JP6808742B2 - Wireless battery system - Google Patents

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Description

本発明は、無線電池システムに関する。 The present invention relates to a wireless battery system.

ハイブリッド電気自動車や電気自動車の動力用電源に代表される大型二次電池システムは、高出力、大容量であることが必要である為、それを構成する蓄電池モジュール内は、複数の電池（セル）を直並列接続して構成される。また、二次電池であるリチウムイオン二次電池は、高電圧充電の防止や過放電による性能低下の防止などの適切な二次電池の使いこなしが必要となる。この為、ハイブリッド電気自動車や電気自動車に搭載される蓄電池モジュールには、電池の状態である電圧、電流、温度などを検出する機能を持っている。 Since a large secondary battery system represented by a power source for power of a hybrid electric vehicle or an electric vehicle needs to have a high output and a large capacity, a plurality of batteries (cells) are contained in the storage battery module constituting the system. Are connected in series and parallel. In addition, a lithium ion secondary battery, which is a secondary battery, requires proper use of the secondary battery, such as prevention of high-voltage charging and prevention of performance deterioration due to over-discharging. Therefore, the storage battery module mounted on the hybrid electric vehicle or the electric vehicle has a function of detecting the voltage, current, temperature, etc., which are the states of the battery.

図１にハイブリッド電気自動車や電気自動車に搭載される蓄電池モジュールの一般的な構成を示す。蓄電池モジュール１０００は、電池セル群１０、複数のセルコントローラ１００、バッテリコントローラ２００を有する。図１に示すように、電池セル群１０はセルコントローラ１００と接続され、セルコントローラ１００は、電池セル群１０の状態を計測する。また、複数のセルコントローラ１００はバッテリコントローラ２００に接続され、バッテリコントローラ２００は複数のセルコントローラ１００から複数の電池セル群１０の状態を取得する。さらに、バッテリコントローラ２００は、取得した電池セル群１０の状態から充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や電池劣化状態（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を演算する。図１では、バッテリコントローラ２００とセルコントローラ１００は有線通信である。 FIG. 1 shows a general configuration of a storage battery module mounted on a hybrid electric vehicle or an electric vehicle. The storage battery module 1000 includes a battery cell group 10, a plurality of cell controllers 100, and a battery controller 200. As shown in FIG. 1, the battery cell group 10 is connected to the cell controller 100, and the cell controller 100 measures the state of the battery cell group 10. Further, the plurality of cell controllers 100 are connected to the battery controller 200, and the battery controller 200 acquires the states of the plurality of battery cell groups 10 from the plurality of cell controllers 100. Further, the battery controller 200 calculates the charge state (SOC: State of Charge) and the battery deterioration state (SOH: State of Health) from the acquired state of the battery cell group 10. In FIG. 1, the battery controller 200 and the cell controller 100 are in wired communication.

特許文献１では、セルコントローラとバッテリコントローラ間を有線から無線にして、配線コストや高電圧対策の為の絶縁コスト及び組立てコストを低減できるとある。また、特許文献２では、蓄電管理システムとしてバッテリコントローラ、セルコントローラ間の無線通信プロトコルや通信エラー時の回復処理についての記載がある。 Patent Document 1 states that the wiring cost, the insulation cost for measures against high voltage, and the assembly cost can be reduced by changing the connection between the cell controller and the battery controller from wired to wireless. Further, Patent Document 2 describes a wireless communication protocol between a battery controller and a cell controller as a power storage management system and a recovery process at the time of a communication error.

特開２００５−１３５７６２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-135762 ＷＯ２０１６／０７２００２WO2016 / 072002

特許文献２では、バッテリコントローラと複数のセルコントローラとの無線通信方式として時分割通信を使用しており、バッテリコントローラは周期的に複数のセルコントローラのデータを受信していた。この場合、所定の周期の為、複数のセルコントローラのデータ読取り時間は固定となり、読取り時間の高速化や可変は、バッテリコントローラおよびセルコントローラを一旦電源オフして時分割通信の再設定をするなど手間がかかっていた。 In Patent Document 2, time-division communication is used as a wireless communication method between the battery controller and the plurality of cell controllers, and the battery controller periodically receives data of the plurality of cell controllers. In this case, because of the predetermined cycle, the data read time of multiple cell controllers is fixed, and to speed up or change the read time, the battery controller and cell controller are temporarily turned off and the time division communication is reset. It was a hassle.

