JP2021197800A - 車載用電池制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イグニッションスイッチのＯＦＦ状態において電池の異常を検出する。【解決手段】電池の電圧を監視する電圧監視回路と、該電圧監視回路から所定の通信回線を介して取得する電池情報に基づいて電池の異常を報知する制御回路とを備え、イグニッションスイッチがＯＮ状態になると電圧監視回路及び制御回路が起動する車載用電池制御装置において、少なくともイグニッションスイッチのＯＦＦ状態において電池の状態を検出する状態検出回路を備え、制御回路は、状態検出回路の検出結果に基づいて起動して電池の異常を報知する。【選択図】図１

Description

本発明は、車載用電池制御装置に関する。

下記特許文献１には、二次電池装置が開示されている。この二次電池装置は、その図１に示されているように、車両に搭載される装置であり、複数の組電池モジュール、電池管理装置（ＢＭＵ）及びＥＣＵ（上位制御装置）等を備えている。上記電池管理装置は、その段落００９１及び図１４に記載されているように、イグニッションスイッチ検出信号Ｂ１１が得られると、セル電圧データのチェック及びアラート信号が正しく得られているかどうかのチェックを行った後にチェック結果を出力し、複数の組電池モジュールが正常動作している場合は全体動作許可信号をＥＣＵに出力し、いずれかの組電池モジュールが異常動作している場合にはシャットダウン信号を出力する。そして、ＥＣＵは、上記全体動作許可信号を受け取ると、車両運転のための操作信号を受け付けるようになる。

特開２０１１−７６９４７号公報

ところで、上述した背景技術は、イグニッションスイッチがＯＮ（オン）に切り替わった後に組電池モジュールの動作チェックを行うものであり、イグニッションスイッチのＯＦＦ時には組電池モジュールの異常を検出することができない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、イグニッションスイッチのＯＦＦ状態において電池の異常を検出することが可能な車載用電池制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、車載用電池制御装置に係る第１の解決手段として、電池の電圧を監視する電圧監視回路と、該電圧監視回路から所定の通信回線を介して取得する電池情報に基づいて前記電池の異常を報知する制御回路とを備え、イグニッションスイッチがＯＮ状態になると前記電圧監視回路及び前記制御回路が起動する車載用電池制御回路において、前記イグニッションスイッチのＯＦＦ状態において前記電池の状態を検出する状態検出回路を備え、前記制御回路は、前記状態検出回路の検出結果に基づいて起動して前記電池の異常を報知する、という手段を採用する。

本発明では、車載用電池制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記状態検出回路は、前記電池について検出された所定の物理量を所定のしきい値と比較することにより前記異常の発生を判定し、前記制御回路は、前記状態検出回路の判定結果に基づいて前記異常を報知する、という手段を採用する。

本発明では、車載用電池制御装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記電圧監視回路は、前記制御回路の非起動状態において非起動状態にあり、前記電圧監視回路は、前記状態検出回路が前記異常の発生を判定すると、当該判定結果に基づいて先に起動し、前記制御回路は、前記電圧監視回路の起動に基づいて起動することにより前記異常を報知する、という手段を採用する。

本発明では、車載用電池制御装置に係る第４の解決手段として、上記第３の解決手段において、前記電池は、複数の電池セルを備える複数の電池モジュールからなり、前記電圧監視回路は、前記電池モジュール毎に設けられ、前記制御回路は、起動した前記電圧監視回路から取得した前記電池情報に基づいて異常な前記電池モジュールあるいは／及び異常な前記電池セルを特定する、という手段を採用する。

本発明では、車載用電池制御装置に係る第５の解決手段として、上記第２〜第４のいずれかの解決手段において、前記状態検出回路は、前記電池の短絡を判定する電池短絡判定回路及び／または前記電池の過昇温を判定する電池過昇温判定回路である、という手段を採用する。

本発明では、車載用電池制御装置に係る第６の解決手段として、上記第１〜第５のいずれかの解決手段において、前記電圧監視回路は、前記電池を保護する保護機能を備え、前記制御回路は、前記電圧監視回路に前記電池の保護を指示する、という手段を採用する。

