特許 6790332 電気制御システム

(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】6790332

(24)【登録日】2020年11月9日

(45)【発行日】2020年11月25日

(54)【発明の名称】電気制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 3/00 20190101AFI20201116BHJP

   B60L 58/18 20190101ALI20201116BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20201116BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20201116BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20201116BHJP

【ＦＩ】

   B60L3/00 S

   B60L58/18

   H01M10/48 P

   H01M10/44 P

   H02J7/00 P

   H02J7/00 Y

   H02J7/00 S

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-551961(P2019-551961)

(86)(22)【出願日】2018年10月31日

(65)【公表番号】特表2020-516216(P2020-516216A)

(43)【公表日】2020年5月28日

(86)【国際出願番号】KR2018013131

(87)【国際公開番号】WO2019098575

(87)【国際公開日】20190523

【審査請求日】2019年9月26日

(31)【優先権主張番号】15/814,665

(32)【優先日】2017年11月16日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ゴド、エドヴィン

【審査官】 笹岡 友陽

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１７１２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４６６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５４３４９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｂ６０Ｌ ５８／１８

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気制御システムであって、
第１バッテリーセルの電圧をモニターする第１スレーブＩＣと、
第２バッテリーセルの電圧をモニターする第２スレーブＩＣと、
相互動作可能に通信する第１マイクロコントローラ及び第２マイクロコントローラと、
前記第１スレーブＩＣ及び第２スレーブＩＣと前記第１マイクロコントローラとが相互動作可能に通信する通信ＩＣと、
前記第１マイクロコントローラ及び前記第２マイクロコントローラと、第１コンタクタ及び第２コンタクタに作動可能に接続するコンタクタ制御システムと、を含み、
前記第１スレーブＩＣは、前記通信ＩＣによって受信され、前記第１バッテリーセルが過電圧状態を有することを示す第１メッセージを生成し、
前記通信ＩＣは、前記第１メッセージに応じて、前記通信ＩＣと前記第２マイクロコントローラとの間に接続したフォルトラインを、過電圧状態が検出されたことを示す第１ロジッグレベルに設定し、
前記第２マイクロコントローラは、前記第１ロジッグレベルを有する前記フォルトラインに応じて、前記過電圧状態が検出されたことを示す第２メッセージを前記第１マイクロコントローラに伝送し、
前記第１マイクロコントローラは、前記第２メッセージの受信に応じて、前記第１マイクロコントローラが前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタのそれぞれを開放動作状態に設定することを示す第３メッセージを、通信バス送受信機ＩＣを介して車両制御機に伝送し、
前記第１マイクロコントローラは、前記第２メッセージの受信に応じて、前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタのそれぞれを前記開放動作状態に設定するように前記コンタクタ制御システムに命令するように構成された、電気制御システム。

【請求項2】

前記第１マイクロコントローラは、前記第２メッセージの受信に応じて、前記第２マイクロコントローラが前記コンタクタ制御システムに前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタのそれぞれを前記開放動作状態に設定するように命令する第４メッセージを前記第２マイクロコントローラに伝送する、請求項１に記載の電気制御システム。

【請求項3】

前記第２マイクロコントローラは、前記第２マイクロコントローラが第２メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に前記第１マイクロコントローラから前記第４メッセージを受信できない場合、前記車両制御機が前記第２マイクロコントローラ及び前記第１マイクロコントローラからメッセージを受信しないように前記通信バス送受信機ＩＣの動作を非活性化する、請求項２に記載の電気制御システム。

【請求項4】

前記車両制御機は、前記車両制御機が予め決められた第２時間内に前記第２マイクロコントローラ及び前記第１マイクロコントローラからメッセージを受信できない場合、前記第２マイクロコントローラが前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタのそれぞれを前記開放動作状態に設定するように決定する、請求項３に記載の電気制御システム。

【請求項5】

前記第２マイクロコントローラは、前記第２マイクロコントローラが第２メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に前記第１マイクロコントローラから第４メッセージを受信できない場合、前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタのそれぞれを前記開放動作状態に設定するように前記コンタクタ制御システムに命令する、請求項１に記載の電気制御システム。

