JP7711495B2 - 電池管理システム - Google Patents

Description

この明細書における開示は、電池管理システムに関する。

特許文献１は、無線通信を利用した電池管理システムを開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

米国特許第８３９９１１５号明細書

無線通信を利用した電池管理システムでは、電池の状態を監視する監視装置と、制御装置との間で無線通信を行う。制御装置は、無線通信により監視装置から電池監視情報を取得し、所定の処理を実行する。無線通信の場合、監視装置と制御装置との間で、無線通信の接続処理が必要である。このため、有線に較べて、電池監視情報の取得タイミング（取得開始タイミング）が遅くなる。電池監視情報の取得遅れは、たとえば制御性の低下、異常検出の遅れなどを招く。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電池管理システムおよび電池管理方法にはさらなる改良が求められている。

開示されるひとつの目的は、電池監視情報の取得タイミングを早めることができる電池管理システムを提供することにある。

ここに開示された電池管理システムは、
電池（２０、２１、２２）を収容する筐体（５０）内に配置され、電池の状態を示す情報を含む電池監視情報を取得して監視するひとつ以上の監視装置（３０）と、
監視装置との間で無線通信を行い、電池監視情報に基づいて所定の処理を実行する制御装置（４０）と、を備え、
監視装置は、
電池を構成する電池セルの電圧であるセル電圧、電池セルの温度であるセル温度を含む複数の電池監視情報を取得し、
制御装置との間で無線通信の接続処理を実行している期間において、パケットに電池監視情報を含ませて制御装置に送信し、
起動信号の供給による監視装置および制御装置の起動時に実行される接続処理の期間において、複数の電池監視情報のうち、セル電圧を優先的に送信する。

開示された電池管理システムによれば、監視装置が、接続処理中のパケットに電池監視情報を含めて送信する。これにより、制御装置が電池監視情報を取得するタイミングを早めることができる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

電池パックを備える車両を示す図である。 電池パックの概略構成を示す斜視図である。 組電池を示す平面図である。 第１実施形態に係る電池管理システムの構成を示すブロック図である。 監視装置と制御装置との間の通信シーケンスを示す図である。 定期通信処理を示す図である。 接続処理を示す図である。 接続処理の実行タイミングを示す図である。 接続処理で送信する電池監視情報の取得タイミングを示す図である。 切断処理における電池情報取得を示す図である。 間欠処理における電池情報取得を示す図である。 接続処理における電池情報取得を示す図である。 検査システムを示す図である。 参考例において、監視装置と検査機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１３に示す検査システムにおいて、監視装置と検査機器との間の通信シーケンスを示す図である。 変形例を示す図である。 電池管理システムの変形例を示すブロック図である。

以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態に係る電池管理システムが搭載される車両、特に、電池管理システムを備える電池パックに関連する車両の構成について説明する。図１は、車両の概略構成を示す図である。車両は、電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）などの電動車両である。電池管理システムは、車両以外の移動体、たとえばドローンなどの飛行体、船舶、建設機械、農業機械などへの適用も可能である。電池管理システムは、家庭用や業務用などの定置型の電池（蓄電池）への適用も可能である。

＜車両＞
図１に示すように、車両１０は、電池パック（ＢＡＴ）１１と、ＰＣＵ１２と、ＭＧ１３と、ＥＣＵ１４を備えている。ＰＣＵは、Power Control Unitの略称である。ＭＧは、Motor Generatorの略称である。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。

電池パック１１は、後述する組電池２０を備えており、充放電可能な直流電圧源を提供する。電池パック１１は、車両１０の電気負荷に電力を供給する。たとえば電池パック１１は、ＰＣＵ１２を通じてＭＧ１３へ電力を供給する。電池パック１１は、ＰＣＵ１２を通じて充電される。電池パック１１は、主機バッテリと称されることがある。

電池パック１１は、たとえば図１に示すように、車両１０のフロントコンパートメントに配置される。電池パック１１は、リアコンパートメント、座席下、または床下などに配置されてもよい。たとえばハイブリッド自動車の場合、エンジンが配置されるコンパートメントは、エンジンコンパートメント、エンジンルームなどと称されることがある。

電池パック１１は、車両１０の走行風や、車両１０に搭載されたファンから供給される冷却風によって温度調整される。電池パック１１は、車両１０の内部を循環する冷却液体で温度調整されてもよい。上記した温度調整により、電池パック１１の過度な温度変化が抑制される。なお、電池パック１１は、単に車両１０のボディなどの熱容量の大きい部材に対して熱伝導可能に連結されているだけでもよい。

ＰＣＵ１２は、ＥＣＵ１４からの制御信号にしたがい、電池パック１１とＭＧ１３との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ１２は、電力変換器と称されることがある。ＰＣＵ１２は、インバータおよびコンバータを含むことができる。コンバータは、電池パック１１とインバータとの間の通電経路に配置される。コンバータは、直流電圧を昇降圧する機能を有する。インバータは、コンバータにより昇圧された直流電圧を交流電圧、たとえば三相交流電圧に変換してＭＧ１３へ出力する。インバータは、ＭＧ１３の発電電力を直流電圧に変換してコンバータへ出力する。

ＭＧ１３は、交流回転電機、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。ＭＧ１３は、車両１０の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。ＭＧ１３は、ＰＣＵ１２により駆動されて回転駆動力を発生する。ＭＧ１３が発生した駆動力は、駆動輪に伝達される。ＭＧ１３は、車両１０の制動時に発電機として機能し、回生発電を行う。ＭＧ１３の発電電力は、ＰＣＵ１２を通じて電池パック１１に供給され、電池パック１１内の組電池２０に蓄えられる。

ＥＣＵ１４は、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを含む構成である。プロセッサは、演算処理のためのハードウェアである。プロセッサは、たとえばコアとしてＣＰＵを含んでいる。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略称である。メモリは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムおよびデータ等を非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。メモリは、プロセッサによって実行される種々のプログラムを格納している。

ＥＣＵ１４は、たとえば電池パック１１から組電池２０に関する情報を取得し、ＰＣＵ１２を制御することにより、ＭＧ１３の駆動および電池パック１１の充放電を制御する。ＥＣＵ１４は、電池パック１１から、組電池２０の電圧、温度、電流、ＳＯＣ、ＳＯＨなどの情報を取得してもよい。ＥＣＵ１４は、組電池２０の電圧、温度、電流などの電池情報を取得して、ＳＯＣやＳＯＨを算出してもよい。ＳＯＣは、State Of Chargeの略称である。ＳＯＨは、State Of Healthの略称である。

ＥＣＵ１４のプロセッサは、たとえばメモリに格納されたＰＣＵ制御プログラムに含まれる複数の命令を実行する。これにより、ＥＣＵ１４は、ＰＣＵ１２を制御するための機能部を複数構築する。このように、ＥＣＵ１４では、メモリに格納されたプログラムが複数の命令をプロセッサに実行させることで、複数の機能部が構築される。ＥＣＵ１４は、ＥＶＥＣＵと称されることがある。

＜電池パック＞
次に、図２および図３に基づき、電池パック１１の構成の一例について説明する。図２は、電池パック１１の内部を模式的に示す斜視図である。図２では、筐体を二点鎖線で示している。図３は、各電池スタックの上面を示す平面図である。

図２に示すように、電池パック１１は、組電池２０と、複数の監視装置３０と、制御装置４０と、筐体５０を備えている。以下では、図２に示すように、略直方体である筐体５０の各面のうち、車両１０への搭載面において、長手方向をＸ方向と示し、短手方向をＹ方向と示す。図２において、下面が搭載面である。そして、搭載面に対して垂直となる上下方向をＺ方向と示す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交する位置関係にある。本実施形態では、車両１０の左右方向がＸ方向に相当し、前後方向がＹ方向に相当し、上下方向がＺ方向に相当する。図２および図３の配置は一例にすぎず、車両１０に対して電池パック１１をどのように配置してもよい。

組電池２０は、Ｘ方向に並んで配置された複数の電池スタック２１を有している。電池スタック２１は、電池ブロック、電池モジュールなどと称されることがある。組電池２０は、複数の電池スタック２１が直列および／または並列に接続されて構成されている。本実施形態では、複数の電池スタック２１が直列接続されている。

