JP2011050155A - 蓄電装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁素子を削減した蓄電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のバッテリセルBを直列に接続したバッテリモジュールBMを、さらに直列接続した組電池BNと、バッテリモジュールBMのそれぞれに対応して設けられ、バッテリモジュールBMを構成する複数のバッテリセルBを制御する複数のICチップと、複数のICチップを制御する制御ICチップ1と、を有するセルコントローラ3において、ICチップは、少なくとも1個のメインICチップMおよびサブICチップUからなり、メインICチップMと、サブICチップUは、直列に接続され、メインICチップMの少なくとも1個は、制御ICチップ1と、1個の絶縁素子2を介して接続されることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】複数のバッテリセルBを直列に接続したバッテリモジュールBMを、さらに直列接続した組電池BNと、バッテリモジュールBMのそれぞれに対応して設けられ、バッテリモジュールBMを構成する複数のバッテリセルBを制御する複数のICチップと、複数のICチップを制御する制御ICチップ1と、を有するセルコントローラ3において、ICチップは、少なくとも1個のメインICチップMおよびサブICチップUからなり、メインICチップMと、サブICチップUは、直列に接続され、メインICチップMの少なくとも1個は、制御ICチップ1と、1個の絶縁素子2を介して接続されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本実施形態は、下位制御装置の障害を検知する蓄電装置の技術に関する。
セルコントローラは、リチウムイオンバッテリセルなどのバッテリセルが複数接続されたバッテリモジュールの電圧監視および容量の均等化を行うIC(Integrated Circuit)チップを備えている。
このICチップの動作を制御する制御ICチップには、図示しない電流センサや、温度センサが接続されており、セル電圧の監視と併せて、バッテリセルの温度や、電流も監視している。このとき、制御ICチップは、車体GND(Ground)でない高圧側に存在することとなる。つまり、制御ICチップの電位は、バッテリセルの電位と等位になってしまう。そうすると、制御ICチップに接続されている温度センサや、電流センサも高圧側(バッテリセルの電位)となってしまい、温度センサや、電流センサを高圧電圧から保護することが必要となり、作業安全性の低下などが生じてしまう。
このICチップの動作を制御する制御ICチップには、図示しない電流センサや、温度センサが接続されており、セル電圧の監視と併せて、バッテリセルの温度や、電流も監視している。このとき、制御ICチップは、車体GND(Ground)でない高圧側に存在することとなる。つまり、制御ICチップの電位は、バッテリセルの電位と等位になってしまう。そうすると、制御ICチップに接続されている温度センサや、電流センサも高圧側(バッテリセルの電位)となってしまい、温度センサや、電流センサを高圧電圧から保護することが必要となり、作業安全性の低下などが生じてしまう。
このような状況を避けるため、図8に示すようにICチップと、制御ICチップ1との間にフォトカプラなどの絶縁素子2を配し、制御ICチップが高圧側となることを防ぐことが一般的に行われている。しかしながら、フォトカプラなどの絶縁素子2は高価であり、絶縁素子2の数の削減が必要となっている。
図8は、特許文献1および特許文献2に記載の多直列電池制御システムとしてのセルコントローラを示す模式図である。
このようなセルコントローラに関し、図8の模式図に示すような構成を有する多直列電池制御システムが開示されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
このようなセルコントローラ4aでは、通常時にバッテリモジュールBMの電圧監視などを行う複数のメインICチップMaをデイジーチェーン方式で接続し、最上流のメインICチップMaと、制御ICチップ1aとは、絶縁素子2を介して接続されている。さらに、このメインICチップMaに異常が生じたとき、代わりにバッテリモジュールBMの電圧監視などを行う複数のサブICチップUaを、メインICチップMaとは別にデイジーチェーン方式で接続し、最上流のサブICチップUaと、制御ICチップ1aとを絶縁素子2を介して接続している。このような構成にすることにより、絶縁素子2を削減することを実現している。なお、図8において、絶縁素子2、各メインICチップMa、各サブICチップUaおよび制御ICチップ1aを接続している2本の線は、それぞれ送信用および受信用の接続線を示している。
このようなセルコントローラに関し、図8の模式図に示すような構成を有する多直列電池制御システムが開示されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
このようなセルコントローラ4aでは、通常時にバッテリモジュールBMの電圧監視などを行う複数のメインICチップMaをデイジーチェーン方式で接続し、最上流のメインICチップMaと、制御ICチップ1aとは、絶縁素子2を介して接続されている。さらに、このメインICチップMaに異常が生じたとき、代わりにバッテリモジュールBMの電圧監視などを行う複数のサブICチップUaを、メインICチップMaとは別にデイジーチェーン方式で接続し、最上流のサブICチップUaと、制御ICチップ1aとを絶縁素子2を介して接続している。このような構成にすることにより、絶縁素子2を削減することを実現している。なお、図8において、絶縁素子2、各メインICチップMa、各サブICチップUaおよび制御ICチップ1aを接続している2本の線は、それぞれ送信用および受信用の接続線を示している。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示されているセルコントローラでも2つの絶縁素子を使用しており、コスト削減の面では不十分である。
そこで、本発明の課題は、絶縁素子を削減した蓄電装置を提供することにある。
前記課題を解決する本発明のうち請求項1に記載の発明は、複数の蓄電池を直列に接続した蓄電モジュールを、さらに直列接続した組電池と、前記蓄電モジュールのそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電モジュールを構成する複数の蓄電池を制御する複数の下位制御装置と、前記複数の下位制御装置を制御する上位制御装置と、を有する蓄電装置において、前記下位制御装置は、少なくとも1個のメイン下位制御装置およびサブ下位制御装置からなり、前記メイン下位制御装置と、前記サブ下位制御装置は、直列に接続され、直列接続の端部に位置する前記メイン下位制御装置は、前記上位制御装置と、1個の絶縁素子を介して接続されることを特徴とする。
請求項1に係る発明によれば、メイン下位制御装置およびサブ下位制御装置を有する蓄電装置において、通信ラインを1系統にすることができるため、上位制御装置および最も上流の下位制御装置との間に設置する絶縁素子を1つにすることができ、コストの削減が可能となる。
また、請求項2に係る発明は、前記上位制御装置は、前記蓄電モジュールにおける蓄電池の電圧値を読み込む指示である電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置へ送信し、前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置は、それぞれ前記上位制御装置へ前記蓄電池の電圧値を返信する請求項1に記載の蓄電装置において、前記サブ下位制御装置は、前記蓄電モジュールの数に対応して複数個設定され、前記上位制御装置が、サブ下位制御装置へ送信する前記電圧値読込指示は、当該下位制御装置に対応している前記蓄電モジュールにおける蓄電池の数よりも少ないことを特徴とする。
請求項2に係る発明によれば、メイン下位制御装置の異常発生時における通信時間を正常時と同等にすることができる。
