträchtliche Reduzierung der Zahl der Drähte möglich, und somit können größere Wirkungen einer Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht werden.
  • Das Batterieüberwachungssystem gemäß der zweiten Erfindung kann die externe Vorrichtung aufweisen.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Batterieüberwachungssystems möglich, bei dem die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können, wobei die externe Vorrichtung darin enthalten ist.
  • Ausführungsform 1
  • Im Folgenden wird Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Zunächst wird ein Fahrzeug-Stromversorgungssystem 100, das ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, im Überblick beschrieben.
  • 1 zeigt das Fahrzeug-Stromversorgungssystem 100 vereinfacht. Das in 1 gezeigte Fahrzeug-Stromversorgungssystem 100 ist ausgestattet mit einer Batterie 10, einem Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem 1 (im Folgenden auch als „Batterieüberwachungssystem 1“ bezeichnet), das die Batterie 10 überwacht, und einer Energieverwaltungs-ECU 120 (elektrischen Steuereinheit), die mit dem Batterieüberwachungssystem 1 kommunizieren kann.
  • Die Batterie 10 ist beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, die durch mehrere Batteriezellen 12 gebildet ist, und wird beispielsweise als Energiequelle verwendet, die elektrische Energie ausgibt, um eine elektromotorische Antriebsvorrichtung (wie etwa einen Motor) eines Fahrzeugs wie etwa eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs (EV) anzutreiben. Die Batterie 10 wird von einer nicht gezeigten Energieerzeugungseinheit geladen, die in dem Fahrzeug eingebaut ist.
  • Die Batterie 10 hat eine Ausbildung, bei der mehrere als Lithium-Ionen-Batterien ausgebildete Batteriezellen 12 in Reihe geschaltet sind, um eine zusammengesetzte Batterie 11 zu bilden, und eine vorbestimmte Zahl zusammengesetzter Batterien 11 in Reihe geschaltet ist, um einen Stapel 10A zu bilden, wobei der Stapel 10A in einem Behälter untergebracht ist. Außerdem sind mehrere so ausgebildete Stapel 10A in Reihe geschaltet, um die Batterie 10 zu bilden, die eine gewünschte Ausgangsspannung ausgeben kann (beispielsweise einige hundert V).
  • Wie in 1 gezeigt, ist das Batterieüberwachungssystem 1 ausgestattet mit mehreren Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtungen 30 (im Folgenden auch als „Batterieüberwachungsvorrichtungen 30“ bezeichnet), einer Batterie-ECU 20, die als externe Vorrichtung dient, und einem Relais 90, das das Senden von Informationen dazwischen weiterleitet, und das Batterieüberwachungssystem 1 hat eine Ausbildung, bei der die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 über das Relais 90 drahtlos mit der Batterie-ECU 20 (der externen Vorrichtung) kommunizieren. Es wird darauf hingewiesen, dass die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 dazu ausgebildet sind, drahtlos mit der Batterie-ECU 20 kommunizieren zu können, ohne den Weg über das Relais 90 zu nehmen.
  • Im Folgenden werden die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 im Detail beschrieben.
  • In dem Beispiel aus 1 ist einer der zusammengesetzten Batterien 11, die die Batterie 10 bilden, eine Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zugewiesen. Jede Batterieüberwachungsvorrichtung 30 ist ausgestattet mit einer Erfassungseinheit 50, die die Spannung oder Temperatur der zugewiesenen zusammengesetzten Batterie 11 erfasst, einer Steuereinheit 40, die verschiedene Arten von Steuerung durchführt wie etwa eine Steuerung, die einer Anweisung von außen entspricht, und einer drahtlosen Kommunikationseinheit 60, die über das Relais 90 oder direkt, ohne den Weg über dasselbe, drahtlos mit der Batterie-ECU 20 kommuniziert, welche als externe Vorrichtung dient.
  • Die Steuereinheit 40 besteht aus einem Mikrocomputer oder einer anderen Hardware-Schaltung und kann mit der Fähigkeit ausgebildet sein, mindestens wenn die drahtlose Kommunikationseinheit 60 eine Anweisung von außen empfängt, Steuerung durchzuführen, die dieser Anweisung entspricht. Bei der vorliegenden Ausbildung, wie in 2 gezeigt, sind beispielsweise die Steuereinheit 40 und eine Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36 in eine Überwachungs-IC 32 integriert.
  • In dem in 2 gezeigten Beispiel ist die Steuereinheit 40 als Mikrocomputer ausgebildet, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und dergleichen aufweist, und wenn durch die drahtlose Kommunikationseinheit 60 beispielsweise eine vorbestimmte Temperaturerfassungsanweisung empfangen wurde, die über das Relais 90 oder direkt ohne den Weg über dasselbe aus der Batterie-ECU 20 gesendet ist, ist die Steuereinheit 40 dazu funktionsfähig, die Temperatur oder Spannung der Batterie 10 auf Basis eines aus der Erfassungseinheit 50 gesendeten Signals zu erkennen und eine Antwortverarbeitung durchzuführen, bei der Informationen in Bezug auf die Temperatur oder Spannung der Batterie 10 an die Batterie-ECU 20 gesendet werden. Wenn durch die drahtlose Kommunikationseinheit 60 vorbestimmte Zellenausgleichsanweisungs-Informationen empfangen wurden, die aus der Batterie-ECU 20 über das Relais 90 oder direkt ohne den Weg über das Relais 90 gesendet sind, ist des Weiteren die Steuereinheit 40 zur Durchführung von Zellenausgleichsverarbeitung funktionsfähig, um die Batteriezellen 12 so zum Laden oder Entladen zu steuern, dass Zwischenklemmenspannungen (d.h. die Spannungen zwischen den Klemmen) der Batteriezellen 12 auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheit 50 angeglichen werden.
  • Die Erfassungseinheit 50 weist die Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36, die als Spannungs-Erfassungseinheit zum Erfassen der Spannung an einer vorbestimmten Stelle der Batterie 10 fungiert, und eine Temperaturerfassungseinheit 38 zum Erfassen der Temperatur der Batterie 10 auf.
  • Die Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36 erfasst Spannungsinformationen, die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 der Batterie 10 spezifizieren, in der die Batteriezellen 12 miteinander verbunden sind. Die Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36 ist mit mehreren Spannungssignalleitungen 14 und mehreren Entladungseinheiten 16 ausgestattet, die jeweils mit den Batteriezellen 12 parallelgeschaltet sind. Es wird darauf hingewiesen, dass in 2 die Illustration einiger Batteriezellen 12 (Batterieeinheit) weggelassen ist und die Illustration von Schaltungen, die den weggelassenen Batteriezellen 12 entsprechen, ebenfalls weggelassen ist.
