JP2023141014A - 電源システム - Google Patents

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太志 山根
Hiroshi Yamane
拓也 菊地
Takuya Kikuchi
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Abstract

【課題】電池パックを共通化し、かつ、生産コストの上昇を抑えことが可能となる電源システムを提供する。
【解決手段】電源システムは、終端抵抗が設けられた複数の電池パックと、複数の電池パックのそれぞれに対して通信線による通信制御を行う制御部と、複数の電池パックの中の任意の一つに設けられた終端抵抗を通信線に接続するハーネスと、を備える。例えば、通信線は、複数の電池パックのそれぞれに対応する所定位置に沿うように所定方向に延在され、通信線に接続される終端抵抗は、通信線における所定方向の末端に位置する所定位置に対応する電池パックに設けられた終端抵抗である。
【選択図】図１

Description

本開示は、電源システムに関する。
末端が切断されたままの通信線（ケーブル）に周波数の高い信号が流された場合、切断面から反射した信号と元の信号とが混ざって、信号の読み取りが困難となる現象が生じる。この現象の発生を防止するため、通信線の末端に終端抵抗が接続されることが知られている。
また、複数の電池パック（バッテリーパック）を制御部により制御する電源システムが知られている。
例えば、複数の電池パックと、複数の電池パックのうちの上流端に位置する上流端電池パックの上流側コネクタに接続される制御部と、複数の電池パックにおいて上流側に位置する上流側電池パックの下流側コネクタとその下流側に位置する下流側電池パックの上流側コネクタとを相互に接続する通信線と、複数の電池パックのうちの下流端に位置する下流端電池パックの下流側コネクタに接続される終端抵抗と、を備えた電源システムが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
国際公開第２０１２／１２０７４５号
ところで、部品点数を削減するため、電池パックを共通化することが考えられている。
しかし、終端抵抗を有する電池パックと終端抵抗を有しない電池パックとの間に仕様差が生じるため、電池パックを共通化することが困難となる。また、終端抵抗を有する電池パックと終端抵抗を有しない電池パックとが類似形状部品となるため、生産ライン上で類似形状部品の識別等が必要となり、生産コストが上昇するという問題がある。
本開示の目的は、電池パックを共通化し、かつ、生産コストの上昇を抑えることが可能となる電源システムを提供することである。
上記の目的を達成するため、本開示における電源システムは、
終端抵抗が設けられた複数の電池パックと、
前記複数の電池パックのそれぞれに対して通信線による通信制御を行う制御部と、
前記複数の電池パックの中の任意の一つに設けられた前記終端抵抗を前記通信線に接続するハーネスと、
を備える。
本開示によれば、電池パックを共通化し、かつ、生産コストの上昇を抑えることができる。
本開示の実施の形態に係る電源システムを示すブロック図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本開示の実施の形態に係る電源システム１を示すブロック図である。
図１に示す電源システム１は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載される。
電源システム１は、複数の電池パックＢＰと、電池ＥＣＵ３０と、バス線２（本開示の「通信線」に対応する）と、ハーネス３と、を備えている。なお、図１にｎ個の電池パックＢＰ１，…，ＢＰｎにより構成された組電池を示す。ｎは、二以上の整数である。
［バス線２］