本発明によれば、イグニッションスイッチのＯＦＦ状態において電池の異常を検出することが可能である。

本発明の一実施形態に係る車載用電池制御装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における電圧監視回路の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態における制御回路の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車載用電池制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態における状態検出回路の動作を示す模式図である。 本発明の一実施形態の第１変形例に係る車載用電池制御装置のブロック図である。 本発明の一実施形態の第２変形例に係る車載用電池制御装置のブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る車載用電池制御装置Ａは、図１に示すようにｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ、通信回線Ｔ、絶縁回路Ｚ及び制御回路Ｃを備える。この車載用電池制御装置Ａは、電気自動車やハイブリッド自動車等、モータを走行動力源とする車両に搭載されるものであり、制御対象がリチウムイオン電池等の組電池Ｂである。なお、本実施形態における「ｎ」は自然数である。

組電池Ｂから先に説明すると、当該組電池Ｂは、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎが直列接続されたものであり、例えば数百ボルトの出力電圧を有する。図示しないが、この組電池Ｂは、走行駆動用の電力変換回路に直流電力を供給する。この直流電力は、電力変換回路によってモータを駆動するための交流電力に変換される。

ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎは、各々に複数の電池セルが直列あるいは／及び並列に接続されたものである。このような電池モジュールＭ１〜Ｍｎは、各々に所定電圧（モジュール電圧）の直流電力を出力する。なお、各電池モジュールＭ１〜Ｍｎは、本発明の電池に相当するものである。

ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎは、このようなｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎに対応して設けられており、各々の電池モジュールＭ１〜Ｍｎにおける各々の電池セルの電圧をセル電圧として検出かつ監視する電子回路である。各電池セルのセル電圧は、組電池Ｂの状態を示す物理量であり、本発明の電池情報に相当する。これら電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎは、各々のセル電圧（電池情報）を所定の通信回線Ｔを介して制御回路Ｃに送信する。

このようなｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎは、全て同一に構成されているので、以下では代表として、電圧監視回路Ｄ１（第１電圧監視回路）の詳細構成を図２を参照して説明する。

なお、上述した各電池モジュールＭ１〜Ｍｎには、複数の電池セルに加えて温度センサが設けられている。図２に示す符号Ｑは、電池モジュールＭ１に設けられた温度センサであり、電池モジュールＭ１の温度（モジュール温度）を検出する。この温度センサＱは、モジュール温度を示す検出電圧を電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎに出力する。また、図２では、電池モジュールＭ１が６個の電池セルから構成されているように示しているが、これはあくまで一例である。

電圧監視回路Ｄ１は、図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器１、第１電源回路２、電圧評価回路３、温度評価回路４、ＯＲ回路５、第１起動回路６、第１通信回路７及び第２起動回路８を備えている。この電圧監視回路Ｄ１には、固有の識別番号が予め付与され、内部の不揮発性メモリ（図示略）に保存されている。

Ａ／Ｄ変換器１は、第１電源回路２から給電される電源によって作動する電子回路であり、電池モジュールＭ１を構成する各々の電池セルのセル電圧を検出する。すなわち、Ａ／Ｄ変換器１は、各電池セルの電極電圧を入力とし、各電池セルの電極電圧の差分であるセル電圧（アナログ信号）を所定分解能（所定ビット数）のセル電圧データ（デジタル信号）に変換する。

このようなＡ／Ｄ変換器１は、第１通信回路７から入力される制御回路Ｃの送信要求（制御指令）に対して、電池モジュールＭ１を構成する各々の電池セルに関するセル電圧データを電池情報として第１通信回路７に出力する。なお、Ａ／Ｄ変換器１は、第１電源回路２の電源によって作動するので、第１電源回路２が非起動状態のとき動作停止状態となる。

また、このＡ／Ｄ変換器１は、各電池セルのセル電圧を検出する機能に加えて、電池モジュールＭ１あるいは各電池セルを保護する機能（保護機能）をも備える。すなわち、Ａ／Ｄ変換器１は、異常を発生したモジュールＭ１あるいは電池セルを組電池Ｂから切り離すことによって、モジュールＭ１あるいは組電池Ｂを保護する。このようなモジュールＭ１あるいは組電池Ｂの保護は、例えば電池セルのマイナス端子とプラス端子とを強制的に短絡させることによって実現される。

