JP6540493B2 - 組電池制御装置 - Google Patents

Description

この明細書における発明は、複数の電池ブロックが直列に接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池の制御を行う組電池制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載のように、複数の電池セルを含む組電池の制御を行う電池監視ユニット（組電池制御装置）が知られている。電池監視ユニットは、複数の監視ＩＣ（監視部）と、マイコン（制御部）と、絶縁通信素子であるフォトカプラと、を備えている。各監視ＩＣの夫々は、電池セルと接続され、自身に接続された電池セルの電圧を検出する。マイコンは、各監視ＩＣと通信を行う。絶縁通信素子は、マイコンと監視ＩＣとの間に設けられている。これにより、マイコン及び監視ＩＣは、互いに絶縁を確保しつつ通信を行うことができる。

特開２０１５−１３３８２３号公報

ところで、絶縁通信素子は、マイコン及び監視ＩＣの通信データを伝達する際に、電力を消費する。絶縁通信素子が電力を消費することで、この絶縁通信素子に接続された監視ＩＣの電力が消費される。そのため、組電池では、複数の電池ブロックとして、小消費ブロックと、絶縁通信素子の消費電力によって小消費ブロックに較べて消費電力が大きくされた大消費ブロックと、が設けられる場合がある。すなわち、複数の電池セルの間で電池容量がばらつく場合がある。

複数の電池セルの間で電池容量がばらついた場合、各電池セルの電池容量の総和である組電池の電池容量において、最大値が小さくなる虞、及び、最小値が大きくなる虞がある。すなわち、組電池の使用領域が狭くなる虞がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、組電池の使用領域が狭くなるのを抑制する組電池制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として下記の実施形態における具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。

本発明のひとつは、複数の電池ブロック（２２０）が直列に接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池（２００）の制御を行うものであり、
通信線（３０）と、
複数の電池ブロックの夫々に対して個別に接続され、自身が接続されている電池ブロックから電力供給されて動作するものであり、自身が接続されている電池ブロックの電圧を検出する複数の監視部（１１〜１ｎ）と、
通信線を介して監視部とデータの通信を行う制御部（２０）と、
監視部と制御部との間に少なくとも設けられ、監視部と制御部とを電気的に絶縁しつつデータを伝達し、データを伝達することにより、自身に接続された監視部の電力を消費する絶縁通信素子（４０）と、
を備え、
複数の電池ブロックとして、小消費ブロックと、絶縁通信素子の消費電力によって小消費ブロックに較べて消費電力が大きくされた大消費ブロックと、が接続された組電池制御装置であって、
小消費ブロックから電力が供給される監視部の消費電力を大きくし、監視部の動作に伴い各電池ブロックで消費される電力のばらつきを抑制する電力消費部（７１，７５，７６，７７，９０，９１，９２）をさらに備えており、
制御部は、データの伝達における絶縁通信素子の消費電力を示す消費電力情報を取得する取得部を有し、取得部が取得した消費電力情報に基づき各電力消費部の消費電力を決定し、決定した消費電力を示すデータを各電力消費部に送信し、
各電力消費部は、制御部からのデータに基づき、自身が設けられた監視部の電力を消費する。

上記構成では、電力消費部が、小消費ブロックから電力が供給される監視部の消費電力を大きくし、監視部の動作に伴い各電池ブロックで消費される電力のばらつきを抑制している。これによれば、電力消費部によって、大消費ブロックと、小消費ブロックと、の間で電池容量がばらつくのを抑制することができる。すなわち、複数の電池ブロック同士の間で電池容量がばらつくのを抑制することができる。したがって、組電池の使用領域が狭くなるのを抑制することができる。

第１実施形態に係る組電池制御装置の概略構成を示すブロック図である。 監視ＩＣの概略構成を示すブロック図である。 監視ＩＣによる電力決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。 監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。 監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。 第２実施形態に係る組電池制御装置の概略構成を示すブロック図である。 マイコンによる電力決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る組電池制御装置において、各監視ＩＣにおける消費電力の大きさを示す図である。 監視ＩＣによる電力決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 各監視ＩＣにおける消費電力の大きさを示す図である。 マイコンによる電力決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 各監視ＩＣにおける消費電力の大きさを示す図である。 第４実施形態に係る組電池制御装置において、監視ＩＣの概略構成を示すブロック図である。 第１変形例に係る組電池制御装置において、監視ＩＣの概略構成を示すブロック図である。 第５実施形態に係る組電池制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第６実施形態に係る組電池制御装置において、監視ＩＣの概略構成を示すブロック図である。 監視ＩＣによる電力決定処理の処理手順を示すフローチャートである。 監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。 監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。 第７実施形態に係る組電池制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第２変形例に係る組電池制御装置において、監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。 監視ＩＣが電力を消費するタイミング、及び、消費電力の大きさを示すタイミングチャートである。

図面を参照して説明する。なお、複数の実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。

（第１実施形態）
先ず、図１及び図２に基づき、組電池制御装置１００の概略構成について説明する。

組電池制御装置１００は、複数の電池ブロック２２０が直列に接続された組電池２００の制御を行うものである。組電池制御装置１００は、組電池２００の充電及び放電を制御する。また、組電池制御装置１００は、組電池２００に必要な各種パラメータ（電圧、電流、温度など）を検出し、車両の各種制御を行う自身以外の制御装置へ検出結果等を提供するものである。よって、組電池制御装置１００は、電池センサと言い換えることもできる。

組電池制御装置１００は、組電池２００とともに車両に搭載されている。組電池２００は、内燃機関と電動機とを動力源とした所謂ハイブリッド車（プラグインハイブリッド車を含む）や、電動機のみを動力源とした電気車両に搭載され、この電動機に電力供給する電源である。なお、電動機は、走行用電気モータとも言える。

プラグインハイブリッド車に搭載された組電池２００は、回生ブレーキにより充電することが可能である。また、発電用モータを備えた車両に搭載された組電池２００は、この発電用モータで発電された電力によって充電することも可能である。さらに、プラグインハイブリッド車や電気車両に搭載された組電池２００は、所謂充電スタンドにて充電することも可能である。組電池２００は、車両の走行に伴って、充放電が繰り返し実行されるものである。また、プラグインハイブリッド車や電気車両に搭載された組電池２００は、車両内の走行用電気モータとは異なる電装品や、車両外の電化製品などの電力源としても使用できる。

各電池ブロック２２０は、図２に示すように、複数の電池セル２１０が直列に接続されてなるものである。しかしながら、これに限定するものではない。各電池ブロック２２０は、少なくとも１つの電池セル２１０を備えていればよい。

組電池制御装置１００は、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎと、マイコン２０と、通信線３０と、絶縁素子４０と、記憶装置５０と、を備えて構成されている。マイコン２０は、特許請求の範囲に記載の制御部に相当する。監視ＩＣは、特許請求の範囲に記載の監視部に相当する。なお、以下においては、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎの夫々を区別する必要がない場合、単に監視ＩＣとも称する。また、組電池制御装置１００は、複数の監視ＩＣを備えていればよく、監視ＩＣの個数は限定されない。

第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎの夫々は、通信線３０を介してマイコン２０と通信可能に接続されている。なお、通信線３０は、通信経路と称することもできる。第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎの夫々は、複数の電池ブロック２２０の夫々に対して個別に接続されている。つまり、各監視ＩＣの夫々と、複数の電池ブロック２２０の夫々とは、一対一の対応関係をなしている。各監視ＩＣは、互いに異なる電池ブロック２２０から電源が供給されている。本実施形態において、各監視ＩＣは、互いに同様の構成を有している。

各監視ＩＣは、組電池２００から電力供給されて動作するものである。詳しく言うと、各監視ＩＣは、自身が接続されている電池ブロック２２０から電力供給されて動作する。また、各監視ＩＣは、自身が接続されている電池ブロック２２０の電圧をＡＤ変換することで、電池ブロック２２０の電圧を検出する。そして、各監視ＩＣは、ＡＤ変換結果を示すデータを含む通信データをマイコン２０へ送信する。以上により、監視ＩＣは、自身に接続された電池ブロック２２０を監視していると言える。すなわち、監視ＩＣは、監視対象である電池ブロック２２０と電気的に接続されている。

また、各監視ＩＣは、通信線３０を介してマイコン２０と通信を行う。詳しく言うと、各監視ＩＣ及びマイコン２０は、通信線３０を介して、通信データ、クロック信号、ＣＲＣを送信及び受信する。ＣＲＣは、Cyclic Redundancy Checkの略称である。

