WO2018066323A1 - 車両用のバッテリ監視装置及び車両用のバッテリ監視システム - Google Patents

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WO2018066323A1
WO2018066323A1 PCT/JP2017/032893 JP2017032893W WO2018066323A1 WO 2018066323 A1 WO2018066323 A1 WO 2018066323A1 JP 2017032893 W JP2017032893 W JP 2017032893W WO 2018066323 A1 WO2018066323 A1 WO 2018066323A1
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voltage
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battery monitoring
unit
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佐藤　慎一郎
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株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle battery monitoring device and a vehicle battery monitoring system.
  • the battery monitoring device disclosed in Patent Document 1 is provided with a satellite substrate corresponding to each of a plurality of assembled batteries, and a monitoring IC that monitors each cell voltage of the corresponding assembled battery is mounted on the satellite substrate. ing.
  • a plurality of satellite substrates are connected by connecting wires, and any one of the satellite substrates is connected to the main substrate by connection wires.
  • the battery monitoring device disclosed in Patent Document 1 requires a connection wiring for connecting the satellite boards and a connection wiring for connecting the satellite board and the main board, which increases the number of wirings, There is a problem of increasing the size. Further, when the number of wirings increases, there is a problem that the wiring design is complicated.
  • the present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a vehicle battery monitoring device or a vehicle battery monitoring system capable of reducing the number of wires.
  • a battery monitoring apparatus as an example of the present invention is: A detection unit for detecting at least one of a voltage at a predetermined position of a battery provided in the vehicle and a temperature of the battery; A wireless communication unit that transmits detection information indicating at least one of the voltage or temperature of the battery to an external device provided in the vehicle by a wireless communication method, based on a detection result by the detection unit; Have
  • the battery monitoring device can transmit detection information (information indicating at least one of battery voltage and temperature) to an external device by communication based on the detection result of the detection unit. And since transmission of such detection information is realizable by radio
  • FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an in-vehicle power supply system including the battery monitoring system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram that embodies the battery monitoring system and the battery according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a plan view partially and simply showing a configuration in which the battery monitoring device of the first embodiment is attached to the battery, and
  • FIG. 3B is a front view thereof.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the flow of control executed by the battery ECU.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of control executed by the battery monitoring device.
  • the battery monitoring device of the present invention may have a substrate part that is assembled directly to the battery or indirectly through another member. At least the wireless communication unit may be mounted on the substrate unit.
  • the substrate portion can be disposed near the battery, the size can be further reduced. Even if the board portion is arranged near the battery in this way, it is possible to transmit information to the outside wirelessly, so that it is difficult to complicate the routing design.
  • the battery monitoring device of the present invention may have a control unit that performs control corresponding to a command given from the outside.
  • the wireless communication unit may receive a command wirelessly transmitted from an external device, and the control unit may function to perform control corresponding to the command received by the wireless communication unit.
  • a battery monitoring device that can perform control according to a command from an external device can be realized with a reduced number of wires.
  • the control unit transmits the detection information indicating at least one of the battery voltage and the temperature to the external device by a wireless communication method. It may be configured to be performed by the communication unit.
  • the battery monitoring device capable of transmitting the information detected by itself (detection information indicating at least one of the voltage and temperature of the battery) to the external device in accordance with a command from the external device is reduced in the number of wires. It can be realized in a suppressed form.
  • the detecting unit may function to detect voltage information that specifies a voltage between terminals of each battery cell in a battery formed by connecting a plurality of battery cells.
  • the control unit charges a plurality of battery cells so as to equalize the voltage between the terminals of each battery cell based on the detection result by the detection unit.
  • it may function to control discharge.
  • a battery monitoring device capable of performing cell balance control that equalizes the voltage between terminals of a plurality of battery cells in accordance with a command from an external device can be realized with a reduced number of wires.
  • the wireless communication unit includes a determination unit that determines whether at least one of the battery voltage and temperature is abnormal based on the detection information based on the detection information, the detection information indicating at least one of the battery voltage and temperature. You may have the function to transmit to an external device.
  • the detection information (information indicating at least one of the battery voltage and temperature) based on the detection result of the detection unit is converted into a specific external device (at least one of the battery voltage or temperature based on the detection information).
  • a battery monitoring device that can transmit to an external device that includes a determination unit that determines whether or not there is an abnormality can be realized with a reduced number of wires.
  • the battery monitoring system for a vehicle may be constructed by including the battery monitoring device described above and an external device that receives information transmitted from the wireless communication unit of the battery monitoring device.
  • the number of wirings is reliably reduced in a system that can transmit detection information (information indicating at least one of battery voltage and temperature) to an external device by communication based on the detection result in the battery monitoring device. It can be realized in the form.
  • the vehicle battery monitoring system described above may be configured such that a plurality of battery monitoring devices perform wireless communication with an external device.
  • a system in which a plurality of battery monitoring devices can communicate with a common external device can be realized with a reduced number of wires.
  • a plurality of battery monitoring devices are arranged in a distributed manner, if wiring is provided so that communication can be performed between each battery monitoring device and an external device, more wiring is required. And an increase in weight is inevitable.
  • the number of wires can be significantly reduced when performing communication between a plurality of battery monitoring devices and a common external device, so that the effect of reducing the size and weight is further increased. .
  • FIG. 1 schematically shows an in-vehicle power supply system 100.
  • An in-vehicle power supply system 100 shown in FIG. 1 includes a battery 10, a battery monitoring system 1 that monitors the battery 10, and a power management ECU 120 (Electric Control Unit) that is provided so as to be communicable with the battery monitoring system 1.
  • ECU 120 Electric Control Unit
  • the battery 10 is, for example, a lithium ion battery including a plurality of battery cells 12, and uses, for example, electric power for driving an electric drive device (motor or the like) in a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle (EV (Electric Vehicle)). Used as a power source for output.
  • the battery 10 is charged by a power generator (not shown) mounted on the vehicle.
  • the battery 10 includes one assembled battery 11 in which a plurality of battery cells 12 configured as lithium ion batteries are connected in series, and a predetermined number of assembled batteries 11 are arranged in series to form one stack 10A.
  • the stack 10A is housed in a case.
  • the battery 10 which can output a desired output voltage (for example, several hundred V) is comprised in the form where the stack 10A comprised in this way was connected in series.
  • the battery monitoring system 1 includes a plurality of battery monitoring devices 30 and a battery ECU 20 as an external device, and the plurality of battery monitoring devices 30 perform wireless communication with the battery ECU 20 (external device). It has become.
  • one battery monitoring device 30 is assigned to one assembled battery 11 constituting the battery 10.
  • Each battery monitoring device 30 includes a detection unit 50 that detects the voltage and temperature of the assigned assembled battery 11, a control unit 40 that performs various controls such as control according to an external command, and a battery as an external device.
  • a wireless communication unit 60 that performs wireless communication with the ECU 20 is provided.
  • the control unit 40 shown in FIGS. 1 and 2 is configured by a microcomputer or other hardware circuit, and when at least the wireless communication unit 60 receives a command from the outside, it can perform control according to the command. If it is.
  • the monitoring IC 32 is configured by integrating the control unit 40 and the detection / adjustment circuit unit 36.
  • the control unit 40 is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • the wireless communication unit 60 receives a predetermined temperature detection command transmitted from the battery ECU 20, Based on a signal from the detection unit 50, the temperature and voltage of the battery 10 are grasped, and the battery ECU 20 has a function of performing a response process of transmitting information on the temperature and voltage of the battery 10.
  • the control unit 40 equalizes the inter-terminal voltage of each battery cell 12 based on the detection result by the detection unit 50. It has the function to perform the cell balance process which controls charge or discharge of a plurality of battery cells 12 so that it may.
  • the detection unit 50 includes a detection / adjustment circuit unit 36 that functions as a voltage detection unit that detects a voltage at a predetermined position of the battery 10, and a temperature detection unit 38 that detects the temperature of the battery 10.
