特開 2023-78761 電池監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023078761

(43)【公開日】2023-06-07

(54)【発明の名称】電池監視システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/396 20190101AFI20230531BHJP

   G01R 31/382 20190101ALI20230531BHJP

   G08C 15/00 20060101ALI20230531BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20230531BHJP

【ＦＩ】

G01R31/396

G01R31/382

G08C15/00 D

H01M10/48 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021192031

(22)【出願日】2021-11-26

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 壮耶

(72)【発明者】

【氏名】古田 善一

(72)【発明者】

【氏名】松川 和生

(72)【発明者】

【氏名】宇田川 善行

【テーマコード（参考）】

2F073

2G216

5H030

【Ｆターム（参考）】

2F073AA12

2F073AB01

2F073BB04

2F073BC01

2F073CC01

2F073CC10

2F073CD11

2F073DD06

2F073EE01

2F073EF02

2F073FG01

2F073FG14

2F073GG01

2F073GG07

2F073GG08

2G216BA01

2G216CC03

2G216CC04

5H030AA09

5H030AS06

5H030AS08

5H030FF41

(57)【要約】

【課題】電池監視装置の第２クロック信号の周波数を監視する。
【解決手段】電池監視システム１００は、電池監視ＥＣＵ１０と複数の電池監視装置３０とを備え、電池監視ＥＣＵは、第１クロック生成部１２と、第１クロック信号に、電池監視情報を重畳させた重畳信号を出力し、電池の状態の監視結果を受け取る送受信部１６と、を備え、電池監視装置のそれぞれは、重畳信号を受け取る受信部４２と、生成する第２クロック生成部５０と、重畳信号から参照クロック信号を生成するとともに電池監視情報を復元する制御部４８と、第２クロック信号と、電池監視情報と、を用いて電池の状態を監視する電池監視部５４と、参照クロック信号の周波数と第２クロック信号の周波数との差分を監視する周波数監視部５３と、電池監視情報と、当段までの各段における監視結果と、当段までの各段における差分を示す差分情報と、を後段に出力する送信部４４と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池の状態を監視する電池監視システム（１００）であって、
電池監視ＥＣＵ（１０）と、
複数の電池監視装置（３０）と、を備え、
前記電池監視ＥＣＵと複数の前記電池監視装置とは、リング接続、デイジーチェーン接続、マルチドロップ接続のいずれかの接続形態で接続されており、
前記電池監視ＥＣＵは、
第１クロック信号を生成する第１クロック生成部（１２）と、
前記第１クロック信号に、電池監視情報を重畳させた重畳信号を、前記電池監視装置の少なくとも一つに出力し、前記電池の状態の監視結果を受け取る送受信部（１６）と、を備え、
前記電池監視装置のそれぞれは、
前段からの前記重畳信号を受け取る受信部（４２）と、
自身の動作の基準となる第２クロック信号を生成する第２クロック生成部（５０）と、
前記前段からの前記重畳信号のクロックを参照クロック信号として抽出するとともに前記電池監視情報を復元する制御部（４８）と、
前記第２クロック信号と、前記電池監視情報と、を用いて前記電池の状態を監視する電池監視部（５４）と、
前記参照クロック信号の周波数と前記第２クロック信号の周波数との差分を監視する周波数監視部（５３）と、
前記電池監視情報と、当段までの各段における前記監視結果と、当段までの各段における前記差分を示す差分情報と、を後段に出力する送信部（４４）と、
を備える、電池監視システム。

【請求項2】

請求項１に記載の電池監視システムであって、
前記電池監視ＥＣＵは、前記電池監視装置のそれぞれの段における前記差分情報を用いて、前記第１クロック信号の周波数に対する前記第２クロック信号の絶対的な周波数のズレを算出する上位制御部（１４）を備える、電池監視システム。

【請求項3】

請求項２に記載の電池監視システムであって、
前記上位制御部は、前記第１クロック信号に対する前記第２クロック信号の絶対的な周波数のズレを、前記電池の状態と合わせて取得する、電池監視システム。