本実施形態において、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、通信線３０を介してリング状に接続されており、通信線３０を介して通信方向が一方向となるように通信を行う。本実施形態では、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎのうち、第１監視ＩＣ１１が通信方向における最上流であり、第ｎ監視ＩＣ１ｎが通信方向における最下流となる例を採用している。例えば、第１監視ＩＣ１１から送信された通信データは、マイコン２０に直接送信されず、第２監視ＩＣ１２〜第ｎ監視ＩＣ１ｎを介してマイコン２０に送信される。このように、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、単方向リングバス接続されていると言える。

マイコン２０は、通信線３０を介して、通信データを送信するとともに、各監視ＩＣから送信された通信データを受信する。マイコン２０が各監視ＩＣへ送信する通信データには、監視ＩＣに対するコマンドを含んでいる。このコマンドは、命令と識別情報とを有している。

マイコン２０が監視ＩＣに送信する命令は、変換命令と動作命令と電力決定命令とを含んでいる。変換命令は、電池ブロック２２０の電圧を各監視ＩＣにＡＤ変換させるものである。動作命令は、ＡＤ変換結果等を各監視ＩＣに送信させるものである。動作命令は、各監視ＩＣに対して通信データを送信させるための命令であるため、各監視ＩＣからデータを読み出す命令とも言える。よって、動作命令は、読出命令とも言える。電力決定命令は、監視ＩＣの電力を決定するための命令である。

識別情報は、各監視ＩＣに割り当てられた固有の情報である。識別情報は、命令を実行する監視ＩＣの位置を特定するために設けられている。監視ＩＣは、マイコン２０から命令とともに送信される識別情報に基づき、受信した命令が自身に対する命令か否かを判定する。識別情報は、識別ＩＤや、単にＩＤと称することもできる。

マイコン２０は、図示しない１２Ｖ系の電源から電力が供給されている。すなわち、マイコン２０は、監視ＩＣの電源である組電池２００とは異なる電源から電力が供給されている。マイコン２０の電源は、組電池２００に対して電圧が低い。そのため、マイコン２０は、低圧システムと称することができる。一方、監視ＩＣは、高圧システムと称することができる。

絶縁素子４０は、互いに通信を行う対象同士を電気的に絶縁しつつ、通信データを伝達するものである。絶縁素子４０は、特許請求の範囲に記載の絶縁通信素子に相当する。絶縁素子４０としては、例えば、フォトカプラ、パルストランス、アイソレータを採用することができる。組電池制御装置１００に設けられる絶縁素子４０は、コスト、性能、及び、基板への搭載し易さ等に応じて選択される。絶縁素子４０の性能とは、例えば、通信データを伝達する際の遅延時間の長さである。基板への絶縁素子４０の搭載し易さは、絶縁素子４０の体格や、形状等によって決定する。

絶縁素子４０は、少なくとも、マイコン２０及び監視ＩＣの間に設けられる。言い換えると、絶縁素子４０は、マイコン２０及び監視ＩＣの通信経路上に設けられ、マイコン２０及び監視ＩＣとを電気的に絶縁している。すなわち、絶縁素子４０は、通信線３０を介して、マイコン２０及び監視ＩＣと接続されている。以上により、マイコン２０は、監視ＩＣと電気的な絶縁を確保しつつ監視ＩＣと通信を行うことができる。

本実施形態において、絶縁素子４０は、第１監視ＩＣ１１とマイコン２０との間、及び、第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０との間に設けられている。すなわち、他の監視ＩＣを介さずにマイコン２０と接続された監視ＩＣと、マイコン２０と、の間に絶縁素子４０が設けられている。これによれば、低圧システムと高圧システムとを電気的に絶縁することができる。第１監視ＩＣ１１とマイコン２０との間、及び、第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０との間には、例えば、絶縁素子４０としてフォトカプラ又はアイソレータが設けられる。しかしながら、これに限定するものではない。第１監視ＩＣ１１とマイコン２０との間、及び、第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０との間に、パルストランスが設けられてもよい。

また、本実施形態において、絶縁素子４０は、監視ＩＣとマイコン２０との間に加えて、互いに通信を行う監視ＩＣ同士の間にも絶縁素子４０が設けられている。互いに通信を行う監視ＩＣ同士の間には、例えば、絶縁素子４０としてパルストランスが設けられる。しかしながら、これに限定するものではない。互いに通信を行う監視ＩＣ同士の間に、フォトカプラ又はアイソレータが設けられてもよい。

マイコン２０及び監視ＩＣがリング状に接続された本実施形態において、全ての監視ＩＣの夫々に対して上流側及び下流側の両方には、絶縁素子４０が設けられている。また、本実施形態では、互いに通信を行う監視ＩＣ同士の間には、２つの絶縁素子４０が設けられている。一方、マイコン２０及び監視ＩＣの間には、１つの絶縁素子４０が設けられている。

絶縁素子４０は、通信データを伝達する場合に電力を消費する。絶縁素子４０が電力を消費すると、この絶縁素子４０が他の絶縁素子４０及び監視ＩＣを介さずに接続された監視ＩＣで、電力が消費される。各監視ＩＣは対応する電池ブロック２２０から電力が供給されているため、絶縁素子４０が電力を消費すると、電池ブロック２２０で電力が消費される。絶縁素子４０の消費電力は、この絶縁素子４０が接続された監視ＩＣの消費電力の一部と言うこともできる。

絶縁素子４０における消費電力の大きさは、通信データのデータ量、及び、絶縁素子４０の種類によって決まる。通信データのデータ量は、通信量とも言い換えることができる。一般的に、絶縁素子４０における消費電力の大きさは、大きいものから順に、フォトカプラ、パルストランス、アイソレータとされている。

記憶装置５０は、絶縁素子４０の消費電力情報を予め記憶するものである。消費電力情報とは、絶縁素子４０が通信データを伝達する際に消費する電力の値を示すものである。本実施形態において、記憶装置５０は、各監視ＩＣに対応して複数設けられている。言い換えると、各記憶装置５０の夫々、及び、複数の監視ＩＣの夫々は、一対一の対応関係をなしている。また本実施形態では、監視ＩＣとは別に記憶装置５０が設けられている。各記憶装置５０は、自身に対応する監視ＩＣに対して電気的に接続されている。記憶装置５０は、自身に対応する監視ＩＣが接続された絶縁素子４０の消費電力情報を記憶している。

図２に示すように、記憶装置５０は、抵抗５１と、電源５２と、グランド５３と、を含んで構成されている。記憶装置５０は、対応する監視ＩＣにおける少なくとも１つのピンに接続されている。本実施形態において、記憶装置５０は、対応する監視ＩＣにおける４つのピンに接続されている。

監視ＩＣの各ピンは、抵抗５１を介して電源５２と接続されるか、又は、抵抗５１を介してグランド５３と接続されている。なお、電源５２としては、電池セル２１０、電池セル２１０の電圧を変換してなる電源、及び、電池セル２１０を用いていない電源を採用することができる。

監視ＩＣの各ピンは、抵抗５１を介して電源５２と接続された場合、Ｈｉｇｈを示す信号が記憶装置５０から入力される。これに対し、監視ＩＣの各ピンは、抵抗５１を介してグランド５３と接続された場合、Ｌｏｗを示す信号が記憶装置５０から入力される。すなわち、監視ＩＣにおける４つのピンの夫々には、デジタル信号が入力される。監視ＩＣの４つのピンに入力される信号をまとめて消費電力情報と言うことができる。言い換えると、監視ＩＣの４つのピンに入力される信号におけるＨｉｇｈ及びＬｏｗの組み合わせが、監視ＩＣに接続された絶縁素子４０の消費電力を示している。

本実施形態では、組電池制御装置１００を、１つのＥＣＵ６０と、複数のＳＢＭ６１と、に区分けすることができる。言い換えると、組電池制御装置１００は、１つのＥＣＵ６０と、複数のＳＢＭ６１と、を有している。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。ＳＢＭは、Satellite Bus bar Moduleの略称である。ＥＣＵ６０及びＳＢＭ６１の夫々は、基板と、基板に実装された電子部品と、を有している。すなわち、本実施形態において組電池制御装置１００は、複数の基板、及び、各基板に実装された電子部品を含んで構成されている。各ＳＢＭ６１は、さらにバスバーを有している。ＥＣＵ６０の基板とＳＢＭ６１の基板とは、ハーネスを介して互いに接続されている。また、各ＳＢＭ６１の基板同士は、ハーネスを介して互いに接続されている。そのため、通信線３０は、ハーネス及び基板の配線を含んでいる。

