JP2017016960A - バッテリ監視システム - Google Patents
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Abstract
【課題】基準電圧回路の特性が劣化しても、安全性の高いバッテリ監視システムを提供する。【解決手段】第二バッテリ監視ＩＣが第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧を監視し、基準電圧が所定の範囲外の値になったことを検出すると、第一バッテリ監視ＩＣに異常を示す信号を出力し、第一バッテリ監視ＩＣは、異常を示す信号を入力するとバッテリの監視を停止する構成とした。【選択図】図１
Description
本発明は、バッテリの電圧を監視するバッテリ監視システムに関する。
図４は、従来のバッテリ監視システムの構成図である。従来のバッテリ監視システムは、バッテリ４００の電圧、充放電電流、周囲温度、などを監視し、過電圧状態などの異常を感知するためのプライマリバッテリ監視ＩＣ７００と、プライマリバッテリ監視ＩＣ７００とほぼ同じ機能を備え、同様にバッテリを監視するセカンダリバッテリ監視ＩＣ６００と、を組み合わせ、それらがホストコントローラ５００に検出信号を出力する構成である。プライマリバッテリ監視ＩＣ７００とセカンダリバッテリ監視ＩＣ６００は、それぞれ内部に基準電圧回路を備えており、それぞれの基準電圧を元にバッテリ４００の電圧などを監視する。
万一、プライマリバッテリ監視ＩＣ７００が故障などにより正常に動作できなくなっても、セカンダリバッテリ監視ＩＣ６００が監視動作を継続することでバッテリ監視システムの安全性を維持できる。
しかし、プライマリバッテリ監視ＩＣ７００またはセカンダリバッテリ監視ＩＣ６００が動作中にダメージを受けて、基準電圧回路の特性が悪化した場合でも、悪化した基準電圧を元にバッテリの監視を継続してしまうという問題点があった。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安全性をより向上させたバッテリ監視システムを提供することを目的としている。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、安全性をより向上させたバッテリ監視システムを提供することを目的としている。
従来の課題を解決するために、本発明のバッテリ監視システムは、は以下のような構成とした。
第一バッテリ監視ＩＣと第二バッテリ監視ＩＣを備え、第二バッテリ監視ＩＣは、第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧を監視し、基準電圧が所定の範囲外の値になったことを検出すると、第一バッテリ監視ＩＣに異常を示す信号を出力し、第一バッテリ監視ＩＣは、異常を示す信号を入力するとバッテリの監視を停止する。
第一バッテリ監視ＩＣと第二バッテリ監視ＩＣを備え、第二バッテリ監視ＩＣは、第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧を監視し、基準電圧が所定の範囲外の値になったことを検出すると、第一バッテリ監視ＩＣに異常を示す信号を出力し、第一バッテリ監視ＩＣは、異常を示す信号を入力するとバッテリの監視を停止する。
本発明のバッテリ監視システムによれば、基準電圧の異常を検知する構成としたので、バッテリ監視システムの安全性をより向上させることが可能となる。
以下、本実施形態のバッテリ監視システムについて図面を参照して説明する。
図１は、実施形態のバッテリ監視システムの構成図である。
本実施形態のバッテリ監視システムは、第一バッテリ監視ＩＣ１００と、第二バッテリ監視ＩＣ２００と、バッテリブロック４００と、を備えている。本実施形態のバッテリ監視システムは、第一バッテリ監視ＩＣ１００と第二バッテリ監視ＩＣ２００を夫々縦積みにしてバッテリブロック４００を監視し、最下段の夫々のＩＣからホストコントローラ５００に検出信号を出力する構成としている。
