JP2000173675A - 電気自動車用電池管理装置 - Google Patents

電気自動車用電池管理装置

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JP2000173675A
JP2000173675A JP34596998A JP34596998A JP2000173675A JP 2000173675 A JP2000173675 A JP 2000173675A JP 34596998 A JP34596998 A JP 34596998A JP 34596998 A JP34596998 A JP 34596998A JP 2000173675 A JP2000173675 A JP 2000173675A
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JP
Japan
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battery
control device
charging
detection unit
tvh
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JP34596998A
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Yoichi Arai
洋一 荒井
Tsutomu Saigo
勉 西郷
Michihito Enomoto
倫人 榎本
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 多極のコネクタを用いることなく、ワイヤー
ハーネスの省線化を図ることができる電気自動車用電池
管理装置を提供する。 【解決手段】 複数の電圧センサ13cは、直列に接続
された複数個の電気自動車用のバッテリ11の各バッテ
リに1対1に対応して設けられ、各バッテリの端子電圧
を検出する。TVH検出ユニット14は、複数の電圧セ
ンサ及び多重伝送ライン16a,16bに接続され、電
池ECU15は、多重伝送ラインに接続され、TVH検
出ユニットに対してデータ要求を行う。TVH検出ユニ
ットは、電池ECUからのデータ要求に応じて複数の電
圧センサで検出された各バッテリの端子電圧を多重化し
て多重伝送ラインへ送出し、電池ECUは、TVH検出
ユニットからの各バッテリの端子電圧に基づき各バッテ
リの充放電制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車用の電
池を管理する電気自動車用電池管理装置に関し、特に、
検出ユニットで検出された各バッテリ電圧を電池コント
ローラに転送するためのワイヤーハーネスの省線化を図
ることができる電気自動車用電池管理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気自動車においては、充電器に
より強電系の電池(バッテリ)を充電し、充電された電
池からの電圧をモータに供給して放電電流を流し、該モ
ータを回転させることにより電気自動車を走行させてい
る。この電気自動車の走行により電池の残存容量が一定
値以下になった場合には、電気自動車用電池管理装置内
の電池コントローラが、過放電にならないように警報を
行うとともに、再度、電池を充電するように充電器を制
御している。
【0003】また、下り坂を走行する場合には、走行中
においてアクセルを離したときに、モータは発電機にな
り回生電流が発生する。この回生電流を電池に充電して
いるが、電気自動車用電池管理装置内の電池コントロー
ラは、過充電にならないように電池の電圧を制御してい
る。
【0004】従来のこの種の電気自動車用電池管理装置
の一例の概略構成図を図17に示す。図17に示す電気
自動車用電池管理装置は、直列に接続された24個のバ
ッテリ101−1〜101−24と、24個のバッテリ
101−1〜101−24に1対1対応で設けられた温
度センサ103−1〜103−24と、24個のバッテ
リ101−1〜101−24の各両端電圧と24個の温
度センサ103−1〜103−24の各温度とを入力す
る第1のコネクタ107と、第1のコネクタ107、第
2のコネクタ109及び第3のコネクタ111を有する
検出ユニット105と、第2のコネクタ109を介して
24個のバッテリの電圧データを第4のコネクタ117
を有する電池コントローラ115に転送する電圧用ワイ
ヤーハーネス113ー1〜113−24と、第3のコネ
クタ111を介して24個の温度データを第5のコネク
タ121を有する電池コントローラ115に転送する温
度用ワイヤーハーネス119ー1〜119−24とを有
する。
【0005】以上の構成によれば、検出ユニット105
が第1のコネクタ107を介して24個のバッテリ10
1−1〜101−24の各両端電圧と24個の温度セン
サ103−1〜103−24の各温度とを入力すると、