  • Wie in 2 gezeigt, sind die Spannungssignalleitungen 14 elektrisch mit Zwischen-Batterien-Elektrodenabschnitten 11C der zusammengesetzten Batterie 11 und Endelektrodenabschnitten 11A und 11B der zusammengesetzten Batterie 11 verbunden, wobei die zusammengesetzte Batterie 11 durch die Batteriezellen 12 gebildet ist, die in Reihe geschaltet sind. Der Elektrodenabschnitt 11A ist ein Elektrodenabschnitt der zusammengesetzten Batterie 11 an einem Ende und hat in der zusammengesetzten Batterie 11 das größte Potential. Der Elektrodenabschnitt 11B ist ein Elektrodenabschnitt der zusammengesetzten Batterie 11 an einem anderen Ende und hat in der zusammengesetzten Batterie 11 das kleinste Potential. Die Zwischen-Batterien-Elektrodenabschnitte 11C sind Abschnitte, die zwischen zwei der in Reihe geschalteten Batteriezellen 12 (Batterieeinheiten) liegen und in denen die positive Elektrode auf der einen Seite und die negative Elektrode auf der anderen Seite elektrisch miteinander verbunden sind. Die Potentiale der Zwischen-Batterien-Elektrodenabschnitte 11C sind in Richtung des Elektrodenabschnitts 11A größer. Die Spannungssignalleitungen 14 sind Signalleitungen, über die analoge Signale, die die Potentiale der Elektrodenabschnitte 11A, 11B, und 11C angeben, in die Steuereinheit 40 eingegeben werden.
  • Die Steuereinheit 40 kann Klemmenspannungen der Batteriezellen 12 (pro Batterieeinheit) auf Basis der analogen Spannungssignale erfassen, die über die jeweiligen Spannungssignalleitungen 14 eingegeben werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuereinheit 40 einen A/D-Wandler aufweist, der analoge Spannungssignale, die über die jeweiligen Spannungssignalleitungen 14 eingegeben werden, in digitale Signale umwandelt. Da die Steuereinheit 40 die Potentiale der Elektrodenabschnitte 11A, 11B und 11C erkennen kann, kann die Steuereinheit 40 auch Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 (eine Spannung einer jeden Batteriezelle 12) berechnen.
  • Es wird daraufhingewiesen, dass auf den jeweiligen Spannungssignalleitungen 14 Strombegrenzungs-Widerstände vorgesehen sein können, um einen Strom zu begrenzen, der von den Batteriezellen 12 in die Steuereinheit 40 fließt, obwohl in 2 die Illustration solcher Strombegrenzungs-Widerstände und dergleichen weggelassen ist. Des Weiteren ist es vorteilhaft, zwischen Spannungssignalleitungen 14 eine Zenerdiode (nicht gezeigt) zum Abklemmen der Spannung zwischen Spannungssignalleitungen, die zum Zeitpunkt einer Überspannung auftritt, anzuordnen und mit jeder Batteriezelle 12 parallelzuschalten (spezifisch ist eine Zenerdiode mit jeder Batteriezelle 12 so parallelgeschaltet, dass ihre Kathode mit der positiven Elektrode der Batteriezelle 12 verbunden ist und ihre Anode mit der negativen Elektrode derselben verbunden ist).
  • Die Temperaturerfassungseinheit 38 ist beispielsweise durch einen bekannten Temperatursensor gebildet und ist so angeordnet, dass sie mit einer Oberfläche der zusammengesetzten Batterie 11 oder des Stapels 10A in Kontakt steht, die in 1 gezeigt ist (wobei die Oberfläche des Stapels 10A beispielsweise eine Außenfläche oder Innenfläche des Behälters ist, in dem die zusammengesetzte Batterie 11 untergebracht ist), oder ohne Kontakt in deren Nähe liegt. Die Temperaturerfassungseinheit 38 gibt einen Spannungswert aus, der die Temperatur an der Stelle angibt, an der sie angeordnet ist (also die Temperatur der Oberfläche der zusammengesetzten Batterie 11 oder die Temperatur in der Umgebung der Oberfläche) und gibt ihn in die Steuereinheit 40 ein.
  • Die Überwachungs-IC 32 einschließlich der Steuereinheit 40 und der Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36 dient als Zellenausgleichsschaltung, die die Spannungen oder Kapazitäten der Batteriezellen 12 einander gleich macht. Diese Zellenausgleichsschaltung ist beispielsweise eine Schaltung, die die Abweichung der Spannungen der Batteriezellen 12 so weit wie möglich minimiert, so dass sie einander gleich sind. Vorstellbar ist beispielsweise die Verwendung einer passiven Zellenausgleichsschaltung, die aus der zusammengesetzten Batterie 11, die einer Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zugewiesen ist, die Batteriezelle 12 erfasst, die die kleinste Potentialdifferenz zwischen ihrer positiven und ihrer negativen Elektrode (Zwischenklemmenspannung) hat, und eine Entladung der anderen Batteriezellen 12 bewirkt, um deren Spannungen näher an die Spannung der erfassten Batteriezelle 12 zu bringen (also der Batteriezelle 12 mit der kleinsten Zwischenklemmenspannung).
  • Die drahtlose Kommunikationseinheit 60 kann eine Schaltung sein, die drahtlose Kommunikation mithilfe eines bekannten drahtlosen Kommunikationsverfahrens durchführt, und Medium und Frequenz der drahtlosen Signale sind nicht begrenzt. Beispielsweise eignen sich Funkwellen zur Verwendung als Medium, jedoch kann auch Infrarotlicht oder dergleichen verwendet werden. Alternativ können stattdessen auch elektromagnetische Wellen verwendet werden.
  • Wenn ein Drahtlossignal aus einer drahtlosen Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU 20 gesendet wird, arbeitet die drahtlose Kommunikationseinheit 60 so, dass sie dieses Drahtlossignal über das Relais 90 oder direkt empfängt. Wenn beispielsweise ein aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU 20 gesendetes Drahtlossignal durch eine Empfangseinheit 92 des Relais 90 empfangen wird und durch eine Sendeeinheit 94 drahtlos gesendet wird, arbeitet die drahtlose Kommunikationseinheit 60 so, dass sie das drahtlos aus dem Relais 90 gesendete Drahtlossignal empfängt. Des Weiteren kann die drahtlose Kommunikationseinheit 60, wenn ein Drahtlossignal drahtlos aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU 20 direkt an die drahtlose Kommunikationseinheit 60 gesendet wird, das Drahtlossignal empfangen.
  • Die drahtlose Kommunikationseinheit 60 führt drahtloses Senden entsprechend der Steuerung der Steuereinheit 40 durch und arbeitet so, dass sie mindestens Informationen in Bezug auf die Batterie 10 an die drahtlose Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU 20 sendet. Wenn aus der Batterie-ECU 20 beispielsweise eine Temperaturerfassungsanweisung gegeben wird, steuert die Steuereinheit 40 die Kommunikation der drahtlosen Kommunikationseinheit 60, und die drahtlose Kommunikationseinheit 60 sendet Informationen auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit 50 (Erfassungsinformationen, die die Spannung und Temperatur der Batterie 10 angeben) mit einem drahtlosen Kommunikationsverfahren an die Batterie-ECU 20. In diesem Fall werden die drahtlos aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 60 gesendeten Erfassungsinformationen mindestens durch die Empfangseinheit 92 des Relais 90 empfangen und durch die Sendeeinheit 94 des Relais 90 drahtlos an die Batterie-ECU 20 gesendet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfassungsinformationen auch aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 60 drahtlos direkt an die Batterie-ECU 20 gesendet werden können.