そして、請求項3に係る発明は、前記上位制御装置は、前記蓄電モジュールにおける蓄電池の電圧値を読み込む指示である電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置へ送信し、前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置は、それぞれ前記上位制御装置へ前記蓄電池の電圧値を返信する請求項1に記載の蓄電装置において、前記上位制御装置は、前記メイン下位制御装置から得られる前記蓄電池の電圧値が、予め設定されている閾値内の場合、前記電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置へ送信し、前記サブ下位制御装置には送信せず、前記上位制御装置は、前記メイン下位制御装置から得られる前記蓄電池の電圧値が、予め設定されている閾値から外れる場合、前記電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置の双方へ送信することを特徴とする。
請求項3に係る発明によれば、発生頻度が低いメイン下位制御装置の異常発生時にわずかな通信ラグが発生するものの、正常時では公知技術と同等の通信時間を得ることができる。
そして、請求項4に係る発明は、請求項2または請求項3に記載の蓄電装置において、
前記上位制御装置は、前記メイン下位制御装置と、前記サブ下位制御装置のそれぞれから取得した電圧値を基に、前記下位制御装置における障害の発生、前記蓄電池の故障、および前記下位制御装置と、前記蓄電池とを接続しているセンシングラインの断線を検知することを特徴とする。
前記上位制御装置は、前記メイン下位制御装置と、前記サブ下位制御装置のそれぞれから取得した電圧値を基に、前記下位制御装置における障害の発生、前記蓄電池の故障、および前記下位制御装置と、前記蓄電池とを接続しているセンシングラインの断線を検知することを特徴とする。
請求項4に係る発明によれば、取得した電圧値を基に、下位制御装置の障害発生や、センシングラインの断線や、蓄電池の障害発生を検知することができる。
本発明によれば、絶縁素子を削減した蓄電装置を提供することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態(「実施形態」という)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
《第1実施形態》
まず、図1〜図5を参照し、本発明の第1実施形態について説明する。なお、メインICチップM、サブICチップU、バッテリモジュールBMは、1個以上であれば、何個でもよいが、本実施形態ではそれぞれ3個であるものとして説明する。
まず、図1〜図5を参照し、本発明の第1実施形態について説明する。なお、メインICチップM、サブICチップU、バッテリモジュールBMは、1個以上であれば、何個でもよいが、本実施形態ではそれぞれ3個であるものとして説明する。
[構成図]
図1は、本実施形態に係るセルコントローラの接続図の例である。
セルコントローラ4は、上位制御装置としての制御ICチップ1と、メイン下位制御装置としてのメインICチップM(M1〜M3)と、サブ下位制御装置としてのサブICチップU(U1〜U3)と、バッテリモジュールBM(BM1〜BM3)と、絶縁素子2とを有する。なお、図1に示すように制御ICチップ1に近い方を上流、制御ICチップ1から遠い方を下流とする。
バッテリモジュール(蓄電モジュール)BMは、複数のバッテリセル(蓄電池)Bが直列に接続されたモジュールとなっている。また、バッテリモジュールBM同士も直列に接続された構成となっている。そして、バッテリモジュールBMは、互いに直列に接続して組電池BNを形成している。バッテリモジュールBM内のバッテリセルBは、1個以上であればよいが8個が一般的である。本実施形態では、8個とする。
各々のバッテリモジュールBMを構成しているバッテリセルBに関して、図面上から順に第1バッテリセルB1、第2バッテリセルB2、・・・、第7バッテリセルB7、第8バッテリセルB8と称することとし、各バッテリセルの電圧値をセル電圧値とする。そして、それぞれの電圧値を第1セル電圧値、第2セル電圧値、・・・、第7セル電圧値、第8セル電圧値と称する。
図1は、本実施形態に係るセルコントローラの接続図の例である。
セルコントローラ4は、上位制御装置としての制御ICチップ1と、メイン下位制御装置としてのメインICチップM(M1〜M3)と、サブ下位制御装置としてのサブICチップU(U1〜U3)と、バッテリモジュールBM(BM1〜BM3)と、絶縁素子2とを有する。なお、図1に示すように制御ICチップ1に近い方を上流、制御ICチップ1から遠い方を下流とする。
バッテリモジュール(蓄電モジュール)BMは、複数のバッテリセル(蓄電池)Bが直列に接続されたモジュールとなっている。また、バッテリモジュールBM同士も直列に接続された構成となっている。そして、バッテリモジュールBMは、互いに直列に接続して組電池BNを形成している。バッテリモジュールBM内のバッテリセルBは、1個以上であればよいが8個が一般的である。本実施形態では、8個とする。
各々のバッテリモジュールBMを構成しているバッテリセルBに関して、図面上から順に第1バッテリセルB1、第2バッテリセルB2、・・・、第7バッテリセルB7、第8バッテリセルB8と称することとし、各バッテリセルの電圧値をセル電圧値とする。そして、それぞれの電圧値を第1セル電圧値、第2セル電圧値、・・・、第7セル電圧値、第8セル電圧値と称する。
1個のバッテリモジュールBMを構成している各バッテリセルBは、1つのメインICチップMおよび1つのサブICチップUと電気的に接続している。本実施形態では、バッテリモジュールBM1のバッテリセルB1〜B8はメインICチップM1およびサブICチップU1と接続しており、バッテリモジュールBM2のバッテリセルB1〜B8はメインICチップM2およびサブICチップU2と接続しており、バッテリモジュールBM3のバッテリセルB1〜B8はメインICチップM3およびサブICチップU3と接続している。
なお、本実施形態では、メインICチップMと、サブICチップUとをまとめてICチップ(下位制御装置)と称することとする。
なお、本実施形態では、メインICチップMと、サブICチップUとをまとめてICチップ(下位制御装置)と称することとする。
各ICチップは、デイジーチェーン方式(直列)で接続されている。接続順は、フォトカプラなどの絶縁素子2を介して、最上流のメインICチップMであるメインICチップM1が制御ICチップ1と接続し、メインICチップM2がメインICチップM1と接続する。そして、メインICチップM3がメインICチップM2と接続し、サブICチップU3がメインICチップM3と接続する。さらに、サブICチップU3がサブICチップU2と接続し、サブICチップU1がサブICチップU2と接続する。
また、制御ICチップ1は、運転席などに設置されている表示装置3へ情報を出力することができる。
また、制御ICチップ1は、運転席などに設置されている表示装置3へ情報を出力することができる。
制御ICチップ1は、各ICチップにバッテリセルBの電圧値を読み込む電圧値読込指示を送信し、応答として各バッテリセルBのセル電圧値を受信する機能を有する。さらに、制御ICチップ1は受信したセル電圧値を基にバッテリセルBの監視を行う機能を有している。さらに、制御ICチップ1は、メインICチップMとサブICチップUにおけるセル電圧値の差からICチップの故障(障害発生)や、センシングライン(各バッテリセルBから各ICチップへの接続線)の断線などを検知し、表示装置3に検知した内容を表示させたり、バッテリセルBの監視のためのセル電圧値の読込経路を変更したりする機能を有している。
なお、制御ICチップ1に接続されている2本の接続線は、送信用および受信用の2系統である。
なお、制御ICチップ1に接続されている2本の接続線は、送信用および受信用の2系統である。
図2は、第1実施形態に係るセルコントローラの模式図である。
