JP7064392B2 - Battery monitoring device, battery monitoring system, and battery monitoring method - Google Patents

Battery monitoring device, battery monitoring system, and battery monitoring method Download PDF

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Description

開示の実施形態は、電池監視装置、電池監視システム、および電池監視方法に関する。 The disclosed embodiments relate to battery monitoring devices, battery monitoring systems, and battery monitoring methods.

従来、負荷に接続される第１電池の状態を監視するマスタＢＭＳ（Battery Management System）と、第１電池と並列に負荷に接続される第２電池の状態を監視するスレーブＢＭＳとを備える電池監視システムがある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, battery monitoring including a master BMS (Battery Management System) that monitors the status of the first battery connected to the load and a slave BMS that monitors the status of the second battery connected to the load in parallel with the first battery. There is a system (see, for example, Patent Document 1).

かかる電池監視システムでは、ＢＭＳの動作電圧は電池から負荷へ供給される電圧に比べて極めて低い。このため、電池監視システムでは、電池のグランド（以下、「高圧グランド」と記載する）と、ＢＭＳのグランド（以下、「低圧グランド」と記載する）とが絶縁されるが、様々な要因によって絶縁状態が劣化することがある。 In such a battery monitoring system, the operating voltage of the BMS is extremely low as compared with the voltage supplied from the battery to the load. Therefore, in the battery monitoring system, the battery ground (hereinafter referred to as "high voltage ground") and the BMS ground (hereinafter referred to as "low voltage ground") are insulated, but they are insulated by various factors. The condition may deteriorate.

ＢＭＳは、絶縁状態が劣化した場合、電池から高電圧が印加されて破損するおそれがあるため、絶縁状態の劣化を検出する構成を備えることが好ましい。ただし、複数のＢＭＳを備える電池監視システムでは、低圧グランドが複数のＢＭＳによって共用されるので、例えば、マスタＢＭＳとスレーブＢＭＳとを備える場合、マスタＢＭＳだけが絶縁状態の劣化を検出する構成を備えていればよい。 When the insulation state deteriorates, the BMS may be damaged by applying a high voltage from the battery. Therefore, it is preferable to have a configuration for detecting the deterioration of the insulation state. However, in the battery monitoring system including a plurality of BMSs, the low voltage ground is shared by the plurality of BMSs. Therefore, for example, when the master BMS and the slave BMS are provided, only the master BMS has a configuration for detecting the deterioration of the insulation state. It suffices to be.

特開２０１８－０５０４００号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-050400

しかしながら、マスタＢＭＳおよびスレーブＢＭＳの構成が異なる場合、２種類のＢＭＳを製造する必要があり電池監視システムの製造コストが嵩む。また、２種類のＢＭＳを製造した場合、２品番の管理が必要となり品番管理が煩雑になる。 However, when the configurations of the master BMS and the slave BMS are different, it is necessary to manufacture two types of BMS, which increases the manufacturing cost of the battery monitoring system. Further, when two types of BMS are manufactured, it is necessary to manage the two product numbers, which makes the product number management complicated.

さらに、マスタＢＭＳおよびスレーブＢＭＳの構成が異なる場合、マスタＢＭＳとスレーブＢＭＳとが間違えて組み付けられるおそれもある。このため、ＢＭＳのグランドと電池のグランドとの絶縁状態を検出する構成を備え、マスタＢＭＳとしてもスレーブＢＭＳとしても機能することができるＢＭＳの開発が望まれている。 Further, when the configurations of the master BMS and the slave BMS are different, there is a possibility that the master BMS and the slave BMS are assembled by mistake. Therefore, it is desired to develop a BMS that has a configuration for detecting the insulation state between the ground of the BMS and the ground of the battery and can function as both a master BMS and a slave BMS.

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ＢＭＳのグランドと電池のグランドとの絶縁状態を検出可能な構成を備え、マスタＢＭＳとしてもスレーブＢＭＳとしても機能することができるＢＭＳを提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment is made in view of the above, has a configuration capable of detecting the insulation state between the ground of the BMS and the ground of the battery, and can function as both a master BMS and a slave BMS. The purpose is to provide BMS.

実施形態の一態様に係る電池監視装置は、監視部と、リレーと、検出部とを備える。監視部は、負荷に接続される電池の状態を監視する。制御部は、前記監視部のグランドと前記電池のグランドとの絶縁状態を検出するための検出信号を出力する機能を有する。リレーは、前記制御部によって制御されて前記検出信号の伝送線と前記電池のグランドとを接離可能に接続する。検出部は、前記検出信号に基づいて前記絶縁状態の劣化を検出する。前記制御部は、自装置が電池の状態を監視するマスタ監視装置である場合に、前記リレーを接続状態にして前記検出信号を出力し、自装置が前記電池と並列に前記負荷に接続される電池の状態を監視するスレーブ監視装置である場合には、前記リレーを切断状態にし、前記検出信号の出力を禁止する。 The battery monitoring device according to one embodiment includes a monitoring unit, a relay, and a detection unit. The monitoring unit monitors the status of the battery connected to the load. The control unit has a function of outputting a detection signal for detecting the insulation state between the ground of the monitoring unit and the ground of the battery. The relay is controlled by the control unit to connect the transmission line of the detection signal and the ground of the battery in a connectable manner. The detection unit detects the deterioration of the insulation state based on the detection signal. When the own device is a master monitoring device that monitors the state of the battery, the control unit outputs the detection signal by connecting the relay to the connected state, and the own device is connected to the load in parallel with the battery. In the case of a slave monitoring device that monitors the state of the battery, the relay is disconnected and the output of the detection signal is prohibited.

実施形態の一態様に係る電池監視装置は、ＢＭＳのグランドと電池のグランドとの絶縁状態を検出可能な構成を備え、マスタＢＭＳとしてもスレーブＢＭＳとしても機能することができる。 The battery monitoring device according to one embodiment has a configuration capable of detecting the insulation state between the ground of the BMS and the ground of the battery, and can function as both a master BMS and a slave BMS.

図１は、実施形態に係る電池監視システムの構成の一例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the battery monitoring system according to the embodiment. 図２は、実施形態に係る車両ＥＣＵ、マスタＢＭＳ、およびスレーブＢＭＳの動作タイミングを示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing the operation timings of the vehicle ECU, the master BMS, and the slave BMS according to the embodiment. 図３は、実施形態に係る検出信号の流れを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the flow of the detection signal according to the embodiment. 図４は、実施形態に係る検出信号の流れを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the flow of the detection signal according to the embodiment. 図５は、実施形態に係るスレーブＢＭＳのメカリレーが接続状態であった場合の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram when the mechanical relay of the slave BMS according to the embodiment is in the connected state.

