WO2023167331A1 - 電池監視システム - Google Patents

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WO2023167331A1
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battery pack
communication
pack unit
output command
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Inventor
真人 山崎
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ラピステクノロジー株式会社
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42—Loop networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/02—Capturing of monitoring data
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to a battery monitoring system.
  • communication circuitry communicates cell state data in one direction of a bi-directional data path, through a first connection node, to circuitry on the first side. It also communicates along the other direction of the bidirectional data path, via the second connecting node, to the circuitry on the second side in response to an indication that the bidirectional data path is incomplete.
  • the prior art discloses an example of a battery management system in which a plurality of communication circuits mounted on battery cells are daisy-chained for bidirectional communication and managed by a battery manager. Normally, the battery manager communicates in one direction, and if an abnormality such as disconnection occurs between any of the cells, it communicates in the opposite direction, making it possible to manage the battery cells even when an abnormality occurs.
  • the disclosed technology aims to provide a battery monitoring system that enables continuous operation without stopping due to detection even when an abnormality occurs between connection ports.
  • a battery monitoring system of the present disclosure includes a cell monitor circuit for monitoring a plurality of cells, a communication circuit for transmitting monitored monitor data to the outside, a first connection port for transmitting communication data including the monitor data, and a first a battery pack unit having two connection ports; a battery pack unit group in which a plurality of said battery pack units are connected in series; and a communication interface circuit arranged to transmit the monitor data between the battery pack unit group and the battery management circuit, wherein the battery pack unit group a first connection port of the battery pack unit is connected to a second connection port of the adjacent battery pack unit, and the second connection port of the battery pack unit is By connecting to the first connection port of another adjacent battery pack unit, the battery pack units form the battery pack unit group in which the battery pack units are daisy-chained in series, and the battery pack unit group is the first battery pack unit in the group.
  • connection port and a group of second connection ports the first connection port of the group being connected to a fourth connection port of the communication interface circuit, the second connection port of the group being connected to the communication interface circuit;
  • a third connection port of an interface circuit is connected to the third connection port of the communication interface circuit when the communication interface circuit receives an output instruction of the monitor data of each cell according to an instruction from the battery management circuit. simultaneously transmitting the output command from the port and the fourth connection port to both the first connection port of the group and the second connection port of the group of the battery pack unit group; is transmitted to all of the plurality of battery pack units, and the communication data output from each of the plurality of battery pack units is output from both of the connection ports.
  • the battery monitoring system of the present disclosure has the effect of enabling continuous operation without stopping due to detection even when an abnormality occurs between connection ports.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of bus arbitration between connection ports;
  • FIG. 4 is a diagram showing bus arbitration for each transmission method;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of time transition of communication when the communication interface circuit simultaneously transmits requests and an output command is received bidirectionally in any one of the battery pack units;
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of abnormality detection and detection of an abnormality location using a communication channel dialog command;
  • FIG. 11 is a timing chart when a transmission request is transmitted only to the first connection port 21A;
  • FIG. FIG. 11 is a timing chart when a transmission request is transmitted only to the first connection port 21A;
  • FIG. 11 is a timing chart when a transmission request is transmitted only to the second connection port 21B; FIG. FIG. 11 is a timing chart when a transmission request is transmitted only to the second connection port 21B; FIG. FIG. 4 is a timing chart when transmission requests are simultaneously transmitted to the first connection port 21A and the second connection port 21B; FIG. FIG. 4 is a timing chart when transmission requests are simultaneously transmitted to the first connection port 21A and the second connection port 21B; FIG. FIG. 4 is a timing chart when transmission requests are simultaneously transmitted to the first connection port 21A and the second connection port 21B; FIG. This is the case where the slave makes a Req request first, the bus right is the slave, and data is transferred from the slave to the master. Both master and slave simultaneously request Req, bus right is master, master to slave data transfer. This is the case where the master makes a Req request first, the bus right is the master, and the data is transferred from the master to the slave.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a battery monitoring system.
  • the battery monitoring system 1 includes a battery pack unit group 10 consisting of a plurality of battery pack units 20, a communication interface circuit 30, and a battery management circuit 40.
  • a plurality of battery pack units 20 of the battery pack unit group 10 are serially daisy-chained by connection ports.
  • Communication interface circuit 30 is arranged to communicate monitor data between battery pack unit group 10 and battery management circuit 40 .
  • Battery management circuit 40 is configured to control battery pack unit 20 in response to monitor data of each cell in battery pack unit 20 .
  • the battery pack unit 20 includes a cell monitor circuit 23 that monitors a plurality of cells 22, a communication circuit 24 that transmits monitored monitor data to the outside, and a connection port 21 that transmits communication data including the monitor data.
  • the connection ports have a first connection port 21A on the master side and a second connection port 21B on the slave side in the daisy chain connection. It should be noted that items commonly described for the first connection port 21A and the second connection port 21B may be simply referred to as a connection port.
  • a battery pack unit 20 and a battery pack unit 20 adjacent to the battery pack unit 20 (between the battery pack units) communicate with a bus configured by a first connection port 21A, a second connection port 21B, and a communication circuit 24. Communicate via Note that the battery pack unit 20 is an example of the communication device (first communication device, second communication device) of the present disclosure, and the communication circuit 24 is an example of the communication unit.
  • the first connection port 11A of the group connects to the third connection port 31A of the communication interface circuit 30, and the second connection port 11B of the group connects to the fourth connection port of the communication interface circuit 30. 31B.
  • the first connection port 11A of the group may be the first connection port 21A of the battery pack unit 20 at the end of the connection.
  • the second connection port 11B of the group may be the second connection port 21B of the battery pack unit 20 at the end of the connection.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of bus arbitration between connection ports.
  • FIG. 3 is a diagram showing bus arbitration for each transmission method.
  • the communication path (including the communication circuit 24) in FIG. 2 becomes an AND bus.
  • reception data is received by a reception buffer, and transmission data is transmitted by a transmission buffer.
  • the reception block stores the reception data in the reception data storage memory and counts/clears the reception counter value in the reception counter.
  • the transmission block transmits the transmission data stored in the transmission data storage memory, and counts/clears the transmission counter value with the transmission counter.
  • the reception control block manages reception status and transmission status.
  • the transmission buffer output control signal (SOut_en_n) becomes Active when the transmission status (SStatus) is Req1, Req2, or Send.
  • a transmission request signal (hereinafter simply referred to as a transmission request) is transmitted only to the first connection port 21A, and in FIG. 3B, a transmission request is transmitted only to the second connection port 21B.
  • a transmission request is simultaneously transmitted to both the first connection port 21A and the second connection port 21B, and the request of the first connection port 21A is accepted.
  • the battery monitoring system 1 of this embodiment employs the bus arbitration of (C).
