WO2015156210A1 - 電池監視装置 - Google Patents

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WO2015156210A1
WO2015156210A1 PCT/JP2015/060520 JP2015060520W WO2015156210A1 WO 2015156210 A1 WO2015156210 A1 WO 2015156210A1 JP 2015060520 W JP2015060520 W JP 2015060520W WO 2015156210 A1 WO2015156210 A1 WO 2015156210A1
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battery
monitoring
control unit
power supply
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隆介 長谷
隆広 都竹
悟士 山本
洋明 加藤
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株式会社豊田自動織機
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Definitions

  • the present invention relates to a battery monitoring device that monitors the state of a battery.
  • a battery monitoring device for example, as disclosed in Patent Document 1, there is a device that monitors the state (overcharge, overdischarge, etc.) of a battery used in a vehicle.
  • the control unit determines that an abnormality has occurred in the battery based on the state information indicating the state of the battery transmitted from the monitoring unit, a power cutoff request is transmitted from the control unit to the monitoring unit, and the battery Some power supplies to the load are cut off.
  • the present invention provides a battery monitoring device that cuts off the power supply to the monitoring unit, so that even if a communication abnormality occurs between the monitoring unit and the control unit or an abnormality occurs in the monitoring unit, the battery The purpose is to cut off the power supply to the load.
  • the battery monitoring apparatus includes first and second blocking units, a monitoring unit, and a control unit.
  • the monitoring unit transmits state information indicating the state of the battery.
  • the monitoring unit cuts off the power supply from the battery to the load by the first cutoff unit.
  • control unit determines that an abnormality has occurred in the battery based on the status information transmitted from the monitoring unit, the control unit transmits a power interruption request to the monitoring unit.
  • the control unit determines that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit and the control unit, or an abnormality has occurred in the monitoring unit, the power supply to the monitoring unit is blocked by the second blocking unit.
  • the power supply from the battery to the load can be cut off.
  • a power cutoff request is transmitted from the control unit to the monitoring unit, and the power supply from the battery to the load is cut off.
  • the power supply from the battery to the load can be cut off.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a battery pack.
  • a battery pack 1 shown in FIG. 1 is mounted on, for example, a vehicle (for example, an electric forklift, a hybrid vehicle, or an electric vehicle), and includes a battery module 2 and a control ECU (Electronic Control Unit) 3. Prepare.
  • a vehicle for example, an electric forklift, a hybrid vehicle, or an electric vehicle
  • a control ECU Electric Control Unit
  • the battery module 2 includes a battery 21, a blocking unit 22 (first blocking unit), a monitoring ECU 23, a voltage detection unit 24, a current detection unit 25, and a temperature detection unit 26.
  • the battery 21 includes seven batteries (for example, a lithium ion secondary battery and a nickel metal hydride battery) connected in series. Note that the number of batteries constituting the battery 21 is not limited to seven.
  • the blocking unit 22 includes N-channel MOSFETs (Metal Oxide Semiconductors Field Effect Transistors) 221 and 222, and a drive circuit 223 that controls the operation of the MOSFETs 221 and 222. That is, the drain terminal of the MOSFET 221 is connected to the negative terminal of the battery 21, the source terminal of the MOSFET 221 is connected to the source terminal of the MOSFET 222, and the drain terminal of the MOSFET 222 is connected to the load 4 (for example, a vehicle driving motor). .
  • the MOSFETs 221 and 222 are turned on, power is supplied from the battery 21 to the load 4.
  • the MOSFETs 221 and 222 are turned off, power supply from the battery 21 to the load 4 is cut off.
  • the MOSFETs 221 and 222 may be replaced with other transistors such as bipolar transistors or mechanical relays. Further, the blocking unit 22 may be provided between the positive terminal of the battery 21 and the load 4.
  • a low level signal is input to the gate terminals of the MOSFETs 221 and 222, the MOSFETs 221 and 222 are turned off, and the power supply from the battery 21 to the load 4 is cut off.
  • the cut-off unit 22 cuts off the power supply from the battery 21 to the load 4.
  • the voltage detection unit 24 is composed of, for example, a voltmeter, detects the voltage of the battery 21, and sends the detected voltage to the monitoring unit 233 described later.
  • the current detection unit 25 includes, for example, an ammeter, detects the current flowing through the battery 21, and sends the detected current to the monitoring unit 233.
  • the temperature detection unit 26 is composed of, for example, a thermistor, detects the temperature of the battery 21, and sends the detected temperature to the monitoring unit 233.
  • the monitoring ECU 23 includes a power supply unit 231, a blocking unit 232 (third blocking unit), and a monitoring unit 233.