各電池スタック２１は、複数の電池セル２２を有している。複数の電池セル２２は、図示しないケースに収容されている。これにより、複数の電池セル２２の相対位置が固定されている。ケースは、金属製もしくは樹脂製である。ケースが金属製の場合、ケースの壁面と電池セル２２との間に、電気絶縁性の部材が部分的もしくは全体的に介在してもよい。

なお、複数の電池セル２２の相対位置を固定できるのであれば、その固定部材の形態としては特に限定されない。たとえば、複数の電池セル２２が帯状のバンドによって拘束された構成を採用することもできる。この場合、複数の電池セル２２の間には、両者の離間距離を保つためのセパレータが介在してもよい。

電池スタック２１は、直列に接続された複数の電池セル２２を有している。本実施形態の電池スタック２１は、Ｙ方向に並んで配置された複数の電池セル２２が直列に接続されて構成されている。組電池２０は、上記した直流電圧源を提供する。組電池２０、電池スタック２１、および電池セル２２が、電池に相当する。

電池セル２２は、化学反応によって起電圧を生成する二次電池である。二次電池として、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などを採用することができる。リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池である。電池セル２２に採用できる二次電池には、電解質が液体の二次電池の他、固体の電解質を用いたいわゆる全固体電池も含まれ得る。

電池セル２２は、発電要素と、この発電要素を収容する電池ケースを有している。図３に示すように、各電池セル２２の電池ケースは、扁平形状に形成されている。電池ケースは、Ｚ方向に並ぶ２つの端面と、Ｘ方向に並ぶ２つとＹ方向に並ぶ２つとを合わせた計４つの側面を有する。本実施形態の電池ケースは、金属製である。

各電池セル２２は、Ｙ方向において電池ケースの側面同士が接するように積層されている。電池セル２２は、Ｘ方向の両端に、Ｚ方向、より詳しくは上方を示すＺ＋方向に突出する正極端子２５および負極端子２６を有している。これら正極端子２５および負極端子２６の突出する端面のＺ方向の位置は、各電池セル２２で同等になっている。各電池セル２２は、Ｙ方向において、正極端子２５および負極端子２６が交互に配置されるように積層されている。

各電池スタック２１の上面において、Ｘ方向の両端には、直線状のバスバーユニット２３が配置されている。バスバーユニット２３は、複数の電池ケースの正極端子２５および負極端子２６の突出する端面におけるＸ方向の両端それぞれに配置されている。つまり各電池スタック２１に、一対のバスバーユニット２３が配置されている。

各バスバーユニット２３は、Ｙ方向において交互に配置される正極端子２５および負極端子２６を電気的に接続する複数のバスバー２４と、複数のバスバー２４を覆うバスバーカバー２７を有している。バスバー２４は、銅やアルミニウムなどの導電性が良好な金属を材料とする板材である。バスバー２４は、Ｙ方向において隣り合う電池セル２２の正極端子２５と負極端子２６とを電気的に接続している。これにより、各電池スタック２１において、複数の電池セル２２が、直列接続されている。

このような接続構造により、各電池スタック２１において、Ｙ方向に並ぶ複数の電池セル２２の端部に位置する２つの電池セル２２の一方は最高電位になり、他方は最低電位になる。最高電位の電池セル２２の正極端子２５と、最低電位の電池セル２２の負極端子２６のうちの少なくとも一方に、所定の配線が接続される。

図２に示すように、複数の電池スタック２１は、Ｘ方向に並んでいる。Ｘ方向で隣り合う２つの電池スタック２１の一方において最高電位の電池セル２２の正極端子２５と、他方において最低電位の電池セル２２の負極端子２６とが所定の配線を介して接続される。これにより複数の電池スタック２１が、直列接続されている。

このような接続構造により、Ｘ方向に並ぶ複数の電池スタック２１の端部に位置する２つの電池スタック２１の一方は最高電位側になり、他方は最低電位側になる。最高電位側の電池スタック２１において、複数の電池セル２２のうちの最高電位の電池セル２２の正極端子２５に、出力端子が接続される。最低電位側の電池スタック２１において、複数の電池セル２２のうちの最低電位の電池セル２２の負極端子２６に、出力端子が接続される。これら２つの出力端子が、ＰＣＵ１２などの車両１０に搭載された電気機器に接続される。

なお、Ｘ方向において隣り合う２つの電池スタック２１を、所定の配線を介して電気的に接続しなくともよい。Ｘ方向に並ぶ複数の電池スタック２１のうちの任意の２つを、所定の配線を介して電気的に接続してもよい。また、所定の配線を介して電気的に接続される正極端子２５と負極端子２６のＹ方向の位置は、同等でも不同でもよい。すなわち、これら正極端子２５と負極端子２６は、Ｘ方向において少なくとも一部が対向してもよいし、全く対向しなくともよい。正極端子２５および負極端子２６の一方のＸ方向への投影領域に他方の少なくとも一部が位置してもよいし、全く位置していなくともよい。

バスバーカバー２７は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成されている。バスバーカバー２７は、複数のバスバー２４を覆うようにＹ方向に沿って電池スタック２１の端から端まで直線状に設けられている。バスバーカバー２７は、隔壁を有してもよい。隔壁は、Ｙ方向において隣り合う２つのバスバー２４の間の絶縁性を高める。

監視装置３０は、複数の電池スタック２１に対して個別に設けられている。監視装置３０は、図２に示すように、各電池スタック２１において一対のバスバーユニット２３の間に配置されている。監視装置３０は、上記した電池ケースの正極端子２５と負極端子２６の突起する端面とＺ方向において対向している。監視装置３０とこの端面とは、Ｚ方向で離間してもよいし、Ｚ方向で向かい合って接触してもよい。監視装置３０とこの端面との間に、絶縁シートなどの介在物が設けられてもよい。

監視装置３０は、バスバーユニット２３にねじ等で固定されている。監視装置３０は、後述するように、制御装置４０との間で無線通信可能に構成されている。監視装置３０が備える後述のアンテナ３７は、Ｚ方向において、バスバーユニット２３と重ならないように、つまりＺ方向においてバスバーユニット２３よりも突出するように配置されている。

なお、監視装置３０とバスバーユニット２３とを連結するねじ等の連結部材の材料としては、無線通信の阻害を避けるために、たとえば非磁性材料を採用することができる。このねじのほか、電池スタック２１に設けられる部品において、特に磁性を備えなくともよい部品の構成材料としては、非磁性材料を採用することができる。

本実施形態では、複数の監視装置３０が、Ｘ方向に並んでいる。そして、複数の監視装置３０のＹ方向の位置が、同等になっている。以上に示した構成のため、複数の監視装置３０の離間間隔の延長が抑制されている。

制御装置４０は、Ｘ方向の一端に配置されている電池スタック２１の外側面に取り付けられている。制御装置４０は、各監視装置３０と無線通信可能に構成されている。制御装置４０が備える後述のアンテナ４２は、Ｚ方向において、監視装置３０のアンテナ３７と同程度の高さに配置されている。つまり制御装置４０のアンテナ４２は、Ｚ方向において、バスバーユニット２３よりも突出するように設けられている。

電池パック１１において、監視装置３０および制御装置４０が、後述する電池管理システム６０を提供する。つまり電池パック１１は、電池管理システム６０を備えている。

電池パック１１が電磁ノイズ源となることを避けるために、無線通信の電波が監視装置３０と制御装置４０との無線通信が行われる空間（通信空間）の外に漏れることを抑制する必要がある。逆に、この無線通信が阻害されることを抑制するために、電磁ノイズが通信空間に侵入することを抑制する必要がある。

このため、筐体５０は、たとえば電磁波を反射する性能を有している。筐体５０は、電磁波を反射するために、以下に一例として示す材料を備えている。たとえば筐体５０は、金属などの磁性材料を備えている。筐体５０は、樹脂材料と、その表面を覆う磁性材料を備えている。筐体５０は、樹脂材料と、その内部に埋め込まれた磁性材料を備えている。筐体５０は、カーボン繊維を備えている。筐体５０は、電磁波を反射する性能に代えて、電磁波を吸収する性能を有してもよい。

筐体５０は、その内側の収容空間と外側の空間（外部空間）とに連通する穴を有してもよい。穴は、筐体５０の内面と外面との間の連結面によって区画される。この穴は、通気、電力線の取り出し、信号線の取り出しなどに用いられる。穴を有する構成の場合、穴に対して覆い部が設けられてもよい。覆い部によって、収容空間と外部空間との間の連通が妨げられる。覆い部は、穴のすべてを閉塞してもよいし、穴の一部を閉塞してもよい。

