特許 6376452 電池管理システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6376452

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】電池管理システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/42 20060101AFI20180813BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20180813BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20180813BHJP

   H01M 10/617 20140101ALI20180813BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20180813BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20180813BHJP

   H01M 10/651 20140101ALI20180813BHJP

   H01M 10/6563 20140101ALI20180813BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/42 P

   H01M10/48 P

   H01M10/48 301

   H01M10/613

   H01M10/617

   H01M10/625

   H01M10/647

   H01M10/651

   H01M10/6563

   H02J7/00 Y

【請求項の数】7

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2014-167809(P2014-167809)

(22)【出願日】2014年8月20日

(65)【公開番号】特開2016-46016(P2016-46016A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年7月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】阿部 孝秀

【審査官】 辻丸 詔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０５０１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６７０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０８９８５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ １０／４２−１０／６６７

Ｈ０２Ｊ ７／００− ７／１２

７／３４− ７／３６

Ｇ０１Ｒ ３１／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池モジュールの電池状態を監視するセルモニタユニットを複数備える電池管理システムであって、
前記セルモニタユニットは、
前記電池状態を監視するよう構成されている電池監視部を複数と、
前記セルモニタユニットの正常性を診断し、該診断によって異常を検出するよう構成されている診断部と、
前記電池状態を監視させるための監視指示を複数の前記電池監視部のうちの少なくとも１つに対して行うよう構成されている監視起動部と、を含み、
複数の前記電池監視部のうちの少なくとも１つは、前記セルモニタユニットが設置される電池モジュールの前記電池状態を監視するよう構成されており、
他の前記電池監視部は、前記監視指示に基づいて、他のセルモニタユニットであって前記異常の通知である異常通知をする異常セルモニタユニットが設置される他の電池モジュールの電池状態を監視するよう構成されていることを特徴とする電池管理システム。

【請求項2】

前記セルモニタユニットの複数の組合せを含む監視グループを備え、
前記異常通知は、前記監視グループに基づいて特定される、該異常通知をする前記異常セルモニタユニット以外の少なくとも１つの前記他のセルモニタユニットに届けられるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電池管理システム。

【請求項3】

前記セルモニタユニットの前記電池監視部の複数は、第１電池監視部と第２電池監視部の２つであり、
前記監視グループに属する前記セルモニタユニットの数は２であり、
前記セルモニタユニットの前記第１電池監視部は、該セルモニタユニットが設置される前記電池モジュールの前記電池状態を監視するよう構成されており、
一方の前記セルモニタユニットの第２電池監視部は、他方の前記セルモニタユニットの第１電池監視部が監視する前記電池モジュールの前記電池状態を監視するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の電池管理システム。

【請求項4】

車両に搭載される電池パックと、
複数の前記電池モジュールとを備え、
前記複数の電池モジュールは、前記電池パックの幅方向と該幅方向に直交する前後方向に並べられており、
前記監視グループに含まれる前記組合せは、前記電池モジュールが設置される前記電池パックにおけるそれぞれの設置環境に基づいて決定されるよう構成されていることを特徴とする請求項３に記載の電池管理システム。

【請求項5】

前記設置環境には、前記電池パックの内部における前記電池モジュールの設置位置の温度が含まれるよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載の電池管理システム。

【請求項6】

前記電池パックは、冷却媒体が通る冷却通路を含み、
前記設置環境には、前記冷却媒体が流れる前記冷却通路における相対的な設置位置が含まれるよう構成されていることを特徴とする請求項４または５に記載の電池管理システム。

【請求項7】

第１通信ラインと、
第２通信ラインと、
前記電池状態または前記セルモニタユニットの動作情報の少なくとも一方を含む管理情報を管理するよう構成されているバッテリ管理ユニットを備え、
前記管理情報は、前記第１通信ラインにより前記バッテリ管理ユニットに届けられるよう構成されており、
前記異常通知は、前記第２通信ラインにより前記他のセルモニタユニットに届けられるよう構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池管理システムの信頼性向上に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＣＭＵ（Ｃｅｌｌ Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｕｎｉｔ）とＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）により電池を管理する電池管理システムがある（例えば、特許文献１）。特許文献１の電池管理システムでは、リチウム電池等の二次電池の複数により構成される電池モジュールの電池状態を監視するＣＭＵと、ＣＭＵの動作および電池状態情報を管理するＢＭＵによって電池を管理している。また、ＣＭＵは組電池毎に設けられており、各ＣＭＵはＢＭＵに電池状態情報等を送信する（特許文献１の段落[0002]、図１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１４／０８０８８１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような電池モジュール毎にＣＭＵが設けられる電池管理システムでは、ＢＭＵにおいて、ＣＭＵから送信されるはずの情報が何らかの原因により途絶えると、適切な電池の使用に支障をきたすことになる。このような場合は、例えば、車両に搭載される電池パックなどの電池を管理する電池管理システムでは、電池自体は実際には正常であったとしても、ＢＭＵはそのことを知ることができないので、電池への過剰な充電などを未然に防止するためのフェールセーフ（例えば、走行中の回生や外部からの充電機能を停止するなど）を実行せざるを得ないことになる。

【0005】

しかし、このようなフェールセーフの実行は、電池を使用するユーザに大きな影響を及ぼす可能性がある。例えば、車両においては、フェールセーフの実行により電池の使用が制限されるので、ユーザには迅速な車両整備が要求されることになる。このため、フェールセーフの実行は可能な限り回避することが望ましい。