【請求項4】

請求項２または３に記載の電池監視システムであって、
前記上位制御部は、前記第１クロック信号の周波数に対する前記電池監視装置における前記第２クロック信号の周波数の差が、第１閾値（ＴＨ１）よりも大きく、かつ、第２閾値（ＴＨ２）以下である場合には、前記第１クロック信号と前記第２クロック信号の周波数の差を用いて、前記電池の状態を補正して取得する、電池監視システム。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の電池監視システムであって、
当段の前記周波数監視部が、前記前段の前記電池監視装置から受信した前記重畳信号から抽出した前記参照クロック信号の周波数に対する前記第２クロック信号の周波数の相対的なずれが予め定めた閾値よりも大きいと判断した場合、当段の前記制御部は、前記第２クロック生成部に対し、周波数のずれに応じて前記第２クロック信号の周波数を補正させる、電池監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、二次電池を利用した自動車が増加している。二次電池の電気的特性を測定することによって、二次電池の残量(State of Charge: SOC)を始めとする電池内部の状態を取得する電池監視システム(Battery Management System: BMS)の需要が高まっている。特許文献１には、複数の電池監視ＩＣによって複数の電池を監視し、それら複数の電池監視ＩＣをデイジーチェーン接続した電池監視システムが開示されている。こうした電池監視システムでは、全体の制御を司る電池監視ＥＣＵが設けられ、電池監視ＥＣＵから、初段の電池監視装置に、指示等が出力されると、デイジーチェーン接続された複数の電池監視装置の各々は、前段から受け取った情報に、自身のデータ等を加えて、後段に向けて送り出す。最終段の電池監視装置は、全ての情報を、電池監視ＥＣＵに出力する。電池監視装置のそれぞれは、発振器を備え、その発振周波数を用いて電池を計測し監視する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－５３５７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この場合、各電池の状態を高精度に測定するためには、電池監視装置のそれぞれの発振器周波数の精度を高くしておく必要があった。そのためには、電池監視装置の発振器として水晶発振子のような高精度発振器を用いる必要がある。

【0005】

しかし、電池監視装置のそれぞれの発振器を、水晶発振子のような高精度発振器で構成すると、コストの増加を招いてしまうという課題があった。本開示の電池監視装置はそのような課題に対するものであり、デイジーチェーン接続による信号通信を持つ電池監視システムの電池監視装置において、高精度の発振器を用いることなく測定の精度を十分なものとすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

【0007】

本開示の一形態によれば、複数の電池の状態を監視する電池監視システム（１００）が提供される。この電池監視システムは、電池監視ＥＣＵ（１０）と、複数の電池監視装置（３０）と、を備え、前記電池監視ＥＣＵと複数の前記電池監視装置とは、リング接続、デイジーチェーン接続、マルチドロップ接続のいずれかの接続形態で接続されており、前記電池監視ＥＣＵは、第１クロック信号を生成する第１クロック生成部（１２）と、前記第１クロック信号に、電池監視情報を重畳させた重畳信号を、前記電池監視装置の少なくとも一つに出力し、前記電池の状態の監視結果を受け取る送受信部（１６）と、を備え、前記電池監視装置のそれぞれは、前段からの前記重畳信号を受け取る受信部（４２）と、自身の動作の基準となる第２クロック信号を生成する第２クロック生成部（５０）と、前記前段からの前記重畳信号のクロックを参照クロック信号として抽出するとともに前記電池監視情報を復元する制御部（４８）と、前記第２クロック信号と、前記電池監視情報と、を用いて前記電池の状態を監視する電池監視部（５４）と、前記参照クロック信号の周波数と前記第２クロック信号の周波数との差分を監視する周波数監視部（５３）と、前記電池監視情報と、当段までの各段における前記監視結果と、当段までの各段における前記差分を示す差分情報と、を後段に出力する送信部（４４）と、を備える。

【0008】

この形態の電池監視システムによれば、電池監視ＥＣＵの制御部は、各段の電池監視装置の第２クロック信号の周波数の第１クロック信号に対する誤差を取得し、全発振器の発振周波数情報を監視できる。そして、制御部は、どの段の電池監視装置の第２クロック信号の周波数を、どの程度補正すべきか、について判断できる。

【0009】

本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、電池監視システムの他、電池監視方法等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態の電池監視システムの概略構成図である。

【図2】電池監視ＥＣＵの制御部が実行する処理フローチャートである。

【図3】電池監視装置の制御部が実行する動作フローチャートである。

【図4】電池監視ＥＣＵが送信する第１重畳信号と、電池監視装置が送受信する第２重畳信号を示す説明図である。

【図5】第２実施形態の電池監視システムの概略構成図である。

【図6】第３実施形態の電池監視システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

・第１実施形態：
・・電池監視システム１００の構成：
図１に示すように、電池監視システム１００は、電池監視ＥＣＵ１０と、複数個（本実施形態ではｍ個、ｍは２以上の整数）の電池監視装置３０と、を備える。ｘ段目（ｘは１からｍのいずれかの整数）の電池監視装置３０は、ｘ段目の電池組ＣＳｘに含まれるｎ個（ｎは１以上の整数）の二次電池（以下「電池」と呼ぶ。）の電池状態を監視する。したがって、電池監視システム１００は、複数（本実施形態では、ｍ×ｎ個）の電池Ｃ１１からＣｍｎの電池状態を監視する。なお、本実施形態では、各段の電池監視装置３０が監視する電池の数は、ｎ個と同数であるが、各段の電池監視装置３０が監視する電池の数は、異なっていてもよい。