覆い部は、たとえば筐体５０の内面、外面、および、連結面のいずれかに設けられる。覆い部は、これら内面、外面、連結面のいずれにも設けられずに、穴を覆う態様で、穴と対向配置されてもよい。覆い部と穴とが離間する場合、その離間間隔は、穴の長さよりも短い。穴の長さとは、内面と外面との間の距離、この距離に直交する方向の距離のいずれかである。

覆い部は、たとえばコネクタ、電磁遮蔽部材、シール材などである。覆い部は、以下に一例として示す材料を備えている。覆い部は、たとえば金属などの磁性材料を備えている。覆い部は、樹脂材料と、その表面を覆う磁性材料を備えている。覆い部は、樹脂材料と、その内部に埋め込まれた磁性材料を備えている。覆い部は、カーボン繊維を備えている。覆い部は、樹脂材料を含んでいる。

筐体５０の穴は、筐体５０の収容空間に収容された要素の少なくともひとつによって覆われてもよい。この収容物と穴との離間間隔は、上記した穴の長さよりも短い。また、電力線や信号線は、筐体５０の壁部の一部をなす電気絶縁部材に保持された状態で、収容空間と外部空間とにわたって配置されてもよい。

＜電池管理システム＞
次に、図４に基づいて、電池管理システムの概略構成について説明する。図４は、電池管理システムの構成を示すブロック図である。

図４に示すように、電池管理システム６０は、複数の監視装置（ＳＢＭ）３０と、制御装置（ＥＣＵ）４０を備えている。以下では、監視装置をＳＢＭと示すことがある。制御装置４０は、電池ＥＣＵ、ＢＭＵなどと称されることがある。ＢＭＵは、Battery Management Unitの略称である。電池管理システム６０は、無線通信を利用して電池を管理するシステムである。この無線通信では、近距離通信で使用される周波数帯、たとえば２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯を用いる。

電池管理システム６０は、監視装置３０および／または制御装置４０による無線通信のノード数に応じて、一対一通信、もしくは、ネットワーク通信を採用する。ノード数は、監視装置３０および／または制御装置４０の休止状態により変化し得る。ノード数が２つの場合、電池管理システム６０は、一対一通信を採用する。ノード数が３つ以上の場合、電池管理システム６０は、ネットワーク通信を採用する。ネットワーク通信の形態のひとつは、ひとつのノードをマスタ、残りのノードをスレーブとして、マスタとスレーブのすべてとの間で無線通信が行われるスター通信である。ネットワーク通信の形態の他のひとつは、複数のノードが直列に接続されて無線通信が行われるチェーン通信である。ネットワーク通信の形態の他のひとつは、メッシュ通信である。

電池管理システム６０は、さらにセンサ７０を備えている。センサ７０は、電池セル２２それぞれの物理量を検出する物理量検出センサや判別センサなどを含んでいる。物理量検出センサは、たとえば電圧センサ、温度センサ、電流センサなどを含んでいる。

電圧センサは、バスバー２４に連結された検出配線を含む。電圧センサは、複数の電池セル２２それぞれの電圧（セル電圧）を検出する。判別センサは、正しい電池がついているか否かを判別する。

温度センサは、電池スタック２１に含まれる複数の電池セル２２の一部に選択的に設けられる。温度センサは、選択された電池セル２２の温度（セル温度）を、電池スタック２１の温度として検出する。温度センサは、ひとつの電池スタック２１に含まれる複数の電池セル２２のうち、もっとも温度の高くなることが想定される電池セル２２、もっとも温度の低くなることが想定される電池セル２２、中間的な温度になることが想定される電池セル２２などに設けられる。ひとつの電池スタック２１に対する温度センサの数は、特に限定されない。

電流センサは、複数の電池スタック２１に設けられる。電流センサは、直列接続された複数の電池セル２２、直列接続された複数の電池スタック２１それぞれに共通して流れる電流（セル電流）を検出する。本実施形態では、すべての電池スタック２１が直列接続のため、ひとつの電流センサが設けられるが、電流センサの数はこの例に限定されない。

＜監視装置＞
先ず、監視装置３０について説明する。各監視装置３０の構成は互いに共通である。監視装置３０は、電源回路（ＰＳＣ）３１と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３２と、監視ＩＣ（ＭＩＣ）３３と、マイコン（ＭＣ）３４と、無線ＩＣ（ＷＩＣ）３５と、フロントエンド回路（ＦＥ）３６と、アンテナ（ＡＮＴ）３７を備えている。監視装置３０内の各要素間の通信については、有線で行われる。

電源回路３１は、電池スタック２１から供給される電圧を用いて、監視装置３０が備える他の回路要素の動作電源を生成する。本実施形態では、電源回路３１が、電源回路３１１、３１２、３１３を含んでいる。電源回路３１１は、電池スタック２１から供給される電圧を用いて所定の電圧を生成し、監視ＩＣ３３に供給する。電源回路３１２は、電源回路３１１にて生成された電圧を用いて所定の電圧を生成し、マイコン３４に供給する。電源回路３１３は、電源回路３１１にて生成された電圧を用いて所定の電圧を生成し、無線ＩＣ３５に供給する。

マルチプレクサ３２は、電池パック１１が備える複数のセンサ７０の少なくとも一部の検出信号のうちのひとつを選択し、選択した信号を出力する選択回路である。マルチプレクサ３２は、監視ＩＣ３３からの選択信号にしたがい、入力を選択（切り替え）してひとつの信号として出力する。

監視ＩＣ３３は、セル電圧、セル温度などの電池情報をセンシング（取得）し、マイコン３４に送信する。たとえば監視ＩＣ３３は、セル電圧を電圧センサから直接取得し、セル温度などの情報を、マルチプレクサ３２を通じて取得する。監視ＩＣ３３は、いずれの電池セル２２の値であるかを対応付けてセル電圧を取得する。つまり、セル判別しつつ、セル電圧を取得する。電流センサで検出されたセル電流は、監視ＩＣ３３に入力されてもよいし、制御装置４０に有線で入力されてもよい。

監視ＩＣ３３は、セル監視回路（ＣＳＣ）と称されることがある。ＣＳＣは、Cell Supervising Circuitの略称である。監視ＩＣ３３は、自己を含む監視装置３０の回路部分の故障診断を実行する。つまり、監視ＩＣ３３は、電池情報と故障診断情報を含む電池監視情報を、マイコン３４に送信する。監視装置３０は、取得した電池監視情報を、マイコン３４などのメモリに格納（保存）してもよい。監視ＩＣ３３は、マイコン３４から送信された電池監視情報の取得を要求するデータを受信すると、電池情報をセンシングし、電池情報を含む電池監視情報をマイコン３４に送信する。電池監視情報は、上記した例以外にも、たとえば排煙温度、インピーダンス、セル電圧の均等化の状態、スタック電圧、制御装置４０との同期の状態、検出配線の異常有無などの情報を含んでもよい。

マイコン３４は、プロセッサであるＣＰＵ、メモリであるＲＯＭおよびＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＡＭの一時格納機能を利用しつつ、ＲＯＭに格納された種々のプログラムを実行することで、複数の機能部を構築する。ＲＯＭは、Read Only Memoryの略称である。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である。

マイコン３４は、監視ＩＣ３３によるセンシングや自己診断のスケジュールを制御する。マイコン３４は、監視ＩＣ３３から送信された電池監視情報を受信し、無線ＩＣ３５に送信する。マイコン３４は、監視ＩＣ３３に電池監視情報の取得を要求するデータを送信する。マイコン３４は、たとえば、無線ＩＣ３５から送信された電池監視情報の取得を要求するデータを受信すると、監視ＩＣ３３に電池監視情報の取得を要求するデータを送信してもよい。マイコン３４は、自律的に、監視ＩＣ３３に対して電池監視情報の取得を要求してもよい。たとえば、マイコン３４は、監視ＩＣ３３に対して周期的に電池監視情報の取得を要求してもよい。

無線ＩＣ３５は、データを無線で送受信するために、図示しないＲＦ回路およびマイコンを含んでいる。マイコンは、メモリを含む。無線ＩＣ３５は、送信データを変調し、ＲＦ信号の周波数で発振する送信機能を有している。無線ＩＣ３５は、受信データを復調する受信機能を有している。ＲＦは、radio frequencyの略称である。

