特開 2024-122457 通信装置、通信方法及び蓄電システム

(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】P2024122457

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】通信装置、通信方法及び蓄電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240902BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240902BHJP

   H04L 69/08 20220101ALI20240902BHJP

   H04L 69/22 20220101ALI20240902BHJP

   H04L 43/04 20220101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 A

H02J7/00 U

H01M10/48 P

H04L69/08

H04L69/22

H04L43/04

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030008

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】畠山 征也

【テーマコード（参考）】

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA02

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA11

5G503EA05

5G503EA08

5G503FA16

5H030AA10

5H030AS08

5H030FF22

5H030FF41

5H030FF42

5H030FF43

5H030FF44

5H030FF52

(57)【要約】

【課題】複数種類の状態情報が複数の蓄電池側から状態監視装置側にシリアル通信により送信される蓄電システムにおいて、複数の蓄電池についての複数種類の状態情報を状態監視装置が取得できるようにする。
【解決手段】通信装置１００は、複数種類のバッテリ状態情報をシリアル通信によりバッテリＢ１側からＢＭＳ１０側に送信する状態情報送信処理を実行する通信装置であって、状態情報送信処理は、複数種類のバッテリ状態情報を含むフレームをバッテリＢ１側から送信する処理と、バッテリＢ１側から送信されたフレーム内の複数種類のバッテリ状態情報の順序を、他のフレームと共通の所定の順序に入れ替える処理と、複数種類のバッテリ状態情報の順序が上記所定の順序に入れ替えられたフレームに、バッテリＮｏ．情報を付与する処理と、複数種類のバッテリ状態情報の順序が上記所定の順序に入れ替えられ、且つバッテリＮｏ．情報が付与されたフレームをＢＭＳ１０側に送信する処理とを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の蓄電池と、前記蓄電池側から送信される前記蓄電池の状態についての情報である状態情報に基づいて複数の前記蓄電池の状態を監視する状態監視装置とを備える蓄電システムに設けられ、複数種類の前記状態情報をシリアル通信により前記蓄電池側から前記状態監視装置側に送信する状態情報送信処理を実行する通信装置であって、
前記状態情報送信処理は、
複数種類の前記状態情報を含む第１フレームを前記蓄電池側から送信する処理と、
前記蓄電池側から送信された前記第１フレーム内の複数種類の前記状態情報の順序を、他の前記第１フレームと共通の所定の順序に入れ替える処理と、
複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられた前記第１フレームに、前記蓄電池を識別するための蓄電池識別情報を付与する処理と、
複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられ、且つ前記蓄電池識別情報が付与された前記第１フレームを前記状態監視装置側に送信する処理と
を含む通信装置。

【請求項2】

前記蓄電池の制御についての情報である制御情報をシリアル通信により前記状態監視装置側から前記蓄電池側に送信する制御情報送信処理を実行し、
前記制御情報送信処理は、
複数種類の前記制御情報と前記蓄電池識別情報とを含む第２フレームを前記状態監視装置側から送信する処理と、
前記状態監視装置側から送信された前記第２フレームから前記蓄電池識別情報を除去する処理と、
前記蓄電池識別情報が除去された前記第２フレーム内の複数種類の前記制御情報の順序を、前記蓄電池毎に規定された順序に入れ替える処理と、
前記蓄電池識別情報が除去され、且つ複数種類の前記制御情報の順序が前記蓄電池毎に規定された順序に入れ替えられた前記第２フレームを、前記蓄電池側に送信する処理と
を含む請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

複数の蓄電池と、前記蓄電池側から送信される前記蓄電池の状態についての情報である状態情報に基づいて複数の前記蓄電池の状態を監視する状態監視装置とを備える蓄電システムにおいて、複数種類の前記状態情報をシリアル通信により前記蓄電池側から前記状態監視装置側に送信する通信方法であって、
複数種類の前記状態情報を含むフレームを前記蓄電池側から送信するステップと、
前記蓄電池側から送信された前記フレーム内の複数種類の前記状態情報の順序を、他の前記フレームと共通の所定の順序に入れ替えるステップと、
複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられた前記フレームに、前記蓄電池を識別するための蓄電池識別情報を付与するステップと、
複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられ、且つ前記蓄電池識別情報が付与された前記フレームを前記状態監視装置側に送信するステップと
を行う通信方法。

