JP2017044619A - Battery management device, battery monitoring circuit, and control system - Google Patents
Battery management device, battery monitoring circuit, and control system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017044619A JP2017044619A JP2015168452A JP2015168452A JP2017044619A JP 2017044619 A JP2017044619 A JP 2017044619A JP 2015168452 A JP2015168452 A JP 2015168452A JP 2015168452 A JP2015168452 A JP 2015168452A JP 2017044619 A JP2017044619 A JP 2017044619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- voltage detection
- battery
- unit
- state change
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 237
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 111
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 25
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 20
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電池管理装置、電池監視回路および制御システムに関する。 The present invention relates to a battery management device, a battery monitoring circuit, and a control system.
ハイブリッド自動車(HEV)や電気自動車(EV)などでは、所望の高電圧を確保するため、二次電池の電池セルを多数直列接続して構成される組電池(電池システム)が一般的に用いられている。従来、このような組電池には、各電池セルの容量計算や保護管理のため、所定数の電池セルごとに、集積回路等を用いた電池管理装置が接続されている。この電池管理装置により、各電池セルの充放電状態を制御することで、電池セルの管理が行われている。 In a hybrid vehicle (HEV), an electric vehicle (EV), etc., in order to secure a desired high voltage, an assembled battery (battery system) configured by connecting a large number of secondary battery cells in series is generally used. ing. Conventionally, a battery management apparatus using an integrated circuit or the like is connected to such an assembled battery for each predetermined number of battery cells for capacity calculation and protection management of each battery cell. This battery management device manages the battery cells by controlling the charge / discharge state of each battery cell.
特に、電池セルにリチウムイオン電池を用いた組電池の場合、リチウムイオン電池は高エネルギー密度であるため、電池管理装置が正常に動作せずに過充電状態となるのは危険である。そこで、電池管理装置の信頼性と安全性を高めるために、特許文献1の技術が知られている。特許文献1には、電池セルの電池状態を検出する電池状態検出回路に疑似電圧情報を入力して、電池状態検出回路が正常に動作しているか否かを診断することが開示されている。
In particular, in the case of an assembled battery using a lithium ion battery as a battery cell, since the lithium ion battery has a high energy density, it is dangerous that the battery management device does not operate normally and becomes overcharged. Therefore, in order to improve the reliability and safety of the battery management device, the technique of
一般的に、電池セルと電池管理装置の間に接続されている電圧検出線には、ノイズを除去するためのノイズフィルタとして、RCフィルタが接続されている。そのため、特許文献1に記載の技術のように、電池管理装置に疑似電圧情報を入力してセル電圧の検出機能の診断を行うと、疑似電圧情報の入力を終了した後に入力電圧がセル電圧と一致するまで、RCフィルタの時定数に応じた待ち時間が必要となる。したがって、セル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにはセル電圧の測定を実行できないという問題がある。
In general, an RC filter is connected to a voltage detection line connected between the battery cell and the battery management apparatus as a noise filter for removing noise. Therefore, as in the technique described in
本発明の一態様による電池管理装置は、複数の電池セルのそれぞれの両極に電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備える。
本発明の他の一態様による電池管理装置は、複数の電池セルのそれぞれの両極に電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備え、前記電圧検出部は、前記端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第1の記憶部および第2の記憶部を有する。
本発明による電池監視回路は、複数の電池セルのそれぞれの両極に、フィルタ回路が接続された電圧検出線を介して電気的に接続され、前記複数の電池セルそれぞれの端子電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、を備える。
本発明の一態様による制御システムは、上記の電池管理装置と、前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を用いて、前記電池管理装置を搭載した車両を走行させるための走行用モータの駆動制御を行う走行用インバータと、前記走行用インバータを制御する車両制御装置と、を備え、前記電池管理装置は、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つまたは前記電圧検出部が異常と診断した場合に、当該異常に関する異常情報を前記車両制御装置に出力し、前記車両制御装置は、前記異常情報に基づいて、前記組電池からの電力供給を制限するための制御を前記走行用インバータに対して行い、前記車両制御装置は、前記制御において、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つが異常である場合と比べて、前記電圧検出部が異常である場合には、前記組電池からの電力供給に対する制限を緩和する。
本発明の他の一態様による制御システムは、上記の電池管理装置と、前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズに関するノイズ情報を前記電池管理装置に出力し、前記電池管理装置は、前記ノイズ情報に基づいて、前記診断部による前記電圧検出部の診断および/または前記電圧検出部による前記端子電圧の検出を無効化する。
本発明のさらに別の一態様による制御システムは、上記の電池管理装置と、前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズを推定し、その推定結果に基づいて、前記電池管理装置から出力される前記電圧検出部の診断結果および/または前記端子電圧の検出結果を無効化する。
A battery management device according to an aspect of the present invention is configured such that a voltage detection unit that is electrically connected to both electrodes of each of a plurality of battery cells via a voltage detection line and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells; A filter circuit electrically connected to the voltage detection line; a state change generation unit that generates an electrical state change with respect to the voltage detection line; and the voltage detection line and the electrical circuit between the filter circuit and the voltage detection unit. And a voltage changing unit that changes the terminal voltage in response to the electrical state change generated by the state change generating unit, and the voltage detecting unit that changes the terminal voltage by the voltage changing unit And a diagnosis unit that diagnoses the voltage detection unit based on the detection result of the terminal voltage.
A battery management device according to another aspect of the present invention includes a voltage detection unit that is electrically connected to both electrodes of each of a plurality of battery cells via a voltage detection line and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells. A filter circuit electrically connected to the voltage detection line, a state change generation unit that generates an electrical state change with respect to the voltage detection line, and the state change generation unit when the electrical state change occurs. A diagnosis unit for diagnosing the voltage detection unit based on the detection result of the terminal voltage by the voltage detection unit, wherein the voltage detection unit stores a first detection result of the terminal voltage, respectively. A storage unit and a second storage unit are included.
The battery monitoring circuit according to the present invention is a voltage detection circuit that is electrically connected to both electrodes of a plurality of battery cells via a voltage detection line to which a filter circuit is connected, and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells. A state change generating unit that generates an electrical state change with respect to the voltage detection line, and the voltage detection line is electrically connected between the filter circuit and the voltage detection unit. A voltage fluctuation unit that fluctuates the terminal voltage in response to the generated electrical state change.
A control system according to an aspect of the present invention uses the above-described battery management device and electric power supplied from an assembled battery including the plurality of battery cells to drive a vehicle equipped with the battery management device. A driving inverter that controls driving of the driving motor; and a vehicle control device that controls the driving inverter, wherein the battery management device includes at least one of the plurality of battery cells or the voltage detection unit. Is output to the vehicle control device, the vehicle control device performs control for limiting power supply from the assembled battery based on the abnormality information. The vehicle control device performs the control with respect to the driving inverter, compared with a case where at least one of the plurality of battery cells is abnormal in the control. If the detection unit is abnormal, to relax the restrictions on power supply from the assembled battery.
A control system according to another aspect of the present invention includes the above-described battery management device, and a control device that controls a device that uses power supplied from the assembled battery including the plurality of battery cells. The control device outputs noise information related to noise output from the device to the assembled battery to the battery management device, and the battery management device is configured to output the voltage detection unit by the diagnosis unit based on the noise information. Diagnosis and / or detection of the terminal voltage by the voltage detector is invalidated.
A control system according to still another aspect of the present invention includes the battery management device described above and a control device that controls an apparatus that uses power supplied from the assembled battery including the plurality of battery cells. The control device estimates noise output from the device to the assembled battery, and based on the estimation result, the diagnosis result of the voltage detection unit and / or the terminal voltage output from the battery management device. Invalidate the detection result.
本発明によれば、セル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにセル電圧の測定を実行することができる。 According to the present invention, the cell voltage can be measured immediately after the diagnosis of the cell voltage detection function is completed.