無線ＩＣ３５は、マイコン３４から送信された電池監視情報を含むデータを変調し、フロントエンド回路３６およびアンテナ３７を介して、制御装置４０などの他のノードに送信する。無線ＩＣ３５は、電池監視情報を含む送信データに、通信制御情報などの無線通信に必要なデータなどを付与して送信する。無線通信に必要なデータは、たとえば識別子（ＩＤ）や誤り検出符号などを含む。無線ＩＣ３５は、他のノードとの間の無線通信のデータサイズ、通信形式、スケジュール、エラー検知などを制御する。

無線ＩＣ３５は、他のノードから送信されたデータをアンテナ３７およびフロントエンド回路３６を介して受信し、復調する。無線ＩＣ３５は、たとえば電池監視情報の送信要求を含むデータを受信すると、要求に対する応答として、電池監視情報を含むデータを他のノードに送信する。監視装置３０は、上記した電池監視情報に加えて、電池トレーサビリティ情報および／または製造履歴情報を他のノードに送信してもよい。電池トレーサビリティ情報は、たとえば充放電回数、故障回数、総充放電時間などである。製造履歴情報は、たとえば製造年月日、場所、業者、通し番号、製造番号などである。製造履歴情報は、監視装置３０が備えるメモリに格納されている。監視装置３０は、電池監視情報に代えて、電池トレーサビリティ情報および／または製造履歴情報を他のノードに送信してもよい。

フロントエンド回路３６は、無線ＩＣ３５とアンテナ３７とのインピーダンス整合のための整合回路、および、不要な周波数成分を除去するフィルタ回路を有している。

アンテナ３７は、電気信号を電波に変換して空間に放射する。アンテナ３７は、空間を伝搬する電波を受信して、電気信号に変換する。

＜制御装置＞
次に、図４に基づいて、制御装置４０について説明する。制御装置４０は、電源回路（ＰＳＣ）４１と、アンテナ（ＡＮＴ）４２と、フロントエンド回路（ＦＥ）４３と、無線ＩＣ（ＷＩＣ）４４と、メインマイコン（ＭＭＣ）４５と、サブマイコン（ＳＭＣ）４６を備えている。制御装置４０内の各要素間の通信については、有線で行われる。

電源回路４１は、バッテリ（ＢＡＴ）１５から供給される電圧を用いて、制御装置４０が備える他の回路要素の動作電源を生成する。バッテリ１５は、車両１０に搭載された、電池パック１１とは別の直流電圧源である。バッテリ１５は、車両１０の補機に電力を供給するため、補機バッテリと称されることがある。本実施形態では、電源回路４１が、電源回路４１１、４１２を含んでいる。電源回路４１１は、バッテリ１５から供給される電圧を用いて所定の電圧を生成し、メインマイコン４５やサブマイコン４６に供給する。図の簡略化のため、電源回路４１１とサブマイコン４６との電気的な接続を省略している。電源回路４１２は、電源回路４１１にて生成された電圧を用いて所定の電圧を生成し、無線ＩＣ４４に供給する。

アンテナ４２は、電気信号を電波に変換して空間に放射する。アンテナ４２は、空間を伝搬する電波を受信して、電気信号に変換する。

フロントエンド回路４３は、無線ＩＣ４４とアンテナ４２とのインピーダンス整合のための整合回路、および、不要な周波数成分を除去するフィルタ回路を有している。

無線ＩＣ４４は、データを無線で送受信するために、図示しないＲＦ回路およびマイコンを含んでいる。無線ＩＣ４４は、無線ＩＣ３５同様、送信機能および受信機能を有している。無線ＩＣ４４は、監視装置３０から送信されたデータをアンテナ４２およびフロントエンド回路４３を介して受信し、復調する。そして、電池監視情報を含むデータを、メインマイコン４５に送信する。無線ＩＣ４４は、メインマイコン４５から送信されたデータを受信して変調し、フロントエンド回路４３およびアンテナ４２を介して監視装置３０に送信する。無線ＩＣ４４は、送信データに、通信制御情報などの無線通信に必要なデータなどを付与して送信する。無線通信に必要なデータは、たとえば識別子（ＩＤ）や誤り検出符号などを含む。無線ＩＣ４４は、他のノードとの間の無線通信のデータサイズ、通信形式、スケジュール、エラー検知などを制御する。

メインマイコン４５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＯＭは、ＣＰＵによって実行される種々のプログラムを格納している。メインマイコン４５は、監視装置３０に対して所定の処理を要求するコマンドを生成し、該コマンドを含む送信データを、無線ＩＣ４４に送信する。メインマイコン４５は、たとえば電池監視情報の送信を要求するコマンドを生成する。メインマイコン４５は、電池監視情報の取得を要求するとともに、電池監視情報の送信を要求するコマンドを生成してもよい。この明細書に記載の要求は、指示と称されることがある。

メインマイコン４５は、無線ＩＣ４４から送信された電池監視情報を含むデータを受信し、電池監視情報に基づいて所定の処理を実行する。本実施形態では、メインマイコン４５が電流センサからセル電流を取得し、電池監視情報と取得したセル電流とに基づいて所定の処理を実行する。たとえばメインマイコン４５は、取得した電池監視情報を、ＥＣＵ１４に送信する処理を実行する。メインマイコン４５は、電池監視情報に基づいて電池セル２２の内部抵抗、開放電圧（ＯＣＶ）、ＳＯＣ、およびＳＯＨの少なくともひとつを算出し、算出データを含む情報をＥＣＵ１４に送信してもよい。ＯＣＶは、Open Circuit Voltageの略である。

メインマイコン４５は、たとえばセル電圧とセル電流に基づいて、電池セル２２の内部抵抗および開放電圧の推定処理を行う。開放電圧は、電池セル２２のＳＯＣに応じたセル電圧である。開放電圧は、電流が流れていないときのセル電圧である。開放電圧と、監視装置３０により取得されるセル電圧とには、内部抵抗とセル電流とに応じた電圧降下分の差がある。内部抵抗は、セル温度に応じて変化する。セル温度が低いほど、内部抵抗の値が大きくなる。メインマイコン４５は、たとえばセル温度も加味して電池セル２２の内部抵抗および開放電圧の推定処理を行う。

メインマイコン４５は、電池監視情報に基づいて、各電池セル２２の電圧を均等化させる均等化処理の実行を指示してもよい。メインマイコン４５は、車両１０のＩＧ信号を取得し、車両１０の駆動状態に応じて上記した処理を実行してもよい。メインマイコン４５は、電池監視情報に基づいて、電池セル２２や回路の異常を検出する処理を実行してもよいし、異常検出情報をＥＣＵ１４に送信してもよい。

サブマイコン４６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＯＭは、ＣＰＵによって実行される種々のプログラムを格納している。サブマイコン４６は、制御装置４０内の監視処理を実行する。たとえばサブマイコン４６は、無線ＩＣ４４とメインマイコン４５との間のデータを監視してもよい。サブマイコン４６は、メインマイコン４５の状態を監視してもよい。サブマイコン４６は、無線ＩＣ４４の状態を監視してもよい。

＜定期通信処理＞
次に、図５および図６に基づき、定期通信処理について説明する。図５は、監視装置３０と制御装置４０との間の通信シーケンスを示す図である。通信シーケンスは、通信フローと称されることがある。図５では、ひとつの監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信について説明する。図６は、定期通信処理の一例を示している。図６では、監視ＩＣ３３をＭＩＣ３３、無線ＩＣ３５をＷＩＣ３５、制御装置４０をＥＣＵ４０と示している。

本実施形態の電池管理システム６０は、ノード数が３以上において、スター型のネットワーク通信を行う。つまり、制御装置４０は、複数の監視装置３０とのそれぞれとの間で無線通信を行う。以下では、便宜上、ひとつの監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信について説明するが、制御装置４０はすべての監視装置３０との間で同様の処理を実行する。

無線通信を行うにあたり、監視装置３０および制御装置４０は、図５に示すように、まず接続処理を実行する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、監視装置３０と制御装置４０は、無線通信の接続を行う。接続処理は、監視装置３０から制御装置４０へのパケットの送信を含む。図５では、パケットの送信を実線矢印で示している。図５では、パケット送信の一部のみを示している。便宜上、制御装置４０からのパケット送信を省略している。接続処理の詳細については、後述する。