【請求項4】

複数の蓄電池と、
前記蓄電池側から送信される前記蓄電池の状態についての情報である状態情報に基づいて複数の前記蓄電池の状態を監視する状態監視装置と、
複数種類の前記状態情報をシリアル通信により前記蓄電池側から前記状態監視装置側に送信する通信装置と
を備える蓄電システムであって、
前記通信装置は、
複数種類の前記状態情報を含むフレームを前記蓄電池側から送信する処理と、
前記蓄電池側から送信された前記フレーム内の複数種類の前記状態情報の順序を、他の前記フレームと共通の所定の順序に入れ替える処理と、
複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられた前記フレームに、前記蓄電池を識別するための蓄電池識別情報を付与する処理と、
複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられ、且つ前記蓄電池識別情報が付与された前記フレームを前記状態監視装置側に送信する処理と
を実行する蓄電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信装置、通信方法及び蓄電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

電池の状態についての情報（以下、状態情報という）を収集して電池を遠隔で監視するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムは、電圧センサ、電流センサ、温度センサ等の電池の状態を検出する各種センサと、センサの検出信号が入力されるコントローラと、コントローラに入力された電池の状態情報等を通信するための通信インターフェースとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２０－５３０２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電気自動車で使用された又は電気自動車向けで未使用の蓄電池と、複数種類の電池状態情報をＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）等の所定のシリアル通信のプロトコルに従って送信する電気自動車用の通信モジュールとを利用して蓄電システムを構成するケースを想定する。この想定において、複数の蓄電池が異なる車種で使用されたもの又は異なる車種向けに用意されたものである場合、複数の通信モジュールから送信されるシリアル・データの順序が相互に相違することが想定される。例えば、ある車種向けのＵＡＲＴのフレームは、電圧、電流、ＳＯＣの順序でシリアル・データが並ぶように設計され、他の車種向けのＵＡＲＴのフレームは、ＳＯＣ、電圧、電流の順序でシリアル・データが並ぶように設定されているケースが想定される。その場合、状態監視装置が、複数の蓄電池についての複数種類の状態情報を取得できない可能性がある。

【0005】

本発明は上記事情に鑑み、複数種類の状態情報が複数の蓄電池側から状態監視装置側にシリアル通信により送信される蓄電システムにおいて、複数の蓄電池についての複数種類の状態情報を状態監視装置が取得できるようにする通信装置、通信方法及び蓄電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】

【0006】

本発明の通信装置は、複数の蓄電池と、前記蓄電池側から送信される前記蓄電池の状態についての情報である状態情報に基づいて複数の前記蓄電池の状態を監視する状態監視装置とを備える蓄電システムに設けられ、複数種類の前記状態情報をシリアル通信により前記蓄電池側から前記状態監視装置側に送信する状態情報送信処理を実行する通信装置であって、前記状態情報送信処理は、複数種類の前記状態情報を含む第１フレームを前記蓄電池側から送信する処理と、前記蓄電池側から送信された前記第１フレーム内の複数種類の前記状態情報の順序を、他の前記第１フレームと共通の所定の順序に入れ替える処理と、複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられた前記第１フレームに、前記蓄電池を識別するための蓄電池識別情報を付与する処理と、複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられ、且つ前記蓄電池識別情報が付与された前記第１フレームを前記状態監視装置側に送信する処理とを含む。

【0007】

本発明の通信方法は、複数の蓄電池と、前記蓄電池側から送信される前記蓄電池の状態についての情報である状態情報に基づいて複数の前記蓄電池の状態を監視する状態監視装置とを備える蓄電システムにおいて、複数種類の前記状態情報をシリアル通信により前記蓄電池側から前記状態監視装置側に送信する通信方法であって、複数種類の前記状態情報を含むフレームを前記蓄電池側から送信するステップと、前記蓄電池側から送信された前記フレーム内の複数種類の前記状態情報の順序を、他の前記フレームと共通の所定の順序に入れ替えるステップと、複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられた前記フレームに、前記蓄電池を識別するための蓄電池識別情報を付与するステップと、複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられ、且つ前記蓄電池識別情報が付与された前記フレームを前記状態監視装置側に送信するステップとを行う。

【0008】

本発明の蓄電システムは、複数の蓄電池と、前記蓄電池側から送信される前記蓄電池の状態についての情報である状態情報に基づいて複数の前記蓄電池の状態を監視する状態監視装置と、複数種類の前記状態情報をシリアル通信により前記蓄電池側から前記状態監視装置側に送信する通信装置とを備える蓄電システムであって、前記通信装置は、複数種類の前記状態情報を含むフレームを前記蓄電池側から送信する処理と、前記蓄電池側から送信された前記フレーム内の複数種類の前記状態情報の順序を、他の前記フレームと共通の所定の順序に入れ替える処理と、複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられた前記フレームに、前記蓄電池を識別するための蓄電池識別情報を付与する処理と、複数種類の前記状態情報の順序が前記所定の順序に入れ替えられ、且つ前記蓄電池識別情報が付与された前記フレームを前記状態監視装置側に送信する処理とを実行する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、複数種類の状態情報が複数の蓄電池側から状態監視装置側にシリアル通信により送信される蓄電システムにおいて、複数の蓄電池についての複数種類の状態情報を状態監視装置が取得できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る通信装置を備える蓄電システムの回路の構成を示す回路図である。