本発明の目的は、バッテリコントローラが複数のセルコントローラとの通信中において、個々のセルコントローラのデータが可変した時でも、各セルコントローラが適切なタイミングで各セルコントローラのデータをバッテリコントローラに送信できる無線通信システムを提供するものである。 An object of the present invention is that each cell controller can transmit the data of each cell controller to the battery controller at an appropriate timing even when the data of each cell controller changes while the battery controller is communicating with a plurality of cell controllers. It provides a wireless communication system.

上記課題を解決するための本発明の特徴は、例えば以下の通りである。 The features of the present invention for solving the above problems are as follows, for example.

第一の電池群に接続された第一のセルコントローラと、第二の電池群に接続された第二のセルコントローラと、を有する複数のセルコントローラと、第一のセルコントローラおよび第二のセルコントローラと無線で接続されるバッテリコントローラと、を備え、 第一のセルコントローラおよび第二のセルコントローラには所定のタイムスロットが割り当てられており、 第二のセルコントローラは、第一セルコントローラからバッテリコントローラへの第一の送信電波を検知し、 第二のセルコントローラによる第一の送信電波の未検知後に、第二のセルコントローラに割り当てられたタイムスロットとは独立して、第二のセルコントローラの第二の送信電波をバッテリコントローラに送信する無線電池システム。 A plurality of cell controllers having a first cell controller connected to a first battery group and a second cell controller connected to a second battery group, a first cell controller and a second cell. It includes a battery controller that is wirelessly connected to the controller, the first cell controller and the second cell controller are assigned predetermined time slots, and the second cell controller is a battery from the first cell controller. After detecting the first transmitted radio wave to the controller and not detecting the first transmitted radio wave by the second cell controller, the second cell controller is independent of the time slot assigned to the second cell controller. A wireless battery system that transmits the second transmission radio wave of the above to the battery controller.

本発明により、バッテリコントローラが複数のセルコントローラとの通信中において、個々のセルコントローラのデータが可変した時でも、各セルコントローラが適切なタイミングで各セルコントローラのデータをバッテリコントローラに送信できる無線通信システムを提供できる。上記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, even when the data of each cell controller is changed while the battery controller is communicating with a plurality of cell controllers, each cell controller can transmit the data of each cell controller to the battery controller at an appropriate timing. Can provide a system. Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

車載用蓄電池モジュールの構成図である。It is a block diagram of an in-vehicle storage battery module. 本発明の一実施形態に係る無線電池システムの構成図である。It is a block diagram of the wireless battery system which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリコントローラおよびセルコントローラ間の無線通信タイミング図である。It is a wireless communication timing diagram between a battery controller and a cell controller which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るセルコントローラの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the cell controller which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリコントローラの回路構成図である。It is a circuit block diagram of the battery controller which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバッテリコントローラおよびセルコントローラの無線通信タイミング図である。It is a wireless communication timing diagram of the battery controller and the cell controller which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の親機、子機の無線通信タイミング図である。It is a wireless communication timing diagram of the master unit and the slave unit of the present invention. 本発明の一実施形態に係るセルコントローラの受信回路構成図である。It is a receiving circuit block diagram of the cell controller which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. The following description shows specific examples of the contents of the present invention, and the present invention is not limited to these descriptions, and various works by those skilled in the art will be made within the scope of the technical ideas disclosed in the present specification. It can be changed and modified. Further, in all the drawings for explaining the present invention, those having the same function may be designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof may be omitted.

本実施例は、バッテリコントローラと複数のセルコントローラとが無線で通信する無線電池システムにおいて、複数のセルコントローラは、自己が送信する前のセルコントローラからバッテリコントローラへの送信電波を検出し、その送信電波の未検知後にセルコントローラのデータをセルコントローラに送信するものである。 In this embodiment, in a wireless battery system in which a battery controller and a plurality of cell controllers communicate wirelessly, the plurality of cell controllers detect a transmission radio wave from the cell controller to the battery controller before it transmits itself, and transmit the transmission radio wave. The data of the cell controller is transmitted to the cell controller after the radio wave is not detected.