接続処理が終了すると、監視装置３０および制御装置４０は、定期通信処理を実行する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、監視装置３０は、制御装置４０との間でデータ通信を定期的（周期的）に行う。図６に示すように、制御装置４０は、接続処理が完了した監視装置３０に対して要求データを送信する（ステップＳ２１）。一例として、制御装置４０は、電池監視情報の取得要求および送信要求を含む要求データを送信する。

監視装置３０の無線ＩＣ３５は、要求データを受信すると、電池監視情報の取得要求、つまり取得の指示を、監視ＩＣ３３に対して送信する（ステップＳ２２）。本実施形態の無線ＩＣ３５は、取得要求を、マイコン３４を介して監視ＩＣ３３に送信する。

監視ＩＣ３３は、取得要求を受信すると、センシングを実行する（ステップＳ２３）。監視ＩＣ３３は、センシングを実行し、各電池セル２２の電池情報を取得する。また、監視ＩＣ３３は、回路の故障診断を実行する。

次いで、監視ＩＣ３３は、取得した電池監視情報を無線ＩＣ３５に送信する（ステップＳ２４）。本実施形態では、電池情報とともに故障診断結果を含む電池監視情報を送信する。監視ＩＣ３３は、マイコン３４を介して無線ＩＣ３５に送信する。

無線ＩＣ３５は、監視ＩＣ３３が取得した電池監視情報を受信すると、電池監視情報を含む送信データ、つまり応答データを制御装置４０に対して送信する（ステップＳ２５）。制御装置４０は、応答データを受信する（ステップＳ２６）。制御装置４０は、接続確立した監視装置３０との間で、上記したデータ通信を定期的に行う。

制御装置４０は、受信した応答データ、つまり電池監視情報に基づいて、所定の処理を実行する（ステップＳ３０）。

なお、制御装置４０からの取得要求に基づいて、監視装置３０が電池監視情報を取得する例を示したが、これに限定されない。監視装置３０が自律的に電池監視情報を取得し、制御装置４０からの送信要求に基づいて、保持している電池監視情報を制御装置４０に送信してもよい。これによれば、取得要求に応じたステップＳ２２の処理は不要となる。

＜接続処理＞
次に、図５および図７に基づき、接続処理について説明する。図７は、接続処理の一例を示している。図７では、図６同様、無線ＩＣ３５をＷＩＣ３５、制御装置４０をＥＣＵ４０と示している。

上記した接続処理（ステップＳ１０）は、図７に示すように接続確立処理（ステップＳ１）と、ペアリング処理（ステップＳ１２）を含んでいる。監視装置３０および制御装置４０は、まず接続確立処理を実行する。

具体的には、制御装置４０がスキャン動作を実行し（ステップＳ１１１）、監視装置３０がアドバタイズ動作を実行する（ステップＳ１１２）。スキャン動作の開始は、アドバタイズ動作の開始より早くてもよいし、ほぼ同じタイミングでもよい。アドバタイズ動作の開始より遅くてもよい。

監視装置３０（無線ＩＣ３５）は、自分の存在を制御装置４０に伝えるために、アドバタイズ動作を実行し、制御装置４０の無線ＩＣ４４に対してアドバタイズメントパケット（ＡＤＶ＿ＰＫＴ）を送信する。アドバタイズメントパケットには、自身（監視装置３０）と制御装置４０のＩＤ情報などが含まれる。

制御装置４０は、スキャン動作によって、アドバタイズメントパケット、つまり監視装置３０を検出すると、検出した監視装置３０に対して、接続要求（ＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱ）を送信する（ステップＳ１１３）。

そして、監視装置３０が接続要求を受信すると、ひとつの監視装置３０と制御装置４０との間において接続が確立する。接続が確立すると、監視装置３０は、アドバタイズメントパケットの送信を停止する。監視装置３０は、接続確立するまで、周期的にアドバタイズメントパケットを送信する。

接続確立処理が終了すると、次いでペアリング処理を実行する。ペアリング処理は、暗号化されたデータ通信を行うための処理である。ペアリング処理は、固有情報の交換処理（ステップＳ１２１）を含んでいる。この交換処理では、相互が保持する固有の情報を交換して格納する。ステップＳ１２１の処理の実行後、交換した固有情報を用いた暗号化が可能となる。固有情報は、たとえば鍵情報や鍵を生成するための情報などである。

なお、制御装置４０がスキャン動作を実行し、監視装置３０がアドバタイズ動作を実行する例を示したが、これに限定されない。監視装置３０がスキャン動作を実行し、制御装置４０がアドバタイズ動作を実行する構成としてもよい。

＜接続処理の実行タイミング＞
次に、図８に基づき、接続処理の実行タイミングについて説明する。

監視装置３０および制御装置４０は、たとえば起動時に接続処理を実行する。起動時は、たとえばＩＧ信号、ＳＭＲのオン信号など、起動信号の供給時である。たとえば、ユーザの操作によってＩＧ信号がオフからオンに切り替わると、起動となる。ＳＭＲは、System Main Relayの略称である。ＳＭＲは、電池パック１１とＰＣＵ１２とをつなぐ電力ライン上に設けられ、オンにより電池パック１１とＰＣＵ１２とを電気的に接続し、オフにより遮断する。起動時には、制御装置４０と、該制御装置４０との無線通信の接続対象であるすべての監視装置３０との間で、接続処理がそれぞれ実行される。図８に示す接続処理ＣＰ１が、起動時の接続処理である。

監視装置３０および制御装置４０は、無線通信の途絶が生じると、接続処理を実行する。つまり、再接続を実行する。制御装置４０は、接続している残りの監視装置３０とのデータ通信を継続した状態で、途絶している監視装置３０との接続処理を実行する。たとえば通信環境の悪化などにより、途絶が生じる。図８に示す接続処理ＣＰ２が、通信途絶時の接続処理である。

起動時は、たとえば動作電源の供給時でもよい。電池スタック２１やバッテリ１５から常時電源が供給される構成では、車両１０の製造工程や修理工場での部品交換後において起動となる。この場合も、起動時に接続処理を実行する。また、後述するスリープ期間中に起動して間欠処理を実行するときにも接続処理を実行する。

＜電池監視情報の送信タイミング＞
次に、図５～図７に基づき、電池監視情報の送信タイミングについて説明する。

上記したように、定期通信処理において、監視装置３０は、制御装置４０からの要求（指示）に応じて電池監視情報を制御装置４０に送信する。

本実施形態の監視装置３０は、定期通信処理での送信に加えて、図５に示すように接続処理の実行期間中に、電池監視情報を制御装置４０に送信する。上記したように、接続処理において、監視装置３０は、制御装置４０に対して複数のパケットを送信する。監視装置３０は、接続処理において送信するパケットの一部に、電池監視情報を含ませて送信する。

電池監視情報を含ませるパケットは、特に限定されない。監視装置３０は、接続確立処理中のパケットに電池監視情報を含ませてもよい。たとえば、アドバタイズメントパケットに、電池監視情報を含ませてもよいし、アドバタイズメントパケットとともに送信するパケットに、電池監視情報を含ませてもよい。監視装置３０がスキャン動作を実行する場合、制御装置４０に対する接続要求（ＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱ）に、電池監視情報を含ませてもよい。

監視装置３０は、ペアリング処理中のパケットに電池監視情報を含ませてもよい。監視装置３０は、固有情報の交換の完了後に送信するパケットに、電池監視情報を含ませてもよい。監視装置３０は、接続処理の期間において、固有情報の交換の完了前に送信するパケットに電池監視情報を含ませてもよいし、固有情報の交換の完了後に、電池監視情報を送信してもよい。固有の情報を交換するパケットに、電池監視情報を含ませてもよい。

＜電池監視情報の取得タイミング＞
次に、図９、図１０、図１１、および図１２に基づき、接続処理中に送信する電池監視情報の取得タイミングについて説明する。図９は、電池監視情報の取得タイミングを示すタイミングチャートである。図１０は、電池監視情報取得の通信シーケンスの一例を示す図である。図１１は、電池監視情報取得の通信シーケンスの一例を示す図である。図１２は、電池監視情報取得の通信シーケンスの一例を示す図である。図１０は、図９に示すタイミングｔ１に対応する通信シーケンスである。図１１は、図９に示すタイミングｔ２に対応する通信シーケンスである。図１２は、図９に示すタイミングｔ３に対応する通信シーケンスである。