【0006】

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、フェールセーフの実行を回避させ、信頼性を向上させた電池管理システム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】

【0007】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る電池管理システムは、
電池状態を監視するセルモニタユニットを複数備える電池管理システムであって、
前記セルモニタユニットは、
前記電池状態を監視するよう構成されている電池監視部を複数と、
前記セルモニタユニットの正常性を診断し、該診断によって異常を検出するよう構成されている診断部と、
前記電池状態を監視させるための監視指示を複数の前記電池監視部のうちの少なくとも１つに対して行うよう構成されている監視起動部と、を含み、
複数の前記電池監視部のうちの少なくとも１つは、前記セルモニタユニットが設置される前記電池状態を監視するよう構成されており、
他の前記電池監視部は、前記監視指示に基づいて、他のセルモニタユニットであって前記異常の通知である異常通知をする異常セルモニタユニットが設置される他の電池状態を監視するよう構成されている。

【0008】

上記（１）の構成によれば、電池モジュール毎に設置されるセルモニタユニットに異常が検出された場合であっても、その電池モジュールの電池状態は他のセルモニタユニットにより継続して監視されることになる。このように、同一の電池モジュールの電池状態の監視は電池モジュール毎に設置されるセルモニタユニットの複数によって多重化される。このため、従来行わざるを得なかったフェールセーフの実行を回避することができ、信頼性を向上させた電池管理システムを提供することができる。また、新たなセルモニタユニットを導入することなく電池モジュールの電池状態の監視が多重化されるため、設置スペースによる制約を満足するとことができると共に、コストの面でも有利となる信頼性を向上させた電池管理システムを提供することができる。

【0009】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記セルモニタユニットの複数の組合せを含む監視グループを備え、
前記異常通知は、前記監視グループに基づいて特定される、該異常通知をする前記異常セルモニタユニット以外の少なくとも１つの前記他のセルモニタユニットに届けられるよう構成されている。

【0010】

上記（２）の構成によれば、監視グループに属するセルモニタユニット同士で電池モジュールの電池状態の監視を多重化するため、任意のセルモニタユニット間における迅速な監視の切替えを行うことができ、電池管理システムの信頼性を向上させることができる

【0011】

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の構成において、
前記セルモニタユニットの前記電池監視部の複数は、第１電池監視部と第２電池監視部の２つであり、
前記監視グループに属する前記セルモニタユニットの数は２であり、
前記セルモニタユニットの前記第１電池監視部は、該セルモニタユニットが設置される前記電池モジュールの前記電池状態を監視するよう構成されており、
一方の前記セルモニタユニットの第２電池監視部は、他方の前記セルモニタユニットの第１電池監視部が監視する前記電池モジュールの前記電池状態を監視するよう構成されている。

【0012】

上記（３）の構成によれば、１つの監視グループに属する２つのセルモニタユニットによって、この２つのセルモニタユニットがそれぞれ設置される電池モジュールの電池状態がそれぞれ監視される（監視の二重化）。これによって、既存の電池管理システムに対する影響を抑えつつ、電池管理システムの信頼性を向上させることができる。

【0013】

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
車両に搭載される電池パックと、
複数の前記電池モジュールとを備え、
前記複数の電池モジュールは、前記電池パックの幅方向と該幅方向に直交する前後方向に並べられており、
前記監視グループに含まれる前記組合せは、前記電池モジュールが設置される前記電池パックにおけるそれぞれの設置環境に基づいて決定されるよう構成されている。

【0014】

上記（４）の構成によれば、同一の監視グループに含まれる複数のセルモニタユニットは、各セルモニタユニットの電池パック内におけるそれぞれの設置環境に基づいて決定されるので、監視グループ間で設置環境の違いを平準化することができ、電池管理システムの信頼性を向上させることができる。例えば、他の監視グループと比較して早期に電池状態の監視を継続することができなくなるような監視グループの発生を抑止することができ、このような不良の監視グループの存在によってフェールセーフが実行される可能性を抑制することができる。

【0015】

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記設置環境には、前記電池パックの内部における前記電池モジュールの設置位置の温度が含まれるよう構成されている。

【0016】

上記（５）の構成によれば、同一の監視グループに属する複数のセルモニタユニットは、電池パック内におけるそれぞれの設置位置での温度環境に基づいて決定される。これによって、設置環境の違いを監視グループ間で平準化することができ、電池管理システムの信頼性を向上させることができる。

【0017】

（６）幾つかの実施形態では、上記（４）〜（５）の構成において、
前記電池パックは、冷却媒体が通る冷却通路を含み、
前記設置環境には、前記冷却媒体が流れる前記冷却通路における相対的な設置位置が含まれるよう構成されている。

【0018】

上記（６）の構成によれば、同一の監視グループに含まれる複数のセルモニタユニットは、各セルモニタユニットが設置される電池パック内部の冷却通路との関係において決定される。これによって、設置環境の違いを監視グループ間で平準化することができ、電池管理システムの信頼性を向上させることができる。

【0019】

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の構成において、
第１通信ラインと、
第２通信ラインと、
前記電池状態または前記セルモニタユニットの動作情報の少なくとも一方を含む管理情報を管理するよう構成されているバッテリ管理ユニットを備え、
前記管理情報は、第１通信ラインにより前記バッテリ管理ユニットに届けられるよう構成されており、
前記異常通知は、第２通信ラインにより前記他のセルモニタユニットに届けられるよう構成されている。