−第1の実施形態−
図1は、本発明の第1の実施形態による電池管理装置10の構成を示す図である。電池管理装置10は、組電池20の電池セル21、22を管理するものであり、電池監視回路100、RCフィルタ110、電圧変動部120およびマイコン150を備える。なお、説明を簡略化するため、図1では組電池20を2つの電池セル21、22で構成されるものとして、この組電池20を管理する電池管理装置10の構成を示している。しかし、組電池20を構成する電池セルの数はこれに限定されない。任意の個数の電池セルで組電池20を構成し、その電池セルの個数に合わせて、電池管理装置10の構成を決定することができる。
-First embodiment-
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a battery management device 10 according to the first embodiment of the present invention. The battery management device 10 manages the
電池監視回路100は、状態変化発生部130および電圧検出部140を備える。電圧検出部140は、電池セル21、22のそれぞれの両極に電圧検出線L1、L2、L3を介して電気的に接続されている。電圧検出部140は、マルチプレクサ101、AD変換器102、第1バッファメモリ103および第2バッファメモリ104を有する。
The
マルチプレクサ101は、マイコン150の指示に応じて、電池セル21、22のいずれかを端子電圧の測定対象として選択する。そして、電圧検出線L1、L2、L3のうち、測定対象とした電池セルの両極に接続されている一対の電圧検出線を選択し、それぞれの電圧をAD変換器102に出力する。AD変換器102は、マルチプレクサ101により選択された一対の電圧検出線間の電位差を検出することで、測定対象の電池セルの端子電圧(セル電圧)を検出する。そして、端子電圧の検出結果をアナログ値からデジタル値に変換して、第1バッファメモリ103に出力する。電池監視回路100は、上記のような動作を電池セル21、22について順次行うことにより、電池セル21、22それぞれの端子電圧を検出することができる。
The
第1バッファメモリ103は、AD変換器102から出力された端子電圧の検出結果を一時的に格納するための記憶装置である。第1バッファメモリ103に格納された端子電圧の検出結果は、マイコン150の指示により、第2バッファメモリ104に出力される。第2バッファメモリ104は、第1バッファメモリ103から出力された端子電圧の検出結果を一時的に格納するための記憶装置である。第2バッファメモリ104に格納された端子電圧の検出結果は、マイコン150に読み込まれる。
The
マイコン150は、第2バッファメモリ104から読み込んだ端子電圧の検出結果に基づいて、組電池20を監視および管理する。たとえば、端子電圧が異常な値を示す場合は、組電池20に異常があると判断し、その判断結果を示す信号を不図示の上位コントローラに出力する。
The
RCフィルタ110は、電圧検出線L1、L2、L3に重畳されたノイズを除去するためのものであり、電圧検出線L1、L2、L3に電気的に接続されている。RCフィルタ110は、電圧検出線L1、L2、L3上にそれぞれ設けられた抵抗要素R11、R12、R13と、電圧検出線L1、L2、L3と接地線GNDとの間にそれぞれ設けられた容量要素C11、C12、C13とで構成される。
The
状態変化発生部130は、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生するためのものであり、電流源G11、G12、G13により構成される。電流源G11、G12、G13は、電圧検出線L1、L2、L3とそれぞれ接続されており、電圧検出線L1、L2、L3に所定の電流をそれぞれ流すことで電気的状態変化を発生する。このとき、電圧検出線L1、L2には、図の左側から右側の方向に電流がそれぞれ流れ、電圧検出線L3には、図の右側から左側の方向に電流が流れる。なお、電流源G11、G12、G13のオンオフは、マイコン150により個別に制御することができる。
The state change generation unit 130 is for generating an electric state change with respect to the voltage detection lines L1, L2, and L3, and includes current sources G11, G12, and G13. The current sources G11, G12, and G13 are connected to the voltage detection lines L1, L2, and L3, respectively, and generate an electrical state change by flowing predetermined currents through the voltage detection lines L1, L2, and L3, respectively. At this time, current flows through the voltage detection lines L1 and L2 from the left side to the right side of the drawing, and current flows through the voltage detection line L3 from the right side to the left side of the drawing. The on / off of the current sources G11, G12, and G13 can be individually controlled by the
電圧変動部120は、RCフィルタ110と電圧検出部140との間で電圧検出線L1、L2、L3と電気的に接続されており、診断用抵抗R21、R22、R23により構成される。診断用抵抗R21、R22、R23は、電圧検出線L1、L2、L3上にそれぞれ設けられている。状態変化発生部130の電流源G11、G12、G13が電圧検出線L1、L2、L3にそれぞれ電流を流すと、電圧検出部140において検出される通電時の端子電圧は、診断用抵抗R21、R22、R23での電圧降下により、非通電時の端子電圧から変化する。これにより、電圧変動部120は、状態変化発生部130が発生した電気的状態変化を受けて、電池セル21、22それぞれの端子電圧を変動させる。
The
上記のようにして電圧変動部120により変動された端子電圧は、電圧検出部140においてマルチプレクサ101により選択された後、AD変換器102により検出される。そして、第1バッファメモリ103および第2バッファメモリ104にそれぞれ格納された後、マイコン150に読み込まれる。マイコン150は、第2バッファメモリ104から読み込んだ端子電圧の検出結果に基づいて、電圧検出部140が正しく端子電圧を検出しているかを診断する。
The terminal voltage changed by the
たとえば電池セル21を測定対象としたときに、電流源G11から電圧検出線L1に電流を流すと、電圧検出部140が正しく端子電圧を測定できていれば、診断用抵抗R21での電圧降下により、非通電時と比べて端子電圧の測定値に差が生じる。しかし、マルチプレクサ101が測定対象ではない電池セルを誤って選択するなどの理由により、電圧検出部140が電池セル21の端子電圧を正しく測定できていない場合は、通電時と非通電時とで端子電圧の測定値に差が生じない。これを利用して、マイコン150は、電圧検出線L1を介した電圧検出部140の端子電圧測定に関する診断を行うことができる。さらにマイコン150は、電圧検出線L2、L3を介した端子電圧測定に関しても、同様の方法で診断を行うことができる。すなわち、電流源G12、G13を用いて電圧検出線L2、L3にそれぞれ電流を流したときの電池セル21、22の端子電圧を測定し、その測定値が非通電時と比べて変化するか否かを調べることで、電圧検出線L2、L3を介した電圧検出部140の端子電圧測定が正常か否かを診断することができる。このようにして、マイコン150は、電圧検出部140が電池セル21、22の端子電圧を正しく測定しているか否かを診断することができる。
For example, when the battery cell 21 is a measurement target and a current is passed from the current source G11 to the voltage detection line L1, if the voltage detection unit 140 can correctly measure the terminal voltage, a voltage drop at the diagnostic resistor R21 causes a voltage drop. There is a difference in the measured value of the terminal voltage compared to when no current is applied. However, if the voltage detection unit 140 cannot correctly measure the terminal voltage of the battery cell 21 because the
上記のような診断を行うことで、マイコン150は、電圧検出部140を診断する診断部として機能する。その結果、電圧検出部140が正しく端子電圧を測定できていないと判断した場合、マイコン150は、その判断結果を示す信号を不図示の上位コントローラに出力する。
By performing the diagnosis as described above, the
以上説明したように、電池管理装置10は、状態変化発生部130が発生した電気的状態変化を受けて電圧変動部120が電池セル21、22の端子電圧を変動させることを利用して、電圧検出部140の診断を行う。これにより、RCフィルタ110の時定数に関わらず、電圧検出部140の診断を素早く行うことを可能としている。この点について、以下に詳しく説明する。
As described above, the battery management device 10 uses the fact that the
図2は、比較例としての電池管理装置10hの構成を示す図である。電池管理装置10hは、電圧変動部120が設けられていない点と、電圧検出部140に替えて電圧検出部140hを備える点以外は、図1の電池管理装置10と同じ構成を有している。電圧検出部140hには、図1の第1バッファメモリ103および第2バッファメモリ104に替えて、バッファメモリ105が一つだけ設けられている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a battery management device 10h as a comparative example. The battery management device 10h has the same configuration as the battery management device 10 in FIG. 1 except that the
電池管理装置10hにおいて、状態変化発生部130の電流源G11、G12、G13が電圧検出線L1、L2、L3にそれぞれ電流を流すと、電圧検出部140hにより検出される端子電圧は、RCフィルタ110の時定数に応じた速度で変動する。この端子電圧の変動を検出することで、電池管理装置10と同様に、電圧検出部140hが端子電圧を正しく測定しているか否かを診断することができる。
In the battery management device 10h, when the current sources G11, G12, and G13 of the state change generation unit 130 cause currents to flow through the voltage detection lines L1, L2, and L3, the terminal voltage detected by the voltage detection unit 140h is the
図3は、本発明の第1の実施形態と比較例においてそれぞれ測定される端子電圧の変動の様子を示す図である。図3(a)は、図1に示した本発明の第1の実施形態による電池管理装置10で測定される端子電圧を示し、図3(b)は、図2に示した比較例による電池管理装置10hで測定される端子電圧を示している。なお、図3(a)、(b)では、電流源G11を用いて電圧検出線L1に電流を流した場合の電池セル21の端子電圧の変化の様子を例としてそれぞれ示した。しかし、他の電流源G12またはG13を用いて電圧検出線L2またはL3に電流を流した場合にも、電池セル22の端子電圧は、図3(a)、(b)に示したのと同様に変化する。
FIG. 3 is a diagram showing a state of variation in terminal voltage measured in the first embodiment of the present invention and the comparative example. 3A shows a terminal voltage measured by the battery management apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 3B shows a battery according to the comparative example shown in FIG. The terminal voltage measured with the management apparatus 10h is shown. FIGS. 3A and 3B show, as examples, changes in the terminal voltage of the battery cell 21 when a current is passed through the voltage detection line L1 using the current source G11. However, even when a current is passed through the voltage detection line L2 or L3 using another current source G12 or G13, the terminal voltage of the
電池管理装置10の場合、時刻t1において電流源G11により電圧検出線L1に電流を流すと、図3(a)に示すように、診断用抵抗R21での電圧降下により、電圧検出部140で端子電圧を測定して得られる測定電圧31がすぐに変化する。たとえば、電流源G11の出力電流値を50μA、診断用抵抗R21の抵抗値を1kΩとすると、測定電圧31において50mVの変化が生じる。これを検出することで、電圧検出部140の診断が行われる。
In the case of the battery management device 10, when a current is passed through the voltage detection line L1 by the current source G11 at time t1, as shown in FIG. 3 (a), a voltage drop at the diagnostic resistor R21 causes a terminal at the voltage detection unit 140. The
電池管理装置10では、上記のように、電圧検出線L1に電流を流すと端子電圧の測定値がすぐに変化する。そのため、電流源G11をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでの時間を短縮することができる。このとき、RCフィルタ110と電圧変動部120の間における電圧検出線L1の電圧は、抵抗要素R11での電圧降下により、非通電時の値から変化する。この電圧変化の速度は、抵抗要素R11の抵抗値と容量要素C11の容量値とによって定まる時定数に応じて決定される。
In the battery management device 10, as described above, when a current is passed through the voltage detection line L1, the measured value of the terminal voltage changes immediately. Therefore, the time from when the current source G11 is turned on until the terminal voltage at the time of energization is measured can be shortened. At this time, the voltage of the voltage detection line L1 between the
