电池监视装置的制造方法_4

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有电阻RCV,因此各端子间电压与屏蔽功能断开的情况相同。从而,虽然仅是该诊断结果,不能诊断与电池单体BC6相关的多路转接器120的端子选择是否正确,但是通过参照图7 (a)、图8 (a)、图9的(a)和(b)、图10 (a)表示的接通了其它的平衡开关BSl?BS5时的电池单体BS6的单体电压,也能够进行诊断。
[0173]这是因为对于电池单体BC6的单体电压测定指令,在选择了其它端子的情况下时,在图7(a)、图8(a)、图9的(a)和(b)、图10(a)的诊断时也进行同样的误选择。从而,在图7 (a)、图8 (a)、图9的(a)和(b)、图10 (a)的任一种诊断时,作为电池单体BC6的单体电压测定Vc6以外的值。由此,在图7(a)、图8(a)、图9的(a)和(b)、图10(a)的任一种诊断中,在电池单体BC6的单体电压测定值是Vc6的情况下,都能够诊断为多路转接器120按照指令选择了电池单体BC6。
[0174]图11是表示多路转接器连接诊断的一个例子的流程图。该多路转接器连接诊断处理在车辆停止时,即钥匙断开,微机30的停止处理时进行。在步骤SlO中,微机30经过CAN取得与电池断路单元BDU(参照图1)的继电器状态相关的信息,判定继电器RL、RLp是否释放(open)。而且,如果判定为继电器RL、RLp是释放状态,则进入到步骤S110。
[0175]在步骤Sll中,微机30对ICl指令发送各电池单体的单体电压数据。其结果,ICl从发送端子LIN2发送保持在数据保持电路125(参照图3)中的各电池单体的单体电压。另夕卜,在初始设定中如图7(b)所示,由于屏蔽功能成为接通,因此在这里,测定屏蔽功能接通时的单体电压,向微机30发送其测定值。
[0176]接着,微机30在步骤S12中向ICl发送平衡开关BSl的接通指令,在步骤S13中发送屏蔽功能断开的指令。接收到指令的ICl在使平衡开关BSl接通了以后,断开屏蔽功能。在其期间,ICl也在每个规定周期Tl反复进行图7(b)所示的单体电压测定以及内部诊断。
[0177]微机30在步骤S13的屏蔽功能断开指令以后,如果经过了规定时间,则在步骤S14中向ICl送出发送电池单体BCl?BC6的单体电压数据的指令。这里,规定时间设定为ICl断开屏蔽功能以后到至少结束一个测定周期部分的单体电压所需要的时间以上,例如,设定IC内测定周期Tl的2倍时间。在步骤S15中,在接通ICl的屏蔽功能的同时断开平衡开关BSl。
[0178]在步骤S16中,通过把屏蔽功能接通时的ICl的电池单体BCl的单体电压和屏蔽功能断开时的电池单体BCl的单体电压的差与规定阈值进行比较,诊断多路转接器120是否按照指示选择了电池单体BC1,在步骤S17中,判定对于所有的电池单体,是否结束了多路转接器连接诊断。在图1表示的例子中,由于ICl?IC3和IC4?IC6分别独立,因此与单体电压数据的发送相关的通信系统602能够并行地进行单体电压数据向微机30的发送。在进行了这样的并行处理的情况下,在步骤S17中,判断关于16个单体的电池单体的诊断是否结束。
[0179]如上所述,如果关于ICl的CVl - CV2端子选择的多路转接器连接诊断结束,则返回到步骤S11,接通下一个平衡开关BS2。而且,进行关于CV2 - CV3端子间以及CV3 — CV4端子间的电压的步骤Sll?S16的处理,进行关于电池单体BC2、BC3的选择的多路转接器连接诊断。对于ICl?IC3上连接的16个单体的电池单体顺序进行这样的处理,如果关于IC3的电池单体BC6选择的多路转接器连接诊断结束,则在步骤S17中判定为yes (是),结束一系列多路转接器连接诊断处理。
[0180]如上所述,在本实施方式中,测定在断开屏蔽功能的同时接通了平衡开关的状态下的单体电压,通过检测其单体电压与屏蔽功能接通时测定的单体电压的差(AV),能够诊断多路转接器120是否按照指示进行了单元选择。而且,在Λ V规定阈值的情况下,诊断为多路转接器120的选择动作正常,在Λ V小于规定阈值的情况下,诊断为在选择动作中存在异常。
[0181]这样,由于检测所测量的单体电压的电压变化(Λ V)进行诊断,因此在单体电压中重叠噪声(变流器噪声等),噪声的振幅与所期待的电压变化(AV)相当或者更大的情况下难以诊断,成为误诊断的原因。从而,在上述的实施方式中,在车辆关闭(key off),图1的BDU成为释放的熄火处理时,进行上述多路转接器连接诊断。另外,也可以在车辆起动(key on)时的继电器释放的状态下,进行上述的多路转接器连接诊断。
[0182]另外,如果是噪声充分小,能够保证由充放电电流引起的单体电压的变化比Λ V充分小的状态,则也可以在车辆运行过程中进行。例如,在车辆慢行过程中(电流O)执行处理。另外,通过比重叠噪声更高速地进行测定,能够减少噪声的影响。
[0183]另外,即使是熄火时的继电器成为释放的状态,也有由于在其前面刚刚流过的电流的影响,电池单体的极化没有消退,电池单体不稳定的情况。在这样的情况下,等待到单体电压稳定,如果单体电压稳定,则可以开始诊断处理。图12表示其处理一个例子。在图12表示的流程图中,在图11表示的流程图中还添加了步骤S20?S23的处理。
[0184]在步骤SlO中如果判定为继电器释放,则进入到步骤S20,发送请求ICl的电池单体BCl的单体电压的指令。从ICl向微机30发送电池单体BCl的单体电压Vcl。另外,在这里,虽然请求了 ICl的电池单体BCl的单体电压,但也可以是任一个单体电压。在步骤S21中,把在步骤S20中取得的单体电压与存储在微机30的存储器中的单体电压进行比较,在其变化规定值的情况下,进入到步骤SI I,执行上述的多路转接器连接诊断的处理。
[0185]另外,在最初执行步骤S21时,在存储器中由于没有存储单体电压(上一次在步骤S20中取得的单体电压),因此把在步骤S20中取得的单体电压存储到存储器中以后,从步骤S21进入到步骤S22。在步骤S22中,判定步骤S21的处理次数是否成为规定次数。如果在步骤S22中判定为小于规定次数,则返回到步骤S20。
[0186]直到步骤S21的处理次数成为规定次数为止,在步骤S22中判定为NO (否),在规定时间内反复进行步骤S20 —步骤S21 —步骤S22 —步骤S20的处理。由此,以规定时间间隔取得单体电压。上述的规定值以及规定时间根据从屏蔽功能接通时取得单体电压到屏蔽功能断开时取得单体电压的经过时间和Λ V检测时的阈值设定。例如,如果规定时间=经过时间,则设定为规定值=阈值,如果规定时间=经过时间/10,则规定值也设定为阈值的 1/10。
[0187]S卩,在步骤S21中判定为规定值的情况下,直到能够进行Λ V检测的程度,单体电压稳定,进入到步骤S11,执行上述的多路转接器连接诊断处理。
[0188]另一方面,在单体电压的变化大于规定值不能进行诊断的情况下,进入到步骤S22,判定步骤S21的处理次数是否成为规定次数。而且,如果在步骤S22中判定为是规定次数则进入到步骤S24,由于可能误诊断,因此把没有进行多路转接器连接诊断的情况作为数据存储到EEPROM中。
[0189]这样,在极化没有消退且没有进行诊断的汽车运转循环(key cycle)次数持续了预定的次数(例如3次)的情况下,在下一次(第4次)中,直到极化消退为止反复进行图12所示的「步骤S20 —步骤S21 —步骤S22 —步骤S20」的处理,在确认了电压变化在规定值以下后,进行多路转接器连接诊断。由此,能够避免在长时期内成为没有实施多路转接器连接诊断。另外,在熄火处理中,在存在能够比多路转接器连接诊断先实施的处理的情况下,也可以先实施其处理,获得用于极化消退的时间。另外,在检测出IC的故障或者读出线SL断线等其它故障的情况下也可以省略多路转接器连接诊断。
[0190]另外,在上述的实施方式中,向微机30发送在诊断对象的IC上连接的电池单体的所有单体电压数据,但也可以仅发送诊断所需要的单体电压。
[0191]《第2实施方式》
[0192]在以下说明的第2实施方式中,添加了诊断电池状态检测电路是否正常动作的功能,即,诊断由多路转接器实施的选择是否正常进行的功能、诊断检测过充电的过充电检测电路(过充电检测系统)是否正常动作的功能。
[0193][多路转接器选择诊断]
[0194]图13是说明第2实施方式的图。与图5的情况相同,表示集成电路(ICl?IC6)的内部块。在图13表示的ICl中,在图5表示的结构的基础上,还设置多路转接器MUXl?MUX5、电阻RPU、Rl?R4、RPD以及开关SW。另外,在图13中,图示了图5表示的结构内在说明中所需要的结构。在多路转接器120上设置多路转接器HVMUXl、HVMUX2,差动放大器262输入各多路转接器HVMUXUHVMUX2的输出。电压源400当前设置在ICl内部,例如使用提供模拟数字变换器122A的基准电压的电压源等。另外,代替电压源也可以使用电流源。另外,图13中,把图5的通信电路127与逻辑电路合在一起作为LOGIC/通信电路401。
[0195]电阻RPU、Rl?R4、RPD串联连接,电阻RPD的一端连接ICl的端子GND,电阻RPU的一端连接开关SW。另外,图13中的各端子Vl?V4、GND与图2的各端子CV3?CV6、GNDS相对应。电阻Rl?R4的电阻值设定成Rl # R2 # R3 # R4,全部不同。从而,如果接通开关SW,则电压源400的电压由各电阻RPU、R1?R4、RH)分压,由各电阻Rl?R4生成的电压Vrl、Vr2、Vr3、Vr4分别不同。另外,电阻Rl?R4的电阻值设定成所生成的电压Vrl、Vr2、Vr3、Vr4成为脱离了单体电压的正常范围的值。S卩,在单体电压的正常范围是「VcL <单体电压彡VcU」的情况下,设定电阻Rl?R4的电阻值使得电压Vrl?Vr4或者比VcL小或者比VcU大。
[0196]另外,电阻RPU、RPD以及MUX1、MUX5为生成所希望的电压而设置,并不是必需的结构。是否设置这些元件,根据电压源(或者电流源)400、单体电压、差动放大器262的输入范围决定。
[0197]这里,作为电阻Rl?R4假设是固定电阻,然而,也能够取为可以从外部变更电阻值那样的可变电阻,还能够成为使得发生添加了与刚刚在前面读出的单体电压的有意差别的电压的电阻值。例如,在使通常的单体电压为3.5V的情况下,如果进入到诊断模式,则把电阻Rl调整为使得成为单体电压的正常范围外的2.5V。
[0198]各多路转接器MUXl?MUX5有2个输入端子0、1,能够选择输入端子0、I的任一者。多路转接器MUXl的输入端子O经过ICl的输入端子Vl以及读出线LI,连接电池单体BCl的正极,输入端子I连接在电阻RPU与电阻Rl之间。另一方面,多路转接器MUXl的输出一侧连接多路转接器HVMUXl的输入端子00。
[0199]如果多路转接器MUXl选择输入端子0,则多路转接器HVMUXl的输入端子00的电位成为与电池单体BCl的正极侧相同的电位,反之,如果多路转接器MUXl选择端子1,则多路转接器HVMUXl的输入端子00的电位成为电阻RPU与电阻Rl之间的电位。即,通过切换多路转接器MUX1,代替单体电压,能够向多路转接器HVMUXl的输入端子00输入预定的已知的电压。
[0200]多路转接器MUX2的输入端子O经过ICl的输入端子V2以及读出线L2连接到电池单体BC2的正极(电池单体BCl的负极)侧,输入端子I连接在电阻Rl与电阻R2之间。另一方面,多路转接器MUX2的输出侧分别连接多路转接器HVMUXl的输入端子01以及多路转接器HVMUX2的输入端子00。S卩,多路转接器MUX2如果选择输入端子0,则多路转接器HVMUXl的输入端子01以及多路转接器HVMUX2的输入端子00的电位成为与电池单体BC2的正极(电池单体BCl的负极)侧相同的电位,反之,多路转接器MUXl如果选择输入端子I,则多路转接器HVMUXl的输入端子00以及多路转接器HVMUX2的输入端子00的电位成为电阻Rl与电阻R2之间的电位。
[0201]多路转接器MUX3的输入端子O经过ICl的输入端子V3以及读出线L3连接到电池单体BC3的正极(电池单体BC2的负极)侧,输入端子I连接在电阻R2与电阻R3之间。另一方面,多路转接器MUX3的输出侧分别连接多路转接器HVMUXl的输入端子10以及多路转接器HVMUX2的输入端子01。S卩,多路转接器MUX3如果选择输入端子0,则多路转接器HVMUXl的输入端子10以及多路转接器HVMUX2的输入端子01的电位成为与电池单体BC3的正极(电池单体BC2的负极)侧相同的电位,反之,多路转接器MUX3如果选择输入端子I,则多路转接器HVMUXl的输入端子10以及多路转接器HVMUX2的输入端子01的电位成为电阻R2与电阻R3之间的电位。
[0202]多路转接器MUX4的输入端子O经过ICl的输入端子V4以及读出线L4连接到电池单体BC4的正极(电池单体BC3的负极)侧,输入端子I连接在电阻R3与电阻R4之间。另一方面,多路转接器MUX4的输出一侧分别连接多路转接器HVMUXl的输入端子11以及多路转接器HVMUX2的输入端子10。S卩,多路转接器MUX4如果选择输入端子0,则多路转接器HVMUXl的输入端子10以及多路转接器HVMUX2的输入端子01的电位成为与电池单体BC4的正极(电池单体BC3的负极)侧相同的电位,反之,多路转接器MUX4如果选择输入端子I,则多路转接器HVMUXl的输入端子11以及多路转接器HVMUX2的输入端子10的电位成为电阻R3与电阻R4之间的电位。
[0203]多路转接器MUX5的输入端子O经过ICl的端子GND以及读出线L4连接到电池单体BC4的负极侧,输入端子I连接在电阻R4与电阻RPD之间。另一方面,多路转接器MUX5的输出一侧连接多路转接器HVMUX2的输入端子11。S卩,多路转接器MUX5如果选择输入端子O,则多路转接器HVMUXl的输入端子10以及多路转接器HVMUX2的输入端子01的电位成为与电池单体BC4的负极相同的电位,反之,多路转接器MUX5如果选择输入端子1,则多路转接器HVMUX2的输入端子11的电位成为电阻R4与电阻RPD之间的电位。
[0204]在这样构成的第2实施方式中,代替单体电压,通过向多路转接器HVMUXUHVMUX2输入由各电阻Rl?R4生成的已知的电压Vr 1、Vr2、Vr3、Vr4,能够诊断多路转接器HVMUX1、HVMUX2是否正常动作。
[0205](单体电压测定模式)
[0206]在测量单体电压的通常模式下开关SW成为断开(开)状态,各多路转接器MUXl?MUX5成为选择输入端子O的状态。在测量电池单体BCl的单体电压的期间中,如图14(a)所示,多路转接器HVMUXl以及HVMUX2选择输入端子00。从而,从多路转接器HVMUXl输出电池单体BCl的正极侧的电位,从多路转接器HVMUX2输出电池单体BCl的负极侧的电位。其结果,在差动放大器262中输入作为其电位差的电池单体BCl的电压Vcl。单体电压Vcl在模拟数字变换器122A中变换成数字值,保持在当前值存储电路274的寄存器CELLl中。
[0207]同样,在测量电池单体BC2的单体电压的期间中,选择多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的输入端子01,在测量电池单体BC3的单体电压的期间中,选择多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的输入端子10,在测量电池单体BC4的单体电压的期间中,选择多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的输入端子11。
[0208]图15(a)把单体电压测定时以及诊断时的多路转接器MUXl?MUX5、HVMUXUHVMUX2等的状态做成了表。在单体电压测定时,诊断模式成为断开(diag:0),所有的多路转接器MUXI?MUX5选择输入端子O。在其状态下通过把双方的多路转接器HVMUXl、HVMUX2的选择状态切换为00、01、10、11,顺序测量电池单体802?804单体电压¥02?¥04。这些测量结果保持在当前值存储电路274的寄存器CELLl?CELL4中。
[0209]以规定的周期反复进行这样的单体电压测定,在每个规定周期更新寄存器CELLl?CELL4的数据。如果从微机30输出单体电压请求指示,则在接收到指示的定时中,通过串行通信系统602输出保持在当前值寄存器CELLl?CELL4中的最新产生的电压数据。
[0210](诊断模式)
[0211]在进行多路转接器HVMUX1、HVMUX2的诊断的情况下,经过串行通信系统602从微机30向ICl发送诊断指令。在该ICl中接收到的诊断指令顺序向IC2、IC3传送,在IC2?IC3中进行与以下表示的ICl的动作相同的动作。关于IC4?IC6也相同。
[0212]接收到诊断指令的ICl的LOGIC/通信电路401根据诊断指令,输出接通诊断模式的信号,即,接通开关SW的信号、把各多路转接器MUXl?MUX5切换到端子I的信号。如图14 (b)所示,根据其切换信号接通开关SW,各多路转接器MUXl?MUX5选择输入端子I。另一方面,多路转接器HVMUX1、HVMUX2与通常的单体电压测定时的情况相同,与来自微机30的诊断指令无关,根据从解码器257?259输出的STG1、STG2信号反复用于进行顺序测量电池单体BCl?BC4的单体电压的输入端子的切换动作。
[0213]如图15(a)所示,在诊断时,诊断模式接通(diag:1),所有的多路转接器MUXl?MUX5选择输入端子I。在其状态下,双方的多路转接器HVMUXl、HVMUX2的选择状态顺序切换成OO、O1、1、11。例如,在测量电池单体BCI的单体电压的期间,S卩,在测量输入端子V1、V2之间的端子间电压的期间,如图14(b)所示,多路转接器HVMUXl、HVMUX2选择输入端子OOo从而,从多路转接器HVMUXl输出电阻RPU、Rl之间的电位,从多路转接器HVMUX2输出电阻R1、R2之间的电位。其结果,在差动放大器262中输入作为它们的电位差的电压Vrl。其电压Vrl由模拟数字变换器122A变换成数字值,与单体电压Vcl的情况相同,保持在当前值存储电路274的寄存器CELLl中。
[0214]同样,在测量电池单体BC2的单体电压的期间中,选择多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的输入端子01,在测量电池单体BC3的单体电压的期间中,选择多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的输入端子10,在测量电池单体BC4的单体电压的期间中,选择多路转接器HVMUXl以及HVMUX2的输入端子11,其结果,测量由电阻R2?R4分压的电压Vr2?Vr4,保持在当前值存储电路274的寄存器CELL2?CELL4中。
[0215]如上所述,由于以规定周期反复进行基于STG1、STG2信号的单体电压Vcl?Vc4的测量,因此
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