【0020】

上記（７）の構成によれば、診断部により検出される異常の通知は、既存の第１通信ラインとは異なる第２通信ラインにより行われる。これによって、セルモニタユニットに機能を集約することができると共に、既存の電池管理システムへの影響を局在化させることができる。また、第１通信ラインを介した通信に異常が発生した場合であっても、第２通信ラインを介して異常の通知が行えるので、電池管理システムの信頼性をさらに向上させることができる。さらに、第２通信ラインは第１通信ラインとは異なるので、第１通信ラインでの通信のような複雑な制御を不要とするなど、システムに即した通信ラインによって異常の通知をすることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、電池モジュール毎に設置されるセルモニタユニットに異常が検出された場合であっても、その電池モジュールの電池状態は他のセルモニタユニットにより継続して監視されることになる。このように、同一の電池モジュールの電池状態の監視は電池モジュール毎に設置されるセルモニタユニットの複数によって多重化される。このため、従来行わざるを得なかったフェールセーフの実行を回避することができ、信頼性を向上させた電池管理システムを提供することができる。また、新たなセルモニタユニットを導入することなく電池モジュールの電池状態の監視が多重化されるため、設置スペースによる制約を満足するとことができると共に、コストの面でも有利となる信頼性を向上させた電池管理システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る電池管理システム１の構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る診断部２２の診断フローを示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る電池状態監視の２重化構成を示す投影図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る電池状態監視の２重化構成を示す図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る電池状態監視の多重（３重）化構成を示す図である。

【図6A】本発明の一実施形態に係る電池管理システム１が管理する電池パック６内部に形成される監視グループ５を示す平面図である。

【図6B】本発明の一実施形態に係る電池管理システム１が管理する電池パック６内部に形成される監視グループ５を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0024】

図１は、本発明の一実施形態に係る電池管理システム１の構成を示す図である。図１に示されるように、電池管理システム１は、電池モジュール３の電池状態（電圧、電流、温度など）を監視するセルモニタユニット２（ＣＭＵ２）を複数備えている。そして、少なくとも２つのＣＭＵ２（ＣＭＵ２ＡとＣＭＵ２Ｂ）からなる監視グループ５が形成されており、同一の監視グループ５に属する少なくとも２つのＣＭＵ２によって、これらのＣＭＵ２がそれぞれ設置される電池モジュール３の電池状態がそれぞれ多重化されて監視されるよう構成されている。一方、電池モジュール３は、リチウム電池等の二次電池（電池セル３１）の複数により構成されており、ＣＭＵ２は、電池モジュール３の電池状態を電池セル３１毎に監視している。なお、図１には、ＣＭＵ２ＡとＣＭＵ２Ｂからなる監視グループ５が１つ図示されているが、電池管理システム１は少なくとも１つの監視グループ５を含んでいればよく、複数の監視グループ５を含んでいてもよい。
また、電池管理システム１は、各ＣＭＵ２の動作および電池モジュール３の電池状態を電池セル３１毎に管理するバッテリ管理ユニット４（ＢＭＵ４）を備えている。そして、複数のＣＭＵ２とＢＭＵ４は第１通信ライン８（例えば、Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＣＡＮ）など）で相互に接続されている。

【0025】

このＣＭＵ２には、図１に示されるように、複数の電池監視部２１が設けられている。そして、そのうちの少なくとも１つの電池監視部２１は、ＣＭＵ２が設置される電池モジュール３（自電池モジュール３）の電池状態を電池監視ライン３６を介して監視するよう構成されおり、その他の電池監視部２１は、このＣＭＵ２が設置されているのとは異なる他の電池モジュール３の電池状態を他の電池監視ライン３６を介して監視するよう構成されている。

【0026】

すなわち、図１に例示されるＣＭＵ２には、第１電池監視部２１Ａと第２電池監視部２１Ｂの２つの電池監視部２１が設けられている。そして、ＣＭＵ２Ａにおいては、第１電池監視部２１Ａは、自身が設置（すなわち、ＣＭＵ２Ａが設置）される自電池モジュール３Ａの電池状態を第１電池監視ライン３６Ａを介して監視し、第２電池監視部２１Ｂは、自身が設置されているのとは異なる他の電池モジュール３Ｂの電池状態を第２電池監視ライン３６Ｂを介して監視するよう設定されている。他方、ＣＭＵ２Ｂにおいては、第１電池監視部２１Ａは、自身が設置（すなわち、ＣＭＵ２Ｂが設置）される電池モジュール３Ｂの電池状態を第１電池監視ライン３６Ａを介して監視し、第２電池監視部２１Ｂは、自身が設置されているのとは異なる他の電池モジュール３Ａの電池状態を第２電池監視ライン３６Ｂを介して監視するよう設定されている。

【0027】

そして、同一の監視グループ５に属するＣＭＵ２のいずれかに異常が発生し、自電池モジュール３の電池状態の監視や、ＢＭＵ４に対する自電池モジュール３の電池状態の適切な送信ができないような異常状態に陥ったとしても、異常状態にあるＣＭＵ２（異常ＣＭＵ２）が監視する電池モジュール３は、異常ＣＭＵ２に代わって他のＣＭＵ２により継続して監視されるよう構成されている。例えば、図１の例示では、ＣＭＵ２Ｂに異常が発生すると、ＣＭＵ２Ｂが監視する電池モジュール３Ｂは、ＣＭＵ２Ｂに代わって同一の監視グループ５に属するＣＭＵ２Ａによって継続して監視される。逆に、ＣＭＵ２Ａに異常が発生すると、ＣＭＵ２Ａが監視する電池モジュール３Ａは、ＣＭＵ２Ａに代わってＣＭＵ２Ｂによって継続して監視される。このように、図１に示される例では、同一の電池モジュール３（３Ａ、３Ｂ）の電池状態の監視が２つのＣＭＵ２（２Ａ、２Ｂ）によって二重化されている。