図１は、実施形態のバッテリ監視システムの構成図である。
本実施形態のバッテリ監視システムは、第一バッテリ監視ＩＣ１００と、第二バッテリ監視ＩＣ２００と、バッテリブロック４００と、を備えている。本実施形態のバッテリ監視システムは、第一バッテリ監視ＩＣ１００と第二バッテリ監視ＩＣ２００を夫々縦積みにしてバッテリブロック４００を監視し、最下段の夫々のＩＣからホストコントローラ５００に検出信号を出力する構成としている。
図２は、本実施形態に掛かる第一バッテリ監視ＩＣのブロック図である。
第一バッテリ監視ＩＣ１００は、バッテリ電圧監視回路１１０と、バッテリブロック電圧監視回路１１１と、基準電圧回路１１２と、論理回路１１３と、バッテリ電圧監視用端子１２０と、入力端子１３０と、出力端子１４０と、入力端子１５０と、基準電圧出力端子１６０を備えている。
第一バッテリ監視ＩＣ１００は、バッテリ電圧監視回路１１０と、バッテリブロック電圧監視回路１１１と、基準電圧回路１１２と、論理回路１１３と、バッテリ電圧監視用端子１２０と、入力端子１３０と、出力端子１４０と、入力端子１５０と、基準電圧出力端子１６０を備えている。
図３は、本実施形態に掛かる第二バッテリ監視ＩＣのブロック図である。
第二バッテリ監視ＩＣ２００は、バッテリ電圧監視回路２１０と、バッテリブロック電圧監視回路２１１と、外部基準電圧監視回路２１２と、論理回路２１３と、バッテリ電圧監視用端子２２０と、入力端子２３０と、出力端子２４０と、基準電圧入力端子２６０と、出力端子２７０を備えている。また、図示しない基準電圧回路も備えている。
第二バッテリ監視ＩＣ２００は、バッテリ電圧監視回路２１０と、バッテリブロック電圧監視回路２１１と、外部基準電圧監視回路２１２と、論理回路２１３と、バッテリ電圧監視用端子２２０と、入力端子２３０と、出力端子２４０と、基準電圧入力端子２６０と、出力端子２７０を備えている。また、図示しない基準電圧回路も備えている。
バッテリ電圧監視用端子１２０及び２２０は、バッテリブロック４００が接続される。第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１３０は、上段の第一バッテリ監視ＩＣ１００の出力端子１４０と接続される。第一バッテリ監視ＩＣ１００の出力端子１４０は、下段の第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１３０またはホストコントローラ５００に接続される。第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１５０は、第二バッテリ監視ＩＣ２００の出力端子２７０が接続される。第一バッテリ監視ＩＣ１００の基準電圧出力端子１６０は、第二バッテリ監視ＩＣ２００の基準電圧入力端子２６０に接続される。第二バッテリ監視ＩＣ２００の入力端子２３０は、上段の第二バッテリ監視ＩＣ２００の出力端子２４０と接続される。第二バッテリ監視ＩＣ２００の出力端子２４０は、下段の第二バッテリ監視ＩＣ２００の入力端子２３０またはホストコントローラ５００に接続される。
第一バッテリ監視ＩＣ１００の内部の接続について説明する。
内部の回路で用いる基準電圧を作っている基準電圧回路１１２は、出力端子１６０に接続される。バッテリ電圧監視回路１１０とバッテリブロック電圧監視回路１１１は、バッテリ電圧監視用端子１２０に接続され、それらの出力端子は論理回路１１３に接続される。論理回路１１３は、入力端子１３０と出力端子１４０と入力端子１５０に接続される。
内部の回路で用いる基準電圧を作っている基準電圧回路１１２は、出力端子１６０に接続される。バッテリ電圧監視回路１１０とバッテリブロック電圧監視回路１１１は、バッテリ電圧監視用端子１２０に接続され、それらの出力端子は論理回路１１３に接続される。論理回路１１３は、入力端子１３０と出力端子１４０と入力端子１５０に接続される。
第二バッテリ監視ＩＣ２００の内部の接続について説明する。