  • the power supply unit 231 is configured by a DC / DC converter, for example, and supplies power to the drive circuit 223 of the blocking unit 22 using power supplied from the battery 21.
  • the blocking unit 232 is configured by, for example, a transistor or a mechanical relay, and is provided between the battery 21 and the power supply unit 231. Further, the blocking unit 232 electrically connects or disconnects the battery 21 and the power supply unit 231. When the battery 21 and the power supply unit 231 are electrically connected by the blocking unit 232, power is supplied to the drive circuit 223, and when the battery 21 and the power supply unit 231 are electrically disconnected by the blocking unit 232, driving is performed. The power supply to the circuit 223 is cut off. Note that the blocking unit 232 may be provided between the power supply unit 231 and the drive circuit 223.
  • the monitoring unit 233 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD (Programmable Logic Device, etc.)), and the like.
  • a status information transmission request transmitted from the control ECU 3 the voltage transmitted from the voltage detection unit 24, the current transmitted from the current detection unit 25, and the temperature detection unit 26. Is sent to the control ECU 3 as state information indicating the state of the battery 21.
  • the monitoring unit 233 causes the cutoff unit 22 or the cutoff unit 232 to cut off power supply from the battery 21 to the load 4.
  • the monitoring unit 233 illustrated in FIG. 1 is configured to be driven by power supplied from the battery 21 via the control ECU 3, but is driven by power supplied from a battery other than the battery 21 or a power source. It may be configured.
  • the control ECU 3 includes a power supply unit 31, a blocking unit 32 (second blocking unit), and a control unit 33.
  • the power supply unit 31 is configured by, for example, a DC / DC converter, and supplies power to the control unit 33 using power supplied from the battery 21 or supplies power to the monitoring unit 233 via the cutoff unit 32. To do.
  • the blocking unit 32 is configured by, for example, a transistor or a mechanical relay, and is provided between the power supply unit 31 and the monitoring unit 233. Further, the blocking unit 32 electrically connects or disconnects the power supply unit 31 and the monitoring unit 233. When the power supply unit 31 and the monitoring unit 233 are electrically connected by the blocking unit 32, power is supplied to the monitoring unit 233, and when the power supply unit 31 and the monitoring unit 233 are electrically disconnected by the blocking unit 32. The power supply to the monitoring unit 233 is cut off.
  • the control unit 33 includes, for example, a CPU, a multi-core CPU, a programmable device, and the like. For example, the control unit 33 transmits a status information transmission request to the monitoring unit 233 every elapse of a predetermined time. For example, when the control unit 33 determines that an abnormality has occurred in the battery 21, the control unit 33 transmits a power cut instruction to the monitoring unit 233. For example, when the control unit 33 determines that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33 or determines that an abnormality has occurred in the monitoring unit 233, the blocking unit 32 causes the monitoring unit 233 to The power supply to is cut off. Further, for example, when the control unit 33 is activated by an instruction from a user or the like, the control unit 33 activates the monitoring unit 233.
  • the battery monitoring apparatus includes, for example, a blocking unit 22, a blocking unit 32, a monitoring unit 233, and a control unit 33.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the monitoring unit 233 in the battery monitoring device of the embodiment.
  • the monitoring unit 233 receives the status information transmission request transmitted from the control unit 33 after starting itself or after receiving the previous status information transmission request until a predetermined time T1 elapses. Then (S21: Yes), the state information is transmitted to the control unit 33 (S22).
  • the monitoring unit 233 issues a power cut-off instruction transmitted from the control unit 33 during a certain period of time T1 after the start of the monitoring unit 233 or after receiving the previous status information transmission request.
  • S21: No, S23: Yes the operation of the blocking unit 22 and the blocking unit 232 is controlled so that the power supply from the battery 21 to the load 4 is blocked (S24).
  • the operation of the blocking unit 22 and the blocking unit 232 is controlled so that the power supply from the battery 21 to the load 4 is blocked (S24).
  • the monitoring unit 233 outputs a low level signal to the gate terminals of the MOSFETs 221 and 222 via the drive circuit 223 when receiving a power cutoff instruction or when power supply to itself is cut off. Further, for example, the monitoring unit 233 controls the operation of the cutoff unit 232 so that the battery 21 and the power source unit 231 are electrically disconnected when receiving a power cutoff instruction or when the power supply to itself is cut off. As a result, the power supply from the power supply unit 231 to the drive circuit 223 is interrupted, and a low level signal is output to the gate terminals of the MOSFETs 221 and 222. Thereby, the MOSFETs 221 and 222 are turned off, and the power supply from the battery 21 to the load 4 is cut off.