本発明の一実施形態に係る無線電池システムの構成図を図２に示す。基本構成は、１つのバッテリコントローラ２００と複数のセルコントローラ１００がネットワークを構築して、バッテリコントローラ２００と複数のセルコントローラ１００との間で無線パケットを用いた通信を行う。 FIG. 2 shows a configuration diagram of a wireless battery system according to an embodiment of the present invention. In the basic configuration, one battery controller 200 and a plurality of cell controllers 100 form a network, and communication using wireless packets is performed between the battery controller 200 and the plurality of cell controllers 100.

図３は、本発明のバッテリコントローラおよびセルコントローラ間の無線通信タイミング図である。バッテリコントローラ２００とセルコントローラ１００との通信は、図３に示すように時分割通信で、バッテリコントローラ２００からの同期信号をセルコントローラ１００に送信した後に、各セルコントローラ１００は所定の通信スロットでバッテリコントローラ２００に各セルコントローラ１００のデータを送信する。但し、この通信スロット時間Δ（デルタ）ｔは可変である。図３では、セルコントローラ１００―１（第一のセルコントローラ）がスロット１で、セルコントローラ１００―２（第二のセルコントローラ）はスロット２で、セルコントローラ１００―ｎがスロットｎで順番に各セルコントローラ１００のデータをバッテリコントローラ２００に送信する例である。各セルコントローラ１００には所定のタイムスロットが割り当てられている。 FIG. 3 is a wireless communication timing diagram between the battery controller and the cell controller of the present invention. The communication between the battery controller 200 and the cell controller 100 is time-divided communication as shown in FIG. 3, and after transmitting the synchronization signal from the battery controller 200 to the cell controller 100, each cell controller 100 has a battery in a predetermined communication slot. The data of each cell controller 100 is transmitted to the controller 200. However, this communication slot time Δ (delta) t is variable. In FIG. 3, the cell controller 100-1 (first cell controller) is slot 1, the cell controller 100-2 (second cell controller) is slot 2, and the cell controller 100-n is slot n, respectively. This is an example of transmitting the data of the cell controller 100 to the battery controller 200. A predetermined time slot is assigned to each cell controller 100.

図４に、セルコントローラの回路構成図を示す。各セルコントローラ１００は、１または複数の電池セルから成る電池セル群１０に取り付けられ、電池セル群１０の状態（電圧、電流、温度など）を計測する。セルコントローラ１００内は、電池セル群１０の状態（電圧、電流、温度など）を計測する１つまたは複数のセンサー２０、電池セル群１０の状態情報を取得し処理する処理部３０、無線回路４０および電波を入出力するアンテナ５０、から構成される。 FIG. 4 shows a circuit configuration diagram of the cell controller. Each cell controller 100 is attached to a battery cell group 10 composed of one or a plurality of battery cells, and measures a state (voltage, current, temperature, etc.) of the battery cell group 10. Inside the cell controller 100, one or a plurality of sensors 20 for measuring the state (voltage, current, temperature, etc.) of the battery cell group 10, a processing unit 30 for acquiring and processing the state information of the battery cell group 10, and a radio circuit 40. It is composed of an antenna 50 that inputs and outputs radio waves.

処理部３０は、電池セル群１０から電源をもらって動作電圧を生成する電源回路３１と、センサー２０によって計測されたアナログ値をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路３２と、Ａ／Ｄ変換回路３２によって変換されたデータを無線回路４０に出力するＣＰＵ３３と、個体識別情報（固有ＩＤ）などを記憶するメモリ３４と、クロック発生器３５から構成される。 The processing unit 30 has a power supply circuit 31 that receives power from the battery cell group 10 to generate an operating voltage, an A / D conversion circuit 32 that converts an analog value measured by the sensor 20 into digital data, and an A / D conversion circuit. It is composed of a CPU 33 that outputs the data converted by the 32 to the wireless circuit 40, a memory 34 that stores individual identification information (unique ID), and a clock generator 35.

クロック発生器３５は、数ＭＨｚ程度の高速クロックと数十ｋＨｚ程度の低速クロックを切替えて発振することができる。また、ＣＰＵ３３は、無線回路４０からのデータに基づき、無線回路４０及びＣＰＵ３３内の一部の回路のオン／オフ、クロック発生器３５のクロック周波数の切り替え、メモリ３４へのリード／ライト、バッテリコントローラ２００からの指示を実行することができる。 The clock generator 35 can oscillate by switching between a high-speed clock of about several MHz and a low-speed clock of about several tens of kHz. Further, based on the data from the wireless circuit 40, the CPU 33 turns on / off some circuits in the wireless circuit 40 and the CPU 33, switches the clock frequency of the clock generator 35, reads / writes to the memory 34, and a battery controller. The instructions from 200 can be executed.