第1実施形態に係るセルコントローラ4は、制御ICチップ1→絶縁素子2→メインICチップM1→メインICチップM2→メインICチップM3→サブICチップU3→サブICチップU2→サブICチップU1の順にデイジーチェーン方式(直列)で接続している。つまり、セルコントローラ4は複数のメインICチップMと、複数のサブICチップUとを有し、各メインICチップMは直列に接続しており、各サブICチップUも直列に接続している。そして、直列に接続しているメインICチップMの一方の端部は、直列に接続しているサブICチップUの一方の端部に接続している。また、直列に接続しているメインICチップMの他方の端部は、絶縁素子2を介して制御ICチップ1と接続している。
このようにすることで、絶縁素子2の個数を1個とすることができ、コストの削減を可能としている。
第1実施形態に係るセルコントローラ4は、制御ICチップ1→絶縁素子2→メインICチップM1→メインICチップM2→メインICチップM3→サブICチップU3→サブICチップU2→サブICチップU1の順にデイジーチェーン方式(直列)で接続している。つまり、セルコントローラ4は複数のメインICチップMと、複数のサブICチップUとを有し、各メインICチップMは直列に接続しており、各サブICチップUも直列に接続している。そして、直列に接続しているメインICチップMの一方の端部は、直列に接続しているサブICチップUの一方の端部に接続している。また、直列に接続しているメインICチップMの他方の端部は、絶縁素子2を介して制御ICチップ1と接続している。
このようにすることで、絶縁素子2の個数を1個とすることができ、コストの削減を可能としている。
図3は、第1実施形態に係る制御ICチップの構成例を示すブロック図である。
制御ICチップ1は、情報の処理を行う処理部10、ワークエリアなどの記憶部20、情報の送受信を行う通信部30を有している。
処理部10は、セル電圧値監視部11、判定処理部12、動作制御部13、フェイルセーフ処理部14を有している。
セル電圧値監視部11は、各バッテリセルB(図1)へ電圧値読込指示を送信し、その応答として受信するバッテリセルBの電圧値(セル電圧値)を読み込むことにより、各バッテリモジュールBM(図1)の監視を行う機能を有する。
判定処理部12は、各セル電圧値が規定値内であるか否かの判定を行う機能を有する。
動作制御部13は、セルコントローラ4(図1)における通信経路を制御する機能を有する。
フェイルセーフ処理部14は、障害の内容を判定し、この障害の内容を表示装置3に表示させたり、セル電圧値取得のための通信経路を変更するよう動作制御部13に指示したりする機能を有する。
なお、処理部10および各部11〜14は、予め制御ICチップ1に記憶されているプログラムが必要に応じて適宜実行されることによって具現化する。
制御ICチップ1は、情報の処理を行う処理部10、ワークエリアなどの記憶部20、情報の送受信を行う通信部30を有している。
処理部10は、セル電圧値監視部11、判定処理部12、動作制御部13、フェイルセーフ処理部14を有している。
セル電圧値監視部11は、各バッテリセルB(図1)へ電圧値読込指示を送信し、その応答として受信するバッテリセルBの電圧値(セル電圧値)を読み込むことにより、各バッテリモジュールBM(図1)の監視を行う機能を有する。
判定処理部12は、各セル電圧値が規定値内であるか否かの判定を行う機能を有する。
動作制御部13は、セルコントローラ4(図1)における通信経路を制御する機能を有する。
フェイルセーフ処理部14は、障害の内容を判定し、この障害の内容を表示装置3に表示させたり、セル電圧値取得のための通信経路を変更するよう動作制御部13に指示したりする機能を有する。
なお、処理部10および各部11〜14は、予め制御ICチップ1に記憶されているプログラムが必要に応じて適宜実行されることによって具現化する。
[フローチャート]
次に、図1、図3を参照しつつ、図4A、図4Bに沿って本実施形態に係るセルコントローラ制御処理を説明する。
図4Aおよび図4Bは、第1実施形態に係るセルコントローラ制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップM(M1〜M3)に対し、第1セル電圧値読込指示を送信する(S101)。第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップM(M1〜M3)は、自身が監視している各バッテリモジュールBMから第1セル電圧値を取得すると、各メインICチップM(M1〜M3)の図示しない記憶領域に一時保存する。
同様に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMに対し、第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を順次送信する(S102,S103)。第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMは、受信した順に第2セル電圧値〜第8セル電圧値を、自身が監視している各バッテリモジュールBMから取得すると(S104)、各メインICチップMの図示しない記憶領域に一時保存する。
次に、図1、図3を参照しつつ、図4A、図4Bに沿って本実施形態に係るセルコントローラ制御処理を説明する。
図4Aおよび図4Bは、第1実施形態に係るセルコントローラ制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップM(M1〜M3)に対し、第1セル電圧値読込指示を送信する(S101)。第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップM(M1〜M3)は、自身が監視している各バッテリモジュールBMから第1セル電圧値を取得すると、各メインICチップM(M1〜M3)の図示しない記憶領域に一時保存する。
同様に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMに対し、第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を順次送信する(S102,S103)。第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMは、受信した順に第2セル電圧値〜第8セル電圧値を、自身が監視している各バッテリモジュールBMから取得すると(S104)、各メインICチップMの図示しない記憶領域に一時保存する。
第8セル電圧値を取得した各メインICチップMは第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データを制御ICチップ1へ送信する。このとき、応答データは下流のメインICチップMから上流のメインICチップMへ順次送られる。
つまり、図1を参照すると、メインICチップM3は、バッテリモジュールBM3から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD3」を生成すると、上流のメインICチップM2へ送信する。
メインICチップM2は、バッテリモジュールBM2から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD2」を生成すると、受信した応答データ「MD3」に生成した「MD2」を付加して(「MD3+MD2」)、さらに上流のメインICチップM1へ送信する。
次に、メインICチップM1は、バッテリモジュールBM1から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD1」を生成すると、受信した応答データ「MD3+MD2」に生成した「MD1」を付加して(「MD3+MD2+MD1」)、制御ICチップ1へ送信する。
つまり、図1を参照すると、メインICチップM3は、バッテリモジュールBM3から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD3」を生成すると、上流のメインICチップM2へ送信する。
メインICチップM2は、バッテリモジュールBM2から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD2」を生成すると、受信した応答データ「MD3」に生成した「MD2」を付加して(「MD3+MD2」)、さらに上流のメインICチップM1へ送信する。