ここで、電圧監視回路Ｄ１におけるＡ／Ｄ変換器１は機能として備えていないが、通信回線Ｔを用いたｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎ及び制御回路Ｃの相互有線通信において、電圧監視回路Ｄ１の下流側に位置する（ｎ−１）個の電池モジュールＭ２〜Ｍｎは、通信の中継機能を有するＡ／Ｄ変換器１を備えている、例えば、電池モジュールＭ２のＡ／Ｄ変換器１は、電圧監視回路Ｄ１と制御回路Ｃとの通信を中継する機能を備える。

第１電源回路２は、第１起動回路６から入力される第１起動信号あるいは第２起動回路８から入力される第１起動信号に基づいてＡ／Ｄ変換器１に電源を供給する電子回路である。この第１電源回路２は、図示するように、相互に直列接続された複数の電池セルのうち最上位電圧側に位置する電池セルのプラス電極電圧を用いて直流電力を生成し、当該直流電力をＡ／Ｄ変換器１に電源として供給する。

電圧評価回路３は、電池モジュールＭ１の電圧異常を評価する評価回路であり、電池モジュールＭ１の電池セル毎に設けられた評価器の集合体である。この電圧評価回路３は、Ａ／Ｄ変換器１と同様に各電池セルの電極電圧を入力とし、各電池セルのセル電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較することにより、電池モジュールＭ１のモジュール電圧の健全性を評価する。

このような電圧評価回路３は、ある電池セルのセル電圧がしきい値電圧Ｖthを下回ると、電池モジュールＭ１を異常モジュールと判定する。このようなセル電圧の異常つまり正常なセル電圧に対する極端な低下現象は、例えば電池モジュールＭ１を構成する各電セルの電極が短絡した場合に発生し得る。すなわち、電圧評価回路３は、電池モジュールＭ１（電池）の短絡を判定する電池短絡判定回路として機能する。

温度評価回路４は、電池モジュールＭ１の温度異常を評価する評価回路である。この温度評価回路４は、温度センサＱの検出信号を入力としており、温度センサＱの検出電圧を所定のしきい値温度Ｔthと比較することにより電池モジュールＭ１のモジュール温度の健全性を評価する。

このような温度評価回路４は、モジュール温度がしきい値温度Ｔthを上回ると、つまり電池モジュールＭ１が過剰な高温に到達すると、電池モジュールＭ１を異常モジュールと判定する。すなわち、この温度評価回路４は、電池モジュールＭ１（電池）の過昇温を判定する電池過昇温判定回路として機能する。

ＯＲ回路５は、電圧評価回路３の出力信号と温度評価回路４の出力信号との論理和を取る論理回路である。このＯＲ回路５は、電圧評価回路３が電池モジュールＭ１を異常モジュールと判定した場合あるいは温度評価回路４が電池モジュールＭ１を異常モジュールと判定した場合に第１起動回路６に作動指示信号を出力する。

第１起動回路６は、上記作動指示信号に基づいて第１起動信号を生成する電子回路である。この第１起動回路６は、例えば電圧変換回路あるいは電力変換回路であり、作動指示信号を第１電源回路２を起動させ得る電圧あるいは電力の第１起動信号に変換する。なお、この第１起動回路６は、作動指示信号が第１電源回路２を起動させ得る電圧あるいは電力を有する場合には省略することができる。

ここで、上述した電圧評価回路３及び温度評価回路４は、電池モジュールＭ１の状態を検出する状態検出回路を構成している。すなわち、本実施形態における状態検出回路は、電池モジュールＭ１（電池）の状態を示す各種の物理量のうち、電池電圧と電池温度とを検出するものである。

このような状態検出回路（電圧評価回路３及び温度評価回路４）、ＯＲ回路５及び第１起動回路６は、電池モジュールＭ１の動作状態及び後述するイグニッションスイッチＰ（図３参照）の設定状態に関わりなく電源が常に供給されている常時通電回路である。この常時通電回路には、例えば電池モジュールＭ１の出力に基づいて生成された電源が供給される。