  • Wie beispielsweise in 3(A) und 3(B) gezeigt, ist die so ausgebildete Batterieüberwachungsvorrichtung 30 an der Batterie 10 angebracht. In dem Beispiel aus 3 hat die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 einen Substratabschnitt 70, der als bekannte gedruckte Verdrahtungsplatte oder dergleichen ausgebildet ist, und ist mit der zusammengesetzten Batterie 11 integriert, wobei der Substratabschnitt 70 direkt an der zusammengesetzten Batterie 11 fixiert ist. Der Substratabschnitt 70 kann auch ein starres Substrat oder ein FPC sein. Der Substratabschnitt 70 kann beispielsweise auch ein bekanntes Stromschienensubstrat sein. Des Weiteren kann der Substratabschnitt 70 auch ein Einschichtsubstrat oder ein Mehrschichtsubstrat sein. Die oben beschriebene Überwachungs-IC 32 und die drahtlose Kommunikationseinheit 60 sind auf den Substratabschnitt 70 montiert und über den Substratabschnitt 70 mit der Batterie 10 integriert. Es wird darauf hingewiesen, dass in 3 eine Illustration des Verdrahtungsmusters des Substratabschnitts 70 und weiterer elektronischer Komponenten weggelassen ist.
  • In dem Beispiel aus 3 ist der Substratabschnitt 70 an Klemmenabschnitten 12A und 12B (vorstehenden Abschnitten, die als positive Elektrode oder negative Elektrode dienen) der Batteriezellen 12 fixiert, die die zusammengesetzte Batterie 11 bilden, und die oben beschriebenen Spannungssignalleitungen 14, die elektrisch mit den Klemmenabschnitten 12A und 12B verbunden sind, sind als das Verdrahtungsmuster des Substratabschnitts 70 gebildet. Ein Klemmenabschnitt 12A ist ein vorstehender Abschnitt, der als positive Elektrode einer Batteriezelle 12 dient, und ein Klemmenabschnitt 12B ist ein vorstehender Abschnitt, der als negative Elektrode der Batteriezelle dient. Es wird darauf hingewiesen, dass die in 3 gezeigte Struktur lediglich ein Beispiel für eine Anbringungsstruktur ist und die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Beispiel begrenzt ist. Beispielsweise braucht der Substratabschnitt 70 nicht direkt an der Batterie 10 fixiert zu sein, sondern kann indirekt über ein weiteres Element daran angebracht sein.
  • Der Temperatursensor, der die in 1 und 2 gezeigte Temperaturerfassungseinheit 38 bildet, kann auch an einer Stelle auf das Substratabschnitt 70 montiert sein, an der er mit der Batterie 10 in Kontakt steht, oder an einer Stelle, an der er in der Nähe der Batterie 10 liegt. Statt auf den Substratabschnitt 70 montiert zu sein, kann der Temperatursensor alternativ direkt oder indirekt über ein weiteres Element an der Batterie 10 fixiert sein. Wenn die Temperaturerfassungseinheit 38 nicht auf den Substratabschnitt 70 montiert ist, genügt es, dass die Temperaturerfassungseinheit 38 und der Substratabschnitt 70 über einen Verdrahtungsabschnitt oder dergleichen elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Im Folgenden wird die Batterie-ECU 20 beschrieben.
  • Die in 1 gezeigte Batterie-ECU 20 entspricht einem Beispiel für eine externe Vorrichtung und ist dazu ausgebildet, Informationen empfangen zu können, die aus den drahtlosen Kommunikationseinheiten 60 der Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 oder des Relais 90 drahtlos gesendet werden, wobei die Batterie-ECU 20 als elektronische Steuervorrichtung ausgebildet ist, die verschiedene Arten von Steuerung durchführen kann. Des Weiteren kann die Batterie-ECU 20 mit einer in 1 gezeigten externen ECU kommunizieren (der Energieverwaltungs-ECU 120 aus 1).
  • Die Batterie-ECU 20 weist die drahtlose Kommunikationseinheit 24, die drahtlose Kommunikation durchführt, und eine Bestimmungseinheit 22 auf, die verschiedene Arten der Bestimmung durchführt wie etwa eine Bestimmung von Spannungsanormalitäten. Wie in 2 gezeigt, weist die Batterie-ECU 20 spezifisch die drahtlose Kommunikationseinheit 60 und einen bekannten Mikrocomputer 21 auf, wobei der Mikrocomputer 21 als Bestimmungseinheit 22 dient. Der Mikrocomputer 21 weist beispielsweise eine CPU, eine Speichereinheit (wie etwa ein ROM und ein RAM), einen A/D-Wandler und dergleichen auf und kann verschiedene Arten von Steuerung durchführen.
  • Die so ausgebildete Batterie-ECU 20 ist fähig, mit den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 direkt oder über das Relais 90 drahtlos zu kommunizieren, und kann Erfassungsinformationen empfangen (Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie angeben), welche durch die drahtlosen Kommunikationseinheiten 60 der Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 gesendet werden. Des Weiteren kann die Batterie-ECU 20 den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 über drahtlose Kommunikation verschiedene Anweisungen geben.
  • Wie beispielsweise in 6 gezeigt, kann das so ausgebildete Batterieüberwachungssystem 1 an einer vorbestimmten Stelle in einem Fahrzeug angeordnet sein, während es zusammen mit der Batterie 10 in einem Metallgehäuse 80 untergebracht ist. Das Metallgehäuse 80 ist als Metallbehälter gebildet und kann aus bekannten Metallmaterialien verschiedener Art hergestellt sein. Wenn die Batterie 10, die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30, das Relais 90 und die Batterie-ECU 20 zusammen in demselben Metallgehäuse 80 untergebracht sind, wie in 6 gezeigt, ist die Realisierung einer kompakteren Ausbildung möglich, bei der Stöße von außen, Störungen durch externes Rauschen und dergleichen mithilfe des Metallgehäuses 80 unterdrückt werden können und eine drahtlose Kommunikation innerhalb des Metallgehäuses 80 gut durchführbar ist.
  • In dem Batterieüberwachungssystem 1 ist ein Hindernisabschnitt 82, der ein Metallmaterial aufweist (in dem Beispiel aus 6 ein Teil des Metallgehäuses 80) zwischen mindestens einer der Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 (in 6 der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 an einer Stelle P) und der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) angeordnet. Außerdem ist das Relais 90 in einem Positionsverhältnis angeordnet, bei dem der Hindernisabschnitt 82 sich nicht zwischen mindestens einem Teil dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 30 (der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 an der Stelle P) und mindestens einem Teil des Relais 90 befindet und der Hindernisabschnitt 82 sich nicht zwischen mindestens einem Teil der Batterie-ECU 20 und mindestens einem Teil des Relais 90 befindet. Spezifisch ist das Verhältnis von der Art, dass eine Gerade L1, ohne den Hindernisabschnitt 82 zu kreuzen, zwischen einer Stelle der drahtlosen Kommunikationseinheit 60 der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 (der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 an der Stelle P) und einer Stelle der Empfangseinheit 92 oder der Sendeeinheit 94 des Relais 90 verlaufen kann und eine Gerade L2, ohne den Hindernisabschnitt 82 zu kreuzen, zwischen einer Stelle der drahtlosen Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU 20 und einer Stelle der Empfangseinheit 92 oder der Sendeeinheit 94 des Relais 90 verlaufen kann.