検出ユニット105は、電圧用ワイヤーハーネス113
ー1〜113−24により、24個のバッテリの電圧デ
ータをパラレルに電池コントローラ115に転送すると
ともに、温度用ワイヤーハーネス119ー1〜119−
24により、24個の温度データをパラレルに電池コン
トローラ115に転送する。電池コントローラ115
は、各電圧データ及び各温度データに基づいてバッテリ
の充電制御及び放電制御を行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検出ユ
ニット105から24個の電圧データを電池コントロー
ラ115に転送する場合に、電圧用ワイヤーハーネス
は、25本必要であり、また、検出ユニット105から
24個の温度データを電池コントローラ115に転送す
る場合に、温度用ワイヤーハーネスは、25本必要であ
った。
【0007】このため、検出ユニット105及び電池コ
ントローラ115間のワイヤーハーネスの本数は、50
本以上必要となる。この数は、かなりの数であるため、
配線が複雑化するとともに、かなりのスペースを確保し
なければならなかった。また、ワイヤーハーネスが多数
であるため、多極のコネクタを数多く用いなければなら
ないという課題を有していた。
【0008】本発明は、多極のコネクタを用いることな
く、ワイヤーハーネスの省線化を図ることができる電気
自動車用電池管理装置を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために以下の構成とした。請求項1の発明の電気自
動車用電池管理装置は、直列に接続された複数個の電気
自動車用の電池の各電池に1対1に対応して設けられ、
各電池の端子電圧を検出する複数の電圧検出部と、この
複数の電圧検出部及び多重伝送ラインに接続された通信
制御装置と、前記多重伝送ラインに接続され、前記通信
制御装置に対してデータ要求を行う電池制御装置とを備
え、前記通信制御装置は、前記電池制御装置からのデー
タ要求に応じて前記複数の電圧検出部で検出された各電
池の端子電圧を多重化して前記多重伝送ラインへ送出
し、前記電池制御装置は、前記多重伝送ラインを介して
前記通信制御装置から送られてくる前記各電池の端子電
圧を受信し、前記各電池の端子電圧に基づき前記各電池
の充放電制御を行うことを特徴とする。
【0010】請求項1の発明によれば、電池制御装置が
多重伝送ラインを介して通信制御装置に対してデータ要
求を行うと、通信制御装置は、電池制御装置からのデー
タ要求に応じて複数の電圧検出部で検出された各電池の
端子電圧を多重化して多重伝送ラインへ送出し、電池制
御装置は、多重伝送ラインを介して通信制御装置から送
られてくる各電池の端子電圧を受信し、各電池の端子電
圧に基づき各電池の充放電制御を行う。すなわち、1つ
の多重伝送ラインにより各電池の端子電圧を多重化して
伝送するので、多極のコネクタを用いることなく、ワイ
ヤーハーネスの省線化を図ることができる。
【0011】請求項2の発明は、前記複数個の電気自動
車用の電池の各電池に1対1に対応して設けられ、各電
池の温度を検出する複数の温度検出部と、前記各電池か
ら発生する水素濃度を検出する水素濃度検出部とを備
え、前記通信制御装置は、前記各電池の端子電圧、前記
複数の温度検出部で検出された各電池の温度、及び前記
水素濃度検出部で検出された水素濃度を多重化して前記
多重伝送ラインに送出することを特徴とする。
【0012】請求項2の発明によれば、複数の温度検出
部が各電池の温度を検出し、水素濃度検出部が各電池か
ら発生する水素濃度を検出すると、通信制御装置は、各
電池の端子電圧、複数の温度検出部で検出された各電池
の温度、及び水素濃度検出部で検出された水素濃度を多
重化して多重伝送ラインに送出するため、よりワイヤー
ハーネスの省線化を図ることができる。
【0013】請求項3の発明は、前記複数個の電池を冷
却する冷却装置を備え、前記通信制御装置は、前記複数
の温度検出部で検出された各電池の温度に基づき前記冷
却装置を駆動制御することを特徴とする。
【0014】請求項3の発明によれば、通信制御装置
は、複数の温度検出部で検出された各電池の温度に基づ
き冷却装置を駆動制御するため、冷却装置により複数個
の電池を冷却することができる。
【0015】請求項4の発明のように、前記電池制御装
置は、前記各電池の充電を行う場合には、充電の開始を
示す充電開始情報を前記多重伝送ラインを介して前記通
信制御装置に送信することを特徴とする。
【0016】請求項4の発明によれば、電池制御装置
は、各電池の充電を行う場合には、充電の開始を示す充
電開始情報を多重伝送ラインを介して通信制御装置に送
信するため、通信制御装置は、充電開始を確認すること
ができる。
【0017】請求項5の発明のように、前記通信制御装
置は、充電中に各電池の端子電圧を監視し、充電が完了
した場合には充電完了を示す充電完了情報を前記電池制
御装置へ送信し、前記電池制御装置は、前記通信制御装