【図2】図２は、図１に示す通信装置で実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。

【図3】図３は、バッテリ側から送信されるシリアル・データのフレームの構成の一例を示す表である。

【図4】図４は、図２に示すフレーム入替情報の一例を示す表である。

【図5】図５は、フレーム内の複数種類のシリアル・データの順序を入れ替え、バッテリＮｏ.情報をフレームに付与する手順の一例を示す図である。

【図6】図６は、フレーム内の複数種類のシリアル・データの順序を入れ替え、バッテリＮｏ.情報をフレームに付与する手順の一例を示す図である。

【図7】図７は、フレーム入替情報を更新する手順の一例を説明するためのフローチャートである。

【図8】図８は、バッテリ側とＢＭＳ側との間における通信について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において実施形態を適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用される。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係る通信装置１００を備える蓄電システム１の回路の構成を示す回路図である。この図に示す蓄電システム１は、定置用又は車載用の電源であり、複数又は単数のストリングＳＴＲと、電力変換器ＰＣと、ＢＭＳ（Battery Management System）１０とを備える。ストリングＳＴＲが複数の場合には、複数のストリングＳＴＲは、並列に接続される。

【0013】

ストリングＳＴＲは、直列に接続される複数のバッテリＢ１～Ｂｎを備える。各バッテリＢ１～Ｂｎは、直列に接続される複数のセルＣ１～Ｃｎを備える。本実施形態のバッテリＢ１～Ｂｎは、電気自動車で使用されて回収されたもの、又は電気自動車用に用意されて未使用のものである。そのため、バッテリＢ１～Ｂｎ間で劣化度に差がある場合がある。バッテリＢ１～Ｂｎは、リチウムイオンバッテリ等であり、後述の電力変換器ＰＣを通じて放電して不図示の外部系統に電力を供給する。外部系統は、負荷や発電機等を含む。蓄電システム１が定置用の場合には、家庭内の家電、商用電源系統等が負荷となり、太陽光発電システム等が発電機となる。他方で、蓄電システム１が車載用の場合には、駆動用モータ、エアコン、各種車載電装品等が負荷となる。なお、駆動用モータは負荷になり発電機にもなる。他方で、発電機により発電された電力が電力変換器ＰＣを通じてバッテリＢ１～Ｂｎに供給され、バッテリＢ１～Ｂｎが充電される。

【0014】

ストリングＳＴＲは、複数のバッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎと、電流センサ１４とを備える。各バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎは、バッテリＢ１～Ｂｎと、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１と、セル保護ＩＣ（Integrated Circuit）１２と、通信モジュール１３と、バイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎとを備える。バッテリＢ１～Ｂｎ、セル保護ＩＣ１２、及び通信モジュール１３は、電気自動車で使用されて回収されたもの、又は電気自動車用に用意されて未使用のものである。

【0015】

バッテリＥＣＵ１１は、バッテリＢ１～Ｂｎの状態の検知、バッテリＢ１～Ｂｎの状態の判断、及びバイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎの制御等を行う。セル保護ＩＣ１２は、セルＣ１～Ｃｎの過充電、過放電、放電過電流、充電過電流の検出、短絡電流の検出及び遮断、断線の検出、セルＣ１～Ｃｎの過充電状態、過放電状態からの復帰、セルＣ１～Ｃｎのセルバランシング等を行う。

【0016】

バッテリＥＣＵ１１は、バッテリＢ１～Ｂｎの状態についての情報（以下、バッテリ状態情報という）を通信モジュール１３に送信する。他方で、バッテリＥＣＵ１１は、バッテリＢ１～Ｂｎの制御についての情報（以下、バッテリ制御情報という）を通信モジュール１３から受信する。バッテリＥＣＵ１１から送信されるバッテリ状態情報としては、ＳＯＣ（State of Charge）等が挙げられる。また、バッテリＥＣＵ１１が受信するバッテリ制御情報としては、電圧指示値、電流指示値、及びバイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎの制御情報（後述のスイッチＳ１，Ｓ２のＯＮ／ＯＦＦ）等が挙げられる。

【0017】

各セル保護ＩＣ１２は、バッテリ状態情報を各通信モジュール１３に送信し、バッテリ制御情報を各通信モジュール１３から受信する。各セル保護ＩＣ１２から送信されるバッテリ状態情報としては、セルＣ１～Ｃｎの電圧、バッテリＢ１～Ｂｎの電流等が挙げられる。また、セル保護ＩＣ１２が受信するバッテリ制御情報としては、電圧指示値、及び電流指示値等が挙げられる。