図５に、バッテリコントローラの回路構成図を示す。バッテリコントローラ２００は、無線回路２１０、ＣＰＵ２２０、電池を含む電源回路２３０、メモリ２４０、アンテナ２５０、から構成される。電源回路２３０については、図５では電池を内蔵しているが、外部から電源を供給しても構わない。 FIG. 5 shows a circuit configuration diagram of the battery controller. The battery controller 200 includes a wireless circuit 210, a CPU 220, a power supply circuit 230 including a battery, a memory 240, and an antenna 250. Although the power supply circuit 230 has a built-in battery in FIG. 5, power may be supplied from the outside.

図３を用いてバッテリコントローラ２００、セルコントローラ１００の送受信タイミングを説明する。バッテリコントローラ２００は各セルコントローラ１００からのデータを受信する為に、各セルコントローラ１００に同期信号を送信する。セルコントローラ１００は、この同期信号を受信すると、予めバッテリコントローラ２００、セルコントローラ１００で設定されている初期の通信スロット時間を認識し、各セルコントローラ１００が各セルコントローラ１００内のデータをバッテリコントローラ２００に送信すべき通信スロットが確定する。 The transmission / reception timing of the battery controller 200 and the cell controller 100 will be described with reference to FIG. The battery controller 200 transmits a synchronization signal to each cell controller 100 in order to receive data from each cell controller 100. Upon receiving this synchronization signal, the cell controller 100 recognizes the initial communication slot time set in advance by the battery controller 200 and the cell controller 100, and each cell controller 100 transfers the data in each cell controller 100 to the battery controller 200. The communication slot to be transmitted to is determined.

セルコントローラ１００―１は、バッテリコントローラ２００からの同期信号を受信すると、スロット１で即座にデータ（第一の送信電波）をバッテリコントローラ２００に送信する。これにより、セルコントローラ１００―１に送信するバッテリコントローラ２００からの同期信号が、通信スロットの先頭を示すことになり、各セルコントローラ１００からバッテリコントローラ２００へデータを送信するタイミングのずれを低減できる。セルコントローラ１００―２は、バッテリコントローラ２００からの同期信号を受信すると、受信アンプではなく、低消費電力で受信するパッシブ受信に切替えて、セルコントローラ１００―１からバッテリコントローラ２００へのデータ送信を受信し、セルコントローラ１００―１からバッテリコントローラ２００へのデータ送信の終了を確認した後、データ（第二の送信電波）をバッテリコントローラ２００に送信する。セルコントローラ１００―２をパッシブ受信に切替えることにより、低消費電力で動作できる。 Upon receiving the synchronization signal from the battery controller 200, the cell controller 100-1 immediately transmits data (first transmission radio wave) to the battery controller 200 in slot 1. As a result, the synchronization signal from the battery controller 200 transmitted to the cell controller 100-1 indicates the head of the communication slot, and the timing difference in the timing of transmitting data from each cell controller 100 to the battery controller 200 can be reduced. When the cell controller 100-2 receives the synchronization signal from the battery controller 200, it switches to passive reception which receives with low power consumption instead of the receiving amplifier, and receives the data transmission from the cell controller 100-1 to the battery controller 200. Then, after confirming the end of data transmission from the cell controller 100-1 to the battery controller 200, the data (second transmission radio wave) is transmitted to the battery controller 200. By switching the cell controller 100-2 to passive reception, it is possible to operate with low power consumption.

この時、セルコントローラ１００―１からバッテリコントローラ２００へのデータ送信時間が、初期の通信スロット時間Δ（デルタ）ｔ未満の時は、通信スロット時間がその分短くなり、スロット２がスタートする。また、セルコントローラ１００―１からバッテリコントローラ２００へのデータ送信時間が、初期の通信スロット時間Δ（デルタ）ｔ以上の時は、通信スロット時間がその分長くなり、スロット２がスタートする。その様子を図６に示す。 At this time, when the data transmission time from the cell controller 100-1 to the battery controller 200 is less than the initial communication slot time Δ (delta) t, the communication slot time is shortened by that amount and slot 2 is started. When the data transmission time from the cell controller 100-1 to the battery controller 200 is equal to or longer than the initial communication slot time Δ (delta) t, the communication slot time is lengthened by that amount and slot 2 is started. The situation is shown in FIG.