バッテリ電圧監視回路２１０とバッテリブロック電圧監視回路２１１は、バッテリ電圧監視用端子２２０に接続され、それらの出力端子は論理回路２１３に接続される。外部基準電圧監視回路２１２は、基準電圧入力端子２６０に接続され、出力端子は論理回路２１３に接続される。論理回路２１３は、入力端子２３０と出力端子２４０と出力端子２７０に接続される。
バッテリ電圧監視回路２１０とバッテリブロック電圧監視回路２１１は、バッテリ電圧監視用端子２２０に接続され、それらの出力端子は論理回路２１３に接続される。外部基準電圧監視回路２１２は、基準電圧入力端子２６０に接続され、出力端子は論理回路２１３に接続される。論理回路２１３は、入力端子２３０と出力端子２４０と出力端子２７０に接続される。
第二バッテリ監視ＩＣ２００の外部基準電圧監視回路２１２は、第一バッテリ監視ＩＣ１００の基準電圧を監視している。バッテリ電圧監視回路１１０及び２１０は、バッテリブロック４００の各々のバッテリ電圧を監視している。バッテリブロック電圧監視回路１１１及び２１１は、バッテリブロック４００のトータル電圧を監視している。第一バッテリ監視ＩＣ１００の論理回路１１３は、バッテリ電圧監視回路１１０及びバッテリブロック電圧監視回路１１１から、また入力端子１３０から、過電圧などの異常を示す信号を受けると、出力端子１４０に異常を示す信号を出力する。更に、論理回路１１３は、入力端子１５０から外部基準電圧の異常を示す信号を受けると、例えば、バッテリブロック４００の電圧監視を停止して、出力端子１４０に正常を示す信号を出力し続ける。第二バッテリ監視ＩＣ２００の論理回路２１３は、バッテリ電圧監視回路２１０及びバッテリブロック電圧監視回路２１１から、また入力端子２３０から、過電圧などの異常を示す信号を受けると、出力端子２４０に異常を示す信号を出力する。更に、論理回路２１３は、外部基準電圧監視回路２１２から外部基準電圧の異常を示す信号を受けると、出力端子２７０に異常を示す信号を出力する。
次に、本実施形態のバッテリ監視システムの動作について説明する。
第一バッテリ監視ＩＣ１００は、基準電圧回路１１２の基準電圧を基準に、バッテリ電圧監視用端子１２０に接続されたバッテリブロック４００の各バッテリの電圧を監視する。そして、バッテリブロック４００に含まれるバッテリのいずれかに、過電圧などの異常を検出すると、出力端子１４０に異常を示す検出信号を出力する。例えば、異常を検出した第一バッテリ監視ＩＣ１００が２段目の場合、出力端子１４０に出力された検出信号は次段の第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１３０に入力される。入力端子１３０に検出信号を受信した第一バッテリ監視ＩＣ１００は、同様に検出信号を出力端子１４０に出力する。従って、直列接続された複数のバッテリブロック４００のどのブロックに含まれるバッテリに異常が検出されても、検出信号は最終的に最下段の第一バッテリ監視ＩＣ１００に到達する。そして、バッテリ監視システムは、ホストコントローラ５００に検出信号を出力する。
第一バッテリ監視ＩＣ１００は、基準電圧回路１１２の基準電圧を基準に、バッテリ電圧監視用端子１２０に接続されたバッテリブロック４００の各バッテリの電圧を監視する。そして、バッテリブロック４００に含まれるバッテリのいずれかに、過電圧などの異常を検出すると、出力端子１４０に異常を示す検出信号を出力する。例えば、異常を検出した第一バッテリ監視ＩＣ１００が２段目の場合、出力端子１４０に出力された検出信号は次段の第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１３０に入力される。入力端子１３０に検出信号を受信した第一バッテリ監視ＩＣ１００は、同様に検出信号を出力端子１４０に出力する。従って、直列接続された複数のバッテリブロック４００のどのブロックに含まれるバッテリに異常が検出されても、検出信号は最終的に最下段の第一バッテリ監視ＩＣ１００に到達する。そして、バッテリ監視システムは、ホストコントローラ５００に検出信号を出力する。