ＥＣＵ６０は、マイコン２０と、第１監視ＩＣ１１と、第１監視ＩＣ１１に接続された記憶装置５０と、第ｎ監視ＩＣ１ｎと、第ｎ監視ＩＣ１ｎに接続された記憶装置５０と、複数の絶縁素子４０と、を有している。ＥＣＵ６０では、第１監視ＩＣ１１とマイコン２０との間、第１監視ＩＣ１１と第２監視ＩＣ１２との間、第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０との間、及び、図示しない第ｎ−１監視ＩＣと第ｎ監視ＩＣ１ｎとの間の夫々に、１つの絶縁素子４０が設けられている。すなわち、ＥＣＵ６０では、第１監視ＩＣ１１の上流側及び下流側の夫々と、第ｎ監視ＩＣ１ｎの上流側及び下流側の夫々と、に１つの絶縁素子４０が設けられている。

第１監視ＩＣ１１の下流側に設けられた絶縁素子４０は、ＥＣＵ６０と、ＥＣＵ６０に接続されたハーネスと、を電気的に絶縁している。同様に、第ｎ監視ＩＣ１ｎの上流側に設けられた絶縁素子４０は、ＥＣＵ６０と、ＥＣＵ６０と接続されたハーネスと、を電気的に絶縁している。

各ＳＢＭ６１は、１つの監視ＩＣと、この監視ＩＣに接続された記憶装置５０と、２つの絶縁素子４０と、を有している。各ＳＢＭ６１では、監視ＩＣの上流側及び下流側の夫々に、１つの絶縁素子４０が設けられている。絶縁素子４０は、自身が設けられたＳＢＭ６１と、ＳＢＭ６１と接続されたハーネスと、を電気的に絶縁している。

次に、図２に基づき、監視ＩＣの構成及び動作（処理）の一部について説明する。なお、監視ＩＣの処理手順の詳細については下記で説明する。各監視ＩＣは、ロジック回路７０と、電圧検出部８０と、を有している。本実施形態において、各監視ＩＣは、抵抗値が選択可能な可変抵抗９０をさらに有している。

ロジック回路７０は、他の監視ＩＣ又はマイコン２０と通信を行うとともに、電圧検出部８０に対してＡＤ変換させる信号を出力する。ロジック回路７０は、さらに、可変抵抗９０の抵抗値を設定することで監視ＩＣの消費電力を決定する。なお、可変抵抗９０では、大きい抵抗値が設定されるほど、値の小さい電流が流れる。よって、可変抵抗９０では、大きい抵抗値が設定されるほど、消費電力が小さくなる。

以下、組電池制御装置１００において監視ＩＣの消費電力を決定する処理を、電力決定処理と示す。電力決定処理は、各電池ブロック２２０間の電池容量のばらつきを抑えるために各監視ＩＣで消費させる電力の大きさを組電池制御装置１００が決定する処理である。

ロジック回路７０は、データ送受信部７１、ＡＤ制御部７２、情報取得部７３、記憶部７４、及び、抵抗設定部７５を有している。データ送受信部７１は、絶縁素子４０を介して、他の監視ＩＣ又はマイコン２０と通信データの送受信を行う。データ送受信部７１は、他の監視ＩＣ又はマイコン２０から変換命令を受信すると、ＡＤ制御部７２へ信号を出力する。

ＡＤ制御部７２は、データ送受信部７１から信号が入力されると、電圧検出部８０に対してＡＤ変換させる信号を出力する。電圧検出部８０は、ＡＤ制御部７２からの信号に基づき電池ブロック２２０の電圧をＡＤ変換することで、電池ブロック２２０の電圧を検出する。電圧検出部８０は、ＡＤ変換器及びマルチプレクサを含んで構成されている。電圧検出部８０によるＡＤ変換結果は、電圧検出部８０からロジック回路７０に出力され、記憶部７４に格納される。

情報取得部７３は、記憶装置５０と電気的に接続されている。データ送受信部７１は、他の監視ＩＣ又はマイコン２０から電力決定命令が入力されると、情報取得部７３へ信号を出力する。情報取得部７３は、データ送受信部７１から信号が入力されると、記憶装置５０から消費電力情報を取得する。詳しく言うと、情報取得部７３は、自身が設けられた監視ＩＣの記憶装置５０が接続された各ピンに、電源５２及びグランド５３のどちらが接続されているかを読み取る。言い換えると、情報取得部７３は、自身が設けられた監視ＩＣの記憶装置５０が接続された各ピンに、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗのどちらが入力されているかを読み取る。

本実施形態では、消費電力情報が、監視ＩＣに接続された２つの絶縁素子４０の消費電力の情報を含んでいる。本実施形態の組電池制御装置１００では、絶縁素子４０として、フォトカプラ、アイソレータ、及び、パルストランスの３通りの素子を採用する。そのため、監視ＩＣに接続された２つの絶縁素子４０の組み合わせとしては、９通りの接続構成が考えられる。よって、消費電力情報は、上記９通りの絶縁素子４０の接続構成のうちの１つの接続構成を示している。情報取得部７３は、特許請求の範囲に記載の取得部に相当する。

記憶部７４は、情報取得部７３が取得した消費電力情報を格納する。記憶部７４としては、例えばレジスタを採用することができる。記憶部７４には、消費電力情報に対応するものであって、可変抵抗９０の抵抗値を設定するための抵抗設定情報が予め格納されている。抵抗設定情報は、絶縁素子４０における消費電力の各値に対して、可変抵抗９０の抵抗値が割り当てられたものである。詳しく言うと、抵抗設定情報は、監視ＩＣに対する絶縁素子４０の９通りの各接続構成に対して、互いに異なる抵抗値が割り当てられたものである。抵抗設定情報では、監視ＩＣに接続された２つの絶縁素子４０の消費電力が小さいほど、小さい抵抗値が割り当てられている。

抵抗設定部７５は、可変抵抗９０と接続されている。抵抗設定部７５は、消費電力情報及び抵抗設定情報に基づき、可変抵抗９０の抵抗値を設定する。詳しく言うと、抵抗設定部７５は、消費電力情報が示す値に対して割り当てられた抵抗設定情報の抵抗値を、可変抵抗９０の抵抗値に設定する。

可変抵抗９０は、ロジック回路７０の動作に応じて電力を消費するものである。そのため、ロジック回路７０が動作した場合に可変抵抗９０へ電流が流れるように、ロジック回路７０に対して可変抵抗９０が電気的に接続されている。詳しく言うと、ロジック回路７０が他の監視ＩＣやマイコン２０と通信を行う場合や、ロジック回路７０が電圧検出部８０にＡＤ変換させる信号を出力する場合等に、可変抵抗９０が電力を消費する。本実施形態では抵抗設定部７５及び可変抵抗９０が、特許請求の範囲に記載の電力消費部に相当する。

本実施形態の組電池制御装置１００では、上流側及び下流側に接続された２つ絶縁素子４０の消費電力の和が、少なくとも２つの監視ＩＣの間で互いに異なっている。言い換えると、組電池制御装置１００において消費電力が互いに異なる複数種類の絶縁素子４０が設けられることによって、複数の電池ブロック２２０同士の間に消費電力の違いが生じている。すなわち、組電池２００では、複数の電池ブロック２２０として、小消費ブロックと、絶縁素子４０の消費電力によって小消費ブロックに較べて消費電力が大きい大消費ブロックと、が設けられている。絶縁素子４０の消費電力とは、通信データを伝達する際において、電池ブロック２２０が電力供給している監視ＩＣの上流側及び下流側の両方に接続された絶縁素子４０で消費される電力の和である。

小消費ブロックが電力供給する監視ＩＣでは、大消費ブロックが電力供給する監視ＩＣよりも、可変抵抗９０の値が大きく設定される。言い換えると、抵抗設定部７５は、自身が設けられた監視ＩＣの監視対象である電池ブロック２２０において絶縁素子４０による消費電力が小さいほど、自身が設けられた監視ＩＣの可変抵抗９０に対して小さい抵抗値を設定する。

言い換えると、抵抗設定情報及び消費電力情報は、電池ブロック２２０において絶縁素子４０による消費電力が小さいほど、この電池ブロック２２０が電力供給する監視ＩＣにおいて可変抵抗９０の消費電力が大きくなるように設定されている。すなわち、小消費ブロックから電力供給される監視ＩＣに設けられた抵抗設定部７５は、大消費ブロックに対する小消費ブロックの消費電力が小さいほど、可変抵抗９０に対して小さい抵抗値を設定する。

本実施形態では、各電池ブロック２２０において通信データを伝達する際の絶縁素子４０での消費電力に対して可変抵抗９０の消費電力を加えた値が均一となるように、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値が設定される。言い換えると、抵抗設定情報及び消費電力情報は、各電池ブロック２２０において通信データを伝達する際の絶縁素子４０での消費電力に対して可変抵抗９０の消費電力を加えた値が均一となるように設定されている。これにより、各監視ＩＣで消費される電力が均一となるように、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値が設定される。