【0018】

通信モジュール１３は、通信装置１００によるＵＡＲＴ等のシリアル通信のプロトコルに従って、バッテリ状態情報をＢＭＳ１０側に送信し、ＢＭＳ１０側からバッテリ制御情報を受信する。通信装置１００については後述する。

【0019】

電力変換器ＰＣは、双方向コンバータであり、ストリングバス３に接続されている。また、電力変換器ＰＣには、始端のバッテリＢ１の正極と終端のバッテリＢｎの負極とが接続されている。

【0020】

電力変換器ＰＣは、ストリングＳＴＲの充電時に、ストリングバス３から入力された電圧を、充電電力（又は充電電流）の指示値に応じて変換して複数のバッテリＢ１～Ｂｎに出力する。ここで、ストリングＳＴＲ側の電圧は、バッテリＢ１～Ｂｎのバイパス状態（バイパスされているバッテリＢ１～Ｂｎの数）やバッテリＢ１～Ｂｎの充電状態に応じて変化する。そのため、電力変換器ＰＣは、ストリングＳＴＲの充電時に、ストリングバス３から入力された電圧を、ストリングＳＴＲ側の電圧に変換して複数のバッテリＢ１～Ｂｎに出力する。

【0021】

電力変換器ＰＣは、ストリングＳＴＲの放電時に、複数のバッテリＢ１～Ｂｎから入力された電圧を、放電電力（又は放電電流）の指示値に応じて変換してストリングバス３に出力する。ここで、放電時の電力変換器ＰＣの入力電圧は、バッテリＢ１～Ｂｎのバイパス状態やバッテリＢ１～Ｂｎの充電状態に応じて変化する。それにより、複数のストリングＳＴＲの並列運転を行う場合、放電時にストリングＳＴＲ間で電力変換器ＰＣの入力電圧にバラツキが生じる。そのため、電力変換器ＰＣは、ストリングＳＴＲの放電時に、入力電圧を他のストリングＳＴＲと整合する電圧に変換してストリングバス３に出力する。なお、ストリングバス３を流れる電流が交流の場合には、電力変換器ＰＣは、瞬時値の変化に対して追従するための同期手段を備える。

【0022】

バイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎは、バッテリＢ１～Ｂｎ毎に設けられている。各バイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎは、バイパス線ＢＬと、スイッチＳ１，Ｓ２とを備える。バイパス線ＢＬは、各バッテリＢ１～Ｂｎをバイパスする電力線である。スイッチＳ１は、バイパス線ＢＬに設けられている。このスイッチＳ１は、例えば機械式スイッチや半導体スイッチやリレーである。スイッチＳ２は、各バッテリＢ１～Ｂｎの正極とバイパス線ＢＬの一端との間に設けられている。このスイッチＳ２は、例えば機械式スイッチや半導体スイッチやリレーである。

【0023】

始端のバッテリＢ１及び終端のバッテリＢｎは、電力変換器ＰＣ及びストリングバス３を介して外部系統に接続されている。全てのバイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎにおいてスイッチＳ１がＯＦＦになりスイッチＳ２がＯＮになった場合に、全てのバッテリＢ１～Ｂｎが直列で接続される。他方で、何れかのバイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎにおいてスイッチＳ２がＯＦＦになり、スイッチＳ１がＯＮになった場合に、当該バイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎに対応するバッテリＢ１～Ｂｎがバイパスされる。

【0024】

電流センサ１４は、ストリングＳＴＲの電力線に設けられている。この電流センサ１４は、ストリングＳＴＲの充放電電流を検出して検出信号をＢＭＳ１０に送信する。また、ストリングＳＴＲには、不図示の電圧センサや温度センサ等が設けられている。電圧センサは、ストリングＳＴＲの総電圧を検出して検出信号をＢＭＳ１０に送信する。また、温度センサは、ストリングＳＴＲの雰囲気温度を検出して検出信号をＢＭＳ１０に送信する。

【0025】

ＢＭＳ１０は、不図示の上位のコントローラと複数のバッテリＥＣＵ１１と複数のセル保護ＩＣ１２と通信し、複数のバッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎを制御・管理する。また、ＢＭＳ１０は、ストリングＳＴＲが備える補器類を制御・管理する。当該補器類としては、電力変換器ＰＣ、及び電流センサ１４等が挙げられる。