バス線２は、バス線２Ａ，２Ｂ，２Ｃを有する。バス線２Ａは、電池ＥＣＵ３０から複数の電池パックＢＰのそれぞれに対応する所定位置に沿うように所定のＤＲ１方向（例えば、電池パックＢＰの配列方向）に延在する。バス線２Ｂは、電池ＥＣＵ３０から複数の電池パックＢＰのそれぞれに対応する所定位置に沿うように所定のＤＲ１方向に延在する。本実施の形態では、ＤＲ１方向の基端に位置する所定位置に対応するようにＢＰ１が配置されている。ＤＲ１方向の末端に位置する所定位置に対応するようにＢＰｎが配置されている。バス線２Ｃは、ＤＲ２方向に延在する。
［電池パックＢＰ］
複数の電池パックＢＰのそれぞれは、物理的に同じ要素により構成されている。具体的には、電池パックＢＰは、２つのＣＡＮ制御部１０と、２つの終端抵抗２０とを有している。
［ＣＡＮ制御部１０］
ＣＡＮ制御部１０は、電池パックＢＰの電圧のバランス制御、電池パックＢＰ内の電流、電圧、温度のそれぞれの異常監視、電池パックＢＰの充電容量の監視、電池パックＢＰの劣化の監視、電池パックＢＰの充放電電流制御、電池パックＢＰの絶縁抵抗検知、電池パックＢＰ内のリレー駆動などを行う。
［終端抵抗２０］
終端抵抗２０は、バス線２の切断面における信号反射を減衰するものであって、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２とコンデンサＣとを有する。抵抗器Ｒ１の一端子は、ハーネス３によりバス線２のＣＡＮＨ線に接続可能である。抵抗器Ｒ２の一端子は、ハーネス３によってバス線２のＣＡＮＬ線に接続可能である。抵抗器Ｒ１および抵抗器Ｒ２の他端子同士は、互いに接続されている。コンデンサＣの一端子は、抵抗器Ｒ１および抵抗器Ｒ２の他端子同士の接続ポイントに接続されている。コンデンサＣの他端子はグランドされている。
次に、ハーネス３の種類、終端抵抗２０およびバス線２の相互関係について説明する。
［ハーネス３Ａの場合］
まず、電池パックＢＰ１において、ハーネス３Ａ、終端抵抗２０およびバス線２Ａの相互関係について説明する。ハーネス３Ａによって、抵抗器Ｒ１の一端子とバス線２ＡのＣＡＮＨ線とが接続されない。同様に、ハーネス３Ａによって、抵抗器Ｒ２の一端子とバス線２ＡのＣＡＮＬ線とが接続されない。
次に、電池パックＢＰ１において、ハーネス３Ａ、終端抵抗２０およびバス線２Ｂの相互関係について説明する。ハーネス３Ａによって、抵抗器Ｒ１の一端子とバス線２ＢのＣＡＮＨ線とが接続されない。同様に、ハーネス３Ａによって、抵抗器Ｒ２の一端子とバス線２ＢのＣＡＮＬ線とが接続されない。なお、ハーネス３Ａによって、電池パックＢＰ１における一方のＣＡＮ制御部１０とバス線２Ａとが接続される。また、ハーネス３Ａによって、電池パックＢＰ１における他方のＣＡＮ制御部１０とバス線２Ｂとが接続される。
［ハーネス３Ｂの場合］
次に、電池パックＢＰｎにおいて、ハーネス３Ｂ、終端抵抗２０およびバス線２Ａの相互関係について説明する。ハーネス３Ｂによって、抵抗器Ｒ１の一端子とバス線２ＡのＣＡＮＨ線とが接続される。同様に、ハーネス３Ｂによって、抵抗器Ｒ２の一端子とバス線２ＡのＣＡＮＬ線とが接続される。
次に、電池パックＢＰｎにおいて、ハーネス３Ｂ、終端抵抗２０およびバス線２Ｂの相互関係について説明する。ハーネス３Ｂによって、抵抗器Ｒ１の一端子とバス線２ＢのＣＡＮＨ線とが接続される。同様に、ハーネス３Ｂによって、抵抗器Ｒ２の一端子とバス線２ＢのＣＡＮＬ線とが接続される。なお、ハーネス３Ｂによって、電池パックＢＰｎにおける一方のＣＡＮ制御部１０とバス線２Ａとが接続される。また、ハーネス３Ｂによって、電池パックＢＰｎにおける他方のＣＡＮ制御部１０とバス線２Ｂとが接続される。
［電池ＥＣＵ３０］
電池ＥＣＵ３０は、３つのＣＡＮ制御部１１と、３つの終端抵抗２１とを有している。３つのＣＡＮ制御部１１のそれぞれは、物理的に同じ要素により構成されている。ハーネス３ＣによってＣＡＮ制御部１１とバス線２Ａとが接続される。同様に、ハーネス３ＤによってＣＡＮ制御部１１とバス線２Ｂとが接続される。同様に、ハーネス３ＥによってＣＡＮ制御部１１とバス線２Ｃとが接続される。
３つの終端抵抗２１のそれぞれは、物理的に同じ要素により構成されている。ハーネス３Ｃによって終端抵抗２１とバス線２Ａとが接続されている。ハーネス３Ｄによって終端抵抗２１とバス線２Ｂとが接続されている。ハーネス３Ｅによって終端抵抗２１とバス線２Ｃとが接続されている。
電池ＥＣＵ３０における終端抵抗２１は、電池パックＢＰにおける終端抵抗２０と異なる。終端抵抗２１は、直列に接続された２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２とコンデンサＣとを有する。直列に接続された２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２はＣＡＮ制御部１１と並列に接続されている。２つの抵抗器Ｒ１、Ｒ２の間にコンデンサＣの一端子が接続され、コンデンサＣの他端子はグランドされている。
本開示の実施の形態に係る電源システム１は、終端抵抗２０が設けられた複数の電池パックＢＰと、複数の電池パックＢＰのそれぞれに対してバス線２による通信制御を行うＣＡＮ制御部１０と、複数の電池パックＢＰの中の任意の一つに設けられた終端抵抗２０をバス線２に接続するハーネス３と、を備える。
上記構成により、複数の電池パックＢＰのそれぞれに終端抵抗２０が備えられる点で、電池パックＢＰを共通化することができる。また、電池パックＢＰが共通化されているため、生産ライン上で類似形状部品の識別等が不要となり、生産コストの上昇を抑えることが可能となる。
また、本開示の実施の形態に係る電源システム１では、バス線２は、複数の電池パックＢＰのそれぞれに対応する所定位置に沿うように所定方向に延在され、バス線２に接続される終端抵抗２０は、バス線２における所定方向の末端に位置する所定位置に対応する電池パックＢＰに設けられた終端抵抗２０である。これにより、バス線２の所定の位置に終端抵抗２０を設ける場合、複数の電池パックＢＰのそれぞれに終端抵抗２０が備えられているため、所定の位置に対応する電池パックＢＰに備えられた終端抵抗２０とバス線２とをハーネス３で接続することが可能となる。
また、本開示の実施の形態に係る電源システム１では、図１に示すように、２つのバス線２Ａ，２Ｂを有し、２つのバス線２Ａ，２Ｂのそれぞれのバス線２Ｂに終端抵抗２０が接続されているが、２つのバス線２Ａ，２Ｂが必ずしも必要でなく、いずれか１つのバス線２で足りる場合、そのバス線２に終端抵抗２０が接続されていればよい。
その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本開示は、電池パックを共通化し、かつ、生産コストの上昇を抑えことが要求される電源システムを搭載した車両に好適に利用される。
ＣＡ，ＣＢ，ＣＣ キャンバス
１ 電源システム
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ バス線
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ ハーネス
１０，１１ ＣＡＮ制御部
２０，２１ 終端抵抗
３０ 電池ＥＣＵ

Claims (2)

  1. 終端抵抗が設けられた複数の電池パックと、
    前記複数の電池パックのそれぞれに対して通信線による通信制御を行う制御部と、
    前記複数の電池パックの中の任意の一つに設けられた前記終端抵抗を前記通信線に接続するハーネスと、
    を備える、
    電源システム。
  2. 前記通信線は、前記複数の電池パックのそれぞれに対応する所定位置に沿うように所定方向に延在され、
    前記通信線に接続される前記終端抵抗は、前記通信線における前記所定方向の末端に位置する前記所定位置に対応する前記電池パックに設けられた終端抵抗である、
    請求項１に記載の電源システム。
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