JP5598499B2 - 電池監視装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の走行用駆動源に給電するバッテリの状態を監視する電池監視装置に関する。
従来、ハイブリッド自動車や電気自動車の走行用駆動源に給電するバッテリの状態を監視する電池監視装置として、バッテリの電圧や温度等の状態を監視すると共に、バッテリ等に不具合が生じた際に、バッテリと走行用駆動源との接続を遮断することでバッテリの給電を停止する制御部を備える構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１では、制御部を主制御回路および副制御回路で構成し、主に主制御回路にてバッテリの異常を判定してバッテリの給電状態を制御し、主制御回路が故障した際に、副制御回路にて、バッテリの給電を停止させる構成としている。
特開２００６−２０３８０号公報
しかし、特許文献１の如く、電池監視装置の主制御回路が故障した際に、副制御回路にてバッテリの給電を停止する構成とすると、バッテリの状態に問題がなく、正常に車両走行が可能な状況においても、モータ等の走行用駆動源を作動させることができなくなり、故障耐性に欠けるといった課題がある。
本発明は上記点に鑑みて、車両の走行用駆動源に給電するバッテリの状態を監視する電池監視装置において、安全性を確保しつつ、故障耐性の向上を図ることを目的とする。
本発明は、車両の走行用駆動源（５）に給電するバッテリ（１）の状態を監視する電池監視装置を対象としている。
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、バッテリの状態を検出してバッテリの状態を示す検出信号を出力する状態検出部（２１）と、検出信号に基づいてバッテリの異常の有無を監視すると共に、バッテリについての監視結果に応じてバッテリと走行用駆動源との間の接続状態を制御可能な主制御部（２２１）と、主制御部の異常の有無を監視すると共に、バッテリと走行用駆動源との間の接続状態を制御可能な副制御部（２２２）と、を備え、副制御部は、主制御部についての監視結果が異常を示す場合、検出信号に基づいてバッテリの異常の有無を監視すると共に、バッテリについての監視結果に応じてバッテリと走行用駆動源との間の接続状態を制御することを特徴としている。
これによれば、主制御部に異常があった場合、副制御部にて、バッテリと走行用駆動源との間の接続状態を制御することができるので、安全性を確保することができる。
加えて、主制御部に異常があった場合には、副制御部において、バッテリの状態を監視し、その監視結果に応じて、バッテリと走行用駆動源との間の接続状態を制御する構成することで、主制御部に異常があった場合でも、バッテリの状態に問題がなく、正常に車両走行が可能な状況であれば、走行用駆動源を作動させることができるので、電池監視装置の故障耐性の向上を図ることができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
第１実施形態に係る電池監視装置を含む電源装置の概略構成図である。 第１実施形態に係る電池監視装置の模式的なブロック図である。 第１実施形態に係る副制御部が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る電池監視装置の模式的なブロック図である。 第２実施形態に係る監視ＩＣが実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
（第１実施形態）
本実施形態では、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電源装置に本発明の電池監視装置２を適用している。
図１に示すように、電源装置は、車両に搭載された高圧バッテリ１の出力側にシステムメインリレー（ＳＭＲ）３が接続され、当該システムメインリレー３にインバータ４を介して走行用駆動源を構成する走行用電動モータ５等が接続されている。
システムメインリレー３は、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を導通状態（オン）および遮断状態（オフ）に切り替える接続切替手段を構成している。システムメインリレー３は、例えば、車両の運転開始時に、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を導通状態に切り替え、車両の運転停止時や、高圧バッテリ１に異常が生じた場合に、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を導通状態に切り替える。なお、システムメインリレー３は、後述する電池監視装置２、および上位制御部１００からの制御信号に基づいて制御される。