第二バッテリ監視ＩＣ２００も、基本的な動作は第一バッテリ監視ＩＣ１００と同様であり、バッテリブロック４００の各バッテリの電圧を監視し、その異常を検出すると、ホストコントローラ５００に検出信号を出力する。従って、第一バッテリ監視ＩＣ１００の検出機能が失われた場合でも、第二バッテリ監視ＩＣ２００によってバッテリ監視システムの検出機能を維持することができる。
ここで、第一バッテリ監視ＩＣ１００が機能的に正常であって、基準電圧回路１１２の基準電圧特性が劣化した場合について説明する。
この状態では、第一バッテリ監視ＩＣ１００は、検出機能が失われていないので、異常な基準電圧に基づいてバッテリブロック４００の電圧を監視することになる。このとき、第二バッテリ監視ＩＣ２００は、外部基準電圧監視回路２１２が第一バッテリ監視ＩＣ１００の基準電圧回路１１２の基準電圧の劣化を検知する。そして、第二バッテリ監視ＩＣ２００は、基準電圧回路１１２の基準電圧が所定の範囲外の値になった場合、異常を示す信号を出力端子２７０に出力する。例えば、基準電圧の異常を検出した第二バッテリ監視ＩＣ２００が２段目の場合、出力端子２７０に出力された信号は二段目の第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１５０に入力される。
この状態では、第一バッテリ監視ＩＣ１００は、検出機能が失われていないので、異常な基準電圧に基づいてバッテリブロック４００の電圧を監視することになる。このとき、第二バッテリ監視ＩＣ２００は、外部基準電圧監視回路２１２が第一バッテリ監視ＩＣ１００の基準電圧回路１１２の基準電圧の劣化を検知する。そして、第二バッテリ監視ＩＣ２００は、基準電圧回路１１２の基準電圧が所定の範囲外の値になった場合、異常を示す信号を出力端子２７０に出力する。例えば、基準電圧の異常を検出した第二バッテリ監視ＩＣ２００が２段目の場合、出力端子２７０に出力された信号は二段目の第一バッテリ監視ＩＣ１００の入力端子１５０に入力される。
第一バッテリ監視ＩＣ１００の論理回路１１３は、第二バッテリ監視ＩＣ２００の出力端子２７０に出力された異常を示す信号を入力端子１５０に受けると、例えば、バッテリブロック４００の電圧監視を停止して、出力端子１４０に正常を示す信号を出力し続ける。第一バッテリ監視ＩＣ１００は、このように動作することで、異常な基準電圧に基づいてバッテリブロック４００の電圧を監視することがなくなる。即ち、バッテリ監視システムは誤検出をしなくなる。
以上、説明したように、本発明のバッテリ監視システムによれば、第一バッテリ監視ＩＣ１００が機能的に正常であって基準電圧特性が劣化するような状態になっても、誤検出をすることなく、バッテリ監視システムの安全性をより向上させることが可能となる。
なお、第一バッテリ監視ＩＣ１００は、異常を示す信号を入力端子１５０に受けた場合、バッテリブロック４００の電圧監視を停止するが、入力端子１３０の検出信号は出力端子１４０に出力するように構成しても良い。
また、本実施形態では、第二バッテリ監視ＩＣ２００が第一バッテリ監視ＩＣ１００の基準電圧を監視する構成としたが、その逆でも良く、また、両方が互いの基準電圧を監視する構成としても良い。両方が互いの基準電圧を監視する構成とした場合には、両方の基準電圧に異常が検出された場合には、ホストコントローラ５００に異常検出信号を出力するように構成すると、バッテリ監視システムの安全性を向上させることが可能となる。
１００ 第一バッテリ監視ＩＣ
１１０、２１０ バッテリ電圧監視回路
１１１、２１１ バッテリブロック電圧監視回路
１１２ 基準電圧回路
１１３、２１３ 論理回路
１２０、２２０ バッテリ電圧監視用端子
１３０、１５０、２３０ 入力端子
１４０、２４０ 出力端子
１６０ 基準電圧出力端子
２００ 第二バッテリ監視ＩＣ
２６０ 外部基準電圧入力端子
４００ バッテリブロック
５００ ホストコントローラ
１１０、２１０ バッテリ電圧監視回路
１１１、２１１ バッテリブロック電圧監視回路
１１２ 基準電圧回路
１１３、２１３ 論理回路
１２０、２２０ バッテリ電圧監視用端子
１３０、１５０、２３０ 入力端子
１４０、２４０ 出力端子
１６０ 基準電圧出力端子