通電時の端子電圧を測定した後、時刻t2で電流源G11をオフして電流を停止すると、電圧検出線L1の電圧は、時刻t1以前の状態へと戻る。このとき、時刻t1から時刻t2の期間で生じた電圧変化分が、上記の時定数に応じて決定される変化速度で解消されることにより、測定電圧31が本来の電圧に戻る。このときの時刻をt3とすると、時刻t2から時刻t3までの期間では、正しい端子電圧を示す測定電圧31を得ることができない。しかし、前述のように、電流源G11をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでの時間を短縮することで、時刻t1から時刻t2の期間を短くすることができる。そのため、端子電圧を測定できない期間を短縮することができる。
After measuring the terminal voltage during energization, when the current source G11 is turned off at time t2 to stop the current, the voltage of the voltage detection line L1 returns to the state before time t1. At this time, the voltage change generated in the period from the time t1 to the time t2 is eliminated at the change speed determined according to the time constant, so that the
一方、電池管理装置10hの場合、時刻t1において電流源G11により電圧検出線L1に電流を流すと、図3(b)に示すように、電圧検出部140hで端子電圧を測定して得られる測定電圧32はゆっくりと変化する。この測定電圧32の変化速度は、RCフィルタ110を構成する抵抗要素R11の抵抗値と容量要素C11の容量値とによって定まる時定数に応じて決定される。たとえば、抵抗要素R11の抵抗値を10kΩ、容量要素C11の容量値を1μFとすると、時定数は10msとなる。
On the other hand, in the case of the battery management device 10h, when a current is passed through the voltage detection line L1 by the current source G11 at time t1, as shown in FIG. 3B, the measurement obtained by measuring the terminal voltage with the voltage detection unit 140h. The
電池管理装置10hでは、上記のように、電圧検出線L1に電流を流しても端子電圧の測定値はすぐに変化せず、RCフィルタ110の時定数に応じた速度で変化する。そのため、電流源G11をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでに、電池管理装置10の場合よりも長い時間が必要となる。
In the battery management device 10h, as described above, the measured value of the terminal voltage does not change immediately even when a current is passed through the voltage detection line L1, and changes at a speed corresponding to the time constant of the
通電時の端子電圧を測定した後、時刻t4で電流源G11をオフして電流を停止すると、電圧検出線L1の電圧は、時刻t1以前の状態へと戻る。このとき、図3(a)で説明したのと同様に、時刻t1から時刻t4の期間で生じた電圧変化分が、上記の時定数に応じて決定される変化速度で解消されることにより、測定電圧32が本来の電圧に戻る。このときの時刻をt5とすると、時刻t4から時刻t5までの期間では、正しい端子電圧を示す測定電圧32を得ることができない。電池管理装置10hでは、電流源G11をオンしてから通電時の端子電圧を測定するまでに、前述のように電池管理装置10の場合よりも長い時間が必要である。そのため、図3(b)に示すように、電池管理装置10の場合と比べて、電流源G11をオンする期間が長くなり、それに応じて端子電圧を測定できない期間も長くなることが分かる。
After measuring the terminal voltage during energization, when the current source G11 is turned off at time t4 to stop the current, the voltage of the voltage detection line L1 returns to the state before time t1. At this time, as described with reference to FIG. 3A, the voltage change generated in the period from the time t1 to the time t4 is eliminated at the change speed determined in accordance with the time constant described above. The measured
次に、電池管理装置10において電圧検出部140の診断を行うときの処理について説明する。図4は、本発明の一実施形態による電池管理装置10において実行される電圧検出部140の診断処理のフローチャートである。なお、図4では、ステップS10〜S120の各処理ステップを示すボックスの縦方向(高さ方向)の幅により、各処理ステップの実行に要する処理時間の目安を表している。 Next, processing when the voltage detection unit 140 is diagnosed in the battery management device 10 will be described. FIG. 4 is a flowchart of the diagnosis process of the voltage detector 140 executed in the battery management apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the processing time required for executing each processing step is indicated by the width in the vertical direction (height direction) of the box indicating each processing step in steps S <b> 10 to S <b> 120.
ステップS10において、電池管理装置10は、電圧検出部140のマルチプレクサ101およびAD変換器102を用いて、電圧検出線L1、L2、L3のいずれかを選択する。ステップS20において、電池管理装置10は、電圧検出部140のAD変換器102を用いて、ステップS10で選択した電圧検出線のオフ電圧、すなわち非通電時の端子電圧を測定する。ステップS30において、電池管理装置10は、ステップS20で測定したオフ電圧を第1バッファメモリ103に格納する。
In step S10, the battery management device 10 selects any one of the voltage detection lines L1, L2, and L3 using the
ステップS40において、電池管理装置10は、状態変化発生部130の電流源G11、G12、G13のうちステップS10で選択した電圧検出線に対応するものをオンし、その電圧検出線に電流を流す。ステップS50において、電池管理装置10は、電圧検出部140のAD変換器102を用いて、ステップS10で選択した電圧検出線のオン電圧、すなわち通電時の端子電圧を測定する。ステップS60において、電池管理装置10は、ステップS30で格納したオフ電圧を第1バッファメモリ103から第2バッファメモリ104に移動した後、ステップS50で測定したオン電圧を第1バッファメモリ103に格納する。ステップS70において、電池管理装置10は、ステップS40でオンした電流源をオフし、電流を停止する。
In step S40, the battery management device 10 turns on the one corresponding to the voltage detection line selected in step S10 among the current sources G11, G12, and G13 of the state change generation unit 130, and causes a current to flow through the voltage detection line. In step S50, the battery management apparatus 10 measures the on-voltage of the voltage detection line selected in step S10, that is, the terminal voltage when energized, using the
ステップS80において、電池管理装置10は、第2バッファメモリ104に格納されているオフ電圧をマイコン150により取得する。次のステップS90において、電池管理装置10は、第1バッファメモリ103に格納されているオン電圧を第2バッファメモリ104に移動し、その後、マイコン150により取得する。
In step S <b> 80, the battery management device 10 acquires the off voltage stored in the
ステップS100において、電池管理装置10は、ステップS10で未選択の電圧検出線があるか否かを判定する。未選択の電圧検出線があればステップS10に戻り、その中でいずれかの電圧検出線をステップS10で選択した後、上述のステップS20以降の処理を繰り返す。これにより、電圧検出線L1、L2、L3のそれぞれについて、オン電圧およびオフ電圧を測定し、第1バッファメモリ103と第2バッファメモリ104にそれぞれ格納した後、マイコン150により取得する。ステップS100で未選択の電圧検出線がないと判定した場合、すなわち電圧検出線L1、L2、L3の全てについてオン電圧およびオフ電圧をマイコン150により取得済みである場合は、処理をステップS110に進める。
In step S100, the battery management device 10 determines whether there is a voltage detection line that is not selected in step S10. If there is an unselected voltage detection line, the process returns to step S10, and one of the voltage detection lines is selected in step S10, and then the processes in and after step S20 are repeated. As a result, the on-voltage and the off-voltage are measured for each of the voltage detection lines L1, L2, and L3, stored in the
ステップS110において、電池管理装置10は、マイコン150により、ステップS80、S90でそれぞれ取得した各電圧検出線のオフ電圧(非通電時の端子電圧)およびオン電圧(通電時の端子電圧)に基づいて、電圧検出部140が正常であるか否かを判定する。ここでは、各電圧検出線のオフ電圧とオン電圧の差を求めることで、状態変化発生部130が発生した電気的状態変化を受けて電圧変動部120が端子電圧を変動させたときの電圧変化を求める。こうして求めた各電圧検出線での端子電圧の電圧変化が所定の閾値以上であるか否かを判定し、閾値以上であれば、電圧検出部140が正常であると判断する。この場合、電池管理装置10は、図4のフローチャートに示す診断処理を終了する。一方、いずれかの電圧検出線における端子電圧の電圧変化が閾値未満であれば、電圧検出部140が異常であると判断する。この場合、電池管理装置10は、処理をステップS120に進める。
In step S110, the battery management device 10 uses the
なお、ステップS110の判定において用いられる閾値は、電圧変動部120の診断用抵抗R21、R22、R23の抵抗値と、状態変化発生部130の電流源G11、G12、G13が出力する電流の大きさとに基づいて決定することができる。すなわち、これらの値によって決定される通電時の診断用抵抗R21、R22、R23での電圧降下の大きさに基づいて、ステップS110の判定に用いる閾値が決定される。
Note that the threshold values used in the determination in step S110 are the resistance values of the diagnostic resistors R21, R22, and R23 of the
ステップS110で電圧検出部140が異常であると判定した場合、ステップS120において電池管理装置10は、マイコン150により、所定の異常信号を出力する。ここでは、電圧検出部140が正しく端子電圧を測定できていないことを示す異常信号を、マイコン150から不図示の上位コントローラに出力する。ステップS120を実行したら、電池管理装置10は、図4のフローチャートに示す診断処理を終了する。
When it is determined in step S110 that the voltage detection unit 140 is abnormal, the battery management device 10 outputs a predetermined abnormality signal by the
なお、以上説明した図4のフローチャートにおいて、ステップS20でオフ電圧を測定してからステップS50でオン電圧を測定するまでの時間をAと表すと、この時間Aの長さは図4に示す程度である。これは、図1に示したように、電池管理装置10は2つのバッファメモリ(第1バッファメモリ103および第2バッファメモリ104)を備えているため、先に測定したオフ電圧をマイコン150に取り込む前にオン電圧の測定を行うことが可能であることから達成できるものである。これに対して、図2に示した比較例の電池管理装置10hでは、1つのバッファメモリ105しか備えていないため、オフ電圧の測定結果をマイコン150に取り込んでからオン電圧の測定を行う必要がある。すなわち、図4のステップS30の後にステップS80の処理を実行してからでないと、ステップS40、S50の処理を実行することができない。そのため、時間Aよりも多くの時間がかかってしまうことになる。
In the flowchart of FIG. 4 described above, if the time from when the off-voltage is measured at step S20 to when the on-voltage is measured at step S50 is denoted by A, the length of this time A is as shown in FIG. It is. As shown in FIG. 1, since the battery management device 10 includes two buffer memories (the
以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。 According to the 1st Embodiment of this invention demonstrated above, there exist the following effects.