  • Auf diese Weise ist es vorteilhaft, das Metallgehäuse 80, in dem die Batterie 10 und das Batterieüberwachungssystem 1 untergebracht sind, an einer Stelle in dem Fahrzeug anzuordnen, die von einer Geräuschquelle getrennt ist, etwa von einem Motor oder einer Lichtmaschine, der beziehungsweise die während der Fahrt als Energiequelle dient, und geeignet ist beispielsweise eine Anordnung des Metallgehäuses 80 an einer Stelle unter einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Sitz. Wenn der Motor, die Lichtmaschine oder dergleichen, der beziehungsweise die während der Fahrt als Energiequelle dient, an einer Stelle nahe dem vorderen Fahrzeugende angeordnet ist, ist zudem das Batterieüberwachungssystem 1 bevorzugt an einer Stelle nahe dem hinteren Fahrzeugende angeordnet. Wenn dagegen der Motor, die Lichtmaschine oder dergleichen, der beziehungsweise die während der Fahrt als Energiequelle dient, an einer Stelle nahe dem hinteren Fahrzeugende angeordnet ist, ist das Batterieüberwachungssystem 1 bevorzugt an einer Stelle nahe dem vorderen Fahrzeugende angeordnet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass diese Beispiele lediglich bevorzugte Beispiele sind und das Batterieüberwachungssystem 1 an jeder Stelle in dem Fahrzeug angeordnet sein kann.
  • Wie in 1 gezeigt, kann die Batterie-ECU 20 mit oder ohne Drähte mit der außen vorgesehenen Energieverwaltungs-ECU 120 kommunizieren, jedoch kann die Energieverwaltungs-ECU 120 außerhalb oder innerhalb des oben beschriebenen Metallgehäuses 80 vorgesehen sein. Beispielsweise ist auch eine Ausbildung möglich, bei der die in dem Metallgehäuse 80 untergebrachte Batterie-ECU 20 und die außerhalb des Metallgehäuses 80 vorgesehene Energieverwaltungs-ECU 120 miteinander über eine Kommunikationsleitung wie etwa eine CAN-Kommunikationsleitung kommunikationsfähig verbunden sind und Informationen aneinander und voneinander senden und empfangen können.
  • Im Folgenden wird das Relais 90 beschrieben.
  • Das Relais 90 weist die Empfangseinheit 92, die ein Drahtlossignal empfängt, und die Sendeeinheit 94 auf, die ein Drahtlossignal sendet, wobei das Relais 90 Funktionen hat, um ein Drahtlossignal von außen an der Empfangseinheit 92 zu empfangen und das empfangene Drahtlossignal aus der Sendeeinheit 94 weiterzusenden.
  • Die Empfangseinheit 92 kann eine Schaltung sein, die ein Drahtlossignal empfangen kann, das durch ein bekanntes drahtloses Kommunikationsverfahren gesendet ist, bei dem Medium und Frequenz des Drahtlossignals nicht begrenzt sind. Spezifisch ist die Empfangseinheit 92 ausgebildet mit mindestens der Fähigkeit zum Empfang eines aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 60 der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 gesendeten Drahtlossignals (eines Signals, das Erfassungsinformationen und dergleichen enthält) oder eines aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU gesendeten Drahtlossignals (eines Signals, das Anweisungsinformationen und dergleichen enthält). Die Sendeeinheit 94 kann eine Schaltung sein, die ein Drahtlossignal mit einem bekannten drahtlosen Kommunikationsverfahren senden kann, bei dem Medium und Frequenz des Drahtlossignals nicht begrenzt sind. Spezifisch ist die Sendeeinheit 94 ausgebildet mit der Fähigkeit zum Senden eines Signals, das zu dem aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 60 der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 gesendeten Drahtlossignal äquivalent ist (zu einem Signal, das Erfassungsinformationen und dergleichen enthält), und eines Signals, das zu dem aus der drahtlosen Kommunikationseinheit 24 der Batterie-ECU gesendeten Drahtlossignal äquivalent ist (zu einem Signal, das Anweisungsinformationen und dergleichen enthält).
  • Im Folgenden wird eine Funktionsweise des Batterieüberwachungssystems 1 beschrieben.
  • In dem Batterieüberwachungssystem 1 führt die Batterie-ECU 20 Steuerung in einem Ablauf durch, wie er in 4 gezeigt ist. Die Steuerung aus 4 wird beispielsweise durch den Mikrocomputer 21 der Batterie-ECU 20 ausgeführt, und der Mikrocomputer 21 wiederholt in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgend die Steuerung aus 4, während ein Zündschalter auf EIN steht.
  • Nach dem Beginn der Steuerung aus 4 bestimmt die Batterie-ECU 20, ob durch die Energieverwaltungs-ECU 120 eine Benachrichtigungsanforderung erfolgt ist oder nicht. Die Energieverwaltungs-ECU 120 ist ausgebildet zum Senden von Informationen, die eine vorbestimmte Benachrichtigungsanforderung (Anforderung einer Benachrichtigung über den Zustand der Batterie 10) angeben, an die Batterie-ECU 20 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, und die Batterie-ECU 20 bestimmt in Schritt S1, ob durch die Energieverwaltungs-ECU 120 eine Benachrichtigungsanforderung erfolgt ist oder nicht. Es wird darauf hingewiesen, dass der Zeitpunkt, zu dem eine Benachrichtigungsanforderung aus der Energieverwaltungs-ECU 120 an die Batterie-ECU 20 gesendet wird, beispielsweise ein Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umstellen des Zündschalters von EIN auf AUS oder ein anderer vorbestimmter Diagnosezeitpunkt sein kann.
  • Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass durch die Energieverwaltungs-ECU 120 eine Benachrichtigungsanforderung erfolgt ist, sendet die Batterie-ECU 20 in Schritt S2 drahtlos vorbestimmte Benachrichtigungsanweisungs-Informationen an alle Batterieüberwachungsvorrichtungen 30, mit denen drahtlose Kommunikation möglich ist. Die Benachrichtigungsanweisungs-Informationen sind Anweisungsinformationen, die die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 zum Senden einer vorbestimmten Informationseinheit auffordern. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass, wenn in Schritt S2 Benachrichtigungsanweisungs-Informationen drahtlos gesendet werden, die Anweisungsinformationen so weitergeleitet werden, dass sie durch die Empfangseinheit 92 des Relais 90 empfangen werden und aus der Sendeeinheit 94 des Relais 90 an die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 weitergesendet werden. Beim Empfang entweder von aus der Sendeeinheit 94 des Relais 90 gesendeten Benachrichtigungsanweisungs-Informationen oder von direkt aus der Batterie-ECU 20 gesendeten Benachrichtigungsanweisungs-Informationen kann dementsprechend jede Batterieüberwachungsvorrichtung 30 die Benachrichtigungsanweisungs-Informationen erkennen.
  • Die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 sind zur Durchführung von Steuerung in einem Ablauf ausgebildet, wie er in 5 gezeigt ist. Die Steuerung aus 5 wird beispielsweise durch die Steuereinheit 40 einer jeden Batterieüberwachungsvorrichtung 30 ausgeführt, und die Steuereinheit 40 wiederholt die Steuerung aus 4 aufeinanderfolgend in kurzen Zeitabständen, während der Zündschalter auf EIN steht.