【0012】

電池監視ＥＣＵ１０は、２つの接続部１８、２０を備えており、各々の電池監視装置３０は、それぞれ２つの接続部３４、３６を備えている。電池監視ＥＣＵ１０と、複数の電池監視装置３０とは、リング接続されている。すなわち、電池監視ＥＣＵ１０の一方の接続部１８は、伝送路２２により１段目の電池監視装置３０の一方の接続部３４と接続されている。１段目の電池監視装置３０の他方の接続部３６は、伝送路２４により２段目の電池監視装置３０の一方の接続部３４と接続されている。２段目の電池監視装置３０の他方の接続部３６は、伝送路２５により３段目の電池監視装置３０の一方の接続部３４と接続されている。以下、最終段の電池監視装置３０まで、前段の電池監視装置３０の他方の接続部３６は、当段の電池監視装置３０の一方の接続部３４と伝送路により接続されている。最終段であるｍ段目の電池監視装置３０の他方の接続部３６は、伝送路２６により電池監視ＥＣＵ１０の他方の接続部２０と接続されている。このように、電池監視ＥＣＵ１０と、複数の電池監視装置３０とは、１つのリングを形成するように、接続されている。

【0013】

詳細については後述するが、電池監視ＥＣＵ１０は、自己が有する第１クロック生成部１２が発生させる第１クロック信号を基に動作し、電池監視装置３０は、自己が有する第２クロック生成部５０が発生させる第２クロック信号を基に動作する。電池監視装置３０の制御部４８は、電池監視ＥＣＵ１０から、第２クロック信号の補正指示を受けると、第２クロック信号の周波数が第１クロック信号の周波数に同期もしくは近づけるように、第２クロック生成部５０に対し第２クロック信号の周波数を補正させる。

【0014】

以下、電池監視ＥＣＵ１０と電池監視装置３０の構成について説明する。
電池監視ＥＣＵ１０は、第１クロック生成部１２と、上位制御部１４と、送受信部１６と、上述した接続部１８、２０を備える。第１クロック生成部１２は、電池監視ＥＣＵ１０の動作の基となる第１クロック信号を生成する。第１クロック生成部１２は、水晶発振器を用いて、高精度なクロック信号である第１クロック信号を生成する。第１クロック生成部１２は、水晶発振器以外の発振器、例えば、シリコンＭＥＭＳ発振器を用いてもよい。また、第１クロック生成部１２は、ＧＮＳＳ衛星からＧＮＳＳ基準周波数発生器が発生させる信号を受信して、第１クロック信号を生成してもよい。

【0015】

上位制御部１４は、第１クロック信号に、電池監視情報を重畳させた第１重畳信号を生成し、送受信部１６に送る。電池監視情報は、電池監視装置３０が監視すべき電池を特定する情報や、電池監視装置３０に第２クロック信号の周波数の補正を実行させるかを示す補正指示を含む。電池監視情報における監視すべき電池を特定する情報は、どの電池を監視すべきかを示す。監視すべき電池は、特定の組の特定の１個の電池でもよく、特定の組の特定の複数の電池でもよく、特定の組の全部の電池でもよく、全ての組の全ての電池でもよい。補正指示は、どの電池監視装置３０の第２クロック信号を補正させるか、補正対象の電池監視装置３０を特定する情報を含む。本実施形態では、補正指示は、第２クロック信号の周波数をどの程度補正させるかを示す情報、つまり、補正対象の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数の補正量を含んでいる。

【0016】

第１クロック信号への電池監視情報の重畳は、例えば、マンチェスタ符号を用いた位相符号化により行われる。電池監視情報の重畳は、マンチェスタ符号を用いた位相符号化以外の方法、例えば、位相変調（Ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）により行われてもよい。

【0017】

送受信部１６は、電池監視装置３０の少なくとも一つに、電池の監視に関する指示を出力し、電池監視装置３０の少なくとも一つから指示の結果を受け取る。送受信部１６は、第１重畳信号から差動信号を生成し、接続部１８を介して伝送路２２に送信する。差動信号とは、一つの信号を、互いに逆位相の２つの信号とした信号である。電池監視ＥＣＵ１０と電池監視装置３０とを接続する伝送路２２、２６、電池監視装置３０と電池監視装置とを接続する伝送路２４、２５、・・・は、それぞれ２本の信号線を有している。送受信部１６は、伝送路２２の２本の信号線の一方の信号線に元の信号を、他方の信号線に、一方の信号線の信号にＨとＬが反転した逆位相の信号を送る。接続部１８は、コンデンサを有しており、送受信部１６と伝送路２２とをコンデンサを介して接続している。そのため、接続部１８は、差動信号の直流成分を伝送させず、交流成分のみを伝送させる。