  • the communication circuit 24 When the communication circuit 24 wants to start communication using the first connection port 21A, it drives two data cycles (first cycle and second cycle) to Low to request the bus right. If the second cycle is monitored and it is Low, then the transmission data is transmitted from the next cycle (third cycle) by securing the AND bus right.
  • the communication circuit 24 When the communication circuit 24 wants to start communication using the second connection port 21B, it drives one data cycle (first cycle) to Low to request the bus right. If the second cycle is monitored and it is High, the transmission data is transmitted from the next cycle (third cycle) by securing the AND bus right.
  • the communication circuit 24 releases the AND bus right and transitions to the High state for non-communication.
  • a transmission request is transmitted from the communication circuit 24 only to the first connection port 21A, and the request is accepted by setting the first connection port 21A to Low for two cycles, and the communication line (AND bus) is connected to the first connection. Data on port 21A is being received.
  • the transmission request is transmitted from the communication circuit 24 only to the second connection port 21B, and the request is accepted by setting the second connection port 21B to Low for one cycle, and the communication line (AND bus) is connected to the second connection. Data is being received on port 21B.
  • the communication circuit 24 in the bus monitors the state of the bus for a predetermined period of time when a transmission request is received, and depending on the change in the state of the bus during the predetermined period of time, any battery pack is selected. Determines whether the bus accepts requests from units.
  • the sampling timing of received data is generated (received clock recovery) from the received request signal. Since each battery pack unit 20 has different frequencies and phases generated by oscillators, sampling timing of received data is generated from edge information of received data (request signal). After detecting the falling edge of the request signal, the internal counter starts. After detecting the falling edge of the request signal, the internal counter value is held, the counter is cleared, and the count is incremented. When the second connection port 21B receives the request signal of the first connection port 21A for two cycles, the received data is latched with a value of 1/4 of the holding counter value, and the counter is 1/4 of the holding count value. Clear with a value of 2.
  • the request signal of the second connection port is for one cycle, so the received data is latched at half the holding counter value, and the counter is cleared with the holding count value.
  • the request signal of the first connection port 21A has a different length than the request signal of the second connection port 21B.
  • the request signal of the first connection port 21A has two cycles, which is longer than the one cycle of the request signal of the second connection port 21B.
  • the period of the request signal of the second connection port 21B is half as long as the period of two cycles of the request signal of the first connection port 21A. Note that the cycle length is not limited to two cycles or one cycle. Details of the bus arbitration timing charts (A) to (C) will be described later as a supplement after the main content of the present embodiment is described.
  • the communication interface circuit 30 receives an instruction from the battery management circuit 40 to output the monitor data of each cell as a request.
  • the third connection port 31A and the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30 are simultaneously connected to both the group first connection port 11A and the group second connection port 11B in the battery pack unit group.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of time transition of communication when the communication interface circuit 30 simultaneously transmits requests and one of the battery pack units 20 receives an output command from both directions.
  • the flow of STEP 1 to STEP 4 is the time transition of communication between the battery pack unit group 10 in which four battery pack units 20 are connected and the communication interface circuit 30 .
  • the four battery pack units 20 are denoted by (1) to (4) as battery pack units (N).
  • FIG. 4 arrows (A1) to (A4) indicating the flow of communication are shown.
  • (A1) and (A2) are output commands, and (A3) and (A4) are monitor data (hereinafter, communication data).
  • (A1) is an output instruction (first output instruction) for monitor data from the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30.
  • FIG. (A2) is an output command (second output command) for monitor data from the third connection port 31A of the communication interface circuit.
  • (A3) is communication data as monitor data output in response to a monitor data output command from the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30.
  • FIG. (A4) is communication data as monitor data output in response to a monitor data output command from the third connection port 31A of the communication interface circuit 30.
  • FIG. For convenience of explanation, the first connection port 11A of the group and the second connection port 11B of the group are omitted.
  • the third connection port 31A and the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30 simultaneously transmit output instructions.
  • Battery pack unit (1) receives from the fourth connection port 31B at the second connection port 21B, and battery pack unit (4) receives from the third connection port 31A at the first connection port 21A.
  • the battery pack unit (1) outputs the output command (A1) from the first connection port 21A and outputs the communication data from the second connection port 21B. That is, the output command (A1) is output from the first connection port 21A of the battery pack unit (1) to the adjacent battery pack unit (2).
  • the battery pack unit (4) outputs the output command (A2) from the second connection port 21B and outputs the communication data from the first connection port 21A. That is, the output command (A2) is output from the second connection port 21B of the battery pack unit (4) to the adjacent battery pack unit (3).
  • the battery pack unit (2) receives the output command (A2) from the battery pack unit (3) before outputting the output command (A1). In this case, the battery pack unit (2) first outputs the communication data (A3) from the second connection port 21B according to the output command of (A1) from the second connection port 21B as shown in STEP3-2. However, the output command (A2) received from the first connection port 21A after receiving (A1) is ignored without being processed. Also, the output command of (A1) from the second connection port 21B is not output from the first connection port 21A.
  • the communication data of battery pack unit ( 2 ) and battery pack unit ( 3 ) are output to communication interface circuit 30 .
  • arbitration within the battery pack unit is controlled so that the simultaneously transmitted requests are processed through both routes and propagated until the requests collide. Further, communication data is output to the communication interface circuit 30 from both the first connection port 11A of the group and the second connection port 11B of the group.
  • the output of each of the plurality of battery pack units 20 is controlled.
  • the communication data is output from the first connection port 21A, and further the communication data is output from the second connection port 21B to the first connection port of the adjacent battery pack unit 20. 21A to send an output command.
  • the communication data of the adjacent battery pack unit 20 is output from the first connection port 21A of the adjacent battery pack unit 20 and received from the second connection port 21B.
  • the communication data via the daisy chain connection is output from the first connection port 11A of the group.
  • the communication data is output from the second connection port 21B, and the second connection port of the adjacent battery pack unit 20 is output from the first connection port 21A. 21B to send an output command. Also, the communication data of the adjacent battery pack unit 20 is output from the second connection port 21B of the adjacent battery pack unit 20 and received from the first connection port 21A. As a result, the communication data via the daisy chain connection is output from the second connection port 11B of the group.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of anomaly detection and anomaly location detection using a communication channel dialog instruction.
  • Arrows (B1) and (B2) indicating the flow of communication are shown in FIG. (B1) and (B2) are channel dialog instructions.
  • (B1) is a communication channel dialog command (first communication channel dialog command) from the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30 .
  • (B2) is a communication channel dialog command (second communication channel dialog command) from the third connection port 31A of the communication interface circuit 30;
  • a communication path diagnostic command (B1) is transmitted from the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30, and the transmitted communication path diagnostic command (B1) is transmitted via each path of each battery pack unit 20 of the battery pack unit group 10. Instructions are received from the third connection port 31A. Also, the communication path diagnostic command (B2) is transmitted from the third connection port 31A of the communication interface circuit 30, and the transmitted communication (B2) is transmitted via each path of each battery pack unit 20 of the battery pack unit group 10. A path diagnostic command is received from the fourth connection port 31B. At this time, if the communication interface circuit 30 fails to receive at least one of the communication path diagnostic commands (B1) and (B2), the battery management circuit 40 detects that there is an abnormality in the communication path.