すなわち、本実施形態における状態検出回路は、イグニッションスイッチＰがＯＦＦ状態に設定されている場合であっても、電池モジュールＭ１（電池）の動作状態を検出し得るものである。なお、上記常時通電回路には、電力消費が極力小さくなるように省電力回路として構成されている。

第１通信回路７は、通信回線Ｔとの間で信号の授受を行う電子回路である。この第１通信回路７は、通信回線Ｔを介して制御回路Ｃから制御指令を受信し、当該制御指令をＡ／Ｄ変換器１及び第２起動回路８に出力する。また、この第１通信回路７は、Ａ／Ｄ変換器１から入力される各電池セルのセル電圧データに電圧監視回路Ｄ１の識別番号を付加することにより送信パケットを生成し、当該送信パケットを通信回線Ｔを介して制御回路Ｃ宛に送信する。

第２起動回路８は、制御回路Ｃの制御指令に基づいて第２起動信号を生成する電子回路である。すなわち、この第２起動回路８は、第１通信回路７から入力される制御指令について、電圧監視回路Ｄ１の起動を指示する起動指令が含まれているか否かを判断し、起動指令が含まれている場合に第２起動信号を生成して第１電源回路２に出力する。

ここで、上記第１通信回路７及び第２起動回路８は、Ａ／Ｄ変換器１と同様に第１電源回路２から給電される電源によって作動する。すなわち、第１通信回路７及び第２起動回路８は、第１電源回路２が非起動状態の場合、Ａ／Ｄ変換器１と同様に動作停止状態となる。

通信回線Ｔは、デイジーチェーンの接続形式でｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃを通信可能に相互接続する。すなわち、この通信回線Ｔは、親機である制御回路Ｃに対して子機であるｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎを数珠つなぎで接続する。より具体的には、通信回線Ｔは、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃを電圧監視回路Ｄ１→電圧監視回路Ｄ２→電圧監視回路Ｄ３→（中略）→電圧監視回路Ｄｎ→制御回路Ｃの順で相互接続する。

また、この通信回線Ｔは、親機とｎ個の子機との間を一対の電線で接続する。この一対の電線のうち、一方の電線は親機から子機に向かう下り信号を伝送する信号線であり、他方の電線は子機から親機に向かう上り信号を伝送する信号線である。このような通信回線Ｔは、例えば制御回路Ｃの送信要求を下り信号として伝送し、当該送信要求に対して上記電池情報を上り信号として伝送する。

絶縁回路Ｚは、このような通信回線Ｔにおいて電圧監視回路Ｄｎと制御回路Ｃとの間に設けられている。この絶縁回路Ｚは、電気的なアイソレーションを取るための回路であり、例えばフォトカプラやパルストランスである。このような絶縁回路Ｚは、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎと制御回路Ｃとの間の電気的な干渉を抑制する。

制御回路Ｃは、図３に示すように、イグニッションスイッチＰがＯＮ状態となってバッテリＲから電源が供給されることによって起動する電子回路であり、通信回線Ｔを介してｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎを制御する。詳細は後述するが、この制御回路Ｃは、イグニッションスイッチＰのＯＮの他に、上述した状態検出回路の検出結果（判定結果）に基づいてｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎの何れかから受信した異常発生信号に基づいて起動する。

なお、バッテリＲは、本実施形態に係る車載用電池制御装置Ａの上位制御装置である車両制御装置（ＥＣＵ）等、車両の各部に電源を供給する二次電池（車両電池）である。イグニッションスイッチＰは、運転手が操作する車両のメインスイッチである。

この制御回路Ｃは、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎの何れかから受信した異常発生信号あるいは電池情報に基づいて、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎ（電池）の何れかの異常を報知する。すなわち、この制御回路Ｃは、イグニッションスイッチＰがＯＮ状態に設定されて起動すると、通信回線Ｔを介してｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎに送信要求（制御指令）を送信する。

制御回路Ｃは、この送信要求の送信に基づいてｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの電池情報を取得し、当該電池情報に基づいてｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎ（電池）の何れかの異常を報知する。一方、制御回路Ｃは、異常発生信号に基づいて起動した場合、当該異常発生信号に基づいてｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎ（電池）の何れかの異常を報知する。