置からの前記充電完了情報に基づき充電の終了を示す充
電終了情報を前記通信制御装置へ送信することを特徴と
する。
【0018】請求項5の発明によれば、通信制御装置
は、充電中に各電池の端子電圧を監視し、充電が完了し
た場合には充電完了を示す充電完了情報を電池制御装置
へ送信し、電池制御装置は、通信制御装置からの充電完
了情報に基づき充電の終了を示す充電終了情報を通信制
御装置へ送信するため、充電の終了を確認することがで
きる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電気自動車用電池
管理装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明す
る。図1は本発明の電気自動車用電池管理装置の実施の
形態を示す構成ブロック図である。図1において、充電
器1は、ジャンクションボックス(以下、J/Bと称す
る。)3を介してバッテリボックス10内のバッテリ1
1に充電電流を流してバッテリ11を充電する。
【0020】バッテリボックス10は、バッテリ11
と、このバッテリ11に接続された通信制御装置として
の温度電圧水素検出ユニット(以下、TVH検出ユニッ
トと称する。)14と、バッテリ11を冷却する冷却フ
ァン13dとを有している。
【0021】バッテリ11は、例えば、鉛電池であり、
充電器1により充電され、電気自動車用の負荷12であ
るモータに電圧を印加して放電電流を流し該モータを回
転駆動させて電気自動車を走行させる。バッテリ11
は、例えば、約288Vであり、12V用のバッテリが
24個直列に接続されて構成されている。
【0022】バッテリ11には、水素濃度検出部として
の水素センサ13aと、24個のバッテリ数と同数の温
度検出部としての温度センサ13b、24個のバッテリ
数と同数の電圧検出部としての電圧センサ13cが取り
付けられている。
【0023】水素センサ13aは、バッテリ11で発生
した水素ガスの濃度値を検出し、水素濃度データを3チ
ャネル(3ch)分だけTVH検出ユニット14に出力
する。温度センサ13bは、バッテリ11の温度値を検
出し、温度データを25ch分TVH検出ユニット14
に出力する。電圧センサ13cは、バッテリの電圧を検
出し、電圧データを25ch分TVH検出ユニット14
に出力する。
【0024】TVH検出ユニット14は、多重伝送ライ
ン16a,16bにより電池ECU15に接続され、多
重伝送ライン16a,16bを介して電池ECU15と
の間でデータやコマンド等の送受信を行うようになって
いて、通信制御装置を構成する。
【0025】TVH検出ユニット14は、入出力部1
7、送信部18、受信部19、中央処理装置(CPU)
20、メモリ21を有する。入出力部17は、水素セン
サ13aからの水素濃度データ、温度センサ13bから
の温度データ、電圧センサ13cからの電圧データを入
力してCPU20に出力する。CPU20は、データの
処理を行う。
【0026】また、CPU20は、温度センサ13bか
らの温度データに基づき、冷却ファン駆動信号を入出力
部17を介して冷却装置としての冷却ファン13dに送
出し、冷却ファン13dの駆動を制御する。すなわち、
バッテリ11の温度が異常に上昇した場合には、TVH
検出ユニット14が、冷却ファン13dを回転させるこ
とによりバッテリ11を冷却させることができる。
【0027】送信部18は、水素センサ13aからの水
素濃度データ、温度センサ13bからの各温度データ、
電圧センサ13cからの各電圧データを多重化して多重
伝送ライン16bを介して電池ECU15に送信する。
受信部19は、電池ECU15からのデータを受信して
CPU20に出力する。メモリ21は、各種のデータを
記憶する。
【0028】電池ECU15は、多重伝送ライン16
a,16bを介してTVH検出ユニット14との間でデ
ータやコマンド等の送受信を行うもので、時間を管理す
るタイマーユニット23、送信部24、受信部25、C
PU26、メモリ27、入出力部28を備えて構成さ
れ、電池制御装置を構成している。
【0029】電池ECU15は、バッテリ制御部であ
り、イグニッション(IGN)信号を入力したり、TV
H検出ユニット14から送られてくる各バッテリ11の
電圧や電圧センサ33からの全電圧や各バッテリ11の
温度データ等に基づき充電器1を制御して、バッテリ1
1の過放電制御や過充電制御を行う。また、電池ECU
15は、水素センサ13aからの水素ガスの濃度値に基
づき水素濃度の異常の判定やバッテリ11の異常の判定
を行う。
【0030】送信部24は、多重伝送ライン16aを介
してTVH検出ユニット14へコマンドやデータを送信
する。受信部25は、多重伝送ライン16bを介してT
VH検出ユニット14からコマンドやデータを受信す
る。CPU26は、データ等を処理する。メモリ27
は、各種のデータを記憶する。入出力部28は、電池E
CU15に接続されるDC/DCコンバータ35、補機
