JP6432473B2 - 組電池制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の電池ブロックが直接接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池を制御する組電池制御装置に関する。

従来、組電池制御装置の一例として、特許文献１に開示された組電池監視装置がある。組電池監視装置は、単一セル又は複数セルの直列接続体からなるブロックを複数直列に接続することでなる組電池に対して、ブロック単位毎にセルの充電状態を監視する監視ユニット（以下、監視部）の直列接続体として構成されている。

特許第４９０５４１９号公報

ところで、各監視部は、組電池の電力によって動作することが考えられる。この場合、組電池は、監視部間の消費電流がばらつくと、ブロック間における電池容量がばらつくことになる。電池容量がばらついた場合、各ブロックが過充電領域及び過放電領域に達しないように充放電する制御では、組電池の使用領域を狭くする虞がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、組電池の使用領域を狭くすることを抑制できる組電池制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
複数の電池ブロック（２２０）が直列に接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池（２００）の充電制御及び放電制御を行うものであり、
通信線（３０）と、
複数の電池ブロックの夫々に対して個別に接続され、自身が接続されている電池ブロックから電力供給されて動作するものであり、自身が接続されている電池ブロックの電圧を検出するとともに、通信線を介したデータの送信処理を行う複数の監視部（１１〜１ｎ）と、
通信線を介してデータを受信するマイコン（２０）と、を備えた組電池制御装置であって、
送信処理による消費電流が、他の監視部よりも小さくなる監視部である低消費監視部があり、低消費監視部によって複数の監視部間で送信処理による消費電流にばらつきが生じるか否かを判定する判定手段（Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ２０、Ｓ３０）と、
判定手段にて判定された低消費監視部における消費電流を増やして、複数の監視部間での消費電流のばらつきを抑制する抑制手段（Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２）と、を含んでおり、
マイコンは、複数の監視部の夫々に固有の識別情報を、通信線を介して送信するものであり、
複数の監視部の夫々は、通信線を介して受信した識別情報に基づいて、通信線にマイコンと複数の監視部とが接続された通信経路における各監視部の位置を認識することを特徴とする。

このように、本発明は、マイコンと、電池ブロックの電圧を検出する複数の監視部とを備えており、マイコンと複数の監視部とが通信線を介してデータの送受信を行っている。そして、本発明は、複数の監視部間で送信処理による消費電流にばらつきが生じる場合、低消費監視部の消費電流を増やして、複数の監視部間での消費電流のばらつきを抑制する。このため、本発明は、複数の電池ブロック間における電池容量のばらつきを抑えることができる。従って、本発明は、組電池の使用領域が狭小化することを抑制できる。

さらに、本発明は、組電池の使用領域が狭小化することを抑制できるため、動力源として電動機と内燃機関を備えた車両（つまり、ハイブリッド車）に搭載された場合、内燃機関の使用機会が増えて燃費を悪化させることを抑制できる。また、本発明は、動力源として電動機を備えた車両（つまり、電気自動車）に搭載された場合、組電池の充電回数が増えて充電コストが高くなることを抑制できる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態における組電池制御装置の概略構成を示すブロック図である。 実施形態における監視ＩＣの概略構成を示すブロック図である。 各監視ＩＣがデータを送信しない場合の通信フォーマットの一例を示す図面である。 全監視ＩＣがデータを送信する場合の通信フォーマットの一例を示す図面である。 一部の監視ＩＣがデータを送信する場合の通信フォーマットの一例を示す図面である。 実施形態における各監視ＩＣの処理動作を示すフローチャートである。 実施形態における組電池制御装置の処理動作を示すタイミングチャートである。 変形例１における監視ＩＣの概略構成を示すブロック図である。 変形例２における各監視ＩＣの処理動作を示すフローチャートである。 変形例２における組電池制御装置の処理動作を示すタイミングチャートである。 変形例３における組電池制御装置の概略構成を示すブロック図である。 変形例３における各監視ＩＣの処理動作を示すフローチャートである。 変形例３における組電池制御装置の処理動作を示すタイミングチャートである。 変形例４における各監視ＩＣの処理動作を示すフローチャートである。

以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

まず、本実施形態の組電池制御装置１００の構成に関して、図１、図２を用いて説明する。組電池制御装置１００は、複数の電池ブロック２２０が直列に接続された組電池２００の充電制御及び放電制御を行うものである。また、組電池制御装置１００は、組電池２００に必要な各種パラメータ（電圧、電流、温度など）を検出し、車両の各種制御を行う自身以外の制御装置へ情報を提供するものである。よって、組電池制御装置１００は、電池センサと言い換えることもできる。

組電池制御装置１００は、組電池２００とともに車両に搭載されている。つまり、組電池２００は、内燃機関と電動機とを動力源とした所謂ハイブリッド車（プラグインハイブリッド車を含む）や、電動機のみを動力源とした電気車両に搭載され、この電動機に電力供給する電源である。なお、電動機は、走行用電気モータとも言える。

プラグインハイブリッド車に搭載された組電池２００は、回生ブレーキにより充電することが可能である。また、発電用モータを備えた車両に搭載された組電池２００は、この発電用モータで発電された電力によって充電することも可能である。さらに、プラグインハイブリッド車や電気車両に搭載された組電池２００は、所謂充電スタンドにて充電することも可能である。組電池２００は、車両の走行に伴って、充放電が繰り返し実行されるものである。また、プラグインハイブリッド車や電気車両に搭載された組電池２００は、車両内の走行用電気モータとは異なる電装品や、車両外の電化製品などの電力源としても使用できる。