なお、監視ＩＣ、及び、この監視ＩＣの上流及び下流に設けられた絶縁素子４０をまとめて、監視システムと称することもできる。組電池制御装置１００が電力決定処理を行うことで、各監視システムにおける消費電力のばらつきが抑制される。

次に、図３に基づき、電力決定処理の処理手順について説明する。

例えば、各監視ＩＣ及びマイコン２０に電源が入力されると、組電池制御装置１００は電力決定処理を開始する。マイコン２０は、電力決定処理が開始されると、各監視ＩＣに電力決定命令を送信する。

各監視ＩＣは、マイコン２０からの電力決定命令を受信すると、先ず、上記したようにデータ送受信部７１が情報取得部７３に信号を出力する。そして、情報取得部７３は、記憶装置５０から消費電力情報を取得する（Ｓ１０）。情報取得部７３は、取得した消費電力情報を記憶部７４に格納する。

次に、抵抗設定部７５は、記憶部７４に格納された消費電力情報及び抵抗設定情報に応じて、可変抵抗９０の抵抗値を決定する（Ｓ１１）。そして、抵抗設定部７５は、可変抵抗９０の抵抗値を、Ｓ１１で決定した抵抗値に設定する（Ｓ１２）。組電池制御装置１００は、監視ＩＣがＳ１２の処理を行った後、電力決定処理を終了する。

次に、図４〜図６に基づき、マイコン２０及び監視ＩＣにおける消費電力について説明する。

図４〜図６では、マイコン２０及び監視ＩＣが通信する場合において、各監視ＩＣで電力が消費されるタイミング、及び、消費電力の大きさを示している。図４〜図６では、各ブロックにおける縦の幅が、監視ＩＣにおける消費電流の大きさを示している。言い換えると、各ブロックにおける縦の幅が、監視ＩＣにおける消費電力の大きさを示している。よって、図４〜図６では、各ブロックにおける面積が、監視ＩＣにおける消費エネルギーの大きさに対応する値となっている。

なお、各監視ＩＣが送受信する通信データのデータ量は、互いに同じ量とする。すなわち、各監視ＩＣにおいて、通信データを送受信する場合に可変抵抗９０以外で消費される電力は、互いに同じ値とする。言い換えると、各監視ＩＣの動作に伴い消費される電力のうちの絶縁素子４０及び可変抵抗９０以外で消費される電力は、互いに同じ値とする。

図４〜図６では、監視ＩＣにおいて通信データを送信する処理で消費される電力を白いブロックで示している。以下、監視ＩＣが通信データを送信する処理を送信処理と示す。本実施形態において、監視ＩＣにおいて通信データを送信することで消費される電力とは、監視ＩＣの動作に伴い消費される電力のうちの、絶縁素子４０及び可変抵抗９０以外で消費される電力を示している。

また、監視ＩＣにおいて絶縁素子４０により消費される電力を示すブロックに斜線のハッチングを施している。なお、各監視ＩＣに対して上流側及び下流側に設けられた絶縁素子４０による消費電力を互いに異なるブロックで示している。さらに、図５及び図６では、監視ＩＣにおいて可変抵抗９０により消費される電力を示すブロックにドットのハッチングを施している。なお本実施形態では、組電池制御装置１００に設けられた監視ＩＣの個数を４個とする。しかしながら、組電池制御装置１００に設けられた監視ＩＣの個数は、これに限定するものではない。

図４では、組電池制御装置１００が、電力決定処理を行っていない場合であって、可変抵抗９０で電力が消費されない構成を示している。この構成において、監視ＩＣの消費電力は、絶縁素子４０の種類に応じて互いに異なっている。言い換えると、各電池ブロック２２０において、対応する監視ＩＣの動作に伴い消費される電力の値は、互いに異なっている。すなわち、各電池ブロック２２０では、対応する監視ＩＣに接続された絶縁素子４０の種類に応じて、消費される電力が互いに異なっている。

これに対し、図５では、組電池制御装置１００が電力決定処理を行い、各可変抵抗９０で電力が消費される構成を示している。電力決定処理により、監視ＩＣにおいて、送信処理で消費される電力に対して２つの絶縁素子４０の消費電力を加えた値は、絶縁素子４０の種類によらず、各監視ＩＣで互いにほぼ同じ値とされる。言い換えると、各電池ブロック２２０において、対応する監視ＩＣの動作に伴い消費される電力は、互いにほぼ同じ値とされている。すなわち、各電池ブロック２２０では、対応する監視ＩＣに接続された絶縁素子４０の種類が互いに異なる場合であっても、消費される電力が互いにほぼ同じ値となっている。

なお、図５では、全ての監視ＩＣにおいて可変抵抗９０で電力を消費させる例を示している。しかしながら、これに限定するものではない。図６では、第４監視ＩＣ１４において、可変抵抗９０で電力を消費させていない。この第４監視ＩＣ１４は、全ての監視ＩＣのうちの、対応する絶縁素子４０の消費電力が最も大きい監視ＩＣである。言い換えると、最も消費電力の大きい絶縁素子４０に接続された監視ＩＣにおける可変抵抗９０の消費電力を０としている。例えば、第４監視ＩＣ１４の可変抵抗９０が図示しないスイッチと接続され、抵抗設定部７５がこのスイッチをオフにすることによって、可変抵抗９０の消費電力を０とする。

次に、上記した組電池制御装置１００の効果について説明する。

本実施形態では、各監視ＩＣにおいて可変抵抗９０の抵抗値が設定されることで、小消費ブロックから電力が供給される監視ＩＣの消費電力を大きくし、監視ＩＣの動作に伴い各電池ブロック２２０で消費される電力のばらつきを抑制している。これによれば、可変抵抗９０の消費電力によって、大消費ブロックと、小消費ブロックと、の間で電池容量がばらつくのを抑制することができる。すなわち、複数の電池ブロック２２０同士の間で電池容量がばらつくのを抑制することができる。したがって、組電池２００の使用領域が狭くなるのを抑制することができる。

さらに、組電池制御装置１００は、組電池２００の使用領域が狭小化することを抑制できるため、ハイブリッド車に搭載された場合、内燃機関の使用機会が増えて燃費を悪化させることを抑制できる。また、組電池制御装置１００は、電気自動車に搭載された場合、組電池２００の充電回数が増えて充電コストが高くなることを抑制できる。

なお、本実施形態では、各監視ＩＣに記憶装置５０が接続された例を示したが、これに限定するものではない。監視ＩＣに接続された絶縁素子４０の消費電力に対応する可変抵抗９０の抵抗値が、各監視ＩＣの記憶部７４に予め格納された例を採用することもできる。すなわち、消費電力情報が監視ＩＣの記憶部７４に予め格納された例を採用することもできる。

監視ＩＣと別に記憶装置５０が設けられた構成では、各監視ＩＣにおける記憶部７４の記憶内容を互いに同一とすることができ、且つ、記憶部７４の記憶容量を小さくし易い。さらに、消費電力の互い異なる複数の絶縁素子４０を有する組電池制御装置１００を複数製造する場合に、各組電池制御装置１００における監視ＩＣの記憶部７４を同一の構成にすることができる。これに対し、各監視ＩＣの記憶部７４に消費電力情報が予め格納された構成では、消費電力情報が記憶された装置を監視ＩＣと別に設ける必要がない。

また、本実施形態では、抵抗設定情報が予め記憶部７４に格納された例を示したが、これに限定するものではない。マイコン２０が、抵抗設定情報を示すデータを電力決定命令とともに各監視ＩＣへ送信してもよい。この構成では、マイコン２０の記憶部に予め抵抗設定情報が含まれているか、又は、マイコン２０が外部の記憶装置５０から抵抗設定情報を取得する。

また、本実施形態では、各監視ＩＣが送受信する通信データのデータ量が、互いに同じ量とされた例を示したが、これに限定するものではない。各監視ＩＣが送受信する通信データのデータ量が互いに異なる例を採用することもできる。例えば、組電池制御装置１００では、各監視ＩＣが送受信する通信データのデータ量を考慮して、可変抵抗９０の抵抗値を設定してもよい。各監視ＩＣが送受信する通信データのデータ量は、例えば、マイコン２０に対する監視ＩＣの位置に応じて決まる。

また、本実施形態では、全ての監視ＩＣに対応して記憶装置５０が設けられた例を示したが、これに限定するものではない。特定の監視ＩＣにのみに対応して記憶装置５０が設けられていてもよい。この例において記憶装置５０には、対応する監視ＩＣの消費電力情報に加えて、他の監視ＩＣの消費電力情報が記憶されている。

（第２実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した組電池制御装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。