このような制御回路Ｃは、図３に示すように第２通信回路１０、マイコン１１、第２電源回路１２、第３起動回路１３及び電子スイッチ１４を備えている。第２通信回路１０は、通信回線Ｔを介してマイコン１１の制御指令をｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎに送信すると共にｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの電池情報あるいは異常発生信号を受信してマイコン１１、第３起動回路１３及び電子スイッチ１４に出力する。

マイコン１１は、第３起動回路１３から入力される第３起動信号に基づいて起動し、第２電源回路１２から給電さる電源に基づいて作動する電子回路である。このマイコン１１は、予め記憶した制御プログラムを実行することにより、制御指令を生成すると共に電池情報あるいは異常発生信号に基づいて報知信号を生成する。このマイコン１１は、上記制御指令を第２通信回路１０に出力し、上記報知信号を上位制御装置（ＥＣＵ）に出力する。

第２電源回路１２は、イグニッションスイッチＰを介してバッテリＲから給電される電源をマイコン１１に供給する電子回路である。すなわち、この第２電源回路１２は、バッテリＲの出力電圧（バッテリ電圧）をマイコン１１の電源電圧に変換する電力変換回路である。

第３起動回路１３は、上記異常発生信号あるいはイグニッションスイッチＰの状態信号に基づいて第３起動信号を生成する。すなわち、この第３起動回路１３は、第２通信回路１０から異常発生信号が入力されると第３起動信号を生成し、またイグニッションスイッチＰがＯＦＦ状態になったことを示す状態信号が入力されると第３起動信号を生成する。

電子スイッチ１４は、上記異常発生信号によって開閉が制御される開閉スイッチであり、図示するようにイグニッションスイッチＰに並列接続されている。この電子スイッチ１４は、異常発生信号に基づいてバッテリＲのプラス端子を第２電源回路１２の入力端に迂回接続する。

ここで、制御回路Ｃを構成する各構成要素のうち、第２通信回路１０及び第３起動回路１３は常時通電回路である。すなわち、第２通信回路１０及び第３起動回路１３は、第２電源回路１２の起動状態／非起動状態に依存することなく電源が常時給電されている。これに対して、マイコン１１は、第２電源回路１２から電源が給電されるので、第２電源回路１２が起動状態にないと作動しない。

また、詳細については後述するが、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃは、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの何れかに異常が発生した場合（異常状態）に起動する。また、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃは、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの何れかに異常が発生していない場合（通常状態）では、イグニッションスイッチＰがＯＮ状態になると起動する。

すなわち、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃは、異常状態及びイグニッションスイッチＰのＯＮ状態では動作モードがアクティブモードに設定される。また、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃは、通常状態及びイグニッションスイッチＰのＯＦＦ状態では、動作モードがスリープモードに設定される。

ただし、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎを各々構成する各種構成要素のうち、状態検出回路である電圧評価回路３及び温度評価回路４、ＯＲ回路５並びに第１起動回路６は、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの動作状態やイグニッションスイッチＰの設定状態に関わりなく、電源が常時給電された常時通電回路である。

次に、本実施形態に係る車載用電池制御装置Ａの動作について、図４に示すフローチャートに従って詳しく説明する。

最初に、イグニッションスイッチＰがＯＦＦに設定されている場合の動作について説明する。この場合において、状態検出回路には電源が常時給電されているので電圧評価回路３はモジュール電圧の異常を評価することが可能であり、また温度評価回路４は、モジュール温度の異常を評価することが可能である。

すなわち、各電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎにおける電圧評価回路３は、各電池モジュールＭ１〜Ｍｎについて各電池セルのセル電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較することによりモジュール電圧の健全性を評価する。そして、各々の電圧評価回路３は、図５（ａ）に示すように、ある電池セルのセル電圧がしきい値電圧Ｖthを下回ると、電池モジュールＭ１〜Ｍｎに異常が発生したと判定する。