  • the monitor data output command is simultaneously transmitted from the third connection port 31A and the fourth connection port 31B of the communication interface circuit 30 .
  • Each of the received battery pack units 20 monitors from which connection port of the communication interface circuit 30 the data is received and outputs the communication data. In other words, it is information about which of the output instructions (A1) and (A2) has been processed. Then, the locations where the signals are received by different connection ports between the adjacent battery pack units 20 are detected as abnormal locations. In case 1 of FIG.
  • battery pack units (1), (2), and (3) are output instructions of (A1) from the fourth connection port 31B, and battery pack unit (4) is output from the third connection port 31A. It is an output instruction of (A2) from.
  • the route between the battery pack unit (3) and the battery pack unit (4) is detected as the location of the abnormality.
  • battery pack units (1) and (2) process the output command (A1) from the fourth connection port 31B, and battery pack units (3) and (4) process the output command from the third connection port 31A.
  • (A2) is processed.
  • the path between the battery pack unit (2) and the battery pack unit (3) is detected as the location of the abnormality.
  • the battery monitoring system 1 performs bus arbitration communication control, enabling communication using both directions in the daisy chain connection at the same time.
  • FIG. 3 Timing charts for (A) to (C) shown in FIG. 3 are shown.
  • 6A and 6B are timing charts of (A) shown in FIG. 3 when the communication circuit 24 transmits a transmission request only to the first connection port 21A.
  • 7A and 7B are timing charts of (B) shown in FIG. 3 when the communication circuit 24 transmits a transmission request only to the second connection port 21B.
  • 8A to 8C show a case where transmission requests are simultaneously transmitted to the first connection port 21A and the second connection port 21B of one bus with separate communication circuits 24, as shown in FIG. ) is a timing chart.
  • the master side is the first connection port 21A
  • the slave side is the second connection port 21B.
  • FIG. 6A and 6B showing the case of (A)
  • FIG. 6A shows the master side
  • FIG. 6B shows the slave side.
  • the bus right is the master, and data is transferred from the master to the slave.
  • the reception status on the master side is Req1, recognizing that there is no bus contention, the M-Status is changed to Ack.
  • master-side communication control includes M-CLK (master-side clock), S-MStart (master-side transmission start), M-SClr_c_val (master-side transmission clock count), M-SCounter (master-side transmission counter value), M-SClr_c_en (master side reception counter clear signal), M-SStatus (master side transmission status), and M-TXD (master side transmission data).
  • M-CLK master-side clock
  • S-MStart master-side transmission start
  • M-SClr_c_val master-side transmission clock count
  • M-SCounter master-side transmission counter value
  • M-SClr_c_en master side reception counter clear signal
  • M-SStatus master side transmission status
  • M-TXD master side transmission data
  • M-RXD-FF master-side receive data
  • M-RCounter_en master-side receive counter enable
  • M-RCdat_set_en master-side Req signal width detection signal
  • M-RCounter master-side receive counter value
  • M-RClr_c_val master side receive clock count
  • M-RClr_c_en master side reception counter clear signal
  • M-RStatus master side reception status
  • slave-side communication control includes S-CLK (slave-side clock), S-RXD-FF (slave-side receive data), S-RCounter_en (slave-side receive counter enable), S-RCdat_set_en ( slave-side Req signal width detection signal), S-RCounter (slave-side receive counter value), S-RClr_c_val (slave-side receive clock count), S-RDat_s_val (slave-side receive data capture count), S-RClr_c_en (slave side reception counter clear signal), S-RDat_s_en (slave side reception data capture enable), S-RDat (slave side reception data capture data), S-RStatus (slave side reception status), S-SStatus (slave side transmission status) to control.
  • B when a transmission request is made to the second connection port 21B in FIGS. 7A and 7B, the master and the slave are switched.
  • FIG. 7A and 7B showing the case of (B)
  • FIG. 7A shows the slave side
  • FIG. 7B shows the master side.
  • the bus right is the slave, and data is transferred from the slave to the master.
  • the reception status on the slave side is Req2, recognizing that there is no bus contention, the S-Status is changed to Ack.
  • FIG. 8A to 8C showing the case of (C), FIG. 8A is the master side and the slave side, FIG. 8B is the master side, and FIG. 8C is the slave side.
  • the bus right is the master, and data is transferred from the master to the slave.
  • the arrows R1-R6 indicate traversals of the timing chart.
  • R1 since the reception status on the slave side is not Req2, it recognizes that there is bus contention.
  • the master side and the slave side already have the same information in simultaneous communication, but since the master side cannot recognize the Req on the slave side, it continues to transmit. Since the reception status on the slave side is not Req2, it recognizes that bus contention has occurred and stops transmission.
  • the slave side receives the data from the master side, but since it already has the same information in simultaneous communication and is about to send it to the master side, the slave side will eventually receive the received data. Discard. Monitor when the bus is released. If Req on the slave side is output earlier than the Req signal originating from the master, the master side may receive the Req signal on the communication path one cycle longer.
  • FIG. 9 shows the case where the slave makes a Req request first, the bus is the slave, and the data is transferred from the slave to the master.
  • FIG. 10 shows a case where both the master and the slave make Req requests at the same time, the bus right is the master, and the master transfers data to the slave (similar to FIGS. 8A to 8C).
  • FIG. 11 shows a case where the master makes a Req request first, the bus right is the master, and the data is transferred from the master to the slave.
  • bus arbitration processing method described in this embodiment can be applied not only to battery monitoring systems but also to bus control methods having a daisy chain configuration.