【0018】

送受信部１６は、また、最終段の電池監視装置３０から伝送路２６、接続部２０を介して、電池監視情報と、前段までの電池監視装置３０における電池監視結果と、前段までの電池監視装置３０における第２クロック信号の差分情報と、が重畳された第２重畳信号の差動信号を受信し、第２重畳信号を復元する。電池監視結果は、各電池監視装置３０が電池監視ＥＣＵ１０から受け取った電池の監視情報により、電池の監視処理を実行した結果であり、前段までの監視した電池を特定する情報と、前段までの電池監視装置３０において監視した電池の状態の測定結果を含んでいる。電池監視装置３０の第２クロック信号の差分情報は、電池監視装置３０の第２クロック信号の、その前段の装置のクロック信号の周波数に際する差分を示す情報である。第２クロック信号の差分情報については、後述する。接続部２０は、接続部１８と同様に、コンデンサを有しており、伝送路２６と送受信部１６とをコンデンサを介して接続している。接続部２０は、差動信号の直流成分を伝送させず、交流成分のみを伝送させる。なお、接続部１８、２０は、コンデンサの他、トランスにより構成されていていてもよい。

【0019】

電池監視装置３０は、電池監視ＩＣ４０と、フィルタ６０と、上述した接続部３４、３６を備える。電池監視ＩＣ４０は、受信部４２と、送信部４４と、制御部４８と、第２クロック生成部５０と、周波数監視部５３と、電池監視部５４と、を備える。接続部３４には受信部４２が接続され、接続部３６には送信部４４が接続されている。受信部４２と送信部４４には、制御部４８が接続されている。制御部４８には、第２クロック生成部５０と、周波数監視部５３と、電池監視部５４が接続されている。電池監視部５４は、フィルタ６０を介して電池に接続されている。

【0020】

１段目の電池監視装置３０の受信部４２は、接続部３４、伝送路２２、接続部１８を介して電池監視ＥＣＵ１０の送受信部１６に接続されている。２段目からｍ段目までの電池監視装置３０の受信部４２は、それぞれ、接続部３４、伝送路２４、２５・・・、接続部３６を介して、前段の電池監視装置３０の送信部４４に接続されている。ｍ段目の電池監視装置３０の送信部４４は、接続部３６、伝送路２６、接続部２０を介して、電池監視ＥＣＵ１０の送受信部１６に接続されている。

【0021】

受信部４２は、前段の装置から差動信号を受信し、差動信号から重畳信号を復元する。ここで、前段の装置は、制御部４８が１段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば電池監視ＥＣＵ１０であり、制御部４８が２段目からｍ段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば電池監視装置３０である。ここで、重畳信号は、制御部４８が１段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば第１重畳信号であり、制御部４８が２段目からｍ段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば、前段の電池監視装置３０が生成した第２重畳信号である。

【0022】

制御部４８は、受信部４２が受信した重畳信号のクロックを参照クロック信号として抽出するとともに、重畳信号から電池監視情報と、前段までの電池監視結果と、前段までの電池監視装置３０の第２クロック信号の差分情報を復元、復号する。なお、制御部４８が１段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば、重畳信号は、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４が生成した第１重畳信号であり、前段までの電池監視結果と、前段までの電池監視装置３０の第２クロック信号の差分情報とは、重畳信号に含まれない。

【0023】

参照クロック信号は、受信した重畳信号から重畳前のクロック信号を復元したものである。したがって、１段目の電池監視装置３０では、参照クロック信号の周波数は、第１クロック信号の周波数と同じであり、２段目からｍ段目の電池監視装置３０では、参照クロック信号の周波数は、前段の電池監視装置３０の第２クロック信号の周波数と同じである。

【0024】

制御部４８は、電池監視情報と、当段までの電池監視結果と、当段までの電池監視装置３０の第２クロック信号の差分情報を、第２クロック信号に重畳させて第２重畳信号を生成する。

【0025】

第２クロック生成部５０は、自身の電池監視装置３０の動作の基準となる第２クロック信号を発生させる。第２クロック生成部５０は、第１クロック生成部１２に用いられる水晶発振器に比べ簡易なＬＣ発振器を用いて構成されている。そのため、第２クロック信号は、第１クロック信号と比較すれば低精度のクロック信号となる。第２クロック生成部５０は、ＬＣ発振器を用いるので、制御部４８からの補正指示により、ＬＣ発振器を構成するコンデンサの容量、あるいは、インダクタを構成するインダクタンスを変更することで、発振周波数を容易に変更・補正できる。