図７に示すように、マイコン２０は、記憶装置５０と電気的に接続されている。詳しく言うと、マイコン２０のピンが、記憶装置５０と電気的に接続されている。なお、監視ＩＣは、記憶装置５０と接続されていない。記憶装置５０には、全ての監視ＩＣが接続された絶縁素子４０の消費電力情報が記憶されている。また、マイコン２０の記憶部には、全ての監視ＩＣにおける可変抵抗９０を設定するための抵抗設定情報が予め格納されている。以上により、マイコン２０の記憶部、及び、マイコン２０に接続された記憶装置５０には、全ての監視ＩＣの識別情報、及び、各識別情報に対応する可変抵抗９０の抵抗値が格納又は記憶されている。なお、抵抗設定情報が記憶装置５０に記憶されていてもよい。この構成では、マイコン２０が抵抗設定情報を記憶装置５０から取得する。

図８に示すように、マイコン２０は、電力決定処理が開始されると、記憶装置５０から消費電力情報を取得する（Ｓ２０）。そして、マイコン２０は、自身に予め格納された抵抗設定情報と、Ｓ２０で取得した消費電力情報と、に基づき、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を決定する（Ｓ２１）。このとき、マイコン２０は、各監視ＩＣにおける消費電力のばらつきを抑制しつつ、監視ＩＣの消費電力の総和を決めることができる。本実施形態において、マイコン２０は、各監視ＩＣにおける消費電力を均一としつつ、監視ＩＣの消費電力の総和が最小となるように、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を設定する。

次に、マイコン２０は、各監視ＩＣに対して可変抵抗９０の抵抗値を設定させる電力決定命令を送信する（Ｓ２２）。マイコン２０は、電力決定命令とともに、識別情報、及び、各監視ＩＣで設定するべき可変抵抗９０の抵抗値を示すデータを送信する。

本実施形態では第１実施形態と同等の効果を奏することができる。また、本実施形態では、マイコン２０が監視ＩＣの消費電力の総和を決めることができ、組電池２００の消費電力を制御し易い。

なお、本実施形態では、マイコン２０に記憶装置５０が接続された例を示したが、これに限定するものではない。例えば、マイコン２０の記憶部に予め消費電力情報が格納されていてもよい。

マイコン２０と別に記憶装置５０が設けられた構成では、マイコン２０の記憶部の記憶容量を小さくし易い。この構成では、さらに、消費電力の互いに異なる複数の絶縁素子４０を有する組電池制御装置１００を複数製造する場合に、各組電池制御装置１００におけるマイコン２０の記憶部を同一の構成にすることができる。これに対し、マイコン２０の記憶部に消費電力情報が予め格納された構成では、消費電力情報が記憶された装置をマイコン２０とは別に設ける必要がない。

（第３実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した組電池制御装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。

各監視ＩＣは、自身の可変抵抗９０の抵抗値を設定し、設定した可変抵抗９０の抵抗値を示す通信データをマイコン２０に送信する。このとき各監視ＩＣは、他の監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を用いることなく、自身に接続された記憶装置５０からの消費電力情報に基づき抵抗値を設定している。

マイコン２０は、各監視ＩＣからの通信データに基づき、各監視ＩＣで設定するべき抵抗値を決定する。本実施形態においてマイコン２０は、各電池ブロック２２０における電池容量のばらつきを抑制しつつ、監視ＩＣの消費電力の総和が小さくなるように、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を決定する。言い換えると、マイコン２０は、各電池ブロック２２０における電池容量のばらつきを抑制しつつ組電池２００の消費電力が小さくなるように、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を決定する。そして、各監視ＩＣは、可変抵抗９０の抵抗値をマイコン２０が決定した抵抗値に再設定する。

なお本実施形態では、組電池制御装置１００に設けられた監視ＩＣの個数を４個とする。しかしながら、組電池制御装置１００に設けられた監視ＩＣの個数は、これに限定するものではない。また本実施形態では、図９に示すように、第４監視ＩＣ１４に接続された絶縁素子４０の消費電力が、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、及び、第３監視ＩＣ１３に接続された絶縁素子４０の消費電力よりも大きくされている。なお、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、及び、第３監視ＩＣ１３に接続された絶縁素子４０の消費電力は、互いにほぼ同じ値とされている。図９では、絶縁素子４０の消費電力を示すブロックに斜線のハッチングを施している。

図１０に示すように、監視ＩＣでは、電力決定処理が開始されると、情報取得部７３が記憶装置５０から消費電力情報を取得する（Ｓ３０）。次に、抵抗設定部７５は、消費電力情報及び抵抗設定情報に基づき、可変抵抗９０の抵抗値を決定する（Ｓ３１）。そして、抵抗設定部７５は、可変抵抗９０の抵抗値を、Ｓ３１で決定した抵抗値に設定する（Ｓ３２）。Ｓ３２により、図１１に示すように、監視ＩＣに接続された絶縁素子４０の消費電力に対して監視ＩＣにおける可変抵抗９０の消費電力を加えた値は、各監視ＩＣでほぼ均一とされる。

図１１では、監視ＩＣに接続された絶縁素子４０の消費電力を示すブロックに斜線のハッチングを施している。また、可変抵抗９０の消費電力を示すブロックにドットのハッチングを施している。以下、第４監視ＩＣ１４における可変抵抗９０の消費電力を電力Ｐ１と示す。また、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、及び、第３監視ＩＣ１３における可変抵抗９０の消費電力を電力Ｐ２と示す。電力Ｐ２は、電力Ｐ１よりも大きい値である。

次に、データ送受信部７１は、Ｓ３２で抵抗設定部７５が設定した抵抗値を示す通信データをマイコン２０へ送信する（Ｓ３３）。そして、データ送受信部７１は、マイコン２０から、可変抵抗９０の抵抗値を再設定するための電力決定命令、及び、設定するべき抵抗値を示す通信データを受信する（Ｓ３４）。次に、抵抗設定部７５は、可変抵抗９０の抵抗値を、Ｓ３４で受信した通信データが示す抵抗値に設定する。組電池制御装置１００は、監視ＩＣがＳ３５の処理を行った後、電力決定処理を終了する。

図１２に示すように、マイコン２０は、電力決定処理が開始されると、電力決定命令を各監視ＩＣへ送信する（Ｓ４０）。これにより各監視ＩＣに処理を開始させることができる。なお、Ｓ４０においてマイコン２０は、監視ＩＣで設定するべき抵抗値を示す通信データを送信しない。

次に、マイコン２０は、各監視ＩＣがＳ３２で設定した抵抗値を示す通信データを受信する（Ｓ４１）。そして、マイコン２０は、Ｓ４１で受信した各監視ＩＣからの通信データに基づき、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を決定する（Ｓ４２）。

図１３に示すように、マイコン２０は、第４監視ＩＣ１４における可変抵抗９０の消費電力を０とする。すなわち、全ての監視ＩＣのうちの絶縁素子４０の消費電力が最も高い監視ＩＣにおける可変抵抗９０の消費電力を０とする。例えば、第４監視ＩＣ１４の可変抵抗９０が図示しないスイッチと接続され、抵抗設定部７５がこのスイッチをオフにすることによって、第４監視ＩＣ１４における可変抵抗９０の消費電力を０とする。

そして、マイコン２０は、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、及び、第３監視ＩＣ１３における可変抵抗９０の消費電力が電力Ｐ３となるように、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、及び、第３監視ＩＣ１３の可変抵抗９０の値を決定する。第４監視ＩＣ１４に接続された絶縁素子４０の消費電力は、他のＩＣに接続された絶縁素子４０の消費電力に電力Ｐ３を加えた値とほぼ等しい。なお、電力Ｐ３は、電力Ｐ２よりも小さい。すなわち、マイコン２０がＳ４２で決定した抵抗値は、監視ＩＣがＳ３２で設定された抵抗値よりも大きい。

次に、マイコン２０は、Ｓ４２で決定した抵抗値を示すデータと電力決定命令とを含む通信データを各監視ＩＣに送信する（Ｓ４３）。これにより、各監視ＩＣが、Ｓ３５で、可変抵抗９０の抵抗値を設定する。監視ＩＣがＳ３５で設定した可変抵抗９０の抵抗値は、監視ＩＣがＳ３２で設定した抵抗値よりも大きい。マイコン２０は、Ｓ４３の処理を行った後、電力決定処理のうちの自身の処理を終了する。

本実施形態では第１実施形態と同等の効果を奏することができる。また、本実施形態では、各監視ＩＣは、可変抵抗９０の抵抗値をマイコン２０が決定した抵抗値に再設定している。これによれば、マイコン２０が監視ＩＣの消費電力の総和を決めることができ、組電池２００の消費電力を制御し易い。

