JP2019083681A5

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Publication number: JP2019083681A5
Application number: JP2018203164A
Authority: JP
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2038-10-29

Description

制御部１１００は、第1〜第Nバッテリーセル４１００、４２００、４３００のうちの少なくともいずれか一つの電圧および温度が異常と判断される場合、第1送受信モジュール１２００を通じて、第1〜第Nスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００と通信し、第1〜第Nスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００からの電圧情報データと温度情報データの伝送を受ける。制御部１１００は、第1〜第Nスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００の電圧情報データと温度情報データに基づいて、異常なバッテリーセルを見つけることができる。

以上で説明したように、本明細書の実施例は、マスターコントローラ１０００が、複数のスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００と、複数の通信チャネル、例えば、第1通信チャネルと第2通信チャネルを利用して通信する。特に、本明細書の実施例は、第1通信チャネルを電圧情報のデータ、温度情報データ、および制御情報データなどのデジタルデータを送受信するメイン通信チャネルとして活用して、第2通信チャネルをバッテリーセルの安全性に関する情報を指示する指示信号の伝送を受信するためのサブ通信チャネルとして活用する。その結果、本明細書の実施例は、複数のスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００それぞれが、第2通信チャネルとして指示信号を伝送するために、マイクロコントローラ２１１０にコンパレータ２１１４、指示信号出力部２１１５および第2電圧検出部２１２２を追加すればよく、別個のマイクロコントローラを追加する必要がない。すなわち、本明細書の実施例は、複数のスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００それぞれが一つのマイクロコントローラ２１１０だけを含んでいても、マスターコントローラ１０００が、複数のチャネルを通じてバッテリーセルの安全性に関する情報を受けることができる。したがって、本明細書の実施例は、コストの上昇を最小限に抑えるとともに、バッテリー管理システムの安全性を高めることができる。

以上で説明したように、本明細書の実施例は、マスターコントローラ１０００は、複数のスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００と、複数の通信チャネル、例えば、第1通信チャネルと第2通信チャネルを用いて通信する。特に、本明細書の実施例は、第1通信チャネルを電圧情報データ、温度情報データ、および制御情報データなどのデジタルデータを送受信するメイン通信チャネルとして活用して、第2通信チャネルをバッテリーセルの安全性に関する情報を指示する指示信号の伝送を受信するためのサブ通信チャネルとして活用する。その結果、本明細書の実施例は、複数のスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００それぞれが、第2通信チャネルで指示信号を伝送するために、マイクロコントローラ２１１０にコンパレータ２１１４、指示信号出力部２１１５及び第2電圧検出部２１２２を追加すればよく、別個のマイクロコントローラを追加する必要がない。すなわち、本明細書の実施例は、複数のスレーブコントローラ２１００、２２００、２３００それぞれが一つのマイクロコントローラ２１１０だけを含んでいても、マスターコントローラ１０００は、複数のチャネルを通じてバッテリーセルの安全性に関する情報の伝送を受けることができる。したがって、本明細書の実施例は、コストの上昇を最小限に抑えるとともに、バッテリー管理システムの安全性を高めることができる。