バッテリ37、ウォータポンプ39、エアコンディショ
ナー(A/C)41、モータコントローラ43、及び充
電器1との間での入出力を司る。
【0031】DC/DCコンバータ35は、J/B3を
介してバッテリ11からの強電系の電圧(約288V)
を弱電系の12V電源に変換し、その12V電源を補機
バッテリ37に供給する。補機バッテリ37は、12V
電源を電池ECU15に供給することで電池ECU15
を動作させる。
【0032】メータ29は、電池ECU15に接続さ
れ、電池ECU15からの各信号によりバッテリ11の
温度異常の表示、直列に接続された各バッテリ毎の異常
の表示、バッテリ11の残存容量低下の表示、残存容量
値のディジタル表示を行う。
【0033】J/B3は、電流センサ31、電圧センサ
33を有する。電流センサ31は、バッテリ11から負
荷12に流れる電流を検出し、その電流値を電池ECU
15に出力する。電圧センサ33は、直列に接続された
各バッテリ全体の端子電圧を検出し、その電圧値を電池
ECU15に出力する。
【0034】なお、電池ECU15とTVH検出ユニッ
ト14との間の多重通信は、全二重伝送方式であり、且
つ調歩同期方式を採用し、ボーレートは、例えば、96
00bpsである。調歩同期方式とは、1文字の前後に
スタートビットとストップビットを付け、文字と文字と
の区切りを付けて伝送する方式である。受信側では、ス
タートビットとストップビットとに囲まれた多数のビッ
ト列を受信し、文字にして最終的にメッセージを組み立
てる。
【0035】図2はフレームフォーマットの構成図であ
る。前記多重通信における1フレームは、フレームの開
始を示すスタートビットと、8ビットからなるビットデ
ータD0〜D7と、フレームの終了を示すストップビッ
トとからなり、調歩同期方式が採用されている。1ビッ
ト時間は、例えば、1.67msであり、1フレーム時
間は、16.7msである。
【0036】図3はメッセージフォーマットの構成図で
ある。前記多重通信におけるメッセージは、メッセージ
の先頭を示すヘッダFFH、バイト数、コマンド、デー
タ、ブロックチェックコードBCCからなる。バイト数
の範囲は、コマンド、データ、ブロックチェックコード
BCCの範囲である。BCCのチェック範囲は、バイト
数、コマンド、データの範囲である。
【0037】図4は通信コード、コマンド及びステータ
スコードを示す図である。図4において、通信コード、
標記記号、16進コード、定義が示され、これらの情報
が前記多重通信において用いられる。通信コードACK
は、肯定応答を示し、NAKは、否定応答を示す。
【0038】TVH検出ユニット14から電池ECU1
5へのコマンドにおいて、BONは、電源オンを示し、
BTSは、電池温度状態を示し、BHSは、水素濃度状
態を示し、BV1,BV2は、電池個別電圧状態1,電
池個別電圧状態2を示し、BOSは、温度状態を示し、
BFSは、冷却ファン状態を示す。BSTは、充電開始
を示し、BWAは、充電待機を示し、BKNは、充電完
了を示し、BOFは、電源オフOKを示し、BFNは、
充電終了または継続を示す。
【0039】電池ECU15からTVH検出ユニット1
4へのコマンドにおいて、EONは、電源オンを示し、
REQは、データ要求を示し、ESTは、充電開始を示
し、EWAは、充電待機を示し、EFNは、充電終了を
示し、EOFは、電源オフを示す。
【0040】次に、このように構成された実施の形態の
電気自動車用電池管理装置の動作を説明する。
【0041】(車両走行時の通信処理)まず、図5のフ
ローチャートを参照して車両走行時(イグニッションオ
ン時、すなわち放電時)の電池ECU15の通信処理を
説明する。この場合、充電器1によりバッテリ11を充
電した後に、バッテリ11から放電電流を負荷12に流
して電気自動車を走行させる。
【0042】まず、電池ECU15は、イグニッション
オンを入力すると(ステップS11)、電池ECU15
の電源をオンする(ステップS13)。そして、送信部
24は、電池ECU15の電源をオンしたことを示すE
ONコードを多重伝送ライン16aを介してTVH検出
ユニット14に送信し、電池ECU15の通信開始を通
知する(ステップS15)。
【0043】その後、送信部24は、データ要求を示す
REQコードを多重伝送ライン16aを介してTVH検
出ユニット14に送信し、TVH検出ユニット14に対
してバッテリデータ等のデータをリクエストする(ステ
ップS17)。
【0044】次に、受信部25は、TVH検出ユニット
14から多重伝送ライン16bを介してバッテリデータ
を受信したかどうかを判定する(ステップS19)。バ
ッテリデータを正常受信した場合には、ACK応答をT
VH検出ユニット14に返送し、電池ECU15内のC
PU26は、受信したバッテリデータを処理する(ステ
ップS21)。
【0045】なお、TVH検出ユニット14からのバッ
テリデータを正常受信できなかった場合には、NCK応