すなわち、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎにおける各々の電圧評価回路３は、自身に対応する電池モジュールＭ１〜Ｍｎを異常モジュールと認定する。そして、各々の電圧評価回路３は、自身に対応する電池モジュールＭ１〜Ｍｎの電圧異常を示す電圧異常判定信号をＯＲ回路５に出力する。

また、各電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎにおける温度評価回路４は、各電池モジュールＭ１〜Ｍｎについて各温度センサＱの検出電圧を所定のしきい値温度Ｔthと比較することにより電池モジュールＭ１のモジュール温度の健全性を評価する。そして、各々の温度評価回路４は、図５（ｂ）に示すように、検出電圧がしきい値温度Ｔthを上回ると、電池モジュールＭ１〜Ｍｎに異常が発生したと判定する。

すなわち、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎにおける各々の温度評価回路４は、自身に対応する電池モジュールＭ１〜Ｍｎを異常モジュールと認定する。そして、各々の温度評価回路４は、自身に対応する電池モジュールＭ１〜Ｍｎの温度異常を示す温度異常判定信号をＯＲ回路５に出力する。

そして、ＯＲ回路５は、上記電圧異常判定信号と温度異常判定信号との論理和を取ることにより、電池モジュールＭ１〜Ｍｎの電圧異常あるいは電池モジュールＭ１〜Ｍｎの温度異常のときに第１起動回路６に作動指示信号を出力する。この結果、第１起動回路６は、第１起動信号を第１電源回路２に出力する。

すなわち、各々の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎの各状態検出回路が何れかの電池モジュールＭ１〜Ｍｎの異常を検出すると（ステップＳ１）、第１起動回路６から第１電源回路２に第１起動信号が入力され、この結果を第１電源回路２が起動する（ステップＳ２）。この第１電源回路２の起動によって、各々の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎの各Ａ／Ｄ変換器１、第１通信回路７及び第２起動回路８に電源が供給される。

このようにして第１電源回路２が起動することによって、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎは、スリープモードからアクティブモードに完全に移行し、本来有している機能を１００％発揮し得る状態となる。そして、各々の電圧監視回路Ｄ１〜ＤｎのＡ／Ｄ変換器１は、第１起動信号に基づいて起動したこと、つまり電池モジュールＭ１〜Ｍｎの異常発生に基づいて起動したことを第１通信回路７に通知する。この結果、第１通信回路７は、電池モジュールＭ１〜Ｍｎの異常発生を異常発生信号（上り信号）として制御回路Ｃに送信する（ステップＳ３）。

この異常発生信号は、通信回線Ｔを介して制御回路Ｃに伝送され、第２通信回路１０で受信される。第２通信回路１０は、上記異常発生信号をマイコン１１、第３起動回路１３及び電子スイッチ１４に出力する。この状態において、マイコン１１は未だ起動していないが、異常発生信号によって電子スイッチ１４がＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行し、これによってバッテリ電力が第２電源回路１２に入力される。

この結果、第２電源回路１２は、起動してマイコン１１への電源供給を開始する（ステップＳ４）。また、第３起動回路１３は、上記異常発生信号によって第３起動信号をマイコン１１に出力する。この結果、マイコン１１は、第２電源回路１２から電源が給電され、かつ、第３起動回路１３から第３起動信号が入力されるので、動作モードがスリープモードからアクティブモードに移行する。

マイコン１１は、このようにして起動すると、電池情報の送信要求を第２通信回路１０に送信させる。第２通信回路１０は、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ宛に上記送信要求を送信することによってｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎからｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎに関する電池情報を受信する。そして、第２通信回路１０は、これら電池情報をマイコン１１に出力する。

マイコン１１は、第２通信回路１０からｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの電池情報を取得して、各電池モジュールＭ１〜Ｍｎにおける各電池セルのセル電圧を評価することにより、異常モジュールを特定する（ステップＳ５）。すなわち、マイコン１１は、電圧評価回路３と同様に各電池セルのセル電圧を所定のしきい値電圧Ｖthと比較することにより異常モジュールを特定する。

そして、マイコン１１は、このようにして異常モジュールを特定すると、組電池Ｂにおける異常発生を報知する（ステップＳ６）。すなわち、マイコン１１は、異常モジュールを含む報知信号を生成し、当該報知信号を上位制御装置に出力する。