以下、添付図面を参照して、電池監視装置、電池監視システム、および電池監視方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。図１は、実施形態に係る電池監視システム１の構成の一例を示す説明図である。 Hereinafter, embodiments of a battery monitoring device, a battery monitoring system, and a battery monitoring method will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments shown below. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the battery monitoring system 1 according to the embodiment.

以下では、電池監視システム１がマスタ監視装置の一例である１つのマスタＢＭＳ（Battery Management System）２と、スレーブ監視装置の一例である１つのスレーブＢＭＳ３とを備える場合を例に挙げて説明する。 Hereinafter, a case where the battery monitoring system 1 includes one master BMS (Battery Management System) 2 which is an example of a master monitoring device and one slave BMS 3 which is an example of a slave monitoring device will be described as an example.

図１に示すように、電池監視システム１は、第１電池１０１と負荷１０３との間に接続されるマスタＢＭＳ２と、第１電池１０１と並列に負荷１０３に接続される第２電池１０２と負荷１０３との間に接続されるスレーブＢＭＳ３とを備える。 As shown in FIG. 1, the battery monitoring system 1 includes a master BMS 2 connected between the first battery 101 and the load 103, and a second battery 102 and a load connected to the load 103 in parallel with the first battery 101. It includes a slave BMS 3 connected to and from 103.

第１電池１０１および第２電池１０２は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の充放電可能な二次電池である。負荷１０３は、例えば、インバータである。なお、ここでは、図示を省略しているが負荷１０３は、例えば、車両を走行させるモータに接続される。 The first battery 101 and the second battery 102 are rechargeable and dischargeable secondary batteries such as a lithium ion battery. The load 103 is, for example, an inverter. Although not shown here, the load 103 is connected to, for example, a motor that drives the vehicle.

また、電池監視システム１は、第１電池１０１の正極と負荷１０３とを切離可能に接続するＰリレーＳＷ１と、第１電池１０１の負極と負荷１０３とを切離可能に接続するＮリレーＳＷ２とを備える。また、電池監視システム１は、プリチャージ抵抗ＰＲ１を介して第１電池１０１の正極と負荷１０３とを切離可能に接続するプリチャージリレーＳＷ３を備える。 Further, the battery monitoring system 1 has a P relay SW1 that detachably connects the positive electrode of the first battery 101 and the load 103, and an N relay SW2 that detachably connects the negative electrode of the first battery 101 and the load 103. And prepare. Further, the battery monitoring system 1 includes a precharge relay SW3 that detachably connects the positive electrode of the first battery 101 and the load 103 via the precharge resistance PR1.

また、電池監視システム１は、第２電池１０２の正極と負荷１０３とを切離可能に接続するＰリレーＳＷ４と、第２電池１０２の負極と負荷１０３とを切離可能に接続するＮリレーＳＷ５とを備える。また、電池監視システム１は、プリチャージ抵抗ＰＲ２を介して第２電池１０２の正極と負荷１０３とを切離可能に接続するプリチャージリレーＳＷ６を備える。 Further, the battery monitoring system 1 has a P relay SW4 that detachably connects the positive electrode of the second battery 102 and the load 103, and an N relay SW5 that detachably connects the negative electrode of the second battery 102 and the load 103. And prepare. Further, the battery monitoring system 1 includes a precharge relay SW6 that detachably connects the positive electrode of the second battery 102 and the load 103 via the precharge resistor PR2.

マスタＢＭＳ２は、ＰリレーＳＷ１、ＮリレーＳＷ２、およびプリチャージリレーＳＷ３の動作を制御して、第１電池１０１と負荷１０３との接続および切断を行う。また、スレーブＢＭＳ３は、ＰリレーＳＷ４、ＮリレーＳＷ５、およびプリチャージリレーＳＷ６の動作を制御して、第２電池１０２と負荷１０３との接続および切断を行う。 The master BMS2 controls the operations of the P relay SW1, the N relay SW2, and the precharge relay SW3 to connect and disconnect the first battery 101 and the load 103. Further, the slave BMS 3 controls the operation of the P relay SW4, the N relay SW5, and the precharge relay SW6 to connect and disconnect the second battery 102 and the load 103.

例えば、マスタＢＭＳ２は、起動時に、まず、ＮリレーＳＷ２を接続状態にした後に、プリチャージリレーＳＷ３を接続状態にすることによって、第１電池１０１と負荷１０３とを接続し、負荷１０３が備える平滑コンデンサをプリチャージする。 For example, the master BMS2 connects the first battery 101 and the load 103 by first connecting the N relay SW2 to the connected state and then connecting the precharge relay SW3 at the time of starting, and smoothing the load 103. Precharge the capacitor.

これにより、マスタＢＭＳ２は、起動時に第１電池１０１から負荷１０３への突入電流の流入を防止することができる。その後、マスタＢＭＳ２は、ＰリレーＳＷ１を接続してからプリチャージリレーＳＷ３を切断し、第１電池１０１から負荷１０３へ電力を供給する。 As a result, the master BMS 2 can prevent the inrush current from flowing into the load 103 from the first battery 101 at the time of starting. After that, the master BMS2 connects the P relay SW1 and then disconnects the precharge relay SW3 to supply electric power from the first battery 101 to the load 103.

スレーブＢＭＳ３もマスタＢＭＳ２と同様に、ＰリレーＳＷ４、ＮリレーＳＷ５、およびプリチャージリレーＳＷ６の接続状態を切替えることによって、第２電池１０２から負荷１０３への突入電流の流入を防止しつつ第２電池１０２と負荷１０３とを接続する。 Similar to the master BMS2, the slave BMS3 also switches the connection state of the P relay SW4, the N relay SW5, and the precharge relay SW6 to prevent the inrush current from flowing in from the second battery 102 to the load 103 and prevent the second battery from flowing in. The 102 and the load 103 are connected.

かかる電池監視システム１は、例えば、モータが電動機として機能する場合に、第１電池１０１および第２電池１０２と負荷１０３とを接続し、第１電池１０１および第２電池１０２を放電させてモータへ電力を供給する。 In such a battery monitoring system 1, for example, when the motor functions as an electric motor, the first battery 101 and the second battery 102 and the load 103 are connected, and the first battery 101 and the second battery 102 are discharged to the motor. Supply power.

また、電池監視システム１は、例えば、モータが発電機として機能する場合に、第１電池１０１および第２電池１０２と負荷１０３とを接続し、モータから負荷１０３を介して第１電池１０１および第２電池１０２へ電力を供給して充電する。 Further, in the battery monitoring system 1, for example, when the motor functions as a generator, the first battery 101 and the second battery 102 are connected to the load 103, and the first battery 101 and the first battery 101 and the first battery 101 and the second battery 102 are connected from the motor via the load 103. 2 Power is supplied to the battery 102 to charge the battery 102.