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Abstract

電池監視システムは、バッテリマネージメント回路からの指示で各セルのモニタデータの出力命令を通信インタフェース回路が受け取ると、通信インタフェース回路の第３の接続ポート及び第４の接続ポートから同時に電池パックユニット群における群の第１の接続ポート及び群の第２の接続ポートの双方の接続ポートに対して出力命令を送信し、出力命令が複数の電池パックユニットの全てに伝達されるように通信制御を行い、複数の電池パックユニットの各々から出力された通信データを、双方の接続ポートから出力する。

Description

電池監視システム
　本開示は、電池監視システムに関する。
　従来、複数のセルのユニットを直列に連結したデイジーチェーン接続の通信方式を用いたセルの状態監視に関する技術がある。
　例えば、デイジーチェーン通信バス及びプロトコルに関する技術がある（特許文献１：開２０１５－０７６８９０号公報参照）。この技術では、通信回路は、双方向データ経路の一方の方向に、第１の接続ノードを介して、第１の側の回路までセル状態データを伝達する。また、双方向データ経路が不完全であるという表示に応答して、双方向データ経路の他の方向に沿って、第２の接続ノードを介して、第２の側の回路まで伝達する。
　従来技術には、バッテリセルに搭載された複数の通信回路が双方向通信可能にデイジーチェーン接続され、バッテリマネージャによって管理される電池管理システムの一例が開示されている。通常時にはバッテリマネージャはある一方向から通信を行ない、いずれかのセル間での断線等の異常が発生した場合には逆方向からの通信を行なうことにより異常発生時にもバッテリセルの管理を可能としている。
　このように異常発生時に片側の経路の通信が不能になった場合、別方向で通信をするルート変更を行っている。もっとも通信が不能になった経路の箇所を検出してから切り替える必要があるため、異常発生時には通信に遅延が生じ得る。
　開示の技術は、接続ポート間の異常が生じた場合にも検出に係る停止を生じさせることなく継続動作を可能とする電池監視システムを提供することを目的とする。
　本開示の電池監視システムは、複数のセルをモニタするセルモニタ回路とモニタしたモニタデータを外部に伝達するための通信回路と前記モニタデータを含む通信データを送信するための第１の接続ポートと第２の接続ポートを具備する電池パックユニットと、複数の前記電池パックユニットを直列に接続した電池パックユニット群と、前記電池パックユニット内の各セルの前記モニタデータに応答して前記電池パックユニットを制御するように構成されたバッテリマネージメント回路と、前記電池パックユニット群とバッテリマネージメント回路との間で前記モニタデータを伝達するように配列される通信インタフェース回路と、から構成され、前記電池パックユニット群の前記電池パックユニット間の接続は、当該電池パックユニットの第１の接続ポートは、隣接する前記電池パックユニットの第２の接続ポートと接続し、当該電池パックユニットの第２の接続ポートは、別の隣接する前記電池パックユニットの第１の接続ポートと接続することで、前記電池パックユニットが直列にデイジーチェーン接続する前記電池パックユニット群を構成し、前記電池パックユニット群は、群の第１の接続ポートと群の第２の接続ポートを有し、前記群の第１の接続ポートは前記通信インタフェース回路の第４の接続ポートに接続し、前記群の第２の
接続ポートは前記通信インタフェース回路の第３の接続ポートに接続する構成をとり、前記バッテリマネージメント回路からの指示で各セルの前記モニタデータの出力命令を前記通信インタフェース回路が受け取ると、前記通信インタフェース回路の第３の接続ポート及び第４の接続ポートから同時に前記電池パックユニット群の前記群の第１の接続ポート及び前記群の第２の接続ポートの双方の接続ポートに対して前記出力命令を送信し、前記出力命令が複数の前記電池パックユニットの全てに伝達されるように通信制御を行い、複数の前記電池パックユニットの各々から出力された前記通信データを、前記双方の接続ポートから出力する。
　本開示の電池監視システムは、接続ポート間の異常が生じた場合にも検出に係る停止を生じさせることなく継続動作を可能とする、という効果を得られる。
電池監視システムの構成を示す図である。 接続ポート間のバスアービトレーションの構成を示す図である。 送信方式ごとのバスアービトレーションを示す図である。 通信インタフェース回路がリクエストを同時送信し、あるいずれかの電池パックユニットにおいて双方向から出力命令を受信した場合の通信の時間推移の例を示す図である。 通信路ダイアログ命令を用いた異常検出及び異常個所の検出の一例を示す図である。 第１の接続ポート２１Ａのみに送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 第１の接続ポート２１Ａのみに送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 第２の接続ポート２１Ｂのみに送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 第２の接続ポート２１Ｂのみに送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 第１の接続ポート２１Ａ及び第２の接続ポート２１Ｂに同時に送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 第１の接続ポート２１Ａ及び第２の接続ポート２１Ｂに同時に送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 第１の接続ポート２１Ａ及び第２の接続ポート２１Ｂに同時に送信リクエストを送信した場合のタイミングチャートである。 スレーブが先にＲｅｑ要求し、バス権はスレーブ、スレーブからマスターにデータ転送する場合である。 マスター及びスレーブが両方同時にＲｅｑ要求、バス権はマスター、マスターからスレーブデータ転送する場合である。 マスターが先にＲｅｑ要求し、バス権はマスター、マスターからスレーブにデータ転送する場合である。
　以下、図面を参照して本開示の実施形態（以下、本実施形態）について説明する。図１は、電池監視システムの構成を示す図である。電池監視システム１は、複数の電池パックユニット２０からなる電池パックユニット群１０と、通信インタフェース回路３０とバッテリマネージメント回路４０とを備えている。電池パックユニット群１０の複数の電池パックユニット２０は接続ポートにより直列にデイジーチェーン接続されている。通信インタフェース回路３０は電池パックユニット群１０とバッテリマネージメント回路４０との
間でモニタデータを伝達するように配列される。バッテリマネージメント回路４０は電池パックユニット２０内の各セルのモニタデータに応答して電池パックユニット２０を制御するように構成されている。