図６は、バッテリコントローラおよびセルコントローラの無線通信タイミング図である。図６では、セルコントローラ１００―２は、セルコントローラ１００―１からバッテリコントローラ２００への第一の送信電波を検知し、セルコントローラ１００―２による第一の送信電波の未検知後に、第二のセルコントローラ１００―２に割り当てられたタイムスロットとは独立して（関係なく）、第二のセルコントローラ１００―２の第二の送信電波をバッテリコントローラ２００に送信している。これにより、バッテリコントローラ２００が複数のセルコントローラ１００との通信中において、各セルコントローラ１００のデータが可変した時でも、各セルコントローラ１００が適切なタイミングで各セルコントローラ１００のデータをバッテリコントローラ２００に送信でき、バッテリコントローラ２００が複数のセルコントローラ１００を読取る時間の可変化や高速化が可能となる。 FIG. 6 is a wireless communication timing diagram of the battery controller and the cell controller. In FIG. 6, the cell controller 100-2 detects the first transmitted radio wave from the cell controller 100-1 to the battery controller 200, and after the cell controller 100-2 does not detect the first transmitted radio wave, the second transmitted radio wave is detected. The second transmission radio wave of the second cell controller 100-2 is transmitted to the battery controller 200 independently (regardless of) the time slot assigned to the cell controller 100-2. As a result, even when the data of each cell controller 100 is changed while the battery controller 200 is communicating with the plurality of cell controllers 100, each cell controller 100 transfers the data of each cell controller 100 to the battery controller 200 at an appropriate timing. The transmission can be performed, and the time for the battery controller 200 to read the plurality of cell controllers 100 can be varied and the speed can be increased.

図６（ａ）では、各セルコントローラ１００からバッテリコントローラ２００へのデータ送信時間が初期設定のΔ（デルタ）ｔよりも短い時のタイミング図であり、図６（ｂ）は、各セルコントローラ１００からバッテリコントローラ２００へのデータ送信時間が初期設定のΔ（デルタ）ｔよりも長い時のタイミング図である。しかし、セルコントローラ１００―２がセルコントローラ１００―１からバッテリコントローラ２００へのデータ送信を受信（検知）できなかった時には、初期に設定されたスロット２のタイミング（ｔ２）（所定のタイムスロット）でバッテリコントローラ２００にデータ（第二の送信電波）を送信する。これにより、セルコントローラ１００―２は、第一の送信電波を検知できなかった時にでも、電池セルの電圧などの電池セルの状態をバッテリコントローラ２００へ送信できる。 FIG. 6A is a timing diagram when the data transmission time from each cell controller 100 to the battery controller 200 is shorter than the initial setting Δ (delta) t, and FIG. 6B is a timing diagram of each cell controller 100. It is a timing diagram when the data transmission time from to the battery controller 200 is longer than the initial setting Δ (delta) t. However, when the cell controller 100-2 cannot receive (detect) the data transmission from the cell controller 100-1 to the battery controller 200, the timing (t2) (predetermined time slot) of the initially set slot 2 is used. Data (second transmission radio wave) is transmitted to the battery controller 200. As a result, the cell controller 100-2 can transmit the state of the battery cell such as the voltage of the battery cell to the battery controller 200 even when the first transmitted radio wave cannot be detected.