(1)電池管理装置10は、状態変化発生部130および電圧検出部140を有する電池監視回路100と、RCフィルタ110、電圧変動部120およびマイコン150とを備える。電圧検出部140は、電池セル21、22のそれぞれの両極に電圧検出線L1、L2、L3を介して電気的に接続され、電池セル21、22それぞれの端子電圧を検出する。RCフィルタ110は、電圧検出線L1、L2、L3に電気的に接続されており、状態変化発生部130は、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生する。電圧変動部120は、RCフィルタ110と電圧検出部140との間で電圧検出線L1、L2、L3と電気的に接続され、状態変化発生部130が発生した電気的状態変化を受けて電池セル21、22の端子電圧を変動させる。マイコン150は、電圧変動部120により電池セル21、22の端子電圧を変動させたときの電圧検出部140による電池セル21、22の端子電圧の検出結果に基づいて、電圧検出部140を診断する。このようにしたので、電池管理装置10において、電圧検出部140によるセル電圧の検出機能の診断終了後、すぐにセル電圧の測定を実行することができる。
(1) The battery management device 10 includes a
(2)電圧変動部120は、診断用抵抗R21、R22、R23を用いて構成される。そのため、単純な構成により、状態変化発生部130が発生した電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を受けて、電池セル21、22の端子電圧を容易かつ確実に変動させることができる。
(2) The
(3)状態変化発生部130は、電流源G11、G12、G13を用いて構成され、電流源G11、G12、G13から出力された電流を電圧検出線L1、L2、L3に流すことで、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生する。このようにしたので、単純な構成により、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を容易かつ確実に発生させることができる。 (3) The state change generation unit 130 is configured using the current sources G11, G12, and G13, and causes the current output from the current sources G11, G12, and G13 to flow through the voltage detection lines L1, L2, and L3, thereby generating a voltage. Electric state changes for the detection lines L1, L2, and L3 are generated. Since it did in this way, the electrical state change with respect to voltage detection line L1, L2, L3 can be generated easily and reliably with a simple structure.
(4)マイコン150は、ステップS110において、電圧変動部120により電池セル21、22の端子電圧を変動させたときの電池セル21、22の端子電圧の検出結果における電圧変化が所定の閾値未満であるときに、電圧検出部140が異常であると診断する。この閾値は、電圧変動部120を構成する診断用抵抗R21、R22、R23の抵抗値および状態変化発生部130を構成する電流源G11、G12、G13が出力する電流の大きさに基づいて決定される。このようにしたので、電圧検出部140が異常であるか否かを確実に診断することができる。
(4) The
(5)電圧検出部140は、電池セル21、22の端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第1バッファメモリ103および第2バッファメモリ104を有する。具体的には、電圧検出部140は、状態変化発生部130が電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生したときの電池セル21、22の端子電圧を、各電圧検出線のオン電圧として、第1バッファメモリ103に記憶する(ステップS60)。また、状態変化発生部130が電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生していないときの電池セル21、22の端子電圧を、各電圧検出線のオフ電圧として、第2バッファメモリ104に記憶する(S30、S60)。マイコン150は、こうして第1バッファメモリ103と第2バッファメモリ104にそれぞれ記憶されたオン電圧およびオフ電圧を電圧検出部140から読み込み(ステップS80、S90)、読み込んだこれらの電圧に基づいて電圧検出部140を診断する(ステップS110)。このようにしたので、各電圧検出線のオン電圧およびオフ電圧を短時間で測定してマイコン150に読み込み、電圧検出部140の診断を行うことができる。
(5) The voltage detection unit 140 includes a
−第2の実施形態−
次に本発明の第2の実施形態について説明する。前述の第1の実施形態で説明した例では、電流源G11、G12、G13から電圧検出線L1、L2、L3にそれぞれ電流を流すときに、抵抗要素R11、R12、R13での電圧降下により、RCフィルタ110の容量要素C11、C12、C13において電荷移動が生じる。そのため、図3(b)に示したように、短時間ではあるものの、端子電圧を測定できない期間が存在する。これに対して、以下の第2の実施形態では、RCフィルタ110の容量要素C11、C12、C13において電荷移動が生じないようにして、端子電圧を測定できない期間を略ゼロとした例を説明する。
-Second Embodiment-
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the example described in the first embodiment, when current flows from the current sources G11, G12, and G13 to the voltage detection lines L1, L2, and L3, respectively, due to the voltage drop in the resistance elements R11, R12, and R13, Charge transfer occurs in the capacitive elements C11, C12, and C13 of the
図5は、本発明の第2の実施形態による電池管理装置10aの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置10aは、第1の実施形態で説明した電池管理装置10と比べて、RCフィルタ110と電圧変動部120の間に、電流源G21、G22およびG23がさらに設けられている点が異なっている。電流源G21、G22、G23は、電圧検出線L1、L2、L3とそれぞれ接続されており、状態変化発生部130の電流源G11、G12、G13とそれぞれ協働して、電圧検出線L1、L2、L3に所定の電流をそれぞれ流す。これにより、第1の実施形態で説明したように、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生する。すなわち、電流源G21、G22、G23は、電流源G11、G12、G13と共に、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生するものである。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a battery management device 10a according to the second embodiment of the present invention. Compared to the battery management apparatus 10 described in the first embodiment, the battery management apparatus 10a of the present embodiment further includes current sources G21, G22, and G23 between the
電池管理装置10aでは、上記のように、電流源G11、G12、G13および電流源G21、G22、G23から電圧検出線L1、L2、L3にそれぞれ電流を流す。これにより、RCフィルタ110に電流を流すことなく、電圧変動部120の診断用抵抗R21、R22、R23にそれぞれ電流を流して、電圧降下を生じさせる。このとき、RCフィルタ110の容量要素C11、C12、C13には電荷移動が生じない。そのため、端子電圧を測定できない期間を略ゼロとすることができる。
In the battery management device 10a, as described above, currents are supplied from the current sources G11, G12, G13 and the current sources G21, G22, G23 to the voltage detection lines L1, L2, L3, respectively. As a result, current flows through the diagnostic resistors R21, R22, and R23 of the
図6は、本発明の第2の実施形態において測定される端子電圧の変動の様子を示す図である。なお、図6では、第1の実施形態で説明した図3と同様に、電流源G11およびG21を用いて電圧検出線L1に電流を流した場合の電池セル21の端子電圧の変化の様子を例として示した。しかし、他の電流源G12およびG22、またはG13およびG23を用いて電圧検出線L2またはL3に電流を流した場合にも、電池セル22の端子電圧は、図6に示したのと同様に変化する。
FIG. 6 is a diagram showing a state of fluctuation of the terminal voltage measured in the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, as in FIG. 3 described in the first embodiment, the state of change in the terminal voltage of the battery cell 21 when current is passed through the voltage detection line L1 using the current sources G11 and G21. Shown as an example. However, even when a current is passed through the voltage detection line L2 or L3 using the other current sources G12 and G22, or G13 and G23, the terminal voltage of the
電池管理装置10aの場合、時刻t1において電流源G11およびG21により電圧検出線L1に電流を流すと、図6に示すように、診断用抵抗R21での電圧降下により、電圧検出部140で端子電圧を測定して得られる測定電圧33がすぐに変化する。この点は、図3(a)で説明した第1の実施形態による電池管理装置10と同様である。このとき、RCフィルタ110には電流が流れないため、RCフィルタ110と電圧変動部120の間における電圧検出線L1の電圧は、非通電時の電圧から変化しない。
In the case of the battery management device 10a, when current is passed through the voltage detection line L1 by the current sources G11 and G21 at time t1, as shown in FIG. 6, a voltage drop at the diagnostic resistor R21 causes the terminal voltage at the voltage detector 140. The
通電時の端子電圧を測定した後、時刻t2で電流源G11およびG21をオフして電流を停止すると、電圧検出線L1の電圧は、時刻t1以前の状態へと戻る。このとき上記のように、時刻t1以降でも電圧検出線L1の電圧は変化しないため、図6に示すように、測定電圧32は即時に本来の電圧へと戻る。そのため、図3(a)で説明したような端子電圧を測定できない期間をなくして略ゼロとすることができる。
After measuring the terminal voltage at the time of energization, when the current sources G11 and G21 are turned off at time t2 to stop the current, the voltage of the voltage detection line L1 returns to the state before time t1. At this time, as described above, since the voltage of the voltage detection line L1 does not change even after time t1, the
以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、第1の実施形態で説明した作用効果に加えて、さらに次の作用効果を奏する。すなわち、電池管理装置10aは、電圧変動部120を構成する診断用抵抗R21、R22、R23の両端にそれぞれ配置された電流源G11、G12、G13および電流源G21、G22、G23を用いて、これらの電流源から出力された電流を電圧検出線L1、L2、L3に流すことで、電圧検出線L1、L2、L3に対する電気的状態変化を発生する。このようにしたので、電池セル21、22の端子電圧を測定できない期間をなくして、さらに高機能な電池管理装置を提供することができる。
