JP2014121230A - Battery management system and integrated battery management apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池セルを直列に接続して成る組電池を管理するシステムに関する。 The present invention relates to a system for managing an assembled battery formed by connecting a plurality of battery cells in series.
電気自動車や電気自動二輪車などの電動車両には、駆動源であるモータと、電源である組電池と、組電池を管理する電池管理システムが搭載されている。 An electric vehicle such as an electric vehicle or an electric motorcycle is equipped with a motor that is a drive source, an assembled battery that is a power source, and a battery management system that manages the assembled battery.
たとえば、組電池は、複数の電池モジュールを直列に接続することにより、構成されている。電池モジュールは、複数の電池セルを直列に接続することにより、構成されている。 For example, the assembled battery is configured by connecting a plurality of battery modules in series. The battery module is configured by connecting a plurality of battery cells in series.
たとえば特許文献1の電池管理システムには、モジュール状態検出手段と、制御手段とが備わっている。モジュール状態検出手段は、電池モジュールに対応させて複数台設けられ、制御手段は、組電池に対応させて1台設けられている。各モジュール状態検出手段と制御手段は、付番線により直列に接続され、通信線により並列に接続されている。
For example, the battery management system disclosed in
各モジュール状態検出手段は、各電池モジュールの電圧や温度を検出し、該検出情報を通信線を介して制御手段に送信する。制御手段は、各モジュール状態検出手段から受信した検出情報に基づいて、各電池モジュールの異常を判断する。たとえば、検出電圧が所定電圧よりも低い場合は、電池モジュールに異常が有ると判断して、ドライバに告知する。 Each module state detection unit detects the voltage and temperature of each battery module, and transmits the detection information to the control unit via a communication line. The control means determines abnormality of each battery module based on the detection information received from each module state detection means. For example, when the detected voltage is lower than a predetermined voltage, it is determined that there is an abnormality in the battery module, and the driver is notified.
一方、特許文献2の電池管理システムでは、セル電圧検出回路が、各電池セルの電圧を検出して、該検出値を制御回路に送信する。また、組電圧検出回路が、組電池の電圧を検出して、該検出値を制御回路に送信する。そして、制御回路は、各電池セルの電圧の加算値を算出し、該加算値と組電池の電圧値とを比較して、両電圧値が不一致の場合に、異常有りと判断し、組電池への入出力を遮断させる。
On the other hand, in the battery management system of
電池管理システムにおいて、下位装置(特許文献1のモジュール状態検出手段や特許文献2のセル電圧検出回路)と、上位装置(特許文献1の制御手段や特許文献2の制御回路)とを接続する通信線で断線が生じた場合、下位装置で検出されたデータを上位装置が受信できなくなる。このため、上位装置が、異常有りと判断して、たとえば組電池の入出力制御を停止してしまう。しかし、組電池に異常が無いときは、本来使用できる組電池が使用不可となり、利用者にとって不便である。
In a battery management system, communication for connecting a lower-level device (module state detection means of
本発明の課題は、通信線の断線時に、組電池を有効に使うことである。 The subject of this invention is using an assembled battery effectively at the time of a disconnection of a communication line.
本発明による電池管理システムは、電池セルが直列に接続されて成る電池モジュールに対応させて設けられた電池セル管理装置と、電池モジュールが直列に接続されて成る組電池に対応させて設けられた組電池管理装置とを備える。電池セル管理装置と組電池管理装置は、通信線により接続され、電池セル管理装置は、対応する各電池セルの電圧を検出し、組電池管理装置は、組電池の入出力を制御する。電池セル管理装置のうち少なくとも1つと、組電池管理装置とを同一基板上に実装して、該装置間の通信線も同一基板上に実装する。組電池管理装置は、組電池の入出力制御中に、通信線を介して、各電池セル管理装置に検出した各電池セルの電圧を示す電圧データを要求し、その後、同一基板上の電池セル管理装置から電圧データを受信し、かつ、他の電池セル管理装置から電圧データを受信しなかった場合に、組電池の入出力制御を継続する。入出力制御には、入力制御と出力制御の一方および両方が含まれる(以下同様)。 A battery management system according to the present invention is provided corresponding to a battery cell management device provided corresponding to a battery module in which battery cells are connected in series and an assembled battery in which battery modules are connected in series. And an assembled battery management device. The battery cell management device and the assembled battery management device are connected by a communication line, the battery cell management device detects the voltage of each corresponding battery cell, and the assembled battery management device controls the input / output of the assembled battery. At least one of the battery cell management devices and the assembled battery management device are mounted on the same substrate, and a communication line between the devices is also mounted on the same substrate. The battery pack management device requests voltage data indicating the detected voltage of each battery cell from each battery cell management device via the communication line during input / output control of the battery pack, and then the battery cell on the same substrate When voltage data is received from the management device and voltage data is not received from another battery cell management device, input / output control of the assembled battery is continued. Input / output control includes one and both of input control and output control (the same applies hereinafter).