２００ 第二バッテリ監視ＩＣ
２６０ 外部基準電圧入力端子
４００ バッテリブロック
５００ ホストコントローラ
Claims (4)
- バッテリと、第一バッテリ監視ＩＣと、第二バッテリ監視ＩＣと、を備えたバッテリ監視システムであって、
前記第二バッテリ監視ＩＣは、前記第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧を監視し、前記基準電圧が所定の範囲外の値になったことを検出すると、前記第一バッテリ監視ＩＣに異常を示す信号を出力し、
前記第一バッテリ監視ＩＣは、前記第二バッテリ監視ＩＣから前記異常を示す信号を入力すると、前記バッテリの監視を停止する
ことを特徴とするバッテリ監視システム。 - 前記第一バッテリ監視ＩＣは、前記基準電圧を出力する基準電圧出力端子と、前記基準電圧の異常を示す信号を入力する入力端子と、を備え、
前記第二バッテリ監視ＩＣは、前記基準電圧を入力する外部基準電圧入力端子と、前記基準電圧の異常を検出する外部基準電圧監視回路と、前記基準電圧の異常を示す信号を出力する出力端子と、を備えた
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリ監視システム。 - 前記第一バッテリ監視ＩＣは、前記第二バッテリ監視ＩＣの基準電圧を監視し、前記基準電圧が所定の範囲外の値になったことを検出すると、前記第二バッテリ監視ＩＣに異常を示す信号を出力し、
前記第二バッテリ監視ＩＣは、前記第一バッテリ監視ＩＣから前記異常を示す信号を入力すると、前記バッテリの監視を停止する
ことを特徴とする請求項１記載のバッテリ監視システム。 - 前記第一バッテリ監視ＩＣは、前記基準電圧を出力する基準電圧出力端子と、前記基準電圧の異常を示す信号を入力する入力端子と、前記第二バッテリ監視ＩＣの基準電圧を入力する外部基準電圧入力端子と、前記第二バッテリ監視ＩＣの基準電圧の異常を検出する外部基準電圧監視回路と、前記第二バッテリ監視ＩＣの基準電圧の異常を示す信号を出力する出力端子と、を備え、
前記第二バッテリ監視ＩＣは、前記基準電圧を出力する基準電圧出力端子と、前記基準電圧の異常を示す信号を入力する入力端子と、前記第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧を入力する外部基準電圧入力端子と、前記第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧の異常を検出する外部基準電圧監視回路と、前記第一バッテリ監視ＩＣの基準電圧の異常を示す信号を出力する出力端子と、を備えた
ことを特徴とする請求項３記載のバッテリ監視システム。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2015134785A JP2017016960A (ja) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | バッテリ監視システム |
| KR1020160081158A KR20170004871A (ko) | 2015-07-03 | 2016-06-28 | 배터리 감시 시스템 |
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| CN201610507679.2A CN106329489B (zh) | 2015-07-03 | 2016-06-30 | 电池监视系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015134785A JP2017016960A (ja) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | バッテリ監視システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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