各電池ブロック２２０は、図２に示すように、複数の電池セル２１０が直列に接続されてなるものである。しかしながら、各電池ブロック２２０は、少なくとも一つの電池セル２１０を備えていればよい。

組電池制御装置１００は、主に、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎと、マイコン２０とを備えて構成されている。この監視ＩＣは、特許請求の範囲における監視部に相当する。さらに、組電池制御装置１００は、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とを通信可能に接続している通信線３０を備えている。このため、組電池制御装置１００は、通信線３０に第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とが接続された通信経路を備えているとも言える。

第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、通信線３０を介してリング状に接続されており、通信線３０を介して通信方向が一方向となるように通信を行う。よって、ここでは、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎのうち、第１監視ＩＣ１１が通信方向における最上流であり、第ｎ監視ＩＣ１ｎが通信方向における最下流となる例を採用している。例えば、第１監視ＩＣ１１から送信されたデータは、マイコン２０に直接送信されず、第２監視ＩＣ１２〜第ｎ監視ＩＣ１ｎを介してマイコン２０に送信される。このように、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、単方向リングバス接続されていると言える。

なお、以下においては、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎの夫々を区別する必要がない場合、単に監視ＩＣとも称する。また、組電池制御装置１００は、複数の監視ＩＣを備えていればよく、監視ＩＣの個数は限定されない。

マイコン２０は、通信線３０を介して、各監視ＩＣへの命令を送信したり、各監視ＩＣから送信されたデータを受信したりする。各監視ＩＣへの命令は、各監視ＩＣに対して、送信処理を行うように命令する動作命令や電池ブロックの電圧をＡＤ変換するように命令する変換命令などを含む。動作命令は、各監視ＩＣに対する送信処理の命令であるため、各監視ＩＣからデータを読み出す命令とも言える。よって、動作命令は、読出命令とも言える。マイコン２０は、各監視ＩＣから、ＡＤ変換した変換結果を読み出す場合や、自己診断結果を読み出す場合や、レジスタの値を読み出す場合に読出命令を送信する。ＡＤ変換した変換結果や、自己診断結果や、レジスタの値の夫々は、データに相当する。

また、マイコン２０は、各監視ＩＣに割り振られた固有の識別情報を、通信線３０を介して送信する。なお、各識別情報は、自身が割り振られた各監視ＩＣの全体の位置づけを判断できる情報である。

さらに、マイコン２０は、例えば動作命令を送信する場合、動作命令の対象である監視ＩＣの識別情報とともに送信する。言い換えると、マイコン２０は、各種命令と識別情報とを含むコマンドを送信すると言える。なお、マイコン２０から送信された動作命令や識別情報などは、上流の監視ＩＣから下流の監視ＩＣへと伝達される。例えば、第３監視ＩＣ１３に対する動作命令や識別情報などは、マイコン２０から第３監視ＩＣ１３へと直接送信されず、第１監視ＩＣ１１から第２監視ＩＣ１２へと伝達され、さらに、第２監視ＩＣ１２から第３監視ＩＣ１３へと伝達される。

第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎの夫々は、複数の電池ブロック２２０の夫々に対して個別に接続されている。つまり、各監視ＩＣの夫々と、複数の電池ブロック２２０の夫々とは、一対一の対応関係をなしている。各監視ＩＣは、組電池２００から電力供給されて動作するものであり、自身が接続されている電池ブロック２２０から電力供給されて動作するとも言える。また、各監視ＩＣは、自身が接続されている電池ブロック２２０の電圧を検出するとともに、通信線３０を介したデータの送信処理を行う。詳述すると、各監視ＩＣは、マイコン２０からの変換命令に応じて電圧をＡＤ変換したり、マイコン２０からの動作命令に応じてデータの送信処理を行ったりする。

各監視ＩＣは、図２に示すように、ロジック回路４０と電圧検出部５０とを備えて構成されている。また、各監視ＩＣは、放電制御時に自身が接続された電池ブロック２２０を放電させる放電スイッチ６０を備えている。さらに、本実施形態では、放電スイッチ６０と直列に接続された抵抗７０を備えている例を採用している。なお、各監視ＩＣは、各種値が設定されたレジスタを備えていてもよい。

ロジック回路４０は、電圧検出部５０に対するＡＤ変換指示を出力したり、電圧検出部５０からＡＤ変換結果が入力したりする。また、ロジック回路４０は、通信線３０を介して接続された監視ＩＣ（隣り合う監視ＩＣ）やマイコン２０と通信を行う。ロジック回路４０は、放電スイッチ６０のオンオフを制御するものであり、放電スイッチ６０をオンすることで電池ブロック２２０を放電させる。さらに、ロジック回路４０は、自身が設けられている監視ＩＣの自己診断などを行う。電圧検出部５０は、マルチプレクサやＡＤ変換器などを備えている。電圧検出部５０は、ロジック回路４０からの指示に応じてＡＤ変換などを行う。なお、各監視ＩＣは、同様の構成を有している。よって、ここでは、第ｎ監視ＩＣ１ｎを代表例として採用している。