【0026】

周波数監視部５３は、第２クロック生成部５０が生成した第２クロック信号と、参照クロック信号とを監視し、第２クロック信号の周波数が参照クロック信号の周波数からどれだけズレているか、その差分を検出する。制御部４８は、この差分を、第２クロック信号の差分情報として取得する。

【0027】

電池監視部５４は、電池の状態を、第２クロック信号を用いた交流インピーダンス法により検出する。なお、制御部４８は、電池監視部５４に対し、常時、電池の状態を監視させておき、電池監視情報に、監視中の電池があった場合に、電池監視部５４が検出しておいた当該電池の状態の測定結果を取得してもよい。

【0028】

送信部４４は第２重畳信号から差動信号を生成し、後段の装置に送信する。ここで、後段の装置は、制御部４８が１段目からｍ－１段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば電池監視装置３０であり、制御部４８がｍ段目の電池監視装置３０の制御部４８であれば電池監視ＥＣＵ１０である。

【0029】

・・電池監視システム１００の動作：
図２は、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４が実行する処理フローチャートである。ステップＳ１０では、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４は、１段目の電池監視装置３０に対して、電池監視情報を送信する具体的には、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４は、第１クロック信号に電池監視情報を重畳して第１重畳信号を生成する。上位制御部１４は、送受信部１６に対し、第１重畳信号から差動信号を生成させ、１段目の電池監視装置３０に伝送させる。この電池監視情報は、電池監視装置３０の第２クロック信号の周波数を補正すべきか、否かを示す補正指示情報を含んでいる。なお、最初の電池の状態を取得すべき指示では、電池監視装置３０の第２クロック信号の周波数を補正すべきとの補正指示は含まれていない。

【0030】

ステップＳ２０では、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４は、最終段であるｍ段目の電池監視装置３０から、電池の状態を監視すべき指示に対する電池監視結果と、電池監視装置３０の第２クロック信号の差分情報を受信する、なお、この結果は、第２重畳信号に重畳されている。ステップＳ２０における判断結果が、上位制御部１４が、第２重畳信号受信した真（Ｔ）の場合、上位制御部１４は、処理をステップＳ３０に移行する。一方、ステップＳ２０における判断結果が、第２重畳信号を受信していない偽（Ｆ）の場合、上位制御部１４は、第２重畳信号を受信した真（Ｔ）となるまで、ステップＳ２０を繰り返す。

【0031】

ステップＳ３０では、上位制御部１４は、第２重畳信号から各段の電池監視装置３０における電池の状態の監視結果と、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数の参照クロック信号の周波数からのズレである差分情報を復元する。

【0032】

ステップＳ４０では、上位制御部１４は、第１クロック信号の周波数と、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数の参照クロック信号の周波数と差分情報とを用いて、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数を算出し、取得する。

【0033】

ステップＳ５０からステップS１００までは、ループであり、上位制御部１４は、各段の電池監視装置３０について、処理を行う。ステップS６０では、上位制御部１４は、第１クロック信号の周波数と、第２クロック信号の周波数の差Δｆと２つの閾値、第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２の大きさとの関係を判断する。第２閾値ＴＨ２は、第１閾値ＴＨ１よりも大きい。周波数の差Δｆの絶対値｜Δｆ｜が第１閾値ＴＨ１以下の場合には、上位制御部１４は、処理をステップＳ７０に移行する。周波数の差Δｆの絶対値｜Δｆ｜が第１閾値ＴＨ１よりも大きく、第２閾値ＴＨ２以下の場合には、上位制御部１４は、処理をステップＳ８０に移行する。周波数の差Δｆの絶対値｜Δｆ｜が第２閾値ＴＨ２よりも大きい場合には、上位制御部１４は、処理をステップＳ９０に移行する。

【0034】

ステップＳ７０では、上位制御部１４は、第２重畳信号に重畳されている、電池監視装置３０における電池の状態の監視結果をそのまま電池の状態の監視結果として取得する。その後処理をステップＳ１００に移行する。

【0035】

ステップＳ８０では、上位制御部１４は、第２重畳信号に重畳されている、電池監視装置３０における電池の状態の監視結果を、第１クロック信号の周波数と第２クロック信号の周波数の差を用いて補正し、電池の状態の監視結果として取得する。その後処理をステップＳ１００に移行する。