セルコントローラ１００―３は、セルコントローラ１００―２と同様に、バッテリコントローラ２００からの同期信号を受信すると、低消費電力で受信するパッシブ受信に切替えて、セルコントローラ１００―２からバッテリコントローラ２００へのデータ送信を受信し、セルコントローラ１００―２からバッテリコントローラ２００へのデータ送信が終了を確認した後、セルコントローラ１００―３はバッテリコントローラ２００にデータを送信する。この時、セルコントローラ１００―２と同様に、セルコントローラ１００―２からバッテリコントローラ２００へのデータ送信を受信できた場合には、セルコントローラ１００―２からバッテリコントローラ２００へのデータ送信終了後に、セルコントローラ１００―３はバッテリコントローラ２００にデータ送信する。セルコントローラ１００―２からバッテリコントローラ２００へのデータ送信を受信できなかった時には、セルコントローラ１００―３は初期に設定されたスロット３タイミング（ｔ３）でバッテリコントローラ２００にデータ送信する。 When the cell controller 100-3 receives the synchronization signal from the battery controller 200, similarly to the cell controller 100-2, the cell controller 100-3 switches to the passive reception which receives the synchronization signal with low power consumption, and the cell controller 100-2 transfers to the battery controller 200. After receiving the data transmission and confirming that the data transmission from the cell controller 100-2 to the battery controller 200 is completed, the cell controller 100-3 transmits the data to the battery controller 200. At this time, similarly to the cell controller 100-2, if the data transmission from the cell controller 100-2 to the battery controller 200 can be received, the cell after the data transmission from the cell controller 100-2 to the battery controller 200 is completed. The controller 100-3 transmits data to the battery controller 200. When the data transmission from the cell controller 100-2 to the battery controller 200 cannot be received, the cell controller 100-3 transmits the data to the battery controller 200 at the initially set slot 3 timing (t3).

バッテリコントローラ２００は、全てのセルコントローラ１００（セルコントローラ１００―１〜セルコントローラ１００―ｎ）のデータ送信を受信後、または最後のセルコントローラ１００−ｎからのデータを受信後、または所定の時間経過後に、ふたたび同期信号を全てのセルコントローラ１００に送信し、各セルコントローラ１００からバッテリコントローラ２００へのデータ送信を促す。これを周期的に繰り返す。これにより、バッテリコントローラ２００がセルコントローラ１００からの応答状況によらず、周期的に同期信号をバッテリコントローラ２００から各セルコントローラ１００に送信でき、通信の中断を抑制できる。 The battery controller 200 receives data transmission from all cell controllers 100 (cell controllers 100-1 to cell controller 100-n), receives data from the last cell controller 100-n, or elapses a predetermined time. Later, the synchronization signal is transmitted to all the cell controllers 100 again, prompting the data transmission from each cell controller 100 to the battery controller 200. This is repeated periodically. As a result, the battery controller 200 can periodically transmit a synchronization signal from the battery controller 200 to each cell controller 100 regardless of the response status from the cell controller 100, and interruption of communication can be suppressed.

各セルコントローラ１００は、バッテリコントローラ２００にデータを送信した後は、次のバッテリコントローラ２００からの同期信号の受信タイミングを推定し、そのタイミングで同期信号を受信するように受信タイマを設定し、低消費電力スリープモードに遷移する。換言すれば、例えば、セルコントローラ１００−１は、セルコントローラ１００−１のデータ送信タイミングに基づき、バッテリコントローラ２００がセルコントローラ１００−１に送信する同期信号のタイミングを推定し、同期信号を受信する。 After transmitting data to the battery controller 200, each cell controller 100 estimates the reception timing of the next synchronization signal from the battery controller 200, sets a reception timer so that the synchronization signal is received at that timing, and is low. Transition to power consumption sleep mode. In other words, for example, the cell controller 100-1 estimates the timing of the synchronization signal transmitted by the battery controller 200 to the cell controller 100-1 based on the data transmission timing of the cell controller 100-1, and receives the synchronization signal. ..

ここで、各セルコントローラ１００がバッテリコントローラ２００にデータを送信した後、次のバッテリコントローラ２００からの同期信号の受信タイミング（Ｔ）の推定式を（式１）にタイミング図を図７に示す。（式１）において、ｔＬは各セルコントローラ１００からバッテリコントローラ２００へのデータ送信時間、ｎは通信スロット数またはセルコントローラ１００の数、ｋは各セルコントローラ１００の送信スロット番号、αはマージン、ある。
Ｔ ＝ ｔＬ×（ｎ − ｋ）− α ・・・・・（式１）Here, after each cell controller 100 transmits data to the battery controller 200, the timing diagram is shown in FIG. 7 with the estimation formula (Equation 1) of the reception timing (T) of the synchronization signal from the next battery controller 200. In (Equation 1), t L is the data transmission time from each cell controller 100 to the battery controller 200, n is the number of communication slots or the number of cell controllers 100, k is the transmission slot number of each cell controller 100, and α is the margin. is there.
T = t L × (n − k) − α (Equation 1)

セルコントローラ１００―１の場合、送信スロット番号は１なので、（式１）から次のバッテリコントローラ２００からの同期信号の受信タイミングＴは、Ｔ＝ｔＬ×（ｎ−１）−αとなる。In the case of the cell controller 100-1, since the transmission slot number is 1, the reception timing T of the synchronization signal from the next battery controller 200 from (Equation 1) is T = t L × (n-1) −α.