また、電池監視システム１では、マスタＢＭＳ２と車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とがＣＡＮ（Controller Area Network）通信ライン１０４によって接続され、マスタＢＭＳ２とスレーブＢＭＳ３とがＣＡＮ通信ライン１０４によって接続される。車両ＥＣＵ１００は、車両全体を統括制御する制御装置である。 Further, in the battery monitoring system 1, the master BMS 2 and the vehicle ECU (Electronic Control Unit) 100 are connected by a CAN (Controller Area Network) communication line 104, and the master BMS 2 and the slave BMS 3 are connected by a CAN communication line 104. The vehicle ECU 100 is a control device that controls the entire vehicle in an integrated manner.

マスタＢＭＳ２は、第１電池１０１が過充電または過放電にならないように、ＰリレーＳＷ１およびＮリレーＳＷ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。スレーブＢＭＳ３も同様に、第２電池１０２が過充電または過放電にならないように、ＰリレーＳＷ４およびＮリレーＳＷ５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。 The master BMS2 controls ON / OFF of the P relay SW1 and the N relay SW2 so that the first battery 101 is not overcharged or overdischarged. Similarly, the slave BMS 3 also controls ON / OFF of the P relay SW4 and the N relay SW5 so that the second battery 102 is not overcharged or overdischarged.

このとき、スレーブＢＭＳ３は、ＣＡＮ通信ライン１０４を介して、第２電池１０２の充電状態を示す情報をマスタＢＭＳ２へ送信する。マスタＢＭＳ２は、ＣＡＮ通信ライン１０４を介して、第１電池１０１の充電状態を示す情報と、スレーブＢＭＳ３から受信する第２電池１０２の充電状態を示す情報とを車両ＥＣＵ１００へ送信する。 At this time, the slave BMS 3 transmits information indicating the charge state of the second battery 102 to the master BMS 2 via the CAN communication line 104. The master BMS 2 transmits information indicating the charge state of the first battery 101 and information indicating the charge state of the second battery 102 received from the slave BMS 3 to the vehicle ECU 100 via the CAN communication line 104.

車両ＥＣＵ１００は、マスタＢＭＳ２から受信する情報に基づいて、第１電池１０１および第２電池１０２の充放電制御指示をマスタＢＭＳ２へ出力する。マスタＢＭＳ２は、充放電指示に従って、第１電池１０１の充放電制御を行うと共に、スレーブＢＭＳ３に充放電制御指示に従った第２電池１０２の充放電制御を行わせる。 The vehicle ECU 100 outputs charge / discharge control instructions for the first battery 101 and the second battery 102 to the master BMS 2 based on the information received from the master BMS 2. The master BMS 2 controls the charge / discharge of the first battery 101 according to the charge / discharge instruction, and causes the slave BMS 3 to perform the charge / discharge control of the second battery 102 according to the charge / discharge control instruction.

かかる電池監視システム１では、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３の動作電圧は第１電池１０１および第２電池１０２から負荷１０３へ供給される電圧に比べて極めて低い。 In such a battery monitoring system 1, the operating voltages of the master BMS 2 and the slave BMS 3 are extremely lower than the voltages supplied from the first battery 101 and the second battery 102 to the load 103.

このため、電池監視システム１では、第１電池１０１および第２電池１０２のグランド（以下、「高圧グランドＨＧ」と記載する）と、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３のグランド（以下、「低圧グランドＬＧ」と記載する）とが絶縁される。 Therefore, in the battery monitoring system 1, the grounds of the first battery 101 and the second battery 102 (hereinafter referred to as “high voltage ground HG”) and the grounds of the master BMS2 and the slave BMS3 (hereinafter referred to as “low voltage ground LG”) are used. To be described) is insulated.

しかし、電池監視システム１では、様々な要因によって高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとの絶縁状態が劣化することがある。例えば、高圧グランドＨＧの配線を覆う絶縁外装ケーブルの絶縁性が何等かの原因で劣化する場合がある。 However, in the battery monitoring system 1, the insulation state between the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG may deteriorate due to various factors. For example, the insulation of the insulating exterior cable that covers the wiring of the high-voltage ground HG may deteriorate for some reason.

かかる場合、第１電池１０１および第２電池１０２からマスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３へ高電圧が印加されてマスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３が破損するおそれがある。 In such a case, a high voltage may be applied from the first battery 101 and the second battery 102 to the master BMS 2 and the slave BMS 3, and the master BMS 2 and the slave BMS 3 may be damaged.

このため、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３は、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとの絶縁状態を検出する構成を備え、絶縁状態が劣化した場合に、第１電池１０１および第２電池１０２と負荷１０３との接続を切断することが望ましい。 Therefore, the master BMS2 and the slave BMS3 have a configuration for detecting the insulation state between the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG, and when the insulation state deteriorates, the first battery 101, the second battery 102, and the load 103 It is desirable to disconnect.

なお、マスタＢＭＳ２の低圧グランドＬＧと、スレーブＢＭＳ３の低圧グランドＬＧとは低圧グランドライン１０５によって接続される。つまり、電池監視システム１では、低圧グランドＬＧがマスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３によって共用されるため、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３のいずれか一方（例えば、マスタＢＭＳ）が絶縁状態を検出する構成を備えていれば問題ない。 The low-voltage gland LG of the master BMS2 and the low-voltage gland LG of the slave BMS3 are connected by the low-voltage gland line 105. That is, in the battery monitoring system 1, since the low voltage ground LG is shared by the master BMS2 and the slave BMS3, if either the master BMS2 or the slave BMS3 (for example, the master BMS) has a configuration for detecting the insulation state. no problem.

しかし、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３の構成が異なる場合、２種類のＢＭＳを製造する必要があり電池監視システム１の製造コストが嵩む。また、２種類のＢＭＳを製造した場合、２品番の管理が必要となり品番管理が煩雑になる。 However, when the configurations of the master BMS2 and the slave BMS3 are different, it is necessary to manufacture two types of BMS, and the manufacturing cost of the battery monitoring system 1 increases. Further, when two types of BMS are manufactured, it is necessary to manage the two product numbers, which makes the product number management complicated.

さらに、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３の構成が異なる場合、マスタＢＭＳ２とスレーブＢＭＳ３とが間違えて組み付けられるおそれもある。そこで、電池監視システム１は、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとの絶縁状態を検出可能な構成を備え、構成が同一のマスタＢＭＳ２と、スレーブＢＭＳ３とを備える。 Further, if the configurations of the master BMS2 and the slave BMS3 are different, the master BMS2 and the slave BMS3 may be mistakenly assembled. Therefore, the battery monitoring system 1 has a configuration capable of detecting the insulation state between the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG, and includes a master BMS 2 and a slave BMS 3 having the same configuration.