According to the 2nd Embodiment of this invention demonstrated above, in addition to the effect demonstrated in 1st Embodiment, there exists the following effect further. That is, the battery management device 10a uses the current sources G11, G12, and G13 and the current sources G21, G22, and G23 respectively disposed at both ends of the diagnostic resistors R21, R22, and R23 that constitute the
−第3の実施形態−
次に本発明の第3の実施形態について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態による電池管理装置10bの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置10bは、第1の実施形態で説明した図1の電池管理装置10と比べて、電圧変動部120が電池監視回路100b内に設けられている点が異なっている。この電池管理装置10bは、電池管理装置10と同様の動作を行う。
-Third embodiment-
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a battery management device 10b according to the third embodiment of the present invention. The battery management device 10b of this embodiment is different from the battery management device 10 of FIG. 1 described in the first embodiment in that a
以上説明した本発明の第3の実施形態によれば、電池監視回路100bは、電圧変動部120、状態変化発生部130および電圧検出部140を備える。この電池監視回路100bをRCフィルタ110およびマイコン150と共に用いることで、第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
According to the third embodiment of the present invention described above, the battery monitoring circuit 100b includes the
−第4の実施形態−
次に本発明の第4の実施形態について説明する。図8は、本発明の第4の実施形態による電池管理装置10cの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置10cは、第2の実施形態で説明した図5の電池管理装置10aと比べて、電圧変動部120および電流源G21、G22、G23が電池監視回路100c内に設けられている点が異なっている。この電池管理装置10cは、電池管理装置10aと同様の動作を行う。
-Fourth Embodiment-
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a battery management device 10c according to the fourth embodiment of the present invention. Compared with the battery management apparatus 10a of FIG. 5 described in the second embodiment, the battery management apparatus 10c of the present embodiment includes a
以上説明した本発明の第4の実施形態によれば、電池監視回路100cは、電圧変動部120、電流源G21、G22およびG23、状態変化発生部130、および電圧検出部140を備える。この電池監視回路100cをRCフィルタ110およびマイコン150と共に用いることで、第2の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
According to the fourth embodiment of the present invention described above, the battery monitoring circuit 100c includes the
−第5の実施形態−
次に本発明の第5の実施形態について説明する。本実施形態では、第1〜第4の実施形態で説明した電池管理装置を利用した制御システムについて説明する。
-Fifth embodiment-
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a control system using the battery management device described in the first to fourth embodiments will be described.
図9は、本発明の第5の実施形態による制御システムの構成を示す図である。図9の制御システムは、車両に搭載されており、電池管理装置10、組電池20、車両コントローラ30、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60を備える。電池管理装置10および組電池20は、第1の実施形態で説明したものと同じである。なお、図9では電池管理装置10としたが、これを第2〜第4の実施形態でそれぞれ説明した電池管理装置10a、10b、10cのいずれかと置き換えて、本実施形態の制御システムを構成してもよい。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a control system according to the fifth embodiment of the present invention. The control system of FIG. 9 is mounted on a vehicle and includes a battery management device 10, an assembled
車両コントローラ30は、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60と接続されており、これらを含む様々な車両搭載機器の制御を行う。車両コントローラ30は、電池管理装置10とも接続されており、電池管理装置10の上位コントローラとして機能する。
The
エアコン用インバータ40は、車両コントローラ30の制御により、組電池20から供給される直流電力を交流電力に変換してエアコン41に出力する。エアコン41は、エアコン用インバータ40から出力された交流電力を利用して不図示のコンプレッサを動作させることで、車両内の空調制御を行う。
The
DC/DCコンバータ50は、車両コントローラ30の制御により、組電池20から供給される直流電力の電圧を所望の電圧に変換して蓄電池51に出力する。蓄電池51は、DC/DCコンバータ50から出力された直流電力を蓄積し、必要に応じて車両の各種電装品に供給する。また、これとは反対に、蓄電池51からの出力電力をDC/DCコンバータ50により電圧変換し、組電池20に出力してもよい。
The DC /
走行用インバータ60は、車両コントローラ30の制御により、組電池20から供給される直流電力を交流電力に変換して走行用モータ61に出力することで、走行用モータ61の駆動制御を行う。走行用モータ61は、走行用インバータ60から出力された交流電力を利用して駆動することで、車両の駆動輪に駆動力を供給し、車両を走行させる。
The traveling
なお、組電池20と、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60との間には、XコンデンサCxおよびYコンデンサCy1、Cy2が設けられている。XコンデンサCxは、主にノーマルモードノイズを除去するためのものであり、YコンデンサCy1、Cy2は、主にコモンモードノイズを除去するためのものである。
An X capacitor Cx and Y capacitors Cy1 and Cy2 are provided between the assembled
本実施形態の制御システムにおいて、電池管理装置10は、第1の実施形態で説明したように組電池20の監視および管理を行う。このとき電池管理装置10は、組電池20を構成する電池セル21、22の端子電圧をそれぞれ測定し、その測定結果に基づいて、電池セル21、22と電圧検出部140のそれぞれについて異常であるか否かを診断する。その結果、電池セル21、22および電圧検出部140のいずれか少なくとも一つが異常であると診断した場合は、その診断結果を示す信号を、当該異常に関する異常情報として車両コントローラ30に出力する。
In the control system of the present embodiment, the battery management device 10 monitors and manages the assembled
車両コントローラ30は、上記のようにして電池管理装置10から出力された異常情報を受信すると、その異常情報に基づいて、走行用インバータ60に出力するトルク指令を変更する。これにより、組電池20からの電力供給を制限するための制御を走行用インバータ60に対して行う。このとき、異常情報が表す異常の内容に応じて、以下のように出力するトルク指令を切り替える。
When the
電池管理装置10において電池セル21、22のいずれか少なくとも一つが異常であると診断され、この診断結果を示す異常情報を電池管理装置10から受信した場合、車両コントローラ30は、走行用モータ61の出力トルクをゼロとするトルク指令を走行用インバータ60に出力する。これにより、車両コントローラ30は、組電池20から走行用インバータ60への電力供給を全て遮断するように制限して、走行用モータ61の駆動が停止されるように、走行用インバータ60を制御する。すなわち、この場合は組電池20に異常があり、そのまま車両の走行を続けると危険な状態に至る可能性があるため、走行用モータ61を即時に停止させるように、走行用インバータ60を制御する。
When the battery management device 10 diagnoses that at least one of the
一方、電池管理装置10において電圧検出部140が異常であると診断され、この診断結果を示す異常情報を電池管理装置10から受信した場合、車両コントローラ30は、走行用モータ61の出力トルクを所定の制限値以下とするトルク指令を走行用インバータ60に出力する。これにより、車両コントローラ30は、組電池20から走行用インバータ60への電力供給を制限しつつも、走行用モータ61を駆動させて車両の走行をある程度継続できるように、走行用インバータ60を制御する。すなわち、この場合は組電池20には異常がないため、上記のように組電池20に異常がある場合と比べて、組電池20からの電力供給に対する制限を緩和する。これにより、危険な状態に至らない程度に走行用モータ61の出力を絞りつつ、ユーザが修理工場等まで車両を自走させて移動できるように、走行用インバータ60を制御する。
On the other hand, when the battery management device 10 diagnoses that the voltage detection unit 140 is abnormal and receives abnormality information indicating the diagnosis result from the battery management device 10, the
以上説明した本発明の第5の実施形態による制御システムは、電池管理装置10と、組電池20から供給される電力を用いて車両を走行させるための走行用モータ61の駆動制御を行う走行用インバータ60と、走行用インバータ60を制御する車両コントローラ30とを備える。この制御システムにおいて、電池管理装置10は、電池セル21、22のいずれか少なくとも一つまたは電圧検出部140が異常と診断した場合に、当該異常に関する異常情報を車両コントローラ30に出力する。こうして電池管理装置10から出力された異常情報に基づいて、車両コントローラ30は、組電池20からの電力供給を制限するための制御を走行用インバータ60に対して行う。この制御において、車両コントローラ30は、電池セル21、22のいずれか少なくとも一つが異常である場合と比べて、電圧検出部140が異常である場合には、組電池20からの電力供給に対する制限を緩和する。このようにしたので、電池管理装置10を利用して、安全で使いやすい制御システムを提供することができる。
The control system according to the fifth embodiment of the present invention described above is for traveling that performs drive control of the traveling
−第6の実施形態−
次に本発明の第6の実施形態について説明する。本実施形態では、第5の実施形態で説明したのと同様の制御システムにおいて、耐ノイズ性を考慮した制御を行う例について説明する。
-Sixth Embodiment-
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example of performing control in consideration of noise resistance in the same control system as described in the fifth embodiment will be described.