各監視ＩＣは、動作命令と識別情報を受信した場合、動作命令と識別情報を通信方向における下流に送信するとともに、自身に対する動作命令であった場合はデータを通信方向における下流に送信する。また、各監視ＩＣは、変換命令と識別情報を受信した場合、変換命令と識別情報を通信方向における下流に送信するとともに、自身に対する変換命令であった場合はＡＤ変換を行う。よって、マイコン２０から送信された動作命令や識別情報などは、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、第３監視ＩＣ１３、第ｎ監視ＩＣ１ｎ、マイコン２０の順番で伝達される。また、第１監視ＩＣ１１からのデータは、第２監視ＩＣ１２、第３監視ＩＣ１３、第ｎ監視ＩＣ１ｎ、マイコン２０の順番で伝達される。

また、各監視ＩＣは、通信線３０を介して受信した識別情報に基づいて、通信経路における各監視ＩＣの位置を認識できる。言い換えると、各監視ＩＣは、識別情報とともに受信した命令の対象である監視ＩＣが、自身よりも下流であるか否かを認識できる。例えば、マイコン２０から第３監視ＩＣ１３の識別情報と動作命令が送信された場合、第１監視ＩＣ１１及び第２監視ＩＣ１２は、自身よりも下流にある第３監視ＩＣ１３に対する動作命令であることを認識できる。

ここで、組電池制御装置１００の処理動作に関して、図３〜図７を用いて説明する。まず、図３〜図５を用いて、各監視ＩＣとマイコン２０とで行わる通信に用いられる通信フォーマットに関して説明する。

図３に示すように、マイコン２０は、各監視ＩＣに対する変換命令や自己診断命令を送信する場合、クロック信号と、通信データとして変換命令を含むコマンドや自己診断命令を含むコマンドと、ＣＲＣとを送信する。そして、各監視ＩＣは、他の監視ＩＣに対する変換命令や自己診断命令を送信する場合、クロック信号と、通信データとして変換命令を含むコマンドや自己診断命令を含むコマンドと、ＣＲＣとを送信する。また、最も下流の監視ＩＣは、マイコン２０に対して、クロック信号と、通信データとして変換命令を含むコマンドや自己診断命令を含むコマンドと、ＣＲＣとを送信する。なお、各監視ＩＣは、自身に対する変換命令を受信した場合、ＡＤ変換は行うが、変換結果の送信は行なわない。同様に、各監視ＩＣは、自身に対する自己診断命令を受信した場合、自己診断は行うが、自己診断結果の送信は行なわない。

このように、組電池制御装置１００は、変換命令や自己診断命令を送信する場合、マイコン２０と各監視ＩＣとで通信フォーマットの長さ、すなわち通信量が同様になる。つまり、全監視ＩＣは、送信処理による消費電流が同等になる。なお、ＣＲＣは、Cyclic Redundancy Checkの略称である。

また、図４に示すように、マイコン２０は、各監視ＩＣに対する放電スイッチの設定命令を送信する場合、クロック信号と、通信データとして設定命令を含むコマンドと、設定値を示すデータと、ＣＲＣとを送信する。そして、各監視ＩＣは、他の監視ＩＣに対する設定命令を送信する場合、クロック信号と、通信データとして設定命令を含むコマンドと、設定値を示すデータと、ＣＲＣとを送信する。また、最も下流の監視ＩＣは、マイコン２０に対して、クロック信号と、通信データとして設定命令を含むコマンドと、設定値を示すデータと、ＣＲＣとを送信する。

このように、組電池制御装置１００は、設定命令を送信する場合、マイコン２０と各監視ＩＣとで通信フォーマットの長さが同様になる。つまり、全監視ＩＣは、送信処理による消費電流が同等になる。

なお、設定値を示すデータは、放電スイッチ６０のオンを示すデータ又はオフを示すデータである。また、設定値を示すデータは、後程説明する変形例１の場合、各放電スイッチ６１のオンを示すデータ又はオフを示すデータである。

また、図５に示すように、マイコン２０は、各監視ＩＣに対する読出命令を送信する場合、クロック信号と、通信データとして読出命令を含むコマンドと、ＣＲＣとを送信する。そして、最も下流の監視ＩＣは、マイコン２０に対して、クロック信号と、通信データとして読出命令を含むコマンドと、ＣＲＣと、ＡＤ変換結果などのデータと、ＣＲＣとを送信する。同様に、読出命令の対象である監視ＩＣは、他の監視ＩＣに対する読出命令を送信する場合、クロック信号と、通信データとして読出命令を含むコマンドと、ＣＲＣと、ＡＤ変換結果などのデータと、ＣＲＣとを送信する。

このように、組電池制御装置１００は、読出命令を送信する場合、通信データにＡＤ変換結果などのデータが追加される。このため、複数の監視ＩＣの中には、マイコン２０と通信フォーマットと長さが異なるものがある。また、各監視ＩＣ間においても、通信フォーマットの長さが異なることが起こりうる。つまり、組電池制御装置１００は、複数の監視ＩＣで送信処理による消費電流が異なることが有りうる。

次に、図６を用いて、各監視ＩＣの処理動作に関して説明する。各監視ＩＣは、コマンドを受信すると、図６のフローチャートで示す処理を実行する。

ステップＳ１０では、自監視ＩＣより下流であるか否かを判定する（判定手段）。各監視ＩＣは、コマンドに含まれる識別情報に基づいて、コマンドに含まれる命令の対象である監視ＩＣが自身よりも下流の監視ＩＣであるか否かを判定する。各監視ＩＣは、命令の対象が自身よりも下流の監視ＩＣであると判定した場合、ステップＳ１１へ進み、下流の監視ＩＣでないと判定した場合、図６の処理を終了する。

