JP6229567B2 - 電池監視装置 - Google Patents
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Description
そのため、ユーザなどにより、識別情報が設定されていない監視部の追加や交換が行われても、識別情報設定処理が行われないようにすることが望ましい。
図1に示す電池監視装置1は、5つの電池モジュール2(2−1〜2−5)と、制御部(電池ECU(Electronic Control Unit))3と、メインリレー4とを備える。なお、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、又は電気自動車などの車両に搭載される。また、電池モジュール2の数は5つに限定されない。
リレー6は、メインリレー4と電池5との間に設けられている。リレー6がオンしているとき、メインリレー4がオンすると、電池5から負荷11へ電力が供給可能となる。
電流検出部8は、充電時の電池5へ流れる電流や放電時の電池5から流れる電流を検出するものであり、例えば、電流計とする。
各監視部10(10−1〜10−5)は、それぞれ、リレー制御部12と、記憶部13と、識別情報設定部14と、通信部15とを備える。なお、リレー制御部12、識別情報設定部14、及び通信部15は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、プログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)、PLD(Programmable Logic Device)など)などにより構成され、記憶部13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って実現される。また、監視部10−1〜10−5の各通信部15と制御部3の通信部19が通信線を介して環状に直列(デイジーチェーン)接続されている。
記憶部13は、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などであり、各種情報や各種プログラムを記憶する。
制御部3は、メインリレー4のオン、オフを制御するリレー制御部16と、記憶部17と、通信異常箇所特定部18と、監視部10−1〜10−5と通信を行う通信部19とを備える。なお、記憶部17は、不揮発性メモリ(例えば、ROM、フラッシュメモリ、磁気記憶媒体(ハードディスクやフロッピー(登録商標)ディスクなど)、光ディスクなど)であり、各種情報や各種プログラムを記憶する。また、リレー制御部16、通信異常箇所特定部18、及び通信部19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17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って実現される。また、制御部3は、監視部10−1〜10−5からそれぞれ送信される識別情報を通信部19により受信し、それら識別情報を記憶部17に記憶させる。また、制御部3は、記憶部17に記憶させた識別情報を用いて、監視部10−1〜10−5からそれぞれ送信される電池5の状態(例えば、電池5の電圧、電流、及び温度など)を示す情報を通信部19により受信する。また、制御部3は、受信した情報に示される電池5の状態が予め決められた状態になるとき(例えば、電池5の電圧、電流、及び温度の少なくとも1つが閾値よりも大きいとき)、電池5の状態が異常であると判断し、待避走行モード(例えば、一定時間経過後までに車両を徐々に減速させてから停止させる指示を、車両の走行を制御する上位制御部に送るとともに、一定時間経過後にリレー制御部16によりメインリレー4をオフさせる処理)に移行する。また、制御部3は、通信異常が発生したと判断すると、待避走行モードに移行する。
まず、電池監視装置1の製造者や電池モジュール2を交換するサービスマンによるスイッチやサービスツールの操作などにより、制御部3の電源がオンすると、又は、識別情報が確定しているか否かの判断を行うための指示が制御部3へ入力されると、制御部3は、記憶部17に記憶されている確定情報を読み出す(S201)。
まず、制御部3は、監視部10−1〜10−5のそれぞれの電源をオンさせた後、先頭の監視部10−1へ識別情報設定処理のための設定信号S1(第1の設定信号)を送信する(S401)。
まず、監視部10−1〜10−5は、それぞれ、前段の監視部10又は制御部3から送信される設定信号S1を受信すると(S501:YES)、その受信した設定信号S1に対応する識別情報を自身の識別情報として設定し(S502)、その受信した設定信号S1を変化させて後段の監視部10又は制御部3へ送信し(S503)、自身の識別情報を制御部3へ送信する(S504)。
