二次電池装置および車両
【課題】 低消費電力の二次電池装置および車両を提供する。
【解決手段】 複数の二次電池セルを含む組電池ＢＴと、二次電池セルの電圧を測定し、測定値のデータを出力する電池監視回路１０と、組電池ＢＴに流れる電流を測定する電流検出器３０と、電流検出器３０から受信した測定値のデータから電池状態を算出し、算出した電池状態の値が電池状態に対する電圧の傾きが所定値以下の安定領域に含まれるか否かを判断し、電圧の傾きが所定値以下である場合に、予め設定された周期よりも長い電圧送信周期を前記電池監視回路へ出力する電池管理部４０と、電池監視回路１０と電池管理部４０との間の通信に用いられるバス通信線２０と、を備えたことを特徴とする二次電池装置。
【解決手段】 複数の二次電池セルを含む組電池ＢＴと、二次電池セルの電圧を測定し、測定値のデータを出力する電池監視回路１０と、組電池ＢＴに流れる電流を測定する電流検出器３０と、電流検出器３０から受信した測定値のデータから電池状態を算出し、算出した電池状態の値が電池状態に対する電圧の傾きが所定値以下の安定領域に含まれるか否かを判断し、電圧の傾きが所定値以下である場合に、予め設定された周期よりも長い電圧送信周期を前記電池監視回路へ出力する電池管理部４０と、電池監視回路１０と電池管理部４０との間の通信に用いられるバス通信線２０と、を備えたことを特徴とする二次電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池装置は、複数の二次電池セルを含む組電池と、二次電池セルの電圧、温度、電池状態（ＳＯＣ：state of charge）等により二次電池セルを監視する電池監視回路と、電池監視回路（ＶＴＭ：Voltage Temperature Monitoring）から電池状態を受信して二次電池装置の充電および放電を制御する電池管理部（ＢＭＵ：Battery Management Unit）と、を備える。電池管理部は、電池監視回路から受信した電圧、および温度と、電流計測装置から受けた組電池の放電電流あるいは充電電流を用いて、ＳＯＣ等の算出を行い、さらに上位制御装置に向けて、ＣＡＮ（cable area network）バス通信線等の通信手段へ情報を出力する。
【０００３】
例えば電気自動車等の車両に上記二次電池装置が搭載されたとき、組電池を満充電したときの航続距離を延ばすために、車両に実装された電装品は低消費電力であることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３０３９８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記二次電池装置では、定周期で二次電池セルの電圧や温度を計測してＳＯＣが算出（推定）されるため、常にプロセッサやＣＡＮバス通信線が動作しており、消費電力を高める一要因となっていた。
【０００６】
特に、電気自動車等の車両に搭載される二次電池装置は多数の二次電池セルを備えるため、電池監視回路から電池管理部に送信される電池情報のデータが非常に多く、電池情報の送信による消費電力が無視できないものであった。
【０００７】
本発明は上記事情を鑑みて成されたものであって、低消費電力の二次電池装置および車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の二次電池装置は、複数の二次電池セルを含む組電池と、前記二次電池セルの電圧を測定し、測定値のデータを出力する電池監視回路と、前記組電池に流れる電流を測定し、測定値のデータを出力する電流検出器と、前記電流検出器から受信した測定値のデータから電池状態を算出し、算出した電池状態の値が安定領域に含まれるか否かを判断し、算出した電池状態が前記安定領域に含まれる場合に、予め設定された周期よりも長い電圧送信周期を前記電池監視回路へ出力する電池管理部と、前記電池監視回路と前記電池管理部との間の通信に用いられるバス通信線と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の車両の一構成例を説明するための図である。
【図２】実施形態の二次電池装置の一構成例を説明するための図である。
【図３】図２に示す二次電池装置のバス通信線の一構成例を示す図である。
【図４】図２に示す二次電池装置のバス通信線に印加される電圧レベルの一例を示す図である。
【図５】二次電池セルのＳＯＣに対する電圧の変化の一例を示す図である。
【図６】図２に示す二次電池装置の電池管理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図２に示す二次電池装置の電池監視回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図２に示す二次電池装置の通信状況の一例を説明するためのシーケンス図である。
【図９】ＣＡＮバス通信線で送信されるデータフレームの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る二次電池装置および車両について、図面を参照して説明する。
図１に、実施形態に係る車両の一構成例を概略的に示す。本実施形態に係る車両は、例えば電気自動車あるいはハイブリッド自動車であって、二次電池装置が搭載されている。
【００１１】
車両は、電池管理部４０と、電池４００と、電池４００からの電力により駆動される車軸と、運転制御部５００と、電池４００から電力が供給されるモータ６００と、電気制御装置（ＥＣＵ：Electric Control Unit）６０と、シャーシ１０００と、駆動輪ＷＲ、ＷＬと、を備える。
【００１２】
電池４００は、複数の二次電池セル（図示せず）を含む組電池ＢＴ（図２に示す）と、組電池ＢＴの温度等を測定する電池監視回路１０（図２に示す）と、電池管理部４０に電池情報を送信する通信系とを備える。電池４００の正極端子１００と負極端子２００とは、運転制御部５００に接続されている。
【００１３】
電池管理部４０は、電池４００から複数の二次電池セルの電圧値、組電池ＢＴの電流値、および、組電池ＢＴの温度値が供給され、組電池ＢＴの電圧値等を監視するとともに充電および放電等を管理する制御回路と、電池４００および電気制御装置６０と通信を行なう通信系とを備える。
【００１４】