　電池パックユニット２０は、複数のセル２２をモニタするセルモニタ回路２３とモニタしたモニタデータを外部に伝達するための通信回路２４とモニタデータを含む通信データを送信するための接続ポート２１を具備する。接続ポートは、デイジーチェーン接続におけるマスター側の第１の接続ポート２１Ａと、スレーブ側の第２の接続ポート２１Ｂを有する。なお、第１の接続ポート２１Ａ及び第２の接続ポート２１Ｂに共通して説明する事項に関して単に接続ポートと記載する場合がある。電池パックユニット２０と当該電池パックユニット２０に隣接する電池パックユニット２０と（電池パックユニット間）は、第１の接続ポート２１Ａと第２の接続ポート２１Ｂと通信回路２４とにより構成されたバスを介し通信を行なう。なお、電池パックユニット２０が本開示の通信装置（第１の通信装置、第２の通信装置）の一例であり、通信回路２４が通信部の一例である。
　電池パックユニット群１０は、群の第１の接続ポート１１Ａが通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａと接続し、群の第２の接続ポート１１Ｂが通信インタフェース回路３０の第４の接続ポート３１Ｂと接続している。群の第１の接続ポート１１Ａは接続の端部の電池パックユニット２０の第１の接続ポート２１Ａであってもよい。群の第２の接続ポート１１Ｂは接続の端部の電池パックユニット２０の第２の接続ポート２１Ｂであってもよい。
［接続ポート間の構成］
　次に、第１の接続ポート２１Ａと第２の接続ポート２１Ｂ間のバスアービトレーションする場合について説明する。以下では、バスアービトレーションをＡＮＤバスで構成する場合を例にする。図２は接続ポート間のバスアービトレーションの構成を示す図である。図３は送信方式ごとのバスアービトレーションを示す図である。
　図２の通信路（通信回路２４を含む）がＡＮＤバスとなる。図２に示すように接続ポート間では、データ通信に関し、受信バッファで受信データを受け付け、送信バッファで送信データを送信するように構成される。受信ブロックは、受信データ格納メモリに受信データを格納し、受信カウンターで受信カウンター値をカウント／クリアする。送信ブロックは、送信データ格納メモリに格納した送信データを送信し、送信カウンターで送信カウンター値をカウント／クリアする。受信制御ブロックは、受信ステータスと送信ステータスを管理する。なお、送信バッファ出力制御信号（ＳＯｕｔ＿ｅｎ＿ｎ）は、送信ステータス（ＳＳｔａｔｕｓ）がＲｅｑ１，Ｒｅｑ２，Ｓｅｎｄ状態の時にＡｃｔｉｖｅとなる。
［本実施形態のバスアービトレーション］
　第１の接続ポート２１Ａと第２の接続ポート２１Ｂ間をＡＮＤバスで構成する場合、非通信時は、Ｈｉｇｈで、ＡＮＤバスのバス権はＦｒｅｅとする。第１の接続ポート２１Ａ、第２の接続ポート２１Ｂ共にＡＮＤバスのバス権がＦｒｅｅの状態時に通信回路２４はリクエスト信号を出してバス権要求をする。
　図３の（Ａ）は第１の接続ポート２１Ａのみに送信リクエスト信号（以下、単に送信リクエストと表記）が送信された場合、（Ｂ）は第２の接続ポート２１Ｂのみに送信リクエストが送信された場合、（Ｃ）第１の接続ポート２１Ａ及び第２の接続ポート２１Ｂの両方に同時に送信リクエストが送信され、第１の接続ポート２１Ａのリクエストを受け付けた場合である。本実施形態の電池監視システム１では、（Ｃ）のバスアービトレーションを採用する。
　通信回路２４が第１の接続ポート２１Ａを用いて通信を開始したい場合は、データサイクルで２サイクル（第１サイクルと第２サイクル）をＬｏｗにドライブしてバス権要求する。第２サイクル目をモニタしてＬｏｗであれば、ＡＮＤバスのバス権確保で次のサイクル（第３サイクル目）から送信データを送信する。
　通信回路２４が第２の接続ポート２１Ｂを用いて通信を開始したい場合は、データサイクルで１サイクル（第１サイクル）をＬｏｗにドライブしてバス権要求する。第２サイクル目をモニタしてＨｉｇｈであれば、ＡＮＤバスのバス権確保で次のサイクル（第３サイクル目）から送信データを送信する。
　第１の接続ポート２１Ａ、第２の接続ポート２１Ｂ共に送信データを出力し終わり通信が完了した時は、通信回路２４はＡＮＤバスのバス権を解放し、非通信時のＨｉｇｈ状態に遷移する。
　（Ａ）では第１の接続ポート２１Ａにのみ通信回路２４から送信リクエストが送信されており、第１の接続ポート２１Ａを２サイクルＬｏｗとしてリクエストを受け付け、通信線（ＡＮＤバス）は第１の接続ポート２１Ａのデータを受信している。（Ｂ）では第２の接続ポート２１Ｂにのみ通信回路２４から送信リクエストが送信されており、第２の接続ポート２１Ｂを１サイクルＬｏｗとしてリクエストを受け付け、通信線（ＡＮＤバス）は第２の接続ポート２１Ｂのデータを受信している。
　（Ｃ）では第１の接続ポート２１Ａ、第２の接続ポート２１Ｂにそれぞれ別の通信回路２４から同時に送信リクエストが送信される場合、ある一方の通信回路２４からのリクエストがあった接続ポートの通信を適用し、もう一方の通信回路２４からのリクエストがあったデータ受信については破棄する。（Ｃ）の例では第１の接続ポート２１Ａがマスター側としてリクエストを受け付けているため、第２の接続ポート２１Ｂ（スレーブ側）のデータ受信を破棄し、通信線（ＡＮＤバス）は、第１の接続ポート２１Ａのデータを受け付ける。以上のように、バス制御方法において、バスにおける通信回路２４は、送信リクエストを受け付けた場合にバスの状態を所定期間監視し、該所定期間におけるバスの状態の変化に応じて、いずれの電池パックユニットからのリクエストをバスが受け付けるかを決定する。
　本実施形態のバスアービトレーションでは、受け取るリクエスト信号から受信データのサンプリングタイミングを生成（受信クロック再生）する。各電池パックユニット２０が発振器で生成する周波数も位相も異なるため、受信するデータ（リクエスト信号）のエッジ情報から受信するデータのサンプリングタイミングを生成する。リクエスト信号の立下り検出後、内部カウンターが起動する。リクエスト信号の立下り検出後、内部カウンター値を保持して、カウンタークリアしてカウントアップする。第２の接続ポート２１Ｂが受信する場合は、第１の接続ポート２１Ａのリクエスト信号は２サイクル分なので、保持カウンター値の１／４の値で受信データをラッチ、カウンターは保持カウント値の１／２の値でクリアする。第１の接続ポートが受信する場合は、第２の接続ポートのリクエスト信号は１サイクル分なので、保持カウンター値の１／２の値で受信データをラッチ、カウンターは保持カウント値でクリアする。このように、第１の接続ポート２１Ａのリクエスト信号は第２の接続ポート２１Ｂのリクエスト信号とは異なる長さの信号である。第１の接続ポート２１Ａのリクエスト信号は２サイクルであり、第２の接続ポート２１Ｂのリクエスト信号の１サイクルよりも長い信号である。第１の接続ポート２１Ａのリクエスト信号の２サイクルの期間に対して、第２の接続ポート２１Ｂのリクエスト信号の期間は半分の長さである。なお、サイクルの長さは２サイクル、１サイクルに限定されるものではない。また（Ａ）～（Ｃ）のバスアービトレーションのタイミングチャートの詳細は本実施形