  • Nach dem Beginn der Steuerung aus 5 bestimmt die Steuereinheit 40 in Schritt S21, ob die oben beschriebene Benachrichtigungsanweisung aus der Batterie-ECU 20 gegeben wurde oder nicht (spezifisch, ob aus der Batterie-ECU 20 oder dem Relais 90 gesendete Benachrichtigungsanweisungs-Informationen empfangen wurden oder nicht). Wenn in Schritt S21 bestimmt wird, dass die Benachrichtigungsanweisung aus der Batterie-ECU 20 gegeben wurde (Ja in Schritt S21), erfasst die Steuereinheit 40 in Schritt S24 Spannungen und eine Temperatur. Spezifisch berechnet die Steuereinheit 40 Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 der zusammengesetzten Batterie 11, der die entsprechende Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zugewiesen ist, auf Basis von analogen Spannungswerten, die durch die in 2 gezeigten Spannungssignalleitungen 14 eingegeben sind. Des Weiteren erkennt die Steuereinheit 40 die Temperatur der Batterie 10 (spezifisch die Temperatur der zugewiesenen zusammengesetzten Batterie 11) auf Basis eines Erfassungswerts, der aus der entsprechenden Temperaturerfassungseinheit 38 eingegeben ist.
  • Nach der Erfassung der Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 und der Temperatur der zusammengesetzten Batterie 11 in Schritt S24 sendet die Steuereinheit 40 in Schritt S25 hierauf bezogene Informationen (Erfassungsinformationen) drahtlos an die Batterie-ECU 20. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass, wenn in Schritt S25 Erfassungsinformationen drahtlos gesendet werden, die Erfassungsinformationen so weitergeleitet werden, dass sie durch die Empfangseinheit 92 des Relais 90 empfangen werden und aus der Sendeeinheit 94 des Relais 90 an die Batterie-ECU 20 weitergesendet werden. Beim Empfang entweder von Erfassungsinformationen, die aus der Sendeeinheit 94 des Relais 90 gesendet werden, oder von Benachrichtigungsanweisungs-Informationen, die direkt aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 gesendet werden, kann dementsprechend die Batterie-ECU 20 die Erfassungsinformationen erkennen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass in der obigen Beschreibung ein Beispiel gewählt ist, bei dem in Schritt S24 Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12, die die jeweilige zusammengesetzte Batterie 11 bilden, und die Temperatur der zusammengesetzten Batterie 11 erfasst werden, dass es jedoch auch möglich ist, die Gesamtspannung, den Innenwiderstand, die Kapazität oder das Degradationsniveau der zusammengesetzten Batterie 11, oder die Innenwiderstände, Kapazitäten, Degradationsniveaus oder dergleichen der Batteriezellen 12 zu berechnen und in Schritt S25 Informationen, die diese angeben, an die Batterie-ECU 20 zu senden.
  • Nach dem Senden der Benachrichtigungsanweisungs-Informationen in Schritt S2 empfängt die Batterie-ECU 20, wie in 4 gezeigt, eine Antwort auf diese Benachrichtigungsanweisungs-Informationen (Spannungen und Temperatur angebende Informationen, die als Folge dessen gesendet werden, dass die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 die Verarbeitung aus Schritt S25 durchführt). Spezifisch empfängt jede der Batterieüberwachungsvorrichtungen 30, direkt oder über das Relais 90, die in Schritt S25 aus 5 gesendeten Temperaturinformationen und Spannungsinformationen (Schritt S3).
  • Nach dem Empfang der Informationen aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 in Schritt S3 bestimmt die Batterie-ECU 20 auf Basis der in Schritt S3 empfangenen Informationen den Zustand der Batterie 10. Spezifisch berechnet die Bestimmungseinheit 22 (also der Mikrocomputer 21) die Gesamtspannung der Batterie 10 (Batteriespannung) auf Basis der Informationen, die aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 gesendet werden. Beispielsweise kann die Gesamtspannung der Batterie 10 durch Integrieren der Gesamtspannungen der zusammengesetzten Batterien 11 berechnet werden, denen die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 jeweils zugewiesen sind. Alternativ kann die Gesamtspannung der Batterie 10 durch Integrieren der Zwischenklemmenspannungen aller Batteriezellen 12 berechnet werden. Außerdem bestimmt die Bestimmungseinheit 22, ob die so berechnete Gesamtspannung der Batterie 10 (Batteriespannung) in einem Überladungszustand ist, in dem sie eine vorbestimmte erste Schwelle überschreitet, oder nicht, und ob die Batteriespannung in einem Überentladungszustand ist, in dem sie kleiner als ein vorbestimmter zweiter Schwellenwert ist, der niedriger als die erste Schwelle ist, oder nicht. Des Weiteren bestimmt die Bestimmungseinheit 22 auf Basis der aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 gewonnenen Temperaturinformationen, ob die Temperatur einer der zusammengesetzten Batterien 11 in einem Übertemperaturzustand ist, in dem sie eine vorbestimmte Temperaturschwelle überschreitet, oder nicht. Somit bestimmt die Bestimmungseinheit 22 auf Basis der Erfassungsinformationen, die durch die drahtlose Kommunikationseinheit 24 empfangen werden, ob die Spannung und die Temperatur der Batterie 10 anormal sind oder nicht.
  • Nach Schritt S4 wird in Bezug auf jede der zusammengesetzten Batterien 11 bestimmt, ob die Abweichung zwischen den Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 innerhalb eines vorbestimmten Wertes liegt oder nicht (Schritt S5). Beispielsweise wird auf Basis der aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 empfangenen Informationen bestimmt, ob in einer der zusammengesetzten Batterien 11 die Differenz der Zwischenklemmenspannung zwischen der Batteriezelle 12 mit der größten Zwischenklemmenspannung und der Batteriezelle 12 mit der kleinsten Zwischenklemmenspannung einen vorbestimmten Wert überschreitet oder nicht, und wenn in einer zusammengesetzten Batterie 11 diese Differenz den vorbestimmten Wert überschreitet (Ja in Schritt S5), werden in Schritt S6 Zellenausgleichsanweisungs-Informationen an die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 gesendet, der diese zusammengesetzte Batterie 11 zugewiesen ist. Mit Zellenausgleichsanweisungs-Informationen sind Informationen bezeichnet, die eine Anweisung enthalten, um die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zur Ausführung einer Zellenausgleichsverarbeitung anzuweisen, und beispielsweise ein Befehl sind, der durch vorbestimmte Informationen spezifiziert ist. Wenn in Schritt S6 Zellenausgleichsanweisungs-Informationen drahtlos gesendet werden, werden auch in diesem Fall die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen so weitergeleitet, dass sie durch die Empfangseinheit 92 des Relais 90 empfangen werden und aus der Sendeeinheit 94 des Relais 90 an die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 weitergesendet werden. Beim Empfang entweder von aus der Sendeeinheit 94 des Relais 90 gesendeten Zellenausgleichsanweisungs-Informationen oder von direkt aus der Batterie-ECU 20 gesendeten Zellenausgleichsanweisungs-Informationen kann dementsprechend die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen erkennen.