【請求項6】

前記第１マイクロコントローラは、前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタの、第１コンタクタコイル及び第２コンタクタコイルを、それぞれ非活性化することで前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタのそれぞれを開放動作状態に設定するように前記コンタクタ制御システムに命令する、請求項１から５のいずれか一項に記載の電気制御システム。

【請求項7】

前記第１コンタクタ及び前記第２コンタクタは、車両のパワートレインに電気的に接続する、請求項１から６のいずれか一項に記載の電気制御システム。

【請求項8】

前記第１マイクロコントローラと前記第２マイクロコントローラとの間に動作可能に接続した他の通信バスをさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の電気制御システム。

【請求項9】

前記第１スレーブＩＣは、前記第１バッテリーセルの測定された電圧レベルを示す測定された電圧値をさらに含むように前記第１メッセージを生成し、
前記通信ＩＣは、前記測定された電圧値をさらに含む前記第１メッセージを前記第１マイクロコントローラに伝送する、請求項１から８のいずれか一項に記載の電気制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気制御システムに関する。

【0002】

本出願は、２０１７年１１月１６日出願の米国出願第１５／８１４，６６５号に基づく優先権を主張し、上記出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

電気制御システムは、バッテリーセルの電圧を測定し、バッテリーセルの充放電状態に応じてバッテリーセルの電圧を制御する装置であって、通常、車両に備えられる電気制御システムは、充放電経路を開閉するように構成された少なくとも一つのコンタクタを備え得る。

【0004】

このような、電気制御システムに備えられたコンタクタは、バッテリーセルの過電圧状態などの故障状態が検出されれば、バッテリーセルへの電流の流入を遮断するために開放される。

【0005】

従来には、一つのマイクロコントローラを用いてバッテリーセルの故障状態の検出を行うことから、故障状態の検出が正確でないという問題点があった。

【0006】

それにもかかわらず、現在までバッテリーセルの故障状態の検出を複数のマイクロコントローラを用いて行う技術についての研究が充分でない実情である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の発明者は、車両の少なくとも一つのバッテリーセルが過電圧状態を有するとき、車両のパワートレインに接続したコンタクタを開放するための予備マイクロコントローラを含む、改善した車両用の電気制御システムに対する必要性を認識した。

【0008】

本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を達成するための本発明に多様な実施例は、以下の態様である。

【0010】

本発明の一実施例による電気制御システムが提供される。電気制御システムは、第１バッテリーセルの電圧をモニターする第１スレーブＩＣを含む。

【0011】

また、電気制御システムは、第２バッテリーセルの電圧をモニターする第２スレーブＩＣを含む。

【0012】

また、電気制御システムは、相互動作可能に通信する第１マイクロコントローラ及び第２マイクロコントローラを含む。

【0013】

また、電気制御システムは、第１及び第２スレーブＩＣと第１マイクロコントローラとが相互動作可能に通信する通信ＩＣを含む。

【0014】

また、電気制御システムは、第１マイクロコントローラ及び第２マイクロコントローラと、第１コンタクタ及び第２コンタクタに作動可能に接続したコンタクタ制御システムを含む。

【0015】

第１スレーブＩＣは、通信ＩＣによって受信され、第１バッテリーセルが過電圧状態を有することを示す第１メッセージを生成する。

【0016】

通信ＩＣは、第１メッセージに応じて、通信ＩＣと第２マイクロコントローラとの間に接続したフォルトラインを、過電圧状態が検出されたことを示す第１ロジッグレベルに設定する。

【0017】

第２マイクロコントローラは、第１ロジッグレベルを有するフォルトラインに応じて、過電圧状態が検出されたことを示す第２メッセージを第１マイクロコントローラに伝送する。

【0018】

第１マイクロコントローラは、第２メッセージの受信に応じて、第１マイクロコントローラが第１及び第２コンタクタそれぞれを開放動作状態に設定することを示す第３メッセージを、通信バス送受信機ＩＣを介して車両制御機に伝送する。