  • the detection / adjustment circuit unit 36 detects voltage information specifying the voltage between the terminals of each battery cell 12 in the battery 10 to which the plurality of battery cells 12 are connected.
  • the detection / adjustment circuit unit 36 includes a plurality of voltage signal lines 14 and a plurality of discharge units 16 respectively connected in parallel to the plurality of battery cells 12. In FIG. 2, some of the battery cells 12 (unit batteries) are omitted, and a circuit corresponding to the omitted battery cell 12 is also omitted.
  • the plurality of voltage signal lines 14 are electrically connected to the inter-battery electrode portion 11C of the assembled battery 11 or the end electrode portions 11A and 11B of the assembled battery 11 in which the plurality of battery cells 12 are connected in series. It is connected to the.
  • the electrode portion 11 ⁇ / b> A is an electrode portion at one end of the assembled battery 11, and is an electrode portion having the highest potential in the assembled battery 11.
  • the electrode part 11 ⁇ / b> B is an electrode part at the other end of the assembled battery 11, and is an electrode part having the smallest potential in the assembled battery 11.
  • the inter-battery electrode portion 11C is a portion in which the positive electrode on one side and the negative electrode on the other side are electrically connected between the batteries of the battery cells 12 (unit batteries) connected in series.
  • the potential of the portion 11C increases as it approaches the electrode portion 11A.
  • the plurality of voltage signal lines 14 are signal lines for inputting analog signals indicating the potentials of the electrode portions 11A, 11B, and 11C to the control unit 40.
  • the control unit 40 can detect the terminal voltage of each battery cell 12 (unit battery) based on the analog voltage signal input via each voltage signal line 14.
  • the control unit 40 includes an AD converter that converts each analog voltage signal input via each voltage signal line 14 into a digital signal. Since the control part 40 can grasp
  • each voltage signal line 14 illustrates the current flowing from the battery cell 12 to the control unit 40 , but the current flowing from the battery cell 12 to the control unit 40 is limited by providing a current limiting resistor. Can do.
  • a Zener diode (not shown) for clamping the voltage between the voltage signal lines at the time of overvoltage is connected in parallel with each battery cell 12 (specifically, the cathode is connected to the battery cell 12. It is desirable to connect the battery cell 12 in parallel with the positive electrode and the anode connected to the negative electrode.
  • the temperature detection unit 38 is configured by, for example, a known temperature sensor, and is provided on the surface portion of the assembled battery 11 or the surface portion of the stack 10A shown in FIG. Arranged in contact or in close proximity without contact.
  • the temperature detection unit 38 outputs a voltage value indicating the temperature at the arrangement position (that is, the surface temperature of the assembled battery 11 or the temperature near the surface) and inputs the voltage value to the control unit 40.
  • the monitoring IC 32 including the control unit 40 and the detection / adjustment circuit unit 36 functions as a cell balance circuit that equalizes the respective voltages or capacities of the battery cells 12.
  • the cell balance circuit is, for example, a circuit that eliminates the voltage variation of the plurality of battery cells 12 as much as possible and equalizes, for example, among the assembled batteries 11 assigned to the battery monitoring device 30.
  • the battery cell 12 with the smallest potential difference (voltage between terminals) is detected, and the voltage of the other battery cell 12 is adjusted to the voltage of the detected battery cell 12 (that is, the battery cell 12 with the smallest voltage between terminals). It is conceivable to use a passive cell balance circuit that performs a discharge operation.
  • the wireless communication unit 60 may be a circuit that performs wireless communication by a known wireless communication method, and the medium and frequency of the wireless signal are not limited.
  • radio waves can be suitably used for the mediation, but infrared rays or the like, or electromagnetic waves other than these may be used.
  • the radio communication unit 60 operates to receive a radio signal when a radio signal is transmitted from the radio communication unit 24 of the battery ECU 20.
  • the wireless communication unit 60 performs wireless transmission according to the control of the control unit 40 and operates to transmit information related to the battery 10 to the wireless communication unit 24 of the battery ECU 20.
  • the wireless communication unit 60 is controlled by the control unit 40 to communicate information (detection information indicating the voltage and temperature of the battery 10) based on the detection result of the detection unit 50. It transmits to battery ECU20 by a wireless communication system.
  • the battery monitoring device 30 configured in this way is assembled to the battery 10 as shown in FIGS. 3A and 3B, for example.
  • the battery monitoring device 30 has a substrate unit 70 configured as a known printed circuit board or the like, and the substrate unit 70 is directly fixed to the assembled battery 11 and integrated with the assembled battery 11. It is configured.
  • the substrate unit 70 may be a rigid substrate or an FPC.
  • a known bus bar substrate may be used.
  • the substrate unit 70 may be a single layer substrate or a multilayer substrate.
  • the monitoring IC 32 and the wireless communication unit 60 described above are mounted on the board unit 70 and integrated with the battery 10 via the board unit 70. In FIG. 3, wiring patterns and other electronic components formed on the substrate unit 70 are omitted.
  • the substrate portion 70 is fixed to the terminal portions 12 ⁇ / b> A and 12 ⁇ / b> B (protrusions constituting the positive electrode or the negative electrode) of the battery cell 12 constituting the assembled battery 11, and the terminal portions 12 ⁇ / b> A and 12 ⁇ / b> B are electrically connected.
  • the above-described voltage signal line 14 connected to is formed as a wiring pattern in the substrate portion 70.
  • the terminal portion 12A is a protrusion that constitutes the positive electrode of the battery cell 12
  • the terminal portion 12B is a protrusion that constitutes the negative electrode of the battery cell.
  • the structure shown in FIG. 3 is an example of an attachment structure to the last, and is not limited to this example.
  • substrate part 70 does not need to be directly fixed to the battery 10, and may be indirectly assembled
  • the temperature sensor that constitutes the temperature detection unit 38 shown in FIGS. 1 and 2 may be mounted on the board unit 70 at a position in contact with the battery 10 or a position close to the battery 10, but not on the board unit 70.
  • the battery 10 may be fixed directly or indirectly via another member.
  • the temperature detection unit 38 and the substrate unit 70 may be electrically connected via a wiring unit or the like.
  • the battery ECU 20 illustrated in FIG. 1 corresponds to an example of an external device, and is configured as an electronic control device that can receive information transmitted from the wireless communication unit 60 of the battery monitoring device 30 and can perform various controls. Has been. Battery ECU 20 can communicate with an external ECU (power management ECU 120 in FIG. 1) shown in FIG.
  • the battery ECU 20 includes a wireless communication unit 24 that performs wireless communication and a determination unit 22 that performs various determinations such as a voltage abnormality determination.
  • the battery ECU 20 includes a wireless communication unit 60 and a known microcomputer 21 (also referred to as a microcomputer 21), and the microcomputer 21 functions as the determination unit 22.
  • the microcomputer 21 includes, for example, a CPU, a storage unit (ROM, RAM, etc.), an AD converter, and the like, and can perform various controls.
  • the battery ECU 20 configured in this manner is configured to be able to wirelessly communicate with each battery monitoring device 30 and detects detection information (at least one of the battery voltage and temperature) transmitted by the wireless communication unit 60 of each battery monitoring device 30. Detection information). Further, the battery ECU 20 can give various commands to the battery monitoring devices 30 by wireless communication.
  • the battery monitoring system 1 configured as described above can be arranged at a predetermined position in the vehicle in a form housed in a metal case together with the battery 10, for example.
  • the case in which the battery 10 and the battery monitoring system 1 are housed in this way is preferably disposed in the vehicle away from noise generation sources such as a motor and an alternator that serve as a driving power source. It can arrange suitably in the lower position etc. of the seat provided in.
  • the battery monitoring system 1 may be provided near the rear end of the vehicle.
  • the battery monitoring system 1 may be provided near the front end of the vehicle.