なお、本実施形態では、マイコン２０が、各監視ＩＣからの通信データに基づき、組電池２００の消費電力が小さくなるように、各監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を決定した。しかしながら、これに限定するものではない。

マイコン２０が、各監視ＩＣからの通信データに基づき、各電池ブロック２２０における電池容量のばらつきを抑制しつつ組電池２００の消費電力が大きくなるように、可変抵抗９０の抵抗値を決定する例を採用することもできる。この例では、マイコン２０がＳ４２で決定する抵抗値は、監視ＩＣがＳ３２で設定する抵抗値よりも小さい。すなわち、監視ＩＣがＳ３５で設定する可変抵抗９０の抵抗値は、監視ＩＣがＳ３２で設定した抵抗値よりも小さい。組電池制御装置１００では、組電池２００の電池容量を小さくしたい場合等に、マイコン２０が可変抵抗９０の抵抗値を小さくする。

また、本実施形態では、各監視ＩＣが、可変抵抗９０の抵抗値を個別に設定した後に、設定した抵抗値を示す通信データをマイコン２０に送信する例を示したが、これに限定するものではない。各監視ＩＣでは、情報取得部７３が消費電力情報を取得した後、可変抵抗９０の抵抗値を設定することなく、データ送受信部７１が消費電力情報を示す通信データをマイコン２０に送信してもよい。

（第４実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した組電池制御装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。

図１４に示すように、各監視ＩＣは、可変抵抗９０に代えて、複数の固定抵抗９１及び複数のスイッチ９２を有している。各固定抵抗９１は、ロジック回路７０に対して電気的に接続されている。各固定抵抗９１は、互いに並列に接続されている。スイッチ９２は、固定抵抗９１に対応して設けられている。各スイッチ９２は、対応する固定抵抗９１に電流を流すか否かを制御するために設けられている。各スイッチ９２は、対応する１つの固定抵抗９１と直列に接続されている。

また、ロジック回路７０は、スイッチ９２の制御を行う抵抗設定部７６を有している。電力決定処理のＳ１２において抵抗設定部７６は、Ｓ１１で決定した抵抗値に基づき、各スイッチ９２を制御する。抵抗設定部７６による各スイッチ９２の制御により、監視ＩＣは、自身に設けられた全ての固定抵抗９１における消費電力の総和を選択することができる。本実施形態の抵抗設定部７６、固定抵抗９１、及び、スイッチ９２は、特許請求の範囲に記載の電力制御部に相当する。

抵抗設定部７５は、自身が設けられた監視ＩＣに接続された絶縁素子４０による電池ブロック２２０の消費電力が小さいほど、自身に設けられた監視ＩＣ内の全ての固定抵抗９１における消費電力の総和が大きくなるように、各スイッチ９２を制御する。すなわち、抵抗設定部７５は、自身が設けられた監視ＩＣに接続された絶縁素子４０による電池ブロック２２０の消費電力が小さいほど、自身に設けられた監視ＩＣ内の全ての固定抵抗９１における消費電力の総和を大きくする。よって、小消費ブロックから電力供給される監視ＩＣに設けられた抵抗設定部７５は、大消費ブロックに対する小消費ブロックの消費電力が小さいほど、自身に設けられた監視ＩＣ内の全ての固定抵抗９１における消費電力の総和を大きくする。

なお、各固定抵抗９１の抵抗値は、互いに同じあってもよく、互いに異なっていてもよい。また、電力決定処理のＳ１２において抵抗設定部７６は、１つのスイッチ９２のみをオンにしてもよく、複数のスイッチ９２をオンにしてもよい。さらに全ての監視ＩＣのうちの最も消費電力が高い監視ＩＣにおいて抵抗設定部７６は、全てのスイッチ９２をオフにしてもよい。

本実施形態では第１実施形態と同等の効果を奏することができる。なお、本実施形態では、固定抵抗９１がロジック回路７０に対して電気的に接続された例を示したが、これに限定するものではない。図１５の第１変形例に示すように、１つの固定抵抗９１及びスイッチ９２が、電圧検出部８０及び電池ブロック２２０に対して電気的に接続された例を採用することもできる。また可変抵抗が電圧検出部８０及び電池ブロック２２０に対して電気的に接続された例を採用することもできる。

（第５実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した組電池制御装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。

図１６に示すように、絶縁素子４０は、監視ＩＣとマイコン２０との間にのみ設けられている。詳しく言うと、第１監視ＩＣ１１とマイコン２０との間、及び、第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０との間の夫々に、１つの絶縁素子４０が設けられている。監視ＩＣ同士の間には、絶縁素子４０が設けられていない。

これにより、本実施形態の組電池制御装置１００では、絶縁素子４０に接続された監視ＩＣと、絶縁素子４０に接続されていない監視ＩＣとが設けられている。絶縁素子４０に接続された監視ＩＣとは、他の監視ＩＣを介さずに絶縁素子４０と接続された監視ＩＣである。

本実施形態では、第１監視ＩＣ１１及び第ｎ監視ＩＣ１ｎにおける可変抵抗９０の消費電力が、第１監視ＩＣ１１及び第ｎ監視ＩＣ１ｎ以外の監視ＩＣにおける可変抵抗９０の消費電力よりも大きくされる。詳しく言うと、絶縁素子４０と接続されていない第２監視ＩＣ１２〜第ｎ−１監視ＩＣの抵抗設定部７５は、絶縁素子４０の消費電力が小さいほど、自身の設けられた監視ＩＣにおける可変抵抗９０の抵抗値を小さくする。

これにより、組電池制御装置１００では、第１監視ＩＣ１１及び第ｎ監視ＩＣ１ｎ以外の監視ＩＣの消費電力を、第１監視ＩＣ１１の消費電力へ近づける。言い換えると、組電池制御装置１００では、第１監視ＩＣ１１及び第ｎ監視ＩＣ１ｎ以外の監視ＩＣの消費電力を、第ｎ監視ＩＣ１ｎの消費電力へ近づける。すなわち、組電池制御装置１００では、絶縁素子４０に接続されていない監視ＩＣの消費電力を、絶縁素子４０に接続された監視ＩＣの消費電力へ近づける。

本実施形態において、第１監視ＩＣ１１及び第ｎ監視ＩＣ１ｎでは、可変抵抗９０に電流を流さない構成とされている。これに対し、第１監視ＩＣ１１及び第ｎ監視ＩＣ１ｎ以外の監視ＩＣでは、可変抵抗９０に電流が流される。

本実施形態では第１実施形態と同等の効果を奏することができる。なお、本実施形態では、監視ＩＣ同士の間に絶縁素子４０が設けられない例を示したが、これに限定するものではない。例えば、監視ＩＣとマイコン２０との間に加えて、特定の監視ＩＣ同士の間に１つ又は２つの絶縁素子４０が設けられていてもよい。

なお、本実施形態では、各監視ＩＣに可変抵抗９０が設けられているが、これに限定するものではない。各監視ＩＣは、第４実施形態と同様に、可変抵抗９０に代えて、複数の固定抵抗及び複数のスイッチを有していてもよい。この例において、絶縁素子４０と接続されていない第２監視ＩＣ１２〜第ｎ−１監視ＩＣの抵抗設定部は、絶縁素子４０の消費電力が大きいほど、自身の設けられた監視ＩＣの全ての固定抵抗における消費電力の総和が大きくなるように、各スイッチを制御する。

（第６実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した組電池制御装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。

監視ＩＣは、可変抵抗で電力を消費させるのに代えて、ダミーパルスを送信して電力を消費する。ダミーパルスは、監視ＩＣ及び絶縁素子４０で電力を消費させて、各電池ブロック２２０で消費電力がばらつくのを抑制するものである。本実施形態では、データ送受信部７１が、通信データとともにダミーパルスを通信線３０に送信する。よって、データ送受信部７１は、特許請求の範囲に記載のパルス送信部に相当する。監視ＩＣは、ダミーパルスを送信することにより、電力を消費する。また同様に、絶縁素子４０では、ダミーパルスを伝達することにより、電力を消費する。

監視ＩＣは、接続された絶縁素子４０の種類に応じて、ダミーパルス波形を変化させる。これにより、監視ＩＣは、接続された絶縁素子４０の種類に応じて、自身の消費電力及び自身に接続された絶縁素子４０の消費電力を変化させる。監視ＩＣは、監視対象である電池ブロック２２０において絶縁素子４０による消費電力が小さいほど、ダミーパルスの送信による消費電力を大きくする。言い換えると、監視ＩＣは、監視対象である電池ブロック２２０において絶縁素子４０による消費電力が小さいほど、ダミーパルスによるデータ量を大きくする。ここで、絶縁素子４０の消費電力とは、互いに同じデータ量の通信データを伝達する場合の絶縁素子４０の消費電力の大きさを示している。