【0019】

第１マイクロコントローラは、第２メッセージの受信に応じて、第１及び第２コンタクタそれぞれを開放動作状態に設定するようにコンタクタ制御システムに命令する。

【0020】

また、第１マイクロコントローラは、第２メッセージの受信に応じて、第２マイクロコントローラがコンタクタ制御システムに第１及び第２コンタクタそれぞれを開放動作状態に設定するように命令する第４メッセージを第２マイクロコントローラに伝送する。

【0021】

また、第２マイクロコントローラは、第２マイクロコントローラが第２メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に第１マイクロコントローラから第４メッセージを受信できない場合、車両制御機が第２マイクロコントローラ及び第１マイクロコントローラからメッセージを受信しないように通信バス送受信機ＩＣの動作を非活性化する。

【0022】

また、車両制御機は、車両制御機が予め決められた第２時間内に第２マイクロコントローラ及び第１マイクロコントローラからメッセージを受信できない場合、第２マイクロコントローラが第１及び第２コンタクタそれぞれを開放動作状態に設定すると決定する。

【0023】

また、第２マイクロコントローラは、第２マイクロコントローラが第２メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に第１マイクロコントローラから第４メッセージを受信できない場合、第１及び第２コンタクタそれぞれを開放動作状態に設定するようにコンタクタ制御システムに命令する。

【0024】

また、第１マイクロコントローラは、第１及び第２コンタクタの第１及び第２コンタクタコイルをそれぞれ非活性化することで第１及び第２コンタクタそれぞれを開放動作状態に設定するようにコンタクタ制御システムに命令する。

【0025】

また、第１及び第２コンタクタは、車両のパワートレインに電気的に接続する。

【0026】

また、本発明の一実施例による電気制御システムは、第１マイクロコントローラと第２マイクロコントローラとの間に動作可能に接続した他の通信バスをさらに含む。

【0027】

また、第１スレーブＩＣは、通信ＩＣによって受信され、第１バッテリーセルの測定された電圧レベルを示す、測定された電圧値を有する第４メッセージをさらに生成し、通信ＩＣは、測定された電圧値を有する第４メッセージを第１マイクロコントローラに伝送する。

【発明の効果】

【0028】

本発明の実施例の少なくとも一つによれば、少なくとも一つのバッテリーセルが過電圧状態を有するとき、それぞれコンタクタを開放できる第１マイクロコントローラ及び第２マイクロコントローラを用いて、過電圧状態に対して相互補完的にコンタクタを開放することができる。

【0029】

また、本発明の実施例の少なくとも一つによれば、第１及び第２マイクロコントローラの間でデータを相互交換してバッテリーセルの過電圧状態を効果的に検出することができ、過電圧検出の正確性及び迅速性を向上させることができる。

【0030】

なお、本発明の効果は前述の効果に制限されず、言及していないさらに他の効果は、請求範囲の記載から当業者にとって明確に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0031】

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

【0032】

【図1】本発明の一実施例による電気制御システムを有する車両を概略的に示す図である。

【図2】図１の電気制御システムを用いる車両において、コンタクタを制御する方法を示すフローチャートである。

【図3】図１の電気制御システムを用いる車両において、コンタクタを制御する方法を示すフローチャートである。

【図4】図１の電気制御システムを用いる車両において、コンタクタを制御する方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

【0034】

したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

【0035】

また、本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨をぼやかすと判断される場合、その説明を省略する。

【0036】

なお、明細書の全体にかけて、ある部分が、ある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「マイクロコントローラ」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を示し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合せにより具現され得る。

【0037】

さらに、明細書の全体に亘って、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（接続）」されている場合のみならず、その中間に他の素子を介して「間接的に連結（接続）」されている場合も含む。

【0038】

図１を参照すれば、本発明の一実施例による車両１０が提供される。車両１０は、バッテリーセル３０、バッテリーセル３２、電気制御システム４０、コンタクタ４２、４４、車両制御機４６及び車両のパワートレイン４８を含む。

【0039】

電気制御システム４０の長所は、少なくとも一つのバッテリーセル３０、３２が過電圧状態を有するとき、コンタクタ４２、４４をそれぞれ開放できる第１マイクロコントローラ１３２及び第２マイクロコントローラ１３４を有することである。