具体的には、マスタＢＭＳ２は、監視部２１と、制御部２２と、メカリレー２３と、検出部２４とを備える。監視部２１は、第１電池１０１の状態を監視する。マスタＢＭＳ２は、監視部２１による第１電池１０１の状態監視結果に応じて、ＰリレーＳＷ１およびＮリレーＳＷ２の動作制御を行う。 Specifically, the master BMS 2 includes a monitoring unit 21, a control unit 22, a mechanical relay 23, and a detection unit 24. The monitoring unit 21 monitors the state of the first battery 101. The master BMS 2 controls the operation of the P relay SW1 and the N relay SW2 according to the status monitoring result of the first battery 101 by the monitoring unit 21.

制御部２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。なお、制御部２２は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。 The control unit 22 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and various circuits. The control unit 22 may be configured by hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

制御部２２は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとの絶縁状態を検出するための検出信号を出力する機能を有する。検出信号は、例えば、矩形波のパルス信号である。 The control unit 22 outputs a detection signal for detecting the insulation state between the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG by executing the program stored in the ROM by the CPU using the RAM as a work area. Has. The detection signal is, for example, a rectangular wave pulse signal.

メカリレー２３は、制御部２２によって制御されて検出信号の伝送線と高圧グランドＧＬとを接離可能に接続する。検出部２４は、検出信号に基づいて高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとの絶縁状態の劣化を検出する機能を備える。 The mechanical relay 23 is controlled by the control unit 22 to connect the transmission line of the detection signal and the high-voltage ground GL in a connectable manner. The detection unit 24 has a function of detecting deterioration of the insulation state between the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG based on the detection signal.

制御部２２の検出信号出力端子は、アンプＡ１の入力に接続される。アンプＡ１は、制御部２２から入力される検出信号を増幅して出力する。アンプＡ１の出力端子は、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の一端が接続される。 The detection signal output terminal of the control unit 22 is connected to the input of the amplifier A1. The amplifier A1 amplifies and outputs the detection signal input from the control unit 22. One end of the voltage dividing resistors R1 and R2 is connected to the output terminal of the amplifier A1.

分圧抵抗Ｒ１の他端は、低圧グランドＬＧに接続される。分圧抵抗Ｒ２の他端は、直列コンデンサＣ１の一端と、検出部２４の入力端子に接続される。直列コンデンサＣ１の他端は、メカリレー２３の入力端子に接続される。メカリレー２３の出力端子は、高圧グランドＨＧに接続される。 The other end of the voltage dividing resistor R1 is connected to the low voltage ground LG. The other end of the voltage dividing resistor R2 is connected to one end of the series capacitor C1 and the input terminal of the detection unit 24. The other end of the series capacitor C1 is connected to the input terminal of the mechanical relay 23. The output terminal of the mechanical relay 23 is connected to the high voltage ground HG.

ここで、マスタＢＭＳ２の低圧グランドＬＧと、第１電池１０１の高圧グランドＨＧとの間には、例えば、高圧グランドＨＧの配線を覆う絶縁外装ケーブル等の絶縁抵抗Ｒや浮遊容量Ｃが存在する。これにより、マスタＢＭＳ２の低圧グランドＬＧと、第１電池１０１の高圧グランドＨＧとは、絶縁性に劣化がなければ絶縁される。 Here, between the low-voltage gland LG of the master BMS 2 and the high-voltage gland HG of the first battery 101, for example, there is an insulation resistance R such as an insulating exterior cable covering the wiring of the high-voltage gland HG and a stray capacitance C. As a result, the low-voltage gland LG of the master BMS 2 and the high-voltage gland HG of the first battery 101 are insulated if there is no deterioration in the insulating property.

また、スレーブＢＭＳ３は、マスタＢＭＳ２と同様に、監視部３１、制御部３２、メカリレー３３、および検出部３４を備える。また、スレーブＢＭＳ３は、マスタＢＭＳ２と同様に、アンプＡ２、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４、および直列コンデンサＣ２を備える。 Further, the slave BMS 3 includes a monitoring unit 31, a control unit 32, a mechanical relay 33, and a detection unit 34, similarly to the master BMS 2. Further, the slave BMS 3 includes an amplifier A2, voltage dividing resistors R3 and R4, and a series capacitor C2, similarly to the master BMS2.

そして、スレーブＢＭＳ３が備える各構成要素は、全てマスタＢＭＳ２の構成要素と同様の接続態様で接続される。このように、マスタＢＭＳ２とスレーブＢＭＳ３とは、同一の構成である。 Then, all the components included in the slave BMS 3 are connected in the same connection mode as the components of the master BMS 2. As described above, the master BMS2 and the slave BMS3 have the same configuration.

ただし、マスタＢＭＳ２とスレーブＢＭＳ３とでは、制御部２２，３２の動作だけが異なる。具体的には、マスタＢＭＳ２の制御部２２は、車両ＥＣＵ１００からマスタＢＭＳ２として機能する指令を受信した場合に、メカリレー２３を接続状態にし、検出信号を出力して絶縁状態の劣化を検出してマスタＢＭＳ２として動作する。 However, only the operations of the control units 22 and 32 differ between the master BMS2 and the slave BMS3. Specifically, when the control unit 22 of the master BMS2 receives a command from the vehicle ECU 100 to function as the master BMS2, the mechanical relay 23 is connected, a detection signal is output, and deterioration of the insulation state is detected and the master is detected. Operates as BMS2.

一方、スレーブＢＭＳ３は、マスタＢＭＳ２を介して車両ＥＣＵ１００からスレーブＢＭＳとして機能する指令を受信した場合に、メカリレー３３を切断状態にし、検出信号の出力を禁止してスレーブＢＭＳ３として動作する。 On the other hand, when the slave BMS 3 receives a command from the vehicle ECU 100 to function as the slave BMS via the master BMS 2, the mechanical relay 33 is disconnected, the output of the detection signal is prohibited, and the slave BMS 3 operates as the slave BMS 3.

すなわち、制御部２２および制御部３２には、どちらもマスタＢＭＳとして機能する制御プログラムとスレーブＢＭＳとして機能する制御プログラムが内蔵されており、車両ＥＣＵ１００からの指令によりどちらの機能として制御するかが決定される。 That is, the control unit 22 and the control unit 32 both have a built-in control program that functions as a master BMS and a control program that functions as a slave BMS, and it is determined which function is controlled by a command from the vehicle ECU 100. Will be done.

かかるマスタＢＭＳ２、スレーブＢＭＳ３、および車両ＥＣＵ１００の動作の一例については、図２を参照して後述し、検出信号の流れの一例については、図３および図４を参照して後述する。 An example of the operation of the master BMS2, the slave BMS3, and the vehicle ECU 100 will be described later with reference to FIG. 2, and an example of the flow of the detection signal will be described later with reference to FIGS. 3 and 4.