また、本発明による統合電池管理装置は、上記電池セル管理装置のうち、少なくとも1つと、上記組電池管理装置とを同一基板上に実装することにより構成され、該装置間の通信線も同一基板上に実装されている。 The integrated battery management device according to the present invention is configured by mounting at least one of the battery cell management devices and the assembled battery management device on the same substrate, and the communication line between the devices is also the same substrate. Implemented above.
上記によると、電池セル管理装置のうち少なくとも1つと、組電池管理装置と、該装置間の通信線とを同一基板上に実装しているので、該基板上の通信線の断線を防止することができる。このため、他の通信線が断線して、組電池管理装置が他の電池セル管理装置から電圧データを受信できなくなっても、組電池管理装置は同一基板上の電池セル管理装置から電圧データを受信して、組電池の入出力制御を継続する。よって、通信線の断線時に、組電池を有効に使うことが可能となる。 According to the above, since at least one of the battery cell management devices, the assembled battery management device, and the communication line between the devices are mounted on the same substrate, the disconnection of the communication line on the substrate is prevented. Can do. Therefore, even if another communication line is disconnected and the assembled battery management device cannot receive voltage data from another battery cell management device, the assembled battery management device receives voltage data from the battery cell management device on the same substrate. Receive and continue the input / output control of the battery pack. Therefore, the assembled battery can be used effectively when the communication line is disconnected.
また、本発明では、組電池管理装置は、同一基板上の電池セル管理装置から電圧データを受信し、かつ、他の電池セル管理装置から電圧データを受信しなかった場合に、組電池の入出力量を変更してもよい。 In the present invention, the assembled battery management device receives and outputs the assembled battery when the voltage data is received from the battery cell management device on the same substrate and the voltage data is not received from another battery cell management device. The competence may be changed.
また、本発明では、組電池管理装置は、同一基板上の電池セル管理装置から電圧データを受信し、かつ、他の電池セル管理装置から電圧データを受信しなかった場合に、警告を出力してもよい。 In the present invention, the assembled battery management device outputs a warning when voltage data is received from the battery cell management device on the same substrate and voltage data is not received from another battery cell management device. May be.
また、本発明では、組電池管理装置は、全ての電池セル管理装置から電圧データを受信した場合に、組電池の入出力制御を継続してもよい。 In the present invention, the assembled battery management device may continue the input / output control of the assembled battery when voltage data is received from all the battery cell management devices.
さらに、本発明では、組電池管理装置は、同一基板上の電池セル管理装置から電圧データを受信しなかった場合に、組電池の入出力制御を停止してもよい。 Furthermore, in the present invention, the assembled battery management device may stop the input / output control of the assembled battery when voltage data is not received from the battery cell management device on the same substrate.
本発明によれば、通信線の断線時に、組電池を有効に使うことが可能となる。 According to the present invention, the assembled battery can be used effectively when the communication line is disconnected.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
まず、実施形態による電池管理システム100の構成を、図1を参照しながら説明する。 First, the configuration of the battery management system 100 according to the embodiment will be described with reference to FIG.