  • the monitoring unit 233 receives the status information transmission request or the power cutoff instruction without receiving the status information transmission request or the power cutoff instruction, or after receiving the previous status information transmission request. If it is determined that a certain time T1 has elapsed, that is, if it is determined that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33 (S21: No, S23: No, S25: No, S26: Yes) ) And shift to the sleep mode (S27). For example, when the monitoring unit 233 shifts to the sleep mode, the monitoring unit 233 stops some functions (for example, functions other than the communication function) among all the functions provided in itself. Thereby, the power consumption of the battery 21 can be reduced.
  • some functions for example, functions other than the communication function
  • the monitoring unit 233 completes the data writing process so that the data writing process is not completed in the middle of the process and the data is not damaged when shifting to the sleep mode while the data is being written to the storage unit such as the flash memory. Then go to sleep mode.
  • the monitoring unit 233 receives the status information transmission request and the status information when no abnormality has occurred in the battery 21 and no communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33. Transmission is repeated (S21 to S22).
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit 33 in the battery monitoring apparatus of the embodiment.
  • control unit 33 starts up, the control unit 33 starts a periodical communication process for transmitting a status information transmission request every elapse of a predetermined time T2 (S31).
  • control unit 33 uses the state information to transmit the battery 21. It is determined whether or not an abnormality has occurred (S33).
  • the control unit 33 determines that an abnormality has occurred in the battery 21 (S33: Yes)
  • the control unit 33 transmits a power interruption instruction to the monitoring unit 233 (S34), and determines that no abnormality has occurred in the battery 21 (S33: No)
  • the control unit 33 determines that an abnormality has occurred in the battery 21 when at least one of the voltage, current, and temperature indicated in the state information is greater than or equal to the threshold, and the voltage, current, and temperature indicated in the state information. Are all smaller than the threshold value, it is determined that no abnormality has occurred in the battery 21.
  • control unit 33 determines that the state information has not been received after the transmission of the state information transmission request until the fixed time T3 elapses, that is, between the monitoring unit 233 and the control unit 33.
  • the power supply to the monitoring unit 233 is cut off after a certain period of time T4 has elapsed (S36: Yes) after the regular communication process is terminated (S35).
  • the operation of the blocking unit 32 is controlled (S37).
  • produces between the monitoring part 233 and the control part 33, for example, a communication line is disconnected or short-circuited between the monitoring part 233 and the control part 33, or the communication function of the monitoring part 233 May break down.
  • the monitoring unit 233 when receiving the status information transmission request periodically transmitted from the control unit 33, the monitoring unit 233 transmits the status information to the control unit 33, and transmits the status information transmission request periodically transmitted from the control unit 33. If it cannot be received, it shifts to sleep mode.
  • the cutoff unit 22 or the cutoff unit 232 cuts off the power supply from the battery 21 to the load 4.
  • control unit 33 determines that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33, the control unit 33 shuts off after a predetermined time T4 has elapsed since the process of periodically transmitting the status information transmission request has ended.
  • the power supply to the monitoring unit 233 is cut off by the unit 32.
  • the fixed time T4 is set to be equal to or longer than the time required for the monitoring unit 233 to complete the transition to the sleep mode after the process of periodically transmitting the status information transmission request in the control unit 33 is completed.
  • the process of S35 may be omitted.
  • the control unit 33 determines that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33 (S32: No)
  • the control unit 33 does not end the process of periodically transmitting the state information transmission request, and does not end the process.
  • T4 the elapse of time T4
  • the operation of the blocking unit 32 is controlled so that the power supply to the monitoring unit 233 is blocked (S37).
  • the processes of S35 and S36 may be omitted.
  • the control unit 33 determines that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33 (S32: No)
  • the process of periodically transmitting the status information transmission request is not terminated.
  • the operation of the blocking unit 32 is controlled so that the power supply to the monitoring unit 233 is blocked without waiting for a certain time T4 (S37).
  • the control unit 33 determines that an abnormality has occurred in the battery 21 (S33: Yes), and transmits a power cutoff instruction to the monitoring unit 233 (S34). If it is determined that an abnormality has occurred in the monitoring unit 233 by determining that the power supply to the load 4 is not interrupted (S38: Yes), the process proceeds to S37, and the power to the monitoring unit 233 is determined. You may control the operation
  • the control unit 33 transmits a power cutoff instruction to the monitoring unit 233, and then when the current indicated by the state information transmitted from the monitoring unit 233 (the current flowing through the battery 21) is equal to or greater than a threshold value, the control unit 33 loads the load. 4 determines that the power supply to 4 is not interrupted.
  • blocking part 232 are disconnected or short-circuited, for example. It is conceivable that the function for controlling the operation of the blocking unit 22 and the blocking unit 232 in the monitoring unit 233 fails.