【0040】

理解を助けるために、本明細書において用いられるいくつかの用語を説明する。

【0041】

「ノード」または「電気ノード」という用語は、電気回路の領域または位置を意味する。

【0042】

「信号（ｓｉｇｎａｌ）」という用語は、電圧、電流及び二進値のいずれか一つを意味する。

【0043】

「ＩＣ」という用語は、集積回路を意味する。

【0044】

「ローロジッグレベル（ｌｏｗ ｌｏｇｉｃ ｌｅｖｅｌ）」という用語は、二進数０を示す電圧レベルに対応する。

【0045】

「ハイロジックレベル（ｈｉｇｈ ｌｏｇｉｃ ｌｅｖｅｌ）」という用語は、二進数１を示す電圧レベルに対応する。

【0046】

バッテリーセル３０は、正極端子７０及び負極端子７２を含む。本発明の一実施例において、バッテリーセル３０は、正極端子７０と負極端子７２との間に所定の電圧レベルを生成する。正極端子７０は、コンタクタ４２の一側に電気的に接続する。負極端子７２は、バッテリーセル３２の正極端子８０に電気的に接続する。

【0047】

バッテリーセル３２は、正極端子８０及び負極端子８２を含む。本発明の一実施例において、バッテリーセル３２は、正極端子８０と負極端子８２との間に所定の電圧レベルを生成する。正極端子８０は、バッテリーセル３０の負極端子７２に電気的に接続する。負極端子８２は、コンタクタ４４の一側及び電気接地に電気的に接続する。本発明の他の実施例において、追加のバッテリーセルは、バッテリーセル３０、３２と電気的に直列に接続し得る。

【0048】

電気制御システム４０は、バッテリーセル３０、３２の出力電圧をモニターし、コンタクタ４２、４４の作動を制御するために提供される。電気制御システム４０は、スレーブＩＣ１２０、スレーブＩＣ１２２、通信ＩＣ１３０、第１マイクロコントローラ１３２、第２マイクロコントローラ１３４、通信バス送受信機ＩＣ１５０、コンタクタ制御システム１５２、通信バス１６０、１６２、１６４、１６５、１６６、１６８、フォルトライン（ｆａｕｌｔ ｌｉｎｅ）１９０及び制御ライン２００、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７を含む。

【0049】

スレーブＩＣ１２０は、バッテリーセル３０の電圧をモニターする。スレーブＩＣ１２０は、バッテリーセル３０の正極端子７０と負極端子７２との間に電気的に接続する。また、スレーブＩＣ１２０は、通信バス１６２及び通信バス１６０に共に動作可能に接続する。スレーブＩＣ１２０は、通信バス１６２を用いて通信ＩＣ１３０と通信する。

【0050】

また、スレーブＩＣ１２０は、通信バス１６０を用いてスレーブＩＣ１２２と通信する。スレーブＩＣ１２０は、バッテリーセル３０の出力電圧が過電圧状態（即ち、出力電圧が所望する電圧レベルよりも高い場合）であると判断すれば、バッテリーセル３０の測定された電圧レベルを示す電圧値及びバッテリーセル３０が過電圧状態にあることを示す過電圧フラグを有するメッセージを生成する。メッセージは、通信バス１６２を介して通信ＩＣに伝送される。

【0051】

また、スレーブＩＣ１２０がバッテリーセル３２の測定された電圧レベルを示す電圧値及びバッテリーセル３２が過電圧状態にあることを示す過電圧フラグを有するメッセージをスレーブＩＣ１２２から受信すれば、スレーブＩＣ１２０は、バッテリーセル３２の測定された電圧レベルを示す電圧値及びバッテリーセル３２が過電圧状態にあることを示す過電圧フラグを有するメッセージを生成し、当該メッセージを、通信バス１６２を介して通信ＩＣ１３０に送信する。

【0052】

スレーブＩＣ１２２は、バッテリーセル３２の電圧をモニターする。スレーブＩＣ１２２は、バッテリーセル３２の正極端子８０及び負極端子８２に電気的に接続する。また、スレーブＩＣ１２２は、通信バス１６０に動作可能に接続する。

