JP7630401B2 - Battery Control Device - Google Patents
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Description
本発明は、電池制御装置に関する。 The present invention relates to a battery control device.
従来から、複数の電池セルから構成される二次電池を制御する電池制御装置が知られている。例えば、電池制御装置は、複数の電池セルの電圧や電流などの状態情報を繰り返し取得する複数の電池監視回路と、各電池監視回路から状態情報を取得する制御部と、を備える(例えば、特許文献1参照)。 Battery control devices that control secondary batteries composed of multiple battery cells are known. For example, a battery control device includes multiple battery monitoring circuits that repeatedly acquire status information such as the voltage and current of multiple battery cells, and a control unit that acquires status information from each battery monitoring circuit (see, for example, Patent Document 1).
電池監視回路は、状態情報を繰り返し取得している。電池監視回路は、制御部から指令信号を受信すると状態情報を制御部に送信する。制御部は、より正確な状態情報を受信するために、電池監視回路が状態情報を取得してからなるべく早く電池監視回路から状態情報を受信することが望ましい。ただし、電池監視回路が状態情報を取得するタイミングと、制御部から指令信号を受信するタイミングとの間のズレが大きくなる場合があり、より正確な状態情報を取得するという点で改善の余地がある。 The battery monitoring circuit repeatedly acquires status information. When the battery monitoring circuit receives a command signal from the control unit, it transmits the status information to the control unit. In order to receive more accurate status information, it is desirable for the control unit to receive the status information from the battery monitoring circuit as soon as possible after the battery monitoring circuit acquires the status information. However, there are cases in which the lag between the timing at which the battery monitoring circuit acquires the status information and the timing at which it receives the command signal from the control unit becomes large, leaving room for improvement in terms of acquiring more accurate status information.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、より正確な状態情報を取得可能な電池制御装置を提供することである。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a battery control device that can obtain more accurate status information.
(1)本発明の一態様は、電池セルの状態情報を監視する電池監視回路と、前記電池監視回路と通信を行い、前記状態情報の送信を指示する指示信号を前記電池監視回路に送信することで、前記電池監視回路から前記状態情報を受信する制御部と、を備え、前記電池監視回路は、前記状態情報を第1のタイミングで繰り返し取得する第1の取得部と、前記状態情報を前記第1のタイミングとは異なる第2のタイミングで繰り返し取得する第2の取得部と、前記指示信号を受信した際には、前記第1の取得部で取得した前記状態情報と、前記第2の取得部で取得した前記状態情報とのうち、最新の前記状態情報を前記制御部に送信する処理部と、を備える電池制御装置である。 (1) One aspect of the present invention is a battery control device that includes a battery monitoring circuit that monitors status information of a battery cell, and a control unit that communicates with the battery monitoring circuit and receives the status information from the battery monitoring circuit by transmitting an instruction signal to the battery monitoring circuit that instructs the battery monitoring circuit to transmit the status information, the battery monitoring circuit including a first acquisition unit that repeatedly acquires the status information at a first timing, a second acquisition unit that repeatedly acquires the status information at a second timing different from the first timing, and a processing unit that, upon receiving the instruction signal, transmits the latest status information of the status information acquired by the first acquisition unit and the status information acquired by the second acquisition unit to the control unit.
(2)上記(1)の電池制御装置であって、前記第1の取得部が前記状態情報を取得する周期と、前記第2の取得部が前記状態情報を取得する周期とは同一であってもよい。 (2) In the battery control device of (1) above, the period during which the first acquisition unit acquires the status information may be the same as the period during which the second acquisition unit acquires the status information.
(3)上記(1)又は上記(2)の電池制御装置であって、前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとの差は、前記周期の半分の時間であってもよい。 (3) In the battery control device of (1) or (2) above, the difference between the first timing and the second timing may be half the time of the period.
(4)上記(1)から上記(3)のいずれかの電池制御装置であって、前記第1の取得部は、前記電池セルの状態を示す物理量を前記第1のタイミングで繰り返しA/D変換することで前記物理量のデジタルデータである前記状態情報を取得し、前記第2の取得部は、前記物理量を前記第2のタイミングで繰り返しA/D変換することで前記物理量のデジタルデータである前記状態情報を取得してもよい。 (4) In any of the battery control devices described in (1) to (3), the first acquisition unit may acquire the state information, which is digital data of a physical quantity indicating a state of the battery cell, by repeatedly A/D converting the physical quantity at the first timing, and the second acquisition unit may acquire the state information, which is digital data of the physical quantity, by repeatedly A/D converting the physical quantity at the second timing.
(5)上記(4)の電池制御装置であって、前記物理量は、前記電池セルに流れる電流値を示す値であってもよい。 (5) In the battery control device of (4) above, the physical quantity may be a value indicating a current value flowing through the battery cell.
(6)上記(5)の電池制御装置であって、前記物理量は、前記電池セルに対して直列に接続されるシャント抵抗の両端の電位差であってもよい。 (6) In the battery control device of (5) above, the physical quantity may be a potential difference across a shunt resistor connected in series to the battery cell.
以上説明したように、本発明によれば、より正確な状態情報を取得可能な電池制御装置を提供することができる。 As described above, the present invention provides a battery control device that can obtain more accurate status information.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Furthermore, not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention. In the drawings, the same reference numerals may be used to denote identical or similar parts, and duplicate explanations may be omitted. In addition, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
以下に説明する「接続」とは、電気的な接続である。電気的な接続とは、電気信号が直接的又は間接的に伝達可能に接続されていることである。電気的な接続は、ケーブル、抵抗、コンデンサ、ダイオード、スイッチなどの部品を介した接続であってもよい。 The "connection" described below is an electrical connection. An electrical connection is a connection that allows electrical signals to be transmitted directly or indirectly. The electrical connection may be a connection via components such as a cable, resistor, capacitor, diode, or switch.
図1は、本実施形態に係る電池制御装置300を備える車両システム100の概略構成の一例を示す図である。車両システム100は、例えば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。一例として、車両システム100は、モータを走行動力源とする電動車両に搭載される。
Figure 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a
図1に示すように、車両システム100は、二次電池110、モータ120、及び電力変換装置130を備える。
As shown in FIG. 1, the
二次電池110は、車両システム100を有する車両に搭載されており、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などである。例えば、二次電池110は、車両システム100を有する車両内のバッテリとして利用されている。例えば、二次電池110の電力は、モータ120の駆動電力や車両システム100を有する車両に搭載される機器などの動作電力として利用される。
The
二次電池110は、直列接続された複数の電池セル群G(G-1~G-n)を備える。nは2以上の整数である。各電池セル群G-1~G-nには、複数の電池セルCが直列接続されている。各電池セル群G-1~G-nの電池セルCの数(以下、「電池セル数」ともいう。)は、二次電池110が搭載される車両の車体サイズ等に左右されるため、車両システム100を有する車両によって電池セル数が異なる場合がある。
The
各電池セル群G-1~G-nにおいて、最上位に位置する電池セル(最上位セル)Cの正極端子が二次電池110の正極端子P1であり、また最下位に位置する電池セル(最下位セル)Cの負極端子が二次電池110の負極端子P2である。各電池セルCの正極端子P1及び負極端子P2は、それぞれ電力変換装置130に接続される。なお、複数の電池セル群G-1~G-nのそれぞれを区別しない場合には、単に「電池セル群G」と標記する。
In each of the battery cell groups G-1 to G-n, the positive terminal of the battery cell (top cell) C located at the top is the positive terminal P1 of the
モータ120は、電力変換装置130からの電力によって駆動される電動モータである。例えば、モータ120は、車両システム100を有する車両の走行用モータである。例えば、モータ120は、三相(U、V、W)のブラシレスモータである。なお、モータ120は、モータジェネレータであってもよい。すなわち、モータ120は、車両システム100を有する車両のエンジンにより駆動される発電機として用いられるとともに、当該エンジンを始動するための電動機としても用いられてもよい。本実施形態のモータ120は、主として電動機として動作し、車両システム100を有する車両の車輪を駆動する。
The
電力変換装置130は、二次電池110を管理するとともに、モータ120の駆動を制御する。電力変換装置130は、電力変換器200及び電池制御装置300を備える。
The
電力変換器200は、二次電池110から出力される出力電圧を昇圧し、その昇圧した電圧を交流に変換する。そして、電力変換器200は、変換した交流の電圧をモータ120に出力することでモータ120を駆動する。なお、電力変換器200は、モータ120からの回生電圧を所定の降圧比で降圧して二次電池110に出力する機能を有してもよい。
The
電池制御装置300は、制御対象である二次電池110を制御したり、二次電池110の状態を管理したりする。二次電池110に対する制御とは、例えば二次電池110の電圧を正常な範囲に保持する制御(例えば、セルバランス制御)であってもよいし、二次電池110の温度を正常な範囲に保持する制御であってもよいし、二次電池110に異常があった場合にその異常を排除する制御であってもよい。
The
以下において、電池制御装置300の概略構成の一例について、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る電池制御装置300の概略構成図である。
An example of the schematic configuration of the
電池制御装置300は、電池状態検出部10、制御部20、電源回路30、通信回路40及び電圧生成部50を備える。
The
電池状態検出部10は、複数の電池監視回路11(11-1~11-n)を備える。例えば、電池監視回路11は、電池監視用の集積回路である。電池監視回路11-1~11-nは、それぞれ同様の構成を有しており、複数の電池監視回路11-1~11-nのそれぞれを区別しない場合には、単に「電池監視回路11」と標記する。
The battery
各電池監視回路11は、1つ以上の電池セルCに対して電気的に接続されている。電池監視回路11は、電池セルCの状態を示す情報である状態情報を監視する。例えば、複数の電池監視回路11と複数の電池セル群Gとは1対1で対応している。電池監視回路11は、1対1で対応する電池セル群Gに対して接続される。すなわち、電池監視回路11-k(kは1からnまでの整数)は、1対1で対応する電池セル群G-kに含まれる電池セルC-kのそれぞれに接続されている。
Each
例えば、状態情報は、電池セルCに流れる電流値Ix、電池セルCの電圧値(以下、「セル電圧値」という。)、及び電池セルCの温度の少なくともいずれかである。直列接続されている複数の電池セルCのそれぞれに流れる電流値Ixは、同一である。そのため、複数の電池監視回路11-1~11-nのうち、少なくとも1つの電池監視回路11が電流値Ixを検出すればよい。
For example, the state information is at least one of the current value Ix flowing through the battery cell C, the voltage value of the battery cell C (hereinafter referred to as the "cell voltage value"), and the temperature of the battery cell C. The current value Ix flowing through each of the multiple battery cells C connected in series is the same. Therefore, it is sufficient that at least one
図1及び図2に示す例では、電池監視回路11は、シャント抵抗Rを用いて電流値Ixを取得する。このシャント抵抗Rは、電池セルCに直列接続されている。電池監視回路11は、シャント抵抗Rの両端に接続されており、シャント抵抗Rの電位差を取得することで電流値Ixを取得する。電池監視回路11は、シャント抵抗R以外の電流センサの計測結果から電流値Ixを取得してもよい。
In the example shown in Figures 1 and 2, the
電池監視回路11-kは、電池セル群G-kに対応して設けられており、電池セル群G-kにおける各電池セルC-kの出力端子(電池セルC-kの正極端子又は負極端子)に各々対応する複数の入力端子を備えている。そして、各電池セルC-kの出力端子(プラス端子又はマイナス端子)と電池監視回路11-kの複数の入力端子とは、例えば、接続線によって1対1で接続される。これにより、各電池セルC-kの両端と電池監視回路11-kとは電気的に接続される。電池監視回路11-kは、各電池セルCの両端間の電位差を読み取ることで電池セルCのセル電圧値を取得してもよい。 The battery monitoring circuit 11-k is provided corresponding to the battery cell group G-k, and has multiple input terminals corresponding to the output terminals (positive or negative terminals of the battery cell C-k) of each battery cell C-k in the battery cell group G-k. The output terminals (positive or negative terminals) of each battery cell C-k and the multiple input terminals of the battery monitoring circuit 11-k are connected one-to-one by, for example, connection lines. This electrically connects both ends of each battery cell C-k to the battery monitoring circuit 11-k. The battery monitoring circuit 11-k may obtain the cell voltage value of the battery cell C by reading the potential difference between both ends of each battery cell C.
例えば、電池制御装置300は、各電池セル群Gの動作温度を測定する温度センサ(不図示)を1つ又は複数有している。電池監視回路11は、この温度センサと接続されており、温度センサの計測結果に基づいて、電池セルCの温度を取得してもよい。
For example, the
電池監視回路11は、通信回路40を介して制御部20と通信を行い、情報を送受する。電池監視回路11は、制御部20から指示信号を受信した場合には、取得した状態情報を制御部20に対して送信する。指示信号は、電池監視回路11に対して状態情報を制御部20に対して送信させることを指示する信号である。
The
このように、電池監視回路11-kは、電池セルC-kの状態情報を取得し、指示信号を受信した場合には、取得した状態情報を通信回路40経由で制御部20に送信する。
In this way, the battery monitoring circuit 11-k acquires status information of the battery cell C-k, and when an instruction signal is received, it transmits the acquired status information to the
図2に示す例では、複数の電池監視回路11-1~11-nは、デイジーチェーン接続されており、互いに通信線L1で接続されている。この通信線L1は、双方向の通信が可能な通信線である。すなわち、各電池監視回路11は、隣接する電池監視回路11と双方向通信が可能である。
In the example shown in FIG. 2, multiple battery monitoring circuits 11-1 to 11-n are daisy-chained and connected to each other by a communication line L1. This communication line L1 is a communication line capable of two-way communication. In other words, each
また、デイジーチェーン接続された複数の電池監視回路11-1~11-nのうち最低電位側(一端側)の電池監視回路11-nのみ通信線L2を介して通信回路40に接続されている。通信線L2は、双方向の通信が可能な通信線である。これにより、デイジーチェーン接続された複数の電池監視回路11-1~11-nと制御部20とは、通信回路40を介して通信することができ、相互の情報を送受することができきる。ただし、これに限定されず、制御部20は、複数の電池監視回路11-1~11-nのそれぞれと接続線を介して接続してもよい。すなわち、制御部20は、複数の電池監視回路11-1~11-nのそれぞれと通信可能であればよく、接続形態には特に限定されない。なお、通信線L2には、フォトカプラやパルストランスなどの絶縁素子や通信ICなどを含んでもよい。
Furthermore, among the multiple battery monitoring circuits 11-1 to 11-n connected in a daisy chain, only the battery monitoring circuit 11-n on the lowest potential side (one end side) is connected to the communication circuit 40 via the communication line L2. The communication line L2 is a communication line capable of bidirectional communication. This allows the multiple battery monitoring circuits 11-1 to 11-n connected in a daisy chain and the
制御部20は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(Micro Processing Unit)などのプロセッサを有する。また、制御部20は、プロセッサの他に不揮発性又は揮発性の半導体メモリ(例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory))を備えてもよい。例えば、制御部20は、MCUなどのマイクロコントローラであってもよい。
The
制御部20は、一定間隔Tsで指示信号を電池監視回路11に繰り返し送信する。これにより、制御部20は、電池監視回路11から一定間隔Tsで状態情報を受信する。一定間隔Tsは、制御部20が指示信号を送信する周期である。
The
制御部20は、受信した状態情報に基づいて、二次電池110の異常を判定してもよい。制御部20は、二次電池110の異常を検出した場合には、例えば車両に設けられた警告灯やハザードを点灯または点滅させるための処理を実行してもよい。制御部20は、二次電池110の異常を検出した場合には、その異常を報知させたり、その異常を解消させるための処理を実行したりするなどの異常に対して取るべき処理を実行してもよい。
The
以下に、本実施形態に係る電池監視回路11の構成例を説明する。図3は、本実施形態に係る電池監視回路11の構成例を示す図である。図3は、状態情報として電流値Ixを取得するための電池監視回路11の概略構成を示す。
Below, an example of the configuration of the
図3に示すように、電池監視回路11は、第1の取得部31、第2の取得部32、及び処理部33を備える。電池監視回路11は、CPU又はMPUなどのプロセッサを有する。また、制御部20は、プロセッサの他に不揮発性又は揮発性の半導体メモリ(例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROMを備えてもよい。例えば、制御部20は、MCUなどのマイクロコントローラであってもよい。
As shown in FIG. 3, the
第1の取得部31は、状態情報Xを第1のタイミングで繰り返し取得する。第1の取得部31で取得する状態情報を「状態情報X1」と標記する場合がある。
The
図3に示す例では、第1の取得部31は、ADコンバータを有している。第1の取得部31は、シャント抵抗Rの両端に接続されている。第1の取得部31は、シャント抵抗Rの両端の電位差Vr(アナログデータ)を読み取り、読み取った電位差VrをA/D変換することで電位差Vrのデジタルデータを取得する第1の取得処理を第1のタイミングで繰り返し実行する。第1の取得処理の周期を「取得周期T1」と称する。電位差Vrのデジタルデータは、状態情報X1の一例である。例えば、第1の取得部31は、電位差Vrのデジタルデータを状態情報X1として保持しており、電位差Vrのデジタルデータを取得するごとに状態情報X1を更新する。換言すれば、第1の取得部31は、第1の取得処理を第1のタイミングで繰り返し実行することで、第1のタイミングで状態情報X1を更新する。状態情報X1の取得は、状態情報X1の更新の一例である。このように、第1の取得部31は、電池セルCの状態を示す物理量(電位差Vrなど)を第1のタイミングで繰り返しA/D変換することでその物理量のデジタルデータである状態情報X1を取得する。
In the example shown in FIG. 3, the
第2の取得部32は、状態情報を第1のタイミングとは異なる第2のタイミングで繰り返し取得する。第2の取得部32で取得する状態情報を「状態情報X2」と標記する場合がある。図3に示す例では、第2の取得部32は、ADコンバータを有している。第2の取得部32は、シャント抵抗Rの両端に接続されている。第2の取得部32は、シャント抵抗Rの両端の電位差Vr(アナログデータ)を読み取り、読み取った電位差VrをA/D変換することで電位差Vrのデジタルデータを取得する第2の取得処理を第2のタイミングで繰り返し実行する。第2の取得処理の周期を「取得周期T2」と称する。例えば、取得周期T2は、取得周期T1と同一である。すなわち、本実施形態では、第1の取得処理と第2の取得処理とは、実行されるタイミングが異なるだけであり、その実行される周期は同じである。なお、取得周期T1が取得周期T2と同一である場合には、取得周期T1と取得周期T2とを取得周期Txと称する場合がある。
The
第2のタイミングは、第1のタイミングと異なっていればよい。例えば、第1のタイミングと第2のタイミングとの差は、取得周期T1の半分の時間である。一例として、取得周期T1が取得周期T2とが同一であって、取得周期T1=取得周期T2=10msである場合には、第1のタイミングと第2のタイミングとの差は、5msである。 The second timing may be different from the first timing. For example, the difference between the first timing and the second timing is half the acquisition period T1. As an example, if the acquisition period T1 is the same as the acquisition period T2 and the acquisition period T1 = acquisition period T2 = 10 ms, the difference between the first timing and the second timing is 5 ms.
例えば、第2の取得部32は、第1の取得部31とは別で電位差Vrのデジタルデータを状態情報X2として保持しており、電位差Vrのデジタルデータを取得するごとに状態情報X2を更新する。換言すれば、第2の取得部32は、第2の取得処理を第2のタイミングで繰り返し実行することで、第2のタイミングで状態情報X2を更新する。状態情報X2の取得は、状態情報X2の更新の一例である。このように、第2の取得部32は、電池セルCの状態を示す物理量(電位差Vrなど)を第2のタイミングで繰り返しA/D変換することでその物理量のデジタルデータである状態情報X2を取得する。
For example, the
処理部33は、制御部20から指示信号を受信した際に、第1の取得部31で取得した状態情報X1と、第2の取得部32で取得した状態情報X2とのうち、最新の状態情報を制御部20に送信する。例えば、状態情報X1と状態情報X2とのうち、A/D変換によって取得された時刻が現在時刻に近い方の状態情報が最新の状態情報である。
When the
処理部33は、制御部20から指示信号を受信した際に、第1の取得部31で取得した状態情報X1と、第2の取得部32で取得した状態情報X2とのうち、どちらが最新の状態情報であるかを判定する。そして、処理部33は、状態情報X1と状態情報X2のうち、最新の状態情報を制御部20に送信する。
When the
例えば、処理部33は、第1の取得処理が実行された時刻の情報(以下、「第1の時刻情報」という。)と、第2の取得処理が実行された時刻の情報(以下、「第2の時刻情報」という。)とを有している。処理部33は、第1の時刻情報と第2の時刻情報とのうち、指示信号を受信した時刻(以下、「指示受信時刻」という。)に近い時刻がどちらであるかを判定する。処理部33は、第2の時刻情報よりも第1の時刻情報の方が指示受信時刻に近いと判定した場合には、最新の情報が状態情報X1であると判定する。処理部33は、第1の時刻情報よりも第2の時刻情報が指示受信時刻に近いと判定した場合には、最新の情報が状態情報X2であると判定する。
For example, the
図4は、本実施形態に係る電池監視回路11の動作のフロー図である。電池監視回路11は、第1のタイミングで状態情報X1を取得する第1の取得処理を取得周期T1で実行している。電池監視回路11は、第1のタイミングとは異なる第2のタイミングで状態情報X2を取得する第2の取得処理を取得周期T2で実行している。電池監視回路11は、制御部20から指示信号を一定間隔Tsで受信する(ステップS101)。電池監視回路11は、制御部20から指示信号を受信すると、その指示信号を受信した時点において取得している情報X1及び状態情報X2のうち、最新の状態情報を制御部20に送信する(ステップS102)。
Figure 4 is a flow diagram of the operation of the
以下に、本実施形態の作用効果を図5及び図6を用いて説明する。図5は、従来の電池監視回路のタイミングチャートである。図6は、本実施形態の電池監視回路11のタイミングチャートの一例である。図5及び図6に示す例では、電池監視回路で実行されるAD変換は、立ち上りのタイミングで開始され、立ち下がりのタイミングで完了する。
The effects of this embodiment will be described below with reference to Figs. 5 and 6. Fig. 5 is a timing chart of a conventional battery monitoring circuit. Fig. 6 is an example of a timing chart of the
図5に示すように、従来の電池監視回路は、電池セルCに流れる電流値などのアナログデータである物理量を取得周期TxごとにAD変換することで電池監視回路内に格納されている状態情報を取得周期Txごとに更新している。従来の電池監視回路は、指示指令を一定間隔Tsで受信すると、状態情報をマイコンなどの制御部に向けて送信する。ここで、AD変換を行ったタイミング(状態情報の更新処理のタイミング)と、指令信号を受信するタイミングとの間のズレΔTが存在する。このズレΔTは、次第に大きくなる場合がある。例えば、取得周期Txが8ms、一定間隔Tsが10msである場合には、図5に示すように、ズレΔTが徐々に大きくなり、最大でズレΔTが8msとなる。すなわち、従来の電池監視回路は、指示指令を受信した際には、最大8msも前の状態情報を制御部に送信することになる。 As shown in FIG. 5, the conventional battery monitoring circuit updates the status information stored in the battery monitoring circuit at each acquisition period Tx by AD converting physical quantities, which are analog data such as the current value flowing through the battery cell C, at each acquisition period Tx. When the conventional battery monitoring circuit receives an instruction command at a fixed interval Ts, it transmits the status information to a control unit such as a microcomputer. Here, there is a difference ΔT between the timing of the AD conversion (the timing of the update process of the status information) and the timing of receiving the instruction signal. This difference ΔT may gradually increase. For example, when the acquisition period Tx is 8 ms and the fixed interval Ts is 10 ms, the difference ΔT gradually increases as shown in FIG. 5, and the difference ΔT becomes a maximum of 8 ms. In other words, when the conventional battery monitoring circuit receives an instruction command, it transmits status information from up to 8 ms ago to the control unit.
本実施形態の電池監視回路11では、1つの物理量に対して、2つのADコンバータ(第1の取得部31、第2の取得部32)が割り当てられている。この2つのADコンバータは、それぞれ同じ取得周期TxでA/D変換を行うが、A/D変換を実行するタイミングが互いに異なる。電池監視回路11は、指令信号を受信した際に、2つのADコンバータで変換されたAD値(状態情報)のうち、どちらが最新かを判定する。そして、電池監視回路11は、最新のAD値を制御部20に通知する。これにより、電池監視回路11は、ズレΔTを従来よりも低減することができる。例えば、第1の取得部31と第2の取得部32との間でA/D変換を実行するタイミングがTx×(1/2)だけ異なる。このような構成により、最大のズレΔTを従来に比べて半分にすることができる。
In the
このように、電池制御装置300は、電池セルCの状態情報を監視する電池監視回路11と、電池監視回路11と通信を行い、状態情報の送信を指示する指示信号を電池監視回路11に送信することで、電池監視回路11から状態情報を受信する制御部20と、を備える。電池監視回路11は、状態情報を第1のタイミングで繰り返し取得する第1の取得部31と、状態情報を第1のタイミングとは異なる第2のタイミングで繰り返し取得する第2の取得部32と、を備える。電池監視回路11は、指示信号を受信した際には、第1の取得部31で取得した状態情報と、第2の取得部32で取得した状態情報とのうち、最新の状態情報を制御部20に送信する処理部33を備える。
Thus, the
このような構成により、電池監視回路11が状態情報を取得するタイミングと、制御部20から指令信号を受信するタイミングとの間のズレΔTを従来よりも短縮することができ、従来よりも正確な状態情報を取得することができる。
This configuration makes it possible to reduce the time lag ΔT between when the
第1の取得部31及び第2の取得部32は、電池セルCの電流値を計測する電流センサにそれぞれ電気的に接続され、この電流センサの計測結果を互いに異なるタイミングでA/D変換することで、状態情報の一例である当該計測結果のデジタルデータをそれぞれ取得してもよい。この電流センサは、シャント抵抗であってもよい。ただし、電流センサは、シャント抵抗に限定されず、トランスを備えたカレントトランス(CT)やホール素子を備えたセンサであってもよい。
The
なお、本実施形態の電池監視回路11では、電池セルCの状態を示す1つの物理量(アナログデータ)に対して、2つのADコンバータが割り当てられる場合を例示した。ただし、これに限定されず、電池監視回路11は、1つの物理量に対して、3つ以上のADコンバータを割り当ててもよい。すなわち、電池監視回路11は、1つの物理量に対して、2つ以上のADコンバータを割り当て、それぞれ異なるタイミングでA/D変換することで取得する。そして、電池監視回路11は、指令信号を受信した場合には、それぞれ異なるタイミングで取得したAD変換後のデジタルデータのうち、最新のデジタルデータを送信する。なお、この2つ以上のADコンバータによるそれぞれのA/D変換の周期は、すべて同一であってもよい。
In the
明細書に記載の「…部」の用語は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアとして具現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現されてもよい。 The term "unit" in the specification means a unit that processes at least one function or operation, which may be embodied as hardware or software, or a combination of hardware and software.
100…車両システム、110…二次電池、120…モータ、130…電力変換装置、200…電力変換器、300…電池制御装置、10…電池状態検出部、11…電池監視回路、20…制御部、31…第1の取得部、32…第2の取得部、33…処理部 100...vehicle system, 110...secondary battery, 120...motor, 130...power conversion device, 200...power converter, 300...battery control device, 10...battery state detection unit, 11...battery monitoring circuit, 20...control unit, 31...first acquisition unit, 32...second acquisition unit, 33...processing unit
Claims (6)
前記電池監視回路と通信を行い、前記状態情報の送信を指示する指示信号を前記電池監視回路に送信することで、前記電池監視回路から前記状態情報を受信する制御部と、
を備え、
前記電池監視回路は、
前記状態情報を第1のタイミングで繰り返し取得する第1の取得部と、
前記状態情報を前記第1のタイミングとは異なる第2のタイミングで繰り返し取得する第2の取得部と、
前記指示信号を受信した際には、前記第1の取得部で取得した前記状態情報と、前記第2の取得部で取得した前記状態情報とのうち、最新の前記状態情報を前記制御部に送信する処理部と、
を備える電池制御装置。 a battery monitoring circuit that monitors state information of a battery cell;
a control unit that communicates with the battery monitoring circuit and receives the status information from the battery monitoring circuit by transmitting an instruction signal to the battery monitoring circuit to instruct the battery monitoring circuit to transmit the status information;
Equipped with
The battery monitoring circuit includes:
a first acquisition unit that repeatedly acquires the state information at a first timing;
a second acquisition unit that repeatedly acquires the state information at a second timing different from the first timing;
a processing unit that, when receiving the instruction signal, transmits to the control unit the latest of the status information acquired by the first acquisition unit and the status information acquired by the second acquisition unit;
A battery control device comprising:
請求項1に記載の電池制御装置。 a period in which the first acquisition unit acquires the state information is the same as a period in which the second acquisition unit acquires the state information;
The battery control device according to claim 1 .
請求項2に記載の電池制御装置。 a difference between the first timing and the second timing is half the time of the period;
The battery control device according to claim 2 .
前記第2の取得部は、前記物理量を前記第2のタイミングで繰り返しA/D変換することで前記物理量のデジタルデータである前記状態情報を取得する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の電池制御装置。 the first acquisition unit acquires the state information, which is digital data of a physical quantity indicating a state of the battery cell, by repeatedly A/D converting the physical quantity at the first timing;
the second acquisition unit acquires the state information, which is digital data of the physical quantity, by repeatedly A/D converting the physical quantity at the second timing.
The battery control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の電池制御装置。 The physical quantity is a value indicating a current value flowing through the battery cell.
The battery control device according to claim 4.
請求項5に記載の電池制御装置。 The physical quantity is a potential difference across a shunt resistor connected in series to the battery cell.
The battery control device according to claim 5.
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