【0036】

ステップＳ９０では、上位制御部１４は、第２クロック信号の周波数を補正すべきと判断する。その後処理をステップＳ１００に移行する。

【0037】

ステップＳ１１０では、上位制御部１４は、電池について、次サイクルの監視を行うか否かを判断する。電池監視装置３０のうち、少なくとも１つの電池監視装置について、周波数の差Δｆの絶対値｜Δｆ｜が第２閾値ＴＨ２よりも大きい場合には、上位制御部１４は、電池について、次サイクルの監視をすると判断してもよい。ステップＳ１１０における判断が、次サイクルの監視をする真（Ｔ）の場合、上位制御部１４は、処理をステップＳ１０に移行し、上述の処理を繰り返す。なお、ステップＳ１１０からステップＳ１０に戻った次サイクル以降のステップＳ１０では、電池監視情報に、電池監視装置３０の第２クロック信号の周波数を補正すべきとの補正指示が含まれている。そのため、この補正指示を受けた電池監視装置３０において、第２クロック信号の周波数の補正が行われる。ステップＳ１１０における判断が、次サイクルの監視をしない偽（Ｆ）の場合、上位制御部１４は、処理を終了する。

【0038】

図３は、電池監視装置３０の制御部４８が実行する動作フローチャートである。ステップＳ２００では、制御部４８は、受信部４２を通して、前段の装置から重畳信号を受信する。ここで、前段の装置は、電池監視装置３０が１段目の電池監視装置の場合は、電池監視ＥＣＵ１０であり、電池監視装置３０が２段目からｍ段目の電池監視装置の場合は、電池監視装置３０である。また、重畳信号は、電池監視装置３０が１段目の電池監視装置の場合は、第１重畳信号であり、電池監視装置３０が２段目からｍ段目の電池監視装置の場合は、第２重畳信号である。

【0039】

ステップＳ２１０では、制御部４８は、重畳信号を復元、復号して、参照クロック信号を生成する。１段目の電池監視装置３０では、重畳信号は、第１重畳信号である。そのため、制御部４８は、第１クロック信号の周波数と同じ周波数の参照クロック信号を生成し、電池監視情報を取得する。２段目からｍ段目の電池監視装置３０では、重畳信号は、第２重畳信号である。そのため、制御部４８は、前段の第２クロック信号の周波数と同じ周波数の参照クロック信号を生成し、電池監視情報と、前段までの各段における電池の状態の監視結果（「電池監視結果」とも呼ぶ。）と、前段までの各段における参照クロック信号に対する第２クロック信号の周波数のズレを示す差分情報と、を取得する。

【0040】

ステップＳ２２０では、制御部４８は、電池監視情報に、第２クロック信号の周波数を補正すべき補正指示が含まれるか否かを判断する。ステップＳ２２０における判断が、電池監視情報に第２クロック信号の周波数を補正すべき補正指示が含まれる真（Ｔ）の場合、制御部４８は、処理をステップＳ２３０に移行する。一方、ステップＳ２２０における判断が、電池監視情報に第２クロック信号の周波数を補正すべき補正指示が含まれない偽（Ｆ）の場合、制御部４８は、処理をステップＳ２４０に移行する。

【0041】

ステップＳ２３０では、制御部４８は、第２クロック生成部５０に対して第２クロック信号の周波数を補正するように指示する。補正指示を受けた第２クロック生成部５０は、上述したように、ＬＣ発振器を構成するコンデンサの容量、あるいは、インダクタを構成するインダクタンスを変更することで、発振周波数を変更、補正する。

【0042】

ステップＳ２４０では、制御部４８は、周波数監視部５３から参照クロック信号の周波数と、第２クロック生成部５０が生成した第２クロック信号の周波数と、の差分を取得する。

【0043】

ステップＳ２５０では、制御部４８は、電池監視部５４から、電池監視部５４が第２クロック信号を用いて検出した監視対象の電池の状態を取得する。

【0044】

ステップＳ２６０では、制御部４８は、電池監視情報と、当段までの各段における電池監視結果と、当段までの各段における参照クロック信号と第２クロック信号との周波数のズレを示す差分情報と、を第２クロック信号に重畳して、第２重畳信号を生成する。

【0045】

ステップＳ２７０では、制御部４８は、送信部４４に対し、第２重畳信号から差動信号を生成させて後段の装置に送信させる。後段の装置は、上述したように、制御部４８が最終段であるｍ段目の電池監視装置３０の場合は、電池監視ＥＣＵ１０であり、制御部４８がｍ段目以外の電池監視装置３０の場合は、電池監視装置３０である。