態の主たる内容を説明した後、補足として後述する。
［通信処理の流れ］
　電池監視システム１において、送信リクエスト（以下では出力命令）を同時送信した場合の通信処理の流れを説明する。通信インタフェース回路３０は、バッテリマネージメント回路４０からの指示で各セルのモニタデータの出力命令をリクエストとして受け取る。電池監視システム１では、通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａ及び第４の接続ポート３１Ｂから同時に電池パックユニット群における群の第１の接続ポート１１Ａ及び群の第２の接続ポート１１Ｂの双方の接続ポートに対して出力命令を送信する。電池監視システム１では、出力命令が複数の電池パックユニット２０の全てに伝達されるように通信制御を行い、複数の電池パックユニット２０の各々から出力された通信データを、双方の接続ポートから出力する。
　図４は、通信インタフェース回路３０がリクエストを同時送信し、あるいずれかの電池パックユニット２０において双方向から出力命令を受信した場合の通信の時間推移の例を示す図である。図４では、電池パックユニット２０を４つ接続した電池パックユニット群１０と通信インタフェース回路３０との通信の時間推移としてＳＴＥＰ１～ＳＴＥＰ４の流れとなる。説明の便宜のため４つの電池パックユニット２０は電池パックユニット（Ｎ）として（１）～（４）の符号を付す。
　図４では、通信の流れの示す矢印（Ａ１）～（Ａ４）が示される。（Ａ１）、（Ａ２）は出力命令、（Ａ３）、（Ａ４）はモニタデータ（以下、通信データ）である。（Ａ１）は、通信インタフェース回路３０の第４の接続ポート３１Ｂからのモニタデータの出力命令（第１の出力命令）である。（Ａ２）は、通信インタフェース回路の第３の接続ポート３１Ａからのモニタデータの出力命令（第２の出力命令）である。（Ａ３）は、通信インタフェース回路３０の第４の接続ポート３１Ｂからのモニタデータの出力命令を受けて出力されるモニタデータとしての通信データである。（Ａ４）は通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａからのモニタデータの出力命令を受けて出力されるモニタデータとしての通信データである。なお、説明の便宜のため群の第１の接続ポート１１Ａ、群の第２の接続ポート１１Ｂは省略する。
　ＳＴＥＰ１では、通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａ、第４の接続ポート３１Ｂが同時に出力命令を送信する。第４の接続ポート３１Ｂから電池パックユニット（１）が第２の接続ポート２１Ｂで受信、第３の接続ポート３１Ａから電池パックユニット（４）が第１の接続ポート２１Ａで受信する。ＳＴＥＰ２では、電池パックユニット（１）が、（Ａ１）の出力命令を第１の接続ポート２１Ａから出力し、通信データを第２の接続ポート２１Ｂから出力する。つまり電池パックユニット（１）の第１の接続ポート２１Ａからは隣接する電池パックユニット（２）に（Ａ１）の出力命令が出力される。電池パックユニット（４）が（Ａ２）の出力命令を第２の接続ポート２１Ｂから出力し、通信データを第１の接続ポート２１Ａから出力する。つまり電池パックユニット（４）の第２の接続ポート２１Ｂからは隣接する電池パックユニット（３）に（Ａ２）の出力命令が出力される。
　ＳＴＥＰ３－１及びＳＴＥＰ３－２では、ある電池パックユニットに複数の出力命令が送信された際の電池パックユニット内でのアービトレーション処理が行われる。本アービトレーション処理は、前述のバスアービトレーション処理とは異なる。ＳＴＥＰ３－１では、電池パックユニット（２）が（Ａ１）の出力命令を出力する前に電池パックユニット（３）から（Ａ２）の出力命令を受信する。この場合、電池パックユニット（２）では、ＳＴＥＰ３－２に示すように先に第２の接続ポート２１Ｂからの（Ａ１）の出力命令により（Ａ３）の通信データを第２の接続ポート２１Ｂから出力し、（Ａ１）を受けた後の第
１の接続ポート２１Ａから受けた（Ａ２）の出力命令は処理せずに無視する。また、第２の接続ポート２１Ｂからの（Ａ１）の出力命令を第１の接続ポート２１Ａからは出力しない。ＳＴＥＰ４では、電池パックユニット（２）及び電池パックユニット（３）の通信データが通信インタフェース回路３０に出力される。本実施形態ではこのように同時送信したリクエストを双方の経路で処理していき、リクエストが衝突するまで伝搬させるように電池パックユニット内でのアービトレーションを制御する。また、群の第１の接続ポート１１Ａ、及び群の第２の接続ポート１１Ｂの双方の接続ポートから通信データが通信インタフェース回路３０に出力される。
　以上のように、通信制御において、複数の電池パックユニット２０の各々の出力を制御する。先に第１の接続ポート２１Ａから出力命令を受けた場合は、第１の接続ポート２１Ａから通信データを出力し、更に第２の接続ポート２１Ｂから隣接する電池パックユニット２０の第１の接続ポート２１Ａに対して出力命令を送信する。また、隣接する電池パックユニット２０の第１の接続ポート２１Ａから当該隣接する電池パックユニット２０の通信データを出力して、第２の接続ポート２１Ｂから受信する。これによりデイジーチェーン接続を経由した通信データを群の第１の接続ポート１１Ａから出力する。
　先に第２の接続ポート２１Ｂから出力命令を受けた場合は、第２の接続ポート２１Ｂから通信データを出力し、更に第１の接続ポート２１Ａから隣接する電池パックユニット２０の第２の接続ポート２１Ｂに対して出力命令を送信する。また、隣接する電池パックユニット２０の第２の接続ポート２１Ｂから当該隣接する電池パックユニット２０の通信データを出力して、第１の接続ポート２１Ａから受信する。これにより、デイジーチェーン接続を経由した通信データを群の第２の接続ポート１１Ｂから出力する。
　また、第１の接続ポート２１Ａから出力命令を受けた後に第２の接続ポート２１Ｂから出力命令を受けた場合は、第２の接続ポート２１Ｂからの出力命令を無視すると共に、第１の接続ポート２１Ａからの出力命令を第２の接続ポート２１Ｂからは出力しない。第２の接続ポート２１Ｂから出力命令を受けた後に第１の接続ポート２１Ａから出力命令を受けた場合は、第１の接続ポート２１Ａからの出力命令を無視すると共に、第２の接続ポート２１Ｂからの出力命令を第１の接続ポート２１Ａからは出力しない。
［異常検出の流れ］
　電池監視システム１における異常検出では、定期的に通信路ダイアログ命令を送信して異常の検出及び異常個所の検出を行う。図５は、通信路ダイアログ命令を用いた異常検出及び異常個所の検出の一例を示す図である。
　図５において通信の流れの示す矢印（Ｂ１）、（Ｂ２）を示す。（Ｂ１）、（Ｂ２）は、通信路ダイアログ命令である。（Ｂ１）は、通信インタフェース回路３０の第４の接続ポート３１Ｂからの通信路ダイアログ命令（第１の通信路ダイアログ命令）である。（Ｂ２）は、通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａからの通信路ダイアログ命令（第２の通信路ダイアログ命令）である。