  • these examples are only preferable examples and can be arranged at various positions in the vehicle.
  • the battery ECU 20 can perform wireless communication or wired communication with a power management ECU 120 provided outside, but the power management ECU 120 may be disposed outside the metal case described above. It may be arranged inside.
  • the battery ECU 20 accommodated in the case and the power management ECU 120 disposed outside the case are connected to be communicable via a communication line such as a CAN communication line so that information can be transmitted and received between them. May be.
  • the battery ECU 20 performs control according to the flow shown in FIG.
  • the control of FIG. 4 is executed by, for example, the microcomputer 21 of the battery ECU 20, and the microcomputer 21 continuously repeats the control of FIG. 4 at short time intervals while the ignition switch is on.
  • the battery ECU 20 determines whether or not there is a notification request from the power management ECU 120 after starting the control of FIG.
  • the power management ECU 120 is configured to transmit information indicating a predetermined notification request (request to notify the state of the battery 10) to the battery ECU 20 at a predetermined timing. It is determined whether or not there is a notification request.
  • the timing at which the notification request is transmitted from the power management ECU 120 to the battery ECU 20 may be, for example, immediately after the ignition switch is switched from the OFF state to the ON state, or any other predetermined diagnostic timing. It may be.
  • step S2 the battery ECU 20 transmits a predetermined notification command to all the battery monitoring devices 30 capable of wireless communication.
  • This notification command is a command for instructing each battery monitoring device 30 to transmit information on predetermined items.
  • Each battery monitoring device 30 performs control according to the flow shown in FIG.
  • the control in FIG. 5 is executed by, for example, the control unit 40 of each battery monitoring device 30, and each control unit 40 continuously repeats the control in FIG. 4 at short time intervals while the ignition switch is on. .
  • the control unit 40 determines whether or not the above-described notification command is received from the battery ECU 20 in step S21.
  • the control unit 40 detects a voltage and a temperature in step S24. Specifically, the control unit 40 has terminals of each battery cell 12 of the assembled battery 11 to which the battery monitoring device 30 is assigned based on an analog voltage value input via each voltage signal line 14 illustrated in FIG. Each voltage is calculated. Furthermore, the temperature of the battery 10 (specifically, the temperature of the assigned assembled battery 11) is grasped based on the detection value input from the temperature detection unit 38.
  • the control unit 40 detects the voltage between the terminals of each battery cell 12 and the temperature of the assembled battery 11 in step S24, and then wirelessly transmits the information to the battery ECU 20 in step S25.
  • the battery ECU 20 receives a response to the notification command (voltage or temperature information transmitted by the battery monitoring device 30 performing the process of step S ⁇ b> 25). To do. Specifically, each of the plurality of battery monitoring devices 30 receives temperature information and voltage information transmitted in step S25 of FIG. 5 in step S3.
  • Battery ECU20 determines the state of the battery 10 based on each information received by step S3, after receiving information from each battery monitoring apparatus 30 in step S3.
  • the determination unit 22 that is, the microcomputer 21 calculates the voltage (battery voltage) of the entire battery 10 based on information from the plurality of battery monitoring devices 30.
  • the voltage of the whole battery 10 can be calculated by integrating the whole voltage of each assembled battery 11 to which each battery monitoring device 30 is assigned.
  • the voltage across the battery 10 can be calculated by integrating the inter-terminal voltages of all the battery cells 12.
  • the determination unit 22 determines whether or not the battery 10 overall voltage (battery voltage) calculated in this way is an overcharged state exceeding a predetermined first threshold value, and the battery voltage is lower than the first threshold value. It is determined whether or not the overdischarge state is less than the second threshold value. Furthermore, based on the temperature information obtained from each battery monitoring device 30, it is determined whether or not the temperature of any assembled battery 11 is in an overheated state exceeding a predetermined temperature threshold. As described above, the determination unit 22 determines whether or not the voltage and temperature of the battery 10 are abnormal based on the detection information received by the wireless communication unit 24.
  • step S5 in each assembled battery 11, it is determined whether or not the variation in the inter-terminal voltage of the plurality of battery cells 12 is within a certain value (step S5). For example, based on the information received from each battery monitoring device 30, in any assembled battery 11, the voltage between the terminals of the battery cell 12 with the highest voltage between the terminals and the voltage between the terminals of the battery cell 12 with the lowest voltage between the terminals. Whether or not the difference exceeds a predetermined value. If the difference exceeds a predetermined value in any of the assembled batteries 11 (Yes in step S5), the assembled battery 11 is assigned in step S6. A cell balance command is transmitted to the battery monitoring device 30.
  • the cell balance command is a command for causing the battery monitoring device 30 to execute cell balance processing, and is, for example, a command specified by predetermined information.
  • the battery monitoring device 30 determines whether or not there has been a cell balance command in step S ⁇ b> 22 in the process of FIG. 5 that is repeated at a short time interval. If there is a command (No in step S21, Yes in step S22), cell balance processing is performed in step S23. Specifically, the battery monitoring device 30 to which the cell balance command is given matches the output voltage of the battery cell 12 having the lowest output voltage among the plurality of battery cells 12 constituting the assembled battery 11 assigned to itself. In addition, the detection / adjustment circuit unit 36 is caused to perform the operation of discharging the remaining battery cells 12.
  • a discharge unit 16 for discharging each battery cell 12 is connected to the detection / adjustment circuit unit 36, and the control unit 40 controls the operation of the discharge unit 16 to control the assigned assembled battery 11.
  • the voltage between terminals of all the battery cells 12 is equalized so as to be approximately the same.
  • step S23 of FIG. 5 the battery monitoring device 30 performs the process of step S24 described above again, and the terminal of each battery cell 12 after the cell balancing process in the assigned assembled battery 11. The inter-voltage and the temperature of the assembled battery 11 are detected. And the process of step S25 is performed and these information detected by step S24 is transmitted to battery ECU20.
  • the battery ECU 20 transmits a cell balance command in step S6 of FIG. 4, the battery ECU 20 receives information transmitted from the battery monitoring device 30 that has given the cell balance command in step S3. Perform the process.
  • information on the assembled battery 11 to which the battery monitoring device 30 that has not given the cell balance command is assigned is the information already acquired. Use it.
  • step S7 The battery state is transmitted to the external ECU (power management ECU 120). Specifically, based on the determination result in the latest step S4, information indicating whether or not the battery voltage is in an overcharged state exceeding a predetermined first threshold, and an overdischarge state in which the battery voltage is less than the second threshold Information indicating whether or not the battery pack 11 is in an overheated state in which the temperature of any one of the assembled batteries 11 exceeds a predetermined temperature threshold is transmitted to the power management ECU 120. In addition to this, various information such as the SOC, SOH, and internal resistance of the battery 10 may be transmitted.
  • the wireless communication unit 60 functions to receive a command wirelessly transmitted from the battery ECU 20 (external device).
  • the control unit 40 functions to perform control corresponding to a command given from the outside, and when the wireless communication unit 60 receives a predetermined notification command from the battery ECU 20 (external device), the voltage of the battery 10
  • the wireless communication unit 60 functions to transmit the detection information indicating the temperature to the battery ECU 20 (external device) by a wireless communication method.
  • the detection part 50 is voltage information (specifically, each electric potential of electrode part 11A, 11B, 11C) which specifies the voltage between the terminals of each battery cell 12 in the battery 10 formed by connecting a plurality of battery cells 12. ) To detect.
  • the control unit 40 equalizes the inter-terminal voltage of each battery cell 12 based on the detection result by the detection unit 50. Thus, it functions to control charging or discharging of the plurality of battery cells 12.
  • the battery monitoring device 30 can transmit detection information (information indicating the voltage and temperature of the battery 10) based on the detection result of the detection unit 50 to the battery ECU 20 (external device) by communication. And since transmission of such detection information is realizable by radio
  • the battery monitoring device 30 has a substrate unit 70 that is directly or indirectly assembled to the battery 10 via another member. At least the wireless communication unit 60 is mounted on the substrate unit 70. According to this structure, since the board
  • the battery monitoring device 30 has a control unit 40 that performs control corresponding to a command given from the outside.
