JP2006260981A - バッテリコントローラ - Google Patents

Abstract

【課題】メモリの交換を不要として、所要の書き換え回数を確保することのできるバッテリコントローラを提供する。
【解決手段】一つの単位または複数の単位で書換え可能な複数のメモリ群１０４ａ〜１０４ｎを設け、このメモリ群１０４ａ〜１０４ｎをスイッチ１０３によって切り替え使用する。メモリ群１０４ａ〜１０４ｎへデータの書き込みや読み出しを行うリーダ・ライタ１０２があり、書換え対象メモリ群を書換えの度にスイッチ１０３によって順次切り替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バッテリコントローラに係り、特に、鉛電池やリチウム二次電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタなどの蓄電手段の状態検知や制御を行うバッテリコントローラに関する。

電池等の蓄電手段を用いた電源装置、分散型電力貯蔵装置、電気自動車では、蓄電手段を安全に、且つ有効に使用するために、蓄電手段の状態を検知し、蓄電手段を制御するバッテリコントローラが用いられている。蓄電手段の状態としては、どの程度まで充電されているか、あるいはどの程度放電可能な電荷量が残っているのかを示す充電状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ の頭文字をとり、ＳＯＣと称す）または残存容量や、どの程度まで劣化や弱っているのかを示す健康状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ の頭文字をとり、ＳＯＨと称す）または劣化度などがある。

一方、自動車のＩＴ化、電動化が進むにつれ、高信頼電池や診断機能を有した電源の必要性が高まっている。

診断機能を付加する場合、何らかの不揮発性の記憶手段が必要である。不揮発性メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に書き換え可能なＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などがある。

ＥＥＰＲＯＭは、フローティングゲートに電荷が蓄積されているか否かで２値またはそれ以上の情報を記録し、フローティングゲートの電荷の有無によるソース領域とドレイン領域との間の導通の変化によって情報を読み取る不揮発性半導体記憶装置である。

従来のスプリットゲート型フラッシュＥＥＰＲＯＭは、フローティングゲートの突起部に電界が集中することを利用して、情報の消去を行う。突起部に電界が集中するので、突起部周辺のトンネル絶縁膜の一部分だけが集中的に、かつ早く劣化する。

このため、セルの寿命を短くしていた。換言すると、フラッシュＥＥＰＲＯＭの書き込み消去ができる回数が少なく、セルの長寿命化、書き込み消去回数の増加が望まれている。そこで、デバイス自体で書き込み消去回数を増加させる工夫が試みられている（例えば、特許文献１）。

また、書き換え回数が限界値に達したらアラームで知らせるような回路面での工夫も試みられている（例えば、特許文献２）。

特開平１１−２８４０８８号公報 特開２００２−２５２８１号公報

しかしながら、前記従来のＥＥＰＲＯＭは、書き換え回数に限界があり、その限界を上回る書き換え回数が必要となる用途では取替えが必要になり、経済性やメンテナンス性を考慮すると、取替えが不要な記憶装置が望まれる。

本発明は、前記点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、メモリの交換を不要として、所要の書き換え回数を確保することのできるバッテリコントローラを提供することにある。

本発明によるバッテリコントローラは、二次電池の電圧、電流、温度の少なくとも１つを計測して前記二次電池の状態情報を演算するバッテリコントローラであって、前記二次電池の状態情報を保持するための記憶装置を有し、前記記憶装置は、一つの単位または複数の単位で書換え可能な不揮発性メモリによる複数のメモリ群と、前記メモリ群を選択するスイッチと、選択された前記メモリ群に前記二次電池の状態情報の書き込み又は読み出しを行うリーダ・ライタとを備えることを特徴としている。

また、本発明によるバッテリコントローラは、二次電池の電圧、電流、温度の少なくとも１つを計測して前記二次電池の状態情報を演算するバッテリコントローラであって、前記二次電池の状態情報を保持するための記憶装置を有し、一つの単位または複数の単位で書換え可能な不揮発性メモリによる複数の不揮発性メモリ群と、前記メモリ群のそれぞれに対応して設けられ、データの書き込みや読み出しを行うリーダ・ライタと、前記メモリ群と前記メモリ群に対応したリーダ・ライタを選択するスイッチとを備え、前記スイッチを切り替えて前記メモリ群と前記リーダ・ライタを選択し、選択された前記リーダ・ライタによって選択された前記メモリ群に前記二次電池の状態情報の書き込み又は読み出しを行うことを特徴としている。