答をTVH検出ユニット14に返送し、TVH検出ユニ
ット14に対してデータの再送を要求することになる。
【0046】次に、CPU26は、イグニッションがオ
フかどうかを判定し(ステップS23)、イグニッショ
ンがオフである場合には、送信部24は、電源オフを示
すEOFコードを多重伝送ライン16aを介してTVH
検出ユニット14に送信し、電池ECU15の電源のオ
フを通知する(ステップS25)。その後、電池ECU
15の電源をオフさせる(ステップS27)。
【0047】次に、図6のフローチャートを参照して車
両走行時(イグニッションオン時)のTVH検出ユニッ
ト14の通信処理を説明する。
【0048】まず、受信部19は、多重伝送ライン16
aを介して電池ECU15からEONコードを受信した
かどうかを判定し(ステップS31)、EONコードを
受信した場合には、CPU20は、電源オンを確認し、
送信部18は、BONコードを多重伝送ライン16bを
介して電池ECU15に送信し、TVH検出ユニット1
4の通信開始を通知する(ステップS33)。
【0049】次に、受信部19は、多重伝送ライン16
aを介して電池ECU15からREQコードを受信した
かどうかを判定し(ステップS35)、REQコードを
受信した場合には、CPU20は、水素センサ13aか
らの3ch分の水素濃度データ、温度センサ13bから
の25ch分の温度データ、電圧センサ13cからの2
5ch分の電圧データを入出力部17を介して入力す
る。
【0050】送信部18は、入力した各電圧データ、各
温度データ、各水素濃度データ等を多重化してバッテリ
データとして多重伝送ライン16bを介して電池ECU
15に送信する(ステップS37)。
【0051】ここで、図7にリクエストに対するバッテ
リデータの構成を示す。図8に図7に示すバッテリデー
タの詳細な構成を示す。図7に示すように、時刻t1
おいて、電池ECU15がTVH検出ユニット14にR
EQコードを送信すると、TVH検出ユニット14は、
時刻t2に電池ECU15にデータを送信する。
【0052】このときの転送されるデータは、図8に示
すように、個別の電池温度状態を示すBTS及びBTP
と、バッテリボックス10内の水素発生状態を示すBH
S、H02及びH04と、個別の電池電圧の状態(バラ
ツキ、最低電圧)を示すBV1、VRT及びVSDと、
個別の電池電圧の状態(電圧データ)を示すBV2、V
LL及びVLHと、電池温度と外気温との差状態を示す
BOS、T20及びT03と、冷却ファン13dの動作
状態を示すBFS及びFANと、充電が指定の条件によ
り完了したことを示すBKN及びBCTとからなる。
【0053】次に、受信部19は、多重伝送ライン16
aを介して電池ECU15からEOFコードを受信した
かどうかを判定し(ステップS39)、EOFコードを
受信した場合には、CPU20は、電池ECU15の電
源オフを確認する(ステップS41)。
【0054】さらに、送信部18は、多重伝送ライン1
6bを介して電池ECU15へBOFコードを送信し
(ステップS43)、その後、TVH検出ユニット14
の電源をオフさせる(ステップS45)。
【0055】次に、図9のタイミングチャートを参照し
て、通常時における電池ECU15及びTVH検出ユニ
ット14間の通信を説明する。まず、時刻t3におい
て、電池ECU15がEONコードをTVH検出ユニッ
ト14に送信すると、TVH検出ユニット14は、時刻
3から1秒以内にBONコードを電池ECU15に送
信する。
【0056】そして、時刻t3から1秒経過時に電池E
CU15は、REQコードをTVH検出ユニット14に
送信すると、TVH検出ユニット14は、REQコード
の送信時点から1秒以内にバッテリデータを電池ECU
15に送信する。このバッテリデータの送信処理を複数
回繰り返し行い、最後に、電池ECU15が検出ユニッ
ト14にBOFコードを送信すると、その送信時点から
1秒以内にTVH検出ユニット14は、電池ECU15
にEOFコードを送信する。その後、電池ECU15の
電源がオフし、TVH検出ユニット14の電源がオフす
る。
【0057】(電池充電時の通信処理)次に、図10の
フローチャートを参照して電池充電時の電池ECUの通
信処理を説明する。
【0058】まず、図示しない充電スイッチ(充電S
W)がオンされると(ステップS51)、電池ECU1
5の電源をオンさせる(ステップS53)。
【0059】次に、送信部24は、多重伝送ライン16
aを介してEONコードをTVH検出ユニット14に送
信した後(ステップS55)、多重伝送ライン16aを
介してESTコードをTVH検出ユニット14に送信
し、充電を開始する(ステップS57)。
【0060】その後、送信部24は、データ要求を示す
REQコードを多重伝送ライン16aを介してTVH検
出ユニット14に送信し、バッテリデータ等のデータを
リクエストする(ステップS59)。
【0061】次に、受信部25は、TVH検出ユニット