高圧バッテリ１は、走行用電動モータ５を主として、車載された各種電気負荷に給電するものである。本実施形態の高圧バッテリ１は、リチウムイオン電池等の二次電池からなる電池セル１０を複数直列に接続したもので、互いに隣接する所定数の電池セル１０毎にグループ化した複数の電池ブロックＢ１〜Ｂｎの直列接続体として構成されている。
このように構成される高圧バッテリ１には、検出ラインを介して電池監視装置２が接続されている。この電池監視装置２は、高圧バッテリ１の電圧、温度、電流等の状態を検出して、高圧バッテリ１の状態を監視する装置である。
具体的には、電池監視装置２は、主たる構成要素として、高圧バッテリ１の電池ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に対応して設けられた複数の監視ＩＣ２１、高圧バッテリ１の異常の有無を監視する制御部２２、および監視ＩＣ２１と制御部２２との間を絶縁した状態で双方向に送信可能とする絶縁部２３を備えている。
複数の監視ＩＣ２１は、高圧バッテリ１の各種状態を検出して、絶縁部２３を介して高圧バッテリ１の状態を示す検出信号を制御部２２に対して出力するように構成されており、高圧バッテリ１の状態を検出する状態検出部として機能する。
本実施形態の監視ＩＣ２１は、高圧バッテリ１の状態として、高圧バッテリ１を流れる電流、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎのブロック電圧や電池セル１０のセル電圧、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電池温度等を検出するように構成されている。
ここで、本実施形態の各監視ＩＣ２１は、隣り合う監視ＩＣ２１同士で通信が可能なように、デイジーチェーン方式で接続されており、各監視ＩＣ２１のうち、一部の監視ＩＣ２１が制御部２２に接続されている。
これにより、例えば、制御部２２から出力された制御信号が、制御部２２に接続された監視ＩＣ２１から他の監視ＩＣ２１へ順次出力されると共に、各監視ＩＣ２１の検出信号が制御部２２に接続された監視ＩＣ２１を介して制御部２２へ出力される。各監視ＩＣ２１は、これら信号の入出力を行うための端子として、チップセレクト端子（ＣＳ）、クロック端子（ＣＬＫ）、データ入力端子（ＤＡＴＡ＿ＩＮ）、データ出力端子（ＤＡＴＡ＿ＯＵＴ）を備えている。なお、本実施形態の監視ＩＣ２１における高圧バッテリ１の状態を検出する構成（ソフトウェアおよびハードウェア）が検出部２１ａを構成している。
制御部２２は、監視ＩＣ２１やシステムメインリレー３等の制御、および高圧バッテリ１の異常の有無を監視する主制御部２２１と、主制御部２２１の異常時に、監視ＩＣ２１等の制御および高圧バッテリ１を監視する副制御部２２２とを備える。
各制御部２２１、２２２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータ、およびその周辺機器で構成され、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶された制御プログラムに従って各種処理を実行可能となっている。
図２のブロック図に示すように、各制御部２２１、２２２は、それぞれＣＡＮバスを介して、車両全体のシステムを制御する上位制御部１００に接続されており、各制御部２２１、２２２と上位制御部１００との間で情報の入出力が可能となっている。
また、各制御部２２１、２２２は、通信ラインを介して接続されており、相互に情報の入出力が可能となっている。具体的には、各制御部２２１、２２２は、ウォッチドックパルス信号（ＷＤＴパルス信号）、リセット信号、自己診断結果等のデータ信号（ＤＡＴＡ信号）等を、通信ラインを介して入出力可能に構成されている。
主制御部２２１は、監視ＩＣ２１に対して、チップセレクト信号（ＣＳ信号）、クロック信号（ＣＬＫ信号）、高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号（ＤＡＴＡ信号）を出力すると共に、監視ＩＣ２１から出力される高圧バッテリ１の各種状態を示す検出信号（ＤＡＴＡ信号）に基づいて、高圧バッテリ１の異常の有無を監視する。