【0026】

ＢＭＳ１０は、バッテリＥＣＵ１１及びセル保護ＩＣ１２から受信したバッテリ状態情報に基づいて、バッテリＢ１～Ｂｎの状態監視と、バッテリ制御情報の生成・送信とを行う。バッテリ制御情報には、バイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎの制御についての情報と、バッテリＢ１～Ｂｎの電圧指示値及び電流指示値の情報とが含まれる。ここで、ＢＭＳ１０は、上位のコントローラからストリングＳＴＲの充放電電力（又は充放電電流）の指示値を受信し、当該指示値と、バッテリＢ１～Ｂｎの状態情報とに基づいて、バッテリＢ１～Ｂｎの電圧指示値及び電流指示値を算出する。また、ＢＭＳ１０は、バッテリＥＣＵ１１から送信されるバイパスユニットＢＵ１～ＢＵｎの制御の要求の可否を判定し、判定結果に応じたバイパス制御情報をバッテリＥＣＵ１１に送信する。

【0027】

通信装置１００は、複数のフレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎと、フレーム情報入力部１０２とを備える。各フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎ毎に設けられている。なお、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎを複数設けてフレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎとバッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎとを一対一で対応させることは必須ではない。１個のフレーム入替装置に複数の入出力端子を設けて入出力端子とバッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎとを一対一で対応させるようにしてもよい。

【0028】

各フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、フレーム入替部１０１Ａと、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂとを備える。フレーム入替部１０１Ａは、フレーム入替情報１０１Ｃを記憶している。このフレーム入替情報１０１Ｃは、バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎ毎に規定されたフレームの情報と、ＢＭＳ１０の送受信を目的として規定されたフレームの情報とを含む。フレームの情報は、フレーム内の複数種類のシリアル・データの順序の情報を含む。バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎ毎に規定されたフレームの情報は、フレーム情報入力部１０２からフレーム入替情報１０１Ｃに手動で入力される。

【0029】

ここで、ＢＭＳ１０の送受信を目的として規定されたフレーム内の複数種類のシリアル・データの順序と、バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎ毎に規定されたフレーム内の複数種類のシリアル・データの順序とは、一対他の関係にある。即ち、ＢＭＳ１０の送受信を目的として規定されたフレーム内の複数種類のシリアル・データの順序は、複数のバッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎに対して共通の所定の順序である。

【0030】

フレーム入替部１０１Ａは、通信モジュール１３から複数種類のシリアル・データが送信されると、フレーム内の複数種類のシリアル・データの順序を、フレーム入替情報１０１Ｃを参照して上記所定の順序に入れ替える。そして、フレーム入替部１０１Ａは、上記所定の順序に入れ替えた後の複数種類のシリアル・データをバッテリＮｏ．付与部１０１Ｂに送信する。他方で、フレーム入替部１０１Ａは、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂから複数種類のシリアル・データが送信されると、フレーム内の複数種類のシリアル・データの順序を、フレーム入替情報１０１Ｃを参照して入れ替える。この際、複数種類のシリアル・データの順序は、上記所定の順序からバッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎ毎に規定された順序に入れ替えられる。そして、フレーム入替部１０１Ａは、順序を入り替えた後の複数種類のシリアル・データを通信モジュール１３に送信する。

【0031】

バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、バッテリＢ１～Ｂｎを識別するためのバッテリＮｏ．情報を記憶している。バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、フレーム入替部１０１Ａから複数種類のシリアル・データが送信されると、フレームにバッテリＮｏ．を付与する。そして、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、上記所定の順序に入れ替えられた複数種類のシリアル・データとバッテリＮｏ．とを含むフレームをＢＭＳ１０に送信する。また、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、ＢＭＳ１０から複数種類のシリアル・データとバッテリＮｏ．とが送信されると、フレームからバッテリＮｏ．を除去する。そして、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、バッテリＮｏ．がフレームから除去された複数種類のシリアル・データをフレーム入替部１０１Ａに送信する。

【0032】

図２は、図１に示す通信装置１００で実現される機能の一例を示す機能ブロック図である。なお、図２には、バッテリモジュールＢＭ１とＢＭＳ１０との間の通信が示されているが、他のバッテリモジュールＢＭ２～ＢＭｎとＢＭＳ１０との間の通信も同様に行われる。

【0033】

図２に示すフレーム入替装置１０１－１は、バッテリＢ１が新たに蓄電システム１（図１参照）に接続される前に予め、バッテリモジュールＢＭ１とＢＭＳ１０との間に設置されている。ここで、本実施形態では、バッテリＢ１、セル保護ＩＣ１２、及び通信モジュール１３が、電気自動車で使用されたもの又は電気自動車向けに用意されたものである。それに対して、バイパスユニットＢＵ１、バッテリＥＣＵ１１、及びフレーム入替装置１０１－１は、新設されたものである。なお、バイパスユニットＢＵ１を備えるバッテリモジュールＢＭ１を利用する場合には、当該バイパスユニットＢＵ１についても利用してもよい。また、バッテリＥＣＵ１１についても再利用可能である場合には新設する必要はない。