14から多重伝送ライン16bを介してバッテリデータ
を受信したかどうかを判定する(ステップS61)。バ
ッテリデータを受信した場合には、電池ECU15内の
CPU26は、イベントが充電待機かどうかを判定する
(ステップS63)。
【0062】イベントが充電待機である場合には、送信
部24は、多重伝送ライン16aを介してEWAコード
をTVH検出ユニット14に送信し、充電待機を通知し
(ステップS65)、充電待機となる(ステップS6
7)。
【0063】さらに、CPU26は、イベントが充電開
始かどうかを判定し(ステップS69)、イベントが充
電開始である場合には、ステップS57の処理に戻り、
イベントが充電開始でない場合には、ステップS59の
処理に戻る。
【0064】一方、ステップS63において、イベント
が充電待機でない場合には、CPU26は、イベントが
充電終了かどうかを判定する(ステップS71)。イベ
ントが充電終了でない場合には、バッテリ11の充電を
行う(ステップS73)。すなわち、充電器1が、J/
B3を介してバッテリボックス10内のバッテリ11に
充電電流を流してバッテリ11を充電する。
【0065】また、ステップS71において、イベント
が充電終了である場合には、多重伝送ライン16aを介
してEFNコードをTVH検出ユニット14に送信し
て、充電終了を通知し(ステップS75)、電源をオフ
させてスリープモードとなる(ステップS77)。
【0066】次に、図11のフローチャートを参照して
電池充電時のTVH検出ユニットの通信処理を説明す
る。
【0067】まず、受信部19は、多重伝送ライン16
aを介して電池ECU15からEONコードを受信した
かどうかを判定し(ステップS81)、受信部19がE
ONコードを受信した場合には、CPU20は、EON
コードにより電池ECU15の電源オンを確認し、送信
部18は、多重伝送ライン16bを介してBONコード
を電池ECU15に送信する(ステップS83)。
【0068】次に、受信部19は、多重伝送ライン16
aを介して電池ECU15からESTコードを受信した
かどうかを判定し(ステップS85)、ESTコードを
受信した場合には、充電開始OKとし、送信部18は、
多重伝送ライン16bを介してBSTコードを電池EC
U15に送信する(ステップS87)。
【0069】さらに、受信部19は、多重伝送ライン1
6aを介して電池ECU15からREQコードを受信し
たかどうかを判定し(ステップS89)、REQコード
を受信した場合には、送信部18は、バッテリデータを
多重伝送ライン16bを介して電池ECU15に送信す
る(ステップS91)。
【0070】なお、充電開始時における電池ECU及び
TVH検出ユニット間の通信を図13のタイミングチャ
ートを参照して説明する。電池ECU15がESTコー
ドをTVH検出ユニット14に送信すると、1秒以内に
TVH検出ユニット14は、BSTコードを電池ECU
15に送信する。そして、1秒経過時に電池ECU15
は、REQコードをTVH検出ユニット14に送信する
と、TVH検出ユニット14は、データを電池ECU1
5に送信する。
【0071】次に、受信部19は、多重伝送ライン16
aを介して電池ECU15からEWAコードを受信した
かどうかを判定し(ステップS93)、EWAコードを
受信した場合には、CPU20は、充電待機を確認し、
送信部18は、多重伝送ライン16aを介して電池EC
U15にBWAコードを送信する(ステップS95)。
そして、ステップS91の処理に戻る。
【0072】なお、充電待機時における電池ECU及び
TVH検出ユニット間の通信を図12のタイミングチャ
ートを参照して説明する。電池ECU15がEWAコー
ドをTVH検出ユニット14に送信すると、1秒以内に
TVH検出ユニット14は、BWAコードを電池ECU
15に送信する。そして、1秒経過時に電池ECU15
は、また、EWAコードをTVH検出ユニット14に送
信すると、1秒以内にTVH検出ユニット14は、BW
Aコードを電池ECU15に送信する。
【0073】一方、EWAコードを受信しない場合に
は、受信部19は、EFNコードを受信したかどうかを
判定する(ステップS97)。EFNコードを受信した
場合には、CPU20が充電終了を確認し、送信部18
は、BFNコードを電池ECU15に送信する(ステッ
プS99)。そして、電源をオフさせる(ステップS1
01)。
【0074】なお、充電終了時における電池ECU及び
TVH検出ユニット間の通信を図14のタイミングチャ
ートを参照して説明する。電池ECU15がREQコー
ドをTVH検出ユニット14に送信すると、1秒以内に
TVH検出ユニット14は、充電完了を示すBKNコー
ドを電池ECU15に送信する。この処理を2回繰り返
す。
【0075】そして、電池ECU15が、EFNコード
をTVH検出ユニット14に送信すると、1秒以内にT
VH検出ユニット14は、BFNコードを電池ECU1
5に送信する。