　通信インタフェース回路３０の第４の接続ポート３１Ｂから（Ｂ１）の通信路ダイアグ命令を送信し、電池パックユニット群１０の各電池パックユニット２０の各経路を経て、送信した（Ｂ１）の通信路ダイアグ命令を第３の接続ポート３１Ａから受け取る。また、通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａから（Ｂ２）の通信路ダイアグ命令を送信し、電池パックユニット群１０の各電池パックユニット２０の各経路を経て、送信した（Ｂ２）の通信路ダイアグ命令を第４の接続ポート３１Ｂから受け取る。このとき、通信インタフェース回路３０で、（Ｂ１）及び（Ｂ２）の少なくとも一方の通信路ダイアグ命令を受け取れなかった場合に、バッテリマネージメント回路４０が通信経路に異常
があることを検出する。
　通信経路に異常があること検出した場合には、出力命令における衝突位置を受信することで異常個所の検出を行う。上記バスアービトレーションで説明したように、通信インタフェース回路３０の第３の接続ポート３１Ａ、及び第４の接続ポート３１Ｂから同時にモニタデータの出力命令を送信する。受信した電池パックユニット２０の各々が通信インタフェース回路３０のどちらの接続ポートからデータを受信したかをモニタした通信データを出力する。つまり、（Ａ１）及び（Ａ２）の出力命令のうちどちらのリクエストを処理したかの情報である。そして、隣接する電池パックユニット２０の間で異なる接続ポートで受信していた箇所を異常個所として検出する。図５のケース１では、電池パックユニット（１）、（２）、（３）が第４の接続ポート３１Ｂからの（Ａ１）の出力命令、電池パックユニット（４）が第３の接続ポート３１Ａからの（Ａ２）の出力命令となっている。この場合、電池パックユニット（３）と電池パックユニット（４）との間の経路が異常発生箇所であると検出する。ケース２では、電池パックユニット（１）、（２）が第４の接続ポート３１Ｂからの（Ａ１）の出力命令を処理、電池パックユニット（３）、（４）が第３の接続ポート３１Ａからの（Ａ２）の出力命令を処理となっている。この場合、電池パックユニット（２）と電池パックユニット（３）との間の経路が異常発生箇所であると検出する。
　以上のようなバスアービトレーションの処理により、電池監視システム１では、バスアービトレーションの通信制御を行い、デイジーチェーン接続における双方向の経路を同時に用いた通信を可能とする。
［バスアービトレーションのタイミングチャートの補足］
　バスアービトレーションのタイミングチャートの詳細について補足する。上記図３で示した（Ａ）～（Ｃ）に関し、それぞれのタイミングチャートを示す。図６Ａ～図６Ｂは、通信回路２４が第１の接続ポート２１Ａのみに送信リクエストを送信した場合であり、図３で示した（Ａ）のタイミングチャートである。図７Ａ～図７Ｂは、通信回路２４が第２の接続ポート２１Ｂのみに送信リクエストを送信した場合であり、図３で示した（Ｂ）のタイミングチャートである。図８Ａ～図８Ｃは、それぞれ別の通信回路２４がある１のバスの第１の接続ポート２１Ａ及び第２の接続ポート２１Ｂに同時に送信リクエストを送信した場合であり、図３で示した（Ｃ）のタイミングチャートである。マスター側が第１の接続ポート２１Ａ、スレーブ側が第２の接続ポート２１Ｂである。
　（Ａ）の場合を示す図６Ａ及び図６Ｂは、図６Ａがマスター側を示し、図６Ｂがスレーブ側を示している。バス権はマスターとなり、マスターからスレーブにデータ転送される場合である。この場合、第１の接続ポート２１Ａで受け付けたリクエストを処理するため、マスター側の受信ステータスがＲｅｑ１になっており、バス競合が生じていない事を認識し、Ｍ－ＳｔａｔｕｓをＡｃｋに遷移する。
　リクエストを処理するため接続ポート２１Ａでマスター及びスレーブでそれぞれ通信制御が行われる。（Ａ）の場合のマスター側の通信制御では、Ｍ－ＣＬＫ（マスター側クロック）、Ｓ－ＭＳｔａｒｔ（マスター側送信開始）、Ｍ－ＳＣｌｒ＿ｃ＿ｖａｌ（マスター側送信クロックカウント数）、Ｍ－ＳＣｏｕｎｔｅｒ（マスター側送信カウンター値）、Ｍ－ＳＣｌｒ＿ｃ＿ｅｎ（マスター側受信カウンタークリア信号）、Ｍ－ＳＳｔａｔｕｓ（マスター側送信ステータス）、Ｍ－ＴＸＤ（マスター側送信データ）を制御する。また、Ｍ－ＲＸＤ－ＦＦ（マスター側受信取り込みデータ）、Ｍ－ＲＣｏｕｎｔｅｒ＿ｅｎ（マスター側受信カウンターイネーブル）、Ｍ－ＲＣｄａｔ＿ｓｅｔ＿ｅｎ（マスター側Ｒｅｑ信号幅検出信号）、Ｍ－ＲＣｏｕｎｔｅｒ（マスター側受信カウンター値）、Ｍ－ＲＣｌｒ＿ｃ＿ｖａｌ（マスター側受信クロックカウント数）、Ｍ－ＲＣｌｒ＿ｃ＿ｅｎ
（マスター側受信カウンタークリア信号）、Ｍ－ＲＳｔａｔｕｓ（マスター側受信ステータス）を制御する。
　（Ａ）の場合のスレーブ側の通信制御では、Ｓ－ＣＬＫ（スレーブ側クロック）、Ｓ－ＲＸＤ－ＦＦ（スレーブ側受信取り込みデータ）、Ｓ－ＲＣｏｕｎｔｅｒ＿ｅｎ（スレーブ側受信カウンターイネーブル）、Ｓ－ＲＣｄａｔ＿ｓｅｔ＿ｅｎ（スレーブ側Ｒｅｑ信号幅検出信号）、Ｓ－ＲＣｏｕｎｔｅｒ（スレーブ側受信カウンター値）、Ｓ－ＲＣｌｒ＿ｃ＿ｖａｌ（スレーブ側受信クロックカウント数）、Ｓ－ＲＤａｔ＿ｓ＿ｖａｌ（スレーブ側受信データ取り込みカウント数）、Ｓ－ＲＣｌｒ＿ｃ＿ｅｎ（スレーブ側受信カウンタークリア信号）、Ｓ－ＲＤａｔ＿ｓ＿ｅｎ（スレーブ側受信データ取り込みイネーブル）、Ｓ－ＲＤａｔ（スレーブ側受信データ取り込みデータ）、Ｓ－ＲＳｔａｔｕｓ（スレーブ側受信ステータス）、Ｓ－ＳＳｔａｔｕｓ（スレーブ側送信ステータス）を制御する。以下（Ｂ）の場合の図７Ａ、図７Ｂの第２の接続ポート２１Ｂに送信リクエストがされた場合はマスターとスレーブが入れ替わる。
　（Ｂ）の場合を示す図７Ａ及び図７Ｂは、図７Ａがスレーブ側を示し、図７Ｂがマスター側を示している。バス権はスレーブとなり、スレーブからマスターにデータ転送される場合である。この場合、第２の接続ポート２１Ｂで受け付けたリクエストを処理するため、スレーブ側の受信ステータスがＲｅｑ２になっており、バス競合が生じていない事を認識し、Ｓ－ＳｔａｔｕｓをＡｃｋに遷移する。
　（Ｃ）の場合を示す図８Ａ～図８Ｃは、図８Ａがマスター側及びスレーブ側、図８Ｂがマスター側、図８Ｃがスレーブ側である。バス権はマスターとなり、マスターからスレーブにデータ転送される場合である。Ｒ１～Ｒ６の矢印はタイミングチャートの横断を示している。Ｒ１に示すように、スレーブ側の受信ステータスがＲｅｑ２になっていないので、バス競合が生じている事を認識する。バス競合が生じている場合、同時通信でマスター側とスレーブ側はそれぞれ既に同じ情報を持っているが、マスター側はスレーブ側のＲｅｑを認識できないので、送信し続ける。スレーブ側の受信ステータスがＲｅｑ２になっていないので、バス競合が生じている事を認識し、送信をＳＴＯＰする。Ｒ６に示すように、スレーブ側はマスター側からのデータを受信はするが、同時通信で既に同じ情報を持っており、マスター側に送信しようとしているので、最終的にはスレーブ側は受信データを破棄する。バスが解放されるタイミングをモニタする。なお、スレーブ側のＲｅｑがマスター発信のＲｅｑ信号より早く出力された場合、マスター側は、１サイクル長く通信路状のＲｅｑ信号を受信する可能性がある。