【0053】

スレーブＩＣ１２２は、バッテリーセル３２の出力電圧が過電圧状態（即ち、出力電圧が所望する電圧レベルよりも高い場合）であると判断すれば、バッテリーセル３２の測定された電圧レベルを示す電圧値及びバッテリーセル３２が過電圧状態にあることを示す過電圧フラグを有するメッセージを生成し、当該メッセージを、通信バス１６０を介してスレーブＩＣ１２０に伝送する。

【0054】

通信ＩＣ１３０は、通信バス１６２、通信バス１６４及びフォルトライン１９０に動作可能に接続する。通信ＩＣ１３０は、通信バス１６２を介してスレーブＩＣ１２０からメッセージを受信すれば、通信バス１６４を介して当該メッセージを第１マイクロコントローラ１３２に伝送する。

【0055】

また、通信ＩＣ１３０は、スレーブＩＣ１２０からのメッセージがバッテリーセル３０またはバッテリーセル３２の過電圧状態を示す場合、フォルトライン１９０を過電圧状態が検出されたことを示すハイロジッグレベルに設定する。そうでなければ、通信ＩＣ１３０は、フォルトライン１９０をローロジッグレベルに設定する。

【0056】

第１マイクロコントローラ１３２は、通信バス１６４、通信バス１６５及び制御ライン２００、２０１、２０２、２０３に動作可能に接続する。第１マイクロコントローラ１３２は、メモリーデバイス２２２に動作可能に接続したマイクロプロセッサ２２０を含む。メモリーデバイス２２２は、後述する第１マイクロコントローラ１３２の動作段階を行うためのデータ及びソフトウェア命令を保存する。

【0057】

第１マイクロコントローラ１３２は、通信バス１６４を用いて通信ＩＣ１３０と通信する。また、第１マイクロコントローラ１３２は、通信バス１６６を用いて第２マイクロコントローラ１３４と通信する。また、第１マイクロコントローラ１３２は、通信バス１６５を用いて通信バス送受信機ＩＣ１５０と通信する。

【0058】

第１マイクロコントローラ１３２は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２５０、２５２それぞれに命令し、コンタクタ４２内の接触子２８２を閉鎖動作状態へ転移させるために、コンタクタ４２内のコイル２８０を活性化させる第１及び第２活性化制御信号を制御ライン２００、２０１にそれぞれ生成する。

【0059】

本発明の他の実施例において、第１マイクロコントローラ１３２は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２５０、２５２それぞれに命令し、コンタクタ４２内の接触子２８２を開放動作状態へ転移させるために、コンタクタ４２内のコイル２８０を非活性化させる第１及び第２非活性化制御信号を制御ライン２００、２０１にそれぞれ生成し得る。

【0060】

また、第１マイクロコントローラ１３２は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２６０、２６２それぞれに命令し、コンタクタ４４内の接触子２９２を閉鎖動作状態へ転移させるために、コンタクタ４４内のコイル２９０を活性化させる第３及び第４活性化制御信号を制御ライン２０２、２０３にそれぞれ生成する。

【0061】

本発明の他の実施例において、第１マイクロコントローラ１３２は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２６０、２６２それぞれに命令し、コンタクタ４４内の接触子２９２を開放動作状態へ転移させるために、コンタクタ４４内のコイル２９０を非活性化させる第３及び第４非活性化制御信号を制御ライン２０２、２０３にそれぞれ生成し得る。

【0062】

第１マイクロコントローラ１３２は、通信バス１６５を用いて通信バス送受信機ＩＣ１５０と通信する。また、第１マイクロコントローラ１３２は、通信バス１６５、通信バス送受信機ＩＣ１５０及び通信バス１６８を用いて車両制御機４６と通信する。第１マイクロコントローラ１３２の追加機能は、以下により詳細に説明する。

【0063】

第２マイクロコントローラ１３４は、通信バス１６６、フォルトライン１９０及び制御ライン２０４、２０５、２０６、２０７、２０８に動作可能に接続する。第２マイクロコントローラ１３４は、メモリーデバイス２３０に動作可能に接続したマイクロプロセッサ２２８を含む。メモリーデバイス２３０は、後述する第２マイクロコントローラ１３４の動作段階を行うためのデータ及びソフトウェア命令を保存する。第２マイクロコントローラ１３４は、通信バス１６６を用いて第１マイクロコントローラ１３２と通信する。