このように、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３は、同一の構成でありながら、車両ＥＣＵ１００からの指令に従って制御部２２，３２が異なる動作を行うことで、マスタＢＭＳ２としても、スレーブＢＭＳ３としても機能することができる。そして、マスタＢＭＳ２として機能する方は、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとの絶縁性の劣化を検出することができる。 As described above, although the master BMS2 and the slave BMS3 have the same configuration, the control units 22 and 32 perform different operations according to the commands from the vehicle ECU 100, so that the master BMS2 and the slave BMS3 can function as both the master BMS2 and the slave BMS3. can. Then, the person who functions as the master BMS2 can detect the deterioration of the insulating property between the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG.

したがって、電池監視システム１によれば、マスタ専用とスレーブ専用として２種類のＢＭＳを製造する必要がないので、２品番の管理も不要となり、製造コストの高騰を抑制することができる。また、電池監視システム１によれば、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３が同一構成なので、組み付け間違いの心配もない。 Therefore, according to the battery monitoring system 1, since it is not necessary to manufacture two types of BMS, one dedicated to the master and the other dedicated to the slave, it is not necessary to manage the two product numbers, and it is possible to suppress an increase in manufacturing cost. Further, according to the battery monitoring system 1, since the master BMS2 and the slave BMS3 have the same configuration, there is no concern about assembly error.

次に、図２～図４を参照し、電池監視システム１の動作の一例について説明する。図２は、実施形態に係る車両ＥＣＵ１００、マスタＢＭＳ２、およびスレーブＢＭＳ３の動作タイミングを示すタイミングチャートである。また、図３および図４は、実施形態に係る検出信号の流れを示す説明図である。 Next, an example of the operation of the battery monitoring system 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a timing chart showing the operation timings of the vehicle ECU 100, the master BMS2, and the slave BMS3 according to the embodiment. Further, FIGS. 3 and 4 are explanatory views showing the flow of the detection signal according to the embodiment.

なお、図３には、絶縁状態が劣化していない場合の検出信号の流れを太線矢印で示しており、図４には、絶縁状態が劣化した場合の検出信号の流れを太線矢印で示している。また、図３および図４では、検出信号の流れが明瞭になるように、一部の符号の図示を省略している。 Note that FIG. 3 shows the flow of the detection signal when the insulation state has not deteriorated, and FIG. 4 shows the flow of the detection signal when the insulation state has deteriorated. There is. Further, in FIGS. 3 and 4, some reference numerals are omitted so that the flow of the detection signal becomes clear.

図２に示すように、例えば、時刻ｔ１に車両のイグニッションスイッチがＯＮにされると、マスタＢＭＳ２の制御部２２は、検出信号の出力を開始する。これにより、検出信号がマスタＢＭＳ２の検出部２４へ入力されるので、図２に示す検出信号入力波高値（検出部２４へ入力される検出信号の波高値）がＨｉｇｈになる。 As shown in FIG. 2, for example, when the ignition switch of the vehicle is turned on at time t1, the control unit 22 of the master BMS 2 starts outputting the detection signal. As a result, the detection signal is input to the detection unit 24 of the master BMS 2, so that the detection signal input peak value (the peak value of the detection signal input to the detection unit 24) shown in FIG. 2 becomes High.

その後、マスタＢＭＳ２の制御部２２は、時刻ｔ２にメカリレー２３をＯＮ（接続状態）にする。これにより、図３に太線矢印で示すように、検出信号が制御部２２から低圧グランドＬＧ、検出部２４、および高圧グランドＨＧへ流れる。これに伴い、それまで、低圧グランドＬＧおよび検出部２４へ流れていた検出信号の一部が高圧グランドＨＧへ流れるため、図２に示す検知信号入力波高値が若干低下する。 After that, the control unit 22 of the master BMS 2 turns on the mechanical relay 23 (connected state) at time t2. As a result, as shown by the thick arrow in FIG. 3, the detection signal flows from the control unit 22 to the low-voltage ground LG, the detection unit 24, and the high-voltage ground HG. Along with this, a part of the detection signal that has been flowing to the low-voltage ground LG and the detection unit 24 until then flows to the high-voltage ground HG, so that the detection signal input peak value shown in FIG. 2 is slightly lowered.

この間、スレーブＢＭＳ３の制御部３２は、検出信号の出力を禁止する。つまり、スレーブＢＭＳ３の制御部３２は、検出信号を出力しない。また、スレーブＢＭＳ３の制御部３２は、メカリレー３３の切断状態を維持させる制御を行う。 During this time, the control unit 32 of the slave BMS 3 prohibits the output of the detection signal. That is, the control unit 32 of the slave BMS 3 does not output the detection signal. Further, the control unit 32 of the slave BMS 3 controls to maintain the disconnected state of the mechanical relay 33.

その後、図２に示すように、車両ＥＣＵ１００は、時刻ｔ３でマスタＢＭＳ２の出力信号の出力が安定した場合に、絶縁性劣化検知を実行させる指令をマスタＢＭＳ２へ送信する。 After that, as shown in FIG. 2, when the output of the output signal of the master BMS2 becomes stable at time t3, the vehicle ECU 100 transmits a command to execute the insulation deterioration detection to the master BMS2.

マスタＢＭＳ２の検出部２４は、車両ＥＣＵ１００からの指令にしたがい、時刻ｔ３からＣＡＮ通信ライン１０４を使用して検出信号の波高値を絶縁状態の検出結果として車両ＥＣＵ１００へ送信する。これにより、図２に示すように、時刻ｔ３から検出信号出力波高値がＨｉｇｈになる。 The detection unit 24 of the master BMS 2 transmits the peak value of the detection signal to the vehicle ECU 100 as the detection result of the isolated state from the time t3 using the CAN communication line 104 according to the command from the vehicle ECU 100. As a result, as shown in FIG. 2, the detection signal output peak value becomes High from the time t3.

このとき、検出信号出力波高値は、絶縁抵抗Ｒおよび浮遊容量Ｃの絶縁特性が劣化していない場合、図２に実線で示すように、Ｈｉｇｈが継続する。これに対して、絶縁抵抗Ｒおよび浮遊容量Ｃの絶縁特性が徐々に劣化する場合、検出信号出力波高値は、図２に点線で示すように徐々にＨｉｇｈから低下する。 At this time, the detection signal output peak value continues to be High as shown by the solid line in FIG. 2 when the insulation characteristics of the insulation resistance R and the stray capacitance C are not deteriorated. On the other hand, when the insulation characteristics of the insulation resistance R and the stray capacitance C gradually deteriorate, the detection signal output peak value gradually decreases from High as shown by the dotted line in FIG.