  • the wireless communication unit 60 receives a command wirelessly transmitted from the battery ECU 20 (external device), and the control unit 40 functions to perform control corresponding to the command received by the wireless communication unit 60.
  • the battery monitoring device 30 that can perform control in accordance with a command from the battery ECU 20 (external device) can be realized with the number of wires suppressed.
  • the control unit 40 directs detection information indicating at least one of the voltage and the temperature of the battery 10 to the battery ECU 20 (external device).
  • the wireless communication unit functions to perform an operation of transmitting by a wireless communication method. According to this configuration, information detected by itself (detection information indicating at least one of the voltage and temperature of the battery 10) is transmitted to the battery ECU 20 (external device) in response to a command from the battery ECU 20 (external device).
  • the battery monitoring device 30 to be obtained can be realized with a reduced number of wires.
  • the detection unit 50 functions to detect voltage information that specifies the voltage between the terminals of each battery cell 12 in the battery 10 to which the plurality of battery cells 12 are connected.
  • the control unit 40 equalizes the inter-terminal voltage of each battery cell 12 based on the detection result by the detection unit 50.
  • the battery monitoring device 30 that can perform the cell balance control for equalizing the voltage between the terminals of the plurality of battery cells 12 in accordance with a command from the battery ECU 20 (external device) in a form in which the number of wirings is suppressed. realizable.
  • the wireless communication unit 60 uses the detection information indicating the voltage and temperature of the battery 10 as the determination unit 22 (a portion that determines whether at least one of the voltage or temperature of the battery 10 is abnormal based on the detection information). It has the function to transmit to battery ECU20 (external device) provided with. According to this configuration, the battery monitoring device 30 that can transmit information (information indicating the voltage and temperature of the battery 10) based on the detection result of the detection unit 50 to the specific battery ECU 20 (external device) has a reduced number of wires. It can be realized in the form.
  • FIG. 1 is a configuration in which a plurality of battery monitoring devices 30 perform wireless communication with a battery ECU 20 (external device).
  • a system in which a plurality of battery monitoring devices 30 can communicate with a common battery ECU 20 (external device) can be realized with the number of wires reliably reduced.
  • the number of wires can be significantly reduced when performing communication between the plurality of battery monitoring devices 30 and the common battery ECU 20 (external device), thereby reducing the size and weight. The effect is greater.
  • each battery cell 12 is configured to be capable of being discharged individually, and the example in which the voltage between terminals is uniformed by the discharge control of each battery cell 12 is shown. The voltage between the terminals may be made uniform by charge control or discharge control of the battery cell 12.
  • one battery monitoring device 30 is assigned to one assembled battery 11, but one battery monitoring device 30 may be assigned to a plurality of assembled batteries 11. Alternatively, one assembled battery 11 may be divided into a plurality of areas, and the battery monitoring device 30 may be assigned to each area.
  • Example 1 although the board
  • the battery ECU 20 is illustrated as an example of the external device.
  • the electronic device is not limited to the battery ECU 20 as long as it is an in-vehicle electronic device provided outside the battery monitoring device 30.
  • the battery monitoring device 30 is assigned to the assembled battery 11 in which a plurality of battery cells 12 are aggregated is shown.