【0046】

図４は、電池監視ＥＣＵ１０が送信する第１重畳信号と、電池監視装置３０が送受信する第２重畳信号を示す説明図である。電池監視ＥＣＵ１０は、周波数ｆ０の第１重畳信号を送信する。１段目の電池監視装置３０の受信部４２は、周波数ｆ０の第１重畳信号を受信し、１段目の電池監視装置３０の送信部４４は、周波数ｆ１の第２重畳信号を送信する。２段目の電池監視装置３０の受信部４２は、周波数ｆ１の第２重畳信号を受信し、２段目の電池監視装置３０の送信部４４は、周波数ｆ２の第２重畳信号を送信する。以下同様に、ｘ段目の電池監視装置３０の受信部４２は、ｆ（ｘ－１）の第２重畳信号を受信し、ｘ段目の電池監視装置３０の送信部４４は、周波数ｆｘの第２重畳信号を送信する。

【0047】

１段目の電池監視装置３０では、周波数ｆ１－ｆ０が参照クロック信号（第１クロック信号）の周波数と、１段目の第２クロック信号の周波数と、の相対的なズレである差分Δｆ１となる。２段目の電池監視装置３０では、周波数ｆ２－ｆ１が参照クロック信号（第２クロック信号）の周波数と、２段目の第２クロック信号の周波数と、の相対的なズレである差分Δｆ２となる。以下同様に、ｘ段目の電池監視装置３０では、周波数ｆｘ－ｆ（ｘ－１）が参照クロック信号（第２クロック信号）の周波数と、ｘ段目の第２クロック信号の周波数と、の相対的なズレである差分Δｆｘとなる。ｘ段目の電池監視装置３０では、制御部４８は、第２重畳信号を生成する際に、ｘ段目までの差分Δｆ１からΔｆｘを順次付加していく。すなわち、各段の電池監視装置３０における周波数の差分Δｆ１からΔｆｍが第２重畳信号に付加されていく。

【0048】

電池監視ＥＣＵ１０は、第１クロック信号の周波数情報と、各段の電池監視装置３０における周波数の差分Δｆ１からΔｆｍとを用いて、１段目の電池監視装置３０から順に、第２クロック信号の周波数を算出する。すなわち、１段目の電池監視装置３０の第２クロックの周波数ｆ１は、ｆ０＋Δｆ１であり、２段目の電池監視装置３０の第２クロックの周波数ｆ２は、ｆ１＋Δｆ２＝ｆ０＋Δｆ１＋Δｆ２である。以下同様に、上位制御部１４は、３段目からｍ段目の電池監視装置３０の第２クロックの周波数ｆ３からｆｍを算出できる。上位制御部１４は、第１クロック信号の周波数ｆ０と、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数ｆ１からｆｍと、を比較することで、第１クロック信号の周波数ｆ０に対する各段の第２クロック信号の絶対的な周波数の誤差を求めることができる。そして、上位制御部１４は、どの段の電池監視装置３０の周波数を、どの程度補正すべきか、について判断できる。

【0049】

以上、本実施形態によれば、電池監視装置３０の制御部４８は、第２クロック信号の周波数の監視結果を、後段に出力する。その結果、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４は、各段における第２クロック信号の周波数の監視結果を用いて、各段における第２クロック信号の周波数を算出し、どの電池監視装置３０の第２クロック信号を補正すべきか、判断できる。

【0050】

本実施形態では、電池監視ＥＣＵ１０の上位制御部１４が電池監視装置３０に対して補正指示を送信しているが、各段の電池監視装置３０において、制御部４８が前段からの重畳信号に含まれる初段から前段までの差分を取り出し、これらを考慮して、初段が電池監視ＥＣＵから受け取った第１クロック信号の周波数と、当段の第２クロック信号の周波数との周波数差を求め、この周波数差が、予め定めた閾値より大きい場合、当段の制御部４８は、第２クロック生成部５０に対し、周波数のずれに応じて第２クロック信号の周波数を補正させてもよい。次サイクルにおいて、第２クロック信号を補正すべき電池監視装置３０の数を少なくできる。

【0051】

本実施形態によれば、上位制御部１４は、電池監視装置３０のそれぞれの段における差分情報を用いて、第１クロック信号の周波数に対する第２クロック信号の絶対的な周波数のズレを算出し、取得できる。

【0052】

本実施形態によれば、上位制御部１４は、第１クロック信号に対する第２クロック信号の絶対的な周波数のズレを、電池の状態と合わせて取得できる。

【0053】

本実施形態によれば、上位制御部１４は、第１クロック信号の周波数に対する電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数の差が、第１閾値ＴＨ１よりも大きく、かつ、第２閾値ＴＨ２以下である場合には、第１クロック信号と第２クロック信号の周波数の差を用いて、電池の状態を補正して取得できる。

【0054】

本実施形態によれば、当段の周波数監視部５３が、前段の電池監視装置３０から受信した重畳信号から抽出した参照クロック信号の周波数に対する第２クロック信号の周波数の相対的なずれが予め定めた閾値よりも大きいと判断した場合、当段の制御部４８は、第２クロック生成部に対し、周波数のずれに応じて前記第２クロック信号の周波数を補正させることができる。