  • Wie in 5 gezeigt, bestimmt die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 in Schritt S22 der in 5 gezeigten Verarbeitung, die in kurzen Zeitabständen wiederholt wird, ob eine Zellenausgleichsanweisung gegeben wurde oder nicht, und wenn anstelle der oben beschriebenen Benachrichtigungsanweisungs-Informationen aus der Batterie-ECU 20 oder dem Relais 90 Zellenausgleichsanweisungs-Informationen empfangen wurden (Nein in Schritt S21 und Ja in Schritt S22), führt die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 in Schritt S23 Zellenausgleichsverarbeitung durch. Spezifisch bewirkt die Batterieüberwachungsvorrichtung 30, der die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen gegeben wurden, dass ihre Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36 so arbeitet, dass von den Batteriezellen 12, die die zusammengesetzte Batterie 11 bilden, welche dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zugewiesen ist, die Batteriezellen 12 außer der Batteriezelle 12 mit der niedrigsten Ausgangsspannung, sich entladen, um ihre Ausgangsspannungen näher an die niedrigste Ausgangsspannung zu bringen. Die Entladungseinheiten 16 zum Bewirken einer Entladung der jeweiligen Batteriezellen 12 sind mit der Erfassungs-/Einstellungs-Schaltungseinheit 36 verbunden, und die Steuereinheit 40 steuert den Betrieb der Entladungseinheiten 16, um die Zwischenklemmenspannungen aller Batteriezellen 12 der zugewiesenen zusammengesetzten Batterie 11 anzugleichen und in denselben Bereich zu bringen.
  • Nach der Durchführung der Zellenausgleichsverarbeitung in Schritt S23 in 5 führt die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 die oben beschriebene Verarbeitung von Schritt S24 erneut durch und erfasst die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 und die Temperatur der zusammengesetzten Batterie 11, die in der zugewiesenen zusammengesetzten Batterie 11 der Zellenausgleichsverarbeitung unterzogen werden. Sodann wird die Verarbeitung in Schritt S25 ausgeführt, und die in Schritt S24 erfassten Informationseinheiten werden an die Batterie-ECU 20 gesendet.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass bei einem gezielten Senden von Zellenausgleichsanweisungs-Informationen aus der Batterie-ECU 20 an eine der Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen bevorzugt Adressinformationen enthalten können, die die Adresse der Ziel-Batterieüberwachungsvorrichtung 30 angeben. Bei Verwendung eines solchen Verfahrens sind bevorzugt in jeder Batterieüberwachungsvorrichtung 30 deren eigene Adressinformationen im Voraus gespeichert, und die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 bestimmt auf Basis der in den Zellenausgleichsanweisungs-Informationen enthaltenen Adressinformationen, ob die empfangenen Zellenausgleichsanweisungs-Informationen eine Anweisung sind, die der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 selbst gegeben wird, oder nicht. Mit anderen Worten, die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 braucht die Verarbeitung in Schritt S23 nur auszuführen, wenn sie Zellenausgleichsanweisungs-Informationen empfangen hat, die Informationen enthalten, welche ihre eigene Adresse angeben. Es wird darauf hingewiesen, dass auch eine Ausbildung möglich ist, bei der ohne die Verwendung eines solchen Verfahrens Zellenausgleichsanweisungs-Informationen allen Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 aus der Batterie-ECU 20 gegeben werden.
  • Nach dem Senden der Zellenausgleichsanweisungs-Informationen in Schritt S6 in 4 empfängt die Batterie-ECU 20 in Schritt S3 Informationen, die aus der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 gesendet werden, der diese Zellenausgleichsanweisungs-Informationen gegeben wurden, und führt auf Basis dieser Informationen die Verarbeitung ab Schritt S4 durch. Es wird darauf hingewiesen, dass in diesem Fall bereits gewonnene Informationen als Informationen bezüglich der zusammengesetzten Batterie 11 verwendet werden können, die der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zugewiesen ist, welcher keine Zellenausgleichsanweisungs-Informationen gegeben wurden (Informationen bezüglich der Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 und der Temperatur der zusammengesetzten Batterie 11).
  • Wenn bei der Bestimmung in Schritt S5 in 4 bestimmt wird, dass in allen zusammengesetzten Batterien 11 die Abweichungen zwischen den Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 innerhalb eines vorbestimmten Wertes liegen, sendet die Batterie-ECU 20 in Schritt S7 einen Batteriezustand an die externe ECU (Energieverwaltungs-ECU 120). Spezifisch sendet die Batterie-ECU 20 an die Leistungsverwaltungs-ECU 120 auf Basis des vorherigen Bestimmungsergebnisses in Schritt S4 Informationen, die angeben, ob die Batteriespannung in dem Überladungszustand ist, in dem sie die vorbestimmte erste Schwelle überschreitet, oder nicht, Informationen, die angeben, ob die Batteriespannung in dem Überentladungszustand ist, in dem sie kleiner als der zweite Schwellenwert ist, oder nicht, Informationen, die angeben, ob die Temperatur einer der zusammengesetzten Batterien 11 in dem Übertemperaturzustand ist, in dem sie eine vorbestimmte Temperaturschwelle überschreitet, oder nicht, und dergleichen. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzlich beispielsweise auch verschiedene Arten von Informationen gesendet werden können wie etwa der Ladezustand, der Alterungszustand oder der Innenwiderstand der Batterie 10.
  • Im Folgenden werden Beispiele für Wirkungen der vorliegenden Ausbildung beschrieben.
  • Da die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 und das Batterieüberwachungssystem 1, die oben beschrieben sind, Erfassungsinformationen auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheiten 50 (Informationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie angeben) über drahtlose Kommunikation senden können, ist eine wirksame Reduzierung der Zahl der Drähte möglich. Wenn die Erfassungsinformationen an die Batterie-ECU 20 (externe Vorrichtung) gesendet werden, können die Erfassungsinformationen des Weiteren mindestens durch das Relais 90 weitergeleitet und dann gesendet werden, und somit können die Informationen besser gesendet werden, sofern die Batterie-ECU 20 an einer Stelle angeordnet ist, an der drahtloses Senden aus dem Relais 90 möglich ist.
  • Wenn vorbestimmte Anweisungsinformationen drahtlos aus der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) gesendet werden, ist die Empfangseinheit 92 des Relais 90 zum Empfangen dieser Anweisungsinformationen funktionsfähig. Die Sendeeinheit 94 des Relais 90 ist zum drahtlosen Senden der Anweisungsinformationen beim Empfang der Anweisungsinformationen durch die Empfangseinheit 92 funktionsfähig. Jede Batterieüberwachungsvorrichtung 30 weist eine Steuereinheit 40 auf, die zum Durchführen von Steuerung ausgebildet ist, welche einer von außen gegebenen Anweisung entspricht. Die drahtlose Kommunikationseinheit 60 ist dazu funktionsfähig, die Anweisungsinformationen zu empfangen, wenn die Anweisungsinformationen drahtlos aus der Sendeeinheit 94 gesendet werden. Beim Empfang der Anweisungsinformationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit 60 führt die Steuereinheit 40 Steuerung durch, die den Anweisungsinformationen entspricht.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Batterieüberwachungssystems 1 möglich, bei dem die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 Steuerung durchführen kann, die einer aus der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) gegebenen Anweisung entspricht, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Wenn vorbestimmte Benachrichtigungsanweisungs-Informationen drahtlos aus der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) gesendet werden, ist die Empfangseinheit 92 des Relais 90 dazu funktionsfähig, diese Benachrichtigungsanweisungs-Informationen zu empfangen. Die Sendeeinheit 94 des Relais 90 ist zum drahtlosen Senden der Benachrichtigungsanweisungs-Informationen beim Empfang der Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die Empfangseinheit 92 funktionsfähig. Wenn die Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit 60 empfangen werden, bewirkt die Steuereinheit 40, dass die drahtlose Kommunikationseinheit 60 die Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie 10 angeben, drahtlos an das Relais 90 sendet.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Batterieüberwachungssystems 1 möglich, bei dem durch die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 erfasste Informationen (Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie 10 angeben) entsprechend einer aus der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) gegebenen Anweisung an die Batterie-ECU 20 gesendet werden können, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • Wenn vorbestimmte Zellenausgleichsanweisungs-Informationen drahtlos aus der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) gesendet werden, ist die Empfangseinheit 92 des Relais 90 dazu funktionsfähig, diese Zellenausgleichsanweisungs-Informationen zu empfangen. Die Sendeeinheit 94 des Relais 90 ist zum drahtlosen Senden der Zellenausgleichsanweisungs-Informationen beim Empfang der Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die Empfangseinheit 92 funktionsfähig. Die Erfassungseinheit 50 kann mit Bezug auf die Batterie 10, in der die Batteriezellen 12 miteinander verbunden sind, Spannungsinformationen erfassen, die die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 spezifizieren. Wenn die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit 60 empfangen werden, bewirkt die Steuereinheit 40 ein Laden oder Entladen der Batteriezellen 12, so dass die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 angeglichen werden, auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheit 50.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung des Batterieüberwachungssystems 1 möglich, bei dem die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 entsprechend einer Anweisung, die aus der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) gegeben wird, Zellenausgleichssteuerung durchführen kann, um die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen 12 anzugleichen, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können.