【0034】

図２に示すように、バッテリ状態情報が、シリアル・データとして通信モジュール１３からフレーム入替装置１０１－１に送信される。ここで、電圧、電流、ＳＯＣ等の複数種類のバッテリ状態情報が、複数種類のシリアル・データとして通信モジュール１３からフレーム入替装置１０１－１に送信される。これらの複数種類のシリアル・データが、シリアル通信のプロトコルに従って設計されたフレームに、所定の順序で配列されている。

【0035】

図３は、バッテリＢ１側から送信されるシリアル・データのフレームの構成の一例を示す表である。この表に示すように、通信モジュール１３から送信されるシリアル・データのフレームは、ヘッダ、複数種類のシリアル・データ、フッタで構成されている。ＵＡＲＴの場合、フレームは、ヘッダ、シリアル・データ、及びフッタ以外に、コマンド、コマンドあたりのデータ長、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等を含む。また、ＵＡＲＴでは、ヘッダ、フッタは、適切なデバイスと通信しているか否かを判別するための一意的な識別子である。なお、ＵＡＲＴでは、フッタは、トレーラと称され、シリアル・データの末尾に付加される。

【0036】

ここで、本実施形態の蓄電システム１では、電気自動車で使用された又は電気自動車向けで未使用のバッテリＢ１～Ｂｎと、複数種類のバッテリ状態情報をシリアル通信により送信する電気自動車用の通信モジュール１３とが利用されている。この蓄電システム１では、複数のバッテリＢ１～Ｂｎが、異なる車種で使用されたもの又は異なる車種向けに用意されたものである。このような場合、複数の通信モジュール１３から送信される複数種類のシリアル・データの順序が相互に相違することが想定される。例えば、図３に示すように、車種Ａ向けのシリアル・データのフレームは、電圧、電流、ＳＯＣの順序でシリアル・データが続くように設計されている。それに対して、車種Ｂ向けのシリアル・データのフレームは、ＳＯＣ、電圧、電流の順序でシリアル・データが続くように設定されている。そのため、ＢＭＳ１０が、複数のバッテリＢ１～Ｂｎについての複数種類のバッテリ状態情報を取得できない可能性がある。

【0037】

そこで、本実施形態では、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎのフレーム入替処理部１０１Ｄ（図２参照）が、バッテリＢ１～Ｂｎ側から送信されたフレーム内の複数種類のシリアル・データの順序を、フレーム入替情報１０１Ｃを参照して、上記所定の順序に入れ替える。

【0038】

図４は、図２に示すフレーム入替情報１０１Ｃの一例を示す表である。この表に示すように、フレーム入替情報１０１Ｃは、通信モジュール１３側から送信される複数種類のバッテリ状態情報の順序と、ＢＭＳ１０側に送信される複数種類のバッテリ状態情報の順序との関係を示すテーブルである。通信モジュール１３側から送信される複数種類のシリアル・データの順序は、フレーム情報入力部１０２から手動で入力されてフレーム入替情報１０１Ｃに登録される。他方で、ＢＭＳ１０側に送信される複数種類のバッテリ状態情報の順序は、上記所定の順序に相当し、複数のフレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎで共通であり、予めフレーム入替情報１０１Ｃに登録されている。

【0039】

図５及び図６は、フレーム内の複数種類のシリアル・データの順序を入れ替え、バッテリＮｏ.情報をフレームに付与する手順の一例を示す図である。図５に示すように、各フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎ（図１参照）において、フレーム内の複数種類のバッテリ状態情報の順序が、ＢＭＳ１０が対応可能な上記所定の順序に入れ替わる。

【0040】

他方で、図６に示すように、各フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎ（図１参照）において、フレーム内の複数種類のバッテリ制御情報の順序が、ＢＭＳ１０が対応可能な上記所定の順位から各バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎが対応可能な順序に入れ替わる。

【0041】

ここで、図５に示すように、バッテリＢ１～Ｂｎ側から送信されるシリアル・データには、バッテリＢ１～Ｂｎを識別する識別子が付与されていない。そこで、本実施形態では、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂ（図２参照）が、上記所定の順序に配列された複数種類のシリアル・データを含むフレームにバッテリＮｏ．を付与する。具体的には、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂが、ヘッダ、上記所定の順序に入れ替えられた後の複数種類のシリアル・データ、及びフッタを含むフレームに対して、ヘッダ、バッテリＮｏ．及びフッタを付加する。