電池管理システム100は、電気自動車や電気二輪車などの電動車両に搭載されている。車両制御装置7には、電動車両の駆動源であるモータ6が含まれている。組電池Kは、モータ6の電源である。複数の電池セルCが直列に接続されることで、電池モジュールM1〜Mnが構成されている。そして、複数の電池モジュールM1〜Mnが直列に接続されることで、組電池Kが構成されている。
The battery management system 100 is mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or an electric motorcycle. The
組電池Kから車両制御装置7への給電線Qa、Qb上には、リレー8a、8bがそれぞれ設けられている。リレー8a、8bをオン状態にすることで、給電線Qa、Qbが導通状態になり、組電池Kの電力が車両制御装置7に出力されて、モータ6が駆動可能になる。また、リレー8a、8bをオフ状態にすることで、給電線Qa、Qbが切断状態になり、組電池Kの電力が車両制御装置7に出力されなくなって、モータ6が駆動不可能になる。
セル監視装置(CMU:Cell Monitoring Unit)21〜2nは、電池モジュールM1〜Mnに1対1で対応させて設けられている。セル監視装置21〜2nは、本発明の「電池セル管理装置」の一例である。
Cell monitoring units (CMU: Cell Monitoring Units) 21 to 2n are provided in one-to-one correspondence with the battery modules M1 to Mn. The
組電池Kの最低電位側にある電池モジュールM1に対応したセル監視装置21以外の、拡張セル監視装置22〜2nは、別々のケース42〜4nに収められている。拡張セル監視装置22〜2nの基板32〜3n上には、セル電圧監視部2b、コネクタ2d、2i、2j、2o、および内部配線(パターン)Lb、Ta、Fo、Fiが実装されている。
The extended cell monitoring devices 22-2n other than the
バッテリ管理装置(BMU:Battery Management Unit)1は、組電池Kに1対1で対応させて設けられている。バッテリ管理装置1と、組電池Kの最低電位側にある電池モジュールM1に対応したセル監視装置21とを、同一基板3上に実装することで、統合ECU(Electronic Control Unit)5が構成されている。統合ECU5は、拡張セル監視装置22〜2nとは別のケース4に収められている。バッテリ管理装置1は、本発明の「組電池管理装置」の一例である。統合ECU5は、本発明の「統合電池管理装置」の一例である。
A battery management device (BMU: Battery Management Unit) 1 is provided in a one-to-one correspondence with the assembled battery K. An integrated ECU (Electronic Control Unit) 5 is configured by mounting the
基板3上のセル監視装置21を構成する部分には、セル電圧監視部2b、コネクタ2d、内部配線Lb、および内部配線F1o、T1a、F1i、Leの一部が実装されている。
The cell
基板3上のバッテリ管理装置1を構成する部分には、制御部1a、組電池電圧監視部1b、通信部1d、コネクタ1g、1i、1j、1o、内部配線Ld、Pa、Pb、F’、T’、および内部配線F1o、T1a、F1i、Leの一部が実装されている。
The parts constituting the
各電池モジュールM1〜Mnの各電池セルCの両電極(正極と負極)には、外部配線(電線やハーネス)Laの一端が接続されている。各外部配線Laの他端は、コネクタ2dを介して、対応するセル監視装置21〜2nの基板3、32〜3n上の各内部配線Lbの一端と接続されている。各内部配線Lbの他端は、セル電圧監視部2bに接続されている。セル電圧監視部2bは、内部配線Lb、コネクタ2d、および外部配線Laを介して、対応する各電池セルCの電圧を検出する。
One end of an external wiring (electric wire or harness) La is connected to both electrodes (positive electrode and negative electrode) of each battery cell C of each battery module M1 to Mn. The other end of each external wiring La is connected to one end of each internal wiring Lb on the
組電池Kの最高電位側の電池セルCnの正極には、外部配線Lcの一端が接続されている。外部配線Lcの他端は、コネクタ1gを介して基板3上の内部配線Ldの一端と接続されている。内部配線Ldの他端は、組電池電圧監視部1bに接続されている。
One end of the external wiring Lc is connected to the positive electrode of the battery cell Cn on the highest potential side of the assembled battery K. The other end of the external wiring Lc is connected to one end of the internal wiring Ld on the
また、組電池電圧監視部1bには、基板3上に設けられた内部配線Leの一端が接続されている。内部配線Leの他端は、内部配線Lbのうち最低電位側にある配線Lb1と、コネクタ2dを介して、組電池Kの最低電位側の電池セルC1の電圧を検出するための負極側の外部配線La1と接続されている。組電池電圧監視部1bは、内部配線Ld、Le、Lb1、コネクタ1g、2d、および外部配線Lc、La1を介して、組電池Kの電圧を検出する。