セルコントローラ１００―３の場合は、送信スロット番号は３なので、（式１）から次のバッテリコントローラ２００からの同期信号の受信タイミングＴは、Ｔ＝ｔＬ×（ｎ−３）−αとなる。但し、各セルコントローラ１００は、隣接するセルコントローラ１００の送信を受信できなかった時（セルコントローラ１００―２が、セルコントローラ１００ー―１の送信を受信できなかった時など）には、初期設定のタイミングでバッテリコントローラ２００の同期信号を受信するように設定する。以上により、各セルコントローラ１００は、バッテリコントローラ２００の同期信号を見逃さずに受信でき、通信を継続できる。In the case of the cell controller 100-3, since the transmission slot number is 3, the reception timing T of the synchronization signal from the next battery controller 200 from (Equation 1) is T = t L × (n-3) −α. .. However, when each cell controller 100 cannot receive the transmission of the adjacent cell controller 100 (for example, when the cell controller 100-2 cannot receive the transmission of the cell controller 100-1), the initial setting is made. The synchronization signal of the battery controller 200 is set to be received at the timing of. As described above, each cell controller 100 can receive the synchronization signal of the battery controller 200 without overlooking, and can continue the communication.

次に、各セルコントローラ１００の受信の方法について説明する。各セルコントローラ１００は、バッテリコントローラ２００からの同期信号の受信については、バッテリコントローラ２００が各セルコントローラ１００の近接に設置されない事を踏まえて、通常の無線通信時の受信回路構成と同様の図８のような、ＬＮＡ４００（ローノイズアンプ）およびミキサ４１０の構成にて受信する。図８は、セルコントローラの受信回路構成図である。 Next, a method of receiving each cell controller 100 will be described. Regarding the reception of the synchronization signal from the battery controller 200, each cell controller 100 has the same reception circuit configuration as that during normal wireless communication, based on the fact that the battery controller 200 is not installed in the vicinity of each cell controller 100. It is received in the configuration of LNA400 (low noise amplifier) and the mixer 410 as described above. FIG. 8 is a block diagram of the receiving circuit of the cell controller.

各セルコントローラ１００が隣接するセルコントローラ１００の送信電波を受信するパッシブ受信においては、増幅器（アンプ）を使用せず図８のようなダイオード３００とコンデンサ３１０で受信強度を検出する方法がある。また、このダイオード３００とコンデンサ３１０の回路で、セルコントローラ１００の振幅変調波を検出することも可能である。 In passive reception in which each cell controller 100 receives a transmission radio wave of an adjacent cell controller 100, there is a method of detecting the reception intensity with a diode 300 and a capacitor 310 as shown in FIG. 8 without using an amplifier. It is also possible to detect the amplitude modulated wave of the cell controller 100 with the circuit of the diode 300 and the capacitor 310.

１０ 電池セル群
２０ センサー
３０ 処理部
３１ 電源回路
３２ Ａ／Ｄ変換器
３３ ＣＰＵ
３４ メモリ
３５ クロック発生器
４０ 無線回路
５０ アンテナ
１００ セルコントローラ
１００−１ セルコントローラ
１００−２ セルコントローラ
１００−３ セルコントローラ
１００−ｎ セルコントローラ
２００ バッテリコントローラ
２１０ 無線回路
２２０ ＣＰＵ
２３０ 電源回路
２４０ メモリ
２５０ アンテナ
３００ ダイオード
３１０ コンデンサ
４００ ＬＮＡ
４１０ ミキサ
１０００ 蓄電池モジュール10 Battery cell group 20 Sensor 30 Processing unit 31 Power supply circuit 32 A / D converter 33 CPU
34 Memory 35 Clock Generator 40 Wireless Circuit 50 Antenna 100 Cell Controller 100-1 Cell Controller 100-2 Cell Controller 100-3 Cell Controller 100-n Cell Controller 200 Battery Controller 210 Wireless Circuit 220 CPU
230 Power circuit 240 Memory 250 Antenna 300 Diode 310 Capacitor 400 LNA
410 Mixer 1000 Storage Battery Module