  • the battery voltage and battery temperature of this battery may be transmitted to the battery ECU 20 by a wireless communication method.

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Abstract

車両用のバッテリを監視し得る装置を、配線数の低減を図りつつ実現する。　バッテリ監視装置（３０）は、車両内に設けられたバッテリ（１０）の所定位置の電圧又はバッテリ（１０）の温度の少なくともいずれかを検出する検出部（５０）と、検出部（５０）による検出結果に基づき、バッテリ（１０）の電圧又は温度の少なくともいずれかを示す検出情報を無線通信方式で車両内に設けられたバッテリＥＣＵ（２０）（外部装置）に送信する無線通信部（６０）とを有する。

Description

車両用のバッテリ監視装置及び車両用のバッテリ監視システム
　本発明は、車両用のバッテリ監視装置及び車両用のバッテリ監視システムに関するものである。
　従来、複数のセルによって構成されたバッテリの各セルをバッテリ監視装置によって監視する技術が提供されている。例えば、特許文献１で開示されるバッテリ監視装置は、複数の組電池のそれぞれに対応してサテライト基板が設けられ、サテライト基板には対応する組電池の各セル電圧を監視する監視ＩＣが実装されている。そして、複数のサテライト基板が連結配線によって接続され、いずれかのサテライト基板が接続配線によってメイン基板に接続されている。
特開２０１５－７９５８５号公報
　しかし、特許文献１で開示されるバッテリ監視装置は、サテライト基板同士を連結する連結配線やサテライト基板とメイン基板とを連結する接続配線が必須となるため、配線数が多くなってしまい、重量やサイズの増加を招くという問題がある。また、配線数が多くなると、配索設計の複雑化を招くという問題もある。
　本発明は、上述した事情に基づいてなされたものであり、配線数の低減を図りうる車両用のバッテリ監視装置又は車両用のバッテリ監視システムを提供することを目的とするものである。
　本発明の一例であるバッテリ監視装置は、
　車両内に設けられたバッテリの所定位置の電圧又は前記バッテリの温度の少なくともいずれかを検出する検出部と、
　前記検出部による検出結果に基づき、前記バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す検出情報を無線通信方式で車両内に設けられた外部装置に送信する無線通信部と、
を有する。
　上記バッテリ監視装置は、検出部の検出結果に基づく検出情報（バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す情報）を通信によって外部装置に伝送することができる。そして、このような検出情報の伝送を、無線通信によって実現することができるため、配線数を効果的に減らすことができる。
図１は、実施例１のバッテリ監視システムを備えた車載用の電源システムを概略的に例示するブロック図である。 図２は、実施例１のバッテリ監視システム及びバッテリを具体化したブロック図である。 図３（Ａ）は、実施例１のバッテリ監視装置がバッテリに取り付けられた構成を部分的且つ簡略的に示す平面図であり、図３（Ｂ）は、その正面図である。 図４は、バッテリＥＣＵで実行される制御の流れを例示するフローチャートである。 図５は、バッテリ監視装置で実行される制御の流れを例示するフローチャートである。
　ここで、発明の望ましい例を示す。
　本発明のバッテリ監視装置は、バッテリに対して直接又は他部材を介して間接的に組み付けられる基板部を有していてもよい。そして、少なくとも無線通信部が基板部に実装されていてもよい。
　上記構成によれば、バッテリの近くに基板部を配置することができるため、より一層の小型化が図られる。このようにバッテリの近くに基板部を配置しても、外部への情報の伝送を無線によって行うことができるため配索設計の複雑化を招きにくい。
　本発明のバッテリ監視装置は、外部から与えられた指令に対応する制御を行う制御部を有していてもよい。無線通信部は、外部装置から無線送信された指令を受信し、制御部は、無線通信部で受信した指令に対応する制御を行うように機能してもよい。
　上記構成によれば、外部装置からの指令に応じた制御を行い得るバッテリ監視装置を、配線数を抑えた形で実現できる。
　制御部は、無線通信部が所定の通知指令を外部装置から受信した場合に、バッテリの電圧及び温度の少なくともいずれかを示す検出情報を外部装置に向けて無線通信方式で送信する動作を前記無線通信部に行わせる構成であってもよい。
　上記構成によれば、自身が検出した情報（バッテリの電圧及び温度の少なくともいずれかを示す検出情報）を外部装置からの指令に応じて当該外部装置に送信し得るバッテリ監視装置を、配線数を抑えた形で実現できる。
　検出部は、複数の電池セルが接続されてなるバッテリにおける各々の電池セルの端子間電圧を特定する電圧情報を検出するように機能してもよい。制御部は、無線通信部が所定のセルバランス指令を外部装置から受信した場合に、検出部による検出結果に基づいて各々の電池セルの端子間電圧を均一化させるように複数の電池セルの充電又は放電を制御するように機能してもよい。
　上記構成によれば、複数の電池セルの端子間電圧を均一化させるセルバランス制御を外部装置からの指令に応じて行い得るバッテリ監視装置を、配線数を抑えた形で実現できる。
　無線通信部は、バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す検出情報を、当該検出情報に基づいてバッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかが異常であるか否かを判定する判定部を備えた外部装置に送信する機能を有していてもよい。
　上記構成によれば、検出部の検出結果に基づく検出情報（バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す情報）を特定の外部装置（検出情報に基づいてバッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかが異常であるか否かを判定する判定部を備えた外部装置）に送信し得るバッテリ監視装置を、配線数を抑えた形で実現できる。
　上述したバッテリ監視装置と、当該バッテリ監視装置の無線通信部から送信された情報を受信する外部装置とを含んだ形で車両用のバッテリ監視システムを構築してもよい。
　上記構成によれば、バッテリ監視装置での検出結果に基づく検出情報（バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す情報）を通信によって外部装置に伝送し得るシステムを、配線数を確実に低減した形で実現できる。
　上述した車両用のバッテリ監視システムは、複数のバッテリ監視装置が外部装置と無線通信を行う構成であってもよい。
　上記構成によれば、複数のバッテリ監視装置が共通の外部装置と通信を行い得るシステムを、配線数を確実に低減した形で実現できる。特に、複数のバッテリ監視装置が分散して配置される場合において、それぞれのバッテリ監視装置と外部装置との間で通信を行い得るように配線を設ける場合、配線がより多く必要になるため、サイズや重量の増大が避けられない。これに対し、上記構成によれば、複数のバッテリ監視装置と共通の外部装置との間で通信を行うにあたり、配線数を格段に減らすことができるため、サイズや重量の低減効果がより大きくなる。
　＜実施例１＞
　以下、本発明をより具体化した実施例１について説明する。
　まず、本発明の適用例である車載用の電源システム１００の概要を説明する。
　図１には、車載用の電源システム１００を簡略的に示している。図１で示す車載用の電源システム１００は、バッテリ１０と、バッテリ１０を監視するバッテリ監視システム１と、バッテリ監視システム１と通信可能に設けられたパワーマネージメントＥＣＵ１２０（Electric Control Unit）とを備える。
　バッテリ１０は、例えば複数の電池セル１２からなるリチウムイオンバッテリであり、例えば、ハイブリッド自動車又は電気自動車（ＥＶ（Electric Vehicle））などの車両における電動駆動装置（モータ等）を駆動するための電力を出力する電源として用いられる。このバッテリ１０は、車両に搭載された図示しない発電装置により充電が行われる。
　バッテリ１０は、リチウムイオンバッテリとして構成された電池セル１２が複数個直列に接続された形で１つの組電池１１が構成され、所定数の組電池１１が直列に配置されて１つのスタック１０Ａが構成され、このスタック１０Ａがケース内に収容されている。そして、このように構成されたスタック１０Ａが複数個直列に接続された形で所望の出力電圧（例えば数百Ｖ）を出力し得るバッテリ１０が構成されている。
　図１のように、バッテリ監視システム１は、複数のバッテリ監視装置３０と外部装置としてのバッテリＥＣＵ２０とを備えており、複数のバッテリ監視装置３０がバッテリＥＣＵ２０（外部装置）と無線通信を行う構成となっている。
　ここで、バッテリ監視装置３０について詳述する。
　図１の例では、バッテリ１０を構成する一つの組電池１１に対して一つのバッテリ監視装置３０が割り当てられている。各々のバッテリ監視装置３０は、割り当てられた組電池１１の電圧や温度を検出する検出部５０と、外部からの指令に応じた制御などの各種制御を行う制御部４０と、外部装置としてのバッテリＥＣＵ２０と無線通信を行う無線通信部６０とを備える。
