特許 7597079 電池制御装置

(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】

(24)【登録日】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】電池制御装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20241203BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 311R

H02J13/00 M

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022088168

(22)【出願日】2022-05-31

(65)【公開番号】P2023176080

(43)【公開日】2023-12-13

【審査請求日】2023-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石原 鉄也

(72)【発明者】

【氏名】内田 義宏

(72)【発明者】

【氏名】田中 信行

(72)【発明者】

【氏名】久保 和樹

【審査官】新田 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１４１７２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

定置用電池装置に用いられる定置用電池を制御する電池制御装置であって、
前記定置用電池装置を含む複数の機器の各々における所定のシステムと通信可能な通信部と、
前記定置用電池を制御する制御部と、を備え、
前記通信部は、
前記複数の機器の各々の前記所定のシステムから第１信号を取得可能であり、
前記定置用電池装置の前記所定のシステムの起動待機状態のオンオフを切り替えるための第２信号を前記所定のシステムに送信し、
前記通信部により取得された前記第１信号が前記定置用電池装置の前記所定のシステムから送信されたものである場合に、前記制御部を起動させる、電池制御装置。

【請求項2】

前記通信部により取得された前記第１信号が第１値を有する場合に、前記制御部を起動させる、請求項１に記載の電池制御装置。

【請求項3】

前記通信部により取得された前記第１信号が前記第１値とは異なる第２値を有する場合に、前記制御部の起動待機状態を継続する、請求項２に記載の電池制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記定置用電池装置の起動時に前記定置用電池装置の前記所定のシステムから送信された前記第１信号に基づいて起動される、請求項１～３のいずれか１項に記載の電池制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電池制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１７－００５９３９号公報（特許文献１）には、車両において使用済みの電池パックを用いた定置用蓄電システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－００５９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、上記のように、車両において使用されていた電池パックが定置用蓄電システムに用いられる。上記特許文献１には明記されていないが、上記電池パックには、車両の電池を制御するための制御装置が備えられていると考えられる。また、上記電池パックを定置用蓄電システムに用いる為には、上記車両の電池用の制御装置に代えて、定置用蓄電システムの電池を制御するための制御装置を使用する必要がある。ここで、定置用蓄電システムの電池を制御するための制御装置が設けられた電池パックを定置用蓄電システム以外の機器（たとえば車両）に使用した場合、上記制御装置により上記機器を正常に動作することが困難になる場合がある。したがって、定置用蓄電システム（定置用電池装置）用の制御装置（電池制御装置）が定置用蓄電システム以外の機器に使用されるのを防止することが望まれている。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、定置用電池装置用の電池制御装置が定置用電池装置以外の機器に使用されるのを防止することが可能な電池制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一の局面に係る電池制御装置は、定置用電池装置に用いられる定置用電池を制御する電池制御装置であって、定置用電池装置を含む複数の機器の各々における所定のシステムと通信可能な通信部と、定置用電池を制御する制御部と、を備える。通信部は、複数の機器の各々の所定のシステムから第１信号を取得可能である。電池制御装置は、通信部により取得された第１信号が定置用電池装置の所定のシステムから送信されたものである場合に、制御部を起動させる。

【0007】

本開示の一の局面に係る電池制御装置では、上記のように、通信部により取得された第１信号が定置用電池装置の所定のシステムから送信されたものである場合に、制御部が起動される。これにより、通信部により取得された第１信号が定置用電池装置以外の機器の所定のシステムから送信された場合に、制御部が起動されるのを防止することができる。その結果、定置用電池装置用の電池制御装置が定置用電池装置以外の機器に使用されるのを防止することができる。

【0008】

上記一の局面に係る電池制御装置において、好ましくは、通信部により取得された第１信号が第１値を有する場合に、制御部を起動させる。このように構成すれば、第１信号の値を参照するだけで制御部を起動させることができるので、制御部の起動に関する処理を簡易化することができる。

【0009】

この場合、好ましくは、通信部により取得された第１信号が第１値とは異なる第２値を有する場合に、制御部の起動待機状態を継続する。このように構成すれば、第１信号の値を参照するだけで制御部を起動待機状態にすることができるので、制御部の起動待機に関する処理を簡易化することができる。

【0010】

上記一の局面に係る電池制御装置において、好ましくは、制御部は、定置用電池装置の起動時に定置用電池装置の所定のシステムから送信された第１信号に基づいて起動される。このように構成すれば、定置用電池装置の起動時に制御部を起動させることができる。

【0011】

上記一の局面に係る電池制御装置において、好ましくは、通信部は、定置用電池装置の所定のシステムの起動待機状態のオンオフを切り替えるための第２信号を上記所定のシステムに送信する。このように構成すれば、第２信号に基づいて定置用電池装置のシステムの起動を容易に調整することができる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、定置用電池装置用の電池制御装置が定置用電池装置以外の機器に使用されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態による定置用電池装置の構成を示す図である。