図10は、本発明の第6の実施形態による制御システムの構成を示す図である。図10の制御システムは、図9に示した第5の実施形態による制御システムと同様に、車両に搭載されており、電池管理装置10、組電池20、車両コントローラ30、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60を備える。なお、図10では電池管理装置10としたが、これを第2〜第4の実施形態でそれぞれ説明した電池管理装置10a、10b、10cのいずれかと置き換えて、本実施形態の制御システムを構成してもよい。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a control system according to the sixth embodiment of the present invention. Like the control system according to the fifth embodiment shown in FIG. 9, the control system shown in FIG. 10 is mounted on a vehicle, and includes a battery management device 10, an assembled
図10において、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60は、各々の動作状態に応じたノイズを組電池20に対してそれぞれ出力する。そのため、これらの各機器から組電池20に入力されるノイズが過大であると、電池管理装置10が電池セル21、22の端子電圧を測定しても、正しい測定値が得られないことがある。このような場合に、端子電圧の測定値に基づいて前述のような異常診断を行うと、誤った診断結果が導かれる可能性がある。そこで、本実施形態の制御システムでは、車両コントローラ30から出力されるノイズ情報に基づいて、組電池20に過大なノイズが入力されるような状況では、電池管理装置10による異常診断や電池セル21、22の端子電圧検出を無効化する。この点について、以下に詳しく説明する。
In FIG. 10, the
本実施形態において、車両コントローラ30は、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60の動作状態に応じて、それぞれの出力ノイズを推定する。たとえば走行用インバータ60の場合は、車両のアクセル操作量が変化したとき、低温時、インバータ制御におけるキャリア周波数の変更時、低速走行中にトルク変動が大きいときなどに、走行用インバータ60から組電池20への出力ノイズが増大すると推定できる。また、たとえばDC/DCコンバータ50の場合は、低温時、蓄電池51の充放電電流が0A近辺のときなどに、DC/DCコンバータ50から組電池20への出力ノイズが増大すると推定できる。これ以外にも様々な判断条件を用いて、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50、走行用インバータ60の各機器から組電池20への出力ノイズの大きさをそれぞれ推定することができる。こうして出力ノイズを推定したら、車両コントローラ30は、その推定結果に関するノイズ情報を電池管理装置10に出力する。
In the present embodiment, the
電池管理装置10は、第1の実施形態で説明したように組電池20の監視および管理を行う。このとき電池管理装置10は、車両コントローラ30から出力されたノイズ情報に基づいて、マイコン150による電圧検出部140の診断や、電圧検出部140による電池セル21、22の端子電圧の検出を無効化する。具体的には、ノイズ情報が表すノイズの大きさが所定値以上である場合や、複数の機器からのノイズが重畳される場合などは、電池管理装置10は、電圧検出部140の診断や、電池セル21、22の端子電圧の検出を行わないようにする。なお、これらの一方のみを無効化してもよいし、両方を無効化してもよい。
The battery management device 10 monitors and manages the assembled
以上説明した本発明の第6の実施形態による制御システムは、電池管理装置10と、組電池20から供給される電力を利用するエアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60の各機器の制御を行う車両コントローラ30とを備える。この制御システムにおいて、車両コントローラ30は、各機器から組電池20に出力されるノイズに関するノイズ情報を電池管理装置10に出力する。このノイズ情報に基づいて、電池管理装置10は、マイコン150による電圧検出部140の診断および/または電圧検出部140による電池セル21、22の端子電圧の検出を無効化する。このようにしたので、電池管理装置10を利用して、耐ノイズ性に優れる制御システムを提供することができる。
The control system according to the sixth embodiment of the present invention described above includes the battery management device 10, the
なお、以上説明した本発明の第6の実施形態において、電圧検出部140の診断および/または電圧検出部140による電池セル21、22の端子電圧の検出結果を無効化する処理を、車両コントローラ30側で行うようにしてもよい。すなわち、車両コントローラ30は、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60の各機器から組電池20に出力されるノイズを推定し、その推定結果に基づいて、電池管理装置10から出力される電圧検出部140の診断結果および/または電池セル21、22の端子電圧の検出結果を無効化することができる。このようにしても、上記の作用効果を奏することができる。この場合、車両コントローラ30は、ノイズ情報を電池管理装置10に出力しなくてよい。
In the sixth embodiment of the present invention described above, the
また、第5、第6の実施形態でそれぞれ説明した制御システムは、車両に搭載された制御システム以外に適用してもよい。 Further, the control systems described in the fifth and sixth embodiments may be applied to other than the control system mounted on the vehicle.
−第7の実施形態−
次に第7の実施形態について説明する。図10において、エアコン用インバータ40、DC/DCコンバータ50および走行用インバータ60は、各々の動作状態に応じたノイズを組電池20に対してそれぞれ出力する。そのため、これらの各機器から組電池20に入力されるノイズが過大であると、電池管理装置10が電池セル21、22の端子電圧を測定しても、正しい測定値が得られないという課題があることがある。
-Seventh embodiment-
Next, a seventh embodiment will be described. In FIG. 10, the
このような場合に、端子電圧の測定値に基づいて前述のような異常診断を行うと、誤った診断結果が導かれるという課題がある。即ち、状態変化発生部130により発生した電圧変化であるか、ノイズにより変化した電圧であるかをマイコン150は見分けることができず、正常な状態であってもノイズによる電圧変化が閾値を超えると異常と判定してしまう恐れがある。以下、このような判断を行うことを誤診断と呼ぶ。
In such a case, there is a problem that if the abnormality diagnosis as described above is performed based on the measured value of the terminal voltage, an erroneous diagnosis result is derived. That is, the
上記ノイズによる電圧変化は、ある時間を持って変化するため、短時間に診断を完了することにより、誤診断を防止できる。そこで本実施形態の電池管理装置10では短時間に診断する事を可能とし、この誤診断を防止することを目的とする。 Since the voltage change due to the noise changes with a certain time, the diagnosis can be prevented by completing the diagnosis in a short time. Therefore, the battery management apparatus 10 of the present embodiment is capable of making a diagnosis in a short time and aims to prevent this erroneous diagnosis.
図11は、本発明の第7の実施形態による電池管理装置10dの構成を示す図である。本実施形態の電池管理装置10dは、第1の実施形態で説明した電池管理装置10と比べて、電圧検出部140、状態変化発生部130、電圧変動部120の構成が異なる。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a battery management device 10d according to the seventh embodiment of the present invention. The battery management device 10d of this embodiment differs from the battery management device 10 described in the first embodiment in the configuration of a voltage detection unit 140, a state change generation unit 130, and a
電圧検出部120は、AD変換器102、第1バッファメモリ103、第2バッファメモリ104から構成される。電圧変動部120は、他の実施形態と異なり診断用抵抗R21、R22、R23に代わってマルチプレクサ101がその機能を代替する。状態変化発生部130はマルチプレクサ101と電圧検出部間に配置された電流源G21、G22から構成される。その他の構成は、第1の実施形態と同様である。
The
電流源G21、G22はマイコン150により個々に制御される。マイコン150からG21のみONした状態でマルチプレクサを接続し、L1とL4、L2とL5を接続するとマルチプレクサ101のON抵抗とG21による電流による所定の電圧降下が生じる。この電圧変動を検知することにより、マイコン150は異常を検知する事ができる。G22のみをONした場合も同様である。たとえば、電流源G21の出力電流値を50μA、マルチプレクサ101のON抵抗を1kΩとすると、測定電圧において50mVの変化が生じる。マイコン150は、電流源OFFのときの電圧と電流源ONの電圧に50mV程度の変化が生じた場合正常であると判断する。
The current sources G21 and G22 are individually controlled by the
たとえば、マルチプレクサ101のON抵抗が10kΩとなる故障が発生した場合を考える。マルチプレクサのON抵抗が10kΩとなると、AD変換器102への電荷移動が十分に行われず、セル電圧の検出ができなくなる。この場合、電流源をG21の出力電流値を50μAとすると500mVの電圧変動が発生するため、正常時の50mVと異常時500mVをマイコンで判別することができる。例えば、閾値を200mVと設定すれば、異常を検知する事ができる。
For example, consider a case where a failure occurs in which the
上記構成とした上で、ノイズがある場合について検討する。ノイズは、たとえば100mV/1msで変化するものとする。図4において、時間A=500μsとすれば、ノイズによる電圧変化がおよそ50mVであるため、正常時の電圧変動は100mVとなる。そのため、異常判断の閾値をノイズを考慮した値である100mVより大きな値、たとえば上述の200mVと設定すれば誤診断することは無い。 Consider the case where there is noise with the above configuration. The noise is assumed to change at, for example, 100 mV / 1 ms. In FIG. 4, if time A = 500 μs, the voltage change due to noise is about 50 mV, so the voltage fluctuation at normal time is 100 mV. Therefore, if the threshold value for abnormality determination is set to a value larger than 100 mV, which is a value considering noise, for example, 200 mV as described above, no erroneous diagnosis is made.