具体的には、絶縁抵抗Ｒおよび浮遊容量Ｃの絶縁特性が劣化した場合、図４に太点線矢印で示すように、検出信号は、絶縁抵抗Ｒおよび浮遊容量Ｃを通ってマスタＢＭＳ２の低圧グランドＬＧへも流れる。その分、検出部２４へ入力される検出信号の電流が減少するので、検出信号出力波高値は、絶縁状態が劣化していない場合に比べて低くなる。 Specifically, when the insulation characteristics of the insulation resistance R and the stray capacitance C deteriorate, the detection signal passes through the insulation resistance R and the stray capacitance C and the low voltage ground of the master BMS2, as shown by the thick dotted arrow in FIG. It also flows to LG. Since the current of the detection signal input to the detection unit 24 is reduced by that amount, the detection signal output peak value is lower than that in the case where the insulation state is not deteriorated.

したがって、車両ＥＣＵ１００は、マスタＢＭＳ２の検出部２４から入力される検出信号出力波高値を監視し、例えば、検出信号出力波高値が所定の閾値以下になった場合に、絶縁状態が劣化したと判定することができる。 Therefore, the vehicle ECU 100 monitors the detection signal output peak value input from the detection unit 24 of the master BMS2, and determines that the insulation state has deteriorated, for example, when the detection signal output peak value becomes equal to or less than a predetermined threshold value. can do.

そして、車両ＥＣＵ１００は、絶縁状態が劣化したと判定した場合、第１電池１０１と負荷１０３との接続を禁止する指令をマスタＢＭＳ２へ送信し、第２電池１０２と負荷１０３との接続を禁止する指令をスレーブＢＭＳ３送信する。これにより、車両ＥＣＵ１００は、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとのショートによるマスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳの破損を防止することができる。 Then, when the vehicle ECU 100 determines that the insulation state has deteriorated, it transmits a command for prohibiting the connection between the first battery 101 and the load 103 to the master BMS2, and prohibits the connection between the second battery 102 and the load 103. The command is transmitted to the slave BMS3. As a result, the vehicle ECU 100 can prevent damage to the master BMS 2 and the slave BMS due to a short circuit between the high voltage ground HG and the low voltage ground LG.

また、車両ＥＣＵ１００は、絶縁状態が劣化していないと判定した場合、時刻ｔ４にＢＭＳへの通電指令をＯＮにする。これにより、図２に示すように、マスタＢＭＳ２およびスレーブＢＭＳ３は、時刻ｔ４に通電リレーをＯＮにする。 Further, when the vehicle ECU 100 determines that the insulation state has not deteriorated, the vehicle ECU 100 turns on the energization command to the BMS at time t4. As a result, as shown in FIG. 2, the master BMS2 and the slave BMS3 turn on the energization relay at time t4.

具体的には、マスタＢＭＳ２は、ＮリレーＳＷ２をＯＮにした後、プリチャージリレーＳＷ３をＯＮにし、その後、ＰリレーＳＷ１をＯＮにしてからプリチャージリレーＳＷ３をＯＦＦにして、第１電池１０１から負荷１０３へ電力の供給を開始する。 Specifically, the master BMS2 turns on the N relay SW2, then turns on the precharge relay SW3, then turns on the P relay SW1, then turns off the precharge relay SW3, and starts from the first battery 101. The power supply to the load 103 is started.

同様に、スレーブＢＭＳ３は、ＮリレーＳＷ５をＯＮにした後、プリチャージリレーＳＷ６をＯＮにし、その後、ＰリレーＳＷ４をＯＮにしてからプリチャージリレーＳＷ６をＯＦＦにして、第２電池１０２から負荷１０３へ電力の供給を開始する。 Similarly, the slave BMS 3 turns on the N relay SW5, then turns on the precharge relay SW6, then turns on the P relay SW4, then turns off the precharge relay SW6, and loads 103 from the second battery 102. Start supplying power to.

その後、車両ＥＣＵ１００は、時刻ｔ５に車両のイグニッションスイッチがＯＦＦにされると、終了処理を行って時刻ｔ６にＢＭＳへの通電指令をＯＦＦにし、絶縁性劣化検知を停止させる指令をマスタＢＭＳ２へ送信する。 After that, when the ignition switch of the vehicle is turned off at time t5, the vehicle ECU 100 performs termination processing, turns off the energization command to the BMS at time t6, and transmits a command to stop the insulation deterioration detection to the master BMS2. do.

これにより、マスタＢＭＳ２では、時刻ｔ６に制御部２２がメカリレー２３をＯＦＦ（切断状態）にする。これにより、検出信号が第１電池１０１の高圧グランドＨＧへ流れなくなるため、図２に示すように、検知信号入力波高値がＨｉｇｈになる。 As a result, in the master BMS2, the control unit 22 turns off the mechanical relay 23 (disconnected state) at time t6. As a result, the detection signal does not flow to the high voltage ground HG of the first battery 101, so that the detection signal input peak value becomes High as shown in FIG.

また、制御部２２は、時刻ｔ６に給電リレー（ＰリレーＳＷ１、ＮリレーＳＷ２、およびプリチャージリレーＳＷ３）をＯＦＦにする。このとき、制御部２２は、時刻ｔ６以降も検出信号の出力は所定時間継続する。 Further, the control unit 22 turns off the power supply relay (P relay SW1, N relay SW2, and precharge relay SW3) at time t6. At this time, the control unit 22 continues to output the detection signal for a predetermined time even after the time t6.

また、検出部２４は、検出信号の波高値の出力を終了する。これにより、図２に示すように、時刻ｔ６から検出信号出力波高値がＬｏｗになる。また、スレーブＢＭＳ３では、時刻ｔ６に、制御部３２が給電リレー（ＰリレーＳＷ４、ＮリレーＳＷ５、およびプリチャージリレーＳＷ６）をＯＦＦにする。 Further, the detection unit 24 ends the output of the peak value of the detection signal. As a result, as shown in FIG. 2, the detection signal output peak value becomes Low from the time t6. Further, in the slave BMS 3, the control unit 32 turns off the power supply relays (P relay SW4, N relay SW5, and precharge relay SW6) at time t6.

その後、マスタＢＭＳ２は、時刻ｔ７から時刻ｔ９までの期間にメカリレー２３の溶着診断を実行する。具体的には、図２に示すように、マスタＢＭＳ２の制御部２２は、時刻ｔ７から時刻ｔ８までの期間瞬間的にメカリレー２３をＯＮにする。 After that, the master BMS 2 executes the welding diagnosis of the mechanical relay 23 during the period from the time t7 to the time t9. Specifically, as shown in FIG. 2, the control unit 22 of the master BMS 2 momentarily turns on the mechanical relay 23 during the period from time t7 to time t8.