運転制御部５００はインバータ（図示せず）を備え、電池４００から供給される電圧を変換するとともに、運転指令を受けて出力電流・電圧のレベル制御及び位相制御などを行う。運転制御部５００の出力は、モータ６００に駆動電力として供給される。モータ６００の回転は、例えば差動ギアユニットを介して、車軸（図示せず）および駆動輪ＷＲ、ＷＬに伝達される。
【００１５】
電気制御装置６０は、電池管理部４０から複数の二次電池セルの電圧等のデータや、電池モジュールＭＤＬや電池管理部４０の異常を通知する信号を受信して、電池管理部４０の動作を制御する。
【００１６】
図２に、実施形態に係る二次電池装置の一構成例を示す。二次電池装置は、複数の電池モジュールＭＤＬと、電池モジュールＭＤＬから電池情報を受信して二次電池装置を制御する電池管理部４０と、電池モジュールＭＤＬに流れる電流を測定する電流検出器３０と、バス通信線２０と、スイッチ素子が近傍に配置されたコイルに供給される信号によりオンおよびオフされるリレー回路５０と、を備えている。複数の電池モジュールＭＤＬは図１に示す車両の電池４００に搭載されている。
【００１７】
図３にバス通信線２０の一構成例を概略的に示す。
図４に、バス通信線２０に印加される電圧レベルの一例を示す。バス通信線２０は、複数の電池モジュールＭＤＬと電池管理部４０との間の通信に用いられる。バス通信線２０は、例えばＣＡＮ規格に基づいて２本のワイヤー間に発生する差動電圧を信号レベルとして検出する。作動電圧なしをデジタル信号の「１」（レセッシブ）、作動電圧ありをデジタル信号の「０」（ドミナント）とされる。通信が行なわれていないバスアイドル中は、レセッシブとなっている。
【００１８】
電池モジュールＭＤＬは、複数の二次電池セルを含む組電池ＢＴと、組電池ＢＴの電圧および温度を測定する電池監視回路１０とを備える。
【００１９】
電池監視回路１０は、複数の二次電池セルの電圧を測定する電圧検出部（図示せず）と、複数の二次電池セルの少なくとも１つの温度を測定する温度検出部（図示せず）と、測定値のデータをバス通信線２０へ送信する通信回路１２と、を備えている。各二次電池セルの正極端子と負極端子とが電圧検出部に接続され、電圧検出部は各二次電池セルの正極端子と負極端子間の端子間電圧を個別に測定する。通信回路１２は、電圧検出部が測定した電圧値をデータ化しバス通信線２０へ出力する。また各二次電池セルの近傍に、温度センサが配置されている。各温度センサの出力端子は温度検出部に接続されている。温度検出部は各温度センサの検出結果をデータ化して通信回路１２へ送信し、通信回路１２がバス通信線２０へ出力する。
【００２０】
二次電池セルは、リチウムイオン電池である。
図５に、二次電池セルのＳＯＣに対する電圧の変化の一例を示す。図３に示す特性では、二次電池セルのＳＯＣが５０％の前後では電圧の変化が小さく、急激に変化することがない。以下の説明において、ＳＯＣに対する電圧の傾きが所定値以下であるＳＯＣの範囲を安定領域とし、ＳＯＣに対する電圧の傾きが一定値よりも大きいＳＯＣの範囲を変化領域とする。
【００２１】
電流検出器３０は、複数の組電池ＢＴに流れる電流を測定して電池管理部４０へ出力する。電流検出器３０は、複数の組電池ＢＴと直列に接続され、例えばシャント抵抗（図示せず）を備えている。
【００２２】
リレー回路５０は電池モジュールＭＤＬの出力経路に配置され、電池モジュールＭＤＬと負荷との接続を切替える。リレー回路５０は、電池管理部４０により動作を制御される。
【００２３】
電池管理部４０は、電池監視回路１０から電圧や温度等の測定値のデータを受信するとともに、電流検出器３０から電流の測定値のデータを受信する。電池管理部４０は、電流検出器３０から受信した電流値を積算して二次電池セルのＳＯＣを算出する。また、電池監視回路１０から受信した電圧や温度等の測定値のデータおよび算出したＳＯＣの値により、組電池ＢＴの充電および放電を制御する。また、電池管理部４０は、二次電池セルの電圧や温度が異常であるか否かを判断し、異常である場合にはバス通信線２２を介して電気制御装置６０へ異常を通知する。
【００２４】
図６に、車両に搭載された上記二次電池装置の起動から停止までの動作の一例を説明するフローチャートを示す。イグニッションがオンされたか、充電器が接続されると、電気制御装置６０から電池管理部４０の電源回路（図示せず）へ電源を投入する信号が出力され、電源回路から電池管理部４０、電流検出器３０および電池監視回路１０に電源が投入さて起動する（ステップＳＴＡ１）。
【００２５】
電池管理部４０は、電池監視回路１０から受信した電圧と温度との値、および、電流検出器３０から受信した電流の値に異常がないと判断すると、リレーを閉じ（ステップＳＴＡ２）、電流値を積算してＳＯＣを算出し、電気制御装置６０へ算出したＳＯＣ値を送信する（ステップＳＴＡ３）。
【００２６】
続いて、電池管理部４０は、算出したＳＯＣの値が安定領域に含まれるか否か判断する（ステップＳＴＡ４）。ＳＯＣが安定領域に含まれない場合には、電池管理部４０は予め設定された最短電圧送信周期Ｔ２により電圧値のデータを送信するように電池監視回路１０へ指示を送信する（ステップＳＴＡ５）。ＳＯＣが安定領域に含まれる場合には、電池管理部４０は電圧値データの送信頻度を削減する電圧送信周期Ｔ１の値を電池監視回路１０へ送信する（ステップＳＴＡ６）。
【００２７】
ＳＯＣが安定領域に含まれるであるときには、ＳＯＣの変化に対する電圧の変化が小さいため、電圧値のデータを送信する周期を長くしても二次電池セルの電圧を監視することによる安全性を担保することが可能である。そこで、本実施形態では、ＳＯＣが安定領域に含まれるときには、電池管理部４０が電池監視回路１０から電池管理部４０へ電圧値のデータを送信する頻度を少なくして、通信による消費電力を抑制する。
【００２８】
なお、電池管理部４０は、ＳＯＣの安定領域をさらに複数の領域として、電圧値のデータを送信する周期を段階的に変化させてもよい。例えば電池管理部４０は、ＳＯＣが安定領域（ＳＯＣに対する電圧の傾きが第１値以下である領域）に含まれる場合に、さらにＳＯＣに対する電圧の傾きが第２値（第２値＜第１値）以下である第２安定領域に含まれるか否か判断し、ＳＯＣが第２安定領域に含まれる場合には電圧値のデータを送信する電圧送信周期Ｔ１よりもさらに長い周期の値を電池監視回路１０へ送信して、電圧値データの送信頻度をさらに削減する。このことにより、二次電池装置の安全性を害することなく、さらに通信による消費電力を抑制することが可能となる。
【００２９】