次に、メインICチップM1は、バッテリモジュールBM1から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD1」を生成すると、受信した応答データ「MD3+MD2」に生成した「MD1」を付加して(「MD3+MD2+MD1」)、制御ICチップ1へ送信する。
制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は、最上流のメインICチップM1から応答データ(「MD3+MD2+MD1」)を受信することにより、すべてのセル電圧値を取得する(S104)。
ステップS104で取得したセル電圧値は各バッテリセルBの監視に用いられる(バッテリセルの監視処理は図示せず)。
ステップS104で取得したセル電圧値は各バッテリセルBの監視に用いられる(バッテリセルの監視処理は図示せず)。
次に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は、各メインICチップMおよび各サブICチップUに対し、第1セル電圧値読込指示を送信する(S105)。この第1セル電圧値読込指示には、受信したらすぐに応答データを制御ICチップ1に戻すような指示が含まれている。
ステップS105で送信された第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMおよび各サブICチップUは下流から上流へ順に第1セル電圧値を含む応答データを送信する。すなわち、図1を参照すると、第1セル電圧値読込指示を受信した最下流のサブICチップU1が、バッテリモジュールBM1の第1セル電圧値を含む応答データ(「SD1(1)」と称する)を生成して、上流のサブICチップU2に送信する。
応答データ「SD1(1)」を受信したサブICチップU2は、バッテリモジュールBM2の第1セル電圧値を含む応答データ(「SD2(1)」)を生成し、受信した「SD1(1)」を付加し(「SD1(1)+SD2(1)」)、さらに上流のサブICチップU3へ送信する。
ステップS105で送信された第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMおよび各サブICチップUは下流から上流へ順に第1セル電圧値を含む応答データを送信する。すなわち、図1を参照すると、第1セル電圧値読込指示を受信した最下流のサブICチップU1が、バッテリモジュールBM1の第1セル電圧値を含む応答データ(「SD1(1)」と称する)を生成して、上流のサブICチップU2に送信する。
応答データ「SD1(1)」を受信したサブICチップU2は、バッテリモジュールBM2の第1セル電圧値を含む応答データ(「SD2(1)」)を生成し、受信した「SD1(1)」を付加し(「SD1(1)+SD2(1)」)、さらに上流のサブICチップU3へ送信する。
この処理を、サブICチップU3→メインICチップM3→メインICチップM2→メインICチップM1と順に行うことによって、最終的に制御ICチップ1は応答データ「SD1(1)+SD2(1)+SD3(1)+MD3(1)+MD2(1)+MD1(1)」を取得し、各メインICチップMおよび各サブICチップUから第1セル電圧値を取得する(S106)。
このように、ICチップの障害有無判定のためのセル電圧値を各ICチップにおいて第1セル電圧値のみを取得するようにすることで、大幅に通信時間を増大させることなくICチップの障害有無判定のためのセル電圧値を取得することができる。
このように、ICチップの障害有無判定のためのセル電圧値を各ICチップにおいて第1セル電圧値のみを取得するようにすることで、大幅に通信時間を増大させることなくICチップの障害有無判定のためのセル電圧値を取得することができる。
そして、判定処理部12が、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMとサブICチップUとで、ステップS106で取得した第1セル電圧値の差分値を算出し、すべてのメインICチップM−サブICチップU間(メイン−サブ)で、この差分値が規定値内であるか否かを判定する(S107)。具体的には、判定処理部12が、メインICチップM1−サブICチップU1における差分値、メインICチップM2−サブICチップU2における差分値、メインICチップM3−サブICチップU3における差分値のすべてが規定値内であるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かである。
ステップS107の結果、すべての差分値が規定値内ではない場合(S107→No)、すなわち、少なくとも1つの差分値が規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、図5を参照して後記するフェイルセーフ処理を行う(S108)。
ステップS107の結果、すべての差分値が規定値内である場合(S107→Yes)、セル電圧値監視部11はステップS101〜S104と同様の処理を行い、第1セル電圧値〜第8セル電圧値をメインICチップMから取得する(S109〜S112)。
ステップS107の結果、すべての差分値が規定値内である場合(S107→Yes)、セル電圧値監視部11はステップS101〜S104と同様の処理を行い、第1セル電圧値〜第8セル電圧値をメインICチップMから取得する(S109〜S112)。
そして、セル電圧値監視部11はステップS105と同様の処理を行って第2セル電圧値を、各メインICチップMおよび各サブICチップUから取得する(S113,114)。
そして、判定処理部12が、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMとサブICチップUとで、ステップS114で取得した第2セル電圧値の差分値を算出し、すべてのメインICチップM−サブICチップU間(メイン−サブ)で、この差分値が規定値内であるか否かを判定する(S115)。具体的には、判定処理部12が、メインICチップM1−サブICチップU1における差分値、メインICチップM2−サブICチップU2における差分値、メインICチップM3−サブICチップU3における差分値のすべてが規定値内であるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かである。
そして、判定処理部12が、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMとサブICチップUとで、ステップS114で取得した第2セル電圧値の差分値を算出し、すべてのメインICチップM−サブICチップU間(メイン−サブ)で、この差分値が規定値内であるか否かを判定する(S115)。具体的には、判定処理部12が、メインICチップM1−サブICチップU1における差分値、メインICチップM2−サブICチップU2における差分値、メインICチップM3−サブICチップU3における差分値のすべてが規定値内であるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かである。
ステップS115の結果、すべての差分値が規定値内ではない場合(S115→No)、すなわち、少なくとも1つの差分値が規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、図5を参照して後記するフェイルセーフ処理を行う(S116)。
ステップS115の結果、すべての差分値が規定値内である場合(S115→Yes)、
第3セル電圧値〜第8セル電圧値まで、同様の処理を繰り返し(図4BのS117〜S124)、ステップS123において、すべての差分値が規定値内である場合(S123→Yes)、セル電圧値監視部11は図4AのステップS101へ処理を戻す。
ステップS115の結果、すべての差分値が規定値内である場合(S115→Yes)、
第3セル電圧値〜第8セル電圧値まで、同様の処理を繰り返し(図4BのS117〜S124)、ステップS123において、すべての差分値が規定値内である場合(S123→Yes)、セル電圧値監視部11は図4AのステップS101へ処理を戻す。
(フェイルセーフ処理)
図5は、第1実施形態に係るフェイルセーフ処理(図4AのS108,S116,図4BのS124)の流れを示すフローチャートである。
まず、フェイルセーフ処理部14は、図4AのステップS106や、ステップS114や、図4BのステップS122で読み込んだセル電圧値の内、すべてのメインICチップMが読み込んだ第kセル電圧値(メインセル電圧値)が規定値内であるか否かを判定する(S201)。なお、ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かなどである。また、kは、図4Aおよび図4Bにおいて、フェイルセーフ処理へ進んだときにおけるメインICチップMおよびサブICチップUから取得したセル電圧値の番号である。
図5は、第1実施形態に係るフェイルセーフ処理(図4AのS108,S116,図4BのS124)の流れを示すフローチャートである。
まず、フェイルセーフ処理部14は、図4AのステップS106や、ステップS114や、図4BのステップS122で読み込んだセル電圧値の内、すべてのメインICチップMが読み込んだ第kセル電圧値(メインセル電圧値)が規定値内であるか否かを判定する(S201)。なお、ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かなどである。また、kは、図4Aおよび図4Bにおいて、フェイルセーフ処理へ進んだときにおけるメインICチップMおよびサブICチップUから取得したセル電圧値の番号である。
ステップS201の結果、メインICチップMが読み込んだすべての第kセル電圧値(メインセル電圧値)が規定値内である場合(S201→Yes)、フェイルセーフ処理部14は、ステップS106や、ステップS114や、ステップS122などで読み込んだセル電圧値の内、すべてのサブICチップUが読み込んだ第kセル電圧値(サブセル電圧値)が規定値内であるか否かを判定する(S202)。なお、ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かである。
ステップS202の結果、サブICチップUが読み込んだすべての第kセル電圧値(サブセル電圧値)が規定値内ではない場合(S202→No)、すなわち、1つでも規定値から外れている第kセル電圧値が存在する場合、フェイルセーフ処理部14はサブICチップUが故障していると判定し(S203)、その旨を表示装置3へ表示させた後、ステップS101へリターンする。なお、故障しているサブICチップUの特定は以下のように行われる。すなわち、制御ICチップ1が取得した応答データには、各セル電圧値が取得された順番などで格納されている。フェイルセーフ処理部14は、この応答データ中における何番目の電圧値が規定値外であるかを検出することで、故障しているサブICチップUを特定する。
ステップS202の結果、サブICチップUが読み込んだすべての第kセル電圧値(サブセル電圧値)が規定値内である場合(S202→Yes)、フェイルセーフ処理部14は、ステップS106や、ステップS114や、ステップS122で取得した第kセル電圧値について、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMと、サブICチップUとの間でセル電圧値の差分を算出し、この差分値(メイン−サブ差分値)のすべてが規定値内であるか否かを判定する(S204)。算出される差分値は、メインICチップM1−サブICチップU1、メインICチップM2−サブICチップU2、メインICチップM3−サブICチップU3における第kセル電圧値の差分値である。ここでの規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かなどである。
ステップS204の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内である場合(S204→Yes)、フェイルセーフ処理部14は、すべてのメインICチップM、サブICチップUが正常であると判定し(S205)、ステップS101へリターンする。ここで、メインICチップMおよびサブICチップU共に正常であるのに、ステップS201およびステップS202で「No」が選択されてしまった原因として、ノイズなどによるセル電圧値の揺れなどが考えられる。
ステップS204の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内ではない場合(S204→No)、つまり、少なくとも1つのメイン−サブ差分値が規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、組電池BNの使用を停止し(S206)、その旨を表示装置3に表示させると、処理を終了する。
ステップS204の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内ではない場合(S204→No)、つまり、少なくとも1つのメイン−サブ差分値が規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、組電池BNの使用を停止し(S206)、その旨を表示装置3に表示させると、処理を終了する。
ステップS201の結果、すべてのメインICチップMが読み込んだ第kセル電圧値(メインセル電圧値)が規定値内ではない場合(S201→No)、すなわち、メインセル電圧値のうち、少なくとも1つが規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、ステップS106や、ステップS114や、ステップS122で取得したセル電圧値の内、すべてのサブICチップUが読み込んだセル電圧値(サブセル電圧値)が規定値内であるか否かを判定する(S207)。なお、ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かなどである。
ステップS207の結果、すべてのサブICチップUが読み込んだセル電圧値(サブセル電圧値)が規定値内である場合(S207→Yes)、フェイルセーフ処理部14はメインICチップMが故障しており、サブICチップUが正常と判定し、動作制御部13がセル電圧監視の経路をサブICチップ経路に切り替え(S208)、図4のステップS101へリターンする。なお、フェイルセーフ処理部14は、前記したように応答データにおける電圧値の順番を基に、故障しているメインICチップMの特定を行う。
なお、これ以降、図4AのステップS101〜S104、ステップS109〜S112、図4BのステップS117〜S120の処理などは、障害が発生していると判定されたメインICチップMと対になっているサブICチップUからセル電圧値を取得する処理へと切り替えられる。
なお、これ以降、図4AのステップS101〜S104、ステップS109〜S112、図4BのステップS117〜S120の処理などは、障害が発生していると判定されたメインICチップMと対になっているサブICチップUからセル電圧値を取得する処理へと切り替えられる。
ステップS207の結果、すべてのサブICチップUが読み込んだ第kセル電圧値(サブセル電圧値)が規定値内ではない場合(S207→No)、すなわち、少なくとも1つの第kセル電圧値が規定値から外れている場合、フェイルセーフ処理部14は、ステップS106や、ステップS114や、ステップS122で取得した第kセル電圧値について、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMと、サブICチップUとの間でセル電圧値の差分を算出し、この差分値(メイン−サブ差分値)が規定値内であるか否かを判定する(S209)。ここでの規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かなどである。
ステップS209の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内ではない場合(S209→No)、すなわち、少なくとも1つのメイン−サブ差分値が規定値から外れている場合、フェイルセーフ処理部14は、センシングライン断線か、メインICチップMおよびサブICチップUの両ICチップが故障していると判定し(S210)、その旨を表示装置3に表示させた後、組電池BNの使用を停止して、処理を終了する。フェイルセーフ処理部14は、応答データにおけるセル電圧値の順番から故障しているICチップの特定を行う。