例えば、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、第３監視ＩＣ１３に対する命令を含むコマンドを受信した場合、ステップＳ１０においてＹＥＳ判定する。一方、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎは、第３監視ＩＣ１３に対する命令を含むコマンドを受信した場合、ステップＳ１０においてＮＯ判定する。

ステップＳ１１では、読出命令を含む否かを判定する（判定手段）。各監視ＩＣは、コマンドに読出命令が含まれていると判定した場合、ステップＳ１２へ進み、読出命令が含まれていないと判定した場合、図６の処理を終了する。

例えば、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎは、第３監視ＩＣ１３に対する読出命令を含むコマンドを受信した場合、ステップＳ１２へ進むことなく、上記のように読出命令に従ってＡＤ変換結果などのデータを送信する。一方、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、第３監視ＩＣ１３に対する読出命令を含むコマンドを受信した場合、ＡＤ変換結果などのデータを送信しない。このため、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎと比べて、通信量が少なくなり送信処理による消費電流が小さくなる。この例における第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、他の監視ＩＣよりも送信処理による消費電流が小さくなる監視ＩＣであり、低消費監視部に相当する。また、各監視ＩＣは、例えば送信処理を行っていないときの消費電流が小さい構成であった場合、通信量が多ければ消費電流も増加する傾向がある。なお、組電池制御装置１００は、最上流の監視ＩＣである第１監視ＩＣ１１に対する読出命令の場合、複数の監視ＩＣ間で送信処理による消費電流のばらつきは生じない。

このように、各監視ＩＣは、ステップＳ１０、Ｓ１１において、低消費監視部があり、低消費監視部によって複数の監視ＩＣ間で送信処理による消費電流にばらつきが生じるか否かを判定する。そして、各監視ＩＣは、動作命令の対象である監視ＩＣが、自身が設けられた監視ＩＣである自監視ＩＣよりも通信方向における下流であった場合、自監視ＩＣを低消費監視部と判定する。このように、本実施形態では、複数の監視ＩＣの夫々に判定手段が設けられている。

このように、組電池制御装置１００は、複数の監視ＩＣ間で消費電流がばらつくと、組電池２００の各電池ブロック２２０の電池容量をばらつかせることになる。そこで、組電池制御装置１００は、ステップＳ１２において、消費電流補正処理を行う（抑制手段）。このステップＳ１２では、ステップＳ１０、Ｓ１１で低消費監視部と判定された監視ＩＣにおける消費電流を増やして、複数の監視ＩＣ間での消費電流のばらつきを抑制する。ここでは、各監視ＩＣは、自身よりも下流の監視ＩＣに対して読出命令があった場合、消費電流補正処理を行う。例えば、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、自身が低消費監視部であると判定し、消費電流補正処理を行う。

例えば、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、自身に設けられた放電スイッチ６０を操作（つまり、オン）することで電池ブロック２２０を放電させて自身の消費電流を増やし、消費電流のばらつきを抑制する（抑制手段）。このように、本実施形態では、各監視ＩＣに抑制手段が設けられている。

これによって、図７に示すように、組電池制御装置１００は、マイコン２０から第３監視ＩＣ１３に対する読出命令を含むコマンドＣ１が送信された場合、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎがＡＤ変換結果などのデータＤ１を送信する。これに対して、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、消費電流補正処理を行う。つまり、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、ＡＤ変換結果などのデータＤ１を送信しないかわりに、消費電流補正処理を行うことで消費電流を増やし、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎと消費電流を揃える。

以上のように、組電池制御装置１００は、複数の監視ＩＣ間で送信処理による消費電流にばらつきが生じる場合、低消費監視部の消費電流を増やして、複数の監視ＩＣ間での消費電流のばらつきを抑制する。このため、組電池制御装置１００は、複数の電池ブロック２２０間における電池容量のばらつきを抑えることができる。従って、組電池制御装置１００は、組電池２００の使用領域が狭小化することを抑制できる。

さらに、組電池制御装置１００は、組電池２００の使用領域が狭小化することを抑制できるため、ハイブリッド車に搭載された場合、内燃機関の使用機会が増えて燃費を悪化させることを抑制できる。また、組電池制御装置１００は、電気自動車に搭載された場合、組電池２００の充電回数が増えて充電コストが高くなることを抑制できる。

また、組電池制御装置１００は、放電スイッチ６０を用いて消費電流を補正している。放電スイッチ６０は、放電制御時に用いる構成要素である。このため、組電池制御装置１００は、既存の構成要素を用いて、複数の監視ＩＣ間での消費電流のばらつきを抑制できる。言い換えると、組電池制御装置１００は、既存の監視ＩＣの構成を変更することなく、消費電流を増大させることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本発明のその他の形態として、変形例１〜３に関して説明する。上記実施形態及び変形例１〜３は、夫々単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（変形例１）
変形例１における各監視ＩＣは、放電スイッチ６１の構成が上記実施形態と異なる。図８に示すように、変形例１における各監視ＩＣは、複数の放電スイッチ６１を備えている。各放電スイッチ６１は、電池ブロック２２０における複数の電池セル２１０の電池容量を均等化するために、複数の電池セル２１０の夫々に対応して設けられている。各監視ＩＣは、消費電流補正処理を行う場合、全ての放電スイッチをオンすることで消費電流を増大させる。変形例１では、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例２）
変形例２の組電池制御装置は、処理内容が上記実施形態と異なる。変形例２の組電池制御装置の構成は、上記実施形態と同様である。よって、ここでは、便宜的に、上記実施形態と同じ符号を採用する。