　図１、図２で示す制御部４０は、マイクロコンピュータ又はその他のハードウェア回路によって構成され、少なくとも無線通信部６０が外部からの指令を受信した場合に、その指令に応じた制御を行い得る構成であればよい。本構成では、例えば制御部４０と検出・調整回路部３６とが集積化されて監視ＩＣ３２が構成されている。
　図２の例では、制御部４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータとして構成され、例えば、バッテリＥＣＵ２０から送信された所定の温度検出指令を無線通信部６０が受信した場合に、検出部５０からの信号に基づいてバッテリ１０の温度や電圧を把握してバッテリＥＣＵ２０に対しバッテリ１０の温度及び電圧に関する情報を送信する応答処理を行う機能を有する。また、制御部４０は、バッテリＥＣＵ２０から送信された所定のセルバランス指令を無線通信部６０が受信した場合に、検出部５０による検出結果に基づいて各々の電池セル１２の端子間電圧を均一化させるように複数の電池セル１２の充電又は放電を制御するセルバランス処理を行う機能を有する。
　検出部５０は、バッテリ１０の所定位置の電圧を検出する電圧検出部として機能する検出・調整回路部３６と、バッテリ１０の温度を検出する温度検出部３８とを有する。
　検出・調整回路部３６は、複数の電池セル１２が接続されてなるバッテリ１０における各々の電池セル１２の端子間電圧を特定する電圧情報を検出する。検出・調整回路部３６は、複数の電圧信号線１４と、複数の電池セル１２にそれぞれ並列に接続された複数の放電部１６とを備える。なお、図２では、一部の電池セル１２（単位電池）を省略して示しており、省略された電池セル１２に対応する回路も省略して示している。
　図２のように、複数の電圧信号線１４は、複数の電池セル１２が直列に接続されてなる組電池１１の電池間電極部１１Ｃ又は組電池１１の端部電極部１１Ａ，１１Ｂに電気的に接続されている。電極部１１Ａは、組電池１１の一端部の電極部であり、組電池１１において、電位が最も大きくなる電極部である。電極部１１Ｂは、組電池１１の他端部の電極部であり、組電池１１において、電位が最も小さくなる電極部である。電池間の電極部１１Ｃは、直列に接続された電池セル１２（単位電池）の各電池間において一方側の正極と他方側の負極が電気的に接続された部分であり、複数の電池間電極部１１Ｃは、電極部１１Ａに近づくほど電位が大きくなる。複数の電圧信号線１４は、これら電極部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの各電位を示すアナログ信号を制御部４０に入力する信号線である。
　制御部４０は、各電圧信号線１４を介して入力されたアナログ電圧信号に基づき各電池セル１２（単位電池）の端子電圧を検出し得る。なお、制御部４０は、各電圧信号線１４を介して入力された各アナログ電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器を有する。制御部４０は、電極部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの各電位を把握することができるため、各電池セル１２の端子間電圧（各電池セル１２の電圧）も算出することができる。
　なお、図２では、各々の電圧信号線１４に設けられる電流制限抵抗などの図示は省略しているが、電流制限抵抗を設けることで、電池セル１２から制御部４０に流れ込む電流を制限することができる。また、各電圧信号線１４間には、過電圧時に電圧信号線間の電圧をクランプするためのツェナーダイオード（図示略）を各電池セル１２と並列接続（具体的には、カソードを電池セル１２の正極に接続し、アノードを負極に接続する形で当該電池セル１２と並列接続）で配置することが望ましい。
　温度検出部３８は、例えば公知の温度センサによって構成され、図１で示す組電池１１の表面部又はスタック１０Ａの表面部（例えば、組電池１１を収容するケースの外面部や内面部など）に接触した形態又は接触せずに近接した形態で配置される。温度検出部３８は、配置位置の温度（即ち、組電池１１の表面温度又は表面近傍の温度）を示す電圧値を出力し、制御部４０に入力する。
　制御部４０及び検出・調整回路部３６を備えてなる監視ＩＣ３２は、電池セル１２のそれぞれの電圧または容量を均等にするセルバランス回路として機能する。このセルバランス回路は、例えば、複数設けられた電池セル１２の電圧のばらつきをできるだけ無くして均等にする回路であり、例えば、バッテリ監視装置３０に割り当てられた組電池１１のうちで正極と負極の電位差（端子間電圧）が最小となる電池セル１２を検出し、他の電池セル１２の電圧を、検出した電池セル１２（即ち、端子間電圧が最小となる電池セル１２）の電圧に合わせるように放電動作を行うようなパッシブ型セルバランス回路を用いることが考えられる。
　無線通信部６０は公知の無線通信方式で無線通信を行う回路であればよく、無線信号の媒介及び周波数は限定されない。例えば、媒介は電波を好適に用いることができるが、赤外線等であってもよく、これら以外の電磁波であってもよい。この無線通信部６０は、バッテリＥＣＵ２０の無線通信部２４から無線信号が送信された場合にこの無線信号を受信するように動作する。また、無線通信部６０は、制御部４０の制御に応じて無線送信を行い、バッテリＥＣＵ２０の無線通信部２４に対してバッテリ１０に関する情報を送信するように動作する。例えば、バッテリＥＣＵ２０から温度検出指令があった場合、無線通信部６０は、制御部４０によって通信が制御され、検出部５０の検出結果に基づく情報（バッテリ１０の電圧及び温度を示す検出情報）を無線通信方式でバッテリＥＣＵ２０に送信する。
　このように構成されるバッテリ監視装置３０は、例えば、図３（Ａ）（Ｂ）のようにバッテリ１０に組み付けられる。図３の例では、バッテリ監視装置３０が公知のプリント基板等として構成される基板部７０を有しており、この基板部７０が組電池１１に直接固定された形態で組電池１１と一体的に構成されている。基板部７０は、リジット基板であってもよく、ＦＰＣであってもよい。例えば、公知のバスバー基板などであってもよい。また、基板部７０は、単層基板であってもよく、多層基板であってもよい。上述した監視ＩＣ３２や無線通信部６０は基板部７０に実装されており、基板部７０を介してバッテリ１０と一体化されている。なお、図３では、基板部７０に形成される配線パターンや他の電子部品については省略して示している。
　図３の例では、基板部７０が組電池１１を構成する電池セル１２の端子部１２Ａ，１２Ｂ（正極又は負極を構成する突起部）に固定されており、これら端子部１２Ａ，１２Ｂに電気的に接続される上述の電圧信号線１４が、基板部７０において配線パターンとして形成されている。端子部１２Ａは、電池セル１２の正極を構成する突起部であり、端子部１２Ｂは電池セルの負極を構成する突起部である。なお、図３で示す構造はあくまで取付構造の一例であり、この例に限定されない。例えば、基板部７０は、バッテリ１０に直接固定されていなくてもよく、他部材を介して間接的に組み付けられていてもよい。
　図１、図２で示す温度検出部３８を構成する温度センサは、基板部７０においてバッテリ１０に接触する位置又はバッテリ１０に近接する位置に実装されていてもよく、基板部７０に実装されずにバッテリ１０に対し直接又は他部材を介して間接的に固定されていてもよい。温度検出部３８が基板部７０に実装されていない場合、温度検出部３８と基板部７０とが配線部などを介して電気的に接続されていればよい。
　次に、バッテリＥＣＵ２０について説明する。
　図１で示すバッテリＥＣＵ２０は、外部装置の一例に相当し、バッテリ監視装置３０の無線通信部６０から送信された情報を受信し得る構成をなすとともに、様々な制御を行い得る電子制御装置として構成されている。また、バッテリＥＣＵ２０は、図１で示す外部のＥＣＵ（図１では、パワーマネージメントＥＣＵ１２０）と通信可能とされている。
　バッテリＥＣＵ２０は、無線通信を行う無線通信部２４と、電圧異常判定などの各種判定を行う判定部２２とを有する。具体的には、図２のように、バッテリＥＣＵ２０は、無線通信部６０及び公知のマイクロコンピュータ２１（マイコン２１とも称する）を備え、マイクロコンピュータ２１が判定部２２として機能する。マイクロコンピュータ２１は、例えば、ＣＰＵ、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、ＡＤ変換器などを備え、様々な制御を行い得る。
　このように構成されたバッテリＥＣＵ２０は、それぞれのバッテリ監視装置３０と無線通信可能に構成され、各バッテリ監視装置３０の無線通信部６０が送信した検出情報（バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す検出情報）を受信し得る。また、バッテリＥＣＵ２０は、各バッテリ監視装置３０に対して様々な指令を無線通信によって与え得る。
　このように構成されたバッテリ監視システム１は、例えば、バッテリ１０と共に、金属製のケースに収容した形で車両内の所定位置に配置することができる。複数のバッテリ監視装置３０とバッテリＥＣＵ２０が同一の金属ケースに収容されていると、外部からのノイズを金属ケースによって抑えることができ、ケース内において良好に無線通信を行い得る。また、このようにバッテリ１０及びバッテリ監視システム１を収容したケースは、車両内において、走行用の動力源となるモータやオルタネータなどのノイズ発生源から離して配置することが望ましく、例えば、車両内に設けられた座席の下位置などに好適に配置することができる。また、走行用の動力源となるモータやオルタネータなどが車両の前端寄りに配置される場合には、バッテリ監視システム１を車両の後端寄りに設けると良い。逆に、走行用の動力源となるモータやオルタネータなどが車両の後端寄りに配置される場合には、バッテリ監視システム１を車両の前端寄りに設けると良い。但し、これらの例はあくまで好適例であり、車両内において様々な位置に配置することができる。