【0028】

このような、多重化された電池モジュール３の電池状態の監視は、幾つかの実施形態では、ＣＭＵ２の異常が検出されたことを契機に切替えられるよう構成してもよい。
すなわち、ＣＭＵ２には、図１に例示されるように、自身が設けられたＣＭＵ２の正常性を診断するよう構成された診断部２２と、異常ＣＭＵ２によって監視されている他の電池モジュール３を監視するように設定されている電池監視部２１に対して監視指示２９を行うよう構成された監視起動部２３が設けられている。そして、ＣＭＵ２は、診断部２２による診断によって異常が検出されると、異常検出（異常発生）を異常ＣＭＵ２の外部に知らせるための異常通知２８を送信するよう構成されている。一方、ＣＭＵ２の監視起動部２３は、異常通知２８の受信に基づいて、異常ＣＭＵ２にとっての自電池モジュール３を監視するよう設定された電池監視部２１に監視指示２９を行うよう構成されている。この監視指示２９に応じて、他の電池モジュール３の電池状態の電池監視部２１による監視が開始される。
言い換えると、ＣＭＵ２は、自己診断により異常状態にあることを検出すると、同一の監視グループ５に属する他のＣＭＵ２による自電池モジュール３の代理監視が行われるために異常通知２８を行い、逆に、異常通知２８を受けた場合には、代理監視を行うために異常ＣＭＵ２に対応する電池監視部２１を起動させることで電池状態の監視を継続するように構成されている。

【0029】

この診断部２２による正常性の診断（正常／異常の判断）は、例えば、電池監視部２１を含む電池監視機能や、第１通信部２４・第２通信部２５・第１通信ライン８・第２通信ライン９（後述）などの少なくとも１つの通信機能、ＣＭＵ２に含まれる図示しないメモリ（ＲＯＭやＲＡＭ、記憶媒体など）や、ＣＰＵ・ＭＰＵなどの演算機能などに対して行われるよう構成されてもよい。

【0030】

そして、正常性の診断は、幾つかの実施形態では、診断項目が正常ではないと判断される場合には、同一の監視グループ５内の他のＣＭＵ２へ異常を通知する（図２）。すなわち、図２に例示されるように、ステップ１においてメモリの正常性が診断され、正常と判断される場合には次の診断項目に移る。ステップ２において演算機能の正常性が診断され、正常と判断される場合には、次の診断項目に移る。ステップ３において電池監視機能が診断され、正常と判断される場合には、次の診断項目に移る。ステップ４において通信機能の正常性が診断され、正常と判断される場合には、次の診断項目に移る。そして、全ての診断項目が正常と判断されれば、そのまま診断を終了する。一方、いずれかの診断項目（例えば、ステップ１〜ステップ４）で異常が検出される場合には、その後の診断項目の診断をすることなく、他のＣＭＵ２に異常を通知し、診断を終了する。
なお、診断の頻度は任意であり、周期的に行ってもよいし、ＢＭＵ４への電池状態の送信後などの何らかのイベントに関連付けて行ってもよい。

【0031】

一方、監視指示２９されるべき電池監視部２１の選択は、異常通知２８に基づいて決められる。幾つかの実施形態では、ＣＭＵ２への異常通知２８の入力信号が該当する電池監視部２１に届けられるように配線されている。他の幾つかの実施形態では、ＣＭＵ２は、メモリ（図示せず）などに格納された監視グループ５の設定情報５２を参照し、監視指示２９がなされるべき電池監視部２１を特定するよう構成されている。例えば、監視グループ５の設定情報５２には、異常通知２８の送信元となり得る同一の監視グループ５に含まれるＣＭＵ２に対応させて、その送信元ＣＭＵ２が設置される電池モジュール３を監視するよう設定された電池監視部２１を示す情報が含まれていてもよい。そして、監視起動部２３やＣＭＵ２に含まれるＣＰＵなどの演算機能（図示せず）によって、異常通知２８（通信制御情報も含む）に基づいて送信元のＣＭＵ２が特定されると共に、監視グループ５の設定情報５２に基づいて監視指示２９がされるべき電池監視部２１が特定されてもよい。
なお、監視グループ５の設定情報５２をＣＭＵ２が備える場合には、監視グループ５の設定情報５２は、同一の監視グループ５に属する全てのＣＭＵ２が同じ送信元ＣＭＵの情報を含むように構成してもよいし、個々のＣＭＵ２とって必要な送信元ＣＭＵ２の情報のみを含むよう構成してもよい。前者では設定が容易になり、後者ではメモリの節約・処理速度の向上が望める。

【0032】

その他、ＣＭＵ２は、第１通信ライン８を介した通信をするための第１通信部２４を備えている。また、異常通知を送信するための第２通信部２５を備えていてもよい。診断部２２による異常検出は、第１通信部２４または第２通信部２５の少なくとも一方を介して行われるよう構成してもよい。

【0033】

なお、電池監視部２１は、Ａ／Ｄ変換部（図示せず）を含んでいてもよい。そして、電池モジュール３の電池状態のうち電圧・電流をＡ／Ｄ変換することで監視してもよい。また、各電池セル３１の温度の監視についてはサーミスタを用いてもよく、電池セル３１の端子（正極３２や負極）にサーミスタを接続し、サーミスタからの出力値（抵抗値）をＡ／Ｄ変換することで監視してもよい。