　図９は、スレーブが先にＲｅｑ要求し、バス権はスレーブ、スレーブからマスターにデータ転送する場合である。図１０は、マスター及びスレーブが両方同時にＲｅｑ要求、バス権はマスター、マスターからスレーブデータ転送する場合（図８Ａ～Ｃと同様）である。図１１は、マスターが先にＲｅｑ要求し、バス権はマスター、マスターからスレーブにデータ転送する場合である。
　なお、本開示は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この開示の技術の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
　例えば、本実施形態で説明したバスアービトレーションの処理方法は、電池監視システムに限らず、デイジーチェーンの構成を有するバス制御方法に適用できる。
　２０２２年３月４日に出願された日本国特許出願２０２２－０３３８９２号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (4)

  1. 　複数のセルをモニタするセルモニタ回路とモニタしたモニタデータを外部に伝達するための通信回路と前記モニタデータを含む通信データを送信するための第１の接続ポートと第２の接続ポートを具備する電池パックユニットと、
    　複数の前記電池パックユニットを直列に接続した電池パックユニット群と、
    　前記電池パックユニット内の各セルの前記モニタデータに応答して前記電池パックユニットを制御するように構成されたバッテリマネージメント回路と、
    　前記電池パックユニット群とバッテリマネージメント回路との間で前記モニタデータを伝達するように配列される通信インタフェース回路と、
    　から構成され、
    　前記電池パックユニット群の前記電池パックユニット間の接続は、
    　当該電池パックユニットの第１の接続ポートは、隣接する前記電池パックユニットの第２の接続ポートと接続し、
    　当該電池パックユニットの第２の接続ポートは、別の隣接する前記電池パックユニットの第１の接続ポートと接続することで、前記電池パックユニットが直列にデイジーチェーン接続する前記電池パックユニット群を構成し、
    　前記電池パックユニット群は、群の第１の接続ポートと群の第２の接続ポートを有し、
    　前記群の第１の接続ポートは前記通信インタフェース回路の第４の接続ポートに接続し、
    　前記群の第２の接続ポートは前記通信インタフェース回路の第３の接続ポートに接続する構成をとり、
    　前記バッテリマネージメント回路からの指示で各セルの前記モニタデータの出力命令を前記通信インタフェース回路が受け取ると、
    　前記通信インタフェース回路の第３の接続ポート及び第４の接続ポートから同時に前記電池パックユニット群の前記群の第１の接続ポート及び前記群の第２の接続ポートの双方の接続ポートに対して前記出力命令を送信し、前記出力命令が複数の前記電池パックユニットの全てに伝達されるように通信制御を行い、複数の前記電池パックユニットの各々から出力された前記通信データを、前記双方の接続ポートから出力する、
    　電池監視システム。
  2. 　前記通信制御において、複数の前記電池パックユニットの各々は、
    　先に第１の接続ポートから前記出力命令を受けた場合は、第１の接続ポートから前記通信データを出力し、
    　更に第２の接続ポートから隣接する前記電池パックユニットの第１の接続ポートに対して前記出力命令を送信すると共に、
    　隣接する前記電池パックユニットの第１の接続ポートから当該隣接する前記電池パックユニットの前記通信データを出力して、第２の接続ポートから受信し、
    　前記デイジーチェーン接続を経由した前記通信データを前記群の第１の接続ポートから出力し、
    　先に第２の接続ポートから前記出力命令を受けた場合は、第２の接続ポートから前記通信データを出力し、
    　更に第１の接続ポートから隣接する前記電池パックユニットの第２の接続ポートに対して前記出力命令を送信すると共に、
    　隣接する前記電池パックユニットの第２の接続ポートから当該隣接する電池パックユニットの前記通信データを出力して、第１の接続ポートから受信し、
    　前記デイジーチェーン接続を経由した前記通信データを前記群の第２の接続ポートから出力し、
    　第１の接続ポートから前記出力命令を受けた後に第２の接続ポートから前記出力命令を受けた場合は、第２の接続ポートからの前記出力命令を無視すると共に、第１の接続ポー
    トからの前記出力命令を第２の接続ポートからは出力せず、
    　第２の接続ポートから前記出力命令を受けた後に第１の接続ポートから前記出力命令を受けた場合は、第１の接続ポートからの前記出力命令を無視すると共に、第２の接続ポートからの前記出力命令を第１の接続ポートからは出力しない、
    請求項１に記載の電池監視システム。
  3. 　前記通信インタフェース回路の第３の接続ポートから通信路ダイアグ命令を送信し、前記電池パックユニット群の前記デイジーチェーン接続を経由させ、第４の接続ポートから送信した当該通信路ダイアグ命令を受け取り、
    　前記通信インタフェース回路の第４の接続ポートから通信路ダイアグ命令を送信し、前記電池パックユニット群の前記デイジーチェーン接続を経由させ、第３の接続ポートから送信した当該通信路ダイアグ命令を受け取る処理を行い、
    　何れか少なくとも一方の通信路ダイアグ命令を受け取れなかった場合に通信経路に異常があること検出する、請求項１又は請求項２に記載の電池監視システム。
  4. 　前記通信経路に異常があること検出した場合に、前記通信インタフェース回路の第３の接続ポート、及び第４の接続ポートから同時にモニタデータの前記出力命令を送信し、
    　受信した前記電池パックユニットの各々が通信インタフェース回路のどちらの接続ポートからデータを受信したかをモニタした前記通信データを出力することで、
    　隣接する前記電池パックユニットで異なる接続ポートで受信していた箇所を異常個所として検出する、請求項３に記載の電池監視システム。
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JP2015076890A (ja) * 2013-10-10 2015-04-20 ダタン・エヌエックスピー・セミコンダクターズ・カンパニー・リミテッドＤａｔａｎｇ ＮＸＰ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． デイジーチェーン通信バスおよびプロトコル
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