【図2】一実施形態によるバッテリパックの構成を示す図である。

【図3】一実施形態による電池ＥＣＵとＩＦＥＣＵとの間の信号を示す図である。

【図4】一実施形態の電池ＥＣＵと車両システムとが接続されている状態を示す図である。

【図5】一実施形態の電池ＥＣＵにおいてプロセッサの起動を制御する回路構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中、同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0015】

図１は、本実施形態に係る定置用電池装置１００の構成を示す図である。定置用電池装置１００は、家２００に単相の交流電力を供給する。なお、定置用電池装置１００は、家２００に併設されている。

【0016】

定置用電池装置１００は、バッテリパック１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、ＰＣＳ（Power Conditioning System）３０とを備える。

【0017】

ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、バッテリパック１０からの直流電圧を昇圧する。ＰＣＳ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０からの直流電圧を交流電圧に変換して、家２００および図示しない電力系統に供給する。

【0018】

バッテリパック１０は、電池スタック１と、電池ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２と、ＩＦＥＣＵ（Interface Electronic Control Unit）３とを含む。なお、電池ＥＣＵ２およびＩＦＥＣＵ３は、それぞれ、本開示の「電池制御装置」および「所定のシステム」の一例である。

【0019】

電池スタック１は、互いに積層された図示しない複数の電池セルにより構成されている。バッテリパック１０には、電池スタック１が１つまたは複数設けられている。なお、電池スタック１は、本開示の「定置用電池」の一例である。

【0020】

電池ＥＣＵ２は、電池スタック１の電池セルを制御する。具体的には、電池ＥＣＵ２は、電池スタック１の各電池セルの温度、電圧、および、電流等の監視および制御を行う。

【0021】

ＩＦＥＣＵ３は、電池ＥＣＵ２の通信規格（たとえばＣＡＮ（Controller Area Network））から、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０およびＰＣＳ３０の通信規格（たとえばＲＳ４８５）への変換処理を行っている。また、ＩＦＥＣＵ３は、電池ＥＣＵ２とＤＣ／ＤＣコンバータ２０との間の電気的な絶縁機能を有する。

【0022】

図２に示すように、電池ＥＣＵ２は、接続端子２ａと、接続端子２ｂと、接続端子２ｃとを有する。また、ＩＦＥＣＵ３は、接続端子３ａと、接続端子３ｂと、接続端子３ｃとを有する。接続端子２ａと接続端子３ａとは、通信線１１により互いに通信可能に接続されている。また、接続端子２ｂと接続端子３ｂとは、通信線１２により互いに通信可能に接続されている。また、接続端子２ｃと接続端子３ｃとは、通信線１３により互いに通信可能に接続されている。なお、接続端子２ａ～２ｃの各々は、本開示の「通信部」の一例である。

【0023】

また、電池ＥＣＵ２は、プロセッサ２ｄと、メモリ２ｅとを有する。プロセッサ２ｄは、電池ＥＣＵ２内のシステムの動作を制御する。また、ＩＦＥＣＵ３は、プロセッサ３ｄを有する。プロセッサ３ｄは、ＩＦＥＣＵ３内のシステムの動作を制御する。

【0024】

メモリ２ｅには、プロセッサ２ｄに実行されるプログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、および各種パラメータ）が記憶されている。

【0025】

電池ＥＣＵ２は、接続端子２ｂ（通信線１２）を通じて、ＩＦＥＣＵ３から信号１２ａを受信（取得）する。

【0026】

ここで、定置用電池装置１００用の電池ＥＣＵ２を定置用電池装置１００以外の機器（たとえば車両３００、図４参照）に使用した場合、電池ＥＣＵ２により上記機器を正常に動作することが困難になる場合がある。したがって、定置用電池装置１００用の電池ＥＣＵ２が定置用電池装置１００以外の機器に使用されるのを防止することが望まれている。なお、定置用電池装置１００以外の機器が車両以外の機器であってもよい。

【0027】

そこで、本実施形態では、電池ＥＣＵ２は、接続端子２ｂにより取得された信号１２ａがＩＦＥＣＵ３から送信されたものである場合に、プロセッサ２ｄを起動させる。たとえば、図５に示すように、接続端子２ｂとプロセッサ２ｄとの間の回路２ｆが信号１２ａによって開状態に切り替えられることによって、電池ＥＣＵ２内の電源２ｇからプロセッサ２ｄに電力（電圧）が供給されるように構成されていてもよい。なお、回路２ｆおよび電源２ｇを用いることはあくまで一例であり、他の構成によりプロセッサ２ｄの起動が制御されていてもよい。

【0028】

詳細には、電池ＥＣＵ２は、接続端子２ｂにより取得された信号１２ａの論理値が１である場合に、プロセッサ２ｄを起動させる。すなわち、信号１２ａは、デジタル信号である。ＩＦＥＣＵ３は、接続端子３ｂ（通信線１２）を通じて、論理値が１の信号１２ａを送信する（図３（Ｂ）参照）ように構成されている。なお、論理値が１とは、本開示の「第１値」の一例である。