マイコン２０は、図９のフローチャートで示す処理を実行する。マイコン２０は、通信線３０を介してコマンドを送信する際に、図９のフローチャートで示す処理を実行する。

ステップＳ２０では、読出命令を含むコマンドを送信するか否かを判定する（判定手段）。マイコン２０は、通信線３０を介して送信するコマンドが読出命令を含んでいない場合、読出命令を送信すると判定せずに図９の処理を終了する。また、マイコン２０は、通信線３０を介して送信するコマンドが読出命令を含んでいる場合、読出命令を送信すると判定してステップＳ２１へ進む。上記実施形態でも説明したように、組電池制御装置１００は、読出命令が送信された場合、複数の監視ＩＣ間で消費電流のばらつきが生じることがある。よって、マイコン２０は、読出命令を送信する場合、低消費監視部があり、複数の監視ＩＣ間で消費電流のばらつきが生じると判定して、ステップＳ２１へ進む。

なお、上記のように、組電池制御装置１００は、最上流である第１監視ＩＣ１１に対する読出命令の場合、複数の監視ＩＣ間で送信処理による消費電流のばらつきは生じない。よって、マイコン２０は、ステップＳ２０において、第１監視ＩＣ１１に対する読出命令を送信すると判定した場合、図９の処理を終了してもよい。

ステップＳ２１では、出力するダミーパルスを決定する（決定手段）。このダミーパルスは、低消費監視部による消費電流を増加させるためのものである。マイコン２０は、読出命令に応じて監視ＩＣから送信されたＡＤ変換結果などのデータを受信するものである。よって、マイコン２０は、受信したデータに基づいて、低消費監視部と他の監視ＩＣとの消費電流差を推定し、推定した消費電流差に応じてダミーパルスの出力波形を決定する。

例えばＨＩ＝１、ＬＯ＝０など、データ内容に応じてＨＩ／ＬＯ比率が変わるプロトコルであった場合、マイコン２０は、受信したデータを把握していれば、監視ＩＣがデータＤ１を送信するのに要する消費電流を予測できる。よって、マイコン２０は、送信処理によって生じる消費電流のばらつきを解消して、複数の監視ＩＣ間での消費電流を揃えるためのダミーパルスを推定できる。

ステップＳ２２では、ダミーパルスを挿入する（抑制手段）。マイコン２０は、通信線３０に読出命令とともにダミーパルスを送信することで、低消費監視部にダミーパルスを送信させて消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制する。つまり、組電池制御装置１００では、消費電流補正処理として、ダミーパルスを出力する。なお、マイコン２０は、各監視ＩＣに対するコマンドの送信や、各監視ＩＣによるデータＤ１の送信に影響を与えない範囲内でダミーパルスを送信する。このように、変形例２では、判定手段と抑制手段がマイコン２０に設けられていると言える。また、低消費監視部は、ダミーパルスを送信することになる。よって、抑制手段は、マイコン１０と低消費監視部に設けられているとも言える。

これによって、図１０に示すように、組電池制御装置１００は、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎがＡＤ変換結果などのデータＤ１を送信するのに対し、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２がダミーパルスを送信する。つまり、第１監視ＩＣ１１や第２監視ＩＣ１２は、ＡＤ変換結果などのデータを送信しないかわりに、ダミーパルスを送信することで消費電流を増やし、第３監視ＩＣ１３や第ｎ監視ＩＣ１ｎと消費電流を揃える。

なお、組電池制御装置１００は、読出命令に応じて各監視ＩＣがデータを送信する際の通信フォーマットの長さが予め固定である場合、ステップＳ２１を行うことなく、予め決められたダミーパルスを挿入してもよい。この場合、ダミーパルスは、読出命令に応じて各監視ＩＣがデータを送信する際の通信フォーマットの長さに応じて設定できる。なお、読出命令の種類によって、各監視ＩＣがデータを送信する際の通信フォーマットの長さが異なる場合、ダミーパルスが、読出命令の種類毎に設定しておいてもよい。読出命令の種類とは、ＡＤ変換した変換結果の読み出し命令や、自己診断結果の読み出し命令や、レジスタの値の読み出し命令などである。

変形例２では、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

（変形例３）
変形例３の組電池制御装置１１０は、構成及び処理が組電池制御装置１００と異なる。まず、図１１を用いて、組電池制御装置１１０の構成に関して説明する。ここでは、主に、組電池制御装置１１０における組電池制御装置１００との相違点に関して説明する。

第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、マイコン２０を一端として複数の監視ＩＣが直線状に接続されており、通信線３０を介して通信方向が双方向となるように通信が行われる。言い換えると、第１監視ＩＣ１１〜第ｎ監視ＩＣ１ｎとマイコン２０とは、双方向デイジーチェーン接続されていると言える。複数の監視ＩＣは、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、第３監視ＩＣ１３、第ｎ監視ＩＣ１ｎの順番で並んでおり、第１監視ＩＣ１１が最もマイコン２０に近く、第ｎ監視ＩＣ１ｎが最もマイコン２０から遠くに設けられている例を採用している。なお、ここでは、第１監視ＩＣ１１、第２監視ＩＣ１２、第３監視ＩＣ１３の三つを採用している。