【0064】

また、第２マイクロコントローラ１３４は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２５０、２５２それぞれに命令し、コンタクタ４２内の接触子２８２を閉鎖動作状態へ転移させるために、コンタクタ４２内のコイル２８０を活性化させる第５及び第６活性化制御信号を制御ライン２０４、２０５の上にそれぞれ生成する。

【0065】

本発明の他の実施例において、第２マイクロコントローラ１３４は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２５０、２５２それぞれに命令し、コンタクタ４２内の接触子２８２を開放動作状態へ転移させるために、コンタクタ４２内のコイル２８０を非活性化させる第５及び第６非活性化制御信号を制御ライン２０４、２０５にそれぞれ生成し得る。

【0066】

また、第２マイクロコントローラ１３４は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２６０、２６２それぞれに命令し、コンタクタ４４内の接触子２９２を閉鎖動作状態へ転移させるために、コンタクタ４４内のコイル２９０を活性化させる第７及び第８活性化制御信号を制御ライン２０６、２０７にそれぞれ生成する。

【0067】

本発明の他の実施例において、第２マイクロコントローラ１３４は、コンタクタ制御システム１５２内の電圧駆動機２６０、２６２それぞれに命令し、コンタクタ４４内の接触子２９２を開放動作状態へ転移させるために、コンタクタ４４内のコイル２９０を非活性化させる第７及び第８非活性化制御信号を制御ライン２０６、２０７にそれぞれ生成し得る。

【0068】

また、第２マイクロコントローラ１３４は、通信バス送受信機ＩＣ１５０の動作を可能にするために、第１ロジッグレベルを有する可能制御信号（ｅｎａｂｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ）を制御ライン２０８に生成する。また、第２マイクロコントローラ１３４は、通信バス送受信機ＩＣ１５０の動作を非活性化するために第２ロジッグレベルを有する不能制御信号（ｄｉｓａｂｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌ）を制御ライン２０８に生成する。第２マイクロコントローラ１３４の追加機能は、以下により詳しく説明する。

【0069】

通信バス送受信機ＩＣ１５０は、第１マイクロコントローラ１３２と車両制御機４６との通信を容易にするのに用いられる。通信バス送受信機ＩＣ１５０は、通信バス送受信機ＩＣ１５０が第２マイクロコントローラ１３４から可能制御信号を受信すれば、第１マイクロコントローラ１３２と車両制御機４６との間でメッセージが伝送されるようにする。

【0070】

本発明の他の実施例において、通信バス送受信機ＩＣ１５０は、通信バス送受信機ＩＣ１５０が第２マイクロコントローラ１３４から不能制御信号を受信すれば、第１マイクロコントローラ１３２と車両制御機４６との間でメッセージを伝送しない。通信バス送受信機ＩＣ１５０は、第１マイクロコントローラ１３２にさらに動作可能に接続した通信バス１６５に動作可能に接続する。また、通信バス送受信機ＩＣ１５０は、車両制御機４６にさらに動作可能に接続する通信バス１６８に動作可能に接続する。

【0071】

コンタクタ制御システム１５２は、コンタクタ４２、４４の作動を制御するために提供される。コンタクタ制御システム１５２は、第１マイクロコントローラ１３２、第２マイクロコントローラ１３４、コンタクタ４２及びコンタクタ４４に作動可能に接続する。コンタクタ制御システム１５２は、電圧駆動機２５０、２５２、２６０、２６２を含む。また、電圧駆動機２５０、２５２は、コンタクタ４２のコンタクタコイル２８０に電気的に接続する。動作中に、電圧駆動機２５０、２５２がコンタクタコイル２８０を活性化すれば、接触子２８２は閉鎖動作状態へ転移する。

【0072】

本発明の他の実施例において、電圧駆動機２５０、２５２がコンタクタコイル２８０を非活性化すれば、接触子２８２は開放動作状態へ転移する。電圧駆動機２６０、２６２がコンタクタコイル２９０を活性化すれば、接触子２９２は、閉鎖動作状態へ転移する。本発明の他の実施例において、電圧駆動機２６０、２６２がコンタクタコイル２９０を非活性すれば、接触子２９２は開放動作状態へ転移する。

