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WO2014196280A1 - 電池監視装置 - Google Patents

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WO2014196280A1
WO2014196280A1 PCT/JP2014/061187 JP2014061187W WO2014196280A1 WO 2014196280 A1 WO2014196280 A1 WO 2014196280A1 JP 2014061187 W JP2014061187 W JP 2014061187W WO 2014196280 A1 WO2014196280 A1 WO 2014196280A1
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WO
WIPO (PCT)
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monitoring
setting signal
unit
duty ratio
control unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/061187
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English (en)
French (fr)
Inventor
隆介 長谷
隆広 都竹
Original Assignee
株式会社豊田自動織機
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社豊田自動織機 filed Critical 株式会社豊田自動織機
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    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a technique for monitoring the state of each of a plurality of batteries.
  • some battery monitoring devices that monitor the state of each battery include a control unit that permits charging / discharging of each battery according to the monitoring result of each battery.
  • the control unit needs identification information individually assigned to each monitoring unit in order to obtain monitoring results from a plurality of monitoring units that monitor the respective states of each battery.
  • the monitoring unit and the control unit cannot communicate with each other.
  • the present invention provides a communication abnormality occurrence point in the control unit even when each monitoring unit that monitors the state of each battery connected in parallel and a control unit that communicates with each monitoring unit are connected in series. It is an object of the present invention to provide a battery monitoring device that can specify
  • the battery monitoring apparatus of the present invention is connected in series with each other, and a plurality of monitoring units that monitor the state of the battery, and a plurality of monitoring units that are connected in series with identification information assigned to each of the plurality of monitoring units.
  • a control unit communicating with the monitoring unit.
  • Each of the plurality of monitoring units assigns identification information corresponding to the setting signal output from the preceding control unit or monitoring unit as its own identification information, and changes the setting signal to output to the subsequent monitoring unit or control unit To do.
  • the control unit identifies the location where a communication error has occurred according to the amount of change in the setting signal output from the last monitoring unit.
  • the control unit can identify the location where the communication abnormality has occurred according to the amount of change in the setting signal output from the last monitoring unit.
  • the battery monitoring device of the present invention is connected in series with each other, using a plurality of monitoring units that monitor the state of the battery, and identification information that is connected in series with the plurality of monitoring units and assigned to the plurality of monitoring units, respectively.
  • a control unit that communicates with a plurality of monitoring units.
  • Each of the plurality of monitoring units changes the setting signal output from the control unit or monitoring unit in the previous stage and outputs the change signal to the monitoring unit or control unit in the subsequent stage.
  • the control unit recognizes the number of battery modules including the monitoring unit or the monitoring unit according to the setting signal output from the last monitoring unit.
  • the location where the communication abnormality occurs in the control unit can be specified.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a battery monitoring apparatus according to an embodiment.
  • the battery monitoring device 1 shown in FIG. 1 includes five battery modules 2 (2-1 to 2-5), a control unit (battery ECU (Electronic Control Unit)) 3, and a main relay 4.
  • the battery monitoring device 1 is mounted on a vehicle such as an electric forklift, a hybrid vehicle, or an electric vehicle. Further, the number of battery modules 2 is not limited to five.
  • Each of the battery modules 2-1 to 2-5 includes a battery 5, a relay 6, a voltage detection unit 7, a current detection unit 8, a temperature detection unit 9, and a monitoring unit (monitoring ECU) 10. .
  • Each battery 5 is connected in parallel to each other and supplies power to the load 11.
  • the battery 5 is a rechargeable battery, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel metal hydride battery.
  • the battery 5 may be composed of a plurality of batteries connected in series.
  • the relay 6 is provided between the main relay 4 and the battery 5. When the relay 6 is turned on and the main relay 4 is turned on, power can be supplied from the battery 5 to the load 11.
  • the voltage detector 7 detects the voltage of the battery 5 and is, for example, a voltmeter.
  • the current detection unit 8 detects a current flowing to the battery 5 during charging and a current flowing from the battery 5 during discharging, and is an ammeter, for example.
  • the temperature detection unit 9 detects the ambient temperature of the battery 5 and is, for example, a thermistor.
  • the monitoring unit 10 includes a relay control unit 12, a storage unit 13, an identification information setting unit 14, and a communication unit 15.
  • the relay control unit 12, the identification information setting unit 14, and the communication unit 15 include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), a PLD (Programmable Logic Device), and the like. ) And the like and realized by the CPU, multi-core CPU, or programmable device reading and executing the program stored in the storage unit 13.
  • the communication units 15 of the battery modules 2-1 to 2-5 and the communication unit 19 of the control unit 3 are connected in series in a ring shape. That is, the communication units 15 of the battery modules 2-1 to 2-5 and the communication unit 19 of the control unit 3 are daisy chain connected.
  • the relay control unit 12 controls ON / OFF of the relay 6.
  • the storage unit 13 is, for example, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), and stores various information and various programs.
  • the identification information setting unit 14 sets its own identification information and causes the storage unit 13 to store the identification information. For example, when five pieces of identification information “101”, “102”, “103”, “104”, and “105” are assigned to the battery modules 2-1 to 2-5, the first battery module 2- The first identification information setting unit 14 stores “101” in the allocation storage unit 13 as its own identification information. Further, the identification information setting unit 14 of the battery module 2-2 arranged at the subsequent stage of the battery module 2-1 stores “102” in the allocation storage unit 13 as its own identification information. Further, the identification information setting unit 14 of the battery module 2-3 arranged at the subsequent stage of the battery module 2-2 stores “103” in the allocation storage unit 13 as its own identification information.
  • the identification information setting unit 14 of the battery module 2-4 arranged at the subsequent stage of the battery module 2-3 stores “104” in the assignment storage unit 13 as its own identification information. Further, the identification information setting unit 14 of the last battery module 2-5 arranged at the subsequent stage of the battery module 2-4 stores “105” in the allocation storage unit 13 as its own identification information.
  • the communication unit 15 inputs (receives) a setting signal output (transmitted) from the front-stage control unit 3 or the front-stage monitoring unit 10 via the communication line, or the rear-stage monitoring unit 10 or the rear-stage control unit 3. To output (send) the setting signal.
  • the control unit 3 communicates with a relay control unit 16 that controls on / off of the main relay 4, a storage unit 17, a communication abnormality location specifying unit 18, and each monitoring unit 10 of the battery modules 2-1 to 2-5.
  • the communication part 19 which performs is provided.
  • the storage unit 17 is, for example, a ROM or a RAM, and stores various information and various programs.
  • the relay control unit 16, the communication abnormality location specifying unit 18, and the communication unit 19 are configured by, for example, a CPU, a multi-core CPU, a programmable device (FPGA, PLD, etc.), and the like and stored in the storage unit 17. Is realized by a CPU, a multi-core CPU, or a programmable device that reads and executes the program.
  • control unit 3 receives the identification information transmitted from each of the battery modules 2-1 to 2-5 by the communication unit 19 and stores the identification information in the storage unit 17. In addition, the control unit 3 uses the identification information stored in the storage unit 17 to indicate the state of the battery 5 (for example, the voltage, current, and temperature of the battery 5) transmitted from each of the battery modules 2-1 to 2-5. Etc.) is received by the communication unit 19.
  • the control unit 3 determines that the state of at least one of the batteries 5 of the modules 2-1 to 2-5 is abnormal, and the vehicle is in the evacuation driving mode (for example, after the vehicle is gradually decelerated until a predetermined time has elapsed).
  • An instruction to stop is sent to the host control unit that controls the running of the vehicle, and the process proceeds to a process of turning off the main relay 4 by the relay control unit 16 after a predetermined time has elapsed.
  • the control unit 3 determines that a communication abnormality has occurred, the control unit 3 shifts to the save travel mode.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of each monitoring unit 10 of the battery modules 2-1 to 2-5.
  • each monitoring part 10 shall perform the operation
  • the setting monitoring timing is set, for example, at the time when the identification information is initially set or at every elapse of a fixed time after the identification information is initially set.
  • the initial setting of the identification information is executed, for example, when a communication line is connected to the communication connector of its own communication unit 15 by replacing or exchanging the battery module 2.
  • the identification information setting unit 14 of the monitoring unit 10 sets the identification information corresponding to the setting signal input from the previous control unit 3 or the previous monitoring unit 10 as its own identification information (S21).
  • the identification information setting unit 14 changes the input setting signal and outputs it to the subsequent monitoring unit 10 or the subsequent control unit 3 (S22).
  • the identification information setting unit 14 transmits its own identification information to the control unit 3 (S23), and ends the identification information setting process.
  • the communication line used when transmitting the identification information to the control unit 3 may be different from the communication line used when setting the identification information.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control unit 3 when initializing the identification information.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 of the control unit 3 outputs a setting signal to the monitoring unit 10 of the first battery module 2-1 (S31).
  • the communication abnormality point specifying unit 18 stores the number of battery modules 2 corresponding to the input setting signal (the setting signal output from the monitoring unit 10 of the last battery module 2-5) in the storage unit 17. (S32).
  • the communication abnormality point specifying unit 18 receives the identification information transmitted from each of the battery modules 2-1 to 2-5, and stores the received identification information in the storage unit 17 (S33).
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control unit 3 at every elapse of a fixed time after the initial setting of the identification information.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 of the control unit 3 determines that the input setting signal (the setting signal output from the monitoring unit 10 of the last battery module 2-5) has changed (S41: YES). In accordance with the amount of change in the setting signal, the location where the communication abnormality has occurred is specified (S42).
  • the communication abnormality point specifying unit 18 notifies the host control unit of the specified communication abnormality occurrence point (S43).
  • the signal is changed and output to the subsequent monitoring unit 10 or the subsequent control unit 3, and in the control unit 3, a communication abnormality occurs according to the amount of change in the setting signal output from the last monitoring unit 10.
  • the location is specified. Since the number of monitoring units 10 that can change the setting signal varies depending on the location where the communication abnormality occurs, the setting signal output from the last monitoring unit 10 varies depending on the location where the communication abnormality occurs. Therefore, the control unit 3 can identify the location where the communication abnormality has occurred according to the amount of change in the setting signal output from the last monitoring unit.
  • the control unit 3 can detect a location where a communication abnormality has occurred. Can be identified.
  • the identification information setting unit 14 of each monitoring unit 10 changes the duty ratio of the rectangular wave as the input setting signal (the setting signal output from the preceding control unit 3 or the preceding monitoring unit 10) by + 10%. Then, the setting signal with the duty ratio changed is output to the subsequent monitoring unit 10 or the subsequent control unit 3. For example, referring to the information shown in FIG. 5A, the identification information setting unit 14 outputs a setting signal with a duty ratio of 20% when the duty ratio of the input setting signal is 10%.
  • a setting signal with a duty ratio of 30% is output.
  • a setting signal with a duty ratio of 40% is output.
  • the duty ratio of the input setting signal is 40%
  • a setting signal with a duty ratio of 50% is output.
  • the duty ratio of the input setting signal is 50%
  • a setting signal with a duty ratio of 60% is output.
  • the identification information setting unit 14 of each monitoring unit 10 has a duty ratio of 0% or 100% of the input setting signal (the setting signal output from the previous control unit 3 or the previous monitoring unit 10), respectively. Then, a setting signal having the same duty ratio as the setting signal output from the head monitoring unit 10 is output to the subsequent monitoring unit 10.
  • the identification information setting unit 14 outputs a setting signal with a duty ratio of 20% when the duty ratio of the input setting signal is 0% or 100%. To do.
  • the duty ratio is 0% or 100% is when the input setting signal is not a rectangular wave. That is, this is when the signal is always High or Low.
  • the identification information setting unit 14 or the abnormal communication location specifying unit 18 processes the duty ratio of the input setting signal as 0%. Also in the following embodiments, when the duty ratio of the input setting signal is 100%, the same processing as when the duty ratio is 0% is performed, and thus the description thereof is omitted.
  • the communication abnormality location identifying unit 18 of the control unit 3 identifies the location where the communication abnormality has occurred according to the amount of change in the duty ratio of the input setting signal (setting signal output from the last monitoring unit 10). For example, referring to the information shown in FIG. 6A, the communication abnormality point identifying unit 18 changes the duty ratio of the input setting signal (for example, after the fixed time has elapsed with the input setting signal duty ratio).
  • the communication abnormality point specifying unit 18 of the control unit 3 outputs a setting signal having a duty ratio of 10% to the monitoring unit 10 of the first battery module 2-1.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-1 determines that the “duty ratio of the input setting signal” is “10%” with reference to the information illustrated in FIG. “101” is acquired as “identification information” corresponding to “10%”, and the acquired “101” is stored in the storage unit 13 as its own identification information.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-1 acquires “20%” as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “10%” with reference to the information shown in FIG. Then, the acquired setting signal of the duty ratio of “20%” is output to the monitoring unit 10 of the battery module 2-2 in the subsequent stage.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-2 determines that the “duty ratio of the input setting signal” is “20%”. “102” is acquired as “identification information” corresponding to “20%”, and the acquired “102” is stored in the storage unit 13 as its own identification information. Further, the monitoring unit 10 of the battery module 2-2 acquires “30%” as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “20%” with reference to the information illustrated in FIG. Then, the obtained setting signal of the duty ratio of “30%” is output to the monitoring unit 10 of the battery module 2-3 at the subsequent stage.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-3 determines that the “duty ratio of the input setting signal” is “30%” with reference to the information illustrated in FIG. “103” is acquired as “identification information” corresponding to “30%”, and the acquired “103” is stored in the storage unit 13 as its own identification information.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-3 acquires “40%” as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “30%” with reference to the information illustrated in FIG.
  • the obtained “40%” duty ratio setting signal is output to the monitoring unit 10 of the battery module 2-4 at the subsequent stage.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-4 determines that the “duty ratio of the input setting signal” is “40%”. “104” is acquired as “identification information” corresponding to “40%”, and the acquired “104” is stored in the storage unit 13 as its own identification information.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-4 acquires “50%” as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “40%” with reference to the information illustrated in FIG.
  • the obtained “50%” duty ratio setting signal is output to the monitoring unit 10 of the battery module 2-5 at the subsequent stage.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-5 determines that the “duty ratio of the input setting signal” is “50%” with reference to the information shown in FIG. “105” is acquired as “identification information” corresponding to “50%”, and the acquired “105” is stored in the storage unit 13 as its own identification information.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-5 acquires “60%” as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “50%” with reference to the information shown in FIG. Then, the obtained setting signal of the duty ratio of “60%” is output to the control unit 3 at the subsequent stage.
  • the communication abnormality point identifying unit 18 refers to the information shown in FIG. 7 and “duty ratio of the input setting signal” (duty ratio of the setting signal output from the monitoring unit 10 of the battery module 2-5). Is “60%”, “5” is stored in the storage unit 17 as the “number of battery modules 2” corresponding to the “60%”. Note that the information shown in FIG. 7 can be used when one monitoring unit 10 is provided in one battery module 2.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 may obtain the number of monitoring units 10 according to the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10 with reference to the information shown in FIG. In this case, “number of battery modules 2” in the information shown in FIG. 7 is changed to “number of monitoring units 10”.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 refers to the information in which “number of battery modules 2” in FIG. 7 is changed to “number of monitoring units 10”, and the setting signal output from the last monitoring unit 10 After obtaining the number of monitoring units 10 in accordance with the duty ratio, the number of battery modules 2 is obtained by dividing the number of monitoring units 10 by the number of monitoring units 10 provided for each battery module 2. May be. In this case, even if a plurality of monitoring units 10 are provided in one battery module 2 and each monitoring unit 10 is connected in a daisy chain, the number of battery modules 2 can be obtained.
  • the control unit 3 can control each battery module 2 and each monitoring unit 10. Thereby, it is not necessary to change the program constant or to prepare another program in accordance with the change in the number of battery modules 2, so that it is possible to suppress an increase in management cost and manufacturing cost.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-3 determines that the “duty ratio of the input setting signal” has changed from “30%” to “0%”, the monitoring unit 10 refers to the information illustrated in FIG. Then, “20%” is acquired as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to the “0%”, and the acquired setting signal of the duty ratio of “20%” is sent to the battery module 2-4 in the subsequent stage. Output to the monitoring unit 10.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-4 determines that the “duty ratio of the input setting signal” has changed from “40%” to “20%”, the information shown in FIG. Then, “30%” is acquired as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “20%”, and the acquired setting signal of the duty ratio of “30%” is used as the battery module 2-4 in the subsequent stage. To the monitoring unit 10.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 of the control unit 3 indicates that the “duty ratio of the input setting signal” (the duty ratio of the setting signal output from the monitoring unit 10 of the battery module 2-5) is “60%”. If it is determined that the value has reached “40%”, “ ⁇ 20%” is obtained as the amount of change in the duty ratio.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 refers to the information shown in FIG. 6A and sets “battery module 2-2” as the “communication abnormality occurrence point” corresponding to the duty ratio change amount “ ⁇ 20%”. 2-3 ”is acquired.
  • the control unit 3 can identify the location where the communication abnormality occurs according to the amount of change in the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10.
  • the control unit 3 can identify the location where the communication abnormality occurs according to the amount of change in the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10.
  • the parts 10 and 19 can have a simple configuration.
  • the identification information setting process and the location of the occurrence of a communication error are identified using the frequency of the setting signal, the number of pulses of the setting signal per unit time, the voltage of the setting signal, or the numerical value or character information indicated in the setting signal. Processing may be performed.
  • the identification information setting unit 14 of each monitoring unit 10 changes the duty ratio of the rectangular wave as the input setting signal (the setting signal output from the preceding control unit 3 or the preceding monitoring unit 10) by + 10%. Then, the setting signal with the duty ratio changed is output to the subsequent monitoring unit 10 or the subsequent control unit 3. For example, with reference to the information shown in FIG. 5B, the identification information setting unit 14 outputs a setting signal with a duty ratio of 20% when the duty ratio of the input setting signal is 10%.
  • a setting signal with a duty ratio of 30% is output.
  • a setting signal with a duty ratio of 40% is output.
  • a setting signal with a duty ratio of 50% is output.
  • a setting signal with a duty ratio of 60% is output.
  • the identification information setting unit 14 of each monitoring unit 10 has a duty ratio of 0% or 100% of the input setting signal (the setting signal output from the previous control unit 3 or the previous monitoring unit 10), respectively. Then, a setting signal in which the duty ratio of the setting signal output from the head monitoring unit 10 is changed by ⁇ 10% is output to the subsequent monitoring unit 10.
  • the communication abnormality location identifying unit 18 of the control unit 3 identifies the location where the communication abnormality has occurred according to the amount of change in the duty ratio of the input setting signal (setting signal output from the last monitoring unit 10). For example, referring to the information shown in FIG. 6B, the communication abnormality location specifying unit 18 refers to the “control unit” as a location where a communication abnormality has occurred when the change amount of the duty ratio of the input setting signal is ⁇ 10%.
  • setting information initial setting process in the second embodiment is the same as the setting information initial setting process in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-3 determines that the “duty ratio of the input setting signal” has changed from “30%” to “0%”, the monitoring unit 10 refers to the information illustrated in FIG. Then, “10%” is acquired as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “0%”, and the acquired setting signal of the duty ratio of “10%” is sent to the battery module 2-4 in the subsequent stage. Output to the monitoring unit 10.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-4 determines that the “duty ratio of the input setting signal” has changed from “40%” to “10%”, the information shown in FIG. 5B is referred to. Then, “20%” is acquired as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to the “10%”, and the acquired setting signal of the duty ratio of “20%” is used as the battery module 2-5 in the subsequent stage. To the monitoring unit 10.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 of the control unit 3 indicates that the “duty ratio of the input setting signal” (the duty ratio of the setting signal output from the monitoring unit 10 of the battery module 2-5) is “60%”.
  • “ ⁇ 30%” is obtained as the amount of change in the duty ratio.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 refers to the information shown in FIG. 6B, and sets “battery module 2-2” as the “communication abnormality occurrence point” corresponding to the duty ratio change amount “ ⁇ 30%”. 2-3 ”is acquired.
  • control unit 3 it is possible to identify the location where the communication abnormality occurs according to the amount of change in the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10.
  • the control unit 3 when a communication abnormality occurs between the control unit 3 and the battery module 2-1, the setting signal output from the monitoring unit 10 of the battery module 2-1 changes. Therefore, the control unit 3 also identifies that a communication abnormality has occurred between the control unit 3 and the battery module 2-1 according to the amount of change in the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10. be able to. Therefore, the battery monitoring device 1 according to the second embodiment can expand the specific range of the location where the communication abnormality has occurred, compared to the battery monitoring device 1 according to the first embodiment.
  • the identification information setting unit 14 of each monitoring unit 10 changes the duty ratio of the rectangular wave as the input setting signal (the setting signal output from the preceding control unit 3 or the preceding monitoring unit 10) by + 10%. Then, the setting signal with the duty ratio changed is output to the subsequent monitoring unit 10 or the subsequent control unit 3. For example, referring to the information shown in FIG. 5 (c), the identification information setting unit 14 outputs a setting signal with a duty ratio of 20% when the duty ratio of the input setting signal is 10%. When the setting signal duty ratio is 20%, a setting signal with a duty ratio of 30% is output. When the input setting signal duty ratio is 30%, a setting signal with a duty ratio of 40% is output. When the duty ratio of the input setting signal is 40%, a setting signal with a duty ratio of 50% is output. When the duty ratio of the input setting signal is 50%, a setting signal with a duty ratio of 60% is output. To do.
  • the identification information setting unit 14 of each monitoring unit 10 has a duty ratio of 0% or 100% of the input setting signal (the setting signal output from the previous control unit 3 or the previous monitoring unit 10), respectively. Then, a setting signal in which the duty ratio of the setting signal output from the first monitoring unit 10 is changed by + 5% is output to the subsequent monitoring unit 10.
  • the communication abnormality location identifying unit 18 of the control unit 3 identifies the location where the communication abnormality has occurred according to the amount of change in the duty ratio of the input setting signal (setting signal output from the last monitoring unit 10). For example, referring to the information shown in FIG. 6C, the communication abnormality point specifying unit 18 refers to the “control unit 3” as a communication abnormality occurrence point when the change amount of the duty ratio of the input setting signal is + 5%.
  • setting information initial setting process of the third embodiment is the same as the setting information initial setting process of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-3 determines that the “duty ratio of the input setting signal” has changed from “30%” to “0%”, the monitoring unit 10 refers to the information illustrated in FIG. Then, “25%” is acquired as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to “0%”, and the acquired setting signal of the duty ratio of “25%” is sent to the battery module 2-4 in the subsequent stage. Output to the monitoring unit 10.
  • the monitoring unit 10 of the battery module 2-4 determines that the “duty ratio of the input setting signal” has changed from “40%” to “25%”, the information shown in FIG. Then, “35%” is acquired as the “duty ratio of the setting signal to be output” corresponding to the “25%”, and the acquired setting signal of the duty ratio of “35%” is used as the battery module 2-5 in the subsequent stage. To the monitoring unit 10.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 of the control unit 3 indicates that the “duty ratio of the input setting signal” (the duty ratio of the setting signal output from the monitoring unit 10 of the battery module 2-5) is “60%”. If it is determined that the value has become “45%”, “ ⁇ 15%” is obtained as the amount of change in the duty ratio.
  • the communication abnormality point specifying unit 18 refers to the information shown in FIG. 6C, and sets “battery module 2-2” as the “communication abnormality occurrence point” corresponding to the duty ratio change amount “ ⁇ 15%”. 2-3 ”is acquired.
  • control unit 3 it is possible to identify the location where the communication abnormality occurs according to the amount of change in the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10.
  • the control unit 3 when a communication abnormality occurs between the control unit 3 and the battery module 2-1, the setting signal output from the monitoring unit 10 of the battery module 2-1 changes. Therefore, the control unit 3 also identifies that a communication abnormality has occurred between the control unit 3 and the battery module 2-1 according to the amount of change in the duty ratio of the setting signal output from the last monitoring unit 10. be able to. Therefore, also in the battery monitoring apparatus 1 according to the third embodiment, the specific range of the occurrence location of the communication abnormality can be expanded as compared with the battery monitoring apparatus 1 according to the first embodiment.

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Abstract

　各監視部１０は、それぞれ、前段の制御部３又は監視部１０から出力される設定信号に対応した識別情報を自身の識別情報として割り当てるとともに、その設定信号を変化させて後段の監視部１０又は制御部３へ出力し、制御部３は、最後尾の監視部１０から出力される設定信号の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する。

Description

電池監視装置
　本発明は、複数の電池のそれぞれの状態を監視する技術に関する。
　近年では、電動フォークリフト、ハイブリッド車、又は電気自動車などの車両へ実装されるバッテリとして、負荷へ大きな電力を安定して供給するために、複数の電池が並列接続されるものがある。
　また、それら各電池のそれぞれの状態を監視する電池監視装置として、各電池のそれぞれの監視結果により、各電池の充放電を許可する制御部を備えるものがある。このような電池監視装置において、制御部は、各電池のそれぞれの状態を監視する複数の監視部からそれぞれ監視結果を取得するために、各監視部に個別に割り当てられる識別情報が必要になる。
　また、監視部と制御部とをつなぐ通信線の断線や通信コネクタ同士の接続不良などの通信異常が発生すると、監視部と制御部とが互いに通信することができなくなってしまう。
　そこで、例えば、一定時間内に監視部と制御部との間で行われる通信の有無により、通信異常の発生箇所を特定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２－８６６０１号公報
　しかしながら、各監視部及び制御部が直列接続されている場合、いわゆる、デイジーチェーン接続されている場合、すべての監視部が制御部と直接接続されていないため、制御部において通信異常の発生箇所を特定することができない場合がある。
　そこで、本発明は、並列接続される電池のそれぞれの状態を監視する各監視部及び各監視部と通信する制御部が直列接続されている場合であっても、制御部において通信異常の発生箇所を特定することが可能な電池監視装置を提供することを目的とする。
　本発明の電池監視装置は、互いに直列接続され、それぞれ電池の状態を監視する複数の監視部と、複数の監視部と直列接続され、複数の監視部にそれぞれ割り当てられる識別情報を用いて複数の監視部と通信を行う制御部とを備える。
　複数の監視部は、それぞれ、前段の制御部又は監視部から出力される設定信号に対応した識別情報を自身の識別情報として割り当てるとともに、設定信号を変化させて後段の監視部又は制御部へ出力する。
　制御部は、最後尾の監視部から出力される設定信号の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する。
　通信異常の発生箇所に応じて設定信号を変化させることが可能な監視部の数が変わるため、通信異常の発生箇所に応じて最後尾の監視部から出力される設定信号が変化する。そのため、制御部は、最後尾の監視部から出力される設定信号の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定することができる。
　また、本発明の電池監視装置は、互いに直列接続され、それぞれ電池の状態を監視する複数の監視部と、複数の監視部と直列接続され、複数の監視部にそれぞれ割り当てられる識別情報を用いて複数の監視部と通信を行う制御部とを備える。
　複数の監視部は、それぞれ、前段の制御部又は監視部から出力される設定信号を変化させて後段の監視部又は制御部へ出力する。
　制御部は、最後尾の監視部から出力される設定信号に応じて、監視部又は監視部を備える電池モジュールの個数を認識する。
　本発明によれば、並列接続される電池のそれぞれの状態を監視する各監視部及び各監視部と通信する制御部が直列接続されている場合であっても、制御部において通信異常の発生箇所を特定することができる。
実施形態の電池監視装置を示す図である。 監視部の動作を示すフローチャートである。 初期設定時の制御部の動作を示すフローチャートである。 初期設定後の一定時間経過毎の制御部の動作を示すフローチャートである。 記憶部に記憶される情報の一例を示す図である。 記憶部に記憶される情報の一例を示す図である。 記憶部に記憶される情報の一例を示す図である。
　図１は、実施形態の電池監視装置を示す図である。
　図１に示す電池監視装置１は、５つの電池モジュール２（２－１～２－５）と、制御部（電池ＥＣＵ（Electronic Control Unit））３と、メインリレー４とを備える。なお、電池監視装置１は、例えば、電動フォークリフト、ハイブリッド車、又は電気自動車などの車両に搭載される。また、電池モジュール２の数は５つに限定されない。
　各電池モジュール２－１～２－５は、それぞれ、電池５と、リレー６と、電圧検出部７と、電流検出部８と、温度検出部９と、監視部（監視ＥＣＵ）１０とを備える。なお、各電池５は、互いに並列接続され、負荷１１に電力を供給する。
　電池５は、充電可能な電池であり、例えば、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池などとする。なお、電池５は、直列接続された複数の電池により構成されてもよい。
　リレー６は、メインリレー４と電池５との間に設けられている。リレー６がオンしているとき、メインリレー４がオンすると、電池５から負荷１１へ電力が供給可能となる。
　電圧検出部７は、電池５の電圧を検出するものであり、例えば、電圧計とする。
　電流検出部８は、充電時の電池５へ流れる電流や放電時の電池５から流れる電流を検出するものであり、例えば、電流計とする。
　温度検出部９は、電池５の周辺温度を検出するものであり、例えば、サーミスタとする。
　監視部１０は、リレー制御部１２と、記憶部１３と、識別情報設定部１４と、通信部１５とを備える。なお、リレー制御部１２、識別情報設定部１４、及び通信部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）などに構成され、記憶部１３に記憶されているプログラムをＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、又はプログラマブルなデバイスなどが読み出して実行することによって実現される。また、電池モジュール２－１～２－５の各通信部１５と制御部３の通信部１９とが環状に直列接続されている。すなわち、電池モジュール２－１～２－５の各通信部１５と制御部３の通信部１９とがデイジーチェーン接続されている。
　リレー制御部１２は、リレー６のオン、オフを制御する。
　記憶部１３は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などであり、各種情報や各種プログラムを記憶する。
　識別情報設定部１４は、自身の識別情報を設定し、その識別情報を記憶部１３に記憶させる。例えば、電池モジュール２－１～２－５に対して、「１０１」、「１０２」、「１０３」、「１０４」、及び「１０５」の５つの識別情報を割り当てる場合、先頭の電池モジュール２－１の識別情報設定部１４は「１０１」を自身の識別情報として割り当て記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－１の後段に配置される電池モジュール２－２の識別情報設定部１４は「１０２」を自身の識別情報として割り当て記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－２の後段に配置される電池モジュール２－３の識別情報設定部１４は「１０３」を自身の識別情報として割り当て記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－３の後段に配置される電池モジュール２－４の識別情報設定部１４は「１０４」を自身の識別情報として割り当て記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－４の後段に配置される最後尾の電池モジュール２－５の識別情報設定部１４は「１０５」を自身の識別情報として割り当て記憶部１３に記憶させる。
　通信部１５は、通信線を介して、前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力（送信）される設定信号を入力（受信）したり、後段の監視部１０又は後段の制御部３へ設定信号を出力（送信）したりする。
　制御部３は、メインリレー４のオン、オフを制御するリレー制御部１６と、記憶部１７と、通信異常箇所特定部１８と、電池モジュール２－１～２－５の各監視部１０と通信を行う通信部１９とを備える。なお、記憶部１７は、例えば、ＲＯＭやＲＡＭなどであり、各種情報や各種プログラムを記憶する。また、リレー制御部１６、通信異常箇所特定部１８、及び通信部１９は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ、ＰＬＤなど）などに構成され、記憶部１７に記憶されているプログラムをＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、又はプログラマブルなデバイスなどが読み出して実行することによって実現される。また、制御部３は、電池モジュール２－１～２－５からそれぞれ送信される識別情報を通信部１９により受信し、それら識別情報を記憶部１７に記憶させる。また、制御部３は、記憶部１７に記憶させた識別情報を用いて、電池モジュール２－１～２－５からそれぞれ送信される電池５の状態（例えば、電池５の電圧、電流、及び温度など）を示す情報を通信部１９で受信する。また、制御部３は、受信した情報に示される電池５の状態が予め決められた状態になるとき（例えば、電池５の電圧、電流、及び温度の少なくとも１つが閾値よりも大きいとき）、電池モジュール２－１～２－５の各電池５のうちの少なくとも１つの電池５の状態が異常であると判断し、待避走行モード（例えば、一定時間経過後までに車両を徐々に減速させてから停止させる指示を、車両の走行を制御する上位制御部に送るとともに、一定時間経過後にリレー制御部１６によりメインリレー４をオフさせる処理）に移行する。また、制御部３は、通信異常が発生したと判断すると、待避走行モードに移行する。
　電池モジュール２－１～２－５の各通信部１５及び制御部３の通信部１９を互いにつなぐ通信線は、識別情報の設定処理で使用していないとき、通信異常が発生した箇所を制御部３に伝えるために使用する。
　図２は、電池モジュール２－１～２－５の各監視部１０の動作を示すフローチャートである。なお、各監視部１０は、それぞれ、設定監視タイミング毎に、図２に示す動作を実行するものとする。設定監視タイミングは、例えば、識別情報の初期設定時や識別情報の初期設定後の一定時間経過毎とする。識別情報の初期設定は、例えば、電池モジュール２の入れ替えや交換によって自身の通信部１５の通信コネクタに通信線が接続されたときに実行されるものとする。
　まず、監視部１０の識別情報設定部１４は、前段の制御部３又は前段の監視部１０から入力される設定信号に対応する識別情報を自身の識別情報とする（Ｓ２１）。
　次に、識別情報設定部１４は、入力される設定信号を変化させて後段の監視部１０又は後段の制御部３へ出力する（Ｓ２２）。
　そして、識別情報設定部１４は、自身の識別情報を制御部３へ送信し（Ｓ２３）、識別情報の設定処理を終了する。なお、識別情報を制御部３へ送信するときに使用される通信線は、識別情報の設定時に使用される通信線と異なっていてもよい。
　図３は、識別情報の初期設定時の制御部３の動作を示すフローチャートである。
　まず、制御部３の通信異常箇所特定部１８は、先頭の電池モジュール２－１の監視部１０へ設定信号を出力する（Ｓ３１）。
　次に、通信異常箇所特定部１８は、入力される設定信号（最後尾の電池モジュール２－５の監視部１０から出力される設定信号）に対応する電池モジュール２の数を記憶部１７に記憶させる（Ｓ３２）。
　そして、通信異常箇所特定部１８は、電池モジュール２－１～２－５からそれぞれ送信される識別情報を受信し、それら受信した識別情報を記憶部１７に記憶させる（Ｓ３３）。
　図４は、識別情報の初期設定後の一定時間経過毎の制御部３の動作を示すフローチャートである。
　まず、制御部３の通信異常箇所特定部１８は、入力される設定信号（最後尾の電池モジュール２－５の監視部１０から出力される設定信号）が変化したと判断すると（Ｓ４１：ＹＥＳ）、その設定信号の変化量に応じて、通信異常が発生した箇所を特定する（Ｓ４２）。
　そして、通信異常箇所特定部１８は、特定した通信異常の発生箇所を上位制御部に通知する（Ｓ４３）。
　このように、本実施形態の電池監視装置１によれば、電池モジュール２－１～２－５の各監視部１０において、それぞれ、前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号を変化させて後段の監視部１０又は後段の制御部３へ出力するとともに、制御部３において、最後尾の監視部１０から出力される設定信号の変化量に応じて、通信異常が発生した箇所を特定している。通信異常の発生箇所に応じて設定信号を変化させることが可能な監視部１０の数が変わるため、通信異常の発生箇所に応じて最後尾の監視部１０から出力される設定信号が変化する。そのため、制御部３は、最後尾の監視部から出力される設定信号の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定することができる。すなわち、本実施形態の電池監視装置１によれば、電池モジュール２－１～２－５の各監視部１０及び制御部３が直列接続されていても、制御部３において通信異常の発生箇所を特定することができる。
＜実施例１＞
　各監視部１０の識別情報設定部１４は、それぞれ、入力される設定信号（前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号）としての矩形波のデューティ比を＋１０％変化させて、そのデューティ比を変化させた設定信号を後段の監視部１０又は後段の制御部３へ出力する。例えば、識別情報設定部１４は、図５（ａ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比が１０％のとき、デューティ比が２０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が２０％のとき、デューティ比が３０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が３０％のとき、デューティ比が４０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が４０％のとき、デューティ比が５０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が５０％のとき、デューティ比が６０％の設定信号を出力する。
　また、各監視部１０の識別情報設定部１４は、それぞれ、入力される設定信号（前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号）のデューティ比が０％、または１００％になると、先頭の監視部１０から出力されていた設定信号と同じデューティ比の設定信号を後段の監視部１０へ出力する。例えば、識別情報設定部１４は、図５（ａ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比が０％、または１００％のとき、デューティ比が２０％の設定信号を出力する。デューティ比が０％、または１００％のときとは、入力される設定信号が矩形波でないときである。即ち、信号が常にＨｉｇｈ、またはＬｏｗのときである。なお、入力される設定信号のデューティ比が１００％のとき、識別情報設定部１４または通信異常箇所特定部１８は入力される設定信号のデューティ比が０％であるとして処理する。以降の実施例でも、入力される設定信号のデューティ比が１００％のとき、デューティ比が０％のときと同じ処理をするため、説明を省略する。
　制御部３の通信異常箇所特定部１８は、入力される設定信号（最後尾の監視部１０から出力される設定信号）のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する。例えば、通信異常箇所特定部１８は、図６（ａ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比の変化量（例えば、入力される設定信号のデューティ比と一定時間経過後に入力される設定信号のデューティ比との変化量）が－１０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－１、２－２の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－２０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－２、２－３の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－３０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－３、２－４の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－４０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－４、２－５の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－６０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－５と制御部３の間」を特定する。
　識別情報の初期設定時の電池モジュール２－１～２－５の各監視部１０及び制御部３の動作を説明する。
　まず、制御部３の通信異常箇所特定部１８は、先頭の電池モジュール２－１の監視部１０へデューティ比が１０％の設定信号を出力する。
　次に、電池モジュール２－１の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「入力される設定信号のデューティ比」が「１０％」であると判断すると、その「１０％」に対応する「識別情報」として「１０１」を取得し、その取得した「１０１」を自身の識別情報として記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－１の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「１０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「２０％」を取得し、その取得した「２０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－２の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－２の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「入力される設定信号のデューティ比」が「２０％」であると判断すると、その「２０％」に対応する「識別情報」として「１０２」を取得し、その取得した「１０２」を自身の識別情報として記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－２の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「２０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「３０％」を取得し、その取得した「３０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－３の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－３の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「入力される設定信号のデューティ比」が「３０％」であると判断すると、その「３０％」に対応する「識別情報」として「１０３」を取得し、その取得した「１０３」を自身の識別情報として記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－３の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「３０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「４０％」を取得し、その取得した「４０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－４の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－４の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「入力される設定信号のデューティ比」が「４０％」であると判断すると、その「４０％」に対応する「識別情報」として「１０４」を取得し、その取得した「１０４」を自身の識別情報として記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－４の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「４０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「５０％」を取得し、その取得した「５０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－５の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－５の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「入力される設定信号のデューティ比」が「５０％」であると判断すると、その「５０％」に対応する「識別情報」として「１０５」を取得し、その取得した「１０５」を自身の識別情報として記憶部１３に記憶させる。また、電池モジュール２－５の監視部１０は、図５（ａ）に示す情報を参照して、「５０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「６０％」を取得し、その取得した「６０％」のデューティ比の設定信号を後段の制御部３へ出力する。
　そして、通信異常箇所特定部１８は、図７に示す情報を参照して、「入力される設定信号のデューティ比」（電池モジュール２－５の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比）が「６０％」であると判断すると、その「６０％」に対応する「電池モジュール２の数」として「５」を記憶部１７に記憶させる。なお、図７に示す情報は、１つの電池モジュール２に１つの監視部１０を備えている場合において用いることができる。
　また、通信異常箇所特定部１８は、図７に示す情報を参照して、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比に応じて、監視部１０の個数を求めてもよい。この場合、図７に示す情報の「電池モジュール２の数」を「監視部１０の数」に変更する。
　また、通信異常箇所特定部１８は、図７の「電池モジュール２の数」を「監視部１０の数」に変更した情報を参照して、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比に応じて、監視部１０の個数を求めた後、その監視部１０の個数を、電池モジュール２ひとつあたりに備えられる監視部１０の個数で除算することにより、電池モジュール２の個数を求めてもよい。この場合、１つの電池モジュール２に複数の監視部１０が備えられ、各監視部１０がデイジーチェーン接続されていても、電池モジュール２の個数を求めることができる。
　これにより、並列接続される電池５の全体の容量を増減するために、電池モジュール２の個数が変更されても、通信異常箇所特定部１８は、電池モジュール２や監視部１０の個数を把握することができるため、制御部３は、各電池モジュール２や各監視部１０の制御を行うことができる。これにより、電池モジュール２の個数の変更に応じて、プログラムの定数を変更したり、別のプログラムを用意したりする必要がないため、管理コストや製造コストの増大を抑えることができる。
　次に、例えば、電池モジュール２－２、２－３の間で通信異常が発生し、電池モジュール２－３の監視部１０に入力される設定信号のデューティ比が「３０％」から「０％」になったときの電池モジュール２－３～２－５の各監視部１０及び制御部３の動作を説明する。
　まず、電池モジュール２－３の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「３０％」から「０％」になったと判断すると、図５（ａ）に示す情報を参照して、その「０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「２０％」を取得し、その取得した「２０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－４の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－４の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「４０％」から「２０％」になったと判断すると、図５（ａ）に示す情報を参照して、その「２０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「３０％」を取得し、その取得した「３０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－４の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－５の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「５０％」から「３０％」になったと判断すると、図５（ａ）に示す情報を参照して、その「３０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「４０％」を取得し、その取得した「４０％」のデューティ比の設定信号を後段の制御部３へ出力する。
　次に、制御部３の通信異常箇所特定部１８は、「入力される設定信号のデューティ比」（電池モジュール２－５の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比）が「６０％」から「４０％」になったと判断すると、そのデューティ比の変化量として「－２０％」を求める。
　そして、通信異常箇所特定部１８は、図６（ａ）に示す情報を参照して、デューティ比の変化量「－２０％」に対応する「通信異常の発生箇所」として「電池モジュール２－２、２－３の間」を取得する。
　実施例１の制御部３は、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定することができる。また、このように設定信号のデューティ比を用いて識別情報を設定する場合は、変調処理や符号化処理などの複雑な処理が必要な信号を用いて識別情報を設定する場合に比べて、通信部１０、１９を簡易な構成にすることができる。
　なお、設定信号の周波数、単位時間あたりの設定信号のパルス数、設定信号の電圧、又は、設定信号に示される数値や文字情報を用いて、識別情報の設定処理や通信異常の発生箇所の特定処理を行ってもよい。
＜実施例２＞
　各監視部１０の識別情報設定部１４は、それぞれ、入力される設定信号（前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号）としての矩形波のデューティ比を＋１０％変化させて、そのデューティ比を変化させた設定信号を後段の監視部１０又は後段の制御部３へ出力する。例えば、識別情報設定部１４は、図５（ｂ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比が１０％のとき、デューティ比が２０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が２０％のとき、デューティ比が３０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が３０％のとき、デューティ比が４０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が４０％のとき、デューティ比が５０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が５０％のとき、デューティ比が６０％の設定信号を出力する。
　また、各監視部１０の識別情報設定部１４は、それぞれ、入力される設定信号（前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号）のデューティ比が０％、または１００％になると、先頭の監視部１０から出力されていた設定信号のデューティ比を－１０％変化させた設定信号を後段の監視部１０へ出力する。例えば、識別情報設定部１４は、図５（ｂ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比が０％、または１００％のとき、デューティ比が１０％（２０％－１０％＝１０％）の設定信号を出力する。
　制御部３の通信異常箇所特定部１８は、入力される設定信号（最後尾の監視部１０から出力される設定信号）のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する。例えば、通信異常箇所特定部１８は、図６（ｂ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－１０％のとき、通信異常の発生箇所として「制御部３と電池モジュール２－１の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－２０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－１、２－２の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－３０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－２、２－３の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－４０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－３、２－４の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－５０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－４、２－５の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－６０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－５と制御部３の間」を特定する。
　なお、実施例２における設定情報の初期設定処理は、実施例１における設定情報の初期設定処理と同様であるため、説明を省略する。
　次に、例えば、電池モジュール２－２、２－３の間で通信異常が発生し、電池モジュール２－３の監視部１０に入力される設定信号のデューティ比が「３０％」から「０％」になったときの電池モジュール２－３～２－５の各監視部１０及び制御部３の動作を説明する。
　まず、電池モジュール２－３の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「３０％」から「０％」になったと判断すると、図５（ｂ）に示す情報を参照して、その「０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「１０％」を取得し、その取得した「１０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－４の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－４の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「４０％」から「１０％」になったと判断すると、図５（ｂ）に示す情報を参照して、その「１０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「２０％」を取得し、その取得した「２０％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－５の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－５の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「５０％」から「２０％」になったと判断すると、図５（ｂ）に示す情報を参照して、その「２０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「３０％」を取得し、その取得した「３０％」のデューティ比の設定信号を後段の制御部３へ出力する。
　次に、制御部３の通信異常箇所特定部１８は、「入力される設定信号のデューティ比」（電池モジュール２－５の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比）が「６０％」から「３０％」になったと判断すると、そのデューティ比の変化量として「－３０％」を求める。
　そして、通信異常箇所特定部１８は、図６（ｂ）に示す情報を参照して、デューティ比の変化量「－３０％」に対応する「通信異常の発生箇所」として「電池モジュール２－２、２－３の間」を取得する。
　実施例２の制御部３においても、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定することができる。
　また、実施例２では、制御部３と電池モジュール２－１の間で通信異常が発生すると、電池モジュール２－１の監視部１０から出力される設定信号が変化する。そのため、制御部３は、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比の変化量に応じて、制御部３と電池モジュール２－１の間で通信異常が発生したことも特定することができる。従って、実施例２の電池監視装置１は、実施例１の電池監視装置１に比べて、通信異常の発生箇所の特定範囲を広げることができる。
＜実施例３＞
　各監視部１０の識別情報設定部１４は、それぞれ、入力される設定信号（前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号）としての矩形波のデューティ比を＋１０％変化させて、そのデューティ比を変化させた設定信号を後段の監視部１０又は後段の制御部３へ出力する。例えば、識別情報設定部１４は、図５（ｃ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比が１０％のとき、デューティ比が２０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が２０％のとき、デューティ比が３０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が３０％のとき、デューティ比が４０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が４０％のとき、デューティ比が５０％の設定信号を出力し、入力される設定信号のデューティ比が５０％のとき、デューティ比が６０％の設定信号を出力する。
　また、各監視部１０の識別情報設定部１４は、それぞれ、入力される設定信号（前段の制御部３又は前段の監視部１０から出力される設定信号）のデューティ比が０％、または１００％になると、先頭の監視部１０から出力されていた設定信号のデューティ比を＋５％変化させた設定信号を後段の監視部１０へ出力する。例えば、識別情報設定部１４は、図５（ｃ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比が０％、または１００％のとき、デューティ比が２５％（２０％＋５％＝２５％）の設定信号を出力する。
　制御部３の通信異常箇所特定部１８は、入力される設定信号（最後尾の監視部１０から出力される設定信号）のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する。例えば、通信異常箇所特定部１８は、図６（ｃ）に示す情報を参照して、入力される設定信号のデューティ比の変化量が＋５％のとき、通信異常の発生箇所として「制御部３と電池モジュール２－１の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－５％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－１、２－２の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－１５％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－２、２－３の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－２５％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－３、２－４の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－３５％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－４、２－５の間」を特定し、入力される設定信号のデューティ比の変化量が－６０％のとき、通信異常の発生箇所として「電池モジュール２－５と制御部３の間」を特定する。
　なお、実施例３の設定情報の初期設定処理についても、実施例１の設定情報の初期設定処理と同様であるため、説明を省略する。
　次に、例えば、電池モジュール２－２、２－３の間で通信異常が発生し、電池モジュール２－３の監視部１０に入力される設定信号のデューティ比が「３０％」から「０％」になったときの電池モジュール２－３～２－５の各監視部１０及び制御部３の動作を説明する。
　まず、電池モジュール２－３の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「３０％」から「０％」になったと判断すると、図５（ｃ）に示す情報を参照して、その「０％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「２５％」を取得し、その取得した「２５％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－４の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－４の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「４０％」から「２５％」になったと判断すると、図５（ｃ）に示す情報を参照して、その「２５％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「３５％」を取得し、その取得した「３５％」のデューティ比の設定信号を後段の電池モジュール２－５の監視部１０へ出力する。
　次に、電池モジュール２－５の監視部１０は、「入力される設定信号のデューティ比」が「５０％」から「３５％」になったと判断すると、図５（ｃ）に示す情報を参照して、その「３５％」に対応する「出力する設定信号のデューティ比」として「４５％」を取得し、その取得した「４５％」のデューティ比の設定信号を後段の制御部３へ出力する。
　次に、制御部３の通信異常箇所特定部１８は、「入力される設定信号のデューティ比」（電池モジュール２－５の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比）が「６０％」から「４５％」になったと判断すると、そのデューティ比の変化量として「－１５％」を求める。
　そして、通信異常箇所特定部１８は、図６（ｃ）に示す情報を参照して、デューティ比の変化量「－１５％」に対応する「通信異常の発生箇所」として「電池モジュール２－２、２－３の間」を取得する。
　実施例３の制御部３においても、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定することができる。
　また、実施例３においても、制御部３と電池モジュール２－１の間で通信異常が発生すると、電池モジュール２－１の監視部１０から出力される設定信号が変化する。そのため、制御部３は、最後尾の監視部１０から出力される設定信号のデューティ比の変化量に応じて、制御部３と電池モジュール２－１の間で通信異常が発生したことも特定することができる。従って、実施例３の電池監視装置１においても、実施例１の電池監視装置１に比べて、通信異常の発生箇所の特定範囲を広げることができる。
１　電池監視装置
２　電池モジュール
３　制御部
４　メインリレー
５　電池
６　リレー
７　電圧検出部
８　電流検出部
９　温度検出部
１０　監視部
１１　負荷
１２　リレー制御部
１３　記憶部
１４　識別情報設定部
１５　通信部
１６　リレー制御部
１７　記憶部
１８　通信異常箇所特定部
１９　通信部
 

Claims (7)

  1. 　互いに直列接続され、それぞれ電池の状態を監視する複数の監視部と、
    　前記複数の監視部と直列接続され、前記複数の監視部にそれぞれ割り当てられる識別情報を用いて前記複数の監視部と通信を行う制御部と、
    　を備え、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前段の前記制御部又は前記監視部から出力される設定信号に対応した識別情報を自身の識別情報として割り当てるとともに、前記設定信号を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、
    　前記制御部は、最後尾の前記監視部から出力される前記設定信号の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  2. 　請求項１に記載の電池監視装置であって、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前記設定信号のデューティ比を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、
    　前記制御部は、最後尾の前記監視部から出力される前記設定信号のデューティ比の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  3. 　請求項２に記載の電池監視装置であって、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前記設定信号のデューティ比を＋１０％変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、前段の前記制御部又は前記監視部から出力される設定信号のデューティ比が０％、または１００％になると、先頭の前記監視部から出力されていた設定信号と同じデューティ比の設定信号を後段の前記監視部へ出力する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  4. 　請求項２に記載の電池監視装置であって、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前記設定信号のデューティ比を＋１０％変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、前段の前記制御部又は前記監視部から出力される設定信号のデューティ比が０％、または１００％になると、先頭の前記監視部から出力されていた設定信号のデューティ比を－１０％変化させた設定信号を後段の前記監視部へ出力する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  5. 　請求項２に記載の電池監視装置であって、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前記設定信号のデューティ比を＋１０％変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、前段の前記制御部又は前記監視部から出力される設定信号のデューティ比が０％、または１００％になると、先頭の前記監視部から出力されていた設定信号のデューティ比を＋５％変化させた設定信号を後段の前記監視部へ出力する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  6. 　請求項１に記載の電池監視装置であって、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前記設定信号の周波数、単位時間当たりのパルス数、または電圧を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、
    　前記制御部は、最後尾の前記監視部から出力される前記設定信号の周波数、単位時間当たりのパルス数、または電圧の変化量に応じて、通信異常の発生箇所を特定する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
  7. 　互いに直列接続され、それぞれ電池の状態を監視する複数の監視部と、
    　前記複数の監視部と直列接続され、前記複数の監視部にそれぞれ割り当てられる識別情報を用いて前記複数の監視部と通信を行う制御部と、
    　前記複数の監視部は、それぞれ、前段の前記制御部又は前記監視部から出力される設定信号を変化させて後段の前記監視部又は前記制御部へ出力し、
    　前記制御部は、最後尾の前記監視部から出力される前記設定信号に応じて、前記監視部又は前記監視部を備える電池モジュールの個数を認識する
    　ことを特徴とする電池監視装置。
     
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