制御装置４０は、接続処理期間において電池監視情報を送信する前に、電池監視情報を取得する。制御装置４０は、図９に示すタイミングｔ１、ｔ２、ｔ３の少なくともひとつにおいて、接続処理中に送信する電池監視情報を取得する。

タイミングｔ１は、監視装置３０と制御装置４０との無線通信を切断するタイミングである。監視装置３０は、制御装置４０との無線通信を切断するときに保持している電池監視情報を、次の接続処理中に送信する。図１０に示すように、監視装置３０および制御装置４０は、無線通信を切断するときに、切断処理を実行する（ステップＳ４０）。切断処理は、定期通信処理の終了時、たとえばＩＧ信号がオンからオフに切り替わるときに実行される。

切断処理において、まず制御装置４０が、監視装置３０に対して切断処理の実行を指示するデータを送信する（ステップＳ４１）。無線ＩＣ３５が指示データを受信すると、監視装置３０は切断処理を実行する。切断処理のひとつとして、無線ＩＣ３５は、監視ＩＣ３３に対して電池監視情報の取得を指示するデータを送信する（ステップＳ４２）。

監視ＩＣ３３は、指示を受信すると、センシングを実行する（ステップＳ４３）。監視ＩＣ３３は、センシングを実行し、各電池セル２２の電池情報を取得する。また、監視ＩＣ３３は、回路の故障診断を実行する。次いで、監視ＩＣ３３は、取得した電池監視情報を無線ＩＣ３５に送信する（ステップＳ４４）。

無線ＩＣ３５は、監視ＩＣ３３が取得した電池監視情報を受信すると、電池監視情報を保持する（ステップＳ４５）。無線ＩＣ３５は、メモリに電池監視情報を格納することで保持する。以上により、タイミングｔ１での電池監視情報の取得が終了する。そして、次回の接続処理において、監視装置３０（無線ＩＣ３５）は、切断処理において取得した電池監視情報をパケットに含ませて制御装置４０に送信する。

監視装置３０が切断処理時に保持する電池監視情報は、切断処理をトリガとして取得する電池監視情報に限定されない。切断処理を実行する直前に取得した電池監視情報を、次回の接続処理において送信する電池監視情報として保持してもよい。この場合、ステップＳ４２～ステップＳ４４の処理を省略することができる。切断直前に取得した電池監視情報は、少なくとも１回分である。切断直前の複数回分の電池監視情報でもよい。

タイミングｔ２は、無線通信が切断されている期間であるスリープ期間において、監視装置３０および制御装置４０が所定時間ごとに起動して実行する間欠処理の実行タイミングである。監視装置３０および制御装置４０は、たとえば駐車中において間欠処理を実行する。監視装置３０および制御装置４０は、たとえばタイマー制御により、スリープ期間中に定期的に起動する。監視装置３０は、スリープ期間中に電池監視情報を取得する。

図１１に示すように、監視装置３０および制御装置４０は、スリープ期間において所定時間ごとに起動して間欠処理を実行する（ステップＳ５０）。監視装置３０および制御装置４０は、間欠処理において、たとえば複数の電池セル２２のＳＯＣの均等化を行う。なお、所定時間とは、常に一定（固定）の時間に限定されない。

間欠処理において、まず制御装置４０は、監視装置３０に対して均等化処理の実行を指示するデータを送信する（ステップＳ５１）。無線ＩＣ３５が指示データを受信すると、監視ＩＣ３３に対して均等化処理の実行および電池監視情報の取得を指示するデータを送信する（ステップＳ５２）。

監視ＩＣ３３は、指示を受信すると、センシングを実行する（ステップＳ５３）。また、監視ＩＣ３３は、均等化処理を実行する（ステップＳ５４）。監視ＩＣ３３は、ステップＳ５３の処理により取得した電池監視情報を、無線ＩＣ３５に送信する（ステップＳ５５）。

均等化処理では、複数の電池セル２２の電圧ばらつきを低減するための処理を実行する。監視ＩＣ３３は、たとえば複数の電池セル２２の中で、セル電圧が相対的に高い電池セル２２を放電し、セル電圧が相対的に低い電池セル２２を充電する。これにより電池スタック２１に含まれる複数の電池セル２２のＳＯＣが均等化される。これに代えて、複数の電池セル２２の中で、セル電圧がもっとも低い電池セル２２を除く複数の電池セル２２を、もっとも低いセル電圧と等しい値となるように放電してもよい。

無線ＩＣ３５は、監視ＩＣ３３が取得した電池監視情報を受信すると、電池監視情報を保持する（ステップＳ５６）。無線ＩＣ３５は、メモリに電池監視情報を格納することで保持する。次回の接続処理までに複数回の間欠処理を実行する場合、無線ＩＣ３５は、電池監視情報を更新して保持してもよいし、複数回分の電池監視情報を保持してもよい。以上により、タイミングｔ２での電池監視情報の取得が終了する。そして、次回の接続処理において、監視装置３０（無線ＩＣ３５）は、間欠処理において取得した電池監視情報をパケットに含ませて制御装置４０に送信する。

なお、均等化処理を実行する前にセンシングを実行する例を示したが、これに限定されない。均等化処理を実行した後にセンシングを実行してもよい。電池監視情報の送信は、センシングの実行後であればよく、均等化処理を実行する前に送信してもよい。

タイミングｔ３は、接続処理中であって電池監視情報を送信する前のタイミングである。監視装置３０は、接続処理中に電池監視情報を取得する。監視装置３０（監視ＩＣ３３）は、たとえば図１２に示すように、アドバタイズ動作を実行する前にセンシングを実行する（ステップＳ１１０）。監視装置３０は、制御装置４０からの指示によらず自律的にセンシングを行って、電池監視情報を取得する。

センシングを実行するタイミングは、図１２に示す例に限定されない。電池監視情報を送信する前に実行すればよい。たとえば固有情報の交換後に電池監視情報を送信する場合、固有情報を交換するまでにセンシングを実行すればよい。監視装置３０は、センシングを複数回実行してもよい。

＜電池管理システムのまとめ＞
本実施形態において、監視装置３０および制御装置４０は、電池監視情報の定期通信を行う前に、無線通信の接続処理を行う。そして、監視装置３０は、接続処理中のパケットに電池監視情報を含めて制御装置４０へ送信する。したがって、接続処理後の完了後にしか電池監視情報を送信しない構成に較べて、制御装置４０が電池監視情報を取得するタイミングを早めることができる。

無線通信の場合、有線通信に対して通信速度が遅く、通信頻度が少ない場合が多い。制御装置４０が電池監視情報を取得するタイミングを早めることで、ＥＣＵ１４が制御装置４０から情報を取得するタイミングを早めることができる。よって、ＰＣＵ１２、ひいてはＭＧ１３の制御性を向上することができる。また、電池セル２２の異常や回路の異常など、異常検出のタイミングを早めることができる。

監視装置３０は、上記したように、間欠処理中に電池監視情報を取得してもよい。これによれば、接続処理の前に電池監視情報を取得するため、制御装置４０による電池監視情報の取得タイミングをより早めることができる。また、接続処理に要する時間を短くすることができる。また、所定時間ごとの間欠処理によって電池監視情報が更新されるため、接続処理の前に電池監視情報を取得しつつ、経時的な乖離を抑制することができる。

監視装置３０は、制御装置４０との無線通信を切断するときに、電池監視情報を取得してもよい。これによれば、接続処理の前に電池監視情報を取得するため、制御装置４０による電池監視情報の取得タイミングをより早めることができる。また、接続処理に要する時間を短くすることができる。また、間欠処理時の負荷を低減することができる。

監視装置３０は、接続処理を実行中に、電池監視情報を取得してもよい。これによれば、取得した電池監視情報を直ちに制御装置４０に送信することができる。つまり、制御装置４０が、電池監視情報について最新データを取得することができる。

監視装置３０は、暗号化通信のための固有情報の交換が完了する前に、電池監視情報を送信してもよい。これによれば、制御装置４０による電池監視情報の取得タイミングをより早めることができる。

なお、監視装置３０は、予め格納された暗号鍵により、電池監視情報を暗号化して制御装置４０に送信してもよい。これによれば、監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信が暗号化されていなくとも、データ自体が暗号化されるため、情報漏洩のリスクを低減することができる。