【0029】

一方、ＩＦＥＣＵ３とは異なる車両システム３１０（図４参照）は、通信線１２を通じて論理値が０の信号１２ａ（図３（Ｄ）参照）を送信するように構成されている。したがって、電池ＥＣＵ２と車両システム３１０とが接続された場合、電池ＥＣＵ２の接続端子２ｂは通信線１２を通じて論理値が０の信号１２ａを受信（取得）する。なお、車両３００および車両システム３１０は、それぞれ、本開示の「機器」および「所定のシステム」の一例である。また、なお、論理値が０とは、本開示の「第２値」の一例である。

【0030】

この場合、電池ＥＣＵ２は、プロセッサ２ｄの起動待機状態を継続する。具体的には、接続端子２ｂとプロセッサ２ｄとの間に設けられた回路２ｆ（図５参照）は、論理値が０の信号１２ａによって開状態とならず閉状態が維持される。このため、電池ＥＣＵ２内の電源２ｇ（図５参照）からプロセッサ２ｄに電力（電圧）が供給されずにプロセッサ２ｄの起動待機状態が継続される。

【0031】

また、本実施形態では、プロセッサ２ｄは、定置用電池装置１００の起動時にＩＦＥＣＵ３から送信された信号１２ａに基づいて起動される。具体的には、定置用電池装置１００の起動に伴って信号１２ａの論理値が０から１に変化することにより、プロセッサ２ｄが起動される。したがって、定置用電池装置１００の起動とプロセッサ２ｄの起動とは、互いに略同時に行われる。

【0032】

また、プロセッサ２ｄは、定置用電池装置１００が一端停止した後に復帰した際（定置用電池装置１００の再起動時）にも、ＩＦＥＣＵ３から送信された信号１２ａに基づいて起動されてもよい。

【0033】

再び図２を参照して、電池ＥＣＵ２は、接続端子２ａ（通信線１１）を通じて、論理理が１の信号１１ａを送信する（図３（Ａ）および（Ｃ）参照）。ＩＦＥＣＵ３は、論理値が１の信号１１ａを接続端子３ａを通じて取得した場合に、プロセッサ３ｄを起動させる。なお、ＩＦＥＣＵ３は、電池ＥＣＵ２とは異なるＥＣＵ（たとえば車両ＥＣＵ等）から論理値が０の信号１１ａを取得した場合、プロセッサ３ｄの起動待機状態を継続する。

【0034】

また、本実施形態では、接続端子２ｃは、ＩＦＥＣＵ３の起動待機状態のオンオフを切り替えるための信号１３ａをＩＦＥＣＵ３に送信する。信号１３ａは、デジタル信号である。なお、信号１３ａは、本開示の「第２信号」の一例である。

【0035】

ＩＦＥＣＵ３は、論理値が１の信号１３ａを接続端子３ｃを通じて取得した場合に、起動待機状態を解除する。具体的には、ＩＦＥＣＵ３は、信号１３ａにより起動待機が解除された状態で、論理値が１の信号１１ａを受信した場合に、プロセッサ３ｄを起動させる。

【0036】

一方、ＩＦＥＣＵ３は、信号１３ａにより起動待機が解除されていない状態で論理値が１の信号１１ａを受信しても、プロセッサ３ｄを起動せずにプロセッサ３ｄの起動待機状態を継続する。この場合、信号１３ａの論理値が１になるまで、プロセッサ３ｄの起動待機状態が継続される。

【0037】

以上のように、本実施形態においては、電池ＥＣＵ２は、接続端子１２ｂにより取得された信号１２ａがＩＦＥＣＵ３から送信されたものである場合に、プロセッサ２ｄを起動させる。これにより、電池ＥＣＵ２がＩＦＥＣＵ３と接続されていない場合にプロセッサ２ｄが起動されるのを防止することができる。したがって、電池ＥＣＵ２と他のシステムとが誤って組み付けられて、そのまま使用されるのを防止することができる。

【0038】

また、上記実施形態では、電池ＥＣＵ２とＩＦＥＣＵ３とが互いに有線で通信する例を示したが、本開示はこれに限られない。電池ＥＣＵ２とＩＦＥＣＵ３とが互いに無線通信してもよい。

【0039】

なお、上記実施形態に記載されている構成、および、上記の各種変形例は、任意に組み合わされて実施されてもよい。

【0040】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0041】

１ 電池スタック（定置用電池），２ 電池ＥＣＵ（電池制御装置），２ａ～２ｃ 接続端子（通信部），２ｄ プロセッサ（制御部），３ ＩＦＥＣＵ（所定のシステム），１２ａ 信号（第１信号），１３ａ 信号（第２信号），１００ 定置用電池装置，３００ 車両（機器），３１０ 車両システム（所定のシステム）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】