【0073】

コンタクタ４２、４４は、コンタクタ４２、４４それぞれが閉鎖動作状態を有するとき、車両のパワートレイン４８を活性化するように提供され、コンタクタ４２、４４それぞれが開放動作状態を有するとき、車両のパワートレイン４８を非活性化するように提供され得る。

【0074】

コンタクタ４２は、コンタクタコイル２８０及び接触子２８２を含む。コンタクタコイル２８０は、電圧駆動機２５０、２５２に電気的に接続する。接触子２８２は、バッテリーセル３０の正極端子と車両のパワートレイン４８の第１端部との間に電気的に接続する。

【0075】

コンタクタ４４は、コンタクタコイル２９０及び接触子２９２を含む。コンタクタコイル２９０は、電圧駆動機２６０、２６２に電気的に接続する。接触子２９２は、バッテリーセル３２の負極端子８２と車両のパワートレイン４８の第２端部との間に電気的に接続する。

【0076】

フォルトライン１９０は、通信ＩＣ１３０と第２マイクロコントローラ１３４との間に電気的に接続する電気ラインである。通信ＩＣ１３０は、第１バッテリーセル３０または第２バッテリーセル３２で過電圧状態が検出されたとき、フォルトラインを第１ロジッグレベルに転換する。そうでなければ、通信ＩＣ１３０は、フォルトラインを第２ロジッグレベルに設定する。

【0077】

本発明の他の実施例において、車両１０は、バッテリーセル３０、３２と直列に接続した複数の追加バッテリーセルを含み得る。また、電気制御システム４０は、複数の追加バッテリーセルの電圧をモニターし、スレーブＩＣ１２０、１２２と通信し、また、相互間に通信する複数の追加スレーブＩＣを含み得る。

【0078】

図１〜図４を参照して、電気制御システム４０を用いて、コンタクタ４２、４４を制御する方法を示したフローチャートを説明する。

【0079】

段階４００において、スレーブＩＣ１２０は、バッテリーセル３０の電圧をモニターする。段階４００の後、本方法は段階４０２へ進む。

【0080】

段階４０２において、スレーブＩＣ１２２は、バッテリーセル３２の電圧をモニターする。段階４０２の後、本方法は段階４０４へ進む。

【0081】

段階４０４において、スレーブＩＣ１２０は、通信バス１６２を介して通信ＩＣ１３０に送られる電圧値及び過電圧フラグを有する第１メッセージを生成する。電圧値は、バッテリーセル３０の測定された電圧レベルを示す。過電圧フラグは、バッテリーセル３０が過電圧状態を有することを示す。段階４０４の後、本方法は段階４０６へ進む。

【0082】

段階４０６において、通信ＩＣ１３０は、第１メッセージ内の過電圧フラグに応じて、通信ＩＣ１３０と第２マイクロコントローラ１３４との間に接続したフォルトライン１９０を、過電圧状態が検出されたことを示す第１ロジッグレベルに設定する。段階４０６の後、本方法は段階４０８へ進む。

【0083】

段階４０８において、通信ＩＣ１３０は、電圧値及び過電圧フラグを有する第２メッセージを、通信バス１６４を介して第１マイクロコントローラ１３２に伝送する。段階４０８の後、本方法は段階４１０へ進む。

【0084】

段階４１０において、第２マイクロコントローラ１３４は、第１ロジッグレベルを有するフォルトライン１９０に応じて、通信バス１６６を介して第１マイクロコントローラ１３２に第３メッセージを伝送する。第３メッセージは、過電圧状態が検出されたことを示す。段階４１０の後、本方法は段階４２０へ進む。

【0085】

段階４２０において、第１マイクロコントローラ１３２は、第３メッセージの受信に応じて、通信バス１６５を介して第４メッセージを通信バス送受信機ＩＣ１５０に伝送し、通信バス送受信機ＩＣ１５０は、通信バス１６８を介して第４メッセージを車両制御機４６に伝送する。第４メッセージは、第１マイクロコントローラ１３２がコンタクタ４２、４４それぞれを開放動作状態に設定することを示す。段階４２０の後、本方法は段階４２２へ進む。