電池管理部４０は、電池監視回路１０、電流検出器３０、および電池管理部４０に電源が投入されているか否か判断し（ステップＳＴＡ７）、電源が投入されている場合には、ＳＯＣを算出して算出した値を電気制御装置６０へ送信するステップＳＴＡ３へ戻る。電源が投入されていない場合には、動作を終了する。
【００３０】
図７に、電池監視回路１０の動作の一例を説明するフローチャートを示す。イグニッションがオンされたか、充電器が接続されると、電池管理部４０、電流検出器３０および電池監視回路１０に電源が投入さて起動する（ステップＳＴＢ１）。
【００３１】
続いて、電池監視回路１０は、二次電池セルの電圧を測定し、予め定義された最短電圧送信周期Ｔ２に従って電池管理部４０に電圧値のデータを送信開始する（ステップＳＴＢ２）。電池監視回路１０は、二次電池セルの温度を測定し、測定した温度値のデータを電池管理部４０へ送信開始する（ステップＳＴＢ３）。同様に、電流検出器３０が複数の組電池ＢＴに流れる電流を検出し、電流値のデータを電池管理部４０へ送信開始する。
【００３２】
電池監視回路１０は、電池監視回路１０は電池管理部４０から電圧送信周期Ｔ１又は最短電圧送信周期Ｔ２による電圧値のデータ送信の指示を受信した否か判断し（ステップＳＴＢ４）、電圧送信周期Ｔ１を受信したときには電圧送信周期Ｔ１にしたがって電池管理部４０へ電圧値のデータを送信する（ステップＳＴＢ５）。予め設定された最短電圧送信周期Ｔ２による電圧値のデータ送信の指示を受信した場合には、最短電圧送信周期Ｔ２にしたがって電池管理部４０へ電圧値のデータを送信する（ステップＳＴＢ６）
続いて、電池監視回路１０は、電源が投入されているか否か判断し（ステップＳＴＢ６）、電源が投入されている場合には、電池管理部４０からの信号が受信されるのを待機する。電源が投入されていない場合には、動作を終了する。
【００３３】
図８に、二次電池装置の通信状況の一例を説明するためのシーケンス図を示す。
図中の「ａｌｔ」はシーケンス図の定義で、条件（”［“と”］”の間）が真（true）の時に選択される「条件分岐」を意味する。電池監視回路１０は、起動直後は予め定義された最短電圧送信周期Ｔ２で電圧を送信するが、電池管理部４０でＳＯＣが安定領域であると判断された場合、電池管理部４０から電池監視回路１０へ予め設定された周期よりも長い電圧送信周期Ｔ１を通知する。このことにより、電池監視回路１０から電池管理部４０への電圧送信頻度が削減される。
【００３４】
以下、上記のように電圧送信頻度を削減した場合に、二次電池装置で消費される電力の一例について説明する。
本実施形態の電池監視回路１０と電池管理部４０との間の通信方式として、ＣＡＮを使用したものとする。ここで、電池監視回路に含まれる通信回路１２での消費電力について検討する。例として、Philips Semiconductors社のHigh Speed CAN Transceiver 「TJA1040」の電流と電圧を用いて説明する。スタンバイモード（standby mode）では、最大（ＭＡＸ）１５μＡ、最小（ＭＩＮ）５μＡで、標準（ＴＹＰ）１０μＡの電流が消費される。ノーマルモード（normal mode）では、レセッシブのときに最大（ＭＡＸ）１０ｍＡ、最小（ＭＩＮ）２．５ｍＡ、標準（ＴＹＰ）５ｍＡの電流が消費され、ドミナントのときに最大（ＭＡＸ）７０ｍＡ、最小（ＭＩＮ）３０ｍＡ、標準（ＴＹＰ）５０ｍＡが消費される。通信に用いられる電圧は、最小（ＭＩＮ）４．７５Ｖ、最大（ＭＡＸ）５．２５Ｖである。なお、以下の説明では、電流および電圧の値は標準（ＴＹＰ）の値を用いる。
【００３５】
ＣＡＮバス通信線での通信スピード(ボーレート)は、Hight Speed CANでは１２５Kbps以上であり、「TJA1040」の最大ボーレートは１Mbpsである。以下では、ボーレートを１Mbpsとして説明する。
【００３６】
図９に、ＣＡＮバス通信線で送信されるデータフレームの一例を示す。各データフレームはＣＡＮ規格に基づいて構成されている。１回のデータフレームで、予めレセッシブとドミナントとの値が決められているフィールドフレーム以外では、レセッシブとドミナントとの取りうるフィールドはレセッシブとドミナントとの確率が５０％として考えると、レセッシブ数＝６０．５bit、ドミナント数＝５０．５bitである。
【００３７】
このデータフレームにおいて、電池監視回路１０から電池管理部４０へ送信するデータはデータフィールド（Data Field）に割り当てられる。図９には３００個の二次電池セル（セル１〜セル３００）の電圧値のデータをデータフィールドに割り当てたときのデータ構成の一例を示している。１つの二次電池セルの電圧値あたり２Byte要すること、通信データの健全性を示すために１フレームあたりALIVE COUNTER（アライブカウンタ値）とCheck SUM（電圧値の和）との値を付加すること、送信電圧値総数（二次電池セルの総数）が３００個であることを仮定すると、電池監視回路１０がバス通信線２０に出力する電圧値のデータは１００フレームで送信することができる。
【００３８】
また、電池監視回路１０からバス通信線２０へ出力する最短電圧送信周期を１００ｍｓ、送信頻度を削減した電圧送信周期を１００ｓとする。すなわち、最短電圧送信周期の場合は、１秒間に１０００フレーム、送信頻度を削減した電圧送信周期の場合は、１秒間に１フレームのデータを送信することができる。
【００３９】
送信頻度を削減した電圧送信周期でデータを送信する場合、１秒間のノーマルモード中の消費電力［ｍＷ］は、以下のように算出される。
１フレーム毎電流（ＴＹＰ）＝レセッシブ電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎レセッシブビット数＋ドミナント電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎ドミナントビット数
＝５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ…［１］
１ビット毎消費電力［ｍＷ］＝（電圧（ＴＹＰ）×［１］）／１フレーム毎ビット数
＝５［Ｖ］×（５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ）／１１１ｂｉｔ…［２］
１秒内のノーマルモードビット数率＝（１１１ｂｉｔ×１フレーム）／１Ｍ…［３］
ノーマルモード消費電力［ｍＷ］＝［２］×［３］…［４］
１秒間のスタンバイモード中の消費電力［ｍＷ］：