【0034】

図３は、本発明の一実施形態に係るＣＭＵ２による電池監視の二重化構成を模式的に表した図である。図１と同様に、ＣＭＵ２ＡとＣＭＵ２Ｂとによって監視グループ５が形成されていると共に、各ＣＭＵ２は、それぞれ第１電池監視部２１Ａと第２電池監視部２１Ｂを備えている。そして、図３に示されるように配線されることで、電池モジュール３の監視が二重化されている。

【0035】

すなわち、ＣＭＵ２Ａの自電池モジュール３Ａに含まれる複数の電池セル３１の正極３２Ａ及び負極３３ＡとＣＭＵ２Ａの第１電池監視部２１Ａとの間は第１電池監視ライン３６Ａにより物理的に接続されており、ＣＭＵ２Ａからみて他の電池モジュール３Ｂに含まれる複数の電池セル３１の正極３２Ｂ及び負極３３ＢとＣＭＵ２Ａの第２電池監視部２１Ｂとの間も第２電池監視ライン３６Ｂにより物理的に接続されている（負極の接続は省略）。同様に、ＣＭＵ２Ｂの自電池モジュール３Ｂに含まれる複数の電池セル３１の正極３２Ｂ及び負極３３ＢとＣＭＵ２Ｂの第１電池監視部２１Ａとの間は第１電池監視ライン３６Ａにより物理的に接続されており、ＣＭＵ２Ｂから見て他の電池モジュール３Ａに含まれる複数の電池セル３１の正極３２Ａ及び負極３３ＡとＣＭＵ２Ｂの第２電池監視部２１Ｂの間も第２電池監視ライン３６Ｂにより物理的に接続されている（負極の接続は省略）。なお、図３の例示では、電池モジュール３に含まれる電池セル３１の数は４であるが、電池セル３１の数は任意である。

【0036】

また、図３に示されるように、ＣＭＵ２ＡとＣＭＵ２Ｂとは第２通信ライン９（異常通知２８のための信号線）で相互に接続されている。そして、ＣＭＵ２からの異常通知２８は、第２通信ライン９によって接続される同一の監視グループ５に属する他のＣＭＵ２へ行われるよう構成されている。すなわち、例えば、ＣＭＵ２Ｂにおいて異常が検出されると、異常通知２８は、第２通信ライン９により接続されたＣＭＵ２Ａに直接届けられる。同様に、ＣＭＵ２Ａにおいて異常が検出された場合も、異常通知２８は、第２通信ライン９により接続されたＣＭＵ２Ｂに直接届けられる。
このようなＣＭＵ２を直接的に接続する第２通信ライン９により異常通知２８をすることで、信頼性向上のための機能をＣＭＵ２に集約することができ、既存の電池管理システム１への影響を局在化することができる。また、第１通信部２４や第１通信ライン８の一部に発生した異常について異常通知２８を行うよう構成されている場合、第２通信ライン９経由で異常通知２８を行えるので、信頼性をさらに向上させることができる。なお、第２通信ライン８は電気信号の接続線であってもよく、ＣＭＵ２を構成するＬＳＩ（マイコンなど）の信号の入出力ポート同士を直接的に接続してもよく、この場合には、第２通信部２５を簡易に構成できる。

【0037】

上記で説明した通り、図３に示される実施形態では、第２通信ライン９を介して異常通知２８がなされている。他の幾つかの実施形態では、異常通知２８は、ＣＭＵ２とＢＭＵ４が接続される第１通信ライン８を用いて送信されてもよい。
第１通信ライン８がＣＡＮの場合には、例えば、データフレームのデータフィールドに異常通知（異常発生した旨や異常の具体的な内容の少なくとも一方）を載せてデータフレームを送信してもよい。そして、これを受信したＣＭＵ２は、同一監視グループ５に属するＣＭＵ２からの異常通知２８であることを、データフレームのＩＤフィールドやデータフィールドから認識してもよく、これによって、異常通知２８は同一の監視グループ５に属する適切なＣＭＵ２に届けられる。例えば、データフレームに監視グループ５を識別する識別情報や、ＣＭＵ２を識別する識別子を含めてもよい。一方、同一の監視グループ５に属していないＣＭＵ２からのデータフレームなど、受信（処理）すべきでない異常通知２８と判断される場合には、ＣＭＵ２はそのような異常通知２８を廃棄してもよい。

【0038】

また、他の幾つかの実施形態では、ＣＭＵ２間で直接的に異常通知２８を交換せずに、異常通知２８は、ＢＭＵ４を介してＣＭＵ２に届けられるよう構成してもよい。つまり、ＢＭＵ４は、電池管理システム１に含まれる全ての監視グループ５についての設定情報５２を備えると共に、異常ＣＭＵ２は、ＢＭＵ４に異常通知２８を送信するよう構成されている。そして、ＢＭＵ４は、異常通知２８を受信すると、異常ＣＭＵ２が属する監視グループ５の設定情報５２に基づいて、異常通知２８を届けるべき他のＣＭＵ２を特定し、その特定されたＣＭＵ２に対して異常通知２８を送信する。これによって、ＢＭＵ４から送信された異常通知２８は、異常ＣＭＵ２にとっての自電池モジュール３を監視するよう設定された他のＣＭＵ２に届けられる。
このような構成によれば、ＢＭＵ４によって異常通知２８を届けるべきＣＭＵ２が特定されるので、ＣＭＵ２においては第２通信ライン９を介した異常通知２８の交換と同様に異常通知２８を処理でき、ＣＭＵ２における処理を簡易にすることができる。