例えば、主制御部２２１では、監視ＩＣ２１から出力されるブロック電圧やセル電圧に関する検出信号に基づいて、電池ブロックＢ１〜Ｂｎや電池セル１０が過充電状態や過放電状態となっていないかを監視する。また、主制御部２２１では、監視ＩＣ２１から出力される電池温度に関する検出信号に基づいて、電池ブロックＢ１〜Ｂｎや電池セル１０が異常発熱状態となっていないかを監視する。
そして、主制御部２２１は、高圧バッテリ１の監視結果が高圧バッテリ１や車両の安全性に支障をきたす虞のある重大な異常（例えば、高圧バッテリ１の異常発熱や過充電）を示す場合に、システムメインリレー３をオフして、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を遮断状態に切り替える。この際、主制御部２２１は、高圧バッテリ１の異常状態、システムメインリレー３のオフ等を示す異常信号を上位制御部１００に出力する。
本実施形態の主制御部２２１は、システム起動時等に、内蔵する記憶手段やプログラムカウンタ等といった故障を診断する自己診断機能を有しており、自己診断の結果が異常である場合、その旨を示す異常信号を上位制御部１００や副制御部２２２に出力するように構成されている。
また、本実施形態の主制御部２２１は、副制御部２２２からリセット信号が出力された場合に、自己の作動を停止して再起動するリセット機能を有している。これにより、主制御部２２１の異常時の暴走を防止することが可能となる。
さらに、本実施形態の主制御部２２１は、副制御部２２２から出力されるＷＤＴパルス信号に基づいて、副制御部２２２の異常の有無を監視する監視機能を有しており、副制御部２２２についての監視結果が異常である場合に、副制御部２２２へリセット信号を出力する等して、副制御部２２２の暴走を防止するように構成されている。
なお、本実施形態の主制御部２２１における監視ＩＣ２１やシステムメインリレー３を制御する構成（ソフトウェアおよびハードウェア）が主作動制御部２２１ａを構成し、監視ＩＣ２１や副制御部２２２の異常の有無を監視する構成が主監視部２２１ｂを構成している。また、本実施形態の主制御部２２１における自己診断機能を実現する構成が主自己診断部２２１ｃを構成し、リセット機能を実現する構成が主リセット部２２１ｄを構成している。
副制御部２２２は、主制御部２２１から出力されるＷＤＴパルス信号や自己診断結果を示す制御信号に基づいて、主制御部２２１の異常の有無を監視する監視機能を有しており、主制御部２２１についての監視結果が異常である場合に、主制御部２２１へリセット信号を出力する等して、主制御部２２２の暴走を防止するように構成されている。なお、副制御部２２２は、主制御部２２１の異常状態を示す異常信号を上位制御部１００に出力するように構成されている。
そして、副制御部２２２は、主制御部２２１についての監視結果が異常を示す場合に、主制御部２２１の代わりに、監視ＩＣ２１に対して、チップセレクト信号、クロック信号、高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号を出力すると共に、監視ＩＣ２１から出力される検出信号に基づいて、高圧バッテリ１の異常の有無を監視する。
副制御部２２２は、高圧バッテリ１の監視結果が重大な異常を示す場合、システムメインリレー３をオフして、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を遮断状態に切り替える。この際、副制御部２２２は、高圧バッテリ１の異常状態、システムメインリレー３のオフ等を示す異常信号を上位制御部１００に出力する。なお、副制御部２２２にて実行する監視ＩＣ２１の異常監視は、主制御部２２１にて実行する監視ＩＣ２１の異常監視と同様であることから、その説明を省略する。
また、本実施形態の副制御部２２２は、システム起動時等に、内蔵する記憶手段やプログラムカウンタ等といった内部の故障を診断する自己診断機能を有しており、自己診断の結果が異常である場合、その旨を示す異常信号を主制御部２２１に出力すると共に、システムメインリレー３の制御を実施しないように構成されている。なお、主制御部２２１および副制御部２２２それぞれが異常となり、各制御部２２１、２２２にてシステムメインリレー３を適切に制御できない場合には、上位制御部１００がシステムメインリレー３をオフするように構成されている。
さらに、本実施形態の副制御部２２２は、主制御部２２１からリセット信号が出力された場合に、自己の作動を停止して再起動するリセット機能を有している。これにより、副制御部２２２の異常時の暴走を防止することが可能となる。
なお、本実施形態の副制御部２２２における監視ＩＣ２１やシステムメインリレー３を制御する構成（ソフトウェアおよびハードウェア）が副作動制御部２２２ａを構成し、監視ＩＣ２１や主制御部２２１の異常の有無を監視する構成が副監視部２２２ｂを構成している。また、本実施形態の副制御部２２２における自己診断機能を実現する構成が副自己診断部２２２ｃを構成し、リセット機能を実現する構成が副リセット部２２２ｄを構成している。
次に、本実施形態の電池監視装置２による高圧バッテリ１の状態の監視について説明する。電池監視装置２は、監視ＩＣ２１および制御部２２に電力が供給されている状態で、周期的、または、上位制御部１００からの制御信号に応じて、高圧バッテリ１の状態の監視を行う。
まず、電池監視装置２の制御部２２の主制御部２２１による高圧バッテリ１の状態の監視について説明する。この説明では、主制御部２２１が正常に機能し、主制御部２２１の自己診断結果、および副制御部２２２による主制御部２２２の監視結果がいずれも異常なしを示しているものとする。
制御部２２の主制御部２２１は、絶縁部２３を介して接続された監視ＩＣ２１に対して、高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号を出力する。
主制御部２２１に接続された監視ＩＣ２１は、主制御部２２１からの制御信号が入力されると、他の監視ＩＣ２１に対して、検出ラインを介して接続された電池ブロックＢ１〜Ｂｎの監視を指示する信号を出力する。そして、各監視ＩＣ２１それぞれが、検出ラインを介して接続された電池ブロックＢ１〜Ｂｎの状態を検出し、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの状態を示す検出信号を主制御部２２１に接続された監視ＩＣ２１を介して、主制御部２２１および副制御部２２２の双方に出力する。
主制御部２２１では、各監視ＩＣ２１から出力された検出信号に基づいて、高圧バッテリ１の異常の有無を監視する。この結果、高圧バッテリ１の監視結果が異常なし、または、軽微な異常を示す場合、主制御部２２１は、システムメインリレー３の制御を行わず、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を導通状態に維持する。
一方、高圧バッテリ１の監視結果が重大な異常を示す場合、主制御部２２１は、システムメインリレー３をオフして、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を遮断状態に切り替える。そして、主制御部２２１は、高圧バッテリ１の異常状態、システムメインリレー３のオフ等を示す異常信号を上位制御部１００に出力する。
なお、副制御部２２２は、主制御部２２１が正常に機能していることから、各監視ＩＣ２１から出力された検出信号が入力されるだけで、高圧バッテリ１の監視や、システムメインリレー３の制御を実施しない。
続いて、電池監視装置２の制御部２２の副制御部２２２による高圧バッテリ１の状態の監視について、図３を用いて説明する。図３は、副制御部２２２が実行する高圧バッテリ１の監視処理の流れを示すフローチャートである。
図３に示すように、監視ＩＣ２１から出力される検出信号、主制御部２２１が出力するＷＤＴパルス信号、自己診断結果を示すＤＡＴＡ信号等の各種信号を読み込み（Ｓ１００）、これら各種信号に基づいて、主制御部２２１に異常があるか否かを判定する（Ｓ１１０）。
具体的には、ステップＳ１１０では、周期的に主制御部２２１から出力されるはずのＷＤＴパルス信号が所定期間入力されない場合に主制御部２２１に異常があると判定する。なお、ステップＳ１１０の判定処理では、主制御部２２１から出力されるＤＡＴＡ信号に、主制御部２２１の異常を示す自己診断結果が含まれている場合に主制御部２２１に異常があると判定してもよい。
ステップＳ１１０の判定処理の結果、主制御部２２１についての監視結果が正常を示す場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ステップＳ１００に戻る。一方、ステップＳ１１０の判定処理の結果、主制御部２２１についての監視結果が異常を示す場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、主制御部２２１に対してリセット信号を出力して（Ｓ１２０）、主制御部２２１の作動を停止させる。この際、主制御部２２１が再び起動して、主制御部２２１から監視ＩＣ２１等に制御信号が出力されると、副制御部２２２による制御処理の障害となる虞がある。このため、主制御部２２１に対するリセット信号の出力は、継続して行うことが望ましい。
続いて、上位制御部１００に対して、主制御部２２１の異常を示す異常信号を出力する（Ｓ１３０）。これにより、上位制御部１００にて、主制御部２２１の異常を把握することが可能となる。
また、絶縁部２３を介して接続された監視ＩＣ２１に対して、高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号を出力する（Ｓ１４０）。この際、主制御部２２１に監視ＩＣ２１からの検出信号が入力されないように、副制御部２２２と監視ＩＣ２１との間の通信をアクティブとし、副制御部２２２と監視ＩＣ２１との間の通信をネガティブとするチップセレクト信号を出力することが望ましい。
これにより、副制御部２２２に接続された監視ＩＣ２１は、他の監視ＩＣ２１に監視を指示する信号を出力する。そして、各監視ＩＣ２１それぞれが、検出ラインを介して接続された電池ブロックＢ１〜Ｂｎの状態を検出し、各電池ブロックＢ１〜Ｂｎの状態を示す検出信号を副制御部２２２に接続された監視ＩＣ２１を介して、副制御部２２２に出力する。なお、本実施形態の監視ＩＣ２１は、主制御部２２１の異常の有無に関わらず、同様の検出信号を副制御部２２２に出力する。
続いて、監視ＩＣ２１から出力される検出信号等の各種信号を読み込み（Ｓ１５０）、各監視ＩＣ２１から出力された検出信号に基づいて、高圧バッテリ１の異常の有無を監視し、高圧バッテリ１に異常があるか否かを判定する（Ｓ１６０）。
ステップＳ１６０の判定処理の結果、高圧バッテリ１についての監視結果が正常を示す場合（Ｓ１６０：ＮＯ）、ステップＳ１４０に戻る。つまり、高圧バッテリ１についての監視結果が正常を示す場合、副制御部２２２にてシステムメインリレー３が制御されず、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態が導通状態に維持される。
一方、ステップＳ１６０の判定処理の結果、高圧バッテリ１についての監視結果が異常を示す場合（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、副制御部２２２は、システムメインリレー３をオフし（Ｓ１７０）、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を遮断状態に切り替える。この際、副制御部２２２は、高圧バッテリ１の異常状態、システムメインリレー３のオフ等を示す異常信号を上位制御部１００に出力する。
以上説明した本実施形態では、副制御部２２２にて主制御部２２１の異常の有無を監視し、主制御部２２１に異常があった場合には、副制御部２２２において、高圧バッテリ１の状態を監視し、その監視結果に応じて、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５との間の接続状態を制御する構成としている。
これによれば、主制御部２２１に異常があった場合、副制御部２２２にて、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５との間の接続状態を制御することができるので、安全性を確保することができる。
さらに、主制御部２２１に異常があった場合においても、高圧バッテリ１の状態に問題がなく、正常に車両走行が可能な状況であれば、走行用電動モータ５を作動させることができるので、電池監視装置２の故障耐性の向上を図ることができる。
従って、車両の走行用電動モータ５等に給電する高圧バッテリ１の状態を監視する電池監視装置２において、安全性を確保しつつ、故障耐性の向上を図ることが可能となる。
また、本実施形態では、副制御部２２２に自己診断機能を付加し、当該自己診断の結果、副制御部２２２に異常があった場合に、副制御部２２２によるシステムメインリレー３の制御（高圧バッテリ１と走行用電動モータ５との間の接続状態の制御）を実施しない構成をとしている。これによれば、副制御部２２２による高圧バッテリ１と走行用電動モータ５との間の接続状態の誤った制御を防止することができ、電池監視装置２の信頼性の向上を図ることができる。
さらに、本実施形態では、主制御部２２１に異常があった場合には、副制御部２２２から主制御部２２１へリセット信号を出力して、主制御部２２１の作動を停止する構成としている。これによれば、主制御部２２１による高圧バッテリ１と走行用電動モータ５との間の接続状態の誤った制御を防止することができ、電池監視装置２の信頼性の向上を図ることができる。