スタンバイモード消費電力［ｍＷ］＝電圧（ＴＹＰ）×スタンバイモード電流（ＴＹＰ）×１秒間のスタンバイモードビット数率＝５［Ｖ］×０．０１［ｍＡ］×（１−［３］）…［５］
上記の結果から、送信頻度を削減した電圧送信周期でデータを送信する場合の消費電力は、［４］と［５］との和となり、具体的には下記のように算出される。
送信頻度削減後周期時［ｍＷ］＝［４］＋［５］＝１４１３７．５／１Ｍ＋４９９９４．４５／１Ｍ＝０．０６４１３１９５
また、最短電圧送信周期で電圧値のデータを送信する場合、１秒間のノーマルモード中の消費電力［ｍＷ］は、以下のように算出される。
１フレーム毎電流（ＴＹＰ）＝レセッシブ電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎レセッシブビット数＋ドミナント電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎ドミナントビット数
＝５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ…［１］´
１ビット毎消費電力［ｍＷ］＝（電圧（ＴＹＰ）×［１］´）／１フレーム毎ビット数
＝５［Ｖ］×（５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ）／１１１ｂｉｔ…［２］´
１秒間のノーマルモードビット数率＝（１１１ｂｉｔ×１０００フレーム）／１Ｍ…［３］´
ノーマルモード消費電力［ｍＷ］＝［２］´×［３］´…［４］´
１秒間のスタンバイモード中の消費電力［ｍＷ］は以下のように算出される。
スタンバイモード消費電力［ｍＷ］＝電圧（ＴＹＰ）×スタンバイモード電流（ＴＹＰ）×１秒間のスタンバイモードビット数率
＝５［Ｖ］×０．０１［ｍＡ］×（１−［３］´）…［５］´
最短電圧送信周期時［ｍＷ］＝［４］´＋［５］´＝１４１３７５００／１Ｍ＋４４４５０／１Ｍ＝１４．１８１９５
上記の結果を用いて、最短電圧送信周期時の消費電力から送信頻度削減後周期時の消費電力を引くと、最短電圧送信周期時［ｍＷ］−削減後周期時［ｍＷ］＝１４．１８１９５−０．０６４１３１９５＝１４．１１７８１８０５…［６］となり、抑えられた消費電力は以下のように算出される。
抑えられた消費電力［Ｗｈ］＝［６］×０．００１×６０×６０＝５０．８２４１４４９８…［７］
すなわち、電池監視回路１０は、電気制御装置６０の鉛電池から電源供給されるとともに、車両等の負荷の駆動に用いられる電池４００から電源供給されることが多い。電池監視回路１０の通信を行なう際の電力が電池４００から供給される場合、５０．８２４１４４９８［Ｗｈ］分だけ、電池４００の消費電力が抑えられることになる。
【００４０】
ここで、電気自動車の電池４００の総電力量を２０ｋＷｈ、総電力量による走行可能距離を１５０ｋｍとすると、
電力量当たりの走行距離［ｍ／Ｗｈ］＝１５０×１０００／２０×１０００＝７．５…［８］ となる。したがって、本実施形態に係る車両および二次電池装置により得られる走行距離は［７］と［８］との積であり、
走行距離［ｍ］＝［７］×［８］＝３８１．１８１０８７３５ となる。
【００４１】
上記のように、本実施形態に係る二次電池装置および車両によれば、電池４００のそう電力量により車両を約３８１［ｍ］長く走行させることができる。なお、電池４００の１充電後は、ほとんどの時間がＳＯＣの安定領域での走行となるため、走行時間が長ければ長いほど、効果が大きくなる。さらに、本実施形態ではＳＯＣが安定領域に含まれる場合にのみ電圧値の送信頻度を削減しているため、二次電池装置の安全性が低下することはない。また、上記の効果は、１つの電池監視回路１０の効果であるため、周辺回路の電力削減効果も含めることでさらなる効果を期待することができる。さらに、例えば、渋滞しているため車両が長時間あまり進まないなど、走行状態や交通情報によっては、長時間通信不要であることもある。その場合はさらに削減効果が大きくなる。
【００４２】
すなわち、本実施形態に係る二次電池装置および車両によれば、低消費電力の二次電池装置および車両を提供することができる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、電池管理部４０でＳＯＣを算出し、ＳＯＣが安定領域に含まれるか否かを判断し、ＳＯＣが安定領域に含まれる場合に、電圧送信頻度を削減するように周期を変更していたが、この処理は電気制御装置６０や電池監視回路１０で行なってもよい。これらの場合であっても、上述の実施形態に係る二次電池装置および車両と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
ＷＲ、ＷＬ…駆動輪、ＢＴ…組電池、ＭＤＬ…電池モジュール、１０…電池監視回路、１２…通信回路、２０、２２…バス通信線、３０…電流検出器、４０…電池管理部、５０…リレー回路、６０…電気制御装置（上位制御装置）、１００…正極端子、２００…負極端子、４００…電池、５００…運転制御部、６００…モータ、１０００…シャーシ。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、二次電池装置および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池装置は、複数の二次電池セルを含む組電池と、二次電池セルの電圧、温度、電池状態（ＳＯＣ：state of charge）等により二次電池セルを監視する電池監視回路と、電池監視回路（ＶＴＭ：Voltage Temperature Monitoring）から電池状態を受信して二次電池装置の充電および放電を制御する電池管理部（ＢＭＵ：Battery Management Unit）と、を備える。電池管理部は、電池監視回路から受信した電圧、および温度と、電流計測装置から受けた組電池の放電電流あるいは充電電流を用いて、ＳＯＣ等の算出を行い、さらに上位制御装置に向けて、ＣＡＮ（cable area network）バス通信線等の通信手段へ情報を出力する。
【０００３】
例えば電気自動車等の車両に上記二次電池装置が搭載されたとき、組電池を満充電したときの航続距離を延ばすために、車両に実装された電装品は低消費電力であることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３０３９８号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記二次電池装置では、定周期で二次電池セルの電圧や温度を計測してＳＯＣが算出（推定）されるため、常にプロセッサやＣＡＮバス通信線が動作しており、消費電力を高める一要因となっていた。
