车辆用的蓄电池监视装置以及车辆用的蓄电池监视系统的制作方法

文档序号:17851272发布日期:2019-06-11 22:13阅读:163来源:国知局
车辆用的蓄电池监视装置以及车辆用的蓄电池监视系统的制作方法

本发明涉及车辆用的蓄电池监视装置以及车辆用的蓄电池监视系统。



背景技术:

以往,提供了一种通过蓄电池监视装置来监视由多个单元构成的蓄电池的各单元的技术。例如,在专利文献1所公开的蓄电池监视装置中,分别与多个组电池对应地设置卫星基板,在卫星基板上安装有监视对应的组电池的各单元电压的监视ic。然后,用连结布线连接多个卫星基板,用连接布线将某一个卫星基板连接到主基板。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-79585号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

但是,在专利文献1所公开的蓄电池监视装置中,将卫星基板彼此连结的连结布线、将卫星基板与主基板连结的连接布线是必需的,所以,存在布线数量多而导致重量、尺寸增加这样的问题。另外,如果布线数量多,则还存在导致布置设计复杂化这样的问题。

作为用于消除该问题的方法,本申请的发明者构思了通过无线通信将蓄电池监视装置所生成的信息传递到外部的结构。根据该结构,能够实现能够使布线数量降低的蓄电池监视装置或者蓄电池监视系统。

但是,在这样通过无线通信将蓄电池监视装置所生成的信息传送到外部的情况下,可能存在作为传送对象的装置较远的情况、在与作为传送对象的装置之间存在障碍物的情况等难以良好地进行无线通信的情况。

本发明是基于上述情形而完成的,其目的在于,提供能够使布线数量降低并且能够更好地进行信息的传送的车辆用的蓄电池监视装置或者车辆用的蓄电池监视系统。

用于解决课题的技术方案

第一发明的蓄电池监视装置具有:

检测部,检测设置于车辆内的蓄电池的规定位置的电压或者所述蓄电池的温度中的至少一方;以及

无线通信部,基于由所述检测部得到的检测结果,将表示所述蓄电池的电压或者温度中的至少一方的检测信息无线发送且至少传送到具备对信息进行中继而无线发送到外部装置的功能的中继器。

第二发明的蓄电池监视系统包括蓄电池监视装置和中继器,

所述蓄电池监视装置具有:

检测部,检测设置于车辆内的蓄电池的规定位置的电压或者所述蓄电池的温度中的至少一方;以及

无线通信部,基于由所述检测部得到的检测结果,无线发送表示所述蓄电池的电压或者温度中的至少一方的检测信息,

所述中继器具有:

接收部,接收从所述蓄电池监视装置的所述无线通信部发送的所述检测信息;以及

发送部,将所述接收部接收到的所述检测信息无线发送到外部装置。

发明效果

在第一、第二发明中,能够通过无线通信来传送基于检测部的检测结果的检测信息(表示蓄电池的电压或者温度中的至少一方的信息),所以,能够有效地减少布线数量。进一步地,在将检测信息向外部装置传送的情况下,能够至少在由中继器进行了中继的基础上进行传送,所以,如果在从中继器能够进行无线发送的位置处配置外部装置,则能够更好地传送信息。

附图说明

图1是概略地例示出具备实施例1的蓄电池监视系统的车载用的电源系统的框图。

图2是使实施例1的蓄电池监视系统以及蓄电池具体化而得到的框图。

图3的(a)是局部且简略地示出将实施例1的蓄电池监视装置装配于蓄电池而成的结构的俯视图,图3的(b)是其主视图。

图4是例示出由蓄电池ecu执行的控制的流程的流程图。

图5是例示出由蓄电池监视装置执行的控制的流程的流程图。

图6是概念性地说明将实施例1的蓄电池监视系统与蓄电池一起收容到金属外壳内的结构的说明图。

具体实施方式

在这里,示出发明的期望的例子。

第一发明的蓄电池监视装置也可以具有进行与从外部赋予的指令对应的控制的控制部。无线通信部也可以以如下方式发挥功能:在从设置于该蓄电池监视装置以及中继器的外部的外部装置传送到中继器的指令信息被从中继器无线发送了的情况下,接收该指令信息。控制部也可以以如下方式发挥功能:在无线通信部接收到指令信息的情况下,进行与指令信息对应的控制。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现能够进行与来自外部装置的指令相应的控制的蓄电池监视装置。

在第一发明的蓄电池监视装置中,控制部也可以以如下方式发挥功能:在无线通信部接收到从外部装置传送到中继器并从该中继器无线发送的规定的通知指令信息的情况下,使无线通信部进行向中继器无线发送表示蓄电池的电压以及温度中的至少一方的检测信息的动作。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现能够根据来自外部装置的指令而将自身所检测到的信息(表示蓄电池的电压以及温度中的至少一方的检测信息)发送到该外部装置的蓄电池监视装置。

在第一发明的蓄电池监视装置中,检测部也可以以如下方式发挥功能:对确定多个电池单元连接而成的蓄电池中的各个电池单元的端子间电压的电压信息进行检测。控制部也可以在无线通信部接收到从外部装置传送到中继器并从该中继器无线发送的规定的单元平衡指令信息的情况下,基于由检测部得到的检测结果,控制多个电池单元的充电或者放电,以使各个电池单元的端子间电压均匀化。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现能够根据来自外部装置的指令而进行使多个电池单元的端子间电压均匀化的单元平衡控制的蓄电池监视装置。

在第二发明的蓄电池监视系统中,中继器的接收部也可以以如下方式发挥功能:在规定的指令信息被从外部装置无线发送了的情况下,接收该指令信息。中继器的发送部也可以以如下方式发挥功能:在接收部接收到指令信息的情况下,无线发送指令信息。蓄电池监视装置也可以具有进行与从外部赋予的指令对应的控制的控制部。无线通信部也可以以如下方式发挥功能:在指令信息被从发送部无线发送了的情况下,接收指令信息。控制部也可以在无线通信部接收指令信息的情况下,进行与指令信息对应的控制。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现蓄电池监视装置能够进行与来自外部装置的指令相应的控制的蓄电池监视系统。

在第二发明的蓄电池监视系统中,中继器的接收部也可以以如下方式发挥功能:在规定的通知指令信息被从外部装置无线发送了的情况下,接收该通知指令信息。中继器的发送部也可以以如下方式发挥功能:在接收部接收通知指令信息的情况下,无线发送通知指令信息。控制部也可以在无线通信部接收通知指令信息的情况下,使无线通信部进行向中继器无线发送表示蓄电池的电压以及温度中的至少一方的检测信息的动作。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现蓄电池监视装置能够根据来自外部装置的指令而将所检测到的信息(表示蓄电池的电压以及温度中的至少一方的检测信息)发送到该外部装置的蓄电池监视系统。

在第二发明的蓄电池监视系统中,中继器的接收部也可以以如下方式发挥功能:在规定的单元平衡指令信息被从外部装置无线发送了的情况下,接收该单元平衡指令信息。中继器的发送部也可以以如下方式发挥功能:在接收部接收到单元平衡指令信息的情况下,无线发送单元平衡指令信息。检测部也可以对确定多个电池单元连接而成的蓄电池中的各个电池单元的端子间电压的电压信息进行检测。控制部也可以在无线通信部接收到单元平衡指令信息的情况下,基于由检测部得到的检测结果,控制多个电池单元的充电或者放电,以使各个电池单元的端子间电压均匀化。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现蓄电池监视装置能够根据来自外部装置的指令而进行使多个电池单元的端子间电压均匀化的单元平衡控制的蓄电池监视系统。

第二发明的蓄电池监视系统也可以在蓄电池监视装置与外部装置之间配置有包括金属材料的障碍部。并且,也可以以不使障碍部介于蓄电池监视装置与中继器之间并且不使障碍部介于外部装置与中继器之间的位置关系配置中继器。

如果这样,则在从蓄电池监视装置对外部装置直接进行无线发送时容易发生无线通信介质的降低的环境下,能够更好地进行无线通信。

在第二发明的蓄电池监视系统中,蓄电池监视装置以及中继器也可以配置于在内部收容蓄电池以及外部装置的金属外壳内。

如果这样,则能够通过金属外壳防止来自外部的碰撞、来自外部的电波等的干扰,在金属外壳内,可靠地降低布线数量并且容易良好地进行蓄电池监视装置与外部装置之间的通信。

第二发明的蓄电池监视系统也可以具有多个蓄电池监视装置。中继器也可以以如下方式发挥功能:接收从多个蓄电池监视装置无线发送的各信息并分别无线发送到外部装置。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现多个蓄电池监视装置能够与共同的外部装置进行通信的系统。

特别是,在分散地配置多个蓄电池监视装置的情况下,在以能够在各个蓄电池监视装置与外部装置之间进行通信的方式设置布线的情况下,布线需要得更多,所以,无法避免尺寸、重量的增大。与此相对地,根据上述结构,当在多个蓄电池监视装置与共同的外部装置之间进行通信时,能够显著减少布线数量,所以,尺寸、重量的降低效果更大。

第二发明的蓄电池监视系统也可以包括外部装置。

根据上述结构,能够以包括外部装置的形式实现能够使布线数量降低并且能够更好地进行信息的传送的蓄电池监视系统。

<实施例1>

下面,说明将本发明进一步具体化而得到的实施例1。

首先,说明作为本发明的应用例的车辆用的电源系统100的概要。

在图1中,简略地示出车辆用的电源系统100。图1所示的车辆用的电源系统100具备蓄电池10、监视蓄电池10的车辆用的蓄电池监视系统1(下面也称为蓄电池监视系统1)以及设置为能够与蓄电池监视系统1通信的电源管理ecu120(electriccontrolunit,电子控制单元)。

蓄电池10例如是由多个电池单元12构成的锂离子电池,例如被用作输出用于驱动混合动力汽车或者电动汽车(ev(electricvehicle,电动车辆))等车辆中的电动驱动装置(电动机等)的电力的电源。该蓄电池10由搭载于车辆的未图示的发电装置进行充电。

在蓄电池10中,以作为锂离子电池而构成的电池单元12多个串联连接的形式构成一个组电池11,将规定数量的组电池11串联地配置而构成一个电池组10a,将该电池组10a收容于壳体内。然后,以这样构成的电池组10a多个串联连接的形式构成能够输出期望的输出电压(例如几百v)的蓄电池10。

如图1所示,蓄电池监视系统1具备多个车辆用的蓄电池监视装置30(下面也称为蓄电池监视装置30)、作为外部装置的蓄电池ecu20以及对它们之间的信息的传送进行中继的中继器90,并且成为多个蓄电池监视装置30经由中继器90而与蓄电池ecu20(外部装置)进行无线通信的结构。需要说明的是,蓄电池监视装置30形成为即使不经由中继器90也能够与蓄电池ecu20进行无线通信的结构。

在这里,关于蓄电池监视装置30,进行详细叙述。

在图1的例子中,对构成蓄电池10的一个组电池11分配有一个蓄电池监视装置30。各个蓄电池监视装置30具备检测所分配的组电池11的电压、温度的检测部50、进行与来自外部的指令相应的控制等各种控制的控制部40以及经由中继器90或者不经由中继器90而直接与作为外部装置的蓄电池ecu20进行无线通信的无线通信部60。

控制部40由微型计算机或者其他硬件电路构成,只要是至少在无线通信部60接收到来自外部的指令的情况下能够进行与该指令相应的控制的结构即可。在本结构中,如图2所示,例如将控制部40和检测/调整电路部36集成化而构成监视ic32。

在图2的例子中,控制部40作为具备cpu、rom、ram等的微型计算机而构成,例如具有如下功能:在无线通信部60接收到从蓄电池ecu20经由中继器90或者不经由中继器90而直接发送的规定的温度检测指令的情况下,基于来自检测部50的信号而掌握蓄电池10的温度、电压并进行对蓄电池ecu20发送与蓄电池10的温度以及电压相关的信息的响应处理。另外,控制部40具有如下功能:在无线通信部60接收到从蓄电池ecu20经由中继器90或者不经由中继器90而直接发送的规定的单元平衡指令信息的情况下,进行控制多个电池单元12的充电或者放电而基于由检测部50得到的检测结果使各个电池单元12的端子间电压均匀化的单元平衡处理。

检测部50具有作为检测蓄电池10的规定位置的电压的电压检测部发挥功能的检测/调整电路部36以及检测蓄电池10的温度的温度检测部38。

检测/调整电路部36对确定多个电池单元12连接而成的蓄电池10中的各个电池单元12的端子间电压的电压信息进行检测。检测/调整电路部36具备多条电压信号线14以及分别并联连接于多个电池单元12的多个放电部16。此外,在图2中,省略示出一部分电池单元12(单位电池),与所省略的电池单元12对应的电路也省略示出。

如图2所示,多条电压信号线14电连接于将多个电池单元12串联连接而成的组电池11的电池间电极部11c或者组电池11的端部电极部11a、11b。电极部11a是组电池11的一端部的电极部,在组电池11中,是电位最大的电极部。电极部11b是组电池11的另一端部的电极部,在组电池11中,是电位最小的电极部。电池间的电极部11c是在串联连接的电池单元12(单位电池)的各电池之间将一方侧的正极与另一方侧的负极电连接的部分,多个电池间电极部11c越接近电极部11a,则电位越大。多条电压信号线14是将表示这些电极部11a、11b、11c的各电位的模拟信号输入到控制部40的信号线。

控制部40能够基于经由各电压信号线14输入的模拟电压信号而检测各电池单元12(单位电池)的端子电压。需要说明的是,控制部40具有将经由各电压信号线14输入的各模拟电压信号变换成数字信号的ad变换器。控制部40能够掌握电极部11a、11b、11c的各电位,所以,还能够计算各电池单元12的端子间电压(各电池单元12的电压)。

需要说明的是,在图2中,虽然省略设置于各条电压信号线14的电流限制电阻等的图示,但通过设置电流限制电阻,能够限制从电池单元12流入到控制部40的电流。另外,在各电压信号线14之间,期望将用于在过电压时对电压信号线间的电压进行钳位的齐纳二极管(省略图示)以与各电池单元12并联连接(具体来说,以将阴极连接到电池单元12的正极、将阳极连接到负极的形式与该电池单元12并联连接)的方式进行配置。

温度检测部38例如由公知的温度传感器构成,以与图1所示的组电池11的表面部或者电池组10a的表面部(例如,收容组电池11的壳体的外表面部、内表面部等)接触的形式或者不接触而接近的形式配置。温度检测部38将表示配置位置的温度(即,组电池11的表面温度或者表面附近的温度)的电压值输出并输入到控制部40。

具备控制部40以及检测/调整电路部36而成的监视ic32作为使电池单元12各自的电压或者容量变得均等的单元平衡电路发挥功能。该单元平衡电路例如是将设置有多个的电池单元12的电压的偏差尽可能地去除而使其均等的电路,例如考虑使用如下那样的被动型单元平衡电路:检测在分配给蓄电池监视装置30的组电池11中正极与负极的电位差(端子间电压)最小的电池单元12,以使其他电池单元12的电压与所检测出的电池单元12(即,端子间电压最小的电池单元12)的电压相匹配的方式进行放电动作。

无线通信部60是以公知的无线通信方式进行无线通信的电路即可,无线信号的媒介以及频率不受限定。例如,媒介能够适当地使用电波,可以是红外线等,也可以是这些以外的电磁波。

无线通信部60以在无线信号被从蓄电池ecu20的无线通信部24发送了的情况下经由中继器90或者直接接收该无线信号的方式进行动作。例如在由中继器90的接收部92接收到从蓄电池ecu20的无线通信部24发送的无线信号并由发送部94无线发送了该无线信号的情况下,无线通信部60以接收从中继器90无线发送的无线信号的方式进行动作。另外,在将从蓄电池ecu20的无线通信部24无线发送的无线信号直接传送到无线通信部60的情况下,能够接收该无线信号。

无线通信部60根据控制部40的控制而进行无线发送,以对蓄电池ecu20的无线通信部24至少发送与蓄电池10相关的信息的方式进行动作。例如在存在来自蓄电池ecu20的温度检测指令的情况下,无线通信部60由控制部40控制通信,以无线通信方式向蓄电池ecu20发送基于检测部50的检测结果的信息(表示蓄电池10的电压以及温度的检测信息)。在该情况下,从无线通信部60无线发送的检测信息至少由中继器90的接收部92接收,并由中继器90的发送部94对蓄电池ecu20进行无线发送。需要说明的是,从无线通信部60无线发送的检测信息也可以直接传送到蓄电池ecu20。

这样构成的蓄电池监视装置30例如如图3的(a)、(b)所示地组装到蓄电池10。在图3的例子中,蓄电池监视装置30具有作为公知的印刷基板等而构成的基板部70,该基板部70以直接固定于组电池11的方式与组电池11一体地构成。基板部70既可以是刚性基板,也可以是fpc。例如,也可以是公知的母线基板等。另外,基板部70既可以是单层基板,也可以是多层基板。上述的监视ic32、无线通信部60安装于基板部70,经由基板部70与蓄电池10一体化。需要说明的是,在图3中,省略示出形成于基板部70的布线图案、其他电子构件。

在图3的例子中,基板部70固定于构成组电池11的电池单元12的端子部12a、12b(构成正极或者负极的突起部),电连接到这些端子部12a、12b的上述电压信号线14在基板部70中作为布线图案而形成。端子部12a是构成电池单元12的正极的突起部,端子部12b是构成电池单元的负极的突起部。需要说明的是,图3所示的构造只不过是装配构造的一个例子,不限定于该例子。例如,基板部70也可以不直接固定于蓄电池10,可以经由其他部件而间接地组装。

构成图1、图2所示的温度检测部38的温度传感器既可以在基板部70中安装于接触到蓄电池10的位置或者接近蓄电池10的位置,也可以不安装于基板部70而直接或者经由其他部件间接地固定到蓄电池10。在温度检测部38未安装于基板部70的情况下,将温度检测部38与基板部70经由布线部等电连接即可。

接下来,说明蓄电池ecu20。

图1所示的蓄电池ecu20相当于外部装置的一个例子,形成为能够接收从蓄电池监视装置30的无线通信部60或者中继器90无线发送的信息的结构,并且构成为能够进行各种控制的电子控制装置。另外,蓄电池ecu20设为能够与图1所示的外部的ecu(在图1中是电源管理ecu120)进行通信。

蓄电池ecu20具有进行无线通信的无线通信部24以及进行电压异常判定等各种判定的判定部22。具体来说,如图2所示,蓄电池ecu20具备无线通信部60以及公知的微型计算机21(也称为微型机21),微型计算机21作为判定部22发挥功能。微型计算机21例如具备cpu、存储部(rom、ram等)、ad变换器等,能够进行各种控制。

这样构成的蓄电池ecu20以能够直接地或者经由中继器90与各个蓄电池监视装置30进行无线通信的方式构成,能够接收各蓄电池监视装置30的无线通信部60所发送的检测信息(表示蓄电池的电压或者温度中的至少一方的检测信息)。另外,蓄电池ecu20能够通过无线通信对各蓄电池监视装置30赋予各种指令。

这样构成的蓄电池监视系统1例如如图6所示,能够以与蓄电池10一起收容于金属外壳80内的形式配置于车辆内的规定位置。金属外壳80作为金属制的壳体而形成,能够由公知的各种金属材料构成。当如图6所示将蓄电池10、多个蓄电池监视装置30、中继器90和蓄电池ecu20收容于同一金属外壳80时,能够更紧凑地实现能够通过金属外壳80抑制来自外部的碰撞、来自外部的噪声的干扰等的结构,在金属外壳80的内部能够良好地进行无线通信。

蓄电池监视系统1在至少某一个蓄电池监视装置30(在图6中是位置p的蓄电池监视装置30)与蓄电池ecu20(外部装置)之间配置有包括金属材料的障碍部82(在图6的例子中是金属外壳80的一部分)。然后,以不使障碍部82介于该蓄电池监视装置30(位置p的蓄电池监视装置30)的至少一部分与中继器90的至少一部分之间并且不使障碍部82介于蓄电池ecu20的至少一部分与中继器90的至少一部分之间的位置关系配置中继器90。具体来说,是在蓄电池监视装置30(位置p的蓄电池监视装置30)中的无线通信部60的某一个位置与中继器90的接收部92以及发送部94中的某一个位置之间能够连接障碍部82不介于中间的直线路径l1的关系,是在蓄电池ecu20的无线通信部24的某一个位置与中继器90的接收部92以及发送部94中的某一个位置之间能够连接障碍部82不介于中间的直线路径l2的关系。

这样收容有蓄电池10以及蓄电池监视系统1的金属外壳80期望在车辆内远离作为行驶用的动力源的电动机、交流发电机等噪声产生源地配置,例如能够适当地配置于在车辆内设置的座位的下方位置等。另外,在作为行驶用的动力源的电动机、交流发电机等配置于靠近车辆的前端处的情况下,可以将蓄电池监视系统1设置于靠近车辆的后端处。相反地,在作为行驶用的动力源的电动机、交流发电机等配置于靠近车辆的后端处的情况下,可以将蓄电池监视系统1设置于靠近车辆的前端处。但是,这些例子只不过是合适的例子,能够在车辆内配置于各种位置。

如图1所示,蓄电池ecu20能够与设置于外部的电源管理ecu120进行无线通信或者有线通信,但电源管理ecu120既可以配置于上述金属外壳80的外部,也可以配置于内部。例如,也可以成为将收容于金属外壳80内的蓄电池ecu20与配置于金属外壳80外的电源管理ecu120经由can通信线等通信线能够通信地连接且能够相互进行信息的发送接收的结构。

接下来,说明中继器90。

中继器90具备接收无线信号的接收部92以及发送无线信号的发送部94,具有由接收部92接收来自外部的无线信号并由发送部94重新发送的功能。

接收部92是能够接收以公知的无线通信方式发送的无线信号的电路即可,无线信号的媒介以及频率不受限定。具体来说,形成为能够至少接收从蓄电池监视装置30的无线通信部60发送的无线信号(包含检测信息等的信号)、从蓄电池ecu的无线通信部24发送的无线信号(包含指令信息等的信号)的结构。发送部94是能够以公知的无线通信方式发送无线信号的电路即可,无线信号的媒介以及频率不受限定。具体来说,形成为能够发送与从蓄电池监视装置30的无线通信部60发送的无线信号(包含检测信息等的信号)相同的信号以及与从蓄电池ecu的无线通信部24发送的无线信号(包含指令信息等的信号)相同的信号的结构。

接下来,说明蓄电池监视系统1的动作。

在蓄电池监视系统1中,蓄电池ecu20按图4所示的流程进行控制。图4的控制例如由蓄电池ecu20的微型计算机21执行,微型计算机21在点火开关为接通状态的期间,以短的时间间隔持续地反复进行图4的控制。

蓄电池ecu20在开始图4的控制之后,判定是否存在来自电源管理ecu120的通知请求。电源管理ecu120在规定的定时对蓄电池ecu20发送表示规定的通知请求(通知蓄电池10的状态的请求)的信息,蓄电池ecu20在步骤s1中判定是否存在来自电源管理ecu120的通知请求。需要说明的是,从电源管理ecu120对蓄电池ecu20发送通知请求的定时例如可以是紧接在点火开关从断开状态切换成接通状态之后等,也可以是除此以外的预先确定的诊断定时。

蓄电池ecu20当在步骤s1中判定为存在来自电源管理ecu120的通知请求的情况下,在步骤s2中,对能够进行无线通信的全部蓄电池监视装置30无线发送规定的通知指令信息。该通知指令信息是对各蓄电池监视装置30指示发送预先确定的项目的信息的指令信息。但是,当在步骤s2中无线发送了通知指令信息的情况下,以中继器90的接收部92接收该指令信息并从中继器90的发送部94对各蓄电池监视装置30重新发送指令信息的方式进行中继。因此,各蓄电池监视装置30如果接收到从中继器90的发送部94发送的通知指令信息或者从蓄电池ecu20直接发送的通知指令信息中的任一方,则能够掌握通知指令信息。

各蓄电池监视装置30以图5所示的流程进行控制。图5的控制例如由各蓄电池监视装置30的控制部40执行,各控制部40在点火开关为接通状态的期间,以短的时间间隔持续地反复进行图4的控制。

控制部40在开始图5的控制之后,在步骤s21中判定是否存在来自蓄电池ecu20的上述通知指令(具体来说,是否接收到从蓄电池ecu20或者中继器90发送的通知指令信息)。控制部40当在步骤s21中判定为存在来自蓄电池ecu20的通知指令的情况下(在步骤s21中为“是”的情况下),在步骤s24中检测电压、温度。具体来说,控制部40基于经由图2所示的各电压信号线14输入的模拟电压值,分别计算分配有蓄电池监视装置30的组电池11的各电池单元12的端子间电压。此外,基于从温度检测部38输入的检测值,掌握蓄电池10的温度(具体来说,所分配的组电池11的温度)。

控制部40当在步骤s24中检测到各电池单元12的端子间电压以及组电池11的温度之后,在步骤s25中,对蓄电池ecu20无线发送这些信息(检测信息)。但是,当在步骤s25中无线发送了检测信息的情况下,以中继器90的接收部92接收该检测信息并从中继器90的发送部94对蓄电池ecu20重新发送检测信息的方式进行中继。因此,蓄电池ecu20如果接收到从中继器90的发送部94发送的检测信息或者从蓄电池监视装置30直接发送的通知指令信息中的任一方,则能够掌握检测信息。

需要说明的是,在上述说明中,说明了在步骤s24中检测构成组电池11的各电池单元12的端子间电压、组电池11的温度的例子,但也可以计算组电池11的整体的电压、内部电阻、容量、劣化度或者各电池单元12的内部电阻、容量、劣化度等,在步骤s25中向蓄电池ecu20发送这些信息。

如图4所示,蓄电池ecu20当在步骤s2中发送了通知指令信息之后,接收针对该通知指令信息的响应(通过蓄电池监视装置30进行步骤s25的处理而发送的电压、温度的信息)。具体来说,多个蓄电池监视装置30分别直接或者经由中继器90而接收在图5的步骤s25中发送的温度信息以及电压信息(步骤s3)。

蓄电池ecu20当在步骤s3中接收到来自各蓄电池监视装置30的信息之后,基于在步骤s3中接收到的各信息,判定蓄电池10的状态。具体来说,判定部22(即,微型计算机21)基于来自多个蓄电池监视装置30的信息而计算蓄电池10整体的电压(蓄电池电压)。例如,通过对分配有各蓄电池监视装置30的各组电池11的整体电压进行累计,能够计算蓄电池10整体的电压。或者,通过对全部电池单元12的端子间电压进行累计,能够计算蓄电池10整体的电压。然后,判定部22判定是否为这样计算出的蓄电池10整体的电压(蓄电池电压)超过规定的第一阈值的过充电状态以及是否为蓄电池电压低于比第一阈值低的规定的第二阈值的过放电状态。此外,基于从各蓄电池监视装置30得到的温度信息,判定是否为任一个组电池11的温度超过规定的温度阈值的过升温状态。这样,判定部22基于无线通信部24接收到的检测信息,判定蓄电池10的电压以及温度是否异常。

在步骤s4之后,判定在各个组电池11中多个电池单元12的端子间电压的偏差是否收敛于一定值以内(步骤s5)。例如,基于从各蓄电池监视装置30接收到的信息,判定在任一个组电池11中端子间电压最大的电池单元12的端子间电压与端子间电压最小的电池单元12的端子间电压之差是否超过规定值,当在任一个组电池11中差超过规定值的情况下(在步骤s5中为“是”的情况下),在步骤s6中,对分配有该组电池11的蓄电池监视装置30发送单元平衡指令信息。单元平衡指令信息是指包含用于使蓄电池监视装置30执行单元平衡处理的指令的信息,例如是通过预先确定的信息来确定的命令。在该情况下,也当在步骤s6中无线发送了单元平衡指令信息时,以中继器90的接收部92接收该单元平衡指令信息并从中继器90的发送部94对蓄电池监视装置30重新发送单元平衡指令信息的方式进行中继。因此,蓄电池监视装置30如果接收到从中继器90的发送部94发送的单元平衡指令信息或者从蓄电池ecu20直接发送的单元平衡指令信息中的任一方,则能够掌握单元平衡指令信息。

如图5所示,蓄电池监视装置30在以短的时间间隔反复进行的图5的处理中的步骤s22中,判定是否存在单元平衡指令,在从蓄电池ecu20或者中继器90,并非接收到上述通知指令信息而是接收到单元平衡指令信息的情况下(在步骤s21中为“否”、在步骤s22中为“是”的情况下),在步骤s23中进行单元平衡处理。具体来说,被赋予了单元平衡指令信息的蓄电池监视装置30使检测/调整电路部36进行如下动作:以使与构成分配给自己的组电池11的多个电池单元12中的输出电压最低的电池单元12的输出电压相匹配的方式,使剩余的电池单元12放电。在检测/调整电路部36分别连接用于进行各电池单元12的放电的放电部16,控制部40通过控制该放电部16的动作,从而使所分配的组电池11的全部的电池单元12的端子间电压以成为相同程度的方式均匀化。

蓄电池监视装置30当在图5的步骤s23中进行了单元平衡处理的情况下,再次进行上述步骤s24的处理,检测所分配的组电池11中的单元平衡处理后的各电池单元12的端子间电压以及组电池11的温度。然后,进行步骤s25的处理,向蓄电池ecu20发送在步骤s24中检测到的这些信息。

需要说明的是,在从蓄电池ecu20对某一个蓄电池监视装置30选择性地发送单元平衡指令信息的情况下,使得在该单元平衡指令信息中包含有表示作为对象的蓄电池监视装置30的地址的地址信息即可。在使用这样的方法的情况下,在各蓄电池监视装置30中预先存储有固有的地址信息,各蓄电池监视装置30基于在单元平衡指令信息中包括的地址信息,判断所接收到的单元平衡指令信息是否为针对自身的指令即可。即,在接收到包含自身的地址信息的单元平衡指令信息的情况下,进行步骤s23的处理即可。需要说明的是,也可以不使用这样的方法,而从蓄电池ecu20将单元平衡指令信息赋予全部蓄电池监视装置30。

蓄电池ecu20当在图4的步骤s6中发送了单元平衡指令信息的情况下,在步骤s3中接收从赋予了该单元平衡指令信息的蓄电池监视装置30发送的信息,基于该信息进行步骤s4之后的处理。需要说明的是,在该情况下,分配有未被赋予单元平衡指令信息的蓄电池监视装置30的组电池11的信息(各电池单元12的端子间电压、组电池11的温度的信息)使用已经取得的信息即可。

蓄电池ecu20在进行了图4的步骤s5的判定时,在全部组电池11中判定为多个电池单元12的端子间电压的偏差收敛于一定值以内的情况下,在步骤s7中,将蓄电池状态发送到外部ecu(电源管理ecu120)。具体来说,基于最近的步骤s4中的判定结果,将表示是否为蓄电池电压超过规定的第一阈值的过充电状态的信息、表示是否为蓄电池电压低于第二阈值的过放电状态的信息、是否为某一个组电池11的温度超过规定的温度阈值的过升温状态的信息等发送到电源管理ecu120。需要说明的是,除此以外,例如也可以发送蓄电池10的soc、soh、内部电阻等各种信息。

下面,例示出本结构的效果。

上述蓄电池监视装置30以及蓄电池监视系统1能够通过无线通信来传送基于检测部50的检测结果的检测信息(表示蓄电池的电压或者温度中的至少一方的信息),所以,能够有效地减少布线数量。此外,在将检测信息传送到蓄电池ecu20(外部装置)的情况下,能够至少在由中继器90进行了中继的基础上进行传送,所以,如果在从中继器90能够进行无线发送的位置处配置有蓄电池ecu20,则能够更好地传送信息。

中继器90的接收部92以在规定的指令信息被从蓄电池ecu20(外部装置)无线发送了的情况下接收该指令信息的方式发挥功能。中继器90的发送部94以在接收部92接收到指令信息的情况下无线发送指令信息的方式发挥功能。蓄电池监视装置30具有进行与从外部赋予的指令对应的控制的控制部40。无线通信部60以在指令信息被从发送部94无线发送了的情况下接收指令信息的方式发挥功能。控制部40在无线通信部60接收指令信息的情况下,进行与指令信息对应的控制。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现蓄电池监视装置30能够进行与来自蓄电池ecu20(外部装置)的指令相应的控制的蓄电池监视系统1。

中继器90的接收部92以在规定的通知指令信息被从蓄电池ecu20(外部装置)无线发送了的情况下接收该通知指令信息的方式发挥功能。中继器90的发送部94以在接收部92接收通知指令信息的情况下无线发送通知指令信息的方式发挥功能。控制部40在无线通信部60接收通知指令信息的情况下,使无线通信部60进行向中继器90无线发送表示蓄电池10的电压以及温度中的至少一方的检测信息的动作。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现能够根据来自蓄电池ecu20(外部装置)的指令而将蓄电池监视装置30检测到的信息(表示蓄电池10的电压以及温度中的至少一方的检测信息)发送到该蓄电池ecu20的蓄电池监视系统1。

中继器90的接收部92以在规定的单元平衡指令信息被从蓄电池ecu20(外部装置)无线发送了的情况下接收该单元平衡指令信息的方式发挥功能。中继器90的发送部94以在接收部92接收到单元平衡指令信息的情况下无线发送单元平衡指令信息的方式发挥功能。检测部50能够对确定多个电池单元12连接而成的蓄电池10中的各个电池单元12的端子间电压的电压信息进行检测。控制部40在无线通信部60接收到单元平衡指令信息的情况下,基于由检测部50得到的检测结果,控制多个电池单元12的充电或者放电,以使各个电池单元12的端子间电压均匀化。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现蓄电池监视装置30能够根据来自蓄电池ecu20(外部装置)的指令而进行使多个电池单元12的端子间电压均匀化的单元平衡控制的蓄电池监视系统1。

蓄电池监视系统1至少在某一个蓄电池监视装置30与蓄电池ecu20(外部装置)之间,配置有包括金属材料的障碍部82(在图6的例子中是金属外壳80的一部分)。并且,以不使障碍部82介于该蓄电池监视装置30与中继器90之间并且不使障碍部82介于蓄电池ecu20与中继器90之间的位置关系配置中继器90。

如果这样,则在从蓄电池监视装置30对蓄电池ecu20(外部装置)直接进行无线发送时容易发生无线通信介质的降低的环境下,能够更好地进行无线通信。

蓄电池监视装置30以及中继器90配置于在内部收容蓄电池10以及蓄电池ecu20(外部装置)的金属外壳80内。

如果这样,则能够通过金属外壳80防止来自外部的碰撞、来自外部的电波等干扰,在金属外壳80内,可靠地降低布线数量并且容易良好地进行蓄电池监视装置30与蓄电池ecu20(外部装置)之间的通信。

蓄电池监视系统1具有多个蓄电池监视装置30。中继器90以接收从多个蓄电池监视装置30无线发送的各信息并分别无线发送到蓄电池ecu20(外部装置)的方式发挥功能。

根据上述结构,能够通过能够使布线数量降低的结构且能够良好地进行信息的传送的结构来实现多个蓄电池监视装置30能够与共同的蓄电池ecu20(外部装置)进行通信的系统。特别是,在多个蓄电池监视装置30分散地配置的情况下,在以能够在各个蓄电池监视装置30与蓄电池ecu20之间进行通信的方式设置布线的情况下,布线需要更多,所以,无法避免尺寸、重量的增大。与此相对地,根据上述结构,当在多个蓄电池监视装置30与共同的蓄电池ecu20之间进行通信时,能够显著减少布线数量,所以,尺寸、重量的降低效果更大。

<其他实施例>

本发明不限定于通过上述叙述以及附图来说明的实施例,例如,如下的实施例也包括在本发明的技术范围中。另外,上述实施例、后述的实施例能够在不矛盾的范围内进行组合。

在实施例1中,示出了单元平衡处理的一个例子,但也可以以其他公知的方式进行单元平衡处理。例如,在实施例1中,示出了做成能够使各电池单元12单独地放电的结构并通过各电池单元12的放电控制而使端子间电压均匀化的例子,但也可以做成能够使各电池单元12进行放电以及充电的结构,通过电池单元12的充电控制或者放电控制而使端子间电压均匀化。

在实施例1中,对一个组电池11分配有一个蓄电池监视装置30,但也可以对多个组电池11分配一个蓄电池监视装置30。或者,也可以将一个组电池11分割成多个区域,对各个区域分配蓄电池监视装置30。

在实施例1中,示出了将基板部70直接固定到蓄电池10的例子,但基板部70也可以经由其他部件间接地固定于蓄电池10。

在实施例1中,作为外部装置的一个例子,例示出蓄电池ecu20,但只要是设置于蓄电池监视装置30的外部的车载用的电子装置,则不限定于蓄电池ecu20。

在实施例1中,示出了对由多个电池单元12集合而成的组电池11分配有蓄电池监视装置30的例子,但也可以是对单个蓄电池(蓄电池单体)组装蓄电池监视装置30并以无线通信方式直接或者经由中继器90将该蓄电池的蓄电池电压、蓄电池温度发送到蓄电池ecu20那样的结构。

在实施例1中,示出了将蓄电池监视系统1收容于金属外壳内的例子,但也可以不收容于金属外壳内。

在实施例1中,示出了在中继器90中由发送部94无线发送由接收部92接收到的无线信号的例子,但在由发送部94进行无线发送的情况下,也可以将接收部92接收到的无线信号放大而发送。

标号说明

1…车辆用的蓄电池监视系统

10…蓄电池

12…电池单元

20…蓄电池ecu(外部装置)

30…车辆用的蓄电池监视装置

40…控制部

50…检测部

60…无线通信部

80…金属外壳

82…障碍部

90…中继器

92…接收部

94…发送部。

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