【0042】

他方で、図６に示すように、バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎは、バッテリＮｏ．を含むシリアル・データのフレームには対応できない。そこで、本実施形態では、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂが、ＢＭＳ１０から送信された複数種類のシリアル・データとバッテリＮｏ．とを含むフレームからバッテリＮｏ．を除去する。具体的には、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂが、上記所定の順序に配列された複数種類のシリアル・データ、バッテリＮｏ．等を含むフレームからヘッダ、バッテリＮｏ．及びフッタを除去する。

【0043】

図７は、フレーム入替情報１０１Ｃを更新する手順の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示すフレーム入替情報１０１Ｃの更新は、新たなバッテリＢ１～Ｂｎが蓄電システム１に接続される際に実施される。

【0044】

まず、ステップＳ１において、フレーム入替処理部１０１Ｄは、新たなバッテリＢ１～Ｂｎが蓄電システム１に接続されたか否かを、バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎ側からのシリアル・データの受信の有無により判定する。ステップＳ１において肯定判定がされた場合にはステップＳ２に移行し、ステップＳ１において否定判定がされた場合にはステップＳ３に移行する。

【0045】

ステップＳ２において、作業者は、新たに接続されたバッテリＢ１～Ｂｎに対応するフレーム情報、特にシリアル・データの順序を、フレーム情報入力部１０２からフレーム入替情報１０１Ｃに手動で入力する。このフレーム情報は、フレーム内の複数種類のバッテリ状態情報の順序と、フレーム内のバッテリ制御情報の順序とを含む。これにより、新たにバッテリＢ１～Ｂｎが接続される度に、フレーム入替情報１０１Ｃが更新される。

【0046】

以上のステップＳ１，Ｓ２の処理は、ＢＭＳ１０が作動している間、繰り返され（ステップＳ３のＮＯ）、ＢＭＳ１０の作動終了と共に終了する（ステップＳ３のＹＥＳ）。

【0047】

図８は、バッテリＢ１～Ｂｎ側とＢＭＳ１０側との間の通信について説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ＢＭＳ１０の作動開始と共に開始される。

【0048】

まず、ステップＳ１１において、フレーム入替処理部１０１Ｄは、通信モジュール１３からバッテリ状態情報を含むフレームを受信したか否かを判定する。ステップＳ１１において肯定判定がされた場合にはステップＳ１２に移行し、ステップＳ１１において否定判定がされた場合にはステップＳ１５に移行する。

【0049】

ステップＳ１２において、フレーム入替処理部１０１Ｄは、フレーム入替情報１０１Ｃを参照して、通信モジュール１３から受信した複数種類のバッテリ状態情報の順序を上記所定の順序に入れ替える。次に、ステップＳ１３において、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、上記所定の順序に入れ替えられた後の複数種類のバッテリ状態情報を含む第１フレームに対して、ヘッダ、バッテリＮｏ．及びフッタを付加する。次に、ステップＳ１４において、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、ヘッダ、バッテリＮｏ．、上記第１フレーム及びフッタをＢＭＳ１０に送信する。

【0050】

次に、ステップＳ１５において、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、複数種類のバッテリ制御情報とバッテリＮｏ．とを含む第２フレームをＢＭＳ１０から受信したか否かを判定する。ステップＳ１５において肯定判定がされた場合にはステップＳ１６に移行し、ステップＳ１５において否定判定がされた場合にはステップＳ２０に移行する。

【0051】

ステップＳ１６において、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、受信した第２フレームに付与されたバッテリＮｏ.と記憶しているバッテリＮｏ．情報１０１Ｅとが一致するか否かを判定する。ステップＳ１６において肯定判定がされた場合にはステップＳ１７に移行し、ステップＳ１６において否定判定がされた場合にはステップＳ２０に移行する。

【0052】

ステップＳ１７において、バッテリＮｏ．付与部１０１Ｂは、ＢＭＳ１０から受信した第２フレームのヘッダ、バッテリＮｏ．及びフッタを除去する。次に、ステップＳ１８において、フレーム入替処理部１０１Ｄは、フレーム入替情報１０１Ｃを参照して、複数種類のバッテリ制御情報の順序を、上記所定の順序から、各バッテリモジュールＢＭ１～Ｂｎが対応可能な順序に入れ替える。次に、ステップＳ１９において、フレーム入替処理部１０１Ｄは、順序が入れ替えられた後の複数種類のバッテリ制御情報を含むフレームを、各バッテリモジュールＢＭ１～ＢＭｎの通信モジュール１３に送信する。

【0053】

以上のステップＳ１１～Ｓ１９の処理は、ＢＭＳ１０が作動している間、繰り返され（ステップＳ２０のＮＯ）、ＢＭＳ１０の作動終了と共に終了する（ステップＳ２０のＹＥＳ）。