さらに、マイコン１１は、異常モジュールに対応する電圧監視回路（異常電圧監視回路）に対して、異常モジュールの保護指示信号を送信させる。すなわち、第２通信回路１０は、マイコン１１から入力される異常モジュールの保護指令が入力されると、当該保護指令を示す保護指示信号を異常電圧監視回路宛に送信する。例えば、異常モジュールが電池モジュールＭ１であった場合、第２通信回路１０は、電圧監視回路Ｄ１宛に保護指示信号を送信する。

異常電圧監視回路は、このような保護指示信号を受信すると、異常モジュールの保護動作を行う（ステップＳ７）。この保護動作は、例えば異常モジュールを組電池Ｂから切り離す処理である。このような保護動作によって、組電池Ｂの使用を中断するのではなく、出力電圧に若干の低下が発生するものの使用を継続することが可能となる。

本実施形態によれば、少なくともイグニッションスイッチＰのＯＦＦ状態においてｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎ（電池）の状態を検出する状態検出回路を備えるので、イグニッションスイッチＰのＯＦＦ状態においてｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎ（電池）の異常を検出することが可能である。

一方、イグニッションスイッチＰがＯＮ状態に設定されている場合の動作については以下のようになる。この場合には、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃは、全体としてアクティブモードで動作している。制御回路Ｃのマイコン１１は、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎに対して電池情報の送信要求を定期的に送信させることにより、ｎ個の電池モジュールＭ１〜Ｍｎの何れが異常モジュールになったかを定期的に確認する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、状態検出回路がモジュール電圧（電池電圧）あるいは／及びモジュール温度（電池温度）の異常を検出した場合におけるｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ及び制御回路Ｃの起動手順について説明したが、本発明はこれに限定されない。

本発明は、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態であっても電池の異常を検出することを目的とするものであり、この目的を達成するために、少なくともイグニッションスイッチのＯＦＦ状態において電池の状態を検出する状態検出回路を備えるという手段を採用する。したがって、本発明において、電圧監視回路及び制御回路の起動手順は、上記実施形態の手順に従う必要はない。

（２）上記実施形態では、通信回線Ｔの形態がデイジーチェーンの場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば図６に示すように、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１’〜Ｄｎ’及び制御回路Ｃ’を無線通信回線で接続してもよい。この場合、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１’〜Ｄｎ’及び制御回路Ｃ’は、各々にアンテナＥを備えており、当該アンテナＥを用いて電波を通信媒体とした無線通信を行う。そして、制御回路Ｃ’は、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１’〜Ｄｎ’を無線通信と直接行うことにより、異常モジュールの発生を直接取得する。

また、通信回線Ｔの形態としては、図７に示すようなバス通信回線が考えられる。この場合には、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１”〜Ｄｎ”及び制御回路Ｃ”は、通信バスＬに各々接続されており、当該通信バスＬを介して優先通信を行う。そして、制御回路Ｃ”は、ｎ個の電圧監視回路Ｄ１”〜Ｄｎ”と有線通信を直接行うことにより、異常モジュールの発生を直接取得する。

（３）上記実施形態では、電池モジュールＭ１（電池）の状態を示す各種の物理量のうち、モジュール電圧（電池電圧）とモジュール温度（電池温度）とを状態検出回路で検出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、モジュール電圧（電池電圧）あるいはモジュール温度（電池温度）のいずれか一方を検出してもよく、またモジュール電圧（電池電圧）及びモジュール温度（電池温度）以外の物理量を検出してもよい。

（４）上記実施形態では、マイコン１１が起動した後に電池情報の送信要求をｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎ宛に送信することによって電池情報を取得し、この電池情報に基づいて異常モジュールを特定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電池モジュールＭ１〜Ｍｎが制御回路Ｃに送信する異常発生信号に電池情報を付加することにより異常発生信号と電池情報とを同時に制御回路Ｃに提供し、また異常発生信号及び電池情報を同時に受信した第２通信回路１０は、電池情報を一時的に記憶する。