図１７に示すように、各監視ＩＣは、抵抗設定部に代えて、パルス決定部７７を有している。なお、本実施形態では、抵抗設定情報に代えて、ダミーパルスの波形を決定をするためのパルス決定情報が予め記憶部７４に格納されている。パルス決定情報は、絶縁素子４０の接続構成を示す消費電力情報に対してダミーパルスの波形が割り当てられたものである。パルス決定部７７は、消費電力情報及びパルス決定情報に応じて、ダミーパルスの波形を決定する。

パルス決定部７７は、自身が設けられた監視ＩＣの監視対象である電池ブロック２２０において絶縁素子４０による消費電力が小さいほど、ダミーパルスの波形を、自身が設けられた監視ＩＣの消費電力が大きくなる波形とする。言い換えると、電池ブロック２２０において絶縁素子４０による消費電力が小さいほど、この電池ブロック２２０が電力供給する監視ＩＣにおいてダミーパルスの送信による消費電力が大きくなるように、パルス決定情報及び消費電力情報が設定されている。

すなわち、小消費ブロックから電力供給される監視ＩＣのパルス決定部７７は、大消費ブロックに対する小消費ブロックの消費電力が小さいほど、ダミーパルスの波形を、小消費ブロックから電力が供給される監視ＩＣの消費電力が大きくなる波形とする。これにより、絶縁素子４０による消費電力が小さい電池ブロック２２０から電力が供給される監視ＩＣほど、送信するダミーパルスの波形を、自身の消費電力が大きくなる波形とする。

データ送受信部７１は、パルス決定部７７が決定した波形のダミーパルスを送信する。本実施形態において、データ送受信部７１及びパルス決定部７７は、特許請求の範囲に記載の電力消費部に相当する。

図１８に示す電力決定処理において監視ＩＣは、先ず、情報取得部７３が記憶装置５０から消費電力情報を取得する（Ｓ５０）。そして、パルス決定部７７は、消費電力情報及びパルス決定情報に基づき、監視ＩＣが送信するダミーパルスの波形を決定する（Ｓ５１）。例えば、パルス決定部７７は、Ｓ５１で決定したダミーパルスの波形を示すデータを記憶部７４に格納する。組電池制御装置１００は、監視ＩＣがＳ５１の処理を行った後、電力決定処理を終了する。

電力決定処理が終了すると、データ送受信部７１は、Ｓ５１でパルス決定部７７が決定した波形のダミーパルスを通信線３０を介して他の監視ＩＣ又はマイコン２０へ送信する。監視ＩＣは、例えば、読出命令又は変換命令を受信した場合、命令やＡＤ変換結果等を含む通信データとともにダミーパルスを他の監視ＩＣ又はマイコン２０へ送信する。

図１９では、マイコン２０及び監視ＩＣが通信する場合において、各監視ＩＣで電力が消費されるタイミング、及び、消費電力の大きさを示している。なお、各監視ＩＣの通信において、ダミーパルスとともに送受信される通信データの大きさは、互いに同じデータ量とする。すなわち、各監視ＩＣにおいて、ダミーパルスとは異なる通信データの送信処理で消費される電力は、互いに同じ値となっている。

図１９では、監視ＩＣにおいて、ダミーパルスとともに送信される通信データの送信処理で消費される電力を白いブロックで示している。また、監視ＩＣにおいて、ダミーパルスの送信処理で消費される電力を示すブロックにドットのハッチングを施している。さらに、絶縁素子４０の消費電力を示すブロックに斜線のハッチングを施している。

なお本実施形態では、組電池制御装置１００に設けられた監視ＩＣの個数を４個とする。しかしながら、組電池制御装置１００に設けられた監視ＩＣの個数は、これに限定するものではない。

電力決定処理により、各監視ＩＣの消費電力は、互いに同じ値とされている。詳しく言うと、ダミーパルス及びダミーパルス以外の通信データの送信処理で消費される消費電力に対して絶縁素子４０の消費電力を加えた値は、各監視ＩＣにおいて互いに同じ値とされている。すなわち、各電池ブロック２２０において、対応する監視ＩＣの動作に伴い消費される電力の値は、互いに同じとされている。

なお、図１９では、全ての監視ＩＣにおいてダミーパルスを送信する例を示している。しかしながら、これに限定するものではない。図２０では、第４監視ＩＣ１４がダミーパルスを出力していない。第４監視ＩＣ１４は、全ての監視ＩＣのうちの、対応する絶縁素子４０の消費電力が最も大きい監視ＩＣである。

本実施形態では第１実施形態と同等の効果を奏することができる。なお、本実施形態では、全ての監視ＩＣが絶縁素子４０と接続された構成であるが、これに限定するものではない。組電池制御装置１００において、絶縁素子４０と接続された監視ＩＣと、絶縁素子４０と接続されない監視ＩＣと、が設けられた例を採用することもできる。この例では、絶縁素子４０に接続されない監視ＩＣがダミーパルスを送信し、絶縁素子４０に接続された監視ＩＣがダミーパルスを送信しない。

（第７実施形態）
本実施形態において、第１実施形態に示した組電池制御装置１００と共通する部分についての説明は割愛する。

図２１に示すように、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、マイコン２０を一端として複数の監視ＩＣが直線状に接続されており、通信線３０を介して通信方向が双方向となるように通信が行われる。言い換えると、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、双方向デイジーチェーン接続されていると言える。複数の監視ＩＣは、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、第３監視ＩＣ１３、第ｎ監視ＩＣ１ｎの順番で並んでおり、第１監視ＩＣ１１が最もマイコン２０に近く、第ｎ監視ＩＣ１ｎが最もマイコン２０から遠くに設けられている例を採用している。

マイコン２０は、上記実施形態と同様に、読出命令や変換命令などを識別情報とともに送信する。特に、変換命令を送信する場合、マイコン２０は、全ての監視ＩＣに対して変換命令を送信する。

各監視ＩＣは、第１実施形態と同様に、可変抵抗９０を有している。本実施形態の組電池制御装置１００では、電力決定処理において第１実施形態と同様の処理を行い、各監視ＩＣの可変抵抗９０の抵抗値を設定する。

各監視ＩＣは、変換命令を含む通信データを受信すると、電池ブロック２２０の電圧をＡＤ変換するとともに、変換命令を通信方向におけるマイコン２０から遠ざかる方へ送信する。また、各監視ＩＣは、読出命令と識別情報を含む通信データを受信すると、自身に対する読出命令であった場合はＡＤ変換結果を示すデータを通信方向におけるマイコン２０の方へ送信する。一方、各監視ＩＣは、自身以外に対する読出命令であった場合は、読出命令と識別情報とを含む通信データを通信方向におけるマイコン２０から遠ざかる方へ送信する。このように本実施形態では、マイコン２０が特定の監視ＩＣへ読出命令を送信する場合、対象とされた監視ＩＣよりもマイコン２０から遠い位置に設けられた監視ＩＣは、通信を行わない。

これによれば、複数の監視ＩＣのうちの、マイコン２０から遠い位置に設けられた監視ＩＣほど、通信を行う回数が少ない。よって、複数の監視ＩＣのうちの、マイコン２０から遠い位置に設けられた監視ＩＣほど、通信による消費電力が小さくなる。

本実施形態では第１実施形態と同等の効果を奏することができる。なお、本実施形態では、可変抵抗９０により各電池ブロック２２０における電池容量のばらつきを抑制する構成であるが、これに限定するものではない。図２２及び図２３の第２変形例に示すように、監視ＩＣがダミーパルスを送信することにより、各電池ブロック２２０における電池容量のばらつきを抑制してもよい。

第２変形例の組電池制御装置１００では、監視ＩＣ及びマイコン２０における接続構造が第７実施形態と同じとされている。なお、第２変形例では、説明を簡単にするために、また、監視ＩＣ同士の間に設けられた絶縁素子４０の夫々の消費電力は、互いに同じ値とする。ここでは、絶縁素子４０の消費電力とは、互いに同じデータ量の通信データを伝達する場合の消費電力の大きさを示している。また、各監視ＩＣがダミーパルスとともに送受信する通信データのデータ量は、互いに同じとする。

第２変形例では、マイコン２０が、各監視ＩＣが送信するダミーパルスの波形を決定する。マイコン２０は、マイコン２０から遠い位置に設けられている監視ＩＣのダミーパルスほど、監視ＩＣの消費電力が大きくなる波形とする。これにより、組電池制御装置１００では、通信データを通信する回数が少ない監視ＩＣに対し、大きな電力を消費するダミーパルスを送信させる。したがって、組電池制御装置１００では、監視ＩＣのダミーパルスの波形をマイコン２０からの距離に応じて変化させることで、通信回数の違いによる電池ブロック２２０の電池容量のばらつきを抑制している。