  • S31 to S37 in the flowchart shown in FIG. 4 are the same as S31 to S37 in the flowchart shown in FIG.
  • a communication abnormality that occurs between the monitoring unit 233 and the control unit 33 that is, an abnormality in which a status information transmission request or a power cut-off instruction does not reach the monitoring unit 233 from the control unit 33, Or, an abnormality that the control unit 33 cannot confirm whether or not the processing corresponding to the status information transmission request or the power interruption instruction has been executed) or an abnormality that occurs in the monitoring unit 233 (that is, the control unit)
  • a status information transmission request or a power shut-off instruction arrives from 33 to the monitoring unit 233, an abnormality in which the monitoring unit 233 cannot execute processing corresponding to the request or instruction is conceivable.
  • the blocking unit The power supply to the monitoring unit 233 is interrupted by 32. Further, when the power supply to the monitoring unit 233 is cut off, the MOSFETs 221 and 222 are turned off. Thereby, even if a communication abnormality occurs between the monitoring unit 233 and the control unit 33 or an abnormality occurs in the monitoring unit 233, the power supply from the battery 21 to the load 4 can be cut off.
  • the control unit 33 determines that a communication abnormality has occurred between the monitoring unit 233 and the control unit 33, the control unit 33 ends the process of periodically transmitting the status information transmission request.
  • the power supply to the monitoring unit 233 is cut off by the cut-off unit 32 after a certain time T4 has elapsed.
  • a status information transmission request can be transmitted from the control unit 33 to the monitoring unit 233, but even if a communication abnormality occurs in a state where the status information cannot be transmitted from the monitoring unit 233 to the control unit 33, Since it is possible to prevent the power supply to the monitoring unit 233 from being cut off until the transition to the sleep mode is completed in the monitoring unit 233, the power supply to the monitoring unit 233 is not cut off during data writing. Can be prevented from being damaged.
  • the monitoring unit 233 blocks the power supply to the cutoff unit 22 by the cutoff unit 232. Moreover, the interruption
  • the battery pack 1 is configured to include one battery module 2.
  • a plurality of battery modules 2 (2-1, 2-2) , etc.
  • the batteries 21 are connected in parallel to each other.
  • the power supply terminals of the monitoring unit 233 of each battery module 2 are connected to each other, and a blocking unit 32 is provided between the connection point and the power supply unit 31.