One end of an internal wiring Le provided on the
バッテリ管理装置1の通信部1dと、各セル監視装置21〜2nのセル電圧監視部2bとは、内部配線F1i、F1o、Fo、Fi、F’、外部配線F、F2〜Fn、およびコネクタ1o、1i、2i、2oにより直列に接続されている。
The
詳しくは、統合ECU5内の通信部1dとセル監視装置21のセル電圧監視部2bとが、基板3上の内部配線F1iにより接続されている。また、統合ECU5内のセル監視装置21と隣接する拡張セル監視装置22の各セル電圧監視部2b同士が、基板3上の内部配線F1o、コネクタ1o、外部配線F2、基板32上のコネクタ2i、および内部配線Fiにより接続されている。
Specifically, the
また、隣接する拡張セル監視装置22〜2nのセル電圧監視部2b同士が、基板32〜3n上の内部配線Fo、Fi、コネクタ2i、2o、および外部配線F3〜Fnにより接続されている。さらに、拡張セル監視装置2nのセル電圧監視部2bとバッテリ管理装置1の通信部1dが、基板3n上の内部配線Fo、コネクタ2o、外部配線F、基板3上のコネクタ1i、および内部配線F’により接続されている。
In addition, the cell
配線F1i、F1o、F’、Fi、Fo、F、F2〜Fnおよびコネクタ1o、1i、2i、2oは、バッテリ管理装置1からセル監視装置21〜2nに識別番号を付与するための付番線である。
The wirings F1i, F1o, F ′, Fi, Fo, F, F2 to Fn and the
また、バッテリ管理装置1の通信部1dと各セル監視装置21〜2nのセル電圧監視部2bとは、外部配線T、T2〜Tn、内部配線T’、T1a、Ta、およびコネクタ1j、2jにより並列に接続されている。
The
詳しくは、統合ECU5内のバッテリ管理装置1の通信部1dとセル監視装置21のセル電圧監視部2bとが、同一基板3上の内部配線T’、T1aにより接続されている。また、バッテリ管理装置1の通信部1dと拡張セル監視装置22〜2nのセル電圧監視部2bとが、基板3上の内部配線T’、コネクタ1j、外部配線T、T2〜Tn、基板32〜3n上のコネクタ2j、および内部配線Taにより接続されている。
Specifically, the
配線T’、T1a、T、T2〜Tn、Taとコネクタ1j、2jは、バッテリ管理装置1と各セル監視装置21〜2nとの間でCAN(Controller Area Network)通信を行うためのものであり、本発明の「通信線」の一例である。
The wirings T ′, T1a, T, T2 to Tn, Ta and the
バッテリ管理装置1の制御部1aは、内部配線Paにより組電池電圧監視部1bと接続され、内部配線Pbにより通信部1dと接続されている。制御部1aは、通信部1d、付番線F1i、F1o、1o、F2〜Fn、2i、Fi、Fo、2o、F、1i、F’、および通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介して、各セル監視装置21〜2nに識別番号を付与する。各セル監視装置21〜2nのセル電圧監視部2bは、バッテリ管理装置1から付与された識別番号を内部メモリに記憶させる。
The
また、各セル監視装置21〜2nのセル電圧監視部2bは、検出した各電池セルCの電圧を示す電圧データを通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介して、バッテリ管理装置1に送信する。バッテリ管理装置1の制御部1aは、通信部1dと通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介して、各セル監視装置21〜2nから各電池セルCの電圧データを受信する。
The cell
また、バッテリ管理装置1の制御部1aは、制御線Sa、Sbによりリレー8a、8bをオン・オフ駆動して、組電池Kの出力を制御する。さらに、制御部1aは、図示しない充放電回路により、組電池Kの入出力(充電・放電)を制御する。
The
次に、各セル監視装置21〜2nの動作を、図2を参照しながら説明する。図2の各処理は、セル監視装置21〜2nのセル電圧監視部2bが所定の周期で実行する。
Next, the operation of each of the
各セル監視装置21〜2nのセル電圧監視部2bは、まず、内部メモリから自身の識別番号を読み出す(ステップS1)。次に、所定の順番で配線Lb、Laおよびコネクタ2dを介して、対応する電池モジュールM1〜Mnの各電池セルCの電圧を検出する(ステップS2)。そして、検出した各電池セルCの電圧のうち、0V(ゼロボルト)が存在するか否かを確認する(ステップS3)。
The cell
検出した各電池セルCの電圧のうち、0Vが存在すれば(ステップS3:YES)、最大電圧と最小電圧(0V)の差が1V以上であるか否かを確認する(ステップS4)。そして、最大電圧と最小電圧の差が1V以上であれば(ステップS4:YES)、内部メモリに格納している電圧状態フラグを「異常」に設定する(ステップS5)。 If 0V exists among the detected voltages of each battery cell C (step S3: YES), it is confirmed whether or not the difference between the maximum voltage and the minimum voltage (0V) is 1V or more (step S4). If the difference between the maximum voltage and the minimum voltage is 1 V or more (step S4: YES), the voltage state flag stored in the internal memory is set to “abnormal” (step S5).