　図１のように、バッテリＥＣＵ２０は、外部に設けられたパワーマネージメントＥＣＵ１２０と無線通信又は有線通信を行い得るが、パワーマネージメントＥＣＵ１２０は、上述した金属製のケースの外部に配置されていてもよく、内部に配置されていてもよい。例えば、ケース内に収容されたバッテリＥＣＵ２０とケース外に配置されたパワーマネージメントＥＣＵ１２０とがＣＡＮ通信線などの通信線を介して通信可能に接続され、相互に情報の送受信を行い得る構成となっていてもよい。
　次に、バッテリ監視システム１の動作について説明する。
　バッテリ監視システム１では、バッテリＥＣＵ２０が図４のような流れで制御を行う。図４の制御は、例えばバッテリＥＣＵ２０のマイクロコンピュータ２１によって実行され、マイクロコンピュータ２１は、イグニッションスイッチがオン状態となっている間、図４の制御を短い時間間隔で継続的に繰り返す。
　バッテリＥＣＵ２０は、図４の制御を開始した後、パワーマネージメントＥＣＵ１２０から通知要求があったか否かを判定する。パワーマネージメントＥＣＵ１２０は、所定のタイミングでバッテリＥＣＵ２０に対して所定の通知要求（バッテリ１０の状態を通知する要求）を示す情報を送信するようになっており、バッテリＥＣＵ２０は、ステップＳ１においてパワーマネージメントＥＣＵ１２０から通知要求があったか否かを判定する。なお、パワーマネージメントＥＣＵ１２０からバッテリＥＣＵ２０に対して通知要求を送信するタイミングは、例えば、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わった直後などであってもよく、それ以外の、予め定められた診断タイミングであってもよい。
　バッテリＥＣＵ２０は、ステップＳ１においてパワーマネージメントＥＣＵ１２０から通知要求があったと判定した場合、ステップＳ２において、無線通信可能な全てのバッテリ監視装置３０に対して所定の通知指令を送信する。この通知指令は、各バッテリ監視装置３０に対して予め定められた項目の情報を送信することを指示する指令である。
　各バッテリ監視装置３０は、図５のような流れで制御を行うようになっている。図５の制御は、例えば各バッテリ監視装置３０の制御部４０によって実行され、各制御部４０は、イグニッションスイッチがオン状態となっている間、図４の制御を短い時間間隔で継続的に繰り返す。
　制御部４０は、図５の制御を開始した後、ステップＳ２１においてバッテリＥＣＵ２０から上述の通知指令があったか否かを判定する。制御部４０は、ステップＳ２１において、バッテリＥＣＵ２０から通知指令があったと判定した場合（ステップＳ２１でＹｅｓの場合）、ステップＳ２４において電圧や温度を検出する。具体的には、制御部４０は、図２で示す各電圧信号線１４を介して入力されるアナログ電圧値に基づいて、バッテリ監視装置３０が割り当てられた組電池１１の各電池セル１２の端子間電圧をそれぞれ算出する。更に、温度検出部３８から入力される検出値に基づいて、バッテリ１０の温度（具体的には割り当てられた組電池１１の温度）を把握する。
　制御部４０は、ステップＳ２４において各電池セル１２の端子間電圧及び組電池１１の温度を検出した後、ステップＳ２５において、それらの情報をバッテリＥＣＵ２０に対して無線送信する。
　なお、上述した説明では、ステップＳ２４において組電池１１を構成する各電池セル１２の端子間電圧や組電池１１の温度を検出する例を説明したが、組電池１１の全体の電圧、内部抵抗、容量、劣化度、或いは各電池セル１２の内部抵抗、容量、劣化度などを算出し、これらの情報をステップＳ２５にてバッテリＥＣＵ２０に送信してもよい。
　図４のように、バッテリＥＣＵ２０は、ステップＳ２で通知指令を送信した後、この通知指令に対する応答（バッテリ監視装置３０がステップＳ２５の処理を行うことで送信される電圧や温度の情報）を受信する。具体的には、複数のバッテリ監視装置３０のそれぞれが図５のステップＳ２５で送信する温度情報及び電圧情報をステップＳ３で受信する。
　バッテリＥＣＵ２０は、ステップＳ３にて各バッテリ監視装置３０から情報を受信した後、ステップＳ３で受信した各情報に基づいてバッテリ１０の状態を判定する。具体的には、判定部２２（即ち、マイクロコンピュータ２１）が、複数のバッテリ監視装置３０からの情報に基づいてバッテリ１０全体の電圧（バッテリ電圧）を算出する。例えば、各バッテリ監視装置３０が割り当てられた各組電池１１の全体電圧を積算することで、バッテリ１０全体の電圧を算出することができる。或いは、全ての電池セル１２の端子間電圧を積算することでバッテリ１０全体の電圧を算出することができる。そして、判定部２２は、このように算出されたバッテリ１０全体の電圧（バッテリ電圧）が所定の第１閾値を超える過充電状態であるか否か、及びバッテリ電圧が第１閾値よりも低い所定の第２閾値未満である過放電状態であるか否かを判定する。更に、各バッテリ監視装置３０から得られた温度情報に基づき、いずれかの組電池１１の温度が所定の温度閾値を超える過昇温状態であるか否かを判定する。このように、判定部２２は、無線通信部２４が受信した検出情報に基づいてバッテリ１０の電圧及び温度が異常であるか否かを判定する。
　ステップＳ４の後には、各々の組電池１１において、複数の電池セル１２の端子間電圧のばらつきが一定値以内に収まっているか否かを判定する（ステップＳ５）。例えば、各バッテリ監視装置３０から受信した情報に基づき、いずれかの組電池１１において、端子間電圧が最も大きい電池セル１２の端子間電圧と、端子間電圧が最も小さい電池セル１２の端子間電圧との差が所定値を超えるか否かを判定し、いずれかの組電池１１で差が所定値を超える場合（ステップＳ５でＹｅｓの場合）、ステップＳ６において、その組電池１１が割り当てられたバッテリ監視装置３０に対してセルバランス指令を送信する。
　セルバランス指令とは、バッテリ監視装置３０にセルバランス処理を実行させるための指令であり、例えば、予め定められた情報で特定されるコマンドである。
　図５のように、バッテリ監視装置３０は、短い時間間隔で繰り返される図５の処理におけるステップＳ２２においてセルバランス指令があったか否かを判定しており、バッテリＥＣＵ２０から上述した通知指令ではなくセルバランス指令があった場合（ステップＳ２１でＮｏ，ステップＳ２２でＹｅｓの場合）、ステップＳ２３でセルバランス処理を行う。具体的には、セルバランス指令が与えられたバッテリ監視装置３０は、自己に割り当てられた組電池１１を構成する複数の電池セル１２のうち最も出力電圧が低い電池セル１２の出力電圧に合わせるように、残りの電池セル１２を放電させる動作を検出・調整回路部３６に行わせる。検出・調整回路部３６には、各電池セル１２の放電を行うための放電部１６がそれぞれ接続され、制御部４０はこの放電部１６の動作を制御することで、割り当てられた組電池１１の全ての電池セル１２の端子間電圧を同程度にするように均一化する。
　なお、バッテリ監視装置３０は、図５のステップＳ２３でセルバランス処理を行った場合、上述したステップＳ２４の処理を再び行い、割り当てられた組電池１１におけるセルバランス処理後の各電池セル１２の端子間電圧及び組電池１１の温度を検出する。そして、ステップＳ２５の処理を行い、ステップＳ２４で検出したこれらの情報をバッテリＥＣＵ２０に送信する。
　バッテリＥＣＵ２０は、図４のステップＳ６にてセルバランス指令を送信した場合、このセルバランス指令を与えたバッテリ監視装置３０から送信される情報をステップＳ３で受信し、この情報に基づいてステップＳ４以降の処理を行う。なお、この場合、セルバランス指令を与えていないバッテリ監視装置３０が割り当てられた組電池１１の情報（各電池セル１２の端子間電圧や組電池１１の温度の情報）は、既に取得した情報を用いればよい。
　バッテリＥＣＵ２０は、図４のステップＳ５の判定を行ったとき、全ての組電池１１において、複数の電池セル１２の端子間電圧のばらつきが一定値以内に収まっていると判定した場合、ステップＳ７において外部ＥＣＵ（パワーマネージメントＥＣＵ１２０）にバッテリ状態を送信する。具体的には、直近のステップＳ４での判定結果に基づき、バッテリ電圧が所定の第１閾値を超える過充電状態であるか否かを示す情報、バッテリ電圧が第２閾値未満である過放電状態であるか否かを示す情報、いずれかの組電池１１の温度が所定の温度閾値を超える過昇温状態であるか否かの情報などをパワーマネージメントＥＣＵ１２０に送信する。なお、これ以外にも、例えば、バッテリ１０のＳＯＣ、ＳＯＨ、内部抵抗など、様々な情報を送信してもよい。
　以上のように、本構成では、無線通信部６０がバッテリＥＣＵ２０（外部装置）から無線送信された指令を受信するように機能する。そして、制御部４０は、外部から与えられた指令に対応する制御を行うように機能し、無線通信部６０が所定の通知指令をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）から受信した場合に、バッテリ１０の電圧及び温度を示す検出情報をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）に向けて無線通信方式で送信する動作を無線通信部６０に行わせるように機能する。