【0039】

なお、この場合の監視グループ５の設定情報５２のそれぞれは、異常通知２８の送信元となり得るＣＭＵ２に対応させて、異常通知の宛先（届け先）となるＣＭＵ２を示す情報が含まれていてもよい。また、ＢＭＵ４による異常通知２８の送信元やその送信元が属する監視グループ５の特定は、ＢＭＵ４が管理情報を管理するのと同様な方法により送信元を特定することで監視グループ５の特定を行ってもよいし、上述のようなデータフレームに含まれる情報に基づいて送信元や監視グループ５を特定してもよい。

【0040】

上記で説明した幾つかの実施形態（図１、３）では、２つの電池監視部２を備えるＣＭＵ２の２つで監視グループ５が形成されており、２つの電池モジュール３のそれぞれの電池状態の監視は２つのＣＭＵ２により二重化されている。
他の幾つかの実施形態では、図４に示されるように、同一の監視グループ５に属する３つのＣＭＵ２より、３つの電池モジュール３のそれぞれの電池状態の監視が二重化されている。
すなわち、監視グループ５は、２つの電池監視部２を備えるＣＭＵ２の３つ（ＣＭＵ２Ａ、ＣＭＵ２Ｂ、ＣＭＵ２Ｃ）で形成されている。そして、各ＣＭＵの第１電池監視部２１Ａは、それぞれが設置される電池モジュール３の電池状態を監視している。他方、各ＣＭＵ２の第２電池監視部２１Ｂは、自電池モジュール３以外の他の電池モジュールを重複なく監視するよう構成されている。例えば、ＣＭＵ２Ａの第２電池監視部２１ＢはＣＭＵ２Ｂが設置される電子モジュール３Ｂを監視し、ＣＭＵ２Ｂの第２電池監視部２１ＢはＣＭＵ２Ｃが設置される電子モジュール３Ｃを監視し、ＣＭＵ２Ｃの第２電池監視部２１ＢはＣＭＵ２Ａが設置される電子モジュール３Ａを監視している。このように監視グループ５内の各ＣＭＵ２は、各電池モジュール３を連環するように代理監視するよう構成されている。

【0041】

また、他の幾つかの実施形態では、図５に示されるように、３以上の複数のＣＭＵ２により同一の電池モジュール３の電池状態が監視されるよう構成された多重化構成となっている。すなわち、図５に示される例では、監視グループ５は３つのＣＭＵ２（ＣＭＵ２Ａ、ＣＭＵ２Ｂ、ＣＭＵ２Ｃ）で形成されており、各ＣＭＵ２は３つの電池監視部２（第１電池監視部２Ａ、第２電池監視部２Ｂ、第３電池監視部２Ｃ）を備える。
そして、各ＣＭＵ２の第１電池監視部２１Ａは、それぞれが設置される電池モジュール３の電池状態を監視している。他方、各ＣＭＵ２の第２電池監視部２１Ｂと第３電池監視部２１Ｃは、それぞれ自電池モジュール３以外の他の電池モジュール３を重複なく監視するよう構成されている。例えば、ＣＭＵ２Ａの第２電池監視部２１Ｂは、ＣＭＵ２Ｂが設置される電子モジュール３Ｂを監視し、ＣＭＵ２Ａの第３電池監視部２１Ｃは、ＣＭＵ２Ｃが設置される電子モジュール３Ｃを監視するよう構成されている。同様に、ＣＭＵ２Ｂの第２電池監視部２１Ｂは、ＣＭＵ２Ａが設置される電子モジュール３Ａを監視し、ＣＭＵ２Ｂの第３電池監視部２１Ｃは、ＣＭＵ２Ｃが設置される電子モジュール３Ｃを監視するよう構成されている。また、ＣＭＵ２Ｃの第２電池監視部２１Ｂは、ＣＭＵ２Ａが設置される電子モジュール３Ａを監視し、ＣＭＵ２Ｃの第３電池監視部２１Ｃは、ＣＭＵ２Ｂが設置される電子モジュール３Ｂを監視するよう構成されている。

【0042】

このように、同一の電池モジュール３の電池状態の監視が３重以上に多重化されている構成においては、異常ＣＭＵ２から異常通知２８を受信することが可能な複数の候補が存在する場合がある。このような場合には、異常通知２８をすべき適切なＣＭＵ２の選択が行われてもよい。この異常通知２８が届けられるＣＭＵ２の複数の候補からの選択は、予め設定された優先順位に基づいて決定してもよく、ランダムに決定してもよい。こうして選択されたＣＭＵ２に異常通知２８が届けられる。

【0043】

この複数のＣＭＵ２の候補からの選択は、異常通知２８を送信しようとする異常ＣＭＵ２で行ってもよい。あるいは、ＢＭＵ４を介して異常通知２８を他のＣＭＵ２に届ける場合など、ＢＭＵ４で行ってもよい。