  • the control unit 33 determines that at least one of the batteries 21 of each battery module 2 is abnormal based on the state information transmitted from the monitoring unit 233 of each battery module 2, Assume that a power cutoff signal is transmitted to the monitoring unit 233 of each battery module 2.

Abstract

　電池２１の状態を示す状態情報を送信するとともに、電力遮断要求を受信すると又は自身への電力供給が遮断されると、遮断部２２により電池２１から負荷４への電力供給を遮断させる監視部２３３と、監視部２３３から送信される状態情報により電池２１に異常が発生したと判断すると、電力遮断要求を監視部２３３へ送信する制御部３３とを備えて電池監視装置を構成し、制御部３３は、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生した、又は、監視部２３３で異常が発生したと判断すると、遮断部３２により監視部２３３への電力供給を遮断させる。

Description

電池監視装置
　本発明は、電池の状態を監視する電池監視装置に関する。
　電池監視装置として、例えば、特許文献１に開示されるように、車両で使用される電池の状態（過充電や過放電など）を監視するものがある。
　また、電池監視装置として、例えば、監視部から送信される電池の状態を示す状態情報により電池に異常が発生したと制御部が判断すると、制御部から監視部へ電力遮断要求が送信され電池から負荷への電力供給が遮断されるものがある。
特開２０１３－１０２６５７号公報
　しかしながら、上述の電池監視装置において、監視部と制御部との間で通信異常が発生して状態情報や電力遮断要求を送受信することができなくなると、又は、監視部で異常が発生すると、電池から負荷への電力供給を遮断させることができないという問題がある。
　そこで、本発明は、電池監視装置において、監視部への電力供給を遮断することで、監視部と制御部との間で通信異常が発生したり、監視部で異常が発生しても、電池から負荷への電力供給を遮断させることを目的とする。
　実施形態の電池監視装置は、第１及び第２の遮断部と、監視部と、制御部とを備える。
　監視部は、電池の状態を示す状態情報を送信する。また、監視部は、電力遮断要求を受信すると又は自身への電力供給が遮断されると、第１の遮断部により電池から負荷への電力供給を遮断させる。
　制御部は、監視部から送信される状態情報により電池に異常が発生したと判断すると、電力遮断要求を監視部へ送信する。また、制御部は、監視部と制御部との間で通信異常が発生した、又は、前記監視部で異常が発生したと判断すると、第２の遮断部により監視部への電力供給を遮断させる。
　これにより、監視部と制御部との間で通信異常が発生したり、監視部で異常が発生しても、電池から負荷への電力供給を遮断させることができる。
　本発明によれば、監視部から送信される状態情報により電池に異常が発生したと制御部が判断すると、制御部から監視部へ電力遮断要求が送信され電池から負荷への電力供給が遮断される電池監視装置において、監視部と制御部との間で通信異常が発生したり、監視部で異常が発生しても、電池から負荷への電力供給を遮断させることができる。
電池パックの一例を示す図である。 監視部の動作の一例を示すフローチャートである。 制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 制御部の動作の他の例を示すフローチャートである。 電池パックの他の例を示す図である。
　図１は、電池パックの一例を示す図である。
　図１に示す電池パック１は、例えば、車両（例えば、電動フォークリフト、ハイブリッド車、又は電気自動車など）に搭載されるものであって、電池モジュール２と、制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを備える。
　電池モジュール２は、電池２１と、遮断部２２（第１の遮断部）と、監視ＥＣＵ２３と、電圧検出部２４と、電流検出部２５と、温度検出部２６とを備える。
　電池２１は、直列接続される７つの電池（例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池など）を備えて構成されている。なお、電池２１を構成する電池の数は、７つに限定されない。
　遮断部２２は、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）２２１、２２２と、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２の動作を制御する駆動回路２２３とを備える。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ２２１のドレイン端子が電池２１の負極端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴ２２１のソース端子がＭＯＳＦＥＴ２２２のソース端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴ２２２のドレイン端子が負荷４（例えば、車両駆動用モータなど）に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２がオンすると、電池２１から負荷４へ電力が供給され、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２がオフすると、電池２１から負荷４への電力供給が遮断される。なお、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２は、バイポーラトランジスタなどのその他のトランジスタや機械式リレーに替えてもよい。また、遮断部２２は、電池２１の正極端子と負荷４との間に設けられてもよい。また、駆動回路２２３への電力供給が遮断されると、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２のゲート端子にローレベルの信号が入力され、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２がオフし、電池２１から負荷４への電力供給が遮断されるものとする。すなわち、遮断部２２は、自身への電力供給が遮断されると、電池２１から負荷４への電力供給を遮断する。