本発明によるバッテリコントローラは、好ましくは、外部からの書き込みに関する信号に応じて選択されたメモリ群とは異なる別のメモリ群を順次選択する。

本発明によるバッテリコントローラは、好ましくは、それぞれのメモリ群の書き換え回数をカウントするカウンタを有し、前記カウンタでカウントされた前記メモリ群の書き込み回数に応じて前記メモリ群を切り替える。

本発明によるバッテリコントローラは、好ましくは、選択された前記メモリ群への書き込みのエラー情報に基づいて前記メモリ群を切り替える。

本発明によるバッテリコントローラは、好ましくは、前記メモリ群に外部から前記メモリ群の保持されたデータを読み出し又は書き込みするアクセス手段を有する。

本発明によるバッテリコントローラの前記アクセス手段は、好ましくは、前記二次電池の状態情報を送信又は受信するための通信回路を有し、無線通信によって、外部の機器とデータの読み出し又は書き込みを行う。

本発明によれば、バッテリコントローラにおいて、メモリの書き換え回数のｎ倍化、ｎ回前までのデータ履歴の記録及びデータバックアップ機能の強化、マイクロコンピュータの機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。

本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態１を、図１を参照して説明する。

エレクトリックパワートレインは、二次電池５０１を電源とし、インバータ５０７によって電力供給を制御されるモータ・ジェネレータ５０８と、二次電池５０１の状態の監視等を行うバッテリコントローラ１００を有する。また、二次電池５０１を電源とするライト、ヒータ等の電気負荷５１２がある。

モータ・ジェネレータ５０８は、図示されていない車輪に結合され、車輪を駆動する。

インバータ５０７は、二次電池５０１の直流電力を交流電力に変換し、モータ・ジェネレータ５０８を駆動する。また、インバータ５０７は、モータ・ジェネレータ５０８で発電された交流電力を直流電力に変換し、二次電池５０１に入力する。

車載電源である二次電池（バッテリ電源）５０１は、鉛電池やリチウム二次電池、ニッケル水素電池、電気二重層キャパシタなど、充電可能な電池である。二次電池５０１はバッテリコントローラ１００のＶｂａｔ端子に接続されている。

バッテリコントローラ１００は、二次電池５０１の端子電圧を抵抗素子５０３と５０４で分圧した電圧を、センシングデータ（計測データ）としてＶ＋端子とＶ−端子に入力される。

バッテリコントローラ１００は、Ｔ＋端子とＴ−端子に温度センサ５０５を接続され、温度計測信号をセンシングデータ（計測データ）として入力する。バッテリコントローラ１００は、Ｉ端子に電流センサ５０６を接続され、電流計測信号をセンシングデータ（計測データ）として入力する。

また、バッテリコントローラ１００は、シリアル通信ポートであるＳＣＩ１端子にインバータ５０７を接続し、Ｋ−ＬＩＮＥ端子に診断装置５０９を接続している。

バッテリコントローラ１００は、マイクロコンピュータ１０１と、リーダ・ライタ１０２と、スイッチ１０３と、ポインタ１１１と、不揮発性メモリによるメモリ群１０４ａ〜１０４ｎを内蔵している。

マイクロコンピュータ１０１は、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎに記憶されたデータや端子電圧、電流、温度等のセンシングデータを用いて種々の演算を行う。例えば、ＳＯＣ演算やＳＯＨ演算、二次電池５０１やバッテリコントローラ１００の異常検出などの演算を行う。

また、マイクロコンピュータ１０１は、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎに記憶する書き込みデータ処理を行う。例えば、二次電池５０１の使用回数や、ＳＯＣやＳＯＨの演算結果、異常検出結果などの書き込みデータ処理を行う。

診断装置５０９は、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎに記憶されたＳＯＣ演算結果やＳＯＨ演算結果、二次電池５０１やバッテリコントローラ１００の異常検出結果、二次電池５０１の使用回数などを通信により読み取る。図示の実施形態では、Ｋ−ＬＩＮＥによってバッテリコントローラ１００と診断装置５０９とが双方向に通信可能なっているが、二次電池５０１に接続されるパワーラインを介して電力線搬送により通信することも可能である。

また、バッテリコントローラ１００とインバータ５０７がシリアル通信することにより、インバータ５０７はバッテリコントローラ１００のＳＯＣ演算やＳＯＨ演算の演算結果に応じて充放電を制御する。

バッテリコントローラ１００は、外部信号入力端子ＩＮにキー・オフ信号を入力する。
キー・オフ信号は、エンジン始動キーがオフになることを知らせる信号である。バッテリコントローラ１００は、この信号を受けると、各演算結果や電池の状態などをメモリ群へ書き込む。バッテリコントローラ１００は、このような外部からの書き込みに関する信号に応じて選択されたメモリ群とは異なる別のメモリ群を順次選択することもできる。

つぎに、マイクロコンピュータ１０１によるメモリ群１０４ａ〜１０４ｎに対するデータの書き込み、読み出しについて説明する。

マイクロコンピュータ１０１は、リーダ・ライタ１０２やスイッチ１０３、メモリ群１０４ａメモリ群ｎ等の電源供給など動作管理を行う。

リーダ・ライタ１０２は、マイクロコンピュータ１０１の指令により、スイッチ１０３によって選択されたメモリ群１０４ａ〜１０４ｎの一つに対してデータの書き込み処理と読み出し処理を行う。

スイッチ１０３は、データの書き込み、読み出しを行うメモリ群１０４ａ〜１０４ｎを切り替えるものであり、セレクタともいう。スイッチ１０３は、ＭＯＳトランジスタなどのスイッチデバイスと、これを制御するロジック回路から成る。

ポインタ１１１は、最後に書き込んだメモリ群を指し示す。ここではスイッチ１０３とメモリ群との間に設けたが、リーダ・ライタ１０２とスイッチ１０３の間に設けることも、マイクロコンピュータ１０１でソフト的に処理することも可能である。

メモリ群１０４ａ〜１０４ｎは、任意の単位での書き換えや、電源のオン／オフが可能なＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって構成されている。この種のメモリディバイスには書き換え可能回数の上限がある。

メモリ群１０４ａ〜１０４ｎには、所定の間隔で、マイクロコンピュータ１０１でのＳＯＣ演算結果やＳＯＨ演算結果、二次電池５０１やバッテリコントローラ１００の異常検出結果、二次電池５０１の使用回数、二次電池５０１の電圧や充放電電流値、温度、そして電圧や電流、温度の最大値や最小値、平均値、電池使用時間、書換え回数などが、書換えられる。

そして、書換える対象メモリ群は、ポインタ制御により、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎへと書換えの度に順次切り替えられる。これにより、メモリ群が一つである場合に比して、書換え回数がｎ倍になる。なお、スイッチ１０３が最後にデータを書込んだメモリ群を示すことにより、データ読み出しはスイッチが最後に書いたメモリが最新となる。

あるいは、書換えの度に書換えた回数を当該メモリ群に書換える。読み出し時に、この書換え回数も読み取り、回数が多い順に新しいデータと認識できる。

そして、各メモリ群１０４ａ〜１０４ｎを読み返すことで、それ以前のｎ回前のデータ履歴として活用することが可能となる。更に、書換える対象メモリ群を順次切り替えるため、データのバックアップ機能が強化されることになる。

また、複数のメモリ群１０４ａ〜１０４ｎに同じデータを同時に書換えることにより、ある一つのメモリ群の書換えに失敗したとしても、そのほかのメモリ群にも書換えられているため、冗長性を向上できる。

バッテリコントローラ１００の演算の特徴として、蓄電手段（二次電池５０１）の経時変化をモニタすることがある。例えば、現在から１０回まで前の書換え情報を使用する。このため、一つのメモリでこれに対応する場合は１０回分のメモリ容量が必要である。

従って、本発明の様に、任意の単位での書換えが可能なメモリ群を１０個用意することにより、メモリ容量やコストは同程度で、書換え回数を１０倍にすることが可能となる。

バッテリコントローラ１００の不揮発性メモリへの書換えタイミングは、上位のコントローラ、例えば、ハイブリッドコントローラやエンジンコントローラからの書き込み命令（信号）、データ更新命令（信号）等の制御信号で行われる。さらに、バッテリコントローラ１００内の処理装置、例えば、マイクロコンピュータ１０１等によって、バッテリコントローラ１００内の状態に応じて、書き込みや更新を行うようにすることもできる。

また、バッテリコントローラ１００の不揮発性メモリへの書換えタイミング（の特徴）として、エンジン始動キーがオフにされた時か、異常などが発生した時がある。

エンジン始動キーがオフになると、バッテリコントローラ１００への電源供給も遮断される。また、異常の内容として、意図しない電源遮断異常もある。これらのため、バッテリコントローラ１００では、メモリ書き込み用のバックアップ電源が必要となる。

また、上述のようにマイクロコンピュータ１０１の演算負荷を減らすことができ、マイクロコンピュータ１０１の機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。強いては小型、低コスト化できる。

更に、任意の単位での書換えに加え、書換えや読み出し対象メモリ群の電源のオン／オフを可能とすることにより、一つのメモリで対応する場合に比べ上記の例では消費電流を１０分の１に削減することが可能となる。

ここで、スイッチ１０３はリーダ・ライタ１０２に組み込むことも可能である。

本実施形態によれば、メモリの書換え可能回数の上限値が大幅に改善されるため、頻繁にメモリへ書換えることが可能になる。このため、エンジン始動キーがオフになる直前のデータや意図しない電源遮断異常が起きる直前のデータが記録されるため、メモリ書き込み用のバックアップ電源を削除またはバックアップ時間の短縮が可能となる。

スイッチ１０３によるメモリ群１０４ａ〜１０４ｎの切り替えは、メモリ群ごとの書き込み回数に応じた切り替え、所定の順序に従った切り替え、書き込み後にエラーチェックを行い、エラーが出れば、予め定められたメモリ群、又は、所定の切り替え順序に従って選択されるべきメモリ群への切り替え、バッテリコントローラ１００内の状態に応じた切り替え、上位コントローラによる指令信号に基づいた切り替えがある。

これらは、予め定められた設定値との関係によって、又は、他のコントローラからの指令信号や命令コマンドによって実行する。

本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態２を、図２を参照して説明する。なお、図２において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、リーダ・ライタ１０２ａ〜１０２ｎがポインタ１１１とメモリ群１０４ａ〜１０４ｎとの間に、各メモリ群１０４ａ〜１０４ｎ毎に対をなして各メモリ群専用のリーダ・ライタ１０２ａ〜１０２ｎが設けられている。

本実施形態では、書換えや読み出し対象メモリ群１０４ａ〜１０４ｎの選択と同時に該当するリーダ・ライタ１０２ａ〜１０２ｎがスイッチ１０３によって選択される。

書換えや読み出し対象のリーダ・ライタ１０２ａ〜１０２ｎやメモリ群１０４ａ〜１０４ｎの電源のオン／オフを制御することにより、消費電力を削減できる。

この実施形態では、リーダ・ライタ個数が増えるが、前述の実施形態１と同様に、書換え回数のｎ倍化、ｎ回前までのデータ履歴の記録及びデータバックアップ機能の強化、そして、マイクロコンピュータの機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。強いては、小型、低コスト化できる。また、メモリ書き込み用のバックアップ電源を削除またはバックアップ時間の短縮が可能となる。

本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態３を、図３を参照して説明する。

この実施形態では、ポインタ１１１とメモリ群１０４ａ〜１０４ｎとの間に、カウンタ３０１が配設されている。カウンタ３０１は、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎの書換え回数をカウントする。

実施形態１、２では、書換える対象メモリ群がメモリ群１０４ａ〜１０４ｎへと書換えの度に順次切り替えられるが、本実施形態では、任意の回数で書換える対象メモリ群が切り替えられる。

そして、カウンタ３０１により、各メモリ群１０４ａ〜１０４ｎの書換え回数がカウントされ、当該メモリ群の書換え回数が上限値に近付いた場合には、その他のメモリ群への書換え頻度を増やすように制御される。

つまり、マイクロコンピュータ１０１は、当該メモリ群１０４ａ〜１０４ｎの書換え回数が上限値に近付いた場合には、その他のメモリ群への書換え頻度を増やすように制御する。

本実施形態は、記憶する内容毎にメモリ群を割り振る場合に有効である。例えば、各種演算結果を記録するメモリ群、異常情報を記憶するメモリ群などと割り振る。これにより、記憶内容のデータ管理が容易になる。

なお、カウンタ３０１は、マイクロコンピュータ１０１とリーダ・ライタ１０２との間、あるいはリーダ・ライタ１０２とスイッチ１０３の間に配設することも可能である。また、物理的に別体のカウンタを設けずにマイクロコンピュータ１０１の機能で実現することも可能である。

本実施形態によれば、前述の実施形態１と同様に、書換え回数のｎ倍化、ｎ回前までのデータ履歴の記録及びデータバックアップ機能の強化、消費電力の削減、そして、マイクロコンピュータの機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。強いては、小型、低コスト化できる。また、メモリ書き込み用のバックアップ電源を削除またはバックアップ時間の短縮が可能となる。

本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態４を、図４を参照して説明する。なお、図４においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

この実施形態では、各メモリ群１０４ａ〜１０４ｎ毎に、リーダ・ライタ１０２ａ〜１０２ｎ、カウンタ３０１ａ〜３０１ｎが設けられている。

本実施形態でも、任意の回数で書換える対象メモリ群１０４ａ〜１０４ｎが切り替えられる。そして、カウンタ３０１ａ〜３０１ｎにより、各メモリ群１０４ａ〜１０４ｎの書換え回数が個々にカウントされ、その結果がマイクロコンピュータ１０１に伝えられる。

マイクロコンピュータ１０１は、当該メモリ群１０４ａ〜１０４ｎの書換え回数が上限値に近付いた場合には、その他のメモリ群への書換え頻度を増やすように制御する。

本実施形態も、実施形態３と同様に、記憶する内容毎にメモリ群を割り振る場合に有効である。例えば、各種演算結果を記録するメモリ群、異常情報を記憶するメモリ群などと割り振る。これにより、記憶内容のデータ管理が容易になる。

また、リーダ・ライタ、カウンタ、メモリ群を備えた記憶装置を構成する際に有効である。

本実施形態でも、前述の実施形態１と同様に、書換え回数のｎ倍化、ｎ回前までのデータ履歴の記録及びデータバックアップ機能の強化、消費電力の削減、そして、マイクロコンピュータの機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。強いては、小型、低コスト化できる。また、メモリ書き込み用のバックアップ電源を削除またはバックアップ時間の短縮が可能となる。

本発明によるバッテリコントローラを自動車用電源系に適用した実施形態を、図５を参照して説明する。なお、図５においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する
自動車用電源系は、二次電池５０１、オルタネータ６０１、電気負荷５１２、バッテリコントローラ１００を有する。

オルタネータ６０１は、自動車エンジン（図示せず）の動力により駆動され、電気負荷６０２に必要な電力を発電し、二次電池５０１を充電する。

バッテリコントローラ１００のシリアル通信ポートであるＳＣＩ１端子にはＲＦモジュール６０３が接続されている。ＲＦモジュール６０３は、無線通信装置であり、マイクロコンピュータ１０１による演算結果や、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎに記憶されたデータを診断装置５０９へ無線通信によって送信する。

なお、ＲＦモジュール６０３はバッテリコントローラ１００の外部に設けられているが、ＲＦモジュール６０３はバッテリコントローラ１００の内部に設けることも可能である。

診断装置５０９は、ＲＦモジュール６０３と無線通信可能なＲＦモジュール５１０を内蔵しており、無線通信によってバッテリコントローラ１００よりの情報を読み取る。つり、診断装置５０９は、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎに、外部からメモリ群１０４ａ〜１０４ｎの保持されたデータを読み出し又は書き込みするアクセス手段をなす。

診断装置５０９を運転席のインストールパネルに組み込むことにより、運転者に二次電池５０１の状態をリアルタイムで報知できる。運転者は、報知内容に応じて、二次電池５０１の交換などの適切な処置を取ることができる。

または、診断装置５０９をキーレスエントリーシステム対応のキーに組み込むことも可能である。この場合、運転者はキーから報知される内容に応じて、二次電池５０１の交換などの適切な処置を取ることができる。

ここでの、報知には、液晶ディスプレーやＬＥＤなどによる視覚的な報知やブザーなどによる音に聴覚的な報知、バイブレータなどによる振動など感覚的な報知がある。

この実施形態でも、バッテリコントローラ１００は、実施形態１と同様に、マイクロコンピュータ１０１と、リーダ・ライタ１０２と、スイッチ１０３と、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎを内蔵している。

したがって、本実施形態でも、前述の実施形態１と同様に、書換え回数のｎ倍化、ｎ回前までのデータ履歴の記録及びデータバックアップ機能の強化、消費電力の削減、そして、マイクロコンピュータの機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。

なお、本実施形態でも、バッテリコントローラ１００として、実施形態２、３、４に示されているものを適用することが可能である。

本発明によるバッテリコントローラを分散型電力貯蔵装置に適用した実施形態を、図６を参照して説明する。なお、図６においても、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。

分散型電力貯蔵装置は、電力線ＰＳに、制御変換器７００、商用電源７０１、太陽光発電装置７０２、負荷装置７０３Ａが切替器７０５Ａ、７０５Ｂ、７０５Ｃ、７０５Ｄによって選択的にオン／オフされる。また、電力線ＰＳにはもう一つの負荷装置７０３Ｂが接続されている。二次電池５０１の両端は制御変換器７００に接続されている。なお、これらの機器は、装置内に切替器を有することもある。

太陽光発電装置７０２は、太陽電池により太陽光を直流電力に変換し、インバータ装置により交流電力を出力する装置である。

負荷装置７０３Ａ、負荷装置７０３Ｂは、空気調和装置、冷蔵庫、電子レンジ、照明などの家電品や、電動モータ、エレベータ、コンピュータ、医療機器などの電気機器や、第２の電源装置である。

制御変換器７００は、ＭＣＵ７０６を含み、交流電力を直流電力に変換、または、直流電力を交流電力に変換する充放電器である。ＭＣＵ７０６は、切替器７０５Ａ、７０５Ｂ、７０５Ｃ、７０５Ｄ、負荷装置７０３Ｂと双方向に通信可能に接続されている。これにより、制御変換器７００は、充放電の制御や、太陽光発電装置７０２、負荷装置７０３Ａ、７０３Ｂなどの機器を制御する制御器を兼ねている。

また、バッテリコントローラ１００もシリアル通信端子ＳＣＩ１によって制御変換器７００とシリアル通信可能に接続されている。

この適用例（実施形態）によれば、負荷装置７０３Ａ、７０３Ｂが必要とする電力を、商用電源７０１や太陽光発電装置７０２で賄い切れない時には、制御変換器７００を介して、二次電池５０１から電力を供給する。そして、商用電源７０１や太陽光発電装置７０２からの電力供給が過剰となっている時には、制御変換器７００を介して二次電池５０１に蓄電する。

これらの動作の中で、電池コントローラ１００はメモリ１２１に記憶されたデータやセンシングデータを用いて種々の演算を行う。例えば、ＳＯＣ演算やＳＯＨ演算、電池や電池コントローラ１００の異常検出などを行う。そして、二次電池５０１の状態演算結果や異常検出結果を制御変換器７００に送る。制御変換器７００はこれに応じて充放電等を制御する。

これらの動作の中で、バッテリコントローラ１００はメモリ群１０４ａ〜１０４ｎに記憶されたデータやセンシングデータを用いて種々の演算を行う。例えば、ＳＯＣ演算やＳＯＨ演算、電池やバッテリコントローラの異常検出など。

また、メモリに記憶するデータの演算を行う。例えば、電池の使用回数や上記演算結果、異常検出結果など。

そして、二次電池５０１の状態演算結果や異常検出結果を制御変換器７００に送る。制御変換器７００はこれに応じて充放電等を制御する。

また、定期点検や故障診断時には診断装置５０９を用いてメモリ群１０４ａ〜１０４ｎに記憶されたＳＯＣ演算結果やＳＯＨ演算結果、電池やバッテリコントローラの異常検出結果、電池の使用回数などを通信により読み取る。

これにより、定期点検や故障診断の内容が充実される。また、これらにかかる時間が短縮される。

また、バッテリコントローラ１００、二次電池５０１の状態検知が可能なため、二次電池５０１を安全に、且つ有効に活用することが可能となる。

また、本実施形態では、二次電池５０１を設けているため、商用電源７０１の契約電力や消費電力、太陽光発電装置７０２の発電定格を下げることが可能となり、設備費やランニングコストの削減を図ることができる。そして、消費電力がある時間帯に集中している時に、電源装置から商用電源７０１に電力を供給し、消費電力が少ない時に、電源装置に蓄電することで、消費電力の集中を緩和し、消費電力の平準化を図ることが可能となる。