これに対して、図2に示した比較例の電池管理装置10hでは、1つのバッファメモリ105しか備えていないため、オフ電圧の測定結果をマイコン150に取り込んでからオン電圧の測定を行う必要がある。すなわち、図4のステップS30の後にステップS80の処理を実行してからでないと、ステップS40、S50の処理を実行することができない。そのため、時間Aよりも多くの時間がかかってしまうことになる。比較例の時間A=2msの場合は、ノイズによる電圧変化が200mVとなり、正常時の電圧変動が250mVとなる。この値は閾値200mVを超えているため、マイコンは異常と判断、即ち誤診断してしまう。
On the other hand, since the battery management device 10h of the comparative example shown in FIG. 2 includes only one
従って特にノイズに対する考慮を行う場合には、本実施形態のように第1バッファメモリ103と第2バッファメモリを有することによって、短時間で診断を完了することが可能となり、誤診断を防止できる。
Therefore, especially when considering noise, the
また、本実施形態では、診断用抵抗の代わりにマルチプレクサ101のON抵抗を利用している。そのため、他の実施形態で付けられていた診断用抵抗R21、R22、R23を省略することができ、電池管理装置10dの構成を簡素化した上で第2の実施形態と同様の作用効果を奏することが出来る。
In this embodiment, the ON resistance of the
なお、本実施形態では第2の実施形態と同様の作用効果を得るために電流源G11、G12、G13をマルチプレクサ101とRCフィルタ110との間に配置したが、当該電流源G11、G12、G13は無くても良い。この電流源G11、G12、G13が無い場合には第1の実施形態と同様、図3(b)に示したように、端子電圧を測定できない期間が短時間存在してしまうが、その分電池管理装置10dの構成を容易なものとすることができる。
In this embodiment, the current sources G11, G12, and G13 are arranged between the
以上説明した第1〜第7の各実施形態では、診断用抵抗R21、R22、R23又はマルチプレクサ101を用いて電圧変動部120を構成し、電流源G11、G12、G13又は電流源G21、G22、G23を用いて状態変化発生部130を構成するようにした。しかし、これらを別のものでそれぞれ構成してもよい。たとえば、ダイオードを用いて電圧変動部120を構成したり、電圧源を用いて状態変化発生部130を構成したりすることもできる。各電圧検出線に対する電気的状態変化を発生するものであれば、どのようなものを状態変化発生部130として用いてもよい。また、状態変化発生部130が発生した電気的状態変化を受けて、各電圧検出線を介して測定される電池セルの端子電圧を変動させるものであれば、どのようなものを電圧変動部120として用いてもよい。
In each of the first to seventh embodiments described above, the
以上説明した実施形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。 The embodiments and modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired.
10,10a,10b,10c,10d,10h 電池管理装置
20 組電池
21,22 電池セル
30 車両コントローラ
40 エアコン用インバータ
50 DC/DCコンバータ
60 走行用インバータ
100,100b,100c,100d 電池監視回路
101 マルチプレクサ
102 AD変換器
103 第1バッファメモリ
104 第2バッファメモリ
110 RCフィルタ
120 電圧変動部
130 状態変化発生部
140,140h 電圧検出部
150 マイコン
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10h
Claims (15)
前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、
前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備える電池管理装置。 A voltage detection unit that is electrically connected to both electrodes of each of the plurality of battery cells via a voltage detection line and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells;
A filter circuit electrically connected to the voltage detection line;
A state change generator for generating an electrical state change with respect to the voltage detection line;
A voltage fluctuation unit that is electrically connected to the voltage detection line between the filter circuit and the voltage detection unit, and fluctuates the terminal voltage in response to the electrical state change generated by the state change generation unit;
A battery management device comprising: a diagnosis unit that diagnoses the voltage detection unit based on a detection result of the terminal voltage by the voltage detection unit when the terminal voltage is varied by the voltage variation unit.
前記電圧変動部は、抵抗を用いて構成される電池管理装置。 The battery management device according to claim 1,
The voltage fluctuation unit is a battery management device configured using a resistor.
前記状態変化発生部は、電流源を用いて構成され、前記電流源から出力された電流を前記電圧検出線に流すことで前記電気的状態変化を発生する電池管理装置。 The battery management device according to claim 1 or 2,
The state change generation unit is a battery management device configured by using a current source, and generating the electric state change by flowing a current output from the current source through the voltage detection line.
前記診断部は、前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記端子電圧の検出結果における電圧変化が所定の閾値未満であるときに、前記電圧検出部が異常であると診断する電池管理装置。 The battery management device according to claim 1,
The diagnosis unit diagnoses that the voltage detection unit is abnormal when a voltage change in a detection result of the terminal voltage when the terminal voltage is varied by the voltage variation unit is less than a predetermined threshold. Management device.
前記電圧変動部は、抵抗を用いて構成され、
前記状態変化発生部は、電流源を用いて構成され、前記電流源から出力された電流を前記電圧検出線に流すことで前記電気的状態変化を発生し、
前記閾値は、前記抵抗の抵抗値および前記電流源が出力する電流の大きさに基づいて決定される電池管理装置。 The battery management device according to claim 4,
The voltage fluctuation unit is configured using a resistor,
The state change generation unit is configured using a current source, and generates the electrical state change by flowing a current output from the current source through the voltage detection line.
The battery management device, wherein the threshold is determined based on a resistance value of the resistor and a magnitude of a current output from the current source.
前記電圧検出部は、前記端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第1の記憶部および第2の記憶部を有する電池管理装置。 The battery management device according to claim 1 or 2,
The voltage detection unit includes a first storage unit and a second storage unit for storing the detection results of the terminal voltage, respectively.
前記電圧検出部は、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記端子電圧を前記第1の記憶部に記憶し、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生していないときの前記端子電圧を前記第2の記憶部に記憶し、
前記診断部は、前記第1の記憶部と前記第2の記憶部にそれぞれ記憶された前記端子電圧を前記電圧検出部から読み込み、読み込んだ前記端子電圧に基づいて前記電圧検出部を診断する電池管理装置。 The battery management device according to claim 6,
The voltage detection unit stores the terminal voltage when the state change generation unit generates the electrical state change in the first storage unit, and the state change generation unit generates the electrical state change. Storing the terminal voltage when not in the second storage unit;
The diagnosis unit reads the terminal voltage stored in the first storage unit and the second storage unit from the voltage detection unit, and diagnoses the voltage detection unit based on the read terminal voltage Management device.
前記電圧変動部は、抵抗を用いて構成され、
前記状態変化発生部は、前記抵抗の両端にそれぞれ配置された電流源を用いて構成され、前記電流源から出力された電流を前記電圧検出線に流すことで前記電気的状態変化を発生する電池管理装置。 The battery management device according to claim 1,
The voltage fluctuation unit is configured using a resistor,
The state change generation unit is configured using current sources respectively disposed at both ends of the resistor, and a battery that generates the electrical state change by flowing a current output from the current source through the voltage detection line. Management device.
前記電圧検出線に電気的に接続されたフィルタ回路と、
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備え、
前記電圧検出部は、前記端子電圧の検出結果をそれぞれ格納するための第1の記憶部および第2の記憶部を有する電池管理装置。 A voltage detection unit that is electrically connected to both electrodes of each of the plurality of battery cells via a voltage detection line and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells;
A filter circuit electrically connected to the voltage detection line;
A state change generator for generating an electrical state change with respect to the voltage detection line;
A diagnosis unit that diagnoses the voltage detection unit based on a detection result of the terminal voltage by the voltage detection unit when the state change generation unit generates the electrical state change;
The voltage detection unit includes a first storage unit and a second storage unit for storing the detection results of the terminal voltage, respectively.