【０００６】
特に、電気自動車等の車両に搭載される二次電池装置は多数の二次電池セルを備えるため、電池監視回路から電池管理部に送信される電池情報のデータが非常に多く、電池情報の送信による消費電力が無視できないものであった。
【０００７】
本発明は上記事情を鑑みて成されたものであって、低消費電力の二次電池装置および車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の二次電池装置は、複数の二次電池セルを含む組電池と、前記二次電池セルの電圧を測定し、測定値のデータを出力する電池監視回路と、前記組電池に流れる電流を測定し、測定値のデータを出力する電流検出器と、前記電流検出器から受信した測定値のデータから電池状態を算出し、算出した電池状態の値が安定領域に含まれるか否かを判断し、算出した電池状態が前記安定領域に含まれる場合に、予め設定された周期よりも長い電圧送信周期を前記電池監視回路へ出力する電池管理部と、前記電池監視回路と前記電池管理部との間の通信に用いられるバス通信線と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の車両の一構成例を説明するための図である。
【図２】実施形態の二次電池装置の一構成例を説明するための図である。
【図３】図２に示す二次電池装置のバス通信線の一構成例を示す図である。
【図４】図２に示す二次電池装置のバス通信線に印加される電圧レベルの一例を示す図である。
【図５】二次電池セルのＳＯＣに対する電圧の変化の一例を示す図である。
【図６】図２に示す二次電池装置の電池管理部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図７】図２に示す二次電池装置の電池監視回路の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図２に示す二次電池装置の通信状況の一例を説明するためのシーケンス図である。
【図９】ＣＡＮバス通信線で送信されるデータフレームの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る二次電池装置および車両について、図面を参照して説明する。
図１に、実施形態に係る車両の一構成例を概略的に示す。本実施形態に係る車両は、例えば電気自動車あるいはハイブリッド自動車であって、二次電池装置が搭載されている。
【００１１】
車両は、電池管理部４０と、電池４００と、電池４００からの電力により駆動される車軸と、運転制御部５００と、電池４００から電力が供給されるモータ６００と、電気制御装置（ＥＣＵ：Electric Control Unit）６０と、シャーシ１０００と、駆動輪ＷＲ、ＷＬと、を備える。
【００１２】
電池４００は、複数の二次電池セル（図示せず）を含む組電池ＢＴ（図２に示す）と、組電池ＢＴの温度等を測定する電池監視回路１０（図２に示す）と、電池管理部４０に電池情報を送信する通信系とを備える。電池４００の正極端子１００と負極端子２００とは、運転制御部５００に接続されている。
【００１３】
電池管理部４０は、電池４００から複数の二次電池セルの電圧値、組電池ＢＴの電流値、および、組電池ＢＴの温度値が供給され、組電池ＢＴの電圧値等を監視するとともに充電および放電等を管理する制御回路と、電池４００および電気制御装置６０と通信を行なう通信系とを備える。
【００１４】
運転制御部５００はインバータ（図示せず）を備え、電池４００から供給される電圧を変換するとともに、運転指令を受けて出力電流・電圧のレベル制御及び位相制御などを行う。運転制御部５００の出力は、モータ６００に駆動電力として供給される。モータ６００の回転は、例えば差動ギアユニットを介して、車軸（図示せず）および駆動輪ＷＲ、ＷＬに伝達される。
【００１５】
電気制御装置６０は、電池管理部４０から複数の二次電池セルの電圧等のデータや、電池モジュールＭＤＬや電池管理部４０の異常を通知する信号を受信して、電池管理部４０の動作を制御する。
【００１６】
図２に、実施形態に係る二次電池装置の一構成例を示す。二次電池装置は、複数の電池モジュールＭＤＬと、電池モジュールＭＤＬから電池情報を受信して二次電池装置を制御する電池管理部４０と、電池モジュールＭＤＬに流れる電流を測定する電流検出器３０と、バス通信線２０と、スイッチ素子が近傍に配置されたコイルに供給される信号によりオンおよびオフされるリレー回路５０と、を備えている。複数の電池モジュールＭＤＬは図１に示す車両の電池４００に搭載されている。
【００１７】
図３にバス通信線２０の一構成例を概略的に示す。
図４に、バス通信線２０に印加される電圧レベルの一例を示す。バス通信線２０は、複数の電池モジュールＭＤＬと電池管理部４０との間の通信に用いられる。バス通信線２０は、例えばＣＡＮ規格に基づいて２本のワイヤー間に発生する差動電圧を信号レベルとして検出する。作動電圧なしをデジタル信号の「１」（レセッシブ）、作動電圧ありをデジタル信号の「０」（ドミナント）とされる。通信が行なわれていないバスアイドル中は、レセッシブとなっている。
【００１８】
電池モジュールＭＤＬは、複数の二次電池セルを含む組電池ＢＴと、組電池ＢＴの電圧および温度を測定する電池監視回路１０とを備える。
【００１９】
電池監視回路１０は、複数の二次電池セルの電圧を測定する電圧検出部（図示せず）と、複数の二次電池セルの少なくとも１つの温度を測定する温度検出部（図示せず）と、測定値のデータをバス通信線２０へ送信する通信回路１２と、を備えている。各二次電池セルの正極端子と負極端子とが電圧検出部に接続され、電圧検出部は各二次電池セルの正極端子と負極端子間の端子間電圧を個別に測定する。通信回路１２は、電圧検出部が測定した電圧値をデータ化しバス通信線２０へ出力する。また各二次電池セルの近傍に、温度センサが配置されている。各温度センサの出力端子は温度検出部に接続されている。温度検出部は各温度センサの検出結果をデータ化して通信回路１２へ送信し、通信回路１２がバス通信線２０へ出力する。
【００２０】
二次電池セルは、リチウムイオン電池である。
図５に、二次電池セルのＳＯＣに対する電圧の変化の一例を示す。図３に示す特性では、二次電池セルのＳＯＣが５０％の前後では電圧の変化が小さく、急激に変化することがない。以下の説明において、ＳＯＣに対する電圧の傾きが所定値以下であるＳＯＣの範囲を安定領域とし、ＳＯＣに対する電圧の傾きが一定値よりも大きいＳＯＣの範囲を変化領域とする。