このような変形例では、マイコン１１は、起動後に第２通信回路１０が先に記憶した電池情報に基づいて異常モジュールを特定する。すなわち、このような変形例によれば、マイコン１１の起動後における制御回路Ｃとｎ個の電圧監視回路Ｄ１〜Ｄｎとの通信を省略することができるので、より速やかに異常モジュールを特定することができる。

（５）上記実施形態では、異常を発生した電池モジュールＭ１〜Ｍｎあるいは電池セルを組電池Ｂから切り離すことによって、電池モジュールＭ１〜Ｍｎあるいは組電池Ｂを保護したが、本発明はこれに限定されない。例えばモジュール温度（電池温度）の異常のみを状態検出回路で検出した場合、異常モジュールを冷却することによって正常動作に復帰させ得る。このような場合の保護機能は、異常モジュールを冷却することになる。

（６）上記実施形態では、組電池Ｂを構成する全ての電池モジュールＭ１〜Ｍｎに状態検出回路を設けることにより電池モジュールＭ１〜Ｍｎ毎に異常を検出・評価したが、本発明はこれに限定されない。異常の検出・評価の単位は、電池モジュールＭ１〜Ｍｎ毎ではなく、例えば各電池モジュールＭ１〜Ｍｎを構成する電池セル毎であってもよい。

（７）上記実施形態では、組電池Ｂを制御対象としたが、本発明はこれに限定されない。本発明は様々な形態の電池の制御に適用可能である。また、組電池Ｂは、リチウムイオン電池に限定されず、燃料電池等でも良い。

Ａ 車載用電池制御装置
Ｂ 組電池
Ｃ 制御回路
Ｄ１〜Ｄｎ 電圧監視回路
Ｐ イグニッションスイッチ
Ｑ 温度センサ
Ｒ バッテリ
Ｔ 通信回線
Ｚ 絶縁回路
１ Ａ／Ｄ変換器
２ 第１電源回路
３ 電圧評価回路（状態検出回路）
４ 温度評価回路（状態検出回路）
５ ＯＲ回路
６ 第１起動回路
７ 第１通信回路
８ 第２起動回路
１０ 第２通信回路
１１ マイコン
１２ 第２電源回路
１３ 第３起動回路
１４ 電子スイッチ

Claims (6)

1. 電池の電圧を監視する電圧監視回路と、該電圧監視回路から所定の通信回線を介して取得する電池情報に基づいて前記電池の異常を報知する制御回路とを備え、イグニッションスイッチがＯＮ状態になると前記電圧監視回路及び前記制御回路が起動する車載用電池制御装置において、
   少なくとも前記イグニッションスイッチのＯＦＦ状態において前記電池の状態を検出する状態検出回路を備え、
   前記制御回路は、前記状態検出回路の検出結果に基づいて起動して前記電池の異常を報知することを特徴とする車載用電池制御装置。
2. 前記状態検出回路は、前記電池について検出された所定の物理量を所定のしきい値と比較することにより前記異常の発生を判定し、
   前記制御回路は、前記状態検出回路の判定結果に基づいて前記異常を報知することを特徴とする請求項１に記載の車載用電池制御装置。
3. 前記電圧監視回路は、前記制御回路の非起動状態において非起動状態にあり、
   前記電圧監視回路は、前記状態検出回路が前記異常の発生を判定すると、当該判定結果に基づいて先に起動し、
   前記制御回路は、前記電圧監視回路の起動に基づいて起動することにより、前記異常を報知することを特徴とする請求項２に記載の車載用電池制御装置。
4. 前記電池は、複数の電池セルを備える複数の電池モジュールからなり、
   前記電圧監視回路は、前記電池モジュール毎に設けられ、
   前記制御回路は、起動した前記電圧監視回路から取得した前記電池情報に基づいて異常な前記電池モジュールあるいは／及び異常な前記電池セルを特定することを特徴とする請求項３に記載の車載用電池制御装置。
5. 前記状態検出回路は、前記電池の短絡を判定する電池短絡判定回路及び／または前記電池の過昇温を判定する電池過昇温判定回路であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の車載用電池制御装置。
6. 前記電圧監視回路は、前記電池を保護する保護機能を備え、
   前記制御回路は、前記電圧監視回路に前記電池の保護を指示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載用電池制御装置。
   

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