JP2014166034A - Battery monitoring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電池セルで構成される組電池の電池状態を監視する電池監視装置に関する。 The present invention relates to a battery monitoring device that monitors a battery state of a battery pack composed of a plurality of battery cells.
従来、組電池の電池状態を検出する検出手段、および検出手段を制御すると共に、検出手段の監視結果を取得して組電池の異常を検出する制御手段を備える電池監視装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a battery monitoring device including a detection unit that detects a battery state of an assembled battery, and a control unit that controls the detection unit and acquires a monitoring result of the detection unit to detect abnormality of the assembled battery ( For example, see Patent Document 1).
この特許文献1には、組電池の電圧状態を監視する手段を、各電池セルを所定数単位でグループ化した電池ブロックに対応して複数設けられた過充放電検出部、およびフライングキャパシタ方式の電圧検出部で構成する電池監視装置が開示されている。これによれば、組電池の電圧状態を監視する手段が冗長な構成となるので、一方の検出部に異常が生じたとしても他方の検出部にて組電池の電圧状態の監視を継続することが可能となる。
In this
ところで、特許文献1では、各充放電検出部および電圧検出部といった手段が、単一のマイクロコンピュータ(以下、マイコンと略称する。)で構成される制御装置に接続され、制御装置からの制御信号に応じて制御されると共に、それぞれの出力結果が制御装置に入力される構成となっている。
By the way, in
このような構成とすると、制御装置に何らかの異常が生じた場合に、各充放電検出部および電圧検出部の出力から組電池の異常を適切に検出できなくなってしまうことから、信頼性に欠けるといった課題がある。 With such a configuration, if any abnormality occurs in the control device, it becomes impossible to properly detect the abnormality of the assembled battery from the output of each charge / discharge detection unit and the voltage detection unit, so that the reliability is lacking. There are challenges.
これに対して、各充放電検出部および電圧検出部に接続された制御装置と同等の機能を有するマイコンを追加して、各充放電検出部および電圧検出部の制御や組電池の異常を検出する手段を冗長化させることが考えられる。 On the other hand, a microcomputer having the same function as the control device connected to each charge / discharge detection unit and voltage detection unit is added to control each charge / discharge detection unit and voltage detection unit and detect abnormalities in the assembled battery It is conceivable to make the means to perform redundancy.
しかし、単に、各充放電検出部および電圧検出部の制御や組電池の異常を検出する手段を冗長化すると、電池監視装置の内部構成が複雑となり、電池監視装置のコストが著しく増加してしまうといった問題が生ずる。 However, if the control of each charge / discharge detection unit and the voltage detection unit and the means for detecting the abnormality of the assembled battery are made redundant, the internal configuration of the battery monitoring device becomes complicated and the cost of the battery monitoring device increases remarkably. Such a problem arises.
そこで、本出願人は、先に出願した特願2012−259814(以下、先願例と言う。)において、検出手段および制御装置を一組とした構成を冗長化すると共に、一方の検出手段を他方の検出手段よりも簡素化する構成を提案している。 Accordingly, the applicant of the present application has made a redundant configuration of a detection means and a control device in Japanese Patent Application No. 2012-259814 (hereinafter referred to as a prior application example) filed earlier, A configuration that is simpler than the other detection means is proposed.
この先願例に記載の電池監視装置によれば、単に検出手段および制御装置それぞれを冗長化させた場合に比べて、内部構成の複雑化を抑制することができるといった優れた利点を有する。 According to the battery monitoring device described in this prior application example, there is an excellent advantage that complication of the internal configuration can be suppressed as compared with the case where the detection means and the control device are simply made redundant.
しかし、先願例では、組電池自体の異常(電池異常)について検出可能となっているものの、検出手段や制御装置の異常に起因して組電池の状態を検出できない装置異常については検出しておらず、改良の余地がある。 However, in the prior application example, although it is possible to detect an abnormality in the assembled battery itself (battery abnormality), it detects an abnormality in the device that cannot detect the state of the assembled battery due to an abnormality in the detection means or the control device. There is room for improvement.
本発明は上記点に鑑みて、組電池の電池異常に加えて、検出手段や制御装置の装置異常を検出可能な電池監視装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a battery monitoring device capable of detecting a device abnormality of a detection means and a control device in addition to a battery abnormality of an assembled battery.
本発明は、複数個の電池セル(10)を直列に接続して構成される組電池(1)に適用され、組電池の電池状態を示す複数の物理量のうち、少なくとも特定の物理量を監視する電池監視装置を対象としている。 The present invention is applied to an assembled battery (1) configured by connecting a plurality of battery cells (10) in series, and monitors at least a specific physical quantity among a plurality of physical quantities indicating a battery state of the assembled battery. Intended for battery monitoring devices.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、1つまたは隣接するN(=正の整数)個の電池セルを検出単位とし、該検出単位毎に特定の物理量を検出する主検出手段(21)と、主検出手段を制御すると共に、主検出手段による特定の物理量の検出結果に基づいて組電池の電池異常を監視する主制御装置(23)と、Nより多いM(=正の整数)個の電池セルを検出単位とし、該検出単位毎に特定の物理量を検出する副検出手段(22)と、副検出手段を制御すると共に、副検出手段による特定の物理量の検出結果に基づいて組電池の電池異常を監視する副制御装置(24)と、を備える。そして、主制御装置および副制御装置は、主検出手段にて検出対象となる電池セルの特定の物理量の検出タイミングと、副検出手段にて主検出手段で検出対象とする電池セルを含むセル群の特定の物理量の検出タイミングとを同期させるように構成されると共に、特定の物理量の検出結果および電池異常の監視結果を含む監視情報を共有できるように双方向に通信可能に接続されており、さらに、主制御装置および副制御装置それぞれは、一方の制御装置における監視情報と他方の制御装置における監視情報との異同に基づいて、主検出手段、主制御装置、副検出手段、および副制御装置の装置異常を検出するように構成されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, main detection is performed in which one or adjacent N (= positive integer) battery cells are used as detection units and a specific physical quantity is detected for each detection unit. A main control unit (23) that controls the means (21), the main detection means, and monitors the battery abnormality of the assembled battery based on the detection result of the specific physical quantity by the main detection means; Sub-detection unit (22) for detecting a specific physical quantity for each detection unit, and controlling the sub-detection means, and the detection result of the specific physical quantity by the sub-detection means. And a sub-control device (24) for monitoring the battery abnormality of the assembled battery. The main control device and the sub-control device include a cell group including a detection timing of a specific physical quantity of a battery cell to be detected by the main detection unit and a battery cell to be detected by the main detection unit by the sub-detection unit. Is configured to synchronize with the detection timing of the specific physical quantity of the device, and is connected to be able to communicate in both directions so that the monitoring information including the detection result of the specific physical quantity and the monitoring result of the battery abnormality can be shared, Further, each of the main control device and the sub control device is based on the difference between the monitoring information in one control device and the monitoring information in the other control device, and the main detection device, the main control device, the sub detection device, and the sub control device. The apparatus is configured to detect the apparatus abnormality.