  • In dem Batterieüberwachungssystem 1 ist der Hindernisabschnitt 82, der ein Metallmaterial enthält (in dem Beispiel aus 6 ein Teil des Metallgehäuses 80), zwischen der mindestens einen der Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 und der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) angeordnet. Außerdem ist das Relais 90 in einem solchen Positionsverhältnis angeordnet, dass der Hindernisabschnitt 82 sich nicht zwischen dieser Batterieüberwachungsvorrichtung 30 und dem Relais 90 befindet und der Hindernisabschnitt 82 sich nicht zwischen der Batterie-ECU 20 und dem Relais 90 befindet.
  • Mit dieser Maßnahme ist drahtlose Kommunikation in einer Umgebung gut durchführbar, in der die Behinderung eines drahtlosen Kommunikationsmediums wahrscheinlich ist, wenn drahtloses Senden direkt aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 an die Batterie-ECU 20 (externe Vorrichtung) durchgeführt wird.
  • Die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 und das Relais 90 sind in dem Metallgehäuse 80 angeordnet, in dem die Batterie 10 und die Batterie-ECU 20 (externe Vorrichtung) untergebracht sind.
  • Mit dieser Maßnahme kann das Metallgehäuse 80 verwendet werden, um Stöße von außen, Störungen durch externe Funkwellen oder dergleichen zu verhindern, und in dem Metallgehäuse 80 wird die Zahl der Drähte verlässlich reduziert, und eine gute Durchführung der Kommunikation zwischen den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 und der Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) ist wahrscheinlich.
  • Das Batterieüberwachungssystem 1 weist die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 auf. Das Relais 90 ist dazu funktionsfähig, Informationseinheiten zu empfangen, die drahtlos aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 gesendet werden, und die empfangenen Informationseinheiten drahtlos an die Batterie-ECU 20 (externe Vorrichtung) zu senden.
  • Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung ist die Realisierung eines Systems möglich, bei dem mehrere Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 mit einer gemeinsamen Batterie-ECU 20 (externen Vorrichtung) kommunizieren können, mit einer Ausbildung, bei der die Zahl der Drähte reduziert sein kann und Informationen gut gesendet werden können. Wenn mehrere Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 verteilt angeordnet sind und Drähte so vorgesehen sind, dass Kommunikation zwischen den jeweiligen Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 und der Batterie-ECU 20 möglich ist, ist insbesondere die größere Zahl Drähte erforderlich und somit eine Erhöhung von Größe und Gewicht unvermeidlich. Wenn dagegen gemäß der oben beschriebenen Ausbildung die Batterieüberwachungsvorrichtungen 30 mit der gemeinsamen Batterie-ECU 20 kommunizieren, ist eine beträchtliche Reduzierung der Zahl der Drähte möglich, und somit können größere Wirkungen einer Größen- und Gewichtsreduzierung erreicht werden.
  • Weitere Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform begrenzt, die mit Bezug auf die obige Beschreibung und die Zeichnungen beschrieben ist, und der technische Umfang der vorliegenden Erfindung schließt beispielsweise die folgenden Ausführungsformen ein. Des Weiteren sind die oben beschriebene Ausführungsform und die unten beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombinierbar, sofern sie einander nicht widersprechen.
  • In Ausführungsform 1 ist ein Beispiel für eine Zellenausgleichsverarbeitung gewählt, jedoch kann die Zellenausgleichsverarbeitung auch mit einem bekannten Verfahren durchgeführt werden. In dem Beispiel aus Ausführungsform 1 sind einzelne Batteriezellen 12 mit der Fähigkeit zur Entladung ausgebildet, und ihre Zwischenklemmenspannungen werden durch Steuerung der Entladung der Batteriezellen 12 angeglichen, jedoch ist auch eine Ausbildung möglich, bei der einzelne Batteriezellen 12 zum Entladen und Laden fähig sind und ihre Zwischenklemmenspannungen durch Steuerung der Entladung und Ladung der Batteriezellen 12 angeglichen werden.
  • In Ausführungsform 1 ist eine Batterieüberwachungsvorrichtung 30 nur einer zusammengesetzten Batterie 11 zugewiesen, jedoch kann auch eine Batterieüberwachungsvorrichtung 30 mehreren zusammengesetzten Batterien 11 zugewiesen sein. Alternativ kann eine zusammengesetzte Batterie 11 auch in mehrere Bereiche unterteilt sein und jedem der Bereiche eine Batterieüberwachungsvorrichtung 30 zugewiesen sein.
  • In Ausführungsform 1 ist ein Beispiel gewählt, bei dem der Substratabschnitt 70 direkt an der Batterie 10 fixiert ist, jedoch kann der Substratabschnitt 70 auch indirekt über ein weiteres Element an der Batterie 10 fixiert sein.
  • In Ausführungsform 1 ist als Beispiel für die externe Vorrichtung die Batterie-ECU 20 gewählt, jedoch ist die externe Vorrichtung nicht auf die Batterie-ECU 20 begrenzt, sofern es eine bordeigene elektronische Vorrichtung ist, die außerhalb der Batterieüberwachungsvorrichtung 30 angeordnet ist.
  • In Ausführungsform 1 ist ein Beispiel gewählt, bei dem eine Batterieüberwachungsvorrichtung 30 einer zusammengesetzten Batterie 11 zugewiesen ist, die einen Zusammenbau mehrerer Batteriezellen 12 aufweist, jedoch ist auch eine Ausbildung möglich, bei der die Batterieüberwachungsvorrichtung 30 an einer Batterie (einer einzigen Batterie) angebracht ist und die Batteriespannung oder die Batterietemperatur dieser Batterie mit einem drahtlosen Kommunikationsverfahren, direkt oder über das Relais 90, an die Batterie-ECU 20 gesendet wird.
  • In Ausführungsform 1 ist ein Beispiel gewählt, bei dem das Batterieüberwachungssystem 1 in einem Metallgehäuse untergebracht ist, jedoch braucht es nicht in dem Metallgehäuse untergebracht zu sein.