監視装置３０は、暗号化通信のための固有情報の交換が完了した後に、電池監視情報を送信してもよい。これによれば、監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信が暗号化された後に電池監視情報を送信するため、情報漏洩リスクを低減することができる。

監視装置３０は、起動時に実行される接続処理において、パケットに電池監視情報を含ませて制御装置４０に送信してもよい。ＩＧ信号のオンや間欠処理にともなう起動時において、制御装置４０による電池監視情報の取得タイミングを早め、制御性を向上することができる。また、動作電源の供給時において制御装置４０による電池監視情報の取得タイミングを早め、検査時間や工程の短縮を図ることができる。

ＩＧ信号のオンによる起動時において、監視装置３０は、直前に取得した電池の状態に応じて電池監視情報の一部を優先して送信してもよい。たとえば直前に取得したセル電圧が所定値よりも高いもしくは低い場合、監視装置３０は、接続処理中にセル電圧および／または故障診断情報を優先して送信するとよい。これにより、組電池２０の過充電や過放電を防ぐことができる。監視装置３０は、たとえば直前に取得したセル温度が所定値よりも高いもしくは低い場合、接続処理中にセル温度および／または故障診断情報を優先して送信するとよい。これにより、組電池２０の過熱や凍結を防ぐことができる。

間欠処理、たとえば均等化処理を実行するための起動時において、監視装置３０は、接続処理中にセル温度を優先して送信するとよい。たとえば電池セル２２が短絡故障している場合、駐車中でもセル温度が上昇する。セル温度を優先して送信することで、組電池２０の過熱を防ぐことができる。なお、短絡故障時にはセル電圧も異常値を示すため、セル温度に代えて、セル電圧を優先的に送信してもよい。

監視装置３０は、通信が途絶した後の再接続時に実行される接続処理において、パケットに電池監視情報を含ませて制御装置４０に送信してもよい。再接続時、かつ、組電池２０の使用時の場合、監視装置３０は、接続処理中にセル電圧および／または故障診断情報を優先して送信するとよい。通信途絶前まで組電池２０を使用しているため、セル温度に急変はないと判断し、セル電圧および／または故障診断情報を優先する。これにより、組電池２０の過充電や過放電を防ぐことができる。

再接続時、かつ、組電池２０の不使用時において、監視装置３０は、接続処理中にセル温度を優先して送信するとよい。組電池２０を使用していないため、基本的に電池情報は不要であるが、電池セル２２の故障による温度上昇は回避したいため、セル温度を優先して送信する。これにより、組電池２０の過熱を防ぐことができる。なお、セル温度に代えて、セル電圧を優先的に送信しても、同様の効果を奏することができる。

監視装置３０は、接続処理の期間中に、電池監視情報を少なくとも１回送信する。監視装置３０は、接続処理の期間中に、複数回の電池監視情報を送信してもよい。監視装置３０は、複数回の電池監視情報をひとつのパケットにて送信してもよいし、個別に送信してもよい。複数回の電池監視情報により、上記した効果を高めることができる。監視装置３０は、たとえば、切断直前に取得した複数回分の電池監視情報を送信してもよい。監視装置３０は、複数回の間欠処理時に取得した複数回分の電池監視情報を送信してもよい。監視装置３０は、接続処理中に複数回のセンシングを実行することで、複数回分の電池監視情報を送信してもよい。

＜検査システム＞
上記した組電池２０（電池セル２２）は、車両１０から取り外された状態で、検査機器８０により検査（診断）され、リユースの可否が判断される。図１３に示すように、検査機器８０は、組電池２０とともに車両１０から取り外された電池管理システム６０と検査システム９０を構築し、組電池２０を検査する。検査システム９０は、車両１０から取り外された少なくともひとつの電池管理システム６０と、検査機器８０を備えている。

検査機器８０による電池セル２２の検査は、電池管理システム６０単位で実行してもよいが、複数の電池管理システム６０についてまとめて実行すると効率がよい。図１３に示す例では、検査システム９０が、３つの電池管理システム６０（６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）を備えており、検査機器８０が電池管理システム６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃに対応する電池セル２２をまとめて検査する。

検査システム９０において、検査機器８０は、監視装置３０のそれぞれと無線通信を行い、検査するために電池監視情報を取得する。この電池監視情報は、上記した電池情報および故障診断情報を少なくとも含む。検査機器８０は、さらに製造履歴情報を取得してもよい。製造履歴情報は、たとえば製造ＩＤ（シリアルナンバー）、製造日時などである。

検査機器８０は、電池セル２２の劣化状態および／または異常を検査し、その検査結果に基づいてリユースの可否を判断する。検査機器８０は、電池セル２２（組電池２０）をリユースするのか、それともリサイクルするのか判断する。検査機器８０は、検査ツール、診断装置、外部機器などと称されることがある。

電池管理システム６０は、組電池２０とともに車両１０から取り外された状態で、少なくとも監視装置３０と、センサ７０を備えればよい。つまり、電池管理システム６０は、電池監視情報を無線通信により検査機器８０に送信可能な構成であればよい。よって、筐体５０を備えない構成、さらに制御装置４０を備えない構成でもよい。もちろん、車両搭載時と同等の構成でもよい。制御装置４０を備えない場合、検査機器８０は電流センサからセル電流を取得してもよい。

＜検査方法＞
検査機器８０は、図示しない負荷に組電池２０が接続されない状態、つまり負荷に通電しない状態で、監視装置３０が保持している電池監視情報を無線通信で取得して電池セル２２の劣化状態や異常を検査（診断）し、リユースの可否を判断してもよい。つまり、検査機器８０と無線通信の接続を行う前に監視装置３０が保持している電池監視情報に基づいて、検査機器８０は電池セル２２の劣化状態や異常を検査（診断）し、リユースの可否を判断してもよい。検査機器８０は、負荷に通電しない状態で監視装置３０が取得した電池監視情報に基づいて、リユースの可否を判断してもよい。たとえば、セル電圧、つまり開放電圧に基づいてリユースの可否を判断してもよい。

検査機器８０は、たとえば取得した製造履歴情報に基づいて、電池セル２２の劣化状態を検査（判定）する。検査機器８０は、たとえば製造日からの経過時間に基づいて、電池セル２２の劣化状態を検査する。検査機器８０は、故障診断情報に基づいて、異常の有無を検査してもよい。検査機器８０は、セル電圧などの電池情報に基づいて電池セル２２の内部抵抗やＳＯＨなどを推定し、電池セル２２の劣化状態を検査してもよい。たとえば内部抵抗は、電池セル２２の劣化にともない増加する。

検査機器８０は、組電池２０の通電状態での検査結果も含めて、電池セル２２の劣化状態や異常を検査（診断）し、リユースの可否を判断してもよい。具体的には、検査機器８０は、負荷に組電池２０が接続された状態、つまり負荷に通電する状態で、監視装置３０から電池監視情報を取得して、リユースの可否を判断してもよい。

検査機器８０は、たとえば取得した電池情報に基づいて電池セル２２の内部抵抗やＳＯＨなどを推定することで、電池セル２２の劣化状態を検査する。検査機器８０は、たとえば故障診断情報に基づいて電池セル２２や監視装置３０の異常を検査する。複数の電池管理システム６０をまとめて検査する場合、複数の電池管理システム６０の組電池２０（電池スタック２１）は、たとえば直列接続される。

図１４は、参考例において、監視装置３０ｒと検査機器８０ｒとの間の通信シーケンスを示している。参考例では、本実施形態の関連する要素の符号に対して末尾にｒを付与している。また、ステップ番号については、後述する図１５と同じステップ番号を付与している。図１４では、監視装置３０ｒをＳＢＭ３０ｒと示している。図１４では、パケット送信の一部を矢印で示している。便宜上、検査機器８０からのパケット送信を省略している。図に示すパケットの送信数は、あくまで例示に過ぎない。

上記したいずれの検査を行う場合でも、監視装置３０ｒと検査機器８０ｒとは、先ず無線通信の接続処理を実行する（ステップＳ６０）。ステップＳ６０の接続処理は、ステップＳ１０の接続処理と同様の処理である。