【0044】

また、この複数のＣＭＵ２の候補からの選択は、その選択時における同一の監視グループ５に属する各ＣＭＵ２の動作状況を加味して行ってもよい。すなわち、同一の監視グループ５内において既に異常ＣＭＵ２が存在する場合には、その異常ＣＭＵ２へ異常通知２８が送られることを回避することができる。
例えば、ＢＭＵ４は、全てのＣＭＵ２の動作を管理しているので、異常通知２８に対応した代理監視を行うよう設定されたＣＭＵ２の少なくとも１つが既に異常状態にある場合であっても、異常通知２８が届けられるべき適切なＣＭＵ２を選択することができる。このＣＭＵ２の動作状況は、第１通信ライン８を介して行われる異常通知２８をモニタリングして取得してもよい。
また、例えば、ＣＭＵ２は、同一の監視グループ５に属する他のＣＭＵ２からの異常通知２８を、第１通信ライン８をモニタすることで取得してもよい。これによって、他のＣＭＵ２の動作状況を取得できるので、この情報を管理することにより異常状態にある他のＣＭＵ２を識別できる。あるいは、他のＣＭＵ２が既に異常ＣＭＵ２となっていることを、異常通知２８の送信に対する応答に基づいて判別するようにＣＭＵ２を構成してもよい。そして、この応答（無応答を含む）に基づいて、再度、同一の監視グループ５に属するその他のＣＭＵ２に対して異常通知２８を行うようＣＭＵ２を構成してもよい。

【0045】

このように、図１〜５の構成によれば、各電池モジュール３の電池状態の監視が複数のＣＭＵ２により多重化されているため、ＣＭＵ２が異常状態に陥った場合であっても、他のＣＭＵ２によって継続した監視がなされる。このため、従来せざるを得なかったフェールセーフの実行を回避することができ、電池管理システム１の信頼性を向上することができる。また、新たなＣＭＵ２を導入することなく電池モジュール３の電池状態の監視が多重化できるため、設置スペースによる制約を満足するとことができると共に、コストの面でも有利となる。
なお、図１〜５では、１の監視グループ５に属するＣＭＵ２のみが記載されているが、電池管理システム１に含まれる監視グループ５の数は任意であるし、同一の監視グループ５に属するＣＭＵ２の数も任意である。

【0046】

このように、同一の監視グループ５に属するＣＭＵ２のそれぞれは任意に選択（設定）されてもよいが、他の幾つかの実施形態では、図６Ａ、６Ｂに例示されるように、同一の監視グループ５に属するＣＭＵ２のそれぞれは、各ＣＭＵ２が設置される設置環境に基づいて選択される。例えば、電池管理システム１が、電池パック６などの複数の電池モジュール３を内部に含む電池を管理する場合、電池パック６は一定の大きさ（容積）を有するので、電池パック６内部での設置位置によっては、各電池モジュール３を取り巻く設置環境が異なる場合がある。

【0047】

より詳細に説明すると、電池パック６は、例えば、幅方向、前後方向、深さ方向に広がる一定の容積を有しており、複数の電池モジュール３は、電池パック６の内部において幅方向と前後方向にそれぞれ多数並べられている（図６Ａ、６Ｂ）。
そして、この電池パック６が、例えば車両用のバッテリとして用いられた場合には、車両内側の熱源（モータ、エンジンや排気系など）との距離や車両外部（車両ボディの外側）との距離によって、電池パック６の内部において温度差が生じる可能性がある。

【0048】

例えば、電池パック６内部において、電池モジュール３がより熱源に近い位置に設置されると、この電池モジュール３に設置されるＣＭＵ２も同様に熱源に近い位置に設置されることになる。このようなＣＭＵ２は、その熱源の影響を受けて相対的に高温に曝されることになり、逆に、熱源から遠い位置のＣＭＵ２は相対的に低温の温度環境となる場合がある。また、電池パック６内部において、車両外部との距離が近い設置位置では、走行風などによる冷却効果を得ることで相対的に低温となるが、逆に、車両外部からの距離が相対的に遠い設置位置では、走行風などによる冷却効果を得られず相対的に高温となる場合がある。

【0049】

そこで、電池パック６内部の設置位置における温度環境に基づいて、相対的（比較的）に温度が高い設置環境にあるＣＭＵ２と、相対的（比較的）に温度が低い設置環境にあるＣＭＵ２とを組み合わせて同一の監視グループ５を形成してもよい。

【0050】

例えば、図６Ａに示される幾つかの実施形態では、電池パック６は、その前後方向が車両側面のボディに面し、その幅方向がその前後方向と直交するように設置されている。そして、電池パック６の内部においては、５つの電池モジュール３が電池パック６の前後方向に沿って並べられている。また、これらの５つの電池モジュール３のそれぞれには、電池パック６の幅方向に沿って１つの電池モジュール３が配置されている。つまり、電池パック６の内部には、１０の電池モジュール３が含まれている。

【0051】

そして、このような電池パック６の内部においては、監視グループ５は、車両側面のボディ側に並べられた電池モジュール３のそれぞれと、その幅方向で隣り合う電池モジュール３のそれぞれとが組み合わされて形成されてもよい。これによって、図６Ａの例示では、合計で５つの監視グループ５が形成されている。なお、車両内部の熱源と電池パック６とが幅方向で隣接するような場合にも、同様な監視グループ５が形成されてもよい。また、後述するように同一の監視グループ５に属する複数のＣＭＵ２は互いに隣接していなくてもよい。

【0052】

また、電池パック６の幾つかの実施形態では、図６Ｂに示されるように、電池パック６には、空気等の冷却媒体が通る冷却通路６２が内部に設けられている。そして、電池パック６に設けられた冷却通路６２の入口６３から入った冷却媒体は、電池モジュール３や電池セル３１の間を通って、同じく電池パック６に設けられた冷却通路６２の出口６４へ達する。