マイコン２０は、上記実施形態と同様に、読出命令や変換命令などを識別情報とともに送信する。特に、変換命令を送信する場合、マイコン２０は、全監視ＩＣに対して変換命令を送信する。

各監視ＩＣは、図１３に示すように、変換命令を含むコマンドＣ２を受信すると、電池ブロック２２０の電圧をＡＤ変換するとともに、変換命令を通信方向におけるマイコン２０から遠ざかる方へ送信する。また、各監視ＩＣは、読出命令と識別情報を含むコマンドを受信すると、自身に対する読出命令であった場合はデータを通信方向におけるマイコンの方へ送信する。一方、各監視ＩＣは、自身以外に対する読出命令であった場合は、読出命令と識別情報を通信方向におけるマイコンから遠ざかる方へ送信する。

例えば、マイコン２０から送信された第１監視ＩＣ１１への読出し命令を含むコマンドＣ１１は、第１監視ＩＣ１１で受信される。そして、第１監視ＩＣ１１から送信されたＡＤ変換結果などのデータＤ１１は、第２監視ＩＣ１２に送信されることなくマイコン２０に送信される。

また、マイコン２０から送信された第２監視ＩＣ１２への読出し命令を含むコマンドＣ１２は、第１監視ＩＣ１１で受信され、第１監視ＩＣ１１から第２監視ＩＣ１２へ送信されて、第２監視ＩＣ１２で受信される。そして、第２監視ＩＣ１２から送信されたＡＤ変換結果などのデータＤ１２は、第３監視ＩＣ１３に送信されることなく、第１監視ＩＣ１１に送信され、第１監視ＩＣ１１からマイコン２０に送信される。

同様に、マイコン２０から送信された第３監視ＩＣ１３への読出し命令を含むコマンドＣ１３は、第１監視ＩＣ１１及び第２監視ＩＣ１２を介して、第３監視ＩＣ１３で受信される。そして、第３監視ＩＣ１３から送信されたＡＤ変換結果などのデータＤ１３は、第２監視ＩＣ１２及び第１監視ＩＣ１１を介して、マイコン２０に送信される。

このため、第１監視ＩＣ１１は、自身に対する読出命令に対するデータＤ１１だけでなく、他の監視ＩＣから送信されたデータＤ１２、Ｄ１３などを送信するため、他の監視ＩＣよりも通信量が多くなり消費電流が大きい。一方、第ｎ監視ＩＣ１ｎは、他の監視ＩＣが通信している間、通信を行わないため他の監視ＩＣよりも通信量が少なく消費電流が小さい。つまり、複数の監視ＩＣは、マイコン２０から遠い位置に設けられた監視ＩＣほど、送信処理による消費電流が小さくなる。

ここで、図１２、図１３を用いて、組電池制御装置１１０の各監視ＩＣの処理動作に関して説明する。各監視ＩＣは、コマンドを受信すると、図１２のフローチャートで示す処理を実行する。

ステップＳ３０では、変換命令が有るか否かを判定する（判定手段）。各監視ＩＣは、コマンドに変換命令が含まれていると判定した場合、ステップＳ３１へ進み、変換命令が含まれていないと判定した場合、図１２の処理を終了する。組電池制御装置１１０は、変換命令が全監視ＩＣに送信され、且つ、上記のようにデータＤ１１などの通信が行われる。また、第１監視ＩＣ１１は、他の監視ＩＣから送信されたデータＤ１２などの全てをマイコン２０に送信するため、低消費監視部にはなりえない。このため、各監視ＩＣは、変換命令を受信した場合、複数の監視部のうち第１監視ＩＣ１１を除く他の監視ＩＣが低消費監視部であり、低消費監視部によって複数の監視ＩＣ間で送信処理による消費電流にばらつきが生じると判定する。

ステップＳ３１では、補正量を設定する（設定手段）。低消費監視部は、通信線３０に接続された監視ＩＣの数量と、自身とマイコン２０との間の監視ＩＣの数量とに基づいて、ステップＳ３２で消費する電流量を設定する。

例えば、図１３の例における第２監視ＩＣ１２は、通信線３０に三つの監視ＩＣが接続されており、且つ、自身とマイコン２０との間に一つの監視ＩＣがあると認識する。同様に、第３監視ＩＣ１３は、通信線３０に三つの監視ＩＣが接続されており、且つ、自身とマイコン２０との間に二つの監視ＩＣがあると認識する。そして、第２監視ＩＣ１２と第３監視ＩＣ１３は、第１監視ＩＣ１１と消費電流が揃う程度の電流量を設定する。なお、図１３に示すように、各監視ＩＣは、通信線３０に接続された監視ＩＣの数量と、自身とマイコン２０との間の監視ＩＣの数量を把握できるように、応答信号Ｒ１に、自身の識別情報を付与して送信する。

ステップＳ３２では、消費電流補正処理を行う（抑制手段）。低消費監視部は、自身の消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制する。消費電流の増やす方法は、上記実施形態と同様である。このように、本変形例では、各監視ＩＣに判定手段と抑制手段が設けられている。なお、低消費監視部は、図１３に示すように、無線通信区間で消費電流補正を行うと好ましい。

変形例３では、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、組電池制御装置１１０は、変形例２と同様に、ダミーパルスによって消費電流を増やしてもよい。