【0055】

・第２実施形態：
図５は、第２実施形態の電池監視システム１０１の概略構成図である。第２実施形態の電池監視システム１０１では、電池監視ＥＣＵ１１は、接続部２０を備えておらず、送受信部１６は、接続部１８を介して伝送路２２に接続されている。また、電池監視装置３２は、受信部４２と送信部４４に変えて送受信部４３を備えており、電池監視ＥＣＵ１０と、複数の電池監視装置３２は、デイジーチェーン接続されている点で第１実施形態の電池監視システム１００と相違する。電池監視装置３２は、２つの接続部３４、３６を備えているが、最後段であるｍ段目の電池監視装置３２の接続部３６には、終端装置２８が接続されている。なお、送受信部４３の構成によっては、接続部３６に、終端装置２８が接続されていなくてもよい。第１実施形態では、接続部３４が入力部、接続部３６が出力部として用いられたが、第３実施形態では、接続部３４が入力部、接続部３６が出力部として機能するが、接続部３６が入力部、接続部３４が出力部としても機能するように切り替え可能である。最後段であるｍ段目からの第２重畳信号は、ｍ段目の電池監視装置３２から１段目の電池監視装置３２に向けて逆向きに伝送される。

【0056】

第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、上位制御部１４は、第１クロック信号の周波数ｆ０と、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数ｆ１からｆｍと、を比較することで、各段の第２クロック信号の周波数の誤差を求めることができる。そして、上位制御部１４は、どの段の電池監視装置３０の周波数を、どの程度補正すべきか、について判断できる。

【0057】

・第３実施形態：
図６は、第３実施形態の電池監視システム１０２の概略構成図である。第４実施形態の電池監視システム１０２では、電池監視ＥＣＵ１１に対し、複数の電池監視装置３３がマルチドロップ接続されている。電池監視ＥＣＵ１１の送受信部１６は、接続部２０を備えておらず、接続部１８を介して伝送路２７に接続されている。各々の電池監視装置３３は、接続部３６を備えておらず、受信部４２と送信部４４は、１つの接続部３４に接続されており、接続部３４は、伝送路２７に接続されている。

【0058】

第３実施形態の電池監視システム１０２においては、電池監視ＥＣＵ１１からの信号は、接続部１８、伝送路２７を介して１段目の電池監視ＥＣＵ１１の受信部４２に伝えられる。１段目の電池監視ＥＣＵ１１から出力される信号は、送信部４４から接続部３４、伝送路２７を介して次段である２段目の電池監視ＥＣＵ１１の受信部４２に伝えられる。以下同様に、ｘ段の電池監視ＥＣＵ１１から出力される信号は、送信部４４から接続部３４、伝送路２７を介して次段である第（ｘ＋１）段の電池監視ＥＣＵ１１の受信部４２に伝えられる。最終段のｍ段目の電池監視ＥＣＵ１１から出力される信号は、送信部４４から接続部３４、伝送路２７を介して電池監視ＥＣＵ１１の送受信部１６に伝えられる。この様に、各電池監視装置３０は、同一の伝送路２７を用いて重畳信号を順次伝送する。伝送に関しては、トークンを用いて、各電池監視装置３０が順次伝送路２７の使用権をもって、後段へ重畳信号を伝送する。

【0059】

第３実施形態においても、第１実施形態と動作は同じであり、第１実施形態と同様に、上位制御部１４は、第１クロック信号の周波数ｆ０と、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の周波数ｆ１からｆｍと、を比較することで、各段の電池監視装置３０における第２クロック信号の第１クロック信号に対する絶対的な周波数の誤差を求めることができる。そして、上位制御部１４は、どの段の電池監視装置３０の周波数を、どの程度補正すべきか、について判断できる。

【0060】

以上、第１実施形態から第４実施形態からわかるように、電池監視ＥＣＵと複数の電池監視装置の接続形態は、リング接続、デイジーチェーン接続、マルチドロップ接続など様々な接続形態が可能である。

【0061】

本開示は、上述の各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0062】

１０、１１…電池監視ＥＣＵ、１２…第１クロック生成部、１４…上位制御部、１６…送受信部、１８、２０…接続部、２２、２４、２５、２６、２７…伝送路、２８…終端装置、３０、３２、３３…電池監視装置、３４、３６…接続部、４０…電池監視ＩＣ、４２…受信部、４３…送受信部、４４…送信部、４８…制御部、５０…第２クロック生成部、５３…周波数監視部、５４…電池監視部、６０…フィルタ、１００、１０１、１０２…電池監視システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】