Claims

マスターコントローラが第1通信チャネルを通じて第1〜第N（Nは2以上の正の整数）スレーブコントローラと並列に接続され、前記マスターコントローラと、前記第1〜第Nスレーブコントローラのそれぞれは、前記第1通信チャネルを通じて双方向通信する工程、および
前記マスターコントローラが第2通信チャネルを通じて前記第1〜第Nスレーブコントローラとデイジーチェーン方式で直列に接続され、前記マスターコントローラが前記第2通信チャネルを通じて前記第1〜第Nスレーブコントローラを経て指示信号の送信を受ける工程を含む通信方法。
前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程は、
前記マスターコントローラが前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラに第1指示信号を送信する工程と、
前記第1スレーブコントローラが、第1バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第1バッテリーセルの異常有無を判断する工程と、
前記第1スレーブコントローラは、前記第1バッテリーセルが異常と判断された場合には、前記第2通信チャネルを通じて前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号と異なる第2指示信号を送信する工程、および
前記第1スレーブコントローラは、前記第1バッテリーセルが正常と判断された場合には、前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の通信方法。
前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程は、
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第1指示信号が入力する場合には、第2バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第2バッテリーセルの異常有無を判断する工程、
前記第2スレーブコントローラは、前記第2バッテリーセルが異常と判断された場合には、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号を送信する工程、および
前記第2スレーブコントローラは、前記第2バッテリーセルが正常と判断された場合には、前記第3スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送する工程を含むことを特徴とする、請求項２に記載の通信方法。
前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程は、
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第2指示信号が入力する場合、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号をそのまま伝送する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の通信方法。
前記マスターコントローラが前記指示信号の送信を受ける工程が、
前記第Nスレーブコントローラが前記第2通信チャネルを通じて前記マスターコントローラに前記第1指示信号または前記第2指示信号を送信する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の通信方法。
前記マスターコントローラが、
前記第2指示信号が入力する場合、前記第1〜第Nバッテリーセルのいずれかが異常と判断する工程、および
前記マスターコントローラは、前記第1通信チャネルを通じて前記第1〜第Nスレーブコントローラのそれぞれと通信し、異常なバッテリーセルを検索する工程をさらに含む、請求項５に記載の通信方法。
バッテリーセルの両端部に接続され、前記バッテリーセルの電圧を検出する第1電圧検出部及び第2電圧検出部、および
前記第1電圧検出部からの第1検出電圧をデジタルデータである電圧情報データに変換して、第1通信チャネルに出力し、前記第2電圧検出部からの第2検出電圧に基づいて前記バッテリーセルの過充電または過放電の有無を判断した後、指示信号を第2通信チャネルに出力するマイクロコントローラを含むスレーブコントローラ。
前記マイクロコントローラが、
前記第2検出電圧が第1電圧閾値と第2電圧閾値の間である場合、第1比較信号を出力し、前記第2検出電圧が前記第1電圧閾値以上または前記第2電圧閾値以下である場合、第2比較信号を出力するコンパレータを含むことを特徴とする、請求項７に記載のスレーブコントローラ。
前記マイクロコントローラが、
前記バッテリーセルの検出温度をデジタルデータである温度情報データに変換して前記第1通信チャネルに出力し、前記検出温度に基づいて前記バッテリーセルの過熱有無を判断した後、前記指示信号を前記第2通信チャネルに出力することを特徴とする、請求項８に記載のスレーブコントローラ。
前記コンパレータが、
前記検出温度が第1温度閾値と第2温度閾値の間である場合、第1比較信号を出力し、前記検出温度が前記第1温度閾値以上または前記第2温度閾値以下である場合、第2比較信号を出力することを特徴とする、請求項９に記載のスレーブコントローラ。
前記マイクロコントローラが、
前記第2通信チャネルを通じて第1指示信号が入力し、前記コンパレータから前記第1比較信号が入力する場合、前記第2通信チャネルで前記第1指示信号をそのまま出力し、前記第2通信チャネルを通じて前記第1指示信号が入力し、前記コンパレータから前記第2比較信号が入力する場合、前記第2通信チャネルで第2指示信号を出力し、前記第2通信チャネルを通じて前記第2指示信号が入力する場合、前記第2通信チャネルで前記第2指示信号をそのまま出力する指示信号出力部を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のスレーブコントローラ。
前記マイクロコントローラが、
前記第1検出電圧をデジタルデータである前記電圧情報データに変換し、前記検出温度をデジタルデータである前記温度情報データに変換するアナログデジタルコンバータ、
前記電圧情報データと前記温度情報データを前記第1通信チャネルに適した通信パケットに変換して前記第1通信チャネルに送信する通信モジュール、および
前記アナログデジタルコンバータからの前記電圧情報データと前記温度情報データを前記通信モジュールに出力する中央処理部をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のスレーブコントローラ。
前記第1電圧検出部の複数の信号ラインを利用して、差動信号の形態で前記第1検出電圧を前記アナログデジタルコンバータに送信し、
前記第2電圧検出部は、1つの信号ラインを利用して、前記第2検出電圧を前記コンパレータに伝送することを特徴とする、請求項１２記載のスレーブコントローラ。
第1〜第N（Nは2以上の正の整数）のバッテリーセル、
前記第1〜第Nバッテリーセルにそれぞれ接続した第1〜第Nスレーブコントローラ、および
第1通信チャネルを通じ前記第1〜第Nスレーブコントローラと並列に接続し、第2通信チャネルを通じて前記第1〜第Nスレーブコントローラとデイジーチェーン方式で直列に接続するマスターコントローラを含むバッテリー管理システム。
前記マスターコントローラと、前記第1〜第Nスレーブコントローラのそれぞれは、前記第1通信チャネルを通じ双方向通信し、
前記マスターコントローラは、前記第2通信チャネルを通じて前記第1〜第Nスレーブコントローラを経て指示信号の送信を受けることを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリー管理システム。
前記第1〜第Nスレーブコントローラが、スレーブコントローラグループと定義され、
前記第1通信チャネルは、前記マスターコントローラと前記スレーブコントローラグループの間に配置されたバスラインを含み、
前記マスターコントローラと、前記第1〜第Nスレーブコントローラのそれぞれは、前記バスラインを通じて通信することを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリー管理システム。
前記マスターコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラに第1指示信号を送信し、前記第1スレーブコントローラは、第1バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第1バッテリーセルの異常有無を判断し、前記第1バッテリーセルが異常と判断された場合、前記第2通信チャネルを通じて前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号と異なる第2指示信号を送信し、前記第1バッテリーセルが正常と判断された場合、前記第2スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送することを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリー管理システム。
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第1指示信号が入力する場合には、第2バッテリーセルの検出電圧または検出温度に基づいて前記第2バッテリーセルの異常有無を判断し、前記第2バッテリーセルが異常と判断された場合、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号を送信し、前記第2バッテリーセルが正常と判断される場合には、前記第3スレーブコントローラに前記第1指示信号をそのまま伝送することを特徴とする、請求項１７に記載のバッテリー管理システム。
前記第2スレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記第1スレーブコントローラから前記第2指示信号が入力する場合には、前記第2通信チャネルを通じて前記第3スレーブコントローラに前記第2指示信号をそのまま伝送することを特徴とする、請求項１８に記載のバッテリー管理システム。
前記第Nスレーブコントローラが、前記第2通信チャネルを通じて前記マスターコントローラに前記第1指示信号または前記第2指示信号を送信することを特徴とする、請求項１９に記載のバッテリー管理システム。
前記第1〜第Nスレーブコントローラのそれぞれが、請求項７〜請求項１３項のいずれか一項によるスレーブコントローラであることを特徴とする、請求項１４に記載のバッテリー管理システム。