（変形例４）
変形例４の組電池制御装置は、組電池制御装置１１０の変形例である。変形例４の組電池制御装置は、マイコン２０による変換命令の送信処理、及び各監視ＩＣにおける低消費監視部の判定処理が組電池制御装置１１０と異なる。ここでは、主に、組電池制御装置１１０との相違点に関して説明する。また、ここでは、便宜的に、変形例３を同じ符号を採用する。

マイコン２０は、各監視ＩＣにＡＤ変換するように命令する場合、複数の監視ＩＣの夫々に対して個別に命令する。このために、マイコン２０は、変換命令を送信する場合、変換命令の対象である監視ＩＣの識別情報とともに送信する。つまり、マイコン２０は、変換命令と識別情報とを含むコマンドを送信する。

複数の監視ＩＣの夫々は、変換命令と識別情報とを含むコマンドを受信すると、そのコマンドを通信方向におけるマイコン２０から遠ざかる方へ送信する。また、複数の監視ＩＣの夫々は、自身に対する変換命令であった場合、電池ブロック２２０の電圧をＡＤ変換する。

ここで、図１４を用いて、変形例４の各監視ＩＣの処理動作に関して説明する。各監視ＩＣは、コマンドを受信すると、図１４のフローチャートで示す処理を実行する。なお、図１４におけるステップＳ３０〜Ｓ３２は、変形例３と同様である。変形例４の各監視ＩＣは、ステップＳ３０でＹＥＳ判定した後に、ステップＳ４０の判定を行うものである。

ステップＳ４０では、自身よりもマイコン２０に近い監視ＩＣへの変換命令であるか否かを判定する（判定手段）。つまり、各監視ＩＣは、変換命令と識別情報を受信した場合、変換命令の対象である監視ＩＣが自身よりもマイコン２０に近いか否かを判定する。そして、各監視ＩＣは、自身よりもマイコン２０に近い監視ＩＣへの変換命令であると判定した場合、ステップＳ３２へ進み、自身よりもマイコン２０に近い監視ＩＣへの変換命令であると判定しなかった場合、図１４の処理を終了する。

マイコン２０は、変換結果を含むデータを読み出したい場合に、変換命令を送信するものである。このため、マイコン２０は、変換命令を送信した場合、読出し命令を含むコマンドを送信することになる。また、複数の監視ＩＣは、上記のように、マイコン２０に対するデータの送信を行う。従って、各監視ＩＣは、自身よりもマイコン２０に近い監視ＩＣへの変換命令を受信した場合、自身が低消費監視部であり、低消費監視部である自身によって複数の監視ＩＣ間で送信処理による消費電流にばらつきが生じると判定する。

変形例４の組電池制御装置は、組電池制御装置１１０と同様の効果を奏することができる。なお、変形例４の組電池制御装置は、組電池制御装置１１０と組み合わせて実施することもできる。つまり、マイコン２０は、変換命令を送信する場合、全監視ＩＣに対して変換命令を送信してもよい。そして、変形例４の組電池制御装置は、マイコン２０が全監視ＩＣに対して変換命令を送信する場合、変形例３で説明した処理を行う。

１１〜１ｎ 第１監視ＩＣ〜第ｎ監視ＩＣ、２０ マイコン、３０ 通信バス、４０ ロジック回路、５０ 電圧検出部、６０，６１ スイッチング素子、７０ 抵抗素子、１００，１１０ 組電池制御装置、２００ 組電池、２１０ 電池セル、２２０ 電池ブロック

Claims (9)