ステップS209の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内である場合(S209→Yes)、フェイルセーフ処理部14はセンシングラインが断線していると判定し(S211)、その旨を表示装置3に表示させた後、組電池BNの使用を停止して、処理を終了する。
第1実施形態によれば、すべてのメインICチップMおよびサブICチップUをデイジーチェーン方式で接続することにより、制御ICチップ1と接続するICチップを1個とすることができるので絶縁素子2も1個とすることができ、コストを削減することができる。
また、ICチップの障害の有無の検知のためのセル電圧値を取得する際において、1個のバッテリセルBからのセル電圧値のみを取得するようにすることで、通信時間が大幅に増大することなく、ICチップの障害発生の有無をチェックすることができる。
また、ICチップの障害の有無の検知のためのセル電圧値を取得する際において、1個のバッテリセルBからのセル電圧値のみを取得するようにすることで、通信時間が大幅に増大することなく、ICチップの障害発生の有無をチェックすることができる。
《第2実施形態》
次に、図6および図7を参照して、本発明に係る第2実施形態を説明する。
なお、セルコントローラ4の接続図、制御ICチップ1の構成図は図1〜図3に示すものと同様であるため説明を省略する。
次に、図6および図7を参照して、本発明に係る第2実施形態を説明する。
なお、セルコントローラ4の接続図、制御ICチップ1の構成図は図1〜図3に示すものと同様であるため説明を省略する。
[フローチャート]
次に、図1、図3を参照しつつ、図6に沿って本実施形態に係るセルコントローラ制御処理を説明する。
図6は、第2実施形態に係るセルコントローラ制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMに対し、第1セル電圧値読込指示を送信する(S301)。第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップM(M1〜M3)は、自身が監視している各バッテリモジュールBMから第1セル電圧値を取得すると、図示しない記憶領域に一時保存する。
同様に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMに対し、第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を順次送信する(S302,S303)。第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMは、受信した順に第2セル電圧値〜第8セル電圧値を、自身が監視している各バッテリモジュールBMから取得すると、メインICチップMの図示しない記憶領域に一時保存する。
次に、図1、図3を参照しつつ、図6に沿って本実施形態に係るセルコントローラ制御処理を説明する。
図6は、第2実施形態に係るセルコントローラ制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMに対し、第1セル電圧値読込指示を送信する(S301)。第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップM(M1〜M3)は、自身が監視している各バッテリモジュールBMから第1セル電圧値を取得すると、図示しない記憶領域に一時保存する。
同様に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMに対し、第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を順次送信する(S302,S303)。第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMは、受信した順に第2セル電圧値〜第8セル電圧値を、自身が監視している各バッテリモジュールBMから取得すると、メインICチップMの図示しない記憶領域に一時保存する。
第8セル電圧値を取得した各メインICチップMは第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データを制御ICチップ1へ送信する。このとき、応答データは下流のメインICチップMから上流のメインICチップMへ順次送られる。
つまり、メインICチップM3(図1)は、自身が監視するバッテリモジュールBM3(図1)から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD3」を生成すると、上流のメインICチップM2(図1)へ送信する。
メインICチップM2は、自身が監視するバッテリモジュールBM2(図1)から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD2」を生成すると、受信した応答データ「MD3」に生成した「MD2」を付加して(「MD3+MD2」)、さらに上流のメインICチップM1(図1)へ送信する。
次に、メインICチップM1は、自身が監視するバッテリモジュールBM1(図1)から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD1」を生成すると、受信した応答データ「MD3+MD2」に生成した「MD1」を付加して(「MD3+MD2+MD1」)、制御ICチップ1へ送信する。
つまり、メインICチップM3(図1)は、自身が監視するバッテリモジュールBM3(図1)から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD3」を生成すると、上流のメインICチップM2(図1)へ送信する。
メインICチップM2は、自身が監視するバッテリモジュールBM2(図1)から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD2」を生成すると、受信した応答データ「MD3」に生成した「MD2」を付加して(「MD3+MD2」)、さらに上流のメインICチップM1(図1)へ送信する。
次に、メインICチップM1は、自身が監視するバッテリモジュールBM1(図1)から取得した第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ「MD1」を生成すると、受信した応答データ「MD3+MD2」に生成した「MD1」を付加して(「MD3+MD2+MD1」)、制御ICチップ1へ送信する。
制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は、最上流のメインICチップM1から応答データ(「MD3+MD2+MD1」)を受信することにより、すべてのセル電圧値を取得する(S304)。
次に、判定処理部12がステップS304で取得したすべてのセル電圧値が規定値(閾値)内であるか否かを判定する(S305)。ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かである。
ステップS305の結果、すべてのセル電圧値が規定値内である場合(S305→Yes)、セル電圧値監視部11は各メインICチップMに異常なしと判定し、ステップS301へ処理を戻す。
ステップS305の結果、すべてのセル電圧値が規定値内である場合(S305→Yes)、セル電圧値監視部11は各メインICチップMに異常なしと判定し、ステップS301へ処理を戻す。
ステップS305の結果、すべてのセル電圧値が規定値内ではない場合(S305→No)、すなわち、1つでも規定値外であるセル電圧値が存在する場合、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMおよび各サブICチップUに対し、第1セル電圧値読込指示を送信する(S306)。第1セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMおよび各サブICチップUは、自身が監視している各バッテリモジュールBMから第1セル電圧値を取得すると、図示しない記憶領域に一時保存する。