【0086】

段階４２２において、第１マイクロコントローラ１３２は、第３メッセージの受信に応じて、コンタクタ制御システム１５２にコンタクタ４２を開放動作状態に設定するように命令する第１及び第２非活性化制御信号を生成する。段階４２２の後、本方法は段階４２４へ進む。

【0087】

段階４２４において、第１マイクロコントローラ１３２は、第３メッセージの受信に応じて、コンタクタ制御システム１５２にコンタクタ４４を開放動作状態に設定するように命令する第３及び第４非活性化制御信号を生成する。段階４２４の後、本方法は段階４２６へ進む。

【0088】

段階４２６において、第１マイクロコントローラ１３２は、第３メッセージの受信に応じて、第２マイクロコントローラ１３４がコンタクタ制御システム１５２にコンタクタ４２、４４それぞれを開放動作状態に設定するようにさらに命令することを要請する第５メッセージを、第２マイクロコントローラ１３４に送信する。段階４２６の後、本方法は段階４２８へ進む。

【0089】

段階４２８において、第２マイクロコントローラ１３４が第３メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に第２マイクロコントローラ１３４が第１マイクロコントローラ１３２から第５メッセージを受信しなければ、第２マイクロコントローラ１３４は、車両制御機４６が第１マイクロコントローラ１３２からメッセージを受信しないように通信バス送受信機ＩＣ１５０の動作を非活性化する。段階４２８の後、本方法は段階４４０へ進む。

【0090】

段階４４０において、第２マイクロコントローラ１３４が第３メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に第２マイクロコントローラ１３４が第１マイクロコントローラ１３２から第５メッセージを受信しなければ、第２マイクロコントローラ１３４は、コンタクタ制御システム１５２にコンタクタ４２を開放動作状態に設定するように命令する第５及び第６非活性化制御信号を生成する。段階４４０の後、本方法は段階４４２へ進む。

【0091】

段階４４２において、第２マイクロコントローラ１３４が第３メッセージを送信した後、予め決められた第１時間内に第２マイクロコントローラ１３４が第１マイクロコントローラ１３２から第５メッセージを受信しなければ、第２マイクロコントローラ１３４は、コンタクタ制御システム１５２にコンタクタ４４を開放動作状態に設定するように命令する第７及び第８非活性化制御信号を生成する。段階４４２の後、本方法は段階４４４に進む。

【0092】

段階４４４において、車両制御機４６は、車両制御機４６が予め決められた第２時間の間、第２マイクロコントローラ１３４及び第１マイクロコントローラ１３２からメッセージを受信できないことに応じて、第２マイクロコントローラ１３４がコンタクタ４２、４４それぞれを開放動作状態に設定すると決定する。段階４４４の後、本方法は終了する。

【0093】

本明細書で説明された電気制御システムは、他の制御システムに比べて実質的な利点を提供する。特に、本発明の一実施例による電気制御システムは、少なくとも一つのバッテリーセルが過電圧状態を有するとき、それぞれのコンタクタを開放できる第１マイクロコントローラ及び第２マイクロコントローラを含む。また、本発明の一実施例による電気制御システムは、通信バス送受信機ＩＣの動作を非活性化することでコンタクタが開放動作状態に設定されるということを車両制御機に通知できる。

【0094】

本発明は、制限された実施例によって詳細に説明されたが、本発明はかかる開示の実施例に限定されない。本発明は、今まで説明されていない本発明の思想と範囲に適するあらゆる変形、変化、代替またはこれに相応する変更を含んで変形され得る。加えて、本発明の多様な実施例が説明されたが、本発明の様態は上述の実施例の一部のみを含み得る。したがって、本発明は、前述の説明によって制限されない。

【0095】

以上で説明した本発明の実施例は、必ずしも装置及び方法を通じて具現されることではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現され得、このような具現は、本発明が属する技術分野における専門家であれば、前述した実施例の記載から容易に具現できるはずである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】