さらにまた、本実施形態では、主制御部２２１に異常があった場合、副制御部２２２にて主制御部２２１についての監視結果を示す信号を上位制御部１００に出力する構成としているので、上位制御部１００で電池監視装置２の構成要素である主制御部２２１の異常を把握することができる。この結果、上位制御部１００にて、主制御部２２１の異常状態を考慮した車両全体のシステム制御を実行することが可能となる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、監視ＩＣ２１における制御部２２に対する高圧バッテリ１の状態を示す検出信号の出力処理を変更した例について説明する。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
本実施形態の監視ＩＣ２１は、制御部２２から出力される制御信号に基づいて、主制御部２２１の異常の有無を監視する監視機能を有している。具体的には、本実施形態の監視ＩＣ２１は、主制御部２２１からの制御信号に、主制御部２２１の異常を示す異常信号が含まれる場合に、主制御部２２１が異常であると判定するように構成されている。
例えば、監視ＩＣ２１は、内蔵された記憶部（図示略）に、主制御部２２１から出力される各種制御信号の全パターンを記憶しておき、主制御部２２１から出力される制御信号が、記憶された制御信号のパターンに該当するか否かを照合する構成とする。そして、監視ＩＣ２１における制御信号の照合の結果、主制御部２２１から出力される制御信号に、記憶部に記憶された制御信号のパターンに該当しない信号が含まれる場合に、主制御部２２１が異常であると判定すればよい。
なお、監視ＩＣ２１の主制御部２２１の監視処理としては、これに限らず、例えば、主制御部２２１から周期的に出力されるＣＳ信号やＣＬＫ信号といった制御信号が、予め定めた期間入力されない場合に、主制御部２２１が異常であると判定するようにしてもよい。
また、本実施形態の監視ＩＣ２１は、主制御部２２１の監視結果に応じて、制御部２２に対して出力する信号の内容を変更可能に構成されている。
具体的には、本実施形態の監視ＩＣ２１は、主制御部２２１が異常である場合、副制御部２２２に対して出力する検出信号の一部を出力し、主制御部２２１が異常でないと判定した場合よりも、副制御部２２２に対して出力する検出信号を制限するように構成されている。つまり、本実施形態では、監視ＩＣ２１にて、主制御部２２１が異常である場合、各種検出信号において、高圧バッテリ１や車両走行の安全性に支障をきたす虞のある重要な情報が含まれる信号に制限して出力する。この際、監視ＩＣ２１は、主制御部２２１が異常である場合、各種検出信号において、高圧バッテリ１や車両走行の安全性に支障をきたす虞のある重要な情報となる高圧バッテリ１の電圧状態（ブロック電圧、セル電圧）、および温度状態の少なくとも一方の状態を示す検出信号に制限して出力することが好ましい。なお、監視ＩＣ２１にて、高圧バッテリ１の電圧状態（ブロック電圧、セル電圧）、および温度状態の双方を副制御部２２２に出力するものの、高圧バッテリ１の電圧状態のうち、特に高い電圧値や温度を示す情報に制限するようにしてもよい。
ここで、図４に示すように、本実施形態の監視ＩＣ２１における主制御部２２１の監視、および副制御部２２２へ出力する出力信号の制限を実行する構成が、ＩＣ側監視部２１ｂを構成している。
次に、本実施形態の監視ＩＣ２１による主制御部２２１の監視等について図５を用いて説明する。図５は、監視ＩＣ２１が実行する制御処理の流れを示すフローチャートである。
図５に示すように、まず、制御部２２から出力されたＣＳ信号、ＣＬＫ信号、ＤＡＴＡ信号等の各種信号を読み込み（Ｓ２００）、制御部２２から高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号を取得したか否かを判定する（Ｓ２１０）。
この結果、高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号がないと判定された場合（Ｓ２１０：ＮＯ）には、そのまま待機し、高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号があると判定された場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）には、検出ラインを介して接続された電池ブロックＢ１〜Ｂｎの電圧、温度、電流等の各種状態を検出する（Ｓ２２０）。