一方、検出した各電池セルCの電圧のうち、0Vが存在しなかった場合(ステップS3:NO)や、最大電圧と最小電圧の差が1V未満であった場合(ステップS4:NO)は、電圧状態フラグを「正常」に設定する(ステップS6)。 On the other hand, when 0 V does not exist among the detected voltages of each battery cell C (step S3: NO), or when the difference between the maximum voltage and the minimum voltage is less than 1 V (step S4: NO), The voltage state flag is set to “normal” (step S6).
電圧状態フラグを設定した後、バッテリ管理装置1から電圧データの要求を通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介して受信するのを待つ(ステップS7)。そして、電圧データの要求を受信すると(ステップS7:YES)、検出した各電池セルCの電圧を示す電圧データ、自身の識別番号、および電圧状態フラグを、通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介してバッテリ管理装置1に送信する(ステップS8)
After the voltage state flag is set, it waits to receive a request for voltage data from the
次に、バッテリ管理装置1の動作を、図3を参照しながら説明する。図3の各処理は、バッテリ管理装置1の制御部1aが所定の周期で実行する。
Next, the operation of the
バッテリ管理装置1の制御部1aは、前述したように、リレー8a、8bをオンして、組電池Kの電力を車両制御装置7に出力する。これにより、車両制御装置7が組電池Kの電力でモータ6を駆動させ、車両が走行する。このような組電池Kの出力制御中に(ステップS11:YES)、制御部1aは、所定の順番で通信部1dと通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介して、各セル監視装置21〜22に検出した各電池セルCの電圧を示す電圧データを要求する(ステップS12)。
As described above, the
要求したセル監視装置21〜22から所定時間内に、通信部1dと通信線T’、T1a、1j、T、T2〜Tn、2j、Taを介して、電圧データを受信すると(ステップS13:YES)、該電圧データを内部メモリに記憶する(ステップS14)。一方、たとえば通信線1j、T、T2〜Tn、2jの断線やその他の原因で、要求したセル監視装置21〜22から所定時間内に電圧データを受信しなければ(ステップS13:NO)、受信失敗を内部メモリに記憶する(ステップS15)。
If voltage data is received from the requested
そして、全てのセル監視装置21〜2nに電圧データを要求し終えるまで、ステップS12〜S15を反復し、当該要求が終了すると(ステップS16:YES)、内部メモリの記憶内容を読み込む。
Then, steps S12 to S15 are repeated until the voltage data is requested from all the
このとき、全ての拡張セル監視装置22〜2nから電圧データを受信できていれば(ステップS17:YES)、外部通信が正常であると判断する(ステップS18)。そして、統合ECU5内のセル監視装置21から電圧データを受信できていれば(ステップS19:YES)、内部通信が正常であると判断する(ステップS20)。この場合、組電池Kの出力制御を継続する(ステップS21)。つまり、リレー8a、8bをオンのままにしておくことにより、組電池Kの電力を車両制御装置7に出力し続ける。このため、モータ6の駆動が継続され、車両の走行も継続される。
At this time, if voltage data can be received from all the extended cell monitoring devices 22 to 2n (step S17: YES), it is determined that the external communication is normal (step S18). If voltage data can be received from the
また、統合ECU5内のセル監視装置21からだけ電圧データを受信できていなければ(ステップS19:NO)、内部通信が異常であると判断する(ステップS22)。この場合、組電池Kの出力制御を停止する(ステップS23)。つまり、リレー8a、8bをオフにすることにより、組電池Kから車両制御装置7への給電を遮断する。このため、モータ6の駆動が停止され、車両が走行しなくなる。このとき、急にリレー8a、8bをオフするのではなく、車両が停止した後に、リレー8a、8bをオフして、以降のモータ6の駆動と車両の走行を制限するとよい。
If voltage data cannot be received only from the
一方、いずれかの拡張セル監視装置22〜2nから電圧データを受信できていなければ(ステップS17:NO)、外部通信が異常であると判断する(ステップS24)。そして、統合ECU5内のセル監視装置21から電圧データを受信できていれば(ステップS25:YES)、内部通信が正常であると判断する(ステップS26)。この場合、組電池Kの出力制御を継続するが、低速モード指令を車両制御装置7に出力して、組電池Kの出力量を変更する(ステップS27)。つまり、リレー8a、8bをオンのままにしておくことにより、組電池Kの電力を車両制御装置7に出力し続ける。その一方で、バッテリ管理装置1から低速モード指令を受けた車両制御装置7が、モータ6の回転数を減少させることにより、組電池Kから車両制御装置7への出力量が減少する。このため、モータ6が低速で駆動して、車両が低速(たとえば20〜30km/h)で走行する。
