JP7484987B2 - 電池監視システム - Google Patents
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Description
前記電流値を検出する電流検出部と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線と、を備える。
前記電流値を検出する電流検出部と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線と、を備える。
図1は本実施形態の電池監視システム90を示す概略図である。電池監視システム90は、複数の電池モジュール80を監視する。各電池モジュール80は、直列回路85により直列接続された複数のセル81を有する。また、電池モジュール80どうしも、直列回路85により直列接続されている。電池監視システム90は、電流センサ10と、複数のサテライトユニット20と、電池ECU30(ECU:Electronic Control Unit)とを有する。電流センサ10と各サテライトユニット20とは、有線回線41により通信可能に有線接続されている。さらに、有線回線41は、電流センサ10と電池ECU30とを通信可能に有線接続している。
次に本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態のものと同一の又は対応する部材は同一の符号を付して、第1実施形態と異なる点のみを説明する。
次に本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態のものと同一の又は対応する部材は同一の符号を付して、第1実施形態と異なる点のみを説明する。
次に本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態のものと同一の又は対応する部材は同一の符号を付して、第1実施形態と異なる点のみを説明する。
次に本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態のものと同一の又は対応する部材は同一の符号を付して、第1実施形態と異なる点のみを説明する。
次に本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態では、第1及び第5実施形態のものと同一の又は対応する部材は同一の符号を付して、第5実施形態と異なる点のみを説明する。
次に本発明の第7実施形態について説明する。本実施形態では、第1及び第5実施形態のものと同一の又は対応する部材は同一の符号を付して、第5実施形態と異なる点のみを説明する。
本実施形態は、次のように変更して実施することもできる。例えば、各子機24から親機31に電流データ及び電圧データを無線送信するのに代えて、各サテライトユニット20で、すなわち、監視IC22や子機24やそれらとは別に設けた演算部で、それら電流データ及び電圧データからセル81の内部抵抗や充電状態を演算して、その演算結果のデータを、子機24から親機31に無線送信するようにしてもよい。
Claims (27)
- 少なくとも1つ以上のセル(81)を含む電池モジュール(80)が複数あり、前記電池モジュールが互いに直列接続されており、前記セルの電圧値及び前記電池モジュールの電流値に基づいて前記セルの状態を監視する電池監視システム(90)であって、
前記電流値を逐次検出する電流検出部(10,16,17)と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部(22)と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機(24)と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機(31)と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部(32)と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線(41)と、を備え、
前記中央監視部は、前記電圧値の取得要求である電圧取得要求を作成し、
前記親機は、作成された前記電圧取得要求を前記子機に無線送信し、
無線送信された前記電圧取得要求を受信した前記子機は、前記電圧検出部により検出された前記電圧値を前記子機から前記親機に無線送信し、
前記中央監視部は、前記親機により受信された前記電圧値を取得し、
前記電流検出部は、前記電圧取得要求が作成されたタイミングの前後において、前記電流値を逐次検出する、電池監視システム。 - 少なくとも1つ以上のセル(81)を含む電池モジュール(80)が複数あり、前記電池モジュールが並列接続及び直列接続のうち互いに直列接続のみされており、前記セルの電圧値及び前記電池モジュールの電流値に基づいて前記セルの状態を監視する電池監視システム(90)であって、
前記電流値を検出する電流検出部(10,16,17)と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部(22)と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機(24)と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機(31)と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部(32)と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線(41)と、を備える、電池監視システム。 - 少なくとも1つ以上のセル(81)(ただし、前記セルが、負荷に給電する主電源が停止することにより前記負荷への給電が開始される非常用電源に用いられるセルである場合を除く。)を含む電池モジュール(80)が複数あり、前記電池モジュールが互いに直列接続されており、前記セルの電圧値及び前記電池モジュールの電流値に基づいて前記セルの状態を監視する電池監視システム(90)であって、