【００２１】
電流検出器３０は、複数の組電池ＢＴに流れる電流を測定して電池管理部４０へ出力する。電流検出器３０は、複数の組電池ＢＴと直列に接続され、例えばシャント抵抗（図示せず）を備えている。
【００２２】
リレー回路５０は電池モジュールＭＤＬの出力経路に配置され、電池モジュールＭＤＬと負荷との接続を切替える。リレー回路５０は、電池管理部４０により動作を制御される。
【００２３】
電池管理部４０は、電池監視回路１０から電圧や温度等の測定値のデータを受信するとともに、電流検出器３０から電流の測定値のデータを受信する。電池管理部４０は、電流検出器３０から受信した電流値を積算して二次電池セルのＳＯＣを算出する。また、電池監視回路１０から受信した電圧や温度等の測定値のデータおよび算出したＳＯＣの値により、組電池ＢＴの充電および放電を制御する。また、電池管理部４０は、二次電池セルの電圧や温度が異常であるか否かを判断し、異常である場合にはバス通信線２２を介して電気制御装置６０へ異常を通知する。
【００２４】
図６に、車両に搭載された上記二次電池装置の起動から停止までの動作の一例を説明するフローチャートを示す。イグニッションがオンされたか、充電器が接続されると、電気制御装置６０から電池管理部４０の電源回路（図示せず）へ電源を投入する信号が出力され、電源回路から電池管理部４０、電流検出器３０および電池監視回路１０に電源が投入さて起動する（ステップＳＴＡ１）。
【００２５】
電池管理部４０は、電池監視回路１０から受信した電圧と温度との値、および、電流検出器３０から受信した電流の値に異常がないと判断すると、リレーを閉じ（ステップＳＴＡ２）、電流値を積算してＳＯＣを算出し、電気制御装置６０へ算出したＳＯＣ値を送信する（ステップＳＴＡ３）。
【００２６】
続いて、電池管理部４０は、算出したＳＯＣの値が安定領域に含まれるか否か判断する（ステップＳＴＡ４）。ＳＯＣが安定領域に含まれない場合には、電池管理部４０は予め設定された最短電圧送信周期Ｔ２により電圧値のデータを送信するように電池監視回路１０へ指示を送信する（ステップＳＴＡ５）。ＳＯＣが安定領域に含まれる場合には、電池管理部４０は電圧値データの送信頻度を削減する電圧送信周期Ｔ１の値を電池監視回路１０へ送信する（ステップＳＴＡ６）。
【００２７】
ＳＯＣが安定領域に含まれるであるときには、ＳＯＣの変化に対する電圧の変化が小さいため、電圧値のデータを送信する周期を長くしても二次電池セルの電圧を監視することによる安全性を担保することが可能である。そこで、本実施形態では、ＳＯＣが安定領域に含まれるときには、電池管理部４０が電池監視回路１０から電池管理部４０へ電圧値のデータを送信する頻度を少なくして、通信による消費電力を抑制する。
【００２８】
なお、電池管理部４０は、ＳＯＣの安定領域をさらに複数の領域として、電圧値のデータを送信する周期を段階的に変化させてもよい。例えば電池管理部４０は、ＳＯＣが安定領域（ＳＯＣに対する電圧の傾きが第１値以下である領域）に含まれる場合に、さらにＳＯＣに対する電圧の傾きが第２値（第２値＜第１値）以下である第２安定領域に含まれるか否か判断し、ＳＯＣが第２安定領域に含まれる場合には電圧値のデータを送信する電圧送信周期Ｔ１よりもさらに長い周期の値を電池監視回路１０へ送信して、電圧値データの送信頻度をさらに削減する。このことにより、二次電池装置の安全性を害することなく、さらに通信による消費電力を抑制することが可能となる。
【００２９】
電池管理部４０は、電池監視回路１０、電流検出器３０、および電池管理部４０に電源が投入されているか否か判断し（ステップＳＴＡ７）、電源が投入されている場合には、ＳＯＣを算出して算出した値を電気制御装置６０へ送信するステップＳＴＡ３へ戻る。電源が投入されていない場合には、動作を終了する。
【００３０】
図７に、電池監視回路１０の動作の一例を説明するフローチャートを示す。イグニッションがオンされたか、充電器が接続されると、電池管理部４０、電流検出器３０および電池監視回路１０に電源が投入さて起動する（ステップＳＴＢ１）。
【００３１】
続いて、電池監視回路１０は、二次電池セルの電圧を測定し、予め定義された最短電圧送信周期Ｔ２に従って電池管理部４０に電圧値のデータを送信開始する（ステップＳＴＢ２）。電池監視回路１０は、二次電池セルの温度を測定し、測定した温度値のデータを電池管理部４０へ送信開始する（ステップＳＴＢ３）。同様に、電流検出器３０が複数の組電池ＢＴに流れる電流を検出し、電流値のデータを電池管理部４０へ送信開始する。
【００３２】
電池監視回路１０は、電池監視回路１０は電池管理部４０から電圧送信周期Ｔ１又は最短電圧送信周期Ｔ２による電圧値のデータ送信の指示を受信した否か判断し（ステップＳＴＢ４）、電圧送信周期Ｔ１を受信したときには電圧送信周期Ｔ１にしたがって電池管理部４０へ電圧値のデータを送信する（ステップＳＴＢ５）。予め設定された最短電圧送信周期Ｔ２による電圧値のデータ送信の指示を受信した場合には、最短電圧送信周期Ｔ２にしたがって電池管理部４０へ電圧値のデータを送信する（ステップＳＴＢ６）
続いて、電池監視回路１０は、電源が投入されているか否か判断し（ステップＳＴＢ６）、電源が投入されている場合には、電池管理部４０からの信号が受信されるのを待機する。電源が投入されていない場合には、動作を終了する。
【００３３】
図８に、二次電池装置の通信状況の一例を説明するためのシーケンス図を示す。
図中の「ａｌｔ」はシーケンス図の定義で、条件（”［“と”］”の間）が真（true）の時に選択される「条件分岐」を意味する。電池監視回路１０は、起動直後は予め定義された最短電圧送信周期Ｔ２で電圧を送信するが、電池管理部４０でＳＯＣが安定領域であると判断された場合、電池管理部４０から電池監視回路１０へ予め設定された周期よりも長い電圧送信周期Ｔ１を通知する。このことにより、電池監視回路１０から電池管理部４０への電圧送信頻度が削減される。
【００３４】
以下、上記のように電圧送信頻度を削減した場合に、二次電池装置で消費される電力の一例について説明する。