  • In Ausführungsform 1 ist ein Beispiel gewählt, bei dem ein durch die Empfangseinheit 92 des Relais 90 empfangenes Drahtlossignal drahtlos durch die Sendeeinheit 94 gesendet wird. Das durch die Empfangseinheit 92 empfangene Drahtlossignal kann auch verstärkt und dann drahtlos durch die Sendeeinheit 94 gesendet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1 ...
    Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem
    10 ...
    Batterie
    12 ...
    Batteriezelle
    20 ...
    Batterie-ECU (externe Vorrichtung)
    30 ...
    Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung
    40 ...
    Steuereinheit
    50 ...
    Erfassungseinheit
    60 ...
    drahtlose Kommunikationseinheit
    80 ...
    Metallgehäuse
    82 ...
    Hindernisabschnitt
    90 ...
    Relais
    92 ...
    Empfangseinheit
    94 ...
    Sendeeinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2015079585 A [0003]

Claims (12)

  1. Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung, die umfasst: eine Erfassungseinheit, die zum Erfassen einer Spannung an einer vorbestimmten Stelle einer in einem Fahrzeug eingebauten Batterie und/oder einer Temperatur der Batterie ausgebildet ist; und eine drahtlose Kommunikationseinheit, die zum drahtlosen Senden von Erfassungsinformationen ausgebildet ist, welche die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit angeben, wobei die Erfassungsinformationen mindestens an ein Relais gesendet werden, das eine Funktion zum Weiterleiten und drahtlosen Senden von Informationen an eine externe Vorrichtung hat.
  2. Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner umfasst: eine Steuereinheit, die zum Durchführen von Steuerung ausgebildet ist, welche einer von außen gegebenen Anweisung entspricht, wobei, wenn aus einer außerhalb der Batterieüberwachungsvorrichtung und des Relais vorgesehenen externen Vorrichtung an das Relais gesendete Anweisungsinformationen drahtlos aus dem Relais gesendet werden, die drahtlose Kommunikationseinheit die Anweisungsinformationen empfängt, und wenn die Anweisungsinformationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, die Steuereinheit eine Steuerung durchführt, die den Anweisungsinformationen entspricht.
  3. Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der, wenn aus der externen Vorrichtung an das Relais gesendete und dann drahtlos aus dem Relais gesendete, vorbestimmte Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, die Steuereinheit bewirkt, dass die drahtlose Kommunikationseinheit die Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie angeben, drahtlos an das Relais sendet.
  4. Fahrzeugbatterie-Überwachungsvorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, bei der die Erfassungseinheit mit Bezug auf die Batterie, in der mehrere Batteriezellen miteinander verbunden sind, Spannungsinformationen erfasst, die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen spezifizieren, und wenn aus der externen Vorrichtung an das Relais gesendete und dann drahtlos aus dem Relais gesendete, vorbestimmte Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, die Steuereinheit ein Laden oder Entladen der Batteriezellen, so dass die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen angeglichen werden, auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheit bewirkt.
  5. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem, das umfasst: eine Batterieüberwachungsvorrichtung, ausgestattet mit einer Erfassungseinheit, die zum Erfassen einer Spannung an einer vorbestimmten Stelle einer in einem Fahrzeug eingebauten Batterie und/oder einer Temperatur der Batterie ausgebildet ist, und einer drahtlosen Kommunikationseinheit, die zum drahtlosen Senden von Erfassungsinformationen ausgebildet ist, welche die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie auf Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungseinheit angeben; und ein Relais, ausgestattet mit einer Empfangseinheit, die zum Empfang der aus der drahtlosen Kommunikationseinheit der Batterieüberwachungsvorrichtung gesendeten Erfassungsinformationen ausgebildet ist, und einer Sendeeinheit, die zum drahtlosen Senden der durch die Empfangseinheit empfangenen Erfassungsinformationen an eine externe Vorrichtung ausgebildet ist.
  6. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß Anspruch 5, bei der, wenn vorbestimmte Anweisungsinformationen drahtlos aus der externen Vorrichtung gesendet werden, die Empfangseinheit des Relais die Anweisungsinformationen empfängt, beim Empfang der Anweisungsinformationen durch die Empfangseinheit die Sendeeinheit des Relais die Anweisungsinformationen drahtlos sendet, die Batterieüberwachungsvorrichtung eine Steuereinheit aufweist, die zum Durchführen von Steuerung ausgebildet ist, welche einer von außen gegebenen Anweisung entspricht, die drahtlose Kommunikationseinheit die Anweisungsinformationen empfängt, wenn die Anweisungsinformationen drahtlos aus der Sendeeinheit gesendet werden, und beim Empfang der Anweisungsinformationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit die Steuereinheit eine Steuerung durchführt, die den Anweisungsinformationen entspricht.
  7. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß Anspruch 6, bei dem, wenn vorbestimmte Benachrichtigungsanweisungs-Informationen drahtlos aus der externen Vorrichtung gesendet werden, die Empfangseinheit des Relais die Benachrichtigungsanweisungs-Informationen empfängt, beim Empfang der Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die Empfangseinheit die Sendeeinheit des Relais die Benachrichtigungsanweisungs-Informationen drahtlos sendet, wenn Benachrichtigungsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, die Steuereinheit bewirkt, dass die drahtlose Kommunikationseinheit die Erfassungsinformationen, die die Spannung und/oder die Temperatur der Batterie angeben, drahtlos an das Relais sendet.
  8. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem, wenn vorbestimmte Zellenausgleichsanweisungs-Informationen drahtlos aus der externen Vorrichtung gesendet werden, die Empfangseinheit des Relais die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen empfängt, beim Empfang der Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die Empfangseinheit die Sendeeinheit des Relais die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen drahtlos sendet, die Erfassungseinheit mit Bezug auf die Batterie, in der mehrere Batteriezellen miteinander verbunden sind, Spannungsinformationen erfasst, die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen spezifizieren, und wenn die Zellenausgleichsanweisungs-Informationen durch die drahtlose Kommunikationseinheit empfangen werden, die Steuereinheit ein Laden oder Entladen der Batteriezellen, so dass die Zwischenklemmenspannungen der Batteriezellen angeglichen werden, auf Basis von Erfassungsergebnissen der Erfassungseinheit bewirkt.
  9. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem ein Hindernisabschnitt, der ein Metallmaterial enthält, zwischen der Batterieüberwachungsvorrichtung und der externen Vorrichtung angeordnet ist und das Relais in einem solchen Positionsverhältnis angeordnet ist, dass der Hindernisabschnitt sich nicht zwischen der Batterieüberwachungsvorrichtung und dem Relais befindet und der Hindernisabschnitt sich nicht zwischen der externen Vorrichtung und dem Relais befindet.
  10. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, bei dem die Batterieüberwachungsvorrichtung und das Relais in einem Metallgehäuse angeordnet sind, in dem die Batterie und die externe Vorrichtung untergebracht sind.
  11. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, das mehrere Batterieüberwachungsvorrichtungen umfasst, wobei das Relais zum Empfangen von drahtlos aus den Batterieüberwachungsvorrichtungen gesendeten Informationseinheiten und zum drahtlosen Senden der Informationseinheiten an die externe Vorrichtung ausgebildet ist.
  12. Fahrzeugbatterie-Überwachungssystem gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11, das die externe Vorrichtung umfasst.
DE112017005535.0T 2016-11-01 2017-10-11 Fahrzeugbatterie-überwachungsvorrichtung undfahrzeugbatterie-überwachungssystem Withdrawn DE112017005535T5 (de)

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