　電圧検出部２４は、例えば、電圧計などにより構成され、電池２１の電圧を検出し、その検出した電圧を後述する監視部２３３へ送る。
　電流検出部２５は、例えば、電流計などにより構成され、電池２１に流れる電流を検出し、その検出した電流を監視部２３３へ送る。
　温度検出部２６は、例えば、サーミスタなどにより構成され、電池２１の温度を検出し、その検出した温度を監視部２３３へ送る。
　監視ＥＣＵ２３は、電源部２３１と、遮断部２３２（第３の遮断部）と、監視部２３３とを備える。
　電源部２３１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータなどにより構成され、電池２１から供給される電力を用いて、遮断部２２の駆動回路２２３へ電力を供給する。
　遮断部２３２は、例えば、トランジスタ又は機械式リレーなどにより構成され、電池２１と電源部２３１との間に設けられている。また、遮断部２３２は、電池２１と電源部２３１とを電気的に接続又は切断する。遮断部２３２により電池２１と電源部２３１とが電気的に接続されると、駆動回路２２３へ電力が供給され、遮断部２３２により電池２１と電源部２３１とが電気的に切断されると、駆動回路２２３への電力供給が遮断される。なお、遮断部２３２は、電源部２３１と駆動回路２２３との間に設けられてもよい。
　監視部２３３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）などにより構成される。また、監視部２３３は、例えば、制御ＥＣＵ３から送信される状態情報送信要求を受信すると、電圧検出部２４から送られてくる電圧、電流検出部２５から送られてくる電流、及び温度検出部２６から送られてくる温度を電池２１の状態を示す状態情報として制御ＥＣＵ３へ送信する。また、監視部２３３は、例えば、制御ＥＣＵ３から送信される電力遮断指示を受信すると、遮断部２２や遮断部２３２により電池２１から負荷４への電力供給を遮断させる。また、図１に示す監視部２３３は、電池２１から制御ＥＣＵ３を介して供給される電力により駆動する構成であるが、電池２１以外の他の電池又は電源から供給される電力により駆動するように構成してもよい。
　制御ＥＣＵ３は、電源部３１と、遮断部３２（第２の遮断部）と、制御部３３とを備える。
　電源部３１は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータなどにより構成され、電池２１から供給される電力を用いて、制御部３３へ電力を供給したり、遮断部３２を介して監視部２３３へ電力を供給する。
　遮断部３２は、例えば、トランジスタ又は機械式リレーなどにより構成され、電源部３１と監視部２３３との間に設けられている。また、遮断部３２は、電源部３１と監視部２３３とを電気的に接続又は切断する。遮断部３２により電源部３１と監視部２３３とが電気的に接続されると、監視部２３３へ電力が供給され、遮断部３２により電源部３１と監視部２３３とが電気的に切断されると、監視部２３３への電力供給が遮断される。
　制御部３３は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイスなどにより構成される。また、制御部３３は、例えば、状態情報送信要求を一定時間経過毎に監視部２３３へ送信する。また、制御部３３は、例えば、電池２１に異常が発生したと判断すると、電力遮断指示を監視部２３３へ送信する。また、制御部３３は、例えば、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると、又は、監視部２３３に異常が発生したと判断すると、遮断部３２により監視部２３３への電力供給を遮断させる。また、制御部３３は、例えば、ユーザなどからの指示によって自身が起動すると、監視部２３３を起動させる。
　実施形態の電池監視装置は、例えば、遮断部２２、遮断部３２、監視部２３３、及び制御部３３を備えて構成される。
　図２は、実施形態の電池監視装置における監視部２３３の動作の一例を示すフローチャートである。
　監視部２３３は、自身が起動してから、又は、前回の状態情報送信要求を受信してから、一定時間Ｔ１が経過するまでの間において、制御部３３から送信される状態情報送信要求を受信すると（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、状態情報を制御部３３へ送信する（Ｓ２２）。
　また、監視部２３３は、自身が起動してから、又は、前回の状態情報送信要求を受信してから、一定時間Ｔ１が経過するまでの間において、制御部３３から送信される電力遮断指示を受信すると（Ｓ２１：Ｎｏ、Ｓ２３：Ｙｅｓ）、電池２１から負荷４への電力供給が遮断されるように遮断部２２や遮断部２３２の動作を制御する（Ｓ２４）。
　また、監視部２３３は、自身が起動してから、又は、前回の状態情報送信要求を受信してから、一定時間Ｔ１が経過するまでの間において、自身への電力供給が遮断されると（Ｓ２１：Ｎｏ、Ｓ２３：Ｎｏ、Ｓ２５：Ｙｅｓ）、電池２１から負荷４への電力供給が遮断されるように遮断部２２や遮断部２３２の動作を制御する（Ｓ２４）。
　例えば、監視部２３３は、電力遮断指示を受信すると又は自身への電力供給が遮断されると、駆動回路２２３を介してＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２のゲート端子にローレベルの信号を出力する。また、例えば、監視部２３３は、電力遮断指示を受信すると又は自身への電力供給が遮断されると、電池２１と電源部２３１とが電気的に切断されるように遮断部２３２の動作を制御することにより、電源部２３１から駆動回路２２３への電力供給を遮断させ、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２のゲート端子にローレベルの信号を出力させる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２がオフし、電池２１から負荷４への電力供給が遮断される。