本実施形態の電池監視回路１０と電池管理部４０との間の通信方式として、ＣＡＮを使用したものとする。ここで、電池監視回路に含まれる通信回路１２での消費電力について検討する。例として、Philips Semiconductors社のHigh Speed CAN Transceiver 「TJA1040」の電流と電圧を用いて説明する。スタンバイモード（standby mode）では、最大（ＭＡＸ）１５μＡ、最小（ＭＩＮ）５μＡで、標準（ＴＹＰ）１０μＡの電流が消費される。ノーマルモード（normal mode）では、レセッシブのときに最大（ＭＡＸ）１０ｍＡ、最小（ＭＩＮ）２．５ｍＡ、標準（ＴＹＰ）５ｍＡの電流が消費され、ドミナントのときに最大（ＭＡＸ）７０ｍＡ、最小（ＭＩＮ）３０ｍＡ、標準（ＴＹＰ）５０ｍＡが消費される。通信に用いられる電圧は、最小（ＭＩＮ）４．７５Ｖ、最大（ＭＡＸ）５．２５Ｖである。なお、以下の説明では、電流および電圧の値は標準（ＴＹＰ）の値を用いる。
【００３５】
ＣＡＮバス通信線での通信スピード(ボーレート)は、Hight Speed CANでは１２５Kbps以上であり、「TJA1040」の最大ボーレートは１Mbpsである。以下では、ボーレートを１Mbpsとして説明する。
【００３６】
図９に、ＣＡＮバス通信線で送信されるデータフレームの一例を示す。各データフレームはＣＡＮ規格に基づいて構成されている。１回のデータフレームで、予めレセッシブとドミナントとの値が決められているフィールドフレーム以外では、レセッシブとドミナントとの取りうるフィールドはレセッシブとドミナントとの確率が５０％として考えると、レセッシブ数＝６０．５bit、ドミナント数＝５０．５bitである。
【００３７】
このデータフレームにおいて、電池監視回路１０から電池管理部４０へ送信するデータはデータフィールド（Data Field）に割り当てられる。図９には３００個の二次電池セル（セル１〜セル３００）の電圧値のデータをデータフィールドに割り当てたときのデータ構成の一例を示している。１つの二次電池セルの電圧値あたり２Byte要すること、通信データの健全性を示すために１フレームあたりALIVE COUNTER（アライブカウンタ値）とCheck SUM（電圧値の和）との値を付加すること、送信電圧値総数（二次電池セルの総数）が３００個であることを仮定すると、電池監視回路１０がバス通信線２０に出力する電圧値のデータは１００フレームで送信することができる。
【００３８】
また、電池監視回路１０からバス通信線２０へ出力する最短電圧送信周期を１００ｍｓ、送信頻度を削減した電圧送信周期を１００ｓとする。すなわち、最短電圧送信周期の場合は、１秒間に１０００フレーム、送信頻度を削減した電圧送信周期の場合は、１秒間に１フレームのデータを送信することができる。
【００３９】
送信頻度を削減した電圧送信周期でデータを送信する場合、１秒間のノーマルモード中の消費電力［ｍＷ］は、以下のように算出される。
１フレーム毎電流（ＴＹＰ）＝レセッシブ電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎レセッシブビット数＋ドミナント電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎ドミナントビット数
＝５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ…［１］
１ビット毎消費電力［ｍＷ］＝（電圧（ＴＹＰ）×［１］）／１フレーム毎ビット数
＝５［Ｖ］×（５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ）／１１１ｂｉｔ…［２］
１秒内のノーマルモードビット数率＝（１１１ｂｉｔ×１フレーム）／１Ｍ…［３］
ノーマルモード消費電力［ｍＷ］＝［２］×［３］…［４］
１秒間のスタンバイモード中の消費電力［ｍＷ］：
スタンバイモード消費電力［ｍＷ］＝電圧（ＴＹＰ）×スタンバイモード電流（ＴＹＰ）×１秒間のスタンバイモードビット数率＝５［Ｖ］×０．０１［ｍＡ］×（１−［３］）…［５］
上記の結果から、送信頻度を削減した電圧送信周期でデータを送信する場合の消費電力は、［４］と［５］との和となり、具体的には下記のように算出される。
送信頻度削減後周期時［ｍＷ］＝［４］＋［５］＝１４１３７．５／１Ｍ＋４９９９４．４５／１Ｍ＝０．０６４１３１９５
また、最短電圧送信周期で電圧値のデータを送信する場合、１秒間のノーマルモード中の消費電力［ｍＷ］は、以下のように算出される。
１フレーム毎電流（ＴＹＰ）＝レセッシブ電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎レセッシブビット数＋ドミナント電流（ＴＹＰ）×１フレーム毎ドミナントビット数
＝５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ…［１］´
１ビット毎消費電力［ｍＷ］＝（電圧（ＴＹＰ）×［１］´）／１フレーム毎ビット数
＝５［Ｖ］×（５［ｍＡ］×６０．５ｂｉｔ＋５０［ｍＡ］×５０．５ｂｉｔ）／１１１ｂｉｔ…［２］´
１秒間のノーマルモードビット数率＝（１１１ｂｉｔ×１０００フレーム）／１Ｍ…［３］´
ノーマルモード消費電力［ｍＷ］＝［２］´×［３］´…［４］´
１秒間のスタンバイモード中の消費電力［ｍＷ］は以下のように算出される。
スタンバイモード消費電力［ｍＷ］＝電圧（ＴＹＰ）×スタンバイモード電流（ＴＹＰ）×１秒間のスタンバイモードビット数率
＝５［Ｖ］×０．０１［ｍＡ］×（１−［３］´）…［５］´
最短電圧送信周期時［ｍＷ］＝［４］´＋［５］´＝１４１３７５００／１Ｍ＋４４４５０／１Ｍ＝１４．１８１９５
上記の結果を用いて、最短電圧送信周期時の消費電力から送信頻度削減後周期時の消費電力を引くと、最短電圧送信周期時［ｍＷ］−削減後周期時［ｍＷ］＝１４．１８１９５−０．０６４１３１９５＝１４．１１７８１８０５…［６］となり、抑えられた消費電力は以下のように算出される。
抑えられた消費電力［Ｗｈ］＝［６］×０．００１×６０×６０＝５０．８２４１４４９８…［７］
すなわち、電池監視回路１０は、電気制御装置６０の鉛電池から電源供給されるとともに、車両等の負荷の駆動に用いられる電池４００から電源供給されることが多い。電池監視回路１０の通信を行なう際の電力が電池４００から供給される場合、５０．８２４１４４９８［Ｗｈ］分だけ、電池４００の消費電力が抑えられることになる。
【００４０】
ここで、電気自動車の電池４００の総電力量を２０ｋＷｈ、総電力量による走行可能距離を１５０ｋｍとすると、