図２２では、マイコン２０が第４監視ＩＣ１４へ通信データとダミーパルスとを送信した後、第４監視ＩＣ１４がマイコン２０へ通信データとダミーパルスを送信する構成について示している。図２３では、マイコン２０が第３監視ＩＣ１３へ通信データとダミーパルスとを送信した後、第３監視ＩＣ１３がマイコン２０へ通信データとダミーパルスとを送信する構成について示している。この構成では、第４監視ＩＣ１４が通信を行っていない。

本実施形態の監視ＩＣ及び絶縁素子４０では、マイコン２０から遠い位置に設けられたものほど、通信による消費電力が大きくなっている。言い換えると、本実施形態の組電池制御装置１００では、通信回数が少ない監視ＩＣ、及び、通信回数が少ない監視ＩＣに接続された絶縁素子４０ほど、消費電力が大きくなっている。

なお、本実施形態では、監視ＩＣ同士の間に絶縁素子４０が設けられているが、これに限定するものではない。絶縁素子４０は、少なくとも、マイコン２０と第１監視ＩＣ１１との間に設けられていればよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記実施形態では、記憶装置５０が、抵抗５１と電源５２とグランド５３とを含んで構成されるとともにＨｉｇｈ又はＬｏｗの信号を出力する例を示したが、これに限定するものではない。記憶装置５０は、消費電力情報が記憶された構成であればよい。例えば、記憶装置５０は、対応する絶縁素子４０の消費電力に応じて値が変化するアナログ信号を出力する構成であってもよい。

上記実施形態では、監視ＩＣとして、他の監視ＩＣを介さずにマイコン２０と接続された監視ＩＣと、他の監視ＩＣを介してマイコン２０と接続された監視ＩＣと、が組電池制御装置１００に設けられた例を示した。しかしながら、これに限定するものではない。組電池制御装置１００において、全ての監視ＩＣが、他の監視ＩＣを介さずにマイコン２０と接続された例を採用することもできる。この例では、各監視ＩＣは、互いに異なる絶縁素子４０を介して、マイコン２０と通信可能に接続されている。そして、少なくとも２つの監視ＩＣでは、接続された絶縁素子４０の消費電力が互いに異なっている。

上記実施形態では、組電池制御装置１００が、１つのＥＣＵ６０と複数のＳＢＭ６１とを備える例を示したが、これに限定するものではない。組電池制御装置１００が１つのみの基板を有し、この基板に全ての監視ＩＣ、マイコン２０、及び、全ての絶縁素子４０が実装された例を採用することもできる。

１１…第１監視ＩＣ、１２…第２監視ＩＣ、１３…第３監視ＩＣ、１４…第４監視ＩＣ、１ｎ…第ｎ監視ＩＣ、２０…制御部、３０…通信線、４０…絶縁素子、５０…記憶装置、５１…抵抗、５２…電源、５３…グランド、６０…ＥＣＵ、６１…ＳＢＭ、７０…ロジック回路、７１…データ送受信部、７２…ＡＤ制御部、７３…情報取得部、７４…記憶部、７５…抵抗設定部、７６…抵抗設定部、７７…パルス決定部、８０…電圧検出部、９０…可変抵抗、９１…固定抵抗、９２…スイッチ、１００…組電池制御装置、２００…組電池、２１０…電池セル、２２０…電池ブロック

Claims (8)

1. 複数の電池ブロック（２２０）が直列に接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池（２００）の制御を行うものであり、
   通信線（３０）と、
   複数の前記電池ブロックの夫々に対して個別に接続され、自身が接続されている前記電池ブロックから電力供給されて動作するものであり、自身が接続されている前記電池ブロックの電圧を検出する複数の監視部（１１〜１ｎ）と、
   前記通信線を介して前記監視部とデータの通信を行う制御部（２０）と、
   前記監視部と前記制御部との間に少なくとも設けられ、前記監視部と前記制御部とを電気的に絶縁しつつ前記データを伝達し、前記データを伝達することにより、自身に接続された前記監視部の電力を消費する絶縁通信素子（４０）と、
   を備え、
   複数の前記電池ブロックとして、小消費ブロックと、前記絶縁通信素子の消費電力によって前記小消費ブロックに較べて消費電力が大きくされた大消費ブロックと、が接続された組電池制御装置であって、
   前記小消費ブロックから電力が供給される前記監視部の消費電力を大きくし、前記監視部の動作に伴い各電池ブロックで消費される電力のばらつきを抑制する電力消費部（７１，７５，７６，７７，９０，９１，９２）をさらに備えており、
   前記制御部は、前記データの伝達における前記絶縁通信素子の消費電力を示す消費電力情報を取得する取得部を有し、前記取得部が取得した前記消費電力情報に基づき各電力消費部の消費電力を決定し、決定した消費電力を示す前記データを各電力消費部に送信し、
   各電力消費部は、前記制御部からの前記データに基づき、自身が設けられた前記監視部の電力を消費する組電池制御装置。
2. 複数の電池ブロック（２２０）が直列に接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池（２００）の制御を行うものであり、
   通信線（３０）と、
   複数の前記電池ブロックの夫々に対して個別に接続され、自身が接続されている前記電池ブロックから電力供給されて動作するものであり、自身が接続されている前記電池ブロックの電圧を検出する複数の監視部（１１〜１ｎ）と、
   前記通信線を介して前記監視部とデータの通信を行う制御部（２０）と、
   前記監視部と前記制御部との間に少なくとも設けられ、前記監視部と前記制御部とを電気的に絶縁しつつ前記データを伝達し、前記データを伝達することにより、自身に接続された前記監視部の電力を消費する絶縁通信素子（４０）と、
   を備え、
   複数の前記電池ブロックとして、小消費ブロックと、前記絶縁通信素子の消費電力によって前記小消費ブロックに較べて消費電力が大きくされた大消費ブロックと、が接続された組電池制御装置であって、
   前記小消費ブロックから電力が供給される前記監視部の消費電力を大きくし、前記監視部の動作に伴い各電池ブロックで消費される電力のばらつきを抑制する電力消費部（７１，７５，７６，７７，９０，９１，９２）をさらに備えており、
   各監視部は、前記データの伝達における前記絶縁通信素子の消費電力を示す消費電力情報を取得する取得部（７３）をさらに有し、
   各電力消費部は、前記取得部が取得した前記消費電力情報に基づき、自身が設けられた前記監視部の電力を消費する組電池制御装置。
3. 各監視部は、前記取得部が取得した前記消費電力情報に応じた前記データを前記制御部に送信し、
   前記制御部は、各監視部からの前記データに基づき、前記監視部の動作に伴い各電池ブロックで消費される電力のばらつきを抑制しつつ前記組電池の電池容量を変化させるように、各電力消費部の消費電力を決定する請求項２に記載の組電池制御装置。
4. 前記電力消費部は、前記小消費ブロックから電力が供給される前記監視部に設けられており、電流が流れることで前記監視部の電力を消費させる抵抗を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の組電池制御装置。
5. 前記電力消費部は、
   前記抵抗として、抵抗値が選択可能な可変抵抗と、
   前記抵抗の抵抗値を選択して設定する抵抗設定部と、
   を有し、
   前記抵抗設定部は、前記大消費ブロックに対する前記小消費ブロックの消費電力が小さいほど、前記抵抗に対して小さい抵抗値を設定する請求項４に記載の組電池制御装置。
6. 前記電力消費部は、
   前記抵抗として、抵抗値が互いに異なる複数の固定抵抗と、
   各固定抵抗に対して電気的に接続され、前記固定抵抗に電流を流すか否かを選択するために設けられた複数のスイッチと、
   前記スイッチを制御することで前記抵抗の抵抗値を設定する抵抗設定部と、
   を有し、
   前記抵抗設定部は、前記大消費ブロックに対する前記小消費ブロックの消費電力が小さいほど、前記抵抗に対して小さい抵抗値を設定する請求項４に記載の組電池制御装置。
7. 前記電力消費部は、前記小消費ブロックから電力が供給される前記監視部に設けられており、ダミーパルスを前記通信線に送信するパルス送信部を有しており、前記パルス送信部が前記ダミーパルスを出力することで前記監視部の消費電力を大きくする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組電池制御装置。
8. 前記電力消費部は、前記パルス送信部が送信する前記ダミーパルスの波形を決定するパルス決定部を有し、
   前記パルス決定部は、前記大消費ブロックに対する前記小消費ブロックの消費電力が小さいほど、前記ダミーパルスの波形を、前記小消費ブロックから電力が供給される前記監視部の消費電力が大きくなる波形とする請求項７に記載の組電池制御装置。

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