JP2011182558A5

JP2011182558A5 -

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Publication number: JP2011182558A5
Application number: JP2010044769A
Authority: JP
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2030-03-01

Description

なお、ここで“ＴＫ”は、トークンと呼ばれ、送信権の授与を意味するものである。すなわち“ＴＫ”を保持しているノード（本例では、ＢＭＵ１００とＵＢＢ２００／１〜２００／ｎのうち“ＴＫ”を保持しているノード）のみがデータの送信を許される。
そこで、ＢＭＵ１００は、コマンドフレームの後尾に“ＴＫ”を付加して送付し、送信権を最前位の単位電池ボードＵＢＢ２００／ｎに授与したものである（図１４の（１））。

次に図１５、図１６、図１７によって、組電池１の代表的な動作シーケンスを示す。図１５は、全単位電池ボード２００からＭＡＣアドレスの報告を求めるシーケンス図である。組電池１は起動がかかるとバッテリ管理ユニットＢＭＵ１００が配下の全単位電池ボードＵＢＢ２００宛に、ＩＤの収集のために、それぞれのＭＡＣアドレスを報告するように図７に示すＣ１形式コマンドフレームのＣＩＤコマンドメッセージ＋ＴＫを最前位の単位電池ボードＵＢＢ２００／ｎ（ＵＢＢ_ｎと称する。以下同じ）に向けて送出する（Ｓ１００１）。

図２３Ａにおいて、各単位電池ボードＵＢＢは、ＤＣ−ＤＣコンバータＤＤＣ２０８を構成要素としてさらに含む。
組電池１が不動作時には、バッテリ管理ユニット１００から予め、ＰＷＳＤコマンドが全単位電池宛ＵＢＢ２００に送付され、電源自己保持用に使用されるＭＰＵ２０１のデータ出力端子ＤＯ１が“ｌｏｗ”に設定されている。

その状態でＢＭＵ１００からの信号送出が停止すると、最前位の単位電池ボードＵＢＢ_ｎの信号線２５１は“ｌｏｗ”に維持され、ＤＤＣ２０８のＥ端子（Ｅｎａｂｌｅ端子）は、“ｌｏｗ”となり、ＤＤＣ２０８は不動作状態となり、入力ＶＩに電圧が印加されても出力ＶＯは、ゼロでＭＰＵ２０１へのＶｃｃは供給されず、ＵＢＢ_ｎは全体として、ＯＦＦ状態となり、一切の電力を消費しない。

一方、何かの方法で、単位電池ボードＵＢＢ_ｎの信号線２５１が“ｈｉｇｈ”に変化保持されるとＤＤＣ２０８のＥ端子が“ｈｉｇｈ”となり、ＤＤＣ２０８が動作状態となり、入力ＶＩに電圧が供給されているのでＤＤＣ２０８は出力ＶＯに電圧を生じ、ＭＰＵ２０１のＶｃｃを供給する。Ｖｃｃ供給を受けたＭＰＵ２０１は動作状態となり、電源自己保持のためにデータ端子ＤＯ１を“ｈｉｇｈ”として、ＤＤＣ２０８を自己保持する。

具体的には、例えば自動車のキー操作が行われ、組電池１が電力供給を開始する必要が生じると、まずバッテリ管理ユニット（このユニットは、常時給電されている必要がある）が、低ビットレート（例えば１ｋｂｐｓ）の信号を最前位の単位電池ボードＵＢＢ_ｎに向けて送出する。この低ビットレートのデータ信号はＵ／Ｂ、Ｂ／Ｕ変換を受けて、最前位のＵＢＢ_ｎの信号線２５１に伝えられる。このデータ波形によって短時間（数１００μＳ）ではあるが、信号線２５１は“ｈｉｇｈ”に保持される。この時間は、ＤＤＣ２０８が覚醒し、ＭＰＵ２０１が自己保持信号を出すには十分な時間である。

図２３Ｂは、高速のデータ情報でＤＣ−ＤＣコンバータ２０８を覚醒する方法を示す。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０８をＯＮとし、さらにＭＰＵ２０１を動作させ自己保持に入るに十分な時間の“ｈｉｇｈ”状態が信号線２５１に期待出来ない場合あっても、図２３Ｂの回路では、高速のデータ信号、例えば、ＢＭＵ１００より送られてくる複数個連続の電源保持コマンドのデータ信号波形を直流再生した僅かな電力でも十分にＤＣ−ＤＣコンバータ２０８を動作させ、さらにＭＰＵ２０１の自己保持回路をＯＮとすることが可能である。

組電池１をＯＦＦにする場合には、バッテリ管理ユニットＢＭＵ１００は、前述の通り、電源保持解除コマンドＰＷＳＤを最前位ＵＢＢ_ｎに送出し、その後、データ送信を停止することで全単位電池ボード２００を順次ＯＦＦ状態とすることができる。なお、電源保持解除コマンドＰＷＳＤが、表示されない場合であっても、長時間データ入力がなく、信号線２５１が“ｌｏｗ”を継続する場合には、ＭＰＵ２０１がタイマー監視により、自己保持を“ｌｏｗ”として、ＤＤＣ２０８をＯＦＦとするように設定しておくことが有効である。