電力量当たりの走行距離［ｍ／Ｗｈ］＝１５０×１０００／２０×１０００＝７．５…［８］ となる。したがって、本実施形態に係る車両および二次電池装置により得られる走行距離は［７］と［８］との積であり、
走行距離［ｍ］＝［７］×［８］＝３８１．１８１０８７３５ となる。
【００４１】
上記のように、本実施形態に係る二次電池装置および車両によれば、電池４００のそう電力量により車両を約３８１［ｍ］長く走行させることができる。なお、電池４００の１充電後は、ほとんどの時間がＳＯＣの安定領域での走行となるため、走行時間が長ければ長いほど、効果が大きくなる。さらに、本実施形態ではＳＯＣが安定領域に含まれる場合にのみ電圧値の送信頻度を削減しているため、二次電池装置の安全性が低下することはない。また、上記の効果は、１つの電池監視回路１０の効果であるため、周辺回路の電力削減効果も含めることでさらなる効果を期待することができる。さらに、例えば、渋滞しているため車両が長時間あまり進まないなど、走行状態や交通情報によっては、長時間通信不要であることもある。その場合はさらに削減効果が大きくなる。
【００４２】
すなわち、本実施形態に係る二次電池装置および車両によれば、低消費電力の二次電池装置および車両を提供することができる。
【００４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、電池管理部４０でＳＯＣを算出し、ＳＯＣが安定領域に含まれるか否かを判断し、ＳＯＣが安定領域に含まれる場合に、電圧送信頻度を削減するように周期を変更していたが、この処理は電気制御装置６０や電池監視回路１０で行なってもよい。これらの場合であっても、上述の実施形態に係る二次電池装置および車両と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
ＷＲ、ＷＬ…駆動輪、ＢＴ…組電池、ＭＤＬ…電池モジュール、１０…電池監視回路、１２…通信回路、２０、２２…バス通信線、３０…電流検出器、４０…電池管理部、５０…リレー回路、６０…電気制御装置（上位制御装置）、１００…正極端子、２００…負極端子、４００…電池、５００…運転制御部、６００…モータ、１０００…シャーシ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次電池セルを含む組電池と、
前記二次電池セルの電圧を測定し、測定値のデータを出力する電池監視回路と、
前記組電池に流れる電流を測定し、測定値のデータを出力する電流検出器と、
前記電流検出器から受信した測定値のデータから電池状態を算出し、算出した電池状態の値が安定領域に含まれるか否かを判断し、算出した電池状態が前記安定領域に含まれる場合に、予め設定された周期よりも長い電圧送信周期を前記電池監視回路へ出力する電池管理部と、
前記電池監視回路と前記電池管理部との間の通信に用いられるバス通信線と、を備えたことを特徴とする二次電池装置。
【請求項２】
前記電池管理部は、算出した電池状態が前記安定領域に含まれない場合に、前記電池監視回路から予め設定された周期で電圧値のデータを送信する指示を前記電池監視回路へ出力することを特徴とする請求項１記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記安定領域は、前記二次電池セルの電池特性において電池状態に対する電圧の傾きが第１値以下となる電池状態の範囲であって、
前記電池管理部は、算出した電池状態が前記安定領域に含まれる場合に、前記二次電池セルの電池特性において電池状態に対する電圧の傾きが前記第１値よりも小さい第２値以下となる電池状態の第２安定領域に算出した電池状態が含まれるか否か判断し、算出した電池状態が前記第２安定領域に含まれる場合に、前記電圧送信周期よりも長い周期を前記電池監視回路へ出力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の二次電池装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された二次電池装置と、
前記二次電池装置からの電力により駆動される車軸と、を具備することを特徴とする車両。
【請求項１】
複数の二次電池セルを含む組電池と、
前記二次電池セルの電圧を測定し、測定値のデータを出力する電池監視回路と、
前記組電池に流れる電流を測定し、測定値のデータを出力する電流検出器と、
前記電流検出器から受信した測定値のデータから電池状態を算出し、算出した電池状態の値が安定領域に含まれるか否かを判断し、算出した電池状態が前記安定領域に含まれる場合に、予め設定された周期よりも長い電圧送信周期を前記電池監視回路へ出力する電池管理部と、
前記電池監視回路と前記電池管理部との間の通信に用いられるバス通信線と、を備えたことを特徴とする二次電池装置。
【請求項２】
前記電池管理部は、算出した電池状態が前記安定領域に含まれない場合に、前記電池監視回路から予め設定された周期で電圧値のデータを送信する指示を前記電池監視回路へ出力することを特徴とする請求項１記載の二次電池装置。
【請求項３】
前記安定領域は、前記二次電池セルの電池特性において電池状態に対する電圧の傾きが第１値以下となる電池状態の範囲であって、
前記電池管理部は、算出した電池状態が前記安定領域に含まれる場合に、前記二次電池セルの電池特性において電池状態に対する電圧の傾きが前記第１値よりも小さい第２値以下となる電池状態の第２安定領域に算出した電池状態が含まれるか否か判断し、算出した電池状態が前記第２安定領域に含まれる場合に、前記電圧送信周期よりも長い周期を前記電池監視回路へ出力することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の二次電池装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された二次電池装置と、
前記二次電池装置からの電力により駆動される車軸と、を具備することを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１２８１１（Ｐ２０１２−１１２８１１Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２３２５（Ｐ２０１０−２６２３２５）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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