まず、電池監視装置1の製造者や電池モジュール2を交換するサービスマンによるスイッチやサービスツールの操作などにより、制御部3の電源がオンされた、又は、識別情報が確定しているか否かの判断を行うための指示が制御部3へ入力されたときに識別情報が確定していないと(S202:YES)、制御部3は識別情報設定処理を行う。まず、制御部3は、監視部10−1〜10−5のそれぞれの電源をオンさせた後(既に監視部10の電源がオンしている場合はこの動作は省かれる。)、予め決められた設定信号S1としてDUTY比4%の矩形波を先頭の監視部10−1へ送信する。
また、監視部10−1〜10−5により変化される、矩形波のDUTY比の変化量は4%に限定されない。
このように、通信異常の発生箇所よりも下流に位置する監視部10において設定信号S2が変化され、最後尾の監視部10−5から制御部3へ送信される設定信号S2により通信異常の発生箇所が特定されるため、制御部3と監視部10−1〜10−5が環状に直列接続される場合であっても、通信異常検知処理を行うことができる。
また、上記実施形態では、矩形波のDUTY比を用いて、識別情報設定処理及び通信異常検知処理を行う構成であるが、矩形波を含む発振信号の周波数、単位時間あたりのパルス数、又は、矩形波を含む発振信号により示される数値や文字情報を用いて、識別情報設定処理及び通信異常検知処理を行うように構成してもよい。
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 リレー制御部
13 記憶部
14 識別情報設定部
15 通信部
16 リレー制御部
17 記憶部
18 通信異常箇所特定部
19 通信部
Claims (7)
- 電池の状態を監視する複数の監視部と、
前記複数の監視部に設定される識別情報を用いて前記複数の監視部と通信を行う制御部と、
前記複数の監視部のすべての前記識別情報が確定しているか否かを示す確定情報を記憶する前記制御部に設けられる記憶部と、
を備え、
前記制御部の電源がオンされた、又は、前記識別情報が確定しているか否かの判断を行うための指示が前記制御部に入力されたときであって、識別情報設定処理を行う前に、前記制御部は、前記記憶部から読み出される前記確定情報により、すべての前記識別情報が確定しているか否かを判断し、すべての前記識別情報が確定していないと判断すると、前記識別情報設定処理を行い、すべての前記識別情報が確定していると判断すると、前記識別情報設定処理を行わず、
前記識別情報設定処理において、前記制御部は、先頭の前記監視部へ監視部の識別情報を設定するための第1の設定信号を送信し、すべての前記監視部に対して識別情報を設定させる
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、
前記複数の監視部と前記制御部は直列接続され、
前記複数の監視部は、それぞれ、前段の前記監視部又は前記制御部から送信される第1の設定信号を受信すると、その受信した第1の設定信号に対応した識別情報を自身の識別情報として設定するとともに、前記受信した第1の設定信号を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ送信する
ことを特徴とする電池監視装置。 - 請求項2に記載の電池監視装置であって、
前記複数の監視部は、それぞれ、前記第1の設定信号を受信できない場合、通信異常が発生したことを示す前記第1の設定信号と異なる第2の設定信号を後段の前記監視部又は前記制御部へ送信するとともに、前段の前記監視部から送信される前記第2の設定信号を受信すると、その第2の設定信号を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ送信し、
前記制御部は、最後尾の前記監視部から送信される前記第2の設定信号に応じて、通信異常の発生箇所を特定する
ことを特徴とする電池監視装置。 - 請求項2に記載の電池監視装置であって、
前記制御部は、最後尾の前記監視部から送信される前記第1の設定信号を受信すると、前記確定情報を前記記憶部に記憶させる
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、
前記第1の設定信号は、矩形波のDUTY比、または矩形波を含む発振信号の周波数、または単位時間あたりのパルス数を用いて表される信号である
ことを特徴とする電池監視装置。 - 請求項2に記載の電池監視装置であって、
前記監視部は、前記第1の設定信号のDUTY比、または周波数、または単位時間あたりのパルス数を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ送信する
ことを特徴とする電池監視装置。 - 請求項3に記載の電池監視装置であって、
前記監視部は、前記第2の設定信号のDUTY比、または周波数、または単位時間あたりのパルス数を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ送信する
ことを特徴とする電池監視装置。
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