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記フィルタ回路と前記電圧検出部との間で前記電圧検出線と電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、を備える電池監視回路。 A voltage detection unit that is electrically connected to both electrodes of each of the plurality of battery cells via a voltage detection line to which a filter circuit is connected, and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells;
A state change generator for generating an electrical state change with respect to the voltage detection line;
A voltage fluctuation unit that is electrically connected to the voltage detection line between the filter circuit and the voltage detection unit, and fluctuates the terminal voltage in response to the electrical state change generated by the state change generation unit; A battery monitoring circuit comprising:
前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を用いて、前記電池管理装置を搭載した車両を走行させるための走行用モータの駆動制御を行う走行用インバータと、
前記走行用インバータを制御する車両制御装置と、を備え、
前記電池管理装置は、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つまたは前記電圧検出部が異常と診断した場合に、当該異常に関する異常情報を前記車両制御装置に出力し、 前記車両制御装置は、前記異常情報に基づいて、前記組電池からの電力供給を制限するための制御を前記走行用インバータに対して行い、
前記車両制御装置は、前記制御において、前記複数の電池セルのいずれか少なくとも一つが異常である場合と比べて、前記電圧検出部が異常である場合には、前記組電池からの電力供給に対する制限を緩和する制御システム。 The battery management device according to claim 1;
A traveling inverter that performs drive control of a traveling motor for traveling a vehicle on which the battery management device is mounted, using electric power supplied from an assembled battery composed of the plurality of battery cells;
A vehicle control device for controlling the traveling inverter,
When at least one of the plurality of battery cells or the voltage detection unit diagnoses an abnormality, the battery management device outputs abnormality information related to the abnormality to the vehicle control device, and the vehicle control device is Based on the abnormality information, control for limiting power supply from the assembled battery is performed on the traveling inverter,
In the control, the vehicle control device restricts power supply from the assembled battery when the voltage detection unit is abnormal as compared to when at least one of the plurality of battery cells is abnormal. To alleviate the control system.
前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズに関するノイズ情報を前記電池管理装置に出力し、
前記電池管理装置は、前記ノイズ情報に基づいて、前記診断部による前記電圧検出部の診断および/または前記電圧検出部による前記端子電圧の検出を無効化する制御システム。 The battery management device according to claim 1;
A control device for controlling a device that uses power supplied from an assembled battery composed of the plurality of battery cells,
The control device outputs noise information relating to noise output from the device to the assembled battery, to the battery management device,
The said battery management apparatus is a control system which invalidates the detection of the said voltage detection part by the said diagnostic part, and / or the detection of the said terminal voltage by the said voltage detection part based on the said noise information.
前記複数の電池セルで構成された組電池から供給される電力を利用する機器の制御を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記機器から前記組電池に出力されるノイズを推定し、その推定結果に基づいて、前記電池管理装置から出力される前記電圧検出部の診断結果および/または前記端子電圧の検出結果を無効化する制御システム。 The battery management device according to claim 1;
A control device for controlling a device that uses power supplied from an assembled battery composed of the plurality of battery cells,
The control device estimates noise output from the device to the assembled battery and, based on the estimation result, detects the diagnosis result of the voltage detection unit and / or the terminal voltage output from the battery management device. A control system that invalidates the results.
前記電圧検出線に対する電気的状態変化を発生する状態変化発生部と、
前記電池セルと前記電圧検出部との間で電気的に接続され、前記状態変化発生部が発生した前記電気的状態変化を受けて前記端子電圧を変動させる電圧変動部と、
前記電圧変動部により前記端子電圧を変動させたときの前記電圧検出部による前記端子電圧の検出結果に基づいて、前記電圧検出部を診断する診断部と、を備え、
前記電圧検出部は、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生したときの前記端子電圧を保持する前記第1の記憶部と、前記状態変化発生部が前記電気的状態変化を発生していないときの前記端子電圧を保持する前記第2の記憶部を有する電池管理装置。 A voltage detection unit that is electrically connected to each electrode of each of the plurality of battery cells via a voltage detection line and detects a terminal voltage of each of the plurality of battery cells;
A state change generator for generating an electrical state change with respect to the voltage detection line;
A voltage fluctuation unit that is electrically connected between the battery cell and the voltage detection unit, and fluctuates the terminal voltage in response to the electrical state change generated by the state change generation unit;
A diagnostic unit for diagnosing the voltage detection unit based on a detection result of the terminal voltage by the voltage detection unit when the terminal voltage is varied by the voltage variation unit;
The voltage detection unit includes the first storage unit that holds the terminal voltage when the state change generation unit generates the electrical state change, and the state change generation unit generates the electrical state change. A battery management device having the second storage unit for holding the terminal voltage when the terminal is not connected.
前記電圧変動部はマルチプレクサであることを特徴とする電池管理装置。 The battery management device according to claim 14, wherein
The battery management apparatus, wherein the voltage fluctuation unit is a multiplexer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168452A JP6464059B2 (en) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | Battery management device, battery monitoring circuit, control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015168452A JP6464059B2 (en) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | Battery management device, battery monitoring circuit, control system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017044619A true JP2017044619A (en) | 2017-03-02 |
JP6464059B2 JP6464059B2 (en) | 2019-02-06 |
Family
ID=58211735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015168452A Active JP6464059B2 (en) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | Battery management device, battery monitoring circuit, control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6464059B2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000135000A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Toyota Motor Corp | Motor controller |
JP2000357541A (en) * | 1999-06-14 | 2000-12-26 | Toyota Motor Corp | Battery management device |
JP2008043188A (en) * | 2006-07-12 | 2008-02-21 | Nissan Motor Co Ltd | Input/output electric power control device and method for secondary battery |
JP2010249793A (en) * | 2009-02-27 | 2010-11-04 | Hitachi Ltd | Battery monitoring system and method of diagnosing the same |
JP2012172992A (en) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Honda Motor Co Ltd | Power storage device, disconnection detector, vehicle and disconnection detecting method |
JP2014163921A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-08 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | Charging/discharging test system and control device |
US20140266050A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Atieva, Inc. | Balance resistor and low pass filter |
JP2014219277A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 株式会社デンソー | Battery pack system |
JP2015112007A (en) * | 2011-05-31 | 2015-06-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery-system monitoring device |
-
2015
- 2015-08-28 JP JP2015168452A patent/JP6464059B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000135000A (en) * | 1998-10-22 | 2000-05-12 | Toyota Motor Corp | Motor controller |
JP2000357541A (en) * | 1999-06-14 | 2000-12-26 | Toyota Motor Corp | Battery management device |
JP2008043188A (en) * | 2006-07-12 | 2008-02-21 | Nissan Motor Co Ltd | Input/output electric power control device and method for secondary battery |
JP2010249793A (en) * | 2009-02-27 | 2010-11-04 | Hitachi Ltd | Battery monitoring system and method of diagnosing the same |
JP2012172992A (en) * | 2011-02-17 | 2012-09-10 | Honda Motor Co Ltd | Power storage device, disconnection detector, vehicle and disconnection detecting method |
JP2015112007A (en) * | 2011-05-31 | 2015-06-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Battery-system monitoring device |
JP2014163921A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-08 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | Charging/discharging test system and control device |
US20140266050A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Atieva, Inc. | Balance resistor and low pass filter |
JP2014219277A (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-20 | 株式会社デンソー | Battery pack system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6464059B2 (en) | 2019-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6594952B2 (en) | Battery management device, battery monitoring circuit, control system | |
JP6652960B2 (en) | Battery management device, battery monitoring circuit, control system | |
CN110018349B (en) | Ground fault detection device | |
KR102270233B1 (en) | Method and apparatus for diagnosing fault of negative contactor of battery pack | |
KR101637768B1 (en) | Method for Diagnosing Leakage of Electric Parts and Servicing Guide of Driving State for Vehicle in Battery Management System | |
JP6023312B2 (en) | Battery system monitoring device | |
JP2012242330A (en) | Electric leakage detection device | |
JP2019506824A (en) | Distributed energy storage with diagnostic function | |
JPWO2013175605A1 (en) | Battery control device | |
US9632125B2 (en) | Harness anomaly detection systems and methods | |
JP6901989B2 (en) | Battery monitoring device, battery monitoring system, and battery monitoring method | |
US10393823B2 (en) | Battery system monitoring apparatus | |
CN109795368B (en) | Power supply control system and power supply control method | |
JP5423766B2 (en) | Ground fault detection device | |
WO2017068874A1 (en) | On-vehicle power source device | |
JP7064392B2 (en) | Battery monitoring device, battery monitoring system, and battery monitoring method | |
JP6464059B2 (en) | Battery management device, battery monitoring circuit, control system | |
JP6836411B2 (en) | Ground fault detector, power supply system | |
WO2015022731A1 (en) | Battery monitoring apparatus, battery system, and vehicle control system | |
JP2014149276A (en) | Electrical leak detection device | |
KR20210051539A (en) | Apparatus for diagnosing isolation of battery | |
JP6536812B2 (en) | Power converter | |
JP5615335B2 (en) | Earth leakage detector | |
CN113270649B (en) | Battery control device, battery control method, storage medium, and vehicle | |
JP5582116B2 (en) | Electronic control unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170119 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170125 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170828 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180614 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180619 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20180807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181113 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190107 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6464059 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |