JP6172033B2 - 電池監視装置および電池監視方法 - Google Patents
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Description
制御部は、制御部に接続される一方の監視部へ第1の検知信号を送信し、監視部あるいは信号線に異常があると、異常を検知した監視部から送信される第2の検知信号、または、第2の検知信号を受信した監視部それぞれにより所定の変化をさせた第2の検知信号、を制御部に接続される他方の監視部から受信し、第2の検知信号に基づいて、一方の監視部から異常を検知した監視部までの監視部の個数を求める。
図1は、電池監視装置の一実施例を示す図である。図1に示す電池監視装置1は、電池モジュール2(2−1〜2−5)、制御部3、メインリレー4を備えている。電池監視装置1は、例えば、電動フォークリフト、ハイブリッド車、電気自動車などの車両に搭載することが考えられる。
電池モジュール2(2−1〜2−5)それぞれは、電池5、リレー6、電圧検出部7、電流検出部8、温度検出部9、監視部10(10−1〜10−5)を備えている。
検知部13は、監視部10(10−1〜10−5)それぞれまたは信号線が正常であるか否かを判定するために、制御部3から監視部10−1の方向(一方の方向、図1の図面上で見て時計回りまたは右回り)に監視部10−1〜10−5の順に送信される後述する第1の検知信号を、送受信部14を介して受信する。また、検知部13は、制御部3から監視部10−5の方向(他方の方向、図1の図面上で見て反時計回りまたは左回り)に監視部10−5〜10−1の順に送信される第1の検知信号を、送受信部14を介して受信する。なお、反時計回りが一方の方向、時計回りが他方の方向でも良い。
2−1.前段の制御部3または監視部10から一方の方向(時計回り)に第1の検知信号または後述する第2の検知信号が送信された場合
A.検知部13が、第1の検知信号または第2の検知信号を送受信部14を介して受信できない場合、その検知部13に第1の検知信号、第2の検知信号を送信できない前段の監視部10、あるいは前段の監視部10と自身の監視部10とが接続されている信号線に、異常があると判定する。
また、監視部10が一方の方向(時計回り)で第2の検知信号を受信した場合、その検知部13を有する監視部10から他方の方向(反時計回りの方向)にある制御部3、監視部10、信号線の何処かに異常箇所があるので、記憶部12に他方の方向と送受信可能な状態でないことを記憶する。
C.検知部13が、第1の検知信号または第3の検知信号を送受信部14を介して受信できない場合、その検知部13に第1の検知信号、第3の検知信号を送信できない前段の監視部10、あるいは前段の監視部10と自身の監視部10とが接続されている信号線に、異常があると判定する。
また、監視部10が他方の方向(反時計回り)で第3の検知信号を受信した場合、その検知部13を有する監視部10から一方の方向(時計回りの方向)にある制御部3、監視部10、信号線の何処かに異常があるので、記憶部12に他方の方向と送受信可能な状態でないことを記憶する。
E.監視部10−2と監視部10−3との間に信号線に異常がある場合を例に、異常箇所の特定について説明をする。第1の検知信号が一方の方向(時計回り)に送信された場合に、監視部10−4がデューティ比54(%)の第2の検知信号を監視部10−3から受信すると、監視部10−2から制御部3の方向(他方の方向、反時計回りの方向)に異常があることを検知する。
項目E.において監視部10−2と監視部10−3との間に信号線の異常がある場合、監視部10−1、10−2は、一方の方向(時計回り)で第1の検知信号を受信できたので、制御部3、監視部10−1、10−2は送受信可能な方向に入出力方向を切り替える。例えば、監視部10−1、10−2の監視情報を制御部3に送信する場合には、監視部10−1、10−2の送受信部14は他方の方向(反時計回り)に監視情報を送信できるようにする。その際には、制御部3の送受信部17はその監視情報を受信できるようにする。また、制御部3から監視部10−1、10−2へ情報を送信する場合には、監視部10−1、10−2の送受信部14は一方の方向(時計回り)でその情報を受信できるようにする。その際には、制御部3の送受信部17はその情報を送信できるようにする。
G.図2、図3は、複数の異常箇所がある電池監視装置を示す図である。図2、図3の電池監視装置には、監視部10−2と監視部10−3とを接続する信号線の異常箇所(b1)および監視部10−4と監視部10−5とを接続する信号線の異常箇所(b2)が示されている。
図2、図3において異常箇所b1、b2に異常がある場合、監視部10−1、10−2は、一方の方向(時計回り)で第1の検知信号を受信できたので、監視部10−1、10−2は送受信可能な方向に入出力方向を切り替える。例えば、監視部10−1、10−2の監視情報を制御部3に送信する場合には、監視部10−1、10−2の送受信部14は他方の方向(反時計回り)に監視情報を送信できるようにする。その際には、制御部3の送受信部17はその監視情報を受信できるようにする。また、制御部3から監視部10−1、10−2へ情報を送信する場合には、監視部10−1、10−2の送受信部14は一方の方向(時計回り)でその情報を受信できるようにする。その際には、制御部3の送受信部17はその情報を送信できるようにする。
制御部3は、例えば、CPU、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイスなどにより構成され、記憶部15に記憶されているプログラムをCPU、マルチコアCPU、又はプログラマブルなデバイスなどが読み出して実行することにより、後述する制御部3の機能が実現される。なお、制御部3は電池ECUなどである。また、制御部3は、記憶部15、特定部16、送受信部17を備える。記憶部15は、例えば、ROMやRAMであり、各種情報や各種プログラムを記憶する。
制御部3の特定部16は、第1の検知信号を、制御部3に接続される一方の監視部10−1または制御部3に接続される他方の監視部10−5へ、送受信部17を介して送信する。
他方の監視部10−5から受信した第2の検知信号と、一方の監視部10−1から受信した第3の検知信号と、に基づいて特定部16は異常箇所を特定する。
7.異常箇所が1つの場合について説明する
監視部10−2と監視部10−3との間に信号線の異常がある場合を例に説明をする。第1の検知信号が一方の方向に送信された場合に、監視部10−3が異常を検知した場合には、制御部3は監視部10−5からデューティ比62(%)の第2の検知信号を受信する。その結果、デューティ比62(%)の第2の検知信号を受信した制御部3は、本例では受信した第2の検知信号のデューティ比を4(%)変化させているので、デューティ比62(%)を受信した場合、(62(%)−基準値50(%))/4(%)=3を求めて、監視部10−5の方向(他方の方向)に監視部10−5から数えて3個目にある監視部10−3が異常を検知したこと、および、監視部10−2あるいは監視部10−2と監視部10−3を接続する信号線に異常箇所があることを特定できる。
8.異常箇所が複数の場合について説明する
第1の検知信号が一方の方向に送信された場合には、信号線の異常箇所(b1、b2)により第1の検知信号および第2の検知信号を受信できない監視部10−3、10−5があるため、監視部10−5はデューティ比54(%)の第2の検知信号を制御部3に送信する。その結果、デューティ比54(%)の第2の検知信号を受信した制御部3は、(54(%)−50(%))/4(%)=1を求めて、監視部10−5の方向(他方の方向)に監視部10−5から数えて1個目にある監視部10−5が異常を検知したこと、および、監視部10−4あるいは監視部10−4と監視部10−5を接続する信号線に異常箇所があることを特定できる。
図4、図5は、電池監視装置の制御部の動作の一実施例を示すフロー図である。
ステップS1では、制御部3が第1の検知信号を送信する方向を設定する。本例では図1に示す監視部10−1の方向(一方の方向)に設定する。なお、複数の監視部10(10−1〜10−5)についても一方の方向に設定する。送信する方向の設定は、例えば、電池監視装置に電力が供給された後(電源オン)、所定の期間は一方の方向に設定されることが考えられる。
ステップS3では、制御部3が第1の検知信号を受信したか否かを判定し、第1の検知信号を受信した場合(Yes)にはステップS4に移行し、第1の検知信号以外(第2の検知信号、第3の検知信号)を受信した場合(No)にはステップS5に移行する。例えば、制御部3が監視部10−5から第1の検知信号を受信した場合にはステップS4に移行する。なお、所定時間経過しても第1の検知信号、第2の検知信号、第3の検知信号を受信できない場合には異常箇所を特定しないで、異常があることを上位のECUなどに通知する。
