JP4857301B2 - Voltage measuring device and electric vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、組電池を構成する各電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定装置に関する。 The present invention relates to a voltage measuring device for measuring a voltage between terminals of each battery block constituting an assembled battery.
複数の電池ブロックを含み構成される二次電池を動力源として備える車両において、各電池ブロックの電気的な状態を測定して、当該状態に基づいて二次電池の充電/放電を制御することが知られている。 In a vehicle including a secondary battery including a plurality of battery blocks as a power source, an electrical state of each battery block is measured, and charging / discharging of the secondary battery is controlled based on the state. Are known.
例えば、特許文献1−3には、電池ブロックごとに電圧検知手段を設け、各電圧検知手段を直列に接続することで1つの伝送路を構成し、各電圧検知手段によって検知された各端子間電圧を示す情報(以下、「電圧情報」と称す)をその伝送路を介してシリアル方式で伝送し、伝送された電圧情報の入力を受けて電池ブロックの端子間電圧を測定する電圧測定装置が開示されている。 For example, in Patent Documents 1-3, a voltage detection unit is provided for each battery block, each voltage detection unit is connected in series to form one transmission path, and between each terminal detected by each voltage detection unit A voltage measuring device that transmits information indicating voltage (hereinafter referred to as “voltage information”) in a serial manner through the transmission path, and measures the voltage between terminals of the battery block in response to input of the transmitted voltage information. It is disclosed.
特許文献4では、電池セルの電圧を監視するセル監視ICチップと、電池セルを制御する制御ICチップと、制御ICと絶縁を介して信号の送受信を行うメインコントローラとを備えるシステムが開示されている。セル監視ICチップは、メインコントローラから第1の絶縁を介して出力される第1の信号によって制御ICチップの異常又は制御ICに接続されている電池セルの異常を監視する。異常を検出すると、セル監視ICチップは、メインコントローラから第2の絶縁を介して出力される第2の信号によって制御ICチップを特定する。またはセルICチップは、第2の信号によって制御ICチップまたは制御ICに接続されている電池セルの異常内容を検索する。
ところで、上記のように、直列に接続された各電圧検知手段が検知した電圧情報を、1つの伝送路を介してシリアル伝送する場合、いずれかの電圧検知手段や信号線に何らかの異常が生じると、伝送路が途切れて、すべての電圧情報が伝送されなくなることがある。 By the way, as described above, when voltage information detected by each voltage detection means connected in series is serially transmitted through one transmission path, if any abnormality occurs in any voltage detection means or signal line. The transmission path is interrupted, and all voltage information may not be transmitted.
そこで、いずれかの電圧検知手段に異常が生じても電圧情報が伝送されなくなるのを防止するために、各電圧検知手段を二重化することも考えられる。しかし、各電圧検知手段の二重化は一般にコストの増加を招くことが多い。 In order to prevent voltage information from being transmitted even if an abnormality occurs in any of the voltage detection means, it is conceivable to duplicate each voltage detection means. However, duplication of each voltage detection means generally causes an increase in cost.
一方、例えば各電池ブロックの電圧情報をパラメータとして二次電池の充電/放電を制御する場合、たとえすべての電池ブロックの電圧情報を取得できなくても、いくつかの電池ブロックの電圧情報を利用して暫定的に二次電池の充電/放電を制御できるように設計することが好ましい場合もある。 On the other hand, for example, when controlling the charging / discharging of the secondary battery using the voltage information of each battery block as a parameter, the voltage information of several battery blocks is used even if the voltage information of all the battery blocks cannot be obtained. In some cases, it may be preferable to design the battery so that charging / discharging of the secondary battery can be controlled temporarily.
本発明は、電池ブロックごとに設けられた電圧検知部を直列に接続して中継路を構築し、各電圧検知部が検知した電圧情報を当該中継路を介して取得する電圧測定装置において、たとえいずれかの電圧検知部に不具合が生じたとしても、少なくともいずれか1つの電池ブロックの電圧情報を取得可能な電圧測定装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a voltage measuring device that connects voltage detection units provided for each battery block in series to construct a relay path, and acquires voltage information detected by each voltage detection unit via the relay path. It is an object of the present invention to provide a voltage measuring device that can acquire voltage information of at least one battery block even if any voltage detection unit has a problem.
本発明に係る電圧測定装置は、組電池を構成する電池ブロックごとに並列に配置され、電池ブロックの端子間電圧を検知する電圧検出部群であって、互いに中継信号線を介して直列に接続され、電池ブロックの端子間電圧を示す電圧情報を順次シリアル方式で中継信号線を介して中継する電圧検出部群と、前記電圧検出部群のうち一端側の電圧検出部と第1出力信号線を介して接続され、他端側の電圧検出部と第1入力信号線を介して接続され、前記第1出力信号線を介して前記電圧検出部群に電圧要求信号を出力するとともに、当該電圧要求信号に応答して前記電圧検出部群が中継信号線を介してシリアル方式で中継した電圧情報を、前記第1入力信号線を介して入力を受ける電圧情報収集部と、を備え、前記電圧情報収集部は、前記電圧検出部群のうち両端側の電圧検出部以外の少なくとも1つの他の電圧検出部と第2出力信号線を介して接続され、前記第1出力信号線を介して出力された電圧要求信号に対する前記電圧検出部群からの応答がエラーの場合、いずれか1つの第2出力信号線を介して新たな電圧要求信号を出力し、当該第2出力信号線に接続された電圧検出部から前記他端側の電圧検出部までの電圧情報の入力を前記第1入力信号線を介して受ける、ことを特徴とする。 The voltage measuring device according to the present invention is a group of voltage detection units that are arranged in parallel for each battery block constituting the assembled battery and detects a voltage between terminals of the battery block, and are connected in series via a relay signal line. A voltage detection unit group that sequentially relays voltage information indicating a voltage between terminals of the battery block via a relay signal line in a serial manner; a voltage detection unit on one end side of the voltage detection unit group; and a first output signal line Is connected to the voltage detection unit on the other end side via a first input signal line, and outputs a voltage request signal to the voltage detection unit group via the first output signal line, and the voltage A voltage information collection unit that receives voltage information relayed by the voltage detection unit group in a serial manner via a relay signal line in response to a request signal, and receives an input via the first input signal line, and the voltage The information collecting unit The output request group is connected to at least one other voltage detection unit other than the voltage detection units on both ends of the output unit group via a second output signal line, and the voltage request signal output via the first output signal line If the response from the voltage detection unit group is an error, a new voltage request signal is output via any one of the second output signal lines, and the other end is supplied from the voltage detection unit connected to the second output signal line. The voltage information input to the side voltage detector is received via the first input signal line.
本発明に係る電圧測定装置は、組電池を構成する電池ブロックごとに並列に配置され、電池ブロックの端子間電圧を検知する電圧検出部群であって、互いに中継信号線を介して直列に接続され、電池ブロックの端子間電圧を示す電圧情報を順次シリアル方式で中継信号線を介して中継する電圧検出部群と、前記電圧検出部群のうち一端側の電圧検出部と第1出力信号線を介して接続され、他端側の電圧検出部と第1入力信号線を介して接続され、前記第1出力信号線を介して前記電圧検出部群に電圧要求信号を出力するとともに、当該電圧要求信号に応答して前記電圧検出部群が中継信号線を介してシリアル方式で中継した電圧情報を、前記第1入力信号線を介して入力を受ける電圧情報収集部と、を備え、前記電圧情報収集部は、前記電圧検出部群のうち両端側の電圧検出部以外の少なくとも1つの他の電圧検出部と第2入力信号線を介して接続され、前記第1入力信号線を介した前記電圧検出部群からの応答がエラーの場合、いずれか1つの第2入力信号を介して、前記一端側の電圧検出部から当該いずれか1つの第2入力信号線が接続された電圧検出部までの電圧情報の入力を受けることを特徴とする。 The voltage measuring device according to the present invention is a group of voltage detection units that are arranged in parallel for each battery block constituting the assembled battery and detects a voltage between terminals of the battery block, and are connected in series via a relay signal line. A voltage detection unit group that sequentially relays voltage information indicating a voltage between terminals of the battery block via a relay signal line in a serial manner; a voltage detection unit on one end side of the voltage detection unit group; and a first output signal line Is connected to the voltage detection unit on the other end side via a first input signal line, and outputs a voltage request signal to the voltage detection unit group via the first output signal line, and the voltage A voltage information collection unit that receives voltage information relayed by the voltage detection unit group in a serial manner via a relay signal line in response to a request signal, and receives an input via the first input signal line, and the voltage The information collecting unit A response from the voltage detection unit group via the first input signal line is connected to at least one other voltage detection unit other than the voltage detection units on both ends of the output unit group via the second input signal line. Is an error, it receives voltage information input from the voltage detection unit on one end side to the voltage detection unit to which the one second input signal line is connected via any one second input signal. It is characterized by that.
本発明に係る電圧測定装置の1つの態様では、前記組電池は、複数の電池ブロックを積層配置することで構成され、前記電圧検出部群を構成する各電圧検出部のうち、積層方向において隣り合う各電池ブロックに対応する各電圧検出部は電圧情報の中継順で隣り合わないように、中継信号線を介して接続されることを特徴とする。 In one aspect of the voltage measuring apparatus according to the present invention, the assembled battery is configured by stacking a plurality of battery blocks, and is adjacent to each other in the stacking direction among the voltage detecting units constituting the voltage detecting unit group. The voltage detectors corresponding to the matching battery blocks are connected via relay signal lines so as not to be adjacent in the relay order of the voltage information.
本発明に係る電圧測定装置の1つの態様では、前記組電池は、複数の電池ブロックを積層配置することで構成され、前記電圧検出部群を構成する各電圧検出部のうち、積層方向において奇数あるいは偶数番目の電池ブロックに対応する各電圧検出部が昇順あるいは降順に中継信号線を介して接続され、次いで積層方向に偶数あるいは奇数番目の電池ブロックに対応する各電圧検出部を昇順あるいは降順に中継信号線を介して接続されることを特徴とする。 In one aspect of the voltage measurement device according to the present invention, the assembled battery is configured by stacking a plurality of battery blocks, and among the voltage detection units constituting the voltage detection unit group, an odd number in the stacking direction. Alternatively, each voltage detection unit corresponding to an even-numbered battery block is connected via a relay signal line in ascending or descending order, and then each voltage detection unit corresponding to an even-numbered or odd-numbered battery block is stacked in ascending or descending order in the stacking direction. It is connected through a relay signal line.
本発明に係る電動車両は、前記電圧測定装置と、前記組電池の充電/放電を前記電圧測定装置が測定した少なくとも1つの電池ブロックの電圧情報に基づいて制御する制御手段と、を備え、前記組電池を駆動源とすることを特徴とする。 The electric vehicle according to the present invention includes the voltage measuring device, and a control unit that controls charging / discharging of the assembled battery based on voltage information of at least one battery block measured by the voltage measuring device, An assembled battery is used as a drive source.
本発明によれば、迂回経路を構成するための信号線が備えられているため、たとえいずれかの電圧検出部に不具合が生じたとしても、少なくともいずれかひとつの電池ブロックの電圧情報を取得することができる。 According to the present invention, since the signal line for configuring the detour path is provided, the voltage information of at least one of the battery blocks is acquired even if a failure occurs in any of the voltage detection units. be able to.
本発明を実施するための最良の形態(以下、実施形態と称す)について、以下図面を用いて説明する。 The best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described below with reference to the drawings.
図1は、駆動源に電力を供給する二次電池が搭載された電気自動車(PEV)の概略構成を示す図である。本実施形態では、電気自動車(PEV)を例に説明するが、二次電池の電池電圧を計測するシステムであれば、エンジンと二次電池とを有するハイブリッド電気自動車(HEV)、燃料電池と二次電池とを有するハイブリッド車両等の電動車両にも適用することができる。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle (PEV) equipped with a secondary battery that supplies electric power to a drive source. In this embodiment, an electric vehicle (PEV) will be described as an example. However, if the system measures the battery voltage of a secondary battery, a hybrid electric vehicle (HEV) having an engine and a secondary battery, a fuel cell, and a battery The present invention can also be applied to an electric vehicle such as a hybrid vehicle having a secondary battery.
電気自動車は、二次電池10、電池電子制御ユニット(以下、電池ECUと称す)20、リレー30、インバータ40、モータジェネレータ50、車両電子制御ユニット(以下、車両ECUと称す)60を備える。
The electric vehicle includes a
電池ECU20は、その内部に電圧測定部22(電圧測定装置)を備え、二次電池10の電池電圧Vを計測する。また、電池ECU20は、電池電圧V、充放電電流I、電池温度Tなどの情報に基づいて二次電池10の充電状態((以下、SOC(State Of Charge)と称す)を演算する。電池ECU20は、二次電池10のSOCや電池温度などの電池情報を車両ECU60に送信する。さらに、電池ECU20は、電池電圧Vに基づいてリレー30のスイッチ素子の開閉を制御する。車両ECU60は、各種電池情報に基づいてインバータ40を制御することで、二次電池10の充電/放電を制御する。
The
このように構成された電気自動車は、電池ECU20及び車両ECU60の制御の下、二次電池10からの直流電力をインバータ40を介して交流電力に変換し、モータジェネレータ50を駆動させて走行する。
The electric vehicle configured as described above runs under the control of the
図2は、電池ECU20の内部に備えられる機能ブロックのうち、二次電池10の電池電圧を測定するのに用いられる電圧測定部22を中心に示した図である。
FIG. 2 is a diagram mainly showing a
図2において、二次電池10は、6個の電池ブロックB1〜B6(以下、各電池ブロックを総称する場合には、単に「電池ブロックB」と称す)を電気的に直列に接続して構成される組電池である。電池ブロックBはそれぞれ、2個の電池モジュールを電気的に直列接続して構成されており、更に、各電池モジュールは、6個の単電池を電気的に直列に接続して構成されている。各単電池としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等を用いることができる。なお、電池ブロック、電池モジュール、単電池の数は特に限定されるものではない。二次電池の構成も上記した例に限定されるものではない。また、単電池は角型、円筒型など特定の形状に限定されるものではない。
In FIG. 2, the
電圧測定部22は、電池ブロックごとに設けられた電圧検出部24−1〜24−6(以下、各電圧検出部を総称する場合には「電圧検出部24」と称す)と、各電圧検出部24が測定した端子間電圧を示す電圧情報を集約する電圧情報収集部26とを備える。
The
電圧情報収集部26は、電圧検出部24に対する命令信号を出力するための第1出力信号線So1と、電圧検出部24から当該命令信号に対する応答信号の入力を受けるための第1入力信号線Si1とが接続されている。さらに本実施形態における電圧情報収集部26は、電圧検出部24に対する命令信号を出力するための第2出力信号線So2も接続されている。第2出力信号線So2の役割については後述する。
The voltage
各電圧検出部24は、各電池ブロックBの正極側端子と負極側端子とに接続され、端子間電圧を測定する。また、各電圧検出部24は、互いに第1中継信号線Sb1を介して直列に接続されており、最高電位側(最前段側)の電圧検出部24−1は、第1出力信号線So1を介して電圧情報収集部26と接続されている。さらに、最低電位側(最後段側)の電圧検出部24−6は、第1入力信号線Si1を介して電圧情報収集部26と接続されている。
Each
つまり、電圧情報収集部26と各電圧検出部24は、信号線So1,Sb1,Si1を介して直列に(リング状に)接続され、1つの閉回路(ループ回路)を構成している。
That is, the voltage
電圧情報収集部26は、以下の手順で、各電圧検出部24から信号線So1,Sb1,Si1を介して、各電池ブロックBの電圧情報を取得する。
The voltage
すなわち、電圧情報収集部26は、第1出力信号線So1を介して最高電位側の電圧検出部24−1に起動信号を出力する。電圧検出部24−1は、起動信号の入力を受けて、電池ブロックBの端子間電圧の測定を開始するとともに、その起動信号を自身より低電位側(後段側)に接続された電圧検出部24−2に第1中継信号線Sb1−1を介して出力する。電圧検出部24−1は、測定された電池ブロックBの端子間電圧を自身のメモリに一時保持しておく。
That is, the voltage
電圧検出部24−2は、第1中継信号線Sb1−1を介して起動信号の入力を受けると、電圧検出部24−1と同様な動作を行う。このように各電圧検出部24は、自身より高電位側から起動信号を受けて、電池ブロックBの端子電圧の測定を行うとともに、自身より低電位側へ起動信号を転送する。
When the voltage detection unit 24-2 receives an activation signal input via the first relay signal line Sb1-1, the voltage detection unit 24-2 performs the same operation as the voltage detection unit 24-1. As described above, each
最低電位側の電圧検出部24−6は、起動信号を受けると、第1入力信号線Si1を介して電圧情報収集部26へ起動信号を転送する。
When receiving the activation signal, the voltage detection unit 24-6 on the lowest potential side transfers the activation signal to the voltage
電圧情報収集部26は、最高電位側の電圧検出部24−1へ第1出力信号線So1を介して起動信号を出力した後、最低電位側の電圧検出部24−6から起動信号が転送されてくるのを待って、電圧要求信号をシリアル方式で第1信号線So1を介して最高電位側の電圧検出部24−1に出力する。
The voltage
電圧検出部24−1は、電圧要求信号の入力を受けて、その電圧要求信号に自身が測定した端子間電圧情報を加えてシリアル方式で低電位側の電圧検出部24−2に第1中継信号線Sb1を介して出力する。 The voltage detection unit 24-1 receives the input of the voltage request signal, adds the voltage information between the terminals measured by itself to the voltage request signal, and performs a first relay to the voltage detection unit 24-2 on the low potential side in a serial manner. The signal is output via the signal line Sb1.
電圧検出部24−2は、電圧要求信号の入力を受けると、電圧検出部24−1と同様な動作を行う。このように各電圧検出部24は、自身より高電位側から電圧要求信号を受けて、その電圧要求信号に自身が測定して得られた電圧情報を加えてシリアル方式で低電位側へ電圧要求信号を転送する。
When the voltage detection unit 24-2 receives the input of the voltage request signal, the voltage detection unit 24-2 performs the same operation as the voltage detection unit 24-1. In this way, each
電圧情報収集部26は、最低電位側の電圧検出部24−6からシリアル方式で電圧要求信号の入力を受けると、その電圧要求信号が正常かどうかをパリティチェックなどで確認する。
When the voltage
このように構成することで、高電位側の電圧検出部24から低電位側の電圧検出部24へと電圧情報が伝達され、伝達された電圧情報は電圧情報収集部26で集約される。
With this configuration, voltage information is transmitted from the high potential side
さて、本実施形態に係る電圧測定部22では、第1出力信号線So1の代わりに第2出力信号線So2を介して電圧検出部24のうち低電位側の3つの電圧検出部24−4〜24−6と電圧情報収集部26とを別の閉回路で構成する。
In the
電圧情報収集部26は、第1出力信号線So1を介して各電圧検出部24から電圧情報の収集を実行した際に、正常に電圧情報の収集を行えなかった場合には、第2出力信号線So2を介して電圧検出部24−4に向けて電圧要求信号を出力する。電圧検出部24−4は、第2出力信号線So2を介して電圧要求信号の入力を受けた場合にも、その電圧要求信号に自身が測定して得られた電圧情報を加えて、シリアル方式でその電圧要求信号を自身より低電位側の電圧検出部24−5に出力する。電圧検出部24−5,24−6は、入力された電圧要求信号に同様に自身が測定して得られた電圧情報を加えて、シリアル方式でその電圧要求信号を出力する。
When the voltage
このように第2出力信号線So2を加えることで、高電位側の3つの電圧検出部24のいずれかに何らかの不具合が発生した場合でも、電圧情報収集部26は、少なくとも低電位側の3つの電圧検出部24−4〜24−6から電圧情報を収集することができる。
By adding the second output signal line So2 in this way, even if any malfunction occurs in any of the three
よって、実施形態によれば、例えば電池ECU20が、各電池ブロックの電圧情報をパラメータとして二次電池の充電/放電を制御する場合、たとえすべての電池ブロックの電圧情報を取得できなくても、低電位側の3つの電池ブロックの電圧情報を利用して暫定的に二次電池の充電/放電を制御することができる。
Therefore, according to the embodiment, for example, when the
なお、第2出力信号線So2の配線箇所は、電圧検出部24−4には限定されず、他の電圧検出部に第2出力信号線So2を配線しても構わない。しかし、第2出力信号線S2を高電位側に配線すると、第2出力信号線So2を介して構成される閉回路に、不具合の発生している電圧検出部24が含まれてしまう可能性が、中電位付近に配線する場合に比べて高くなってしまう。また、第2出力信号線So2をあまり低電位側に配線すると、第2出力信号線So2を介して構成される閉回路に含まれる電圧検出部24が少なくなり、電圧情報収集部26が収集できる電圧情報が少なくなってしまう。そこで、第2出力信号線So2は、中電位付近の電圧検出部24、例えば電圧検出部24−4に配線することが好ましい。
The wiring location of the second output signal line So2 is not limited to the voltage detection unit 24-4, and the second output signal line So2 may be wired to another voltage detection unit. However, if the second output signal line S2 is wired on the high potential side, the closed circuit configured via the second output signal line So2 may include the defective
以上、上記の実施形態では、一本の第2出力信号線So2を、電圧情報を伝達するための迂回経路として利用する例について説明した。 In the above embodiment, the example in which one second output signal line So2 is used as a detour path for transmitting voltage information has been described.