続いて、制御部２２から出力される制御信号に基づいて、主制御部２２１に異常があるか否かを判定する（Ｓ２３０）。この判定処理の結果、主制御部２２１が正常と判定された場合（Ｓ２３０：ＮＯ）には、ステップＳ２２０で検出した各種検出信号の全てを制御部２２側へ出力する（Ｓ２４０）。一方、主制御部２２１が異常と判定された場合（Ｓ２３０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２２０で検出した各種検出信号の一部を選択して制限し（Ｓ２５０）、当該選択された信号を検出信号として制御部２２（副制御部２２２）へ出力する（Ｓ２４０）。
ここで、上述の第１実施形態の監視ＩＣ２１は、制御部２２から高圧バッテリ１の監視を指示する制御信号が出力されると、主制御部２２１の異常の有無に関わらず、同様の検出信号を副制御部２２２に出力する構成となっている。このため、副制御部２２２では、主制御部２２１の異常時に、監視ＩＣ２１からの膨大な検出信号を読み込んで処理する必要があり、主制御部２２１の正常時に比べて処理負荷が極端に増加してしまう。
これに対して、本実施形態では、主制御部２２１からの制御信号に基づいて、監視ＩＣ２１にて主制御部２２１の異常の有無を監視し、主制御部２２１に異常あった場合に、副制御部２２２へ出力する検出信号を制限する構成としている。
このため、主制御部２２１の異常時における副制御部２２２の処理負荷の低減を図ることが可能となる。これによれば、例えば、副制御部２２２を、主制御部２２１よりも処理能力の劣る安価な制御回路で構成することもでき、電池監視装置２のコストダウンを図ることが可能となる。
また、本実施形態では、主制御部２２１の異常時に、高圧バッテリ１の電圧状態、および温度状態の少なくとも一方の状態を示す検出信号を監視ＩＣ２１から副制御部２２２に対して出力するようにしている。
これによれば、高圧バッテリ１や車両走行の安全性を確保する上で重要な情報であるバッテリの電圧および温度の少なくとも一方を副制御部２２２で把握することができるので、副制御部２２２にて、高圧バッテリ１の安全性を考慮して、高圧バッテリ１と走行用電動モータ５等との間の接続状態を制御可能となる。
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、種々変更可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
（１）上述の各実施形態の如く、各制御部２２１、２２２における暴走を防止する観点から、各制御部２２１、２２２に自己診断機能を付加することが望ましいが、例えば、各制御部２２１、２２２においてＷＤＴパルス信号等にて相互に監視可能であれば、自己診断機能を廃してもよい。
（２）上述の各実施形態では、主制御部２２１の異常時に、副制御部２２２から主制御部２２１へリセット信号を出力して、主制御部２２１の作動を停止させる例について説明したが、これに限定されない。例えば、主制御部２２１と監視ＩＣ２１との間にスイッチを設け、主制御部２２１の異常時に、副制御部２２２がスイッチを制御して、主制御部２２１と監視ＩＣ２１との接続が遮断するようにしてもよい。
（３）上述の各実施形態では、各制御部２２１、２２２や高圧バッテリ１の異常時に、各制御部２２１、２２２の一方から上位制御部１００に対して異常信号を出力する例について説明したが、当該異常信号の出力先は、上位制御部１００に限らず、例えば、走行用電動モータ５を制御するモータ制御部（図示略）等のような他の制御部としてもよい。
（３）上述の各実施形態では、各監視ＩＣ２１をデイジーチェーン方式で接続する例について説明したが、これに限らず、例えば、各監視ＩＣ２１をそれぞれ絶縁部２３を介して制御部２２に接続するようにしてもよい。
１ 高圧バッテリ（バッテリ）
５ 走行用駆動源（走行用電動モータ）
２１ 監視ＩＣ（状態検出部）
２２１ 主制御部
２２２ 副制御部
１００ 上位制御部

Claims (6)

  1. 車両の走行用駆動源（５）に給電するバッテリ（１）の状態を監視する電池監視装置であって、
    前記バッテリの状態を検出して前記バッテリの状態を示す検出信号を出力する状態検出部（２１）と、
    前記検出信号に基づいて前記バッテリの異常の有無を監視すると共に、前記バッテリについての監視結果に応じて前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態を制御可能な主制御部（２２１）と、
    前記主制御部の異常の有無を監視すると共に、前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態を制御可能な副制御部（２２２）と、を備え、