ステップS5では制御部3が第2の検知信号または第3の検知信号を受信する。
監視部の動作について説明をする。
ステップS601では、第1の検知信号を送信する方向を、監視部10が一方の方向に設定をする。本例では図1に示す監視部10−1の方向(一方の方向)に設定する。例えば、電力が供給された後(電源オン)、所定の期間は一方の方向に設定することが考えられる。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
2 電池モジュール、
3 制御部、
4 メインリレー、
5 電池、
6 リレー、
7 電圧検出部、
8 電流検出部、
9 温度検出部、
10 監視部、
11 負荷、
12 記憶部、
13 検知部、
14 送受信部、
15 記憶部、
16 特定部、
17 送受信部、
Claims (4)
- 電池の状態を監視する複数の監視部と制御部とが信号線により環状接続される電池監視装置であって、
前記制御部は、
前記制御部に接続される一方の監視部へ第1の検知信号を送信し、前記監視部あるいは前記信号線に異常があると、異常を検知した監視部から送信される第2の検知信号、または、前記第2の検知信号を受信した監視部それぞれにより所定の変化をさせた第2の検知信号、を前記制御部に接続される他方の監視部から受信し、前記第2の検知信号に基づいて、前記他方の監視部から前記異常を検知した監視部までの前記監視部の個数を求め、
前記他方の監視部へ第1の検知信号を送信した場合、前記監視部あるいは前記信号線に異常があると、異常を検知した監視部から送信される第3の検知信号、または、前記第3の検知信号を受信した監視部それぞれにより所定の変化をさせた第3の検知信号、を前記一方の監視部から受信し、前記第3の検知信号に基づいて、前記一方の監視部から前記異常を検知した監視部までの前記監視部の個数を求め、
前記他方の監視部から前記異常を検知した監視部までの前記監視部の個数と、前記一方の監視部から前記異常を検知した監視部までの前記監視部の個数と、を比較し、多いと判定された個数に係る前記監視部と送受信をする、
ことを特徴とする電池監視装置。 - 請求項1に記載の電池監視装置であって、
送受信を可能にした前記監視部は、送受信する情報に応じて、送受信を可能にした前記監視部の入出力を切り替える、ことを特徴とする電池監視装置。 - 請求項1または2に記載の電池監視装置であって、
前記制御部は、前記多いと判定された個数が所定値以下である場合、前記監視部との送受信を行わないようにする、ことを特徴とする電池監視装置。 - 電池の状態を監視する複数の監視部と制御部とが信号線により環状接続される電池監視装置の電池監視方法であって、
前記制御部は、
前記制御部に接続される一方の監視部と他方の監視部へ第1の検知信号を送信し、
前記監視部は、
前記一方の監視部へ前記第1の検知信号が送信された場合、前段の監視部あるいは前記信号線に異常があると、異常を検知したことを示す第2の検知信号、または、前記第2の検知信号を受信した場合に所定の変化をさせた第2の検知信号、を次の監視部または前記制御部に送信し、
また、前記他方の監視部へ前記第1の検知信号が送信された場合、前段の監視部あるいは前記信号線に異常があると、異常を検知したことを示す第3の検知信号、または、前記第3の検知信号を受信した場合に所定の変化をさせた第3の検知信号、を次の監視部または前記制御部に送信し、
前記制御部は、
前記第2の検知信号と前記第3の検知信号に基づいて、前記他方の監視部から前記異常を検知した監視部までの監視部の個数と、前記一方の監視部から前記異常を検知した監視部までの監視部の個数と、をそれぞれ求め、多いと判定された個数に係る前記監視部と送受信をする、
ことを特徴とする電池監視方法。
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- 2014-04-11 JP JP2014081849A patent/JP6172033B2/ja active Active
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