Claims (7)

第一の電池群に接続された第一のセルコントローラと、第二の電池群に接続された第二のセルコントローラと、を有する複数のセルコントローラと、
前記第一のセルコントローラおよび前記第二のセルコントローラと無線で接続されるバッテリコントローラと、を備え、
前記第一のセルコントローラおよび前記第二のセルコントローラには所定のタイムスロットが割り当てられており、
前記第二のセルコントローラは、前記第一のセルコントローラから前記バッテリコントローラへの第一の送信電波を検知し、
前記第二のセルコントローラによる前記第一の送信電波の未検知後に、前記第二のセルコントローラに割り当てられたタイムスロットとは独立して、前記第二のセルコントローラの第二の送信電波を前記バッテリコントローラに送信する無線電池システム。 A plurality of cell controllers having a first cell controller connected to the first battery group and a second cell controller connected to the second battery group.
A battery controller that is wirelessly connected to the first cell controller and the second cell controller.
A predetermined time slot is assigned to the first cell controller and the second cell controller.
It said second cell controller detects the first radio waves transmitted to the battery controller from said first cell controller,
After the first transmission radio wave is not detected by the second cell controller, the second transmission radio wave of the second cell controller is transmitted independently of the time slot assigned to the second cell controller. A wireless battery system that sends to the battery controller. 請求項１の無線電池システムにおいて、
前記第一のセルコントローラは、前記バッテリコントローラからの同期信号を受信後、所定のタイムスロットで前記バッテリコントローラに前記第一の送信電波を送信する無線電池システム。 In the wireless battery system of claim 1,
The first cell controller is a wireless battery system that transmits the first transmitted radio wave to the battery controller in a predetermined time slot after receiving a synchronization signal from the battery controller. 請求項１の無線電池システムにおいて、
前記第二のセルコントローラは、パッシブ受信で前記第一の送信電波を検知する無線電池システム。 In the wireless battery system of claim 1,
The second cell controller is a wireless battery system that detects the first transmitted radio wave by passive reception. 請求項１の無線電池システムにおいて、
前記第二のセルコントローラは、前記第一の送信電波を検知できなかった時には、所定のタイムスロットで第二の送信電波を前記バッテリコントローラに送信する無線電池システム。 In the wireless battery system of claim 1,
The second cell controller is a wireless battery system that transmits a second transmitted radio wave to the battery controller in a predetermined time slot when the first transmitted radio wave cannot be detected. 請求項１の無線電池システムにおいて、
前記第一のセルコントローラは、前記第一の送信電波の送信タイミングに基づき、前記バッテリコントローラが前記第一のセルコントローラに送信する同期信号のタイミングを推定し、前記同期信号を受信する無線電池システム。 In the wireless battery system of claim 1,
The first cell controller estimates the timing of the synchronization signal transmitted by the battery controller to the first cell controller based on the transmission timing of the first transmission radio wave, and receives the synchronization signal. .. 請求項１の無線電池システムにおいて、
前記バッテリコントローラは、前記複数のセルコントローラ中の所定のセルコントローラからの送信電波を受信した時に、前記複数のセルコントローラに同期信号を送信する無線電池システム。 In the wireless battery system of claim 1,
The battery controller is a wireless battery system that transmits a synchronization signal to the plurality of cell controllers when receiving a transmission radio wave from a predetermined cell controller among the plurality of cell controllers. 請求項１の無線電池システムにおいて、
前記バッテリコントローラは、前記複数のセルコントローラ中の所定のセルコントローラからの送信電波を所定のタイムスロット時間経過後も受信できなかった時に、前記複数のセルコントローラに同期信号を送信する無線電池システム。 In the wireless battery system of claim 1,
The battery controller is a wireless battery system that transmits a synchronization signal to the plurality of cell controllers when the radio waves transmitted from the predetermined cell controllers in the plurality of cell controllers cannot be received even after the lapse of a predetermined time slot time.
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