On the other hand, if voltage data cannot be received from any of the extended cell monitoring devices 22 to 2n (step S17: NO), it is determined that the external communication is abnormal (step S24). If voltage data can be received from the
また、統合ECU5内のセル監視装置21からも電圧データを受信できていなければ(ステップS25:NO)、内部通信が異常であると判断する(ステップS28)。この場合、組電池Kの出力制御を停止する(ステップS29)。つまり、リレー8a、8bをオフにすることにより、組電池Kから車両制御装置7への給電を遮断する。このため、モータ6の駆動が停止され、車両が走行しなくなる。
If voltage data has not been received from the
図2のステップS8で、セル監視装置21〜2nは、各電池セルCの電圧データだけでなく、自身の識別情報と電圧状態フラグもバッテリ管理装置1に送信する。このため、バッテリ管理装置1は、セル監視装置21〜2nから識別情報と電圧状態フラグを受信すると、これらを関連付けて内部メモリに記憶する。そして、いずれかのセル監視装置21〜2nから受信した電圧状態フラグが「異常」であれば、そのセル監視装置が異常である旨を利用者に通知し、かつ、組電池Kの出力制御を停止して、モータ6と車両を停止させる。
In step S <b> 8 of FIG. 2, the
上記実施形態によると、統合ECU5内で、セル監視装置21とバッテリ管理装置1と該ユニット間の通信線T’、T1aを同一基板3上に実装しているので、該通信線T’、T1aの断線を防止することができる。このため、他の通信線T、T2〜Tn、2j、Ta、1jで断線が生じて、バッテリ管理装置1が拡張セル監視装置22〜2nのいずれかから電圧データを受信できなくなっても、バッテリ管理装置1はセル監視装置21から電圧データを受信することができる。そしてこの場合、バッテリ管理装置1は、組電池Kの出力量は変更するが、出力制御自体は継続する。よって、通信線T、T2〜Tn、2j、Ta、1jの断線時に、異常の無い組電池Kを有効に使うことが可能となる。また、組電池Kの出力量を減少するように変更することで、安全を確保することが可能となる。
According to the above-described embodiment, since the
また、バッテリ管理装置1は、全てのセル監視装置21〜2nから電圧データを受信した場合に、組電池Kの出力制御を継続するので、正常時も組電池Kを有効に使うことができる。
Moreover, since the
さらに、バッテリ管理装置1は、セル監視装置21から電圧データを受信しなかった場合に、組電池Kの出力制御を停止するので、統合ECU5内での異常時に、安全を確保することができる。
Furthermore, since the
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、バッテリ管理装置1が、全ての拡張セル監視装置22〜2nから電圧データを受信できなくても、統合ECU5内のセル監視装置21から電圧データを受信できた場合に、組電池Kの出力制御を継続しつつ、該出力量を変更した例を示したが(図3のステップS27)、本発明はこれに限るものではない。図3のステップS27に代えて、たとえば図4のステップS30に示すように、組電池Kの出力制御を継続しつつ、警告を出力してもよい。
The present invention can employ various embodiments other than those described above. For example, in the above embodiment, when the
警告は、たとえば、ディスプレイに表示したり、スピーカからアラーム音や音声を出力したりして行えばよい。これにより、通信線T、T2〜Tn、2j、Ta、1jの断線などの異常時に、利用者に警告することができる。また、たとえば、組電池Kの出力制御を継続しつつ、該出力量を変更し、さらに警告を出力するようにしてもよい。つまり、図3のステップS27と、図4のステップS30とを併用してもよい。 The warning may be performed, for example, by displaying on a display or outputting an alarm sound or sound from a speaker. Thereby, it is possible to warn the user when an abnormality such as disconnection of the communication lines T, T2 to Tn, 2j, Ta, and 1j occurs. Further, for example, the output amount may be changed while the output control of the assembled battery K is continued, and a warning may be output. That is, step S27 in FIG. 3 and step S30 in FIG. 4 may be used in combination.