【0076】次に、図15のタイミングチャートを参照
して冷却ファン停止時における電池ECU及びTVH検
出ユニット間の通信を説明する。電池ECU15がEF
NコードをTVH検出ユニット14に送信すると、1秒
以内にTVH検出ユニット14は、BFNコードを電池
ECU15に送信する。
【0077】次に、電池ECU15がREQコードをT
VH検出ユニット14に送信すると、1秒以内にTVH
検出ユニット14は、冷却ファン13dの動作状態を示
すBFSコードを電池ECU15に送信する。その後、
電池ECU15がEOFコードを送信すると、TVH検
出ユニット14は、BOFコードを送信し、電池ECU
15及びTVH検出ユニット14の電源をオフする。
【0078】図16のタイミングチャートを参照して充
電中にスタート/ストップオフした時における電池EC
U及びTVH検出ユニット間の通信を説明する。電池E
CU15がREQコードをTVH検出ユニット14に送
信すると、TVH検出ユニット14は、1秒以内にデー
タを電池ECU15に送信する。1秒経過時に電池EC
U15は、EFNコードをTVH検出ユニット14に送
信すると、TVH検出ユニット14は、BFNコードを
電池ECU15に送信する。
【0079】このように実施の形態の電気自動車用電池
管理装置によれば、TVH検出ユニット14と電池EC
U15との間で、2つの多重伝送ライン16a,16b
により多重通信を行うため、伝送線が2本で済む。この
ため、ワイヤーハネスの省線化を図ることができ、複雑
な配線がなくなる。また、多極のコネクタを用いること
なく、しかもスペースが少なくて済む。
【0080】また、電池ECU15は、電圧データ、温
度データ、及び水素濃度データに基づいてバッテリ11
の充電制御や放電制御を行うことができる。さらに、T
VH検出ユニット14は、冷却ファン13dを駆動する
ため、バッテリ11の冷却制御を行うことができる。
【0081】なお、本発明は実施の形態の電気自動車用
電池管理装置に限定されるものではない。実施の形態で
は、バッテリ11に鉛電池を用いたが、例えば、バッテ
リ11にニッケル水素電池を用いても良い。
【0082】また、電池ECU15は、水素センサ13
aで検出された検出濃度値が所定濃度値(例えば、10
000ppm)以上であるかどうかを判定し、検出濃度
値が所定濃度値以上になった場合には、図示しない警報
ランプ等に警報信号を出力し、警報ランプが警報信号を
受けて点灯するようにしても良い。すなわち、警報ラン
プを点灯させることにより、水素ガスの発生量が異常で
あることを知らせるようにしても良い。
【0083】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、通信制御装置
は、電池制御装置からのデータ要求に応じて複数の電圧
検出部で検出された各電池の端子電圧を多重化して多重
伝送ラインへ送出し、電池制御装置は、多重伝送ライン
を介して通信制御装置から送られてくる各電池の端子電
圧を受信し、各電池の端子電圧に基づき各電池の充放電
制御を行う。すなわち、1つの多重伝送ラインにより各
電池の端子電圧を多重化して伝送するので、多極のコネ
クタを用いることなく、ワイヤーハーネスの省線化を図
ることができる。
【0084】請求項2の発明によれば、複数の温度検出
部が各電池の温度を検出し、水素濃度検出部が各電池か
ら発生する水素濃度を検出すると、通信制御装置は、各
電池の端子電圧、複数の温度検出部で検出された各電池
の温度、及び水素濃度検出部で検出された水素濃度を多
重化して多重伝送ラインに送出するため、よりワイヤー
ハーネスの省線化を図ることができる。
【0085】請求項3の発明によれば、通信制御装置
は、複数の温度検出部で検出された各電池の温度に基づ
き冷却装置を駆動制御するため、冷却装置により複数個
の電池を冷却することができる。
【0086】請求項4の発明によれば、電池制御装置
は、各電池の充電を行う場合には、充電の開始を示す充
電開始情報を多重伝送ラインを介して通信制御装置に送
信するため、通信制御装置は、充電開始を確認すること
ができる。
【0087】請求項5の発明によれば、通信制御装置
は、充電中に各電池の端子電圧を監視し、充電が完了し
た場合には充電完了を示す充電完了情報を電池制御装置
へ送信し、電池制御装置は、通信制御装置からの充電完
了情報に基づき充電の終了を示す充電終了情報を通信制
御装置へ送信するため、充電の終了を確認することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電気自動車用電池管理装置の実施の形
態の構成ブロック図である。
【図2】フレームフォーマットの構成図である。
【図3】メッセージフォーマットの構成図である。
【図4】通信コード、コマンド及びステータスコードを
示す図である。
【図5】車両走行時の電池ECUの通信処理を説明する
フローチャートである。
【図6】車両走行時のTVH検出ユニットの通信処理を