　また、監視部２３３は、状態情報送信要求や電力遮断指示を受信することなく、自身への電力供給も遮断されずに、自身が起動してから、又は、前回の状態情報送信要求を受信してから、一定時間Ｔ１が経過したと判断すると、すなわち、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると（Ｓ２１：Ｎｏ、Ｓ２３：Ｎｏ、Ｓ２５：Ｎｏ、Ｓ２６：Ｙｅｓ）、スリープモードに移行する（Ｓ２７）。例えば、監視部２３３は、スリープモードに移行すると、自身に備えられる全ての機能のうちの一部の機能（例えば、通信機能以外の機能）を停止する。これにより、電池２１の消費電力を低減することができる。なお、監視部２３３は、フラッシュメモリなどの記憶部にデータを書き込んでいるときにスリープモードに移行する場合、データの書き込み処理が途中で終了してデータを破損させないようにデータの書き込み処理を完了させてからスリープモードに移行する。また、監視部２３３は、電池２１に異常が発生しておらず、かつ、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生していない場合、状態情報送信要求の受信と状態情報の送信を繰り返し行う（Ｓ２１～Ｓ２２）。
　図３は、実施形態の電池監視装置における制御部３３の動作の一例を示すフローチャートである。
　まず、制御部３３は、自身が起動すると、状態情報送信要求を一定時間Ｔ２経過毎に送信する定期通信処理を開始する（Ｓ３１）。
　次に、制御部３３は、状態情報送信要求を送信してから一定時間Ｔ３（≦一定時間Ｔ２）が経過するまでの間に状態情報を受信すると（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、その状態情報により電池２１に異常が発生したか否かを判断する（Ｓ３３）。
　制御部３３は、電池２１に異常が発生したと判断すると（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、電力遮断指示を監視部２３３へ送信し（Ｓ３４）、電池２１に異常が発生していないと判断すると（Ｓ３３：Ｎｏ）、再度、状態情報送信要求を送信してから一定時間Ｔ３が経過するまでの間に状態情報を受信したか否かを判断する（Ｓ３２）。例えば、制御部３３は、状態情報に示される電圧、電流、温度のうちの少なくとも１つが閾値以上であると、電池２１に異常が発生したと判断し、状態情報に示される電圧、電流、温度が全て閾値よりも小さいと、電池２１に異常が発生していないと判断する。
　また、制御部３３は、状態情報送信要求を送信してから一定時間Ｔ３が経過するまでの間に状態情報を受信していないと判断すると、すなわち、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると（Ｓ３２：Ｎｏ）、上記定期通信処理を終了してから（Ｓ３５）一定時間Ｔ４経過後に（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、監視部２３３への電力供給が遮断されるように遮断部３２の動作を制御する（Ｓ３７）。なお、監視部２３３と制御部３３との間で発生する通信異常の原因としては、例えば、監視部２３３と制御部３３との間で通信線が断線又は短絡することや監視部２３３の通信機能が故障することが考えられる。
　すなわち、監視部２３３は、制御部３３から定期的に送信される状態情報送信要求を受信すると、状態情報を制御部３３へ送信し、制御部３３から定期的に送信される状態情報送信要求を受信できないと、スリープモードに移行する。
　また、監視部２３３は、電力遮断指示を受信すると又は自身への電力供給が遮断されると、遮断部２２や遮断部２３２により電池２１から負荷４への電力供給を遮断させる。
　また、制御部３３は、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると、状態情報送信要求を定期的に送信する処理を終了してから一定時間Ｔ４経過後に、遮断部３２により監視部２３３への電力供給を遮断させる。
　なお、一定時間Ｔ４は、制御部３３において状態情報送信要求を定期的に送信する処理が終了してから監視部２３３においてスリープモードへの移行が完了するまでにかかる時間以上に設定されている。これにより、一定時間Ｔ４経過後に監視部２３３への電力供給が遮断されると、スリープモードへの移行が完了したときに監視部２３３への電力供給が遮断される。そのため、監視部２３３において記憶部にデータを書き込んでいるときに、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生しても、データの書き込み処理を途中で終了させないようにすることができるため、データが破損することを防止することができる。
　また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ３５の処理を省略してもよい。すなわち、制御部３３は、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると（Ｓ３２：Ｎｏ）、状態情報送信要求を定期的に送信する処理を終了させずに、一定時間Ｔ４経過後に（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、監視部２３３への電力供給が遮断されるように遮断部３２の動作を制御する（Ｓ３７）。
　また、図３に示すフローチャートにおいて、Ｓ３５及びＳ３６の処理を省略してもよい。すなわち、制御部３３は、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると（Ｓ３２：Ｎｏ）、状態情報送信要求を定期的に送信する処理を終了させずに、かつ、一定時間Ｔ４待たずに、監視部２３３への電力供給が遮断されるように遮断部３２の動作を制御する（Ｓ３７）。
　また、制御部３３は、図４に示すフローチャートのように、電池２１に異常が発生したと判断し（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、電力遮断指示を監視部２３３へ送信した後（Ｓ３４）、電池２１から負荷４への電力供給が遮断されていないと判断することで、監視部２３３に異常が発生していると判断すると（Ｓ３８：Ｙｅｓ）、Ｓ３７の処理に移行して、監視部２３３への電力供給が遮断されるように遮断部３２の動作を制御してもよい。例えば、制御部３３は、電力遮断指示を監視部２３３へ送信した後、監視部２３３から送信される状態情報に示される電流（電池２１に流れる電流）が閾値以上であると、電池２１から負荷４への電力供給が遮断されていないと判断する。なお、監視部２３３に発生する異常の原因としては、例えば、監視部２３３と遮断部２２との間の信号線や監視部２３３と遮断部２３２との間の信号線が断線又は短絡することや監視部２３３において遮断部２２や遮断部２３２の動作を制御するための機能が故障することが考えられる。また、図４に示すフローチャートのＳ３１～Ｓ３７は、図３に示すフローチャートのＳ３１～Ｓ３７と同様である。