また、上記実施形態では、組電池Kの最低電位側の電池モジュールM1に対応したセル監視装置21とバッテリ管理装置1を統合した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば図5に示すように、組電池Kの最高電位側の電池モジュールMnに対応したセル監視装置2nとバッテリ管理装置1を同一基板3上に実装することで、統合ECU5を構成してもよい。この場合、セル監視装置2nとバッテリ管理装置1の間の通信線T’、T1aも同一基板3上に実装すればよい。また、バッテリ管理装置1の組電池電圧監視部1bは、基板3上の内部配線Lf、Lc、Lbn、コネクタ1h、2d、および外部配線Le、Lanを介して、組電池Kの電圧を検出すればよい。
Moreover, although the example which integrated the
また、組電池Kの最高電位側や最低電位側にない他の電池モジュールに対応したセル監視装置のいずれかとバッテリ管理装置1を同一基板に実装することで、統合電池管理装置を構成してもよい。さらに、セル監視装置21〜2nのうちいずれか2つ以上をバッテリ管理装置1と同一基板に実装することで、統合電池管理装置を構成してもよい。そして、同一基板上でセル監視装置とバッテリ管理装置1の間の通信線を内部配線にすればよい。
Moreover, even if it comprises an integrated battery management apparatus by mounting either the cell monitoring apparatus corresponding to the other battery module which is not in the highest potential side of the assembled battery K, or the lowest potential side, and the
また、上記実施形態では、車両制御装置7に対する組電池Kの出力制御中に、バッテリ管理装置1が、セル監視装置21〜2nに電圧データを要求して、セル監視装置21〜2nから電圧データを受信できたか否かを判断した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、組電池Kの充電のための入力制御中や、組電池Kの放電のための出力制御中などにも、バッテリ管理装置1が、セル監視装置21〜2nに電圧データを要求して、セル監視装置21〜2nから電圧データを受信できたか否かを判断してもよい。そして、その判断結果に応じて、組電池Kの入出力制御を停止、継続、または入出力量を変更して継続してもよい。
Moreover, in the said embodiment, during the output control of the assembled battery K with respect to the
さらに、上記実施形態では、電気自動車や電気自動二輪車などの電動車両に搭載される、電池管理システム100と統合ECU5に本発明を適用した例を挙げたが、これ以外の、たとえば電気と他の燃料により駆動するハイブリッド車両に搭載される電池管理システムや統合電池管理装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the present invention is applied to the battery management system 100 and the
1 バッテリ管理装置(組電池管理装置)
1j コネクタ(通信線)
21〜2n セル監視装置(電池セル管理装置)
2j コネクタ(通信線)
3 基板
5 統合ECU(統合電池管理装置)
100 電池管理システム
C 電池セル
K 組電池
M1〜Mn 電池モジュール
T、T2〜Tn 外部配線(通信線)
T’、T1a、Ta 内部配線(通信線)
1 Battery management device (battery management device)
1j Connector (communication line)
21-2n Cell monitoring device (battery cell management device)
2j Connector (communication line)
3
100 battery management system C battery cell K assembled battery M1-Mn battery module T, T2-Tn external wiring (communication line)
T ', T1a, Ta Internal wiring (communication line)
Claims (10)
前記電池モジュールが直列に接続されて成る組電池に対応させて設けられた組電池管理装置と、を備え、
前記電池セル管理装置と前記組電池管理装置は、通信線により接続され、
前記電池セル管理装置は、対応する前記各電池セルの電圧を検出し、
前記組電池管理装置は、前記組電池の入出力を制御する、電池管理システムにおいて、
前記電池セル管理装置のうち少なくとも1つと、前記組電池管理装置とを同一基板上に実装して、該装置間の前記通信線も前記同一基板上に実装し、
前記組電池管理装置は、前記組電池の入出力制御中に、前記通信線を介して、前記各電池セル管理装置に前記検出した各電池セルの電圧を示す電圧データを要求し、その後、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信し、かつ、他の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、前記組電池の入出力制御を継続する、ことを特徴とする電池管理システム。 A battery cell management device provided corresponding to a battery module in which battery cells are connected in series;
An assembled battery management device provided in correspondence with the assembled battery formed by connecting the battery modules in series,
The battery cell management device and the assembled battery management device are connected by a communication line,
The battery cell management device detects the voltage of each corresponding battery cell,
In the battery management system, the assembled battery management device controls input / output of the assembled battery,
At least one of the battery cell management devices and the assembled battery management device are mounted on the same substrate, and the communication line between the devices is also mounted on the same substrate.