説明するフローチャートである。
【図7】リクエストに対するバッテリデータの構成を示
す図である。
【図8】図7に示すバッテリデータの詳細な構成を示す
図である。
【図9】通常時における電池ECU及びTVH検出ユニ
ット間の通信を示すタイミングチャートである。
【図10】電池充電時の電池ECUの通信処理を説明す
るフローチャートである。
【図11】電池充電時のTVH検出ユニットの通信処理
を説明するフローチャートである。
【図12】充電待機時における電池ECU及びTVH検
出ユニット間の通信を示すタイミングチャートである。
【図13】充電開始時における電池ECU及びTVH検
出ユニット間の通信を示すタイミングチャートである。
【図14】充電終了時における電池ECU及びTVH検
出ユニット間の通信を示すタイミングチャートである。
【図15】冷却ファン停止時における電池ECU及びT
VH検出ユニット間の通信を示すタイミングチャートで
ある。
【図16】充電中にスタート/ストップオフした時にお
ける電池ECU及びTVH検出ユニット間の通信を示す
タイミングチャートである。
【図17】従来の電気自動車用電池管理装置の一例の概
略構成図である。
【符号の説明】
1 充電器 3 J/B(ジャンクションボックス) 10 バッテリボックス 11 バッテリ 12 負荷 13a 水素センサ 13b 温度センサ 13c,33 電圧センサ 13d 冷却ファン 15 電池ECU(電子制御ユニット) 17,28 入出力部 18,24 送信部 19,25 受信部 20,26 CPU 21,27 メモリ 23 タイマーユニット 31 電流センサ 35 DC/DCコンバータ 37 補機バッテリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎本 倫人 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会社 内 Fターム(参考) 5H030 AA08 AS08 FF11 FF22 FF44 5H031 KK01 5H115 PG04 PI15 PI16 PI29 PU01 QN03 QN12 TI02 TI05 TI06 TI10 TO05 TR19 TU12 TU16 TU17 TZ07 UI29

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列に接続された複数個の電気自動車用
    の電池の各電池に1対1に対応して設けられ、各電池の
    端子電圧を検出する複数の電圧検出部と、 この複数の電圧検出部及び多重伝送ラインに接続された
    通信制御装置と、 前記多重伝送ラインに接続され、前記通信制御装置に対
    してデータ要求を行う電池制御装置とを備え、 前記通信制御装置は、前記電池制御装置からのデータ要
    求に応じて前記複数の電圧検出部で検出された各電池の
    端子電圧を多重化して前記多重伝送ラインへ送出し、 前記電池制御装置は、前記多重伝送ラインを介して前記
    通信制御装置から送られてくる前記各電池の端子電圧を
    受信し、前記各電池の端子電圧に基づき前記各電池の充
    放電制御を行うことを特徴とする電気自動車用電池管理
    装置。
  2. 【請求項2】 前記複数個の電気自動車用の電池の各電
    池に1対1に対応して設けられ、各電池の温度を検出す
    る複数の温度検出部と、 前記各電池から発生する水素濃度を検出する水素濃度検
    出部とを備え、 前記通信制御装置は、前記各電池の端子電圧、前記複数
    の温度検出部で検出された各電池の温度、及び前記水素
    濃度検出部で検出された水素濃度を多重化して前記多重
    伝送ラインに送出することを特徴とする請求項1記載の
    電気自動車用電池管理装置。
  3. 【請求項3】 前記複数個の電池を冷却する冷却装置を
    備え、 前記通信制御装置は、前記複数の温度検出部で検出され
    た各電池の温度に基づき前記冷却装置を駆動制御するこ
    とを特徴とする請求項2記載の電気自動車用電池管理装
    置。
  4. 【請求項4】 前記電池制御装置は、前記各電池の充電
    を行う場合には、充電の開始を示す充電開始情報を前記
    多重伝送ラインを介して前記通信制御装置に送信するこ
    とを特徴とする請求項1記載の電気自動車用電池管理装
    置。
  5. 【請求項5】 前記通信制御装置は、充電中に各電池の
    端子電圧を監視し、充電が完了した場合には充電完了を
    示す充電完了情報を前記電池制御装置へ送信し、 前記電池制御装置は、前記通信制御装置からの前記充電
    完了情報に基づき充電の終了を示す充電終了情報を前記
    通信制御装置へ送信することを特徴とする請求項4記載
    の電気自動車用電池管理装置。
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