しかし、例えば図3に示すように、複数の第2出力信号線So2−1〜So2−3を異なる電圧検出部24に配線しておき、電圧情報収集部26が電圧要求信号を出力する出力信号線を切り替えてもよい。例えば、電圧情報収集部26は、第1出力信号線So1を介して出力した電圧要求信号にエラーが生じた場合には、例えば高電位側から順に一本ずつ第2出力信号線So2を選択して、選択した第2出力信号線So2を介して新たな電圧要求信号を出力する。このように、複数の第2出力信号線So2を異なる電圧検出部24に接続しておくことで、複数の迂回経路を構成することができる。よって、不具合が生じている電圧検出部24を除いた閉回路が構成できる確率を高くすることができる。
However, for example, as shown in FIG. 3, a plurality of second output signal lines So2-1 to So2-3 are wired to
また、上記の実施形態では、第2出力信号線So2を設けておくことで、迂回経路を構成する例について説明した。しかし、例えば、図4に示すように、入力信号線Si2を加えて、迂回経路を構成してもよい。 In the above embodiment, the example in which the detour path is configured by providing the second output signal line So2 has been described. However, for example, as shown in FIG. 4, the detour path may be configured by adding the input signal line Si2.
図4では、電圧検出部24−3と電圧情報収集部26とが第2入力信号線Si2を介して接続されている例を示す。
FIG. 4 shows an example in which the voltage detection unit 24-3 and the voltage
迂回経路として第2入力信号線Si2を利用する場合には、例えば電圧情報収集部26は、電圧要求信号にフラグを加え、迂回経路を使用する場合には、そのフラグを「1」にして、通常の経路を使用する場合には、「0」にして、第1出力信号線So1を介して電圧要求信号を出力する。
When using the second input signal line Si2 as a bypass path, for example, the voltage
電圧検出部24は、電圧要求信号の入力を受けた場合、まずフラグが「1」か「0」かを判定する。さらに、「1」の場合に、自身に第2入力信号線Si2が接続されているか否かを判定する。図4では、電圧検出部24−3に第2入力信号線Si2が接続されているため、電圧検出部24−3は、フラグが「1」の場合、自身の電圧情報を加えた電圧要求信号を第2入力信号線Si2を介して電圧情報収集部26に出力する。
When receiving a voltage request signal, the
このように第2入力信号線Si2を加えることで、低電位側の3つの電圧検出部24のいずれかに何らかの不具合が発生した場合でも、電圧情報収集部26は、少なくとも高電位側の3つの電圧検出部24−1〜24−3から電圧情報を収集することができる。
By adding the second input signal line Si2 in this way, even if any malfunction occurs in any of the three
また、図5に示すように、複数の第2入力信号線Si2−1〜Si2−3を異なる電圧検出部24に配線しておき、電圧情報収集部26が電圧要求の入力を受ける入力信号線を切り替えてもよい。この場合、電圧情報収集部26は、第1入力信号線Si1を介して入力された電圧要求信号にエラーが生じた場合には、例えば低電位側から順に一本ずつ第2入力信号線Si2を選択する。電圧情報収集部26は、選択した第2入力信号線Si2を介して電圧要求信号の入力を受けるように、新たな電圧要求信号を第1出力信号So1を介して出力する。例えば、電圧情報収集部26は、電圧要求信号にいずれか1つの入力信号線Siを示す識別情報を加えて、出力する。電圧検出部24は、電圧要求信号に示される識別情報が自身に接続されている入力信号線Siであれば、自身の電圧情報を加えた電圧要求信号を自身の入力信号線Siを介して電圧情報収集部26に出力する。
In addition, as shown in FIG. 5, a plurality of second input signal lines Si2-1 to Si2-3 are wired to
このように、複数の第2入力信号線Si2を異なる電圧検出部24に接続しておくことで、複数の迂回経路を構成することができる。よって、不具合が生じている電圧検出部24を除いた閉回路が構成できる確率を高くすることができる。
Thus, by connecting the plurality of second input signal lines Si2 to the
ところで、上記の実施形態では、各電圧検出部24を電池ブロックBの接続順に第1中継信号線Sb1を介して接続する例について説明した。ここで、各電池ブロックBが積層配置されて二次電池10が構成される場合には、電池ブロックBの接続順は、電池ブロックBの積層配置順に相当する。本実施形態においては、電池モジュールの長さ方向に対して垂直方向に二次元あるいは三次元に配置することを積層配置と称す。このような接続順の場合、迂回経路を介して電圧情報収集部26が収集する電圧情報は、積層方向の一端側に偏ってしまうことがある。しかし、電池ブロックBを積層配置した場合、各電池ブロックの配置によって温度特性が異なることがある。例えば、積層方向の両端側の電池ブロックは放熱面が広いため、熱を放射しやすい。一方、積層方向の中心付近の電池ブロックは、放熱面が狭く、熱を放射しにくい。一般に二次電池は高温の方が劣化し易く、中心付近の電池ブロックと両端側の電池ブロックに、電池特性の差が生じ易い。そのため、例えば、迂回経路を介して収集された電圧情報が、積層方向の一端側に偏った電池ブロックのみ、あるいは、積層方向の中心付近の電池ブロックのみの、温度特性が偏った電圧情報を利用して二次電池10の充電/放電などが制御されてしまう可能性がある。
By the way, in said embodiment, the example which connects each
そこで、例えば、図6に示すように、各電圧検出部24を電池ブロックBの接続順とは独立して、各電池ブロックの温度特性を考慮した順に、各電圧検出部24の中継順を定めても良い。