    前記副制御部は、前記主制御部についての監視結果が異常を示す場合、前記検出信号に基づいて前記バッテリの異常の有無を監視すると共に、前記バッテリについての監視結果に応じて前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態を制御し、
    前記主制御部は、前記状態検出部に対して制御信号を出力するように構成されており、
    前記状態検出部は、前記主制御部からの前記制御信号に基づいて、前記主制御部の異常の有無を判定するように構成され、前記主制御部からの前記制御信号に、前記主制御部の異常を示す異常信号が含まれる場合に、前記主制御部が異常であると判定するようになっており、
    さらに、前記状態検出部は、前記検出信号を前記主制御部および前記副制御部の双方に出力可能に構成され、前記主制御部が異常であると判定した場合、前記主制御部が異常でないと判定した場合よりも、前記副制御部に対して出力する前記検出信号を制限することを特徴とする電池監視装置。
  2. 車両の走行用駆動源（５）に給電するバッテリ（１）の状態を監視する電池監視装置であって、
    前記バッテリの状態を検出して前記バッテリの状態を示す検出信号を出力する状態検出部（２１）と、
    前記検出信号に基づいて前記バッテリの異常の有無を監視すると共に、前記バッテリについての監視結果に応じて前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態を制御可能な主制御部（２２１）と、
    前記主制御部の異常の有無を監視すると共に、前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態を制御可能な副制御部（２２２）と、を備え、
    前記副制御部は、前記主制御部についての監視結果が異常を示す場合、前記検出信号に基づいて前記バッテリの異常の有無を監視すると共に、前記バッテリについての監視結果に応じて前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態を制御し、
    前記主制御部は、前記状態検出部に対して周期的に制御信号を出力するように構成されており、
    前記状態検出部は、前記主制御部からの前記制御信号に基づいて、前記主制御部の異常の有無を判定するように構成され、前記主制御部からの前記制御信号が予め定めた期間入力されない場合に、前記主制御部が異常であると判定するようになっており、
    さらに、前記状態検出部は、前記検出信号を前記主制御部および前記副制御部の双方に出力可能に構成され、前記主制御部が異常であると判定した場合、前記主制御部が異常でないと判定した場合よりも、前記副制御部に対して出力する前記検出信号を制限することを特徴とする電池監視装置。
  3. 前記状態検出部は、前記主制御部が異常であると判定した場合、前記バッテリの電圧状態、および温度状態の少なくとも一方の状態を示す前記検出信号を前記副制御部に対して出力することを特徴とする請求項１または２に記載の電池監視装置。
  4. 前記副制御部は、
    その内部の異常を診断する自己診断機能を有しており、
    前記自己診断機能の診断結果が異常を示す場合、前記主制御部についての監視結果が異常を示す場合であっても、前記バッテリと前記走行用駆動源との間の接続状態の制御を実行しないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電池監視装置。
  5. 前記主制御部は、リセット信号が入力された際に作動を停止するように構成されており、
    前記副制御部は、
    前記主制御部に対して前記リセット信号を出力可能に構成され、
    前記主制御部についての監視結果が異常を示す場合、前記リセット信号を前記主制御部に出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電池監視装置。
  6. 前記副制御部は、前記主制御部についての監視結果が異常を示す場合、前記車両全体のシステムを制御する上位制御部（１００）に対して、前記主制御部についての監視結果を示す信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電池監視装置。
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