このように、各検出手段にて同様のタイミングで検出した同一の電池セルに関する特定の物理量の検出結果、および当該検出結果に基づく電池異常の監視結果といった監視情報を各制御装置にて共有し、各制御装置が保有する監視情報同士の異同を判定する構成とすれば、組電池の電池異常に加えて、検出手段や制御装置の装置異常を検出することができる。 In this way, each control device shares monitoring information such as a detection result of a specific physical quantity related to the same battery cell detected at the same timing by each detection means, and a battery abnormality monitoring result based on the detection result, If it is set as the structure which determines the difference of the monitoring information which each control apparatus holds, in addition to the battery abnormality of an assembled battery, the apparatus abnormality of a detection means or a control apparatus can be detected.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described in this column and the claim shows an example of a correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
まず、第1実施形態について説明する。本実施形態では、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される組電池1に、本発明の電池監視装置2を適用している。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be described. In this embodiment, the
組電池1は、車両走行用の駆動力を発生させる駆動機器を主として、車載された各種電気機器4に給電する車載高圧バッテリを構成している。なお、電気機器4には、組電池1から給電される機器に限らず、組電池1へ給電する充電器等も含まれる。
The assembled
図1の全体構成図に示すように、本実施形態の組電池1は、システムメインリレー3を介して電気機器4に接続されている。システムメインリレー3は、組電池1と電気機器4との間の接続を導通状態および遮断状態に切り替える切替手段であり、電池監視装置2の監視結果等に基づいて車両全体を制御するための上位制御装置(図示略)により制御される。
As shown in the overall configuration diagram of FIG. 1, the assembled
組電池1は、リチウムイオン電池等の二次電池からなる電池セル10を複数個(例えば、100個)電気的に直列に接続したものである。なお、本実施形態の組電池1は、充放電の最小単位である各電池セル10を所定数単位(例えば、4つ単位)でグループ化した複数の電池ブロックCB1〜CBnで構成されている。
The assembled
電池監視装置2は、組電池1の電圧状態を監視する装置(BMU:Battery Management Unit)であって、主たる構成要素として、主検出回路21、副検出回路22、主マイコン23、および副マイコン24を備えている。
The
主検出回路21は、組電池1の電池状態を示す複数の物理量のうち、特定の物理量を1または隣接するN個(=正の整数:全セル数よりも少ない数)の電池セル10を検出単位(第1検出単位)とし、該検出単位毎に特定の物理量を検出する主検出手段である。本実施形態の主検出回路21は、1個の電池セル10を検出単位とし、電池セル10毎の電池電圧(セル電圧)を特定の物理量として検出するように構成されている。
The
本実施形態の主検出回路21は、各電池ブロックCB1〜CBnに対応して設けられた複数の監視IC(監視部)211で構成されている。各監視IC211は、主マイコン23からの制御信号に応じて、対応する電池ブロックCB1〜CBnの電池セル10の状態検出等を行う集積回路である。なお、各監視IC211は、対応する電池ブロックCB1〜CBnからの給電により作動するように構成されている。
The
本実施形態の各監視IC211は、隣り合う監視IC211同士が信号伝達可能なようにデイジチェーン方式で接続され、各監視IC211の1つ(図1では、最も低電位側の監視IC211)が、フォトカプラ等の絶縁部25を介して主マイコン23に接続されている。なお、絶縁部25は、組電池1側(高電圧系)と主マイコン23側(低電圧系)との間の絶縁性を確保する絶縁手段である。
Each monitoring IC 211 of this embodiment is connected in a daisy chain manner so that
各監視IC211の検出結果を示す信号は、主マイコン23に接続された監視IC211を介して主マイコン23へ入力され、主マイコン23が出力する制御信号は、主マイコン23に接続された監視IC211を介して他の監視IC211に順次伝達される。なお、各監視IC211と主マイコン23との間の信号伝達は、デイジチェーン方式に限らず、各監視IC211それぞれを主マイコン23とを接続するといった他の方式で実現してもよい。
A signal indicating the detection result of each monitoring IC 211 is input to the
本実施形態の各監視IC211は、対応する電池ブロックCB1〜CBnの電池セル10毎に電池電圧を検出するセル電圧検出回路211a等で構成されている。具体的には、セル電圧検出回路211aは、電池セル10の電池電圧を所定周期でサンプリングしてデジタル信号に変換して出力するAD変換方式の電圧検出回路であり、図示しないマルチプレクサ、オペアンプ、AD変換器等で構成されている。なお、マルチプレクサは、各電池セル10のうち、いずれか電池セル10の両端子をオペアンプの一対の入力端子に選択的に接続する切替手段である。オペアンプは、マルチプレクサにより選択された電池セル10の両端子間の電位差に応じたアナログ信号を出力する差動増幅回路であり、オペアンプから出力されたアナログ信号は、AD変換器にてデジタル信号に変換される。
Each monitoring
副検出回路22は、組電池1の電池状態を示す複数の物理量のうち、特定の物理量をN以上のM個(=正の整数)の電池セル10を検出単位(第2検出単位)とし、該検出単位毎に特定の物理量を検出する副検出手段である。本実施形態の副検出回路22は、各電池ブロックCB1〜CBnを検出単位とし、電池ブロックCB1〜CBn毎の電池電圧(ブロック電圧)を特定の物理量として検出するように構成されている。
The
具体的には、副検出回路22は、電池電圧を蓄えるキャパシタ222、キャパシタ222に蓄えられた電池電圧を検出する検出部224、入力部221、および出力部223からなるフライングキャパシタ方式の電圧検出回路で構成されている。なお、入力部221は、電池ブロックCB1〜CBnのブロック電圧をキャパシタ222に入力(印加)する回路であり、各電池ブロックCB1〜CBnの両端に接続された検出ラインに設けられた入力側スイッチング素子S1〜Sn+1で構成されている。また、出力部223は、キャパシタ222に蓄えられたブロック電圧を検出部224に出力(印加)する回路であり、キャパシタ222と検出部224とを接続するラインに設けられた出力側スイッチング素子Sa、Sbで構成されている。
Specifically, the
ここで、副検出回路22における電圧検出時の作動について簡単に説明する。例えば、電池ブロックCB1の電池電圧を検出する場合、まず、入力側スイッチング素子S1、S2をオンし、電池ブロックCB1の電池電圧をキャパシタ222に印加する。その後、入力側スイッチング素子S1、S2をオフすると共に、出力側スイッチング素子Sa、Sbをオンすることで、キャパシタ222に蓄えられた電池電圧を検出部224に入力する。このように副検出回路22は、入力部221、および出力部223を制御することで、キャパシタ222を介して各電池ブロックCB1〜CBnの電池電圧を検出可能に構成されている。
Here, the operation at the time of voltage detection in the
ところで、副検出回路22は、電池監視装置2の信頼性の向上を図るために設けられた回路であり、主検出回路21が正常に機能している限り必須でないことから、主検出回路21に比べて、検出性能(例えば、検出精度や検出時間)が低い回路構成となっている。なお、本実施形態の副検出回路22は、電池ブロック単位で電池電圧を検出する構成であることから、電池セル10単位で電池電圧を検出する主検出回路21よりも電圧の検出性能が低いことになる。
By the way, the
一方、副検出回路22は、主検出回路21よりも組電池1の電池電圧の監視数が少なく、検出性能が低い回路構成となるので、主検出回路21に比べて、簡素な回路構成で実現することができる。なお、キャパシタ222は、組電池1側(高電圧系)と検出部224側(低電圧系)との間の絶縁性を確保する絶縁手段としての機能を果たす。
On the other hand, the
主マイコン23および副マイコン24それぞれは、CPU、記憶手段を構成する各種メモリ等からなるマイクロコンピュータ、およびその周辺機器で構成され、メモリに記憶された制御プログラムに従って各種処理を実行するように構成されている。なお、各マイコン23、24は、組電池1以外の蓄電手段(例えば、車載された補助バッテリ)を電源として駆動する。
Each of the
主マイコン23は、主検出回路21や組電池1における充放電を制御すると共に、主検出回路21における第1検出単位毎の電池電圧(セル電圧)の検出結果に基づいて組電池1の電池異常を検出する主制御装置を構成している。
The
具体的には、主マイコン23は、主検出回路21の各監視IC211に対して電圧状態の監視を指示する制御信号を出力し、主検出回路21の各監視IC211にて検出した第1検出単位毎の電池電圧を取得する。そして、主マイコン23は、主検出回路21から取得した電池電圧の検出結果に基づいて、組電池1の電池異常等を検出すると共に、組電池1の電池状態を制御する処理(例えば、組電池1の充放電の切り替え制御等)を実行する。
Specifically, the
副マイコン24は、副検出回路22を制御すると共に、副検出回路22における第2検出単位毎の電池電圧(ブロック電圧)の検出結果に基づいて組電池1の電池異常を検出する副制御装置を構成している。
The sub-microcomputer 24 controls the
具体的には、副マイコン24は、副検出回路22の入力部221、出力部223の作動を制御して、副検出回路22にて検出した第2検出単位毎の電池電圧を取得する。そして、副マイコン24は、副検出回路22から取得した電池電圧の検出結果に基づいて、組電池1の電池異常等を検出する処理を実行する。なお、本実施形態の副マイコン24では、主マイコン23にて実行する組電池1の電池状態を制御する処理について実行しない。
Specifically, the sub-microcomputer 24 controls the operations of the
ここで、本実施形態の各マイコン23、24は、主検出回路21にて検出対象となる電池セル10の電池電圧の検出タイミングと、副検出回路22にて主検出回路21で検出対象とする電池セル10を含むセル群(電池ブロック)の電池電圧の検出タイミングとを同期させるように構成されている。
Here, the
具体的には、本実施形態の各マイコン23、24は、一方のマイコンから他方のマイコンへ周期信号を送信する通信ポート231、241を有し、該通信ポート231、241からの周期信号(同期信号)により各検出回路21、22における電圧の検出タイミングを同期させている。
Specifically, each of the
例えば、図2に示すように、同期信号が電池ブロックCB1の検出タイミングT1を示す信号となる場合、主マイコン23が、監視IC211に対して電池ブロックCB1の各電池セル10の電圧検出を指示し、副マイコン24が、電池ブロックCB1の両端に接続された入力側スイッチング素子S1、S2をオンする。
For example, as shown in FIG. 2, when the synchronization signal is a signal indicating the detection timing T1 of the battery block CB1, the
また、同期信号が電池ブロックCB2の検出タイミングT2を示す信号となる場合、主マイコン23が、監視IC211に対して電池ブロックCB2の各電池セル10の電圧検出を指示し、副マイコン24が、電池ブロックCB2の両端に接続された入力側スイッチング素子S2、S3をオンする。
When the synchronization signal is a signal indicating the detection timing T2 of the battery block CB2, the
このようにして、主検出回路21にて検出対象となる電池ブロックCBを構成する電池セル10の電圧の検出タイミングと、副検出回路22にて主検出回路21で検出対象とする電池セル10を含む電池ブロックCBの電圧の検出タイミングとを同期させている。
In this way, the voltage detection timing of the
また、本実施形態の各マイコン23、24は、各検出回路21、22による電池電圧の検出結果、および各マイコン23、24による電池異常の監視結果を含む監視情報を共有できるように双方向に通信可能に接続されている。
Further, the
さらに、本実施形態の各マイコン23、24は、一方のマイコンにおける監視情報と他方のマイコンにおける監視情報との異同に基づいて、各検出回路21、22、各マイコン23、24の装置異常を検出するように構成されている。
Furthermore, each
なお、本実施形態では、主マイコン23における主検出回路21を制御する構成が主制御部23aを構成し、電池異常や装置異常を検出する構成が主異常検出部(異常検出手段)23bを構成し、さらに、組電池1の電池状態を制御する構成が状態制御部23cを構成している。また、本実施形態では、副マイコン24における副検出回路22を制御する構成が副制御部24aを構成し、電池異常や装置異常を検出する構成が副異常検出部(異常検出手段)24bを構成している。
In the present embodiment, the configuration for controlling the
ここで、本実施形態の副マイコン24は、各電池セル10それぞれのセル電圧等の詳細なデータを取得する主マイコン23に比べて、取得するデータ量が少ない。また、本実施形態の副マイコン24は、主マイコン23にて実行する組電池1の状態制御を行わないことから、主マイコン23に比べて制御する処理が少ない。このため、本実施形態では、副マイコン24を主マイコン23よりも処理能力やメモリ容量の低いマイコンで構成している。
Here, the
次に、本実施形態の主マイコン23および副マイコン24にて実行される組電池1の異常検出処理について図3、図4のフローチャートを用いて説明する。なお、図3、図4に示す制御フローは、車両システムの起動や上位制御装置からの指令等に基づいて開始される。
Next, the abnormality detection process of the assembled
本実施形態の主マイコン23が実行する組電池1の異常検出処理では、図3に示すように、まず、通信ポート231の周期信号により各電池セル10の電池電圧の検出タイミングであるか否かを判定する(S100)。
In the abnormality detection process for the assembled
この結果、電池電圧の検出タイミングでないと判定された場合には、電池電圧の検出タイミングとなるまで待機し、電池電圧の検出タイミングであると判定された場合には、各監視IC211に対して、各電池セル10のセル電圧の検出を指示する制御信号を出力する(S110)。
As a result, when it is determined that it is not the detection timing of the battery voltage, it waits until it becomes the detection timing of the battery voltage, and when it is determined that it is the detection timing of the battery voltage, for each monitoring
これにより、各監視IC211のセル電圧検出回路211aが、検出対象となる電池ブロックCB1〜CBnを構成する電池セル10それぞれの電池電圧を予め定めた順序で検出する。
Thereby, the cell
続いて、各監視IC211から検出結果である各電池セル10のセル電圧を取得し(S120)、各監視IC211から取得した検出結果に基づいて、組電池1の電池異常の有無を判定する(S130)。
Subsequently, the cell voltage of each
このステップS130の判定処理では、各監視IC211から取得した各電池セル10のセル電圧が、予め定められたセル電圧許容範囲内であるか否かを判定し、セル電圧許容範囲外となる場合に、電池セル10が過充電又は過放電となっているとして組電池1に電池異常有りと判定する。なお、セル電圧許容範囲は、各電池セル10が要求される出力性能を発揮し得る範囲であって、電池セル10における耐電圧の範囲内に設定されている。
In the determination process in step S130, it is determined whether or not the cell voltage of each
ステップS130の判定処理の結果、電池異常有りと判定されなかった場合、組電池1の異常の有無を示す異常フラグを「正常」に設定し(S140)、電池異常有りと判定された場合、異常フラグを「電池異常」に設定する(S150)。なお、異常フラグは、主マイコン23よりも上位制御装置にて参照されるフラグであり、初期設定では、組電池1の正常な状態を示す「正常」に設定されている。
As a result of the determination process in step S130, if it is not determined that there is a battery abnormality, an abnormality flag indicating whether there is an abnormality in the assembled
ステップS140、S150にて異常フラグを設定した後、装置異常判定処理を実行すると共に(S160)、組電池1から各種電気機器4への給電(放電)や外部から組電池1への給電(充電)といった充放電を切り替える状態制御処理を実行する(S170)。なお、主マイコン23が実行する装置異常判定処理については後述する。
After the abnormality flag is set in steps S140 and S150, the apparatus abnormality determination process is executed (S160), and power supply (discharge) from the assembled
続いて、車両のイグニッションがオンであるか否かを判定し(S180)、イグニッションがオフと判定された場合に、異常検出処理を終了し、イグニッションがオンと判定された場合に、ステップS100に戻る。 Subsequently, it is determined whether or not the ignition of the vehicle is on (S180). When it is determined that the ignition is off, the abnormality detection process is terminated, and when it is determined that the ignition is on, the process proceeds to step S100. Return.
次に、副マイコン24が実行する組電池1の異常検出処理では、図4に示すように、まず、通信ポート231の周期信号により各電池ブロックCB1〜CBnの電池電圧の検出タイミングであるか否かを判定する(S200)。
Next, in the abnormality detection process of the assembled
この結果、電池電圧の検出タイミングでないと判定された場合には、電池電圧の検出タイミングとなるまで待機する。一方、電池電圧の検出タイミングであると判定された場合には、各電池ブロックCB1〜CBnの電圧を検出するように副検出回路22を制御する(S210)。
As a result, when it is determined that it is not the detection timing of the battery voltage, it waits until the detection timing of the battery voltage is reached. On the other hand, when it is determined that it is the detection timing of the battery voltage, the
続いて、副検出回路22から検出結果である各電池ブロックCB1〜CBnのブロック電圧を取得し(S220)、取得した検出結果に基づいて、組電池1の電池異常の有無を判定する(S230)。
Subsequently, the block voltages of the battery blocks CB1 to CBn, which are detection results, are obtained from the sub-detection circuit 22 (S220), and the presence / absence of battery abnormality in the assembled
このステップS230の判定処理では、副検出回路22から取得した各電池ブロックCB1〜CBnのブロック電圧が、ブロック電圧許容範囲内であるか否かを判定し、ブロック電圧許容範囲外となる場合に組電池1に電池異常有りと判定する。なお、ブロック電圧許容範囲は、各電池ブロックCB1〜CBnが要求される出力性能を発揮し得る範囲であって、電池ブロックCB1〜CBnにおける耐電圧の範囲内に設定されている。
In the determination processing in step S230, it is determined whether or not the block voltages of the battery blocks CB1 to CBn acquired from the
ステップS230の判定処理の結果、電池異常有りと判定されなかった場合、組電池1の異常の有無を示す異常フラグを「正常」に設定し(S240)、電池異常有りと判定された場合、異常フラグを「電池異常」に設定する(S250)。なお、異常フラグは、主マイコン23側の異常フラグと同様であることから、説明を省略する。
As a result of the determination processing in step S230, if it is not determined that there is a battery abnormality, an abnormality flag indicating whether there is an abnormality in the assembled
ステップS240、S250にて異常フラグを設定した後、装置異常判定処理を実行する(S260)。なお、副マイコン24が実行する装置異常判定処理については後述する。 After setting an abnormality flag in steps S240 and S250, an apparatus abnormality determination process is executed (S260). The device abnormality determination process executed by the sub-microcomputer 24 will be described later.
続いて、車両のイグニッションがオンであるか否かを判定し(S270)、イグニッションがオフと判定された場合に、異常検出処理を終了し、イグニッションがオンと判定された場合に、ステップS200に戻る。 Subsequently, it is determined whether or not the ignition of the vehicle is on (S270). When it is determined that the ignition is off, the abnormality detection process is terminated, and when it is determined that the ignition is on, the process proceeds to step S200. Return.
次に、主マイコン23が実行する装置異常判定処理(S160)について図5を用いている説明する。図5に示すように、装置異常判定処理では、まず、副マイコン24から電池異常の監視結果として、副マイコン24がステップS240、S250にて設定した異常フラグの設定状態を取得する(S161)。
Next, the apparatus abnormality determination process (S160) executed by the
続いて、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が異なっているか否かを判定する(S162)。つまり、各マイコン23、24それぞれにて設定された異常フラグの設定状態が異なっているか否かを判定する。
Subsequently, it is determined whether or not the monitoring results of the battery abnormality of the
ステップS162の判定処理の結果、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が異なっていないと判定された場合、さらに、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が「正常」で一致しているか否かを判定する(S163)。
As a result of the determination process in step S162, when it is determined that the battery abnormality monitoring results of the
この結果、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が「正常」で一致していると判定された場合、異常フラグを「正常」に確定し(S164)、「電池異常」で一致していると判定された場合、異常フラグを「電池異常」に確定する(S165)。
As a result, when it is determined that the battery abnormality monitoring results of the
また、ステップS162の判定処理の結果、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が異なっていると判定された場合、各検出回路21、22、および各マイコン23、24のいずれかに装置異常が生じていると判断できるので、異常フラグを「装置異常」に確定する(166)。
If it is determined as a result of the determination process in step S162 that the battery abnormality monitoring results of the
続いて、副マイコン24が実行する装置異常判定処理(S260)について図6を用いている説明する。図6に示すように、装置異常判定処理では、まず、主マイコン23から電池異常の監視結果として、主マイコン23がステップS140、S150にて設定した異常フラグの設定状態を取得する(S261)。
Subsequently, the apparatus abnormality determination process (S260) executed by the sub-microcomputer 24 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, in the apparatus abnormality determination process, first, the
続いて、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が異なっているか否かを判定する(S262)。つまり、各マイコン23、24それぞれにて設定された異常フラグの設定状態が異なっているか否かを判定する。
Subsequently, it is determined whether or not the battery abnormality monitoring results of the
ステップS262の判定処理の結果、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が異なっていないと判定された場合、さらに、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が「正常」で一致しているか否かを判定する(S263)。
As a result of the determination process in step S262, when it is determined that the battery abnormality monitoring results of the
この結果、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が「正常」で一致していると判定された場合、異常フラグを「正常」に確定し(S264)、「電池異常」で一致していると判定された場合、異常フラグを「電池異常」に確定する(S265)。
As a result, when it is determined that the battery abnormality monitoring results of the
また、ステップS262の判定処理の結果、各マイコン23、24の電池異常の監視結果が異なっていると判定された場合、各検出回路21、22、および各マイコン23、24のいずれかに装置異常が生じていると判断できるので、異常フラグを「装置異常」に確定する(266)。
If it is determined as a result of the determination process in step S262 that the battery abnormality monitoring results of the
なお、車両全体を制御するための上位制御装置では、各マイコン23、24の異常フラグを参照し、システムメインリレー3を制御する。上位制御装置は、例えば、電池異常や装置異常が検出された場合に、システムメインリレー3を遮断状態に切り替えて、車両走行を停止する。
In the host control device for controlling the entire vehicle, the system
以上説明した本実施形態の電池監視装置2では、組電池1の電池電圧を検出する手段を互いに独立した主検出回路21および副検出回路22で構成すると共に、組電池1の異常を検出する制御装置を主マイコン23および副マイコン24で構成している。
In the
このような冗長な構成とすれば、主マイコン23および副マイコン24のうち、一方のマイコンに何らかの異常が生じたとしても、他方のマイコンにて組電池1の異常を検出することができる。
With such a redundant configuration, even if any abnormality occurs in one of the
この際、副検出回路22における電池電圧の監視数が、主検出回路21における電池電圧の監視数よりも少ないことから、副検出回路22および副マイコン24の構成を、主検出回路21および主マイコン23に比べて簡素な構成で実現することが可能となる。
At this time, since the number of battery voltages monitored in the
従って、本実施形態の電池監視装置2によれば、組電池1の異常を検出する装置の冗長化に伴う内部構成の複雑化を抑制しつつ、信頼性の向上を図ることが可能となる。
Therefore, according to the
特に、本実施形態では、主検出回路21にて検出対象となる電池セル10の電池電圧を検出する検出タイミングと、副検出回路22にて主検出回路21の検出対象となる電池セル10を含む電池ブロックの電池電圧を検出する検出タイミングとを同期させる構成としている。
In particular, in this embodiment, the
さらに、本実施形態では、本実施形態では、各マイコン23、24にて組電池1の電池異常の監視結果を共有し、各マイコン23、24が保有する電池異常の監視結果同士の異同を判定する構成としている。
Furthermore, in this embodiment, in this embodiment, each
このように、各検出回路21、22にて同様のタイミングで検出した同一の電池セル10に関する電池電圧の検出結果に基づく電池異常の監視結果を各マイコン23、24にて共有し、各マイコン23、24が保有する電池異常の監視結果の異同を判定する構成とすれば、組電池1の電池異常に加えて、各検出回路21、22や各マイコン23、24の装置異常を検出することができる。
As described above, the
なお、本実施形態では、通信ポート231、241の周期信号により、各検出回路21、22による電池電圧の検出タイミングを同期させる例について説明したが、これに限定されない。
In the present embodiment, the example in which the detection timings of the battery voltages by the
例えば、各マイコン23、24にて、一方のマイコンから他方のマイコンへの通信データの送信タイミングを利用して、各検出回路21、22による電池電圧の検出タイミングを同期させてもよい。
For example, the detection timing of the battery voltage by each of the
また、各マイコン23、24の起動時に、制御時刻を双方で共有することで、各検出回路21、22による電池電圧の検出タイミングを同期させてもよい。これによれば、各マイコン23、24の起動時に制御時刻を同期させればよいことから、各マイコン23、24間の通信量の増大を抑えることができる。
In addition, when the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態に対して、装置異常判定処理の一部を変更した例について説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, an example in which a part of the apparatus abnormality determination process is changed with respect to the first embodiment will be described. In the present embodiment, description of the same or equivalent parts as in the first embodiment will be omitted or simplified.
本実施形態の装置異常判定処理では、主検出回路21の検出結果(各電池セル10のセル電圧)と副検出回路22の検出結果(各電池ブロックCB1〜CBnのブロック電圧)の異同を判定する構成としている。以下、本実施形態の各マイコン23、24が実行する装置異常判定処理にういて、図7、図8のフローチャートを用いて説明する。
In the apparatus abnormality determination process of the present embodiment, the difference between the detection result of the main detection circuit 21 (cell voltage of each battery cell 10) and the detection result of the sub detection circuit 22 (block voltage of each battery block CB1 to CBn) is determined. It is configured. Hereinafter, the apparatus abnormality determination process executed by each of the
本実施形態の主マイコン23が実行する装置異常判定処理では、図7に示すように、まず、副マイコン24から副検出回路22の検出結果(電池ブロックCB1〜CBnのブロック電圧)を取得する(S167)。
In the apparatus abnormality determination process executed by the
続いて、主検出回路21にて検出した各電池セル10の電池電圧を第2検出単位毎の電池電圧(各電池ブロックCB1〜CBn単位の電圧)に換算し、換算した電池電圧と副マイコン24から取得した第2検出単位毎の電池電圧とが異なっているか否かを判定する(S168)。なお、各電池セル10の電池電圧を電池ブロック単位で積算することにより、主検出回路21にて検出した各電池セル10の電池電圧を第2検出単位毎の電池電圧への換算することができる。
Subsequently, the battery voltage of each
ここで、主検出回路21にて検出した各電池セル10の電池電圧を第2検出単位毎の電池電圧に換算する際に、演算誤差等が生ずる可能性がある。このため、ステップS168の判定処理では、主マイコン23にて電池電圧を換算する際の誤差を加味して各マイコン23、24における電池ブロック(第2検出単位)毎の検出結果を比較することが望ましい。この点については、以降の各処理においても同様である。
Here, when the battery voltage of each
ステップS168の判定処理の結果、各マイコン23、24における電池ブロック(第2検出単位)毎の検出結果が一致していると判定された場合、さらに、各マイコン23、24における電池ブロック(第2検出単位)毎の検出結果が電圧許容範囲内であるか否かを判定する(S169)。なお、電圧許容範囲については、前述のブロック電圧許容範囲と同様に設定すればよい。
As a result of the determination processing in step S168, when it is determined that the detection results for each battery block (second detection unit) in each of the
この結果、各マイコン23、24における電池ブロック(第2検出単位)毎の検出結果が電圧許容範囲内であると判定された場合、異常フラグを「正常」に確定し(S164)、電圧許容範囲外であると判定された場合、異常フラグを「電池異常」に確定する(S165)。
As a result, when it is determined that the detection result for each battery block (second detection unit) in each of the
一方、ステップS168の判定処理の結果、各マイコン23、24における電池ブロック(第2検出単位)毎の検出結果が異なっていると判定された場合、異常フラグを「装置異常」に確定する(S166)。
On the other hand, as a result of the determination processing in step S168, if it is determined that the detection results for each battery block (second detection unit) in each of the
次に、本実施形態の副マイコン24が実行する装置異常判定処理では、図8に示すように、まず、主マイコン23から主検出回路21の検出結果(各電池セル10のセル電圧)を取得する(S267)。
Next, in the apparatus abnormality determination process executed by the
続いて、主制御装置23から取得した各電池セル10の電池電圧を第2検出単位毎の電池電圧に換算し、換算した電池電圧と副検出回路22にて検出した第2検出単位毎の電池電圧とが異なっているか否かを判定する(S268)。
Subsequently, the battery voltage of each
ステップS268の判定処理の結果、各マイコン23、24における第2検出単位毎の検出結果が一致していると判定された場合、さらに、各マイコン23、24における第2検出単位毎の検出結果が電圧許容範囲内であるか否かを判定する(S269)。なお、電圧許容範囲については、前述のブロック電圧許容範囲と同様に設定すればよい。
As a result of the determination processing in step S268, if it is determined that the detection results for each second detection unit in each
この結果、各マイコン23、24における第2検出単位毎の検出結果が電圧許容範囲内であると判定された場合、異常フラグを「正常」に確定し(S264)、電圧許容範囲外であると判定された場合、異常フラグを「電池異常」に確定する(S265)。
As a result, when it is determined that the detection result for each second detection unit in each of the
一方、ステップS268の判定処理の結果、各マイコン23、24における第2検出単位毎の検出結果が異なっていると判定された場合、異常フラグを「装置異常」に確定する(S266)。
On the other hand, if it is determined that the detection results of the second detection units in the
その他の構成および作動については、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の電池監視装置2によれば、第1実施形態の電池監視装置2と同様に、組電池1の電池異常に加えて、各検出回路21、22や各マイコン23、24の装置異常を検出することができる。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, according to the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態では、第2実施形態に対して、装置異常判定処理の一部を変更した例について説明する。なお、本実施形態では、第1、第2実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, an example in which a part of the apparatus abnormality determination process is changed with respect to the second embodiment will be described. In the present embodiment, description of the same or equivalent parts as in the first and second embodiments will be omitted or simplified.
本実施形態の主マイコン23が実行する装置異常判定処理では、図9に示すように、まず、主検出回路21にて検出した各電池セル10の電池電圧を第2検出単位毎の電池電圧(各電池ブロックCB1〜CBn単位の電圧)に換算する(S170)。以降の処理内容については、第2実施形態と同様であるため、説明を省略する。
In the apparatus abnormality determination process executed by the
一方、本実施形態の副マイコン24が実行する装置異常判定処理では、図10に示すように、まず、主マイコン23から主検出回路21の検出結果を第2検出単位毎の電池電圧に換算した換算結果を取得する(S267)。そして、主制御装置23から取得した第2検出単位毎の電池電圧と副検出回路22にて検出した第2検出単位毎の電池電圧とが異なっているか否かを判定する(S268)。
On the other hand, in the apparatus abnormality determination process executed by the
その他の構成および作動については、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の電池監視装置2によれば、第1実施形態の電池監視装置2と同様に、組電池1の電池異常に加えて、各検出回路21、22や各マイコン23、24の装置異常を検出することができる。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, according to the
また、本実施形態では、副マイコン24が、主マイコン23から主検出回路21の検出結果を第2検出単位毎の電池電圧に換算した換算結果を取得する構成としている。これによれば、副マイコン24による処理負荷を低減すると共に、主マイコン23と副マイコン24との間の通信量の増大を抑制することができる。
In the present embodiment, the sub-microcomputer 24 acquires a conversion result obtained by converting the detection result of the
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. In the present embodiment, description of the same or equivalent parts as in the first embodiment will be omitted or simplified.
本実施形態では、図11に示すように、主マイコン23にて各検出回路21、23の電池電圧の検出結果が取得可能なように、主マイコン23に対して、主検出回路21および副検出回路22のそれぞれが接続されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11, the
同様に、副マイコン24にて各検出回路21、23の電池電圧の検出結果が取得可能なように、副マイコン24に対して、主検出回路21および副検出回路22のそれぞれが接続されている。
Similarly, each of the
また、本実施形態の各マイコン23、24は、装置異常判定処理にて装置異常と判定した際に、各検出回路21、22の電池電圧の検出結果、他のマイコンのから取得した電池電圧に基づいて、装置異常の要因を特定するように構成されている。
Moreover, when each
具体的には、主マイコン23では、主検出回路21の検出結果を第2検出単位毎の電池電圧に換算した換算結果、副検出回路22の電池電圧の検出結果、および副マイコン24から取得した第2検出単位毎の電池電圧を比較して、装置異常の要因を特定する。
Specifically, the
なお、主マイコン23における装置異常の要因を特定する処理の具体例について説明すると、主マイコン23では、主検出回路21の検出結果の換算結果、副検出回路22の電池電圧の検出結果、および副マイコン24から取得した第2検出単位毎の電池電圧が一致している場合、装置異常が主マイコン23の異常に起因すると特定する。
A specific example of the process for identifying the cause of the device abnormality in the
また、主検出回路21の検出結果の換算結果、副検出回路22の電池電圧の検出結果、および副マイコン24から取得した第2検出単位毎の電池電圧の1つが一致していない場合、装置異常が結果の一致しない機器の異常に起因すると特定する。
If the conversion result of the detection result of the
つまり、主検出回路21の検出結果の換算結果が他の結果と一致しない場合、装置異常が主検出回路21の異常に起因すると特定する。また、副検出回路22の電池電圧の検出結果が他の結果と一致しない場合、装置異常が副検出回路22の異常に起因すると特定する。さらに、副マイコン24から取得した第2検出単位毎の電池電圧が他の結果と一致しない場合、装置異常が副マイコン24の異常に起因すると特定する。
That is, when the conversion result of the detection result of the
また、副マイコン24では、主検出回路21の検出結果を第2検出単位毎の電池電圧に換算した換算結果、副検出回路22の電池電圧の検出結果、および副マイコン24から取得した第2検出単位毎の電池電圧を比較して、装置異常の要因を特定する。なお、副マイコン24における装置異常の要因を特定する考え方は、主マイコン23の処理と同様であるため、説明を省略する。
The sub-microcomputer 24 converts the detection result of the
その他の構成および作動については、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態の電池監視装置2によれば、第1実施形態の電池監視装置2と同様に、組電池1の電池異常に加えて、各検出回路21、22や各マイコン23、24の装置異常を検出することができる。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Therefore, according to the
これに加えて、本実施形態では、各マイコン23、24を各検出回路21、23の電池電圧の検出結果が取得可能な構成すると共に、装置異常の要因を特定する構成としている。これにより、組電池1の電池異常、各検出回路21、22や各マイコン23、24の装置異常を細分化して特定することができる。
In addition to this, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、各マイコン23、24を各検出回路21、23の電池電圧の検出結果が取得可能な構成すると共に、装置異常の要因を特定する例について説明したが、これに限定されない。例えば、各マイコン23、24のうち一方のマイコンを、各検出回路21、23の電池電圧の検出結果が取得可能な構成し、当該一方のマイコンにて装置異常の要因を特定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably. For example, various modifications are possible as follows.
(1)上述の各実施形態では、主検出回路21による電池電圧の検出単位を1個の電池セル10とし、副検出回路22による電池電圧の検出単位を電池ブロックCB1〜CBnとする例について説明したが、これに限定されない。副検出回路22が検出単位とする電池セル10のセル数が、主検出回路21が検出単位とする電池セル10のセル数よりも少ない構成であれば、各検出回路21、22の検出単位とする電池セル10のセル数を任意の数に設定してもよい。
(1) In each of the above-described embodiments, an example is described in which the battery voltage detection unit by the
(2)上述の各実施形態では、各マイコン23、24が保有する電池異常の監視結果や各検出回路21、22の電池電圧の検出結果といった監視情報の異同に基づいて、装置異常を検出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、各マイコン23、24にて算出する組電池の残存容量や過充電や過放電の判定結果といった監視情報の異同に基づいて、装置異常を検出するようにしてもよい。
(2) In each of the above-described embodiments, the apparatus abnormality is detected based on the difference in the monitoring information such as the battery abnormality monitoring result held by the
(3)上述の第2、第3実施形態では、各マイコン23、24において、主検出回路21にて検出された電池電圧を第2検出単位毎の電池電圧に換算し、換算した電池電圧を副検出回路22にて検出された電池電圧と比較する例について説明したが、これに限定されない。例えば、各マイコン23、24において、各検出回路21にて検出された電池電圧を予め定めた基準単位毎の電池電圧に換算し、換算した電池電圧同士を比較するようにしてもよい。例えば、各検出回路21、22の各検出単位に対する基準単位の比(基準単位/各検出単位)により、各検出回路21にて検出された電池電圧を基準単位毎の電池電圧に換算することができる。
(3) In the second and third embodiments described above, in each of the
(4)上述の各実施形態の如く、電池監視装置2の内部構成の簡素化を図る上では、副検出回路22における組電池1の電池状態を示す物理量の検出性能を、主検出回路21における組電池1の電池状態を示す物理量の検出性能よりも低くすることが望ましいが、これに限定されず、同等の検出性能としてもよい。
(4) As in the above-described embodiments, in order to simplify the internal configuration of the
(5)上述の各実施形態では、主検出回路21のセル電圧検出回路211aをAD変換方式の電圧検出回路で構成し、副検出回路22をフライングキャパシタ方式の電圧検出回路で構成する例について説明したが、これに限定されず、それぞれ他の方式の電圧検出回路にて構成してもよい。なお、他の方式の回路としては、例えば、抵抗分圧回路を用いた抵抗分圧方式の電圧検出回路や、閾値となる参照電圧とセル電圧やブロック電圧とを比較して組電池1の過充電や過放電を検出する閾値判定方式の検出回路を採用することができる。
(5) In each of the above-described embodiments, an example in which the cell
(6)上述の各実施形態の如く、電池監視装置2の内部構成の簡素化を図る上では、副マイコン24を主マイコン23に比べて処理能力等の低いマイコン等で構成することが望ましいが、これに限定されず、同等の処理能力等を有するマイコンで構成してもよい。
(6) As in the above-described embodiments, in order to simplify the internal configuration of the
(7)上述の各実施形態の如く、電池監視装置2の内部構成の簡素化を図る上では、組電池1の状態制御に係る処理を主マイコン23で実行し、副マイコン24で実行しない構成とすることが望ましいが、これに限定されず、組電池1の状態制御に係る処理を各マイコン23、24にて実行するようにしてもよい。
(7) As in the above-described embodiments, in order to simplify the internal configuration of the
(8)上述の各実施形態では、各検出回路21、22にて組電池1の電池電圧を検出する例について説明したが、これに限定されない。例えば、各検出回路21、22にて組電池1の電池温度を監視するようにしてもよい。
(8) In each of the above-described embodiments, the example in which the battery voltage of the assembled
この場合、組電池1に対して、電池セル10毎のセル温度を検出する温度センサ、および電池ブロックCB1〜CBn毎のブロック温度を検出する温度センサを併設する。
In this case, the assembled
そして、主検出回路21にてセル温度、副検出回路22にてブロック温度を検出する構成とし、各検出回路21、22の検出結果に基づいて各マイコン23、24が組電池1の温度異常を監視すると共に、各マイコン23、24による温度異常の監視結果の異同に基づいて、装置異常を検出するようにすればよい。
The
(9)上述の各実施形態では、主検出回路21を複数の監視IC211で構成する例について説明したが、これに限定されず、例えば、単一の集積回路で構成したり、集積回路以外で構成したりしてもよい。
(9) In each of the above-described embodiments, the example in which the
(10)上述の各実施形態では、副検出回路22を、単一のキャパシタ222を用いてブロック電圧を検出するフライングキャパシタ方式の電圧検出回路で構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、副検出回路22を、2つ以上のキャパシタ222を用いてブロック電圧を検出するフライングキャパシタ方式の電圧検出回路で構成してもよい。
(10) In each of the above-described embodiments, the example in which the
(11)上述の各実施形態では、各マイコン23、24が、組電池1の異常を検出した際に、異常フラグを設定する例について説明したが、これに限定されず、例えば、各マイコン23、24が、組電池1の異常を検出した際に上位制御装置に報知するようにしてもよい。
(11) In each of the above-described embodiments, the example in which the
(12)上述の各実施形態では、車両に搭載された組電池1に、本発明の電池監視装置2を適用する例を説明したが、車両以外に用いられる組電池1に適用してもよい。
(12) In each of the above-described embodiments, the example in which the
(13)上述の各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。 (13) The above-described embodiments are not irrelevant to each other, and can be appropriately combined unless the combination is clearly impossible.
(14)上述の各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 (14) In each of the above-described embodiments, the elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Needless to say.
(15)上述の各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 (15) In each of the above-described embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, the specific number is clearly specified when clearly indicated as essential. It is not limited to the specific number except when limited to.
(16)上述の各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 (16) In each of the above-described embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the constituent elements, etc., unless specifically stated or limited in principle to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to shape, positional relationship, and the like.
1 組電池
10 電池セル
21 主検出回路(主検出手段)
22 副検出回路(副検出手段)
23 主マイコン(主制御装置)
24 副マイコン(副制御装置)
1 assembled
22 Sub detection circuit (sub detection means)
23 Main microcomputer (main controller)
24 Sub-microcomputer (sub-control device)
Claims (12)
1つまたは隣接するN(=正の整数)個の前記電池セルを検出単位とし、該検出単位毎に前記特定の物理量を検出する主検出手段(21)と、
前記主検出手段を制御すると共に、前記主検出手段による前記特定の物理量の検出結果に基づいて前記組電池の電池異常を監視する主制御装置(23)と、
前記Nより多いM(=正の整数)個の前記電池セルを検出単位とし、該検出単位毎に前記特定の物理量を検出する副検出手段(22)と、
前記副検出手段を制御すると共に、前記副検出手段による前記特定の物理量の検出結果に基づいて前記組電池の電池異常を監視する副制御装置(24)と、を備え、
前記主制御装置および前記副制御装置は、
前記主検出手段にて検出対象となる前記電池セルの前記特定の物理量の検出タイミングと、前記副検出手段にて前記主検出手段で検出対象とする前記電池セルを含むセル群の前記特定の物理量の検出タイミングとを同期させるように構成されると共に、
前記特定の物理量の検出結果および前記電池異常の監視結果を含む監視情報を共有できるように双方向に通信可能に接続されており、
前記主制御装置および前記副制御装置それぞれは、一方の制御装置における前記監視情報と他方の制御装置における前記監視情報との異同に基づいて、前記主検出手段、前記主制御装置、前記副検出手段、および前記副制御装置の装置異常を検出するように構成されていることを特徴とする電池監視装置。 A battery monitoring device that is applied to an assembled battery (1) configured by connecting a plurality of battery cells (10) in series, and that monitors at least a specific physical quantity among a plurality of physical quantities indicating a battery state of the assembled battery. Because
Main detection means (21) for detecting one or N (= a positive integer) adjacent battery cells as a detection unit and detecting the specific physical quantity for each detection unit;
A main control device (23) for controlling the main detection means and monitoring a battery abnormality of the assembled battery based on a detection result of the specific physical quantity by the main detection means;
Sub-detection means (22) for detecting the specific physical quantity for each detection unit, with M (= a positive integer) number of battery cells larger than N as detection units;
A sub-control device (24) for controlling the sub-detecting means and monitoring a battery abnormality of the assembled battery based on a detection result of the specific physical quantity by the sub-detecting means,
The main control device and the sub control device are:
The detection timing of the specific physical quantity of the battery cell to be detected by the main detection means, and the specific physical quantity of the cell group including the battery cell to be detected by the main detection means by the sub detection means And is configured to synchronize with the detection timing of
It is connected so as to be able to communicate in both directions so as to share monitoring information including the detection result of the specific physical quantity and the monitoring result of the battery abnormality,
Each of the main control device and the sub control device is based on the difference between the monitoring information in one control device and the monitoring information in the other control device, and the main detection device, the main control device, and the sub detection device. And a battery monitoring device configured to detect a device abnormality of the sub-control device.
前記主検出手段は、前記第1検出単位毎の電池電圧を検出するように構成されており、
前記副検出手段は、前記第2検出単位毎の電池電圧を検出するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の電池監視装置。 The detection unit of the battery cell for detecting the specific physical quantity in the main detection means is a first detection unit, and the detection unit of the battery cell for detecting the specific physical quantity in the sub-detection means is a second detection unit. When
The main detection means is configured to detect a battery voltage for each first detection unit,
The battery monitoring device according to claim 3, wherein the sub-detecting unit is configured to detect a battery voltage for each second detection unit.
前記副制御装置は、前記主制御装置から取得した前記第2検出単位毎の前記電池電圧の物理量が、前記副検出手段にて検出した前記第2検出単位毎の前記電池電圧と異なる場合に、前記装置異常と判定することを特徴とする請求項4に記載の電池監視装置。 The main control device converts the battery voltage for each first detection unit detected by the main detection means into the battery voltage for each second detection unit,
The sub control device, when the physical quantity of the battery voltage for each second detection unit acquired from the main control device is different from the battery voltage for each second detection unit detected by the sub detection means, The battery monitoring apparatus according to claim 4, wherein it is determined that the apparatus is abnormal.
前記主検出手段に加えて、前記副検出手段による前記特定の物理量の検出結果を取得可能に構成され、
前記装置異常と判定した際に、前記主検出手段から取得した前記特定の物理量の検出結果、前記副検出手段から取得した前記特定の物理量の検出結果、および前記副制御装置から取得した前記特定の物理量を比較して、前記装置異常が、前記主検出手段、前記副検出手段、前記主制御装置、および前記副制御装置の何れに起因しているかを検出するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の電池監視装置。 The main controller is
In addition to the main detection unit, the sub detection unit is configured to be able to acquire a detection result of the specific physical quantity,
When it is determined that the apparatus is abnormal, the detection result of the specific physical quantity acquired from the main detection unit, the detection result of the specific physical quantity acquired from the sub detection unit, and the specific detection acquired from the sub control unit Comparing physical quantities, the apparatus is configured to detect whether the apparatus abnormality is caused by the main detection means, the sub detection means, the main control apparatus, or the sub control apparatus. The battery monitoring device according to any one of claims 1 to 7.
前記副検出手段に加えて、前記主検出手段による前記特定の物理量の検出結果を取得可能に構成され、
前記装置異常と判定した際に、前記主検出手段から取得した前記特定の物理量の検出結果、前記副検出手段から取得した前記特定の物理量の検出結果、および前記主制御装置から取得した前記特定の物理量を比較して、前記装置異常が、前記主検出手段、前記副検出手段、前記主制御装置、および前記副制御装置の何れに起因しているかを検出するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の電池監視装置。 The sub-control device
In addition to the sub-detecting means, the detection result of the specific physical quantity by the main detecting means can be acquired,
When it is determined that the apparatus is abnormal, the detection result of the specific physical quantity acquired from the main detection unit, the detection result of the specific physical quantity acquired from the sub detection unit, and the specific detection acquired from the main control unit Comparing physical quantities, the apparatus is configured to detect whether the apparatus abnormality is caused by the main detection means, the sub detection means, the main control apparatus, or the sub control apparatus. The battery monitoring device according to any one of claims 1 to 8.
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