Therefore, for example, as shown in FIG. 6, the relay order of the
図6では、積層方向に隣り合う各電池ブロックに対応する各電圧検出部が中継順で隣り合わないように、各電圧検出部24を第1中継信号線sb1を介して接続している。言い換えれば、積層方向の一端側からまず奇数(あるいは偶数)番目に対応する電圧検出部を昇順に接続し、その後偶数(あるいは奇数)番目に対応する電圧検出部を昇順に接続している。より具体的には、中継順が、電圧検出部24−1,24−3,24−5,24−2,24−4,24−6の順になるように、電圧検出部24を接続している。
In FIG. 6, the
このように各電圧検出部24の中継順を温度特性を考慮して定めることで、電圧情報収集部26は、たとえ迂回経路を利用して一部の電圧検出部24から暫定的に電池ブロックの電圧情報を収集する場合でも、積層方向の一端側に配置される電池ブロックのみに偏らずに積層方向に分散配置されている電池ブロックから電圧情報を収集することができる。よって、電池ECU20は、温度特性が異なる電池ブロックの電圧情報を利用して二次電池の充電/放電などを制御することができる。
In this way, by determining the relay order of each
なお、本実施形態の電圧情報収集部26は、各電圧検出部24から電圧情報を得ることができるが、電圧情報に限らず電池の異常等を含む電圧情報や、電圧検出部の故障の有無を得ることもできる。
The voltage
10 二次電池、20 電池ECU、22 電圧測定部、24 電圧検出部、26 電圧情報収集部、30 リレー、40 インバータ、50 モータジェネレータ、60 車両ECU。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記電圧検出部群のうち一端側の電圧検出部と第1出力信号線を介して接続され、他端側の電圧検出部と第1入力信号線を介して接続され、前記第1出力信号線を介して前記電圧検出部群に電圧要求信号を出力するとともに、当該電圧要求信号に応答して前記電圧検出部群が中継信号線を介してシリアル方式で中継した電圧情報を、前記第1入力信号線を介して入力を受ける電圧情報収集部と、
を備え、
前記電圧情報収集部は、
前記電圧検出部群のうち両端側の電圧検出部以外の少なくとも1つの他の電圧検出部と第2出力信号線を介して接続され、前記第1出力信号線を介して出力された電圧要求信号に対する前記電圧検出部群からの応答がエラーの場合、いずれか1つの第2出力信号線を介して新たな電圧要求信号を出力し、当該第2出力信号線に接続された電圧検出部から前記他端側の電圧検出部までの電圧情報の入力を前記第1入力信号線を介して受ける、
ことを特徴とする電圧測定装置。 A group of voltage detectors that are arranged in parallel for each battery block constituting the assembled battery and detect the voltage between the terminals of the battery block, and are connected in series via a relay signal line, and the voltage between the terminals of the battery block is Voltage detection unit group that sequentially relays the voltage information shown through the relay signal line in a serial manner;
The voltage detection unit group is connected to a voltage detection unit on one end side via a first output signal line, connected to a voltage detection unit on the other end side via a first input signal line, and the first output signal line The voltage request signal is output to the voltage detection unit group via the voltage information, and the voltage information relayed in a serial manner by the voltage detection unit group via the relay signal line in response to the voltage request signal is output to the first input. A voltage information collection unit that receives input via a signal line;
With
The voltage information collection unit
A voltage request signal connected to at least one other voltage detection unit other than the voltage detection units on both ends of the voltage detection unit group via a second output signal line, and output via the first output signal line When the response from the voltage detection unit group is an error, a new voltage request signal is output via any one of the second output signal lines, and the voltage detection unit connected to the second output signal line Receiving voltage information input to the voltage detection unit on the other end side via the first input signal line;
A voltage measuring device characterized by that.