そして、接続処理の終了後、検査用の通信処理を実行する（ステップＳ７０）。この通信処理において、監視装置３０ｒは、検査機器８０ｒに電池監視情報を送信する。参考例の場合、検査機器８０ｒは、いずれの検査を行う場合でも、接続処理が終了した後でないと、電池監視情報を取得することができない。このように、電池監視情報を取得するまでの待ち時間が長いという問題がある。特に、複数の組電池２０をまとめて検査する場合、待ち時間の積み上げにより検査効率が低下する。

図１５は、本実施形態の電池管理システム６０が備える監視装置３０と、検査機器８０との通信シーケンスの一例を示している。図１５では、監視装置３０をＳＢＭ３０と示している。図１５では、パケット送信の一部を矢印で示している。便宜上、検査機器８０からのパケット送信を省略している。図に示すパケットの送信数は、あくまで例示に過ぎない。

監視装置３０と検査機器８０とは、無線通信を行うにあたり、先ず接続処理を実行する（ステップＳ６０）。ステップＳ６０の接続処理は、ステップＳ１０の接続処理、つまり監視装置３０と制御装置４０との間の接続処理と同様である。接続処理において、検査機器８０は、上記した制御装置４０と同様に機能する。接続処理において、監視装置３０は、検査機器８０に対して複数のパケットを送信する。監視装置３０は、接続処理において送信するパケットの一部に、電池監視情報を含ませて送信する。

図示を省略するが、たとえば検査機器８０はスキャン動作を実行し、監視装置３０はアドバタイズ動作を実行する。監視装置３０は、たとえばアドバタイズメントパケットに、電池監視情報を含ませてもよいし、アドバタイズメントパケットとともに送信するパケットに、電池監視情報を含ませてもよい。監視装置３０は、接続処理の期間において、暗号化のための固有情報の交換前に送信するパケットに電池監視情報を含ませてもよいし、固有情報の交換後に、電池監視情報を送信してもよい。

図１５に示す例では、監視装置３０が、接続処理の期間中に、たとえば電池監視情報を少なくとも１回送信する。この電池監視情報は、接続処理を行う前に監視装置３０が保持している電池監視情報である。電池監視情報は、上記した電池情報、故障診断情報を含む。検査機器８０は、接続処理中に取得した電池監視情報のみに基づいて電池セル２２の劣化状態や異常を検査（診断）し、リユースの可否を判断する。なお、監視装置３０は、接続処理の期間中に、複数回の電池監視情報を送信してもよい。

この場合、監視装置３０が、接続処理中に電池監視情報を送信する。これにより、検査機器８０が電池監視情報を取得するタイミングを早めることができる。また、図１４に示した検査用の通信処理を行わなくてもよい。したがって、電池セル２２の検査およびリユース判断にかかる時間を短縮することができる。検査機器８０は、複数の監視装置３０との間で同様に無線通信を行い、電池監視情報を取得する。したがって、大量の電池セル２２についてリユースの可否を判断するにあたり、その検査時間を大幅に短縮することができる。なお、監視装置３０は、電池監視情報および／または製造履歴情報を送信してもよい。検査機器８０は、取得した情報に基づいて検査を実行する。

図１６に示す例では、監視装置３０が、接続処理の後に、検査用の通信処理を実行する（ステップＳ７０）。ステップＳ７０の通信処理は、ステップＳ２０の処理、つまり監視装置３０と制御装置４０と間の定期通信処理と同様である。検査機器８０は、監視装置３０から電池監視情報を定期的に取得する。

監視装置３０は、接続処理の期間中に、たとえば電池監視情報を少なくとも１回送信する。この電池監視情報は、接続処理を行う前に監視装置３０が保持している電池監視情報である。電池監視情報は、上記した電池情報、故障診断情報を含む。監視装置３０は、図１６に示すように、接続処理の期間中に複数回の電池監視情報を送信してもよい。

この場合も、監視装置３０が、接続処理中に電池監視情報を送信する。これにより、検査機器８０が電池監視情報を取得するタイミングを早めることができる。したがって、電池セル２２の検査およびリユース判断にかかる時間を短縮することができる。検査機器８０は、複数の監視装置３０との間で同様に無線通信を行い、電池監視情報を取得する。したがって、大量の電池セル２２についてリユースの可否を判断するにあたり、その検査時間を大幅に短縮することができる。なお、監視装置３０は、電池監視情報および／または製造履歴情報を送信してもよい。検査機器８０は、取得した情報に基づいて検査を実行する。

組電池２０および電池管理システム６０が移動体から取り外された状態で、組電池２０が検査機器８０により検査される状況としては、組電池２０のリユース可否の検査に限定されない。たとえば、電池パック１１の製造時における検査、修理工場での検査などでもよい。これら検査時において、監視装置３０は、検査機器８０との間で無線通信の接続処理を実行する期間のパケットに電池監視情報を含ませて、検査機器８０に送信すればよい。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実行可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

ある要素または層が「上にある」、「連結されている」、「接続されている」または「結合されている」と言及されている場合、それは、他の要素、または他の層に対して、直接的に上に、連結され、接続され、または結合されていることがあり、さらに、介在要素または介在層が存在していることがある。対照的に、ある要素が別の要素または層に「直接的に上に」、「直接的に連結されている」、「直接的に接続されている」または「直接的に結合されている」と言及されている場合、介在要素または介在層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様のやり方で（たとえば、「間に」対「直接的に間に」、「隣接する」対「直接的に隣接する」など）解釈されるべきである。この明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連する列挙されたひとつまたは複数の項目に関する任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを含む。

空間的に相対的な用語「内」、「外」、「裏」、「下」、「低」、「上」、「高」などは、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。たとえば、図中の装置をひっくり返すと、他の要素または特徴の「下」または「真下」として説明されている要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、用語「下」は、上と下の両方の向きを包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。

本開示に記載の装置、システム、およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化されたひとつ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置およびその手法は、専用ハードウェア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置およびその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサとひとつ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成されたひとつ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

たとえば監視装置３０がマイコン３４を備える例を示したが、これに限定されるものではない。図１７に示すように、監視装置３０がマイコン３４を備えない構成の電池管理システム６０を採用してもよい。図１７は、図４に対応している。この構成では、無線ＩＣ３５が、監視ＩＣ３３との間でデータの送受信を行う。監視ＩＣ３３によるセンシングや自己診断のスケジュール制御については、無線ＩＣ３５が実行してもよいし、制御装置４０のメインマイコン４５が実行してもよい。

電池スタック２１ごとに監視装置３０を配置する例を示したが、これに限定されない。たとえば複数の電池スタック２１に対して、ひとつの監視装置３０を配置してもよい。ひとつの電池スタック２１に対して、複数の監視装置３０を配置してもよい。

電池パック１１が、ひとつの制御装置４０を備える例を示したが、これに限定されない。複数の制御装置４０を備えてもよい。つまり電池パック１１は、ひとつ以上の監視装置３０と、ひとつ以上の制御装置４０を備えればよい。電池管理システム６０は、ひとつの制御装置４０とひとつ以上の監視装置３０との間に構築される無線通信システムを複数組備えてもよい。

制御装置４０が、ひとつの無線ＩＣ４４を備える例を示したが、これに限定されない。複数の無線ＩＣ４４を備えてもよい。複数の無線ＩＣ４４のそれぞれは、互いに異なる複数の監視装置３０と無線通信してもよい。

監視装置３０が、監視ＩＣ３３をひとつ備える例を示したが、これに限定されない。複数の監視ＩＣ３３を備えてもよい。この場合において、監視ＩＣ３３ごとに無線ＩＣ３５を設けてもよいし、複数の監視ＩＣ３３に対して、ひとつの無線ＩＣ３５を設けてもよい。

制御装置４０が筐体５０内に配置される例を示したが、これに限定されない。制御装置４０は筐体５０の外に配置されてもよい。

組電池２０を構成する電池スタック２１および電池セル２２の配置や個数は上記した例に限定されない。電池パック１１において、監視装置３０および／または制御装置４０の配置は、上記した例に限定されない。

１０…車両、１１…電池パック、１２…ＰＣＵ、１３…ＭＧ、１４…ＥＣＵ、１５…バッテリ、２０…組電池、２１…電池スタック、２２…電池セル、２３…バスバーユニット、２４…バスバー、２５…正極端子、２６…負極端子、２７…バスバーカバー、３０…監視装置、３１、３１１、３１２、３１３…電源回路、３２…マルチプレクサ、３３…監視ＩＣ、３４…マイコン、３５…無線ＩＣ、３６…フロントエンド回路、３７