1. 複数の電池ブロック（２２０）が直列に接続され車両の動力源としての電動機に電力供給する組電池（２００）の充電制御及び放電制御を行うものであり、
   通信線（３０）と、
   複数の前記電池ブロックの夫々に対して個別に接続され、自身が接続されている前記電池ブロックから電力供給されて動作するものであり、自身が接続されている前記電池ブロックの電圧を検出するとともに、前記通信線を介したデータの送信処理を行う複数の監視部（１１〜１ｎ）と、
   前記通信線を介して前記データを受信するマイコン（２０）と、を備えた組電池制御装置であって、
   前記送信処理による消費電流が、他の前記監視部よりも小さくなる前記監視部である低消費監視部があり、前記低消費監視部によって複数の前記監視部間で前記送信処理による消費電流にばらつきが生じるか否かを判定する判定手段（Ｓ１０、Ｓ１１、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０）と、
   前記判定手段にて判定された前記低消費監視部における消費電流を増やして、複数の前記監視部間での消費電流のばらつきを抑制する抑制手段（Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２）と、
   を含んでおり、
   前記マイコンは、複数の前記監視部の夫々に固有の識別情報を、前記通信線を介して送信するものであり、
   複数の前記監視部の夫々は、前記通信線を介して受信した前記識別情報に基づいて、前記通信線に前記マイコンと複数の前記監視部とが接続された通信経路における各監視部の位置を認識することを特徴とする組電池制御装置。
2. 前記マイコンは、前記監視部に対して、前記送信処理を行うように命令する動作命令を、前記通信線を介して送信するものであり、前記動作命令を送信する場合、前記動作命令の対象である前記監視部の前記識別情報とともに送信することを特徴とする請求項１に記載の組電池制御装置。
3. 前記マイコンと複数の前記監視部は、前記通信線を介してリング状に接続されており、前記通信線を介して通信方向が一方向となるように通信が行われ、
   複数の前記監視部の夫々は、前記動作命令と前記識別情報を受信した場合、前記動作命令を前記通信方向における下流に送信するとともに、自身に対する前記動作命令であった場合は前記データを前記通信方向における下流に送信するものであり、
   前記判定手段（Ｓ１０、Ｓ１１）と前記抑制手段（Ｓ１２）は、複数の前記監視部の夫々に設けられており、
   前記判定手段（Ｓ１０、Ｓ１１）は、複数の前記監視部の夫々に設けられており、前記動作命令の対象である前記監視部が、自身が設けられた前記監視部である自監視部よりも前記通信方向における下流であった場合、前記自監視部を前記低消費監視部と判定し、
   前記低消費監視部に設けられた前記抑制手段（Ｓ１２）は、自身の消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制することを特徴とする請求項２に記載の組電池制御装置。
4. 前記マイコンと複数の前記監視部は、前記マイコンを一端として複数の前記監視部が直線状に接続されており、前記通信線を介して通信方向が双方向となるように通信が行われ、
   前記マイコンは、全監視部に対して、前記電池ブロックの電圧をＡＤ変換するように命令する変換命令を送信するものであり、
   複数の前記監視部の夫々は、前記変換命令を受信すると、前記電池ブロックの電圧をＡＤ変換するとともに、前記変換命令を前記通信方向における前記マイコンから遠ざかる方へ送信し、前記動作命令と前記識別情報を受信すると、自身に対する前記動作命令であった場合は前記データを前記通信方向における前記マイコンの方へ送信し、自身以外に対する前記動作命令であった場合は前記動作命令と前記識別情報を前記通信方向における前記マイコンから遠ざかる方へ送信するものであり、
   前記判定手段（Ｓ３０）と前記抑制手段（Ｓ３２）は、複数の前記監視部の夫々に設けられており、
   前記判定手段（Ｓ３０）は、前記変換命令を受信した場合、複数の前記監視部のうち前記通信方向において最も前記マイコンに近い前記監視部を除く他の前記監視部が前記低消費監視部であり、前記低消費監視部によって複数の前記監視部間で前記送信処理による消費電流にばらつきが生じると判定し、
   前記低消費監視部に設けられた前記抑制手段（Ｓ３２）は、自身の消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制することを特徴とする請求項２に記載の組電池制御装置。
5. 前記マイコンと複数の前記監視部は、前記マイコンを一端として複数の前記監視部が直線状に接続されており、前記通信線を介して通信方向が双方向となるように通信が行われ、
   前記マイコンは、複数の前記監視部の夫々に対して個別に前記電池ブロックの電圧をＡＤ変換するように命令するものであり、ＡＤ変換の命令を示す変換命令を送信する場合、前記変換命令の対象である前記監視部の前記識別情報とともに送信し、
   複数の前記監視部の夫々は、前記変換命令と前記識別情報を受信すると、前記変換命令と前記識別情報を前記通信方向における前記マイコンから遠ざかる方へ送信し、自身に対する前記変換命令であった場合は前記電池ブロックの電圧をＡＤ変換し、前記動作命令と前記識別情報を受信すると、自身に対する前記動作命令であった場合は前記データを前記通信方向における前記マイコンの方へ送信し、自身以外に対する前記動作命令であった場合は前記動作命令と前記識別情報を前記通信方向における前記マイコンから遠ざかる方へ送信するものであり、
   前記判定手段（Ｓ３０）と前記抑制手段（Ｓ３２）は、複数の前記監視部の夫々に設けられており、
   前記判定手段（Ｓ３０、Ｓ４０）は、前記変換命令と前記識別情報を受信した場合、自身が設けられた前記監視部よりも前記マイコンに近い前記監視部が前記変換命令の対象であった場合、自身が設けられた前記監視部が前記低消費監視部であり、前記低消費監視部によって複数の前記監視部間で前記送信処理による消費電流にばらつきが生じると判定し、
   前記低消費監視部に設けられた前記抑制手段（Ｓ３２）は、自身の消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制することを特徴とする請求項２又は４に記載の組電池制御装置。
6. 前記低消費監視部は、前記通信線に接続された前記監視部の数量と、自身と前記マイコンとの間の前記監視部の数量とに基づいて、前記抑制手段にて消費する電流量を設定する設定手段（Ｓ３１）を備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の組電池制御装置。
7. 前記監視部は、前記抑制手段と、前記放電制御時に自身が接続された前記電池ブロックを放電させる放電スイッチ（６０、６１）と、を備えており、
   前記低消費監視部に設けられた前記抑制手段は、前記放電スイッチを操作することで前記電池ブロックを放電させて自身の消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の組電池制御装置。
8. 前記判定手段（Ｓ２０）と前記抑制手段（Ｓ２２）は、前記マイコンに設けられており、
   前記判定手段は、前記動作命令を送信する場合、前記低消費監視部があり、複数の前記監視部間でばらつきが生じると判定し、
   前記抑制手段は、前記通信線に前記動作命令とともにダミーパルスを送信することで、前記低消費監視部に前記ダミーパルスを送信させて消費電流を増やして、消費電流のばらつきを抑制することを特徴とする請求項２に記載の組電池制御装置。
9. 前記マイコンは、前記動作命令に応じて前記監視部から送信された前記データを受信するものであり、
   さらに、前記データに基づいて、前記低消費監視部と他の前記監視部との消費電流差を推定し、推定した消費電流差に応じて前記ダミーパルスの波形を決定する決定手段（Ｓ２１）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の組電池制御装置。

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