【0053】

このような冷却通路６２を有する電池パック６の内部においては、ＣＭＵ２の設置位置における設置環境は、冷却通路６２の上流側と下流側という相対的な位置で異なる場合がある。例えば、電池パック６の内部において、冷却通路６２の入口６３に近い位置（上流側）に設置されるＣＭＵ２は相対的（比較的）に温度の低い冷却媒体に接することになり、逆に、冷却通路６２の出口６４に近い位置（下流側）に設置されるＣＭＵ２は、冷却通路６の通過において冷却媒体が熱を吸収するため相対的に温度の高い冷却媒体に接する場合がある。そこで、電池パック６内部における、冷却通路６２の上流側に設置されたＣＭＵ２と下流側に設置されたＣＭＵ２とを組み合わされたた監視グループ５が形成されてもよい。

【0054】

具体的には、図６Ｂに例示される電池パック６は、図６Ａと同様に、電池パック６の幅方向に並べられた２つの電池モジュール３が、前後方向に５つ並べられることで、１０の電池モジュール３を含んでいる。また、電池パック６には、冷却媒体を導入するための冷却通路６２の入口６３と、冷却媒体を排出するための冷却通路６２の出口６４が設けられており、入口６３と出口６４との距離が長くなるように前後方向で対面する面に接するように設けられている。なお、図６の例示では、冷却通路６２の入口６３と出口６４は電池パック６の前後方向で対面する電池パック６の面に接するように設けられているが、これに限定されず、電池パック６の内部や、電池パックの幅方向や深さ方向に対面する面に近い位置に設けられていてもよい。

【0055】

このような冷却通路６２を含む電池パック６において、例えば、監視グループ５−１は、冷却通路６２の出口６４に最も近いＣＭＵ２（下流側）と、その前後方向において互いに接する上流側のＣＭＵ２とで形成されていてもよい。また、この監視グループ５−１に前後方向で接するＣＭＵ２と、このＣＭＵ２と前後方向において互いに接する上流側のＣＭＵ２とで監視グループ５−２が形成されていてもよい。

【0056】

これらの同一の監視グループ５−1、５−２に属するＣＭＵ２は互いに隣接しているが、隣接していないＣＭＵ２同士が監視グループを形成してもよい。例えば、監視グループ５−３は、冷却通路６２の出口６４に最も近いＣＭＵ２（下流側）と、その前後方向において３つの電池モジュール分だけ離れたＣＭＵ２とで形成されてもよい。

【0057】

このように、相対的に厳しい設置環境にあるＣＭＵ２と相対的に緩やかな設置環境にあるＣＭＵ２との組合せによって同一の監視グループ５を形成することで、設置環境による影響を監視グループ５の間で平準化することができ、電池管理システム１の信頼性をさらに向上することができる。例えば、厳しい設置環境におかれる機器の故障の可能性は比較的高まることが予想されるが、このような場合でも比較的緩やかな設置環境におかれる他のＣＭＵ２によって代理監視が適切に行われる可能性を高めることができる。このように、電池管理システム１の信頼性をより向上させることができる。

【0058】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、電池管理システム１に含まれる複数の監視グループ５のそれぞれに属するＣＭＵ２の数は、全て同じであってもよいし、少なくとも一部が異なっていてもよい。例えば、電池管理システム１に含まれる監視グループ５の数が３である場合には、第１監視グループ５に属するＣＭＵ２は２つであり、第２監視グループ５に属するＣＭＵ２は３つであり、第３監視グループ５に属するＣＭＵ２は４つなどであってもよい。ＣＭＵ２が備える電池監視部２の数は、少なくとも多重化の数だけあればよい。

【0059】

また、異常通知２８に関しては、第１通信ライン８と第２通信ライン９の両方を異常通知２８に用いてもよく、どちらか一方の通信ラインを介した異常通知２８が出来ない場合が生じても、他の通信ラインにより異常通知２８をするよう構成してもよい。
その他、ＢＭＵ４がＣＭＵ２の異常を検知した場合、ＢＭＵ４がＣＭＵ２による代理監視の指示を行い、この指示の受信に基づいてＣＭＵ２は異常通知２８の受信時と同様な処理をするよう構成してもよい。
また、同一の監視グループ５に属するＣＭＵ２同士が、お互いに定期的に通信を開始し、その応答に基づいて他のＣＭＵ２の異常状態を検知するよう構成してもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ 電池管理システム
２ セルモニタユニット（ＣＭＵ）
２Ａ セルモニタユニット（ＣＭＵ）
２Ｂ セルモニタユニット（ＣＭＵ）
２Ｃ セルモニタユニット（ＣＭＵ）
２１ 電池監視部
２１Ａ 第１電池監視部
２１Ｂ 第２電池監視部
２１Ｃ 第３電池監視部
２２ 診断部
２３ 監視起動部
２４ 第１通信部
２５ 第２通信部
２８ 異常通知
２９ 監視指示
３ 電池モジュール
３Ａ セルモニタユニット２Ａが設置される電池モジュール
３Ｂ セルモニタユニット２Ｂが設置される電池モジュール
３Ｃ セルモニタユニット２Ｃが設置される電池モジュール
３１ 電池セル
３２ 電池セルの正極
３３ 電池セルの負極
３６ 電池監視ライン
３６Ａ 第１電池監視ライン
３６Ｂ 第２電池監視ライン
３６Ｃ 第２電池監視ライン
４ バッテリ管理ユニット（ＢＭＵ）
５ 監視グループ
５２ 監視グループの設定情報
６ 電池パック
６２ 冷却通路
６３ 冷却通路の入口
６４ 冷却通路の出口
８ 第１通信ライン
９ 第２通信ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】