前記電流値を検出する電流検出部(10,16,17)と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部(22)と、
複数の前記電池モジュールごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機(24)と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機(31)と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部(32)と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線(41)と、を備える、電池監視システム。 - 前記電流検出部は、複数の前記電池モジュールの直列接続体に対して1つのみ設けられている、請求項1~3のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 複数の前記電池モジュールごとに設けられたサテライトユニット(20)を備え、
前記サテライトユニットには、前記電圧検出部及び前記子機が設けられており、
前記有線回線は、前記電流検出部と、前記各サテライトユニットとを通信可能に有線接続する、請求項1~4のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 複数のセル(81)が互いに直列接続されており、前記セルの電圧値及び電流値に基づいて前記セルの状態を監視する電池監視システム(90)であって、
前記電流値を逐次検出する電流検出部(10,16,17)と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部(22)と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機(24)と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機(31)と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部(32)と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線(41)と、を備え、
前記中央監視部は、前記電圧値の取得要求である電圧取得要求を作成し、
前記親機は、作成された前記電圧取得要求を前記子機に無線送信し、
無線送信された前記電圧取得要求を受信した前記子機は、前記電圧検出部により検出された前記電圧値を前記子機から前記親機に無線送信し、
前記中央監視部は、前記親機により受信された前記電圧値を取得し、
前記電流検出部は、前記電圧取得要求が作成されたタイミングの前後において、前記電流値を逐次検出する、電池監視システム。 - 複数のセル(81)が並列接続及び直列接続のうち互いに直列接続のみされており、前記セルの電圧値及び電流値に基づいて前記セルの状態を監視する電池監視システム(90)であって、
前記電流値を検出する電流検出部(10,16,17)と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部(22)と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機(24)と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機(31)と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部(32)と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線(41)と、を備える、電池監視システム。 - 複数のセル(81)(ただし、前記セルが、負荷に給電する主電源が停止することにより前記負荷への給電が開始される非常用電源に用いられるセルである場合を除く。)が互いに直列接続されており、前記セルの電圧値及び電流値に基づいて前記セルの状態を監視する電池監視システム(90)であって、
前記電流値を検出する電流検出部(10,16,17)と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧値を検出する電圧検出部(22)と、
少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体ごと、又は前記セルごとに設けられており、前記電圧検出部により検出された前記電圧値に基づく情報を無線送信する子機(24)と、
前記各子機が無線送信した前記電圧値に基づく情報を無線受信する親機(31)と、
前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報が入力される中央監視部(32)と、
前記電流検出部と、前記中央監視部とを通信可能に有線接続する有線回線(41)と、を備える、電池監視システム。 - 前記電流検出部は、複数の前記セルの直列接続体に対して1つのみ設けられている、請求項6~8のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体、又は前記セルごとに設けられたサテライトユニット(20)を備え、
前記サテライトユニットには、前記電圧検出部及び前記子機が設けられており、
前記有線回線は、前記電流検出部と、前記各サテライトユニットとを通信可能に有線接続する、請求項6~9のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記中央監視部は、前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報と、前記有線回線を通じて入力された前記電流値とに基づいて、前記セルの充電状態を演算する、請求項1~10のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 前記各サテライトユニットは、前記電圧値に基づく情報及び前記電流値に基づく情報に基づいて、前記セルの状態を演算し、