前記電圧検出部群のうち一端側の電圧検出部と第1出力信号線を介して接続され、他端側の電圧検出部と第1入力信号線を介して接続され、前記第1出力信号線を介して前記電圧検出部群に電圧要求信号を出力するとともに、当該電圧要求信号に応答して前記電圧検出部群が中継信号線を介してシリアル方式で中継した電圧情報を、前記第1入力信号線を介して入力を受ける電圧情報収集部と、
を備え、
前記電圧情報収集部は、
前記電圧検出部群のうち両端側の電圧検出部以外の少なくとも1つの他の電圧検出部と第2入力信号線を介して接続され、
前記第1入力信号線を介した前記電圧検出部群からの応答がエラーの場合、いずれか1つの第2入力信号を介して、前記一端側の電圧検出部から当該いずれか1つの第2入力信号線が接続された電圧検出部までの電圧情報の入力を受ける、
ことを特徴とする電圧測定装置。 A group of voltage detectors that are arranged in parallel for each battery block constituting the assembled battery and detect the voltage between the terminals of the battery block, and are connected in series via a relay signal line, and the voltage between the terminals of the battery block is Voltage detection unit group that sequentially relays the voltage information shown through the relay signal line in a serial manner;
The voltage detection unit group is connected to a voltage detection unit on one end side via a first output signal line, connected to a voltage detection unit on the other end side via a first input signal line, and the first output signal line The voltage request signal is output to the voltage detection unit group via the voltage information, and the voltage information relayed in a serial manner by the voltage detection unit group via the relay signal line in response to the voltage request signal is output to the first input. A voltage information collection unit that receives input via a signal line;
With
The voltage information collection unit
The voltage detection unit group is connected to at least one other voltage detection unit other than the voltage detection units on both ends via a second input signal line,
If the response from the voltage detection unit group via the first input signal line is an error, any one of the second inputs from the voltage detection unit on the one end side via any one of the second input signals. Receives voltage information input to the voltage detector connected to the signal line.
A voltage measuring device characterized by that.
前記組電池は、複数の電池ブロックを積層配置することで構成され、
前記電圧検出部群を構成する各電圧検出部のうち、積層方向において隣り合う各電池ブロックに対応する各電圧検出部は電圧情報の中継順で隣り合わないように、中継信号線を介して接続される、
ことを特徴とする電圧測定装置。 In the voltage measuring device according to claim 1 or 2,
The assembled battery is configured by stacking a plurality of battery blocks,
Among the voltage detection units constituting the voltage detection unit group, each voltage detection unit corresponding to each battery block adjacent in the stacking direction is connected via a relay signal line so as not to be adjacent in the voltage information relay order. To be
A voltage measuring device characterized by that.
前記組電池は、複数の電池ブロックを積層配置することで構成され、
前記電圧検出部群を構成する各電圧検出部のうち、積層方向において奇数あるいは偶数番目の電池ブロックに対応する各電圧検出部が昇順あるいは降順に中継信号線を介して接続され、次いで積層方向に偶数あるいは奇数番目の電池ブロックに対応する各電圧検出部を昇順あるいは降順に中継信号線を介して接続される、
ことを特徴とする電圧測定装置。 In the voltage measuring device according to claim 1 or 2,
The assembled battery is configured by stacking a plurality of battery blocks,
Among the voltage detection units constituting the voltage detection unit group, the voltage detection units corresponding to the odd-numbered or even-numbered battery blocks in the stacking direction are connected via relay signal lines in ascending or descending order, and then in the stacking direction. Each voltage detection unit corresponding to an even or odd numbered battery block is connected via a relay signal line in ascending or descending order,
A voltage measuring device characterized by that.
前記組電池の充電/放電を前記電圧測定装置が測定した少なくとも1つの電池ブロックの電圧情報に基づいて制御する制御手段と、
を備え、前記組電池を駆動源とする電動車両。 A voltage measuring device according to any one of claims 1 to 4,
Control means for controlling charging / discharging of the assembled battery based on voltage information of at least one battery block measured by the voltage measuring device;
An electric vehicle using the assembled battery as a drive source.
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