Claims

複数の単位電池を接続して構成される組電池であって、
各単位電池を搭載した単位電池ボードと該複数の単位電池ボードに共通のバッテリ管理ユニットを構成要素として有し、
個別単位電池ボード毎に搭載された単位電池の電圧、単位電池の温度、単位電池の周辺温度及び単位電池の内部抵抗のすべて又はその一部の測定及び該測定値を保持する手段と
該保持した測定値を該バッテリ管理ユニットにディジタル信号として送信する手段と
該バッテリ管理ユニットよりディジタル信号として送られて来る単位電池指定電圧値を受信する手段と
を有することを特徴とする組電池。
請求項１に記載の組電池であって、
該複数の単位電池ボードと該バッテリ管理ユニットとが１重のループ状通信路又は２重のループ状通信路により接続され、
該ループ状通信路を介して該各単位電池ボードと該バッテリ管理ユニット間で、該測定値、該単位電池指定電圧値および関連制御情報の送受を行うこと
を特徴とする組電池。
請求項１または請求項２のいずれかに記載の組電池であって、
各個別単位電池ボートにおいて、該保持した単位電池電圧の測定値が該受信した単位電池指定電圧値より高い場合に、当該単位電池ボード内の電池セルの放電を開始し、
同等または低い場合に、当該電池セルの放電を停止または停止状態を継続すること
を特徴する組電池。
請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の組電池であって、
各単位電池ボードは、前位より送られてくるフレームの宛先アドレスが全単位電池ボード宛で、かつ該フレームのコマンドがデータ要求コマンドの場合に、該フレーム情報のすべてを後位にそのまま転送するとともに、トークンを検出後、該フレームの最後尾と該検出したトークンとの間に当該要求された情報を挿入して後位に送出すること
を特徴とする組電池。
請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれかに記載の組電池であって、
該バッテリ管理ユニットが全単位電池ボードより単位電池電圧情報、単位電池温度情報、単位電池内部抵抗情報、単位電池周辺温度情報およびステータス情報のすべて又は一部を収集するために、ループ状通信路で接続された単位電池ボード群の一端の単位電池ボードに向けて全単位電池ボード宛または特定の単位電池ボード宛にデータ要求のフレームを送信し、他端の単位電池ボードより、全単位電池ボードまたは該特定の単位電池ボードの当該情報を受信すること
を特徴とする組電池。
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項５のいずれかに記載の組電池であって、
該バッテリ管理ユニットが複数の単位電池ボードより送られてくる各単位電池の電圧情報、温度情報、内部抵抗情報又は周囲温度情報を分析する手段と、
該各単位電池の維持すべき電圧値を算出する手段と、
該電圧値を単位電池指定電圧値として全単位電池ボード宛または特定単位電池ボード宛に送出する手段と
を有することを特徴とする組電池。
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項５のいずれかに記載の組電池であって、
各単位電池ボードに搭載されるマイクロプロセッサは、電源供給を受けた直後にデータ端子を“ｈｉｇｈ”に設定する手段と
バッテリ管理ユニットより自己保持回路を解除せよとのコマンドを受信すると該データ端子を“ｌｏｗ”に設定する手段とを有し、
各単位電池ボードに搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータは、そのイネーブル端子に前位の隣接単位電池ボードとを結ぶ信号線にバッテリ管理ユニットより送られてくるデータ信号波形の“ｈｉｇｈ”状態の継続内に、動作状態になり、出力電圧を生じることによって、該マイクロプロセッサに電源供給を行い、
該マイクロプロセッサは直後に前述のデータ端子を“ｈｉｇｈ”に設定する手段により、該データ端子は“ｈｉｇｈ”に設定され、該ＤＣ−ＤＣコンバータの自己保持回路を形成し、
また、該マイクロプロセッサは、バッテリ管理ユニットから、自己保持回路を解除せよとのコマンドを受信すると前述の該データ端子を“ｌｏｗ”に設定する手段により、該データ端子を“ｌｏｗ”に設定し、該ＤＣ−ＤＣコンバータの自己保持回路を解除し、その状態で該ＤＣ−ＤＣコンバータは、そのイネーブル端子に前位の隣接単位ボードとを結ぶ信号線にバッテリ管理ユニットより送られてくるデータ信号波形が“ｌｏｗ”の状態に保持された時に、その動作を停止し、出力電圧を失い、該マイクロプロセッサへの電源供給が停止される
ことを特徴とする組電池。
請求項７に記載の組電池であって、
前位の隣接単位電池ボードとを結ぶ信号線にバッテリ管理ユニットより送られてくるデータ信号波形の“ｈｉｇｈ”状態の継続によらず、該データ信号波形を直流再生して得られる信号を該イネーブル端子に受けてＤＣ−ＤＣコンバータが動作状態になること
を特徴とする組電池。
コンピュータに請求項６に記載の各種手段を実行させるためのソフトウエアプログラム。
コンピュータに請求項７に記載の各種手段を実行されるためのソフトウエアプログラム。