同様に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMおよび各サブICチップUに対し、第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を順次送信する(S307,S308)。第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMおよび各サブICチップUは、受信した順に第2セル電圧値〜第8セル電圧値を、自身が監視している各バッテリモジュールBMから取得すると、図示しない記憶領域に一時保存する。
同様に、制御ICチップ1のセル電圧値監視部11は各メインICチップMおよび各サブICチップUに対し、第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を順次送信する(S307,S308)。第2セル電圧値読込指示〜第8セル電圧値読込指示を受信した各メインICチップMおよび各サブICチップUは、受信した順に第2セル電圧値〜第8セル電圧値を、自身が監視している各バッテリモジュールBMから取得すると、図示しない記憶領域に一時保存する。
第8セル電圧値を取得した各メインICチップMおよび各サブICチップUは第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データを制御ICチップ1へ送信する。このとき、応答データは下流のサブICチップUから上流のメインICチップMへ順次送られる。
すなわち、図1を参照すると、第1セル電圧値読込指示を受信した最下流のサブICチップU1が、バッテリモジュールBM1の第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ(「SD1」と称する)を生成して、上流のサブICチップU2に送信する。
応答データ「SD1」を受信したサブICチップU2は、バッテリモジュールBM2の第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ(「SD2」)を生成し、受信した「SD1」を付加し(「SD1+SD2」)、さらに上流のサブICチップU3へ送信する。
すなわち、図1を参照すると、第1セル電圧値読込指示を受信した最下流のサブICチップU1が、バッテリモジュールBM1の第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ(「SD1」と称する)を生成して、上流のサブICチップU2に送信する。
応答データ「SD1」を受信したサブICチップU2は、バッテリモジュールBM2の第1セル電圧値〜第8セル電圧値を含む応答データ(「SD2」)を生成し、受信した「SD1」を付加し(「SD1+SD2」)、さらに上流のサブICチップU3へ送信する。
この処理を、サブICチップU3→メインICチップM3→メインICチップM2→メインICチップM1と順に行うことによって、最終的に制御ICチップ1は応答データ「SD1+SD2+SD3+MD3+MD2+MD1」を取得し、各メインICチップMおよび各サブICチップUから第1セル電圧値〜第8セル電圧値を取得する(S309)。
次に、フェイルセーフ処理部14は、ステップS309で取得したセル電圧値を用いて、図7を参照して後記するフェイルセーフ処理を行う(S310)。
次に、フェイルセーフ処理部14は、ステップS309で取得したセル電圧値を用いて、図7を参照して後記するフェイルセーフ処理を行う(S310)。
(フェイルセーフ処理)
図7は、第1実施形態に係るフェイルセーフ処理(図6のS310)の流れを示すフローチャートである。
まず、フェイルセーフ処理部14は、すべてのセル電圧値が規定値外であるメインICチップMがあるか否かを判定する(S401)。具体的には、フェイルセーフ処理部14は第1セル電圧値〜第8セル電圧値までのすべてが規定値外であるメインICチップMがあるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かである。
図7は、第1実施形態に係るフェイルセーフ処理(図6のS310)の流れを示すフローチャートである。
まず、フェイルセーフ処理部14は、すべてのセル電圧値が規定値外であるメインICチップMがあるか否かを判定する(S401)。具体的には、フェイルセーフ処理部14は第1セル電圧値〜第8セル電圧値までのすべてが規定値外であるメインICチップMがあるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かである。
ステップS401の結果、すべてのセル電圧値が規定値外であるメインICチップMがない場合(S401→No)、フェイルセーフ処理部14は、ステップS309で読み込んだセル電圧値から、すべてのセル電圧値が規定値外であるサブICチップUがあるか否かを判定する(S402)。具体的には、前記したように、フェイルセーフ処理部14は第1セル電圧値〜第8セル電圧値までのすべてが規定値外であるサブICチップUがあるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かである。
ステップS402の結果、すべてのセル電圧値が規定値外であるサブICチップUがある場合(S402→Yes)、フェイルセーフ処理部14はサブICチップUが故障していると判定し(S403)、その旨を表示装置3へ表示させた後、図6のステップS301へリターンする。なお、故障しているサブICチップUの特定は以下のように行われる。すなわち、制御ICチップ1が取得した応答データには、各セル電圧値が取得されたICチップの順番で格納されている。フェイルセーフ処理部14は、この応答データ中における何番目〜何番目の電圧値が規定値外であるかを検出することで、故障しているサブICチップUを特定する。
ステップS402の結果、すべてのセル電圧値が規定値外であるサブICチップUがない場合(S402→No)、フェイルセーフ処理部14は、ステップS309で取得したセル電圧値について、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMと、サブICチップUとの間でセル電圧値の差分を算出し、この差分値(メイン−サブ差分値)が規定値内であるか否かを判定する(S404)。算出される差分値は、メインICチップM1−サブICチップU1、メインICチップM2−サブICチップU2、メインICチップM3−サブICチップU3における第1セル電圧値〜第8セル電圧値の差分値である。ここでの規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かなどである。
ステップS404の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内である場合(S404→Yes)、フェイルセーフ処理部14は、すべてのメインICチップM、サブICチップUが正常であると判定し(S405)、図6のステップS301へリターンする。ここで、メインICチップMおよびサブICチップU共に正常であるのに、ステップS401およびステップS402で「No」が選択されてしまった原因として、ノイズなどによるセル電圧値の揺れなどが考えられる。
ステップS404の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内ではない場合(S404→No)、つまり、少なくとも1つのメイン−サブ差分値が規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、組電池BNの使用を停止し(S406)、その旨を表示装置3に表示させると、処理を終了する。
ステップS404の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内ではない場合(S404→No)、つまり、少なくとも1つのメイン−サブ差分値が規定値外である場合、フェイルセーフ処理部14は、組電池BNの使用を停止し(S406)、その旨を表示装置3に表示させると、処理を終了する。