【0054】

以上説明したように、本実施形態の通信装置１００は、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎを備える。これらのフレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、まず、複数種類のバッテリ状態情報を含むフレームをバッテリＢ１～Ｂｎ側から送信する。次に、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、フレーム入替処理と、バッテリＮｏ．付与処理とを実行する。フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、フレーム入替処理において、バッテリＢ１～Ｂｎ側から送信されたフレーム内の複数種類のバッテリ状態情報の順序を、他のフレームと共通の所定の順序に入れ替える。また、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、バッテリＮｏ．付与処理において、複数種類のバッテリ状態情報の順序が上記所定の順序に入れ替えられたフレームに、バッテリＢ１～Ｂｎを識別するためのバッテリＮｏ．を付与する。そして、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、複数種類のバッテリ状態情報の順序が上記所定の順序に入れ替えられ、且つバッテリＮｏ．が付与されたフレームをＢＭＳ１０側に送信する。

【0055】

これによって、複数種類のバッテリ状態情報の順序が相互に相違する異種のフレームが、バッテリＢ１～Ｂｎ側から送信される場合でも、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎにおいて、全てのフレームの複数種類のバッテリ状態情報の順序が一致する。従って、異なる車種向けのバッテリＢ１～Ｂｎが利用されて蓄電システム１が構成されている場合でも、バッテリＢ１～Ｂｎ側からシリアル通信で送信された複数種類のバッテリ状態情報を、ＢＭＳ１０に取得させることができる。そして、ＢＭＳ１０は、フレームに付与されたバッテリＮｏ．を参照することにより、取得した複数種類のバッテリ状態情報が、どのバッテリＢ１～Ｂｎに対応するかを識別することができる。

【0056】

また、本実施形態の通信装置１００は、バッテリ制御情報をシリアル通信によりＢＭＳ１０側からバッテリＢ１～Ｂｎ側に送信する処理を実行する。フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、当該処理において、まず、複数種類のバッテリ制御情報とバッテリＮｏ．とを含むフレームをＢＭＳ１０側から送信する。次に、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、バッテリＮｏ．除去処理と、フレーム入替処理とを実行する。フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、バッテリＮｏ．除去処理において、ＢＭＳ１０側から送信されたフレームからバッテリＮｏ．を除去する。また、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、フレーム入替処理において、バッテリＮｏ．が除去されたフレーム内の複数種類のバッテリ制御情報の順序を、バッテリＢ１～Ｂｎ毎に規定された順序に入れ替える。そして、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎは、バッテリＮｏ．が除去され、且つ複数種類のバッテリ制御情報の順序がバッテリＢ１～Ｂｎ毎に規定された順序に入れ替えられたフレームを、バッテリＢ１～Ｂｎ側に送信する。

【0057】

これによって、ＢＭＳ１０側から送信されるフレーム内の複数種類のバッテリ制御情報の順序と、バッテリＢ１～Ｂｎ毎に規定された順序とが一致しない場合でも、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎにおいて、両者が一致する。また、フレーム入替装置１０１－１～１０１－ｎにおいて、バッテリＮｏ．が除去された後に、複数種類のバッテリ制御情報を含むフレームが、バッテリＢ１～Ｂｎ側に送信される。従って、異なる車種向けのバッテリＢ１～Ｂｎが利用されて蓄電システム１が構成されている場合でも、ＢＭＳ１０側から送信された複数種類のバッテリ制御情報を、バッテリＢ１～Ｂｎ側の通信モジュール１３に取得させることができる。

【0058】

さらに、本実施形態の通信装置１００では、フレーム入替情報１０１Ｃを更新することができる。従って、蓄電システム１におけるバッテリＢ１～Ｂｎの増減に対応することができる。

【0059】

以上、上述の実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、適宜公知や周知の技術を組み合わせてもよい。

【0060】

例えば、上述の実施形態では、蓄電池をバッテリとしたが、蓄電池はキャパシタ等の他の二次電池としてもよい。また、上述の実施形態では、ヘッダ、シリアル・データ、及びフッタを含むシリアル通信用フレームを例に挙げたが、ヘッダやフッタを含むことは必須ではない。

【0061】

さらに、上述の実施形態では、バッテリＢ１～Ｂｎが新たに接続されたタイミングで、フレーム入替情報１０１Ｃを更新した。しかしながら、所定時間毎に新たなバッテリＢ１～Ｂｎの接続を確認し、接続が確認された場合に、フレーム入替情報１０１Ｃを更新するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0062】

１ ：蓄電システム
１０ ：ＢＭＳ（状態監視装置）
１００ ：通信装置
Ｂ１～Ｂｎ ：バッテリ（蓄電池）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】