更に、制御変換器７００は、負荷装置７０３の電力消費を監視し、負荷装置７０３を制御するため、省エネルギや電力の有効利用が達成できる。

この実施形態でも、バッテリコントローラ１００は、実施形態１と同様に、マイクロコンピュータ１０１と、リーダ・ライタ１０２と、スイッチ１０３と、メモリ群１０４ａ〜１０４ｎを内蔵している。

したがって、本実施形態でも、前述の実施形態１と同様に、書換え回数のｎ倍化、ｎ回前までのデータ履歴の記録及びデータバックアップ機能の強化、消費電力の削減、そして、マイクロコンピュータの機能や演算に必要なＲＯＭやＲＡＭの容量を削減することができる。

なお、本実施形態でも、バッテリコントローラ１００として、実施形態２、３、４に示されているものを適用することが可能である。

本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態１を示すブロック図。 本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態２を示すブロック図。 本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態３を示すブロック図。 本発明によるバッテリコントローラをハイブリッド自動車のエレクトリックパワートレインに適用した実施形態４を示すブロック図。 本発明によるバッテリコントローラを自動車用電源系に適用した実施形態を示すブロック図である。 本発明によるバッテリコントローラを分散型電力貯蔵装置に適用した実施形態を示すブロック図。

符号の説明

１００ バッテリコントローラ
１０１ マイクロコンピュータ
１０２、１０２ａ〜１０２ｎ リーダ・ライタ
１０３ スイッチ
１０４ａ〜１０４ｎ メモリ群
１１１ ポインタ
３０１、３０１ａ〜３０１ｎ カウンタ
５０１ 二次電池
５０３ 抵抗素子
５０４ 抵抗素子
５０５ 温度センサ
５０６ 電流センサ
５０７ インバータ
５０８ モータ・ジェネレータ
５０９ 診断装置
５１２ 電気負荷
６０１ オルタネータ
６０３ ＲＦモジュール
７００ 制御変換器
７０１ 商用電源
７０２ 太陽光発電装置
７０３Ａ、７０４Ｂ 負荷装置
７０５Ａ〜７０５Ｄ 切替器

Claims (7)

1. 二次電池の電圧、電流、温度の少なくとも１つを計測して前記二次電池の状態情報を演算するバッテリコントローラであって、
   前記二次電池の状態情報を保持するための記憶装置を有し、前記記憶装置は、一つの単位または複数の単位で書換え可能な不揮発性メモリによる複数のメモリ群と、前記メモリ群を選択するスイッチと、選択された前記メモリ群に前記二次電池の状態情報の書き込み又は読み出しを行うリーダ・ライタとを備えていることを特徴とするバッテリコントローラ。
2. 二次電池の電圧、電流、温度の少なくとも１つを計測して前記二次電池の状態情報を演算するバッテリコントローラであって、
   前記二次電池の状態情報を保持するための記憶装置を有し、一つの単位または複数の単位で書換え可能な不揮発性メモリによる複数の不揮発性メモリ群と、前記メモリ群のそれぞれに対応して設けられ、データの書き込みや読み出しを行うリーダ・ライタと、前記メモリ群と前記メモリ群に対応したリーダ・ライタを選択するスイッチとを備え、前記スイッチを切り替えて前記メモリ群と前記リーダ・ライタを選択し、選択された前記リーダ・ライタによって選択された前記メモリ群に前記二次電池の状態情報の書き込み又は読み出しを行うことを特徴とするバッテリコントローラ。
3. 外部からの書き込みに関する信号に応じて選択されたメモリ群とは異なる別のメモリ群を順次選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリコントローラ。
4. それぞれのメモリ群の書き換え回数をカウントするカウンタを有し、前記カウンタでカウントされた前記メモリ群の書き込み回数に応じて前記メモリ群を切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリコントローラ。
5. 選択された前記メモリ群への書き込みのエラー情報に基づいて前記メモリ群を切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリコントローラ。
6. 前記メモリ群に外部から前記メモリ群の保持されたデータを読み出し又は書き込みするアクセス手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のバッテリコントローラ。
7. 前記アクセス手段は、前記二次電池の状態情報を送信又は受信するための通信回路を有し、無線通信によって、外部の機器とデータの読み出し又は書き込みを行うことを特徴とする請求項６に記載のバッテリコントローラ。

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