The battery pack management device requests voltage data indicating the detected voltage of each battery cell from each battery cell management device via the communication line during input / output control of the battery pack, and then When the voltage data is received from the battery cell management device on the same substrate and the voltage data is not received from another battery cell management device, the input / output control of the assembled battery is continued. A battery management system.
前記組電池管理装置は、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信し、かつ、他の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、前記組電池の入出力量を変更する、ことを特徴とする電池管理システム。 The battery management system according to claim 1,
When the battery pack management device receives the voltage data from the battery cell management device on the same substrate and does not receive the voltage data from another battery cell management device, the battery pack management device A battery management system characterized by changing an input / output amount.
前記組電池管理装置は、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信し、かつ、他の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、警告を出力する、ことを特徴とする電池管理システム。 The battery management system according to claim 1 or 2,
The assembled battery management device outputs a warning when the voltage data is received from the battery cell management device on the same substrate and the voltage data is not received from another battery cell management device. A battery management system characterized by that.
前記組電池管理装置は、全ての前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信した場合に、前記組電池の入出力制御を継続する、ことを特徴とする電池管理システム。 The battery management system according to any one of claims 1 to 3,
The battery management system, wherein the battery pack management device continues input / output control of the battery pack when the voltage data is received from all the battery cell management devices.
前記組電池管理装置は、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、前記組電池の入出力制御を停止する、ことを特徴とする電池管理システム。 The battery management system according to any one of claims 1 to 4,
The battery pack management system stops input / output control of the battery pack when the voltage data is not received from the battery cell management apparatus on the same substrate.
前記電池モジュールが直列に接続されて成る組電池に対応させて設けられ、前記各電池セル管理装置と通信線により接続された組電池管理装置と、を同一基板上に実装することにより構成され、該装置間の通信線も前記同一基板上に実装された統合電池管理装置であって、
前記各電池セル管理装置は、対応する前記各電池セルの電圧を検出し、
前記組電池管理装置は、前記組電池の入出力制御中に、前記通信線を介して、前記各電池セル管理装置に前記検出した各電池セルの電圧を示す電圧データを要求し、その後、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信し、かつ、他の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、前記組電池の入出力制御を継続する、ことを特徴とする統合電池管理装置。 At least one of the battery cell management devices provided in correspondence with the battery module in which the battery cells are connected in series;
The battery module is provided in correspondence with the assembled battery formed by connecting in series, and is configured by mounting each battery cell management device and the assembled battery management device connected by a communication line on the same substrate, The communication line between the devices is also an integrated battery management device mounted on the same substrate,
Each battery cell management device detects the voltage of each corresponding battery cell,
The battery pack management device requests voltage data indicating the detected voltage of each battery cell from each battery cell management device via the communication line during input / output control of the battery pack, and then When the voltage data is received from the battery cell management device on the same substrate and the voltage data is not received from another battery cell management device, the input / output control of the assembled battery is continued. An integrated battery management device.
前記組電池管理装置は、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信し、かつ、他の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、前記組電池の入出力量を変更する、ことを特徴とする統合電池管理装置。 The integrated battery management device according to claim 6,
When the battery pack management device receives the voltage data from the battery cell management device on the same substrate and does not receive the voltage data from another battery cell management device, the battery pack management device An integrated battery management device characterized by changing an input / output amount.
前記組電池管理装置は、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信し、かつ、他の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、警告を出力する、ことを特徴とする統合電池管理装置。 In the integrated battery management device according to claim 6 or 7,
The assembled battery management device outputs a warning when the voltage data is received from the battery cell management device on the same substrate and the voltage data is not received from another battery cell management device. An integrated battery management device characterized by that.
前記組電池管理装置は、全ての前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信した場合に、前記組電池の入出力制御を継続する、ことを特徴とする統合電池管理装置。 The integrated battery management device according to any one of claims 6 to 8,
The said assembled battery management apparatus continues the input / output control of the said assembled battery, when the said voltage data are received from all the said battery cell management apparatuses, The integrated battery management apparatus characterized by the above-mentioned.
前記組電池管理装置は、前記同一基板上の前記電池セル管理装置から前記電圧データを受信しなかった場合に、前記組電池の入出力制御を停止する、ことを特徴とする統合電池管理装置。 The integrated battery management device according to any one of claims 6 to 9,
The integrated battery management apparatus, wherein when the voltage data is not received from the battery cell management apparatus on the same substrate, the assembled battery management apparatus stops input / output control of the assembled battery.
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