これにより、メカリレー２３がＯＮになっている期間だけ検出信号が第１電池１０１の高圧グランドＨＧへ流れるため、メカリレー２３がＯＦＦ固着していなければ、図２に示すように、この期間だけ検知信号入力波高値が低下する。 As a result, the detection signal flows to the high-voltage ground HG of the first battery 101 only during the period when the mechanical relay 23 is ON. Therefore, if the mechanical relay 23 is not fixed to OFF, as shown in FIG. 2, the detection signal is detected only during this period. The input peak value drops.

このため、マスタＢＭＳ２の検出部２４は、時刻ｔ７に検知信号入力波高値がＨｉｇｈから低下し、時刻ｔ８に検知信号入力波高値がＨｉｇｈに戻ることを検出した場合に、メカリレー２３がＯＦＦ固着していないと診断する。 Therefore, when the detection unit 24 of the master BMS2 detects that the detection signal input peak value drops from High at time t7 and the detection signal input peak value returns to High at time t8, the mechanical relay 23 is fixed to OFF. Diagnose that it is not.

また、検出部２４は、時刻ｔ７に検知信号入力波高値がＨｉｇｈから低下しない場合に、メカリレー２３がＯＦＦ固着していると診断する。その後、制御部２２は、時刻ｔ１０に検出信号の出力を停止して処理を終了する。 Further, the detection unit 24 diagnoses that the mechanical relay 23 is fixed to OFF when the detection signal input peak value does not decrease from High at time t7. After that, the control unit 22 stops the output of the detection signal at time t10 and ends the process.

このように、マスタＢＭＳ２の制御部２２は、監視対象の第１電池１０１から負荷１０３への電力供給が終了されてメカリレー２３を切断状態にした後、所定時間接続状態にして切断状態にする。 In this way, the control unit 22 of the master BMS 2 disconnects the mechanical relay 23 after the power supply from the first battery 101 to be monitored to the load 103 is terminated, and then disconnects the mechanical relay 23 for a predetermined time.

そして、検出部２４は、負荷１０３への電力供給が終了された後の検出信号に基づいてメカリレー２３の溶着診断を行う。これにより、検出部２４は、メカリレー２３がＯＦＦ固着していないかを診断することができる。 Then, the detection unit 24 performs welding diagnosis of the mechanical relay 23 based on the detection signal after the power supply to the load 103 is finished. As a result, the detection unit 24 can diagnose whether the mechanical relay 23 is fixed to OFF.

また、スレーブＢＭＳ３の制御部３２は、前述したように、常時メカリレー３３を切断状態にする制御を行う。これにより、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとが正常に絶縁されているにも関わらず、車両ＥＣＵ１００により絶縁状態が劣化していると誤判定されることを防止することができる。 Further, as described above, the control unit 32 of the slave BMS 3 constantly controls the mechanical relay 33 to be in the disconnected state. This makes it possible to prevent the vehicle ECU 100 from erroneously determining that the insulation state has deteriorated even though the high-voltage gland HG and the low-voltage gland LG are normally insulated.

かかる点について、図５を参照して説明する。図５は、実施形態に係るスレーブＢＭＳ３のメカリレー３３が接続状態であった場合の説明図である。図５に示すように、スレーブＢＭＳ３のメカリレー３３が接続状態であった場合に、マスタＢＭＳ２のＮリレーＳＷ２と、スレーブＢＭＳ３のＮリレーＳＷ２がＯＮにされると、同図に太一点鎖線矢印で示す経路にも検出信号が流れる。 This point will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram when the mechanical relay 33 of the slave BMS 3 according to the embodiment is in the connected state. As shown in FIG. 5, when the mechanical relay 33 of the slave BMS3 is in the connected state and the N relay SW2 of the master BMS2 and the N relay SW2 of the slave BMS3 are turned on, a thick dashed line arrow is shown in the figure. A detection signal also flows through the indicated path.

具体的には、検出信号は、制御部２２から低圧グランドＬＧ、検出部２４、および高圧グランドＨＧへだけでなく、ＮリレーＳＷ２，ＳＷ５、メカリレー３３、直列コンデンサＣ２、分圧抵抗Ｒ４，Ｒ３を経由してスレーブＢＭＳ３の低圧グランドＬＧへ流れる。 Specifically, the detection signal is transmitted not only from the control unit 22 to the low voltage ground LG, the detection unit 24, and the high voltage ground HG, but also to the N relay SW2, SW5, the mechanical relay 33, the series capacitor C2, and the voltage dividing resistance R4, R3. It flows to the low voltage ground LG of the slave BMS3 via.

このため、絶縁抵抗Ｒおよび浮遊容量Ｃによって高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとが正常に絶縁されていても、検出信号出力波高値がＨｉｇｈよりも低くなり、車両ＥＣＵ１００によって絶縁状態が劣化していると誤判定されるおそれがある。 Therefore, even if the high-voltage ground HG and the low-voltage ground LG are normally insulated by the insulation resistance R and the stray capacitance C, the detection signal output peak value is lower than High, and the insulation state is deteriorated by the vehicle ECU 100. May be misjudged.

このため、スレーブＢＭＳ３の制御部３２は、常時メカリレー３３を切断状態にする制御を行う。これにより、高圧グランドＨＧと低圧グランドＬＧとが正常に絶縁されているにも関わらず、車両ＥＣＵ１００により絶縁状態が劣化していると誤判定されることを防止することができる。 Therefore, the control unit 32 of the slave BMS 3 constantly controls to disconnect the mechanical relay 33. This makes it possible to prevent the vehicle ECU 100 from erroneously determining that the insulation state has deteriorated even though the high-voltage gland HG and the low-voltage gland LG are normally insulated.

なお、上述した実施形態では、電池監視システム１が１つのマスタＢＭＳ２と、１つのスレーブＢＭＳ３とを備える場合を例に挙げて説明したが、これは一例である。電池監視システム１は、１つのマスタＢＭＳと２つ以上のスレーブＢＭＳ３とを備えるものであってもよい。 In the above-described embodiment, the case where the battery monitoring system 1 includes one master BMS2 and one slave BMS3 has been described as an example, but this is an example. The battery monitoring system 1 may include one master BMS and two or more slave BMSs 3.

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and variations can be easily derived by those skilled in the art. For this reason, the broader aspects of the invention are not limited to the particular details and representative embodiments described and described above. Thus, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the overall concept of the invention as defined by the appended claims and their equivalents.