　本実施形態で発生する異常としては、監視部２３３と制御部３３との間で発生する通信異常（すなわち、制御部３３から監視部２３３へ状態情報送信要求や電力遮断指示が届かないという異常、又は、状態情報送信要求や電力遮断指示に対応する処理を監視部２３３が実行したか否かを制御部３３が確認することができないという異常）や監視部２３３に発生する異常（すなわち、制御部３３から監視部２３３へ状態情報送信要求や電力遮断指示が届いても、その要求や指示に対応する処理を監視部２３３が実行できないという異常）が考えられる。
　このように、実施形態の電池監視装置において、制御部３３は、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生した、又は、監視部２３３で異常が発生したと判断すると、遮断部３２により監視部２３３への電力供給を遮断させている。また、監視部２３３への電力供給が遮断されると、ＭＯＳＦＥＴ２２１、２２２がオフする。これにより、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したり、監視部２３３で異常が発生しても、電池２１から負荷４への電力供給を遮断させることができる。
　また、実施形態の電池監視装置において、制御部３３は、監視部２３３と制御部３３との間で通信異常が発生したと判断すると、状態情報送信要求を定期的に送信する処理を終了してから一定時間Ｔ４経過後に、遮断部３２により監視部２３３への電力供給を遮断させている。これにより、制御部３３から監視部２３３へ状態情報送信要求を送信することができるが、監視部２３３から制御部３３へ状態情報を送信することができないという状態の通信異常が発生しても、監視部２３３においてスリープモードへの移行が完了するまで監視部２３３への電力供給を遮断させないようにすることができるため、データの書き込み中に監視部２３３への電力供給が遮断することがなくデータが破損することを防止することができる。
　また、実施形態の電池監視装置において、監視部２３３は、自身への電力供給が遮断されると、遮断部２３２により遮断部２２への電力供給を遮断させている。また、遮断部２２は、自身への電力供給が遮断されると、電池２１から負荷４への電力供給を遮断する。これにより、遮断部２２の駆動回路２２３が故障していたり、監視部２３３と遮断部２２との間の信号線が断線又は短絡していても、電池２１から負荷４への電力供給を遮断させることができる。
　また、上記実施形態の電池監視装置において、電池パック１は、電池モジュール２を１つ備える構成であるが、例えば、図５に示すように、複数の電池モジュール２（２－１、２－２、・・・）を備える構成でもよい。このように構成する場合、各電池２１は互いに並列接続されているものとする。また、各電池モジュール２の監視部２３３の電源端子は互いに接続され、その接続点と電源部３１との間に遮断部３２が設けられているものとする。また、制御部３３は、各電池モジュール２の監視部２３３からそれぞれ送信される状態情報に基づいて、各電池モジュール２の電池２１のうちの少なくとも１つの電池２１が異常であると判断した場合、各電池モジュール２の監視部２３３へ電力遮断信号を送信するものとする。
１　電池パック
２　電池モジュール
３　制御ＥＣＵ
４　負荷
２１　電池
２２、２３２、３２　遮断部
２３　監視ＥＣＵ
２４　電圧検出部
２５　電流検出部
２６　温度検出部
２２１、２２２　ＭＯＳＦＥＴ
２２３　駆動回路
２３１　電源部
２３３　監視部
３１　電源部
３３　制御部
 

Claims (4)

  1. 　第１及び第２の遮断部と、
    　電池の状態を示す状態情報を送信するとともに、電力遮断要求を受信すると又は自身への電力供給が遮断されると、前記第１の遮断部により前記電池から負荷への電力供給を遮断させる監視部と、
    　前記監視部から送信される前記状態情報により前記電池に異常が発生したと判断すると、前記電力遮断要求を前記監視部へ送信する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、前記監視部と前記制御部との間で通信異常が発生した、又は、前記監視部で異常が発生したと判断すると、前記第２の遮断部により前記監視部への電力供給を遮断させる
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  2. 　請求項１に記載の電池監視装置であって、
    　前記制御部は、前記監視部と前記制御部との間で通信異常が発生したと判断すると、一定時間経過後に、前記第２の遮断部により前記監視部への電力供給を遮断させる
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  3. 　請求項２に記載の電池監視装置であって、
    　前記監視部は、前記制御部から定期的に送信される状態情報送信要求を受信すると、前記状態情報を前記制御部へ送信し、前記制御部から定期的に送信される状態情報送信要求を受信できないと、スリープモードに移行し、
    　前記制御部は、前記監視部と前記制御部との間で通信異常が発生したと判断すると、前記状態情報送信要求を定期的に送信する処理を終了してから前記一定時間経過後に、前記第２の遮断部により前記監視部への電力供給を遮断させる
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  4. 　請求項１～３の何れか１項に記載の電池監視装置であって、
    　第３の遮断部を備え、
    　前記監視部は、自身への電力供給が遮断されると、前記第３の遮断部により前記第１の遮断部への電力供給を遮断させ、
    　前記第１の遮断部は、自身への電力供給が遮断されると、前記電池から前記負荷への電力供給を遮断する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
     
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