ステップS401の結果、すべてのセル電圧値が規定値外であるメインICチップMがある場合(S401→Yes)、フェイルセーフ処理部14は、ステップS309で取得したセル電圧値から、すべてのセル電圧値が規定値外であるサブICチップUがあるか否かを判定する(S407)。具体的には、前記したように、フェイルセーフ処理部14は第1セル電圧値〜第8セル電圧値までのすべてが規定値外であるサブICチップUがあるか否かを判定する。ここで、規定値内とは、例えば、3.0V以上、4.0V以下に収まっているか否かである。
ステップS407の結果、すべてのセル電圧値が規定値外であるサブICチップUがない場合(S407→No)、フェイルセーフ処理部14はメインICチップMが故障しており、サブICチップUが正常と判定し、動作制御部13がセル電圧監視の経路をサブICチップ経路に切り替え(S408)、図6のステップS301へリターンする。なお、フェイルセーフ処理部14は、前記したように応答データにおける電圧値の順番を基に、故障しているメインICチップMの特定を行う。
なお、これ以降、図6のステップS301〜S304の処理は、障害が発生していると判定されたメインICチップMと対になっているサブICチップUからセル電圧値を取得する処理へとなる。
なお、これ以降、図6のステップS301〜S304の処理は、障害が発生していると判定されたメインICチップMと対になっているサブICチップUからセル電圧値を取得する処理へとなる。
ステップS407の結果、すべてのセル電圧値が規定値外であるサブICチップUがある場合(S407→Yes)、フェイルセーフ処理部14は、ステップS309で取得したセル電圧値について、同じバッテリモジュールBMを監視しているメインICチップMと、サブICチップUとの間でセル電圧値の差分を算出し、この差分値(メイン−サブ差分値)が規定値内であるか否かを判定する(S409)。ここでの規定値内とは、例えば、200mV以下であるか否かなどである。
ステップS409の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内ではない場合(S409→No)、フェイルセーフ処理部14は、センシングライン断線か、メインICチップMおよびサブICチップUの両ICチップが故障していると判定し(S410)、その旨を表示装置3に表示させた後、組電池BNの使用を停止して、処理を終了する。フェイルセーフ処理部14は、応答データにおけるセル電圧値の順番から故障しているICチップの特定を行う。
ステップS409の結果、すべてのメイン−サブ差分値が規定値内である場合(S409→Yes)、フェイルセーフ処理部14はセンシングラインが断線していると判定し(S411)、その旨を表示装置3に表示させた後、組電池BNの使用を停止して、処理を終了する。
第2実施形態によれば、ステップS305で「No」となった場合のみ、メインICチップMおよびサブICチップUからセル電圧値を取得する。ステップS305で「No」となる頻度は非常に低いため、実質的に通信時間の増大を防止することができる。
なお、メインICチップM1〜M3と、サブICチップS1〜S3の接続形態は、本実施形態に限らず、例えば、メインICチップM1〜M3と、サブICチップS1〜S3とが交互に直列接続されていてもよい。
1 制御ICチップ(上位制御装置)
2 絶縁素子
3 表示装置
4 セルコントローラ(蓄電装置)
10 処理部
11 セル電圧値監視部
12 判定処理部
13 動作制御部
14 フェイルセーフ処理部
20 記憶部
30 通信部
B(B1〜B8) バッテリセル(蓄電池)
BM(BM1〜BM3) バッテリモジュール(蓄電モジュール)
BN 組電池
M(M1〜M3) メインICチップ(下位制御装置、メイン下位制御装置)
U(U1〜U3) サブICチップ(下位制御装置、サブ下位制御装置)
2 絶縁素子
3 表示装置
4 セルコントローラ(蓄電装置)
10 処理部
11 セル電圧値監視部
12 判定処理部
13 動作制御部
14 フェイルセーフ処理部
20 記憶部
30 通信部
B(B1〜B8) バッテリセル(蓄電池)
BM(BM1〜BM3) バッテリモジュール(蓄電モジュール)
BN 組電池
M(M1〜M3) メインICチップ(下位制御装置、メイン下位制御装置)
U(U1〜U3) サブICチップ(下位制御装置、サブ下位制御装置)
Claims (4)
- 複数の蓄電池を直列に接続した蓄電モジュールを、さらに直列接続した組電池と、
前記蓄電モジュールのそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電モジュールを構成する複数の蓄電池を制御する複数の下位制御装置と、
前記複数の下位制御装置を制御する上位制御装置と、
を有する蓄電装置において、
前記下位制御装置は、少なくとも1個のメイン下位制御装置およびサブ下位制御装置からなり、
前記メイン下位制御装置と、前記サブ下位制御装置は、直列に接続され、
直列接続の端部に位置する前記メイン下位制御装置は、前記上位制御装置と、1個の絶縁素子を介して接続される
ことを特徴とする蓄電装置。 - 前記上位制御装置は、前記蓄電モジュールにおける蓄電池の電圧値を読み込む指示である電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置へ送信し、
前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置は、それぞれ前記上位制御装置へ前記蓄電池の電圧値を返信する請求項1に記載の蓄電装置において、
前記サブ下位制御装置は、前記蓄電モジュールの数に対応して複数個設定され、
前記上位制御装置が、サブ下位制御装置へ送信する前記電圧値読込指示は、当該下位制御装置に対応している前記蓄電モジュールにおける蓄電池の数よりも少ない
ことを特徴とする蓄電装置。 - 前記上位制御装置は、前記蓄電モジュールにおける蓄電池の電圧値を読み込む指示である電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置へ送信し、
前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置は、それぞれ前記上位制御装置へ前記蓄電池の電圧値を返信する請求項1に記載の蓄電装置において、
前記上位制御装置は、前記メイン下位制御装置から得られる前記蓄電池の電圧値が、予め設定されている閾値内の場合、前記電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置へ送信し、前記サブ下位制御装置には送信せず、
前記上位制御装置は、前記メイン下位制御装置から得られる前記蓄電池の電圧値が、予め設定されている閾値から外れる場合、前記電圧値読込指示を前記メイン下位制御装置および前記サブ下位制御装置の双方へ送信する
ことを特徴とする蓄電装置。 - 前記上位制御装置は、
前記メイン下位制御装置と、前記サブ下位制御装置のそれぞれから取得した電圧値を基に、前記下位制御装置における障害の発生、前記蓄電池の故障、および前記下位制御装置と、前記蓄電池とを接続しているセンシングラインの断線を検知する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の蓄電装置。
Priority Applications (1)
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JP2009195628A JP2011050155A (ja) | 2009-08-26 | 2009-08-26 | 蓄電装置 |
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2009
- 2009-08-26 JP JP2009195628A patent/JP2011050155A/ja active Pending
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