１ 電池監視システム
２ マスタＢＭＳ
３ スレーブＢＭＳ
２１，３１ 監視部
２２，３２ 制御部
２３，３３ メカリレー
２４，３４ 検出部
１００ 車両ＥＣＵ
１０１ 第１電池
１０２ 第２電池
１０３ 負荷
ＳＷ１，ＳＷ４ Ｐリレー
ＳＷ２，ＳＷ５ Ｎリレー
ＳＷ３，ＳＷ６ プリチャージリレー
Ａ１，Ａ２ アンプ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 分圧抵抗
Ｒ 絶縁抵抗
ＰＲ１，ＰＲ２ プリチャージ抵抗
Ｃ１，Ｃ２ 直列コンデンサ
Ｃ 浮遊容量
ＨＧ 高圧グランド
ＬＧ 低圧グランド 1 Battery monitoring system 2 Master BMS
3 Slave BMS
21,31 Monitoring unit 22,32 Control unit 23,33 Mechanical relay 24,34 Detection unit 100 Vehicle ECU
101 1st battery 102 2nd battery 103 Load SW1, SW4 P relay SW2, SW5 N relay SW3, SW6 Precharge relay A1, A2 Amplifier R1, R2, R3, R4 Voltage division resistance R Insulation resistance PR1, PR2 Precharge resistance C1 , C2 Series capacitor C Stray capacitance HG High voltage ground LG Low voltage ground

Claims (4)

負荷に接続される電池の状態を監視する監視部と、
前記監視部のグランドと前記電池のグランドとの絶縁状態を検出するための検出信号を出力する機能を有する制御部と、
前記制御部によって制御されて前記検出信号の伝送線と前記電池のグランドとを接離可能に接続するリレーと、
前記検出信号に基づいて前記絶縁状態の劣化を検出する検出部と
を備え、
前記制御部は、
自装置が電池の状態を監視するマスタ監視装置である場合に、前記リレーを接続状態にして前記検出信号を出力し、自装置が前記電池と並列に前記負荷に接続される電池の状態を監視するスレーブ監視装置である場合には、前記リレーを切断状態にし、前記検出信号の出力を禁止する
ことを特徴とする電池監視装置。 A monitoring unit that monitors the status of the battery connected to the load,
A control unit having a function of outputting a detection signal for detecting the insulation state between the ground of the monitoring unit and the ground of the battery.
A relay controlled by the control unit to connect the transmission line of the detection signal and the ground of the battery so as to be connectable and detachable.
It is provided with a detection unit that detects the deterioration of the insulation state based on the detection signal.
The control unit
When the own device is a master monitoring device that monitors the state of the battery, the relay is connected and the detection signal is output, and the own device monitors the state of the battery connected to the load in parallel with the battery. In the case of a slave monitoring device, the battery monitoring device is characterized in that the relay is disconnected and the output of the detection signal is prohibited. 前記制御部は、
自装置が前記マスタ監視装置である場合、監視対象の前記電池から前記負荷への電力供給が終了されて前記リレーを切断状態にした後、所定時間接続状態にして切断状態にし、
前記検出部は、
前記負荷への電力供給が終了された後の前記検出信号に基づいて前記リレーの溶着診断を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の電池監視装置。 The control unit
When the own device is the master monitoring device, the power supply from the battery to be monitored to the load is terminated and the relay is disconnected, and then the relay is connected for a predetermined time to be disconnected.
The detector is
The battery monitoring device according to claim 1, wherein the welding diagnosis of the relay is performed based on the detection signal after the power supply to the load is terminated. 負荷に接続される電池の状態を監視する監視部と、
前記監視部のグランドと前記電池のグランドとの絶縁状態を検出するための検出信号を出力する機能を有する制御部と、
前記制御部によって制御されて前記検出信号の伝送線と前記電池のグランドとを接離可能に接続するリレーと、
前記検出信号に基づいて前記絶縁状態の劣化を検出する検出部と
を備えるマスタ監視装置と、
前記マスタ監視装置と同一の構成を有し、前記電池と並列に前記負荷に接続される電池の状態を監視するスレーブ監視装置と
を備え、
前記マスタ監視装置の制御部は、当該マスタ監視装置のリレーを制御して当該マスタ監視装置の検出信号の伝送線と前記電池のグランドとを接続して前記検出信号を出力し、
前記スレーブ監視装置の制御部は、当該スレーブ監視装置のリレーを制御して当該スレーブ監視装置の検出信号の伝送線と前記電池のグランドとの接続を切断し、前記検出信号の出力を禁止する
ことを特徴とする電池監視システム。 A monitoring unit that monitors the status of the battery connected to the load,
A control unit having a function of outputting a detection signal for detecting the insulation state between the ground of the monitoring unit and the ground of the battery.
A relay controlled by the control unit to connect the transmission line of the detection signal and the ground of the battery so as to be connectable and detachable.
A master monitoring device including a detection unit that detects deterioration of the insulation state based on the detection signal, and
It has the same configuration as the master monitoring device, and is equipped with a slave monitoring device that monitors the status of the battery connected to the load in parallel with the battery.
The control unit of the master monitoring device controls the relay of the master monitoring device, connects the transmission line of the detection signal of the master monitoring device to the ground of the battery, and outputs the detection signal.
The control unit of the slave monitoring device controls the relay of the slave monitoring device to disconnect the transmission line of the detection signal of the slave monitoring device from the ground of the battery, and prohibits the output of the detection signal. A battery monitoring system featuring. 負荷に接続される電池の状態を監視する監視部と、
前記監視部のグランドと前記電池のグランドとの絶縁状態を検出するための検出信号を出力する機能を有する制御部と、
前記制御部によって制御されて前記検出信号の伝送線と前記電池のグランドとを接離可能に接続するリレーと、
前記検出信号に基づいて前記絶縁状態の劣化を検出する検出部と
を備える電池監視装置の前記制御部が、
電池の状態を監視するマスタ監視装置であると自装置を判定した場合に、前記リレーを接続状態にし、前記検出信号を出力する工程と、
前記電池と並列に前記負荷に接続される電池の状態を監視するスレーブ監視装置であると自装置を判定した場合に、前記リレーを切断状態にし、前記検出信号の出力を禁止する工程と
を含むことを特徴とする電池監視方法。 A monitoring unit that monitors the status of the battery connected to the load,
A control unit having a function of outputting a detection signal for detecting the insulation state between the ground of the monitoring unit and the ground of the battery.
A relay controlled by the control unit to connect the transmission line of the detection signal and the ground of the battery so as to be connectable and detachable.
The control unit of the battery monitoring device including the detection unit that detects the deterioration of the insulation state based on the detection signal
When it is determined that the device is a master monitoring device that monitors the battery status, the relay is connected and the detection signal is output.
This includes a step of disconnecting the relay and prohibiting the output of the detection signal when the own device is determined to be a slave monitoring device that monitors the state of the battery connected to the load in parallel with the battery. A battery monitoring method characterized by that.
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