前記各子機は、演算された前記セルの状態の情報を前記親機に無線送信する、請求項5又は10に記載の電池監視システム。 - 複数の前記電池モジュールごとに設けられたサテライトユニット(20)を備え、
前記サテライトユニットには、前記電圧検出部及び前記子機が設けられており、
前記有線回線は、前記電流検出部と、前記各サテライトユニットとを通信可能に有線接続し、
前記中央監視部は、前記電圧値の取得要求である電圧取得要求を作成し、
前記親機は、作成された前記電圧取得要求を前記子機へ無線送信し、
前記各サテライトユニットは、前記子機により受信された前記電圧取得要求に基づいて、前記電圧検出部から前記電圧値を取得すると共に、前記電流検出部から逐次出力される前記電流値のうち前記電圧値と同期するフレームを取得する、請求項2又は3に記載の電池監視システム。 - 少なくとも2つ以上の前記セルの直列接続体、又は前記セルごとに設けられたサテライトユニット(20)を備え、
前記サテライトユニットには、前記電圧検出部及び前記子機が設けられており、
前記有線回線は、前記電流検出部と、前記各サテライトユニットとを通信可能に有線接続し、
前記中央監視部は、前記電圧値の取得要求である電圧取得要求を作成し、
前記親機は、作成された前記電圧取得要求を前記子機へ無線送信し、
前記各サテライトユニットは、前記子機により受信された前記電圧取得要求に基づいて、前記電圧検出部から前記電圧値を取得すると共に、前記電流検出部から逐次出力される前記電流値のうち前記電圧値と同期するフレームを取得する、請求項7又は8に記載の電池監視システム。 - 前記中央監視部は、前記電流値に基づく情報を、前記有線回線を介して受信し、受信した前記電流値に基づく情報に基づいて、前記セルの電流積算値を演算する、請求項1~14のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 前記子機は、前記電圧検出部により検出された情報及び前記電流検出部により検出された情報を前記親機に無線送信し、
前記中央監視部には、前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報及び前記電流値に基づく情報が入力され、
前記中央監視部は、前記親機から入力された情報に基づいて、前記セルの充電状態を演算する、請求項1~14のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記各電圧検出部は、互いに異なるタイミングで前記電流値に基づく情報を取得し、
前記中央監視部には、互いに異なるタイミングで取得された前記電流値に基づく情報が前記子機及び前記親機を介して入力される、請求項1~16のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記電流検出部は、前記各子機に対して1つであり、
前記各子機は、1つの前記電流検出部から前記電流値に基づく情報を取得する、請求項1~17のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記電流検出部は、前記子機毎に設けられ、
前記各子機は、自身に対応する前記電流検出部から前記電流値に基づく情報を取得する、請求項1~17のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記中央監視部は、
前記有線回線を介して前記電流値に基づく情報を受信し、
前記有線回線を介して受信した前記電流値に基づく情報と、前記子機及び前記親機を介して受信した前記電流値に基づく情報とを比較する、請求項1~19のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記電流検出部は、前記電流値に基づく情報をデジタル信号で出力し、
前記有線回線及び前記子機の間の絶縁処理を行いつつ、前記デジタル信号を伝達するアイソレータ(21,23)を備える、請求項1~20のいずれか1項に記載の電池監視システム。 - 前記アイソレータとして、
前記有線回線と前記電圧検出部とを接続するとともに、前記有線回線及び前記電圧検出部の間の絶縁処理を行いつつ、前記電流検出部から出力された前記電流値に基づくデジタル信号を前記電圧検出部に伝達する第1アイソレータ(21)と、
前記電圧検出部と前記子機とを接続するとともに、前記電圧検出部及び前記子機の間の絶縁処理を行いつつ、前記電圧検出部から出力された前記電圧値に基づくデジタル信号及び前記電流値に基づくデジタル信号を前記子機に伝達する第2アイソレータ(23)と、を備える、請求項21に記載の電池監視システム。 - 前記電圧検出部は、前記電流検出部から前記電流値に基づく情報を取得し、前記子機は、前記電圧検出部から前記電圧値と前記電流値とに基づく情報を取得する、請求項1~22のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 前記各子機は、前記電圧検出部から出力された前記電圧値に基づく情報を取得するとともに、前記電流検出部から出力された前記電流値に基づく情報を前記電圧検出部を経由せずに取得する、請求項1~21のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 前記中央監視部は、前記有線回線を通じて入力される前記電流値に基づく情報を、前記親機が受信した前記電圧値に基づく情報よりも頻繁に受信する、請求項1~24のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 前記電流検出部(16)は、前記セルの直列接続体に直列接続されたシャント抵抗(16a)と、前記シャント抵抗の両端間の電圧差から前記電流値を演算する演算部(22)とを有する、請求項1~25のいずれか1項に記載の電池監視システム。
- 前記電流検出部(17)は、前記セルの直列接続体に接続されることにより充電され及びその接続が切断されるコンデンサ(17b)と、前記コンデンサが充電された時間と充電後の前記コンデンサの電圧とから前記電流値を演算する演算部(17e)とを有する、請求項1~26のいずれか1項に記載の電池監視システム。
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