　また、検出部５０は、複数の電池セル１２が接続されてなるバッテリ１０における各々の電池セル１２の端子間電圧を特定する電圧情報（具体的には、電極部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの各電位）を検出するように機能する。制御部４０は、無線通信部６０が所定のセルバランス指令をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）から受信した場合に、検出部５０による検出結果に基づいて各々の電池セル１２の端子間電圧を均一化させるように複数の電池セル１２の充電又は放電を制御するように機能する。
　以下、本構成の効果を例示する。
　バッテリ監視装置３０は、検出部５０の検出結果に基づく検出情報（バッテリ１０の電圧及び温度を示す情報）を通信によってバッテリＥＣＵ２０（外部装置）に伝送することができる。そして、このような検出情報の伝送を、無線通信によって実現することができるため、配線数を効果的に減らすことができる。
　バッテリ監視装置３０は、バッテリ１０に対して直接又は他部材を介して間接的に組み付けられる基板部７０を有する。そして、少なくとも無線通信部６０が基板部７０に実装されている。この構成によれば、バッテリ１０の近くに基板部７０を配置することができるため、より一層の小型化が図られる。このようにバッテリ１０の近くに基板部７０を配置しても、外部への情報の伝送を無線によって行うことができるため配索設計の複雑化を招きにくい。
　バッテリ監視装置３０は、外部から与えられた指令に対応する制御を行う制御部４０を有する。無線通信部６０は、バッテリＥＣＵ２０（外部装置）から無線送信された指令を受信し、制御部４０は、無線通信部６０で受信した指令に対応する制御を行うように機能する。この構成によれば、バッテリＥＣＵ２０（外部装置）からの指令に応じた制御を行い得るバッテリ監視装置３０を、配線数を抑えた形で実現できる。
　制御部４０は、無線通信部６０が所定の通知指令をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）から受信した場合に、バッテリ１０の電圧及び温度の少なくともいずれかを示す検出情報をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）に向けて無線通信方式で送信する動作を前記無線通信部に行わせるように機能する。この構成によれば、自身が検出した情報（バッテリ１０の電圧及び温度の少なくともいずれかを示す検出情報）をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）からの指令に応じて当該バッテリＥＣＵ２０（外部装置）に送信し得るバッテリ監視装置３０を、配線数を抑えた形で実現できる。
　検出部５０は、複数の電池セル１２が接続されてなるバッテリ１０における各々の電池セル１２の端子間電圧を特定する電圧情報を検出するように機能する。制御部４０は、無線通信部６０が所定のセルバランス指令をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）から受信した場合に、検出部５０による検出結果に基づいて各々の電池セル１２の端子間電圧を均一化させるように複数の電池セル１２の充電又は放電を制御するように機能する。この構成によれば、複数の電池セル１２の端子間電圧を均一化させるセルバランス制御をバッテリＥＣＵ２０（外部装置）からの指令に応じて行い得るバッテリ監視装置３０を、配線数を抑えた形で実現できる。
　無線通信部６０は、バッテリ１０の電圧及び温度を示す検出情報を、判定部２２（当該検出情報に基づいてバッテリ１０の電圧又は温度の少なくともいずれかが異常であるか否かを判定する部分）を備えたバッテリＥＣＵ２０（外部装置）に送信する機能を有する。この構成によれば、検出部５０の検出結果に基づく情報（バッテリ１０の電圧及び温度を示す情報）を特定のバッテリＥＣＵ２０（外部装置）に送信し得るバッテリ監視装置３０を、配線数を抑えた形で実現できる。
　図１等で示すバッテリ監視システム１は、複数のバッテリ監視装置３０がバッテリＥＣＵ２０（外部装置）と無線通信を行う構成である。この構成によれば、複数のバッテリ監視装置３０が共通のバッテリＥＣＵ２０（外部装置）と通信を行い得るシステムを、配線数を確実に低減した形で実現できる。特に、複数のバッテリ監視装置３０が分散して配置される場合において、それぞれのバッテリ監視装置３０とバッテリＥＣＵ２０（外部装置）との間で通信を行い得るように配線を設ける場合、配線がより多く必要になるため、サイズや重量の増大が避けられない。これに対し、上記構成によれば、複数のバッテリ監視装置３０と共通のバッテリＥＣＵ２０（外部装置）との間で通信を行うにあたり、配線数を格段に減らすことができるため、サイズや重量の低減効果がより大きくなる。
　＜他の実施例＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上述した実施例や後述する実施例は矛盾しない範囲で組み合わせることが可能である。
　実施例１では、セルバランス処理の一例を示したが、他の公知の方式でセルバランス処理を行ってもよい。例えば、実施例１では、各電池セル１２を個別に放電し得る構成とし、各電池セル１２の放電制御によって端子間電圧を均一化する例を示したが、各電池セル１２を放電及び充電し得る構成とし、電池セル１２の充電制御又は放電制御によって端子間電圧を均一化してもよい。
　実施例１では、一つの組電池１１に対して一つのバッテリ監視装置３０が割り当てられていたが、複数の組電池１１に対して一つのバッテリ監視装置３０が割り当てられてもよい。或いは、１つの組電池１１が複数の領域に分割され、それぞれの領域に対してバッテリ監視装置３０が割り当てられてもよい。
　実施例１では、バッテリ１０に対して直接的に基板部７０が固定された例を示したが、基板部７０は、他部材を介して間接的にバッテリ１０に固定されていてもよい。
　実施例１では、外部装置の一例としてバッテリＥＣＵ２０を例示したが、バッテリ監視装置３０の外部に設けられた車載用の電子装置であればバッテリＥＣＵ２０に限定されない。
　実施例１では、複数の電池セル１２が集合してなる組電池１１に対してバッテリ監視装置３０が割り当てられた例を示したが、単一の電池（バッテリ単体）に対してバッテリ監視装置３０が組み付けられ、このバッテリのバッテリ電圧やバッテリ温度を無線通信方式でバッテリＥＣＵ２０に送信するような構成であってもよい。
　１…バッテリ監視システム
　１０…バッテリ
　１２…電池セル
　２０…バッテリＥＣＵ（外部装置）
　２２…判定部
　３０…バッテリ監視装置
　４０…制御部
　５０…検出部
　６０…無線通信部
　７０…基板部

Claims (8)

  1. 　車両内に設けられたバッテリの所定位置の電圧又は前記バッテリの温度の少なくともいずれかを検出する検出部と、
    　前記検出部による検出結果に基づき、前記バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す検出情報を無線通信方式で車両内に設けられた外部装置に送信する無線通信部と、
    を有する車両用のバッテリ監視装置。
  2. 　前記バッテリに対して直接又は他部材を介して間接的に組み付けられる基板部を有し、
    　少なくとも前記無線通信部が前記基板部に実装されている請求項１に記載の車両用のバッテリ監視装置。
  3. 　外部から与えられた指令に対応する制御を行う制御部を有し、
    　前記無線通信部は、前記外部装置から無線送信された指令を受信し、
    　前記制御部は、前記無線通信部で受信した指令に対応する制御を行う請求項１又は請求項２に記載の車両用のバッテリ監視装置。
  4. 　前記制御部は、前記無線通信部が所定の通知指令を前記外部装置から受信した場合に、前記バッテリの電圧及び温度の少なくともいずれかを示す前記検出情報を前記外部装置に向けて無線通信方式で送信する動作を前記無線通信部に行わせる請求項３に記載の車両用のバッテリ監視装置。
  5. 　前記検出部は、複数の電池セルが接続されてなる前記バッテリにおける各々の前記電池セルの端子間電圧を特定する電圧情報を検出し、
    　前記制御部は、前記無線通信部が所定のセルバランス指令を前記外部装置から受信した場合に、前記検出部による検出結果に基づいて各々の前記電池セルの端子間電圧を均一化させるように複数の前記電池セルの充電又は放電を制御する請求項３又は請求項４に記載の車両用のバッテリ監視装置。
  6. 　前記無線通信部は、前記バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかを示す前記検出情報を、当該検出情報に基づいて前記バッテリの電圧又は温度の少なくともいずれかが異常であるか否かを判定する判定部を備えた前記外部装置に送信する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車両用のバッテリ監視装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のバッテリ監視装置と、当該バッテリ監視装置の前記無線通信部から送信された情報を受信する前記外部装置とを含む車両用のバッテリ監視システム。
  8. 　複数の前記バッテリ監視装置が前記外部装置と無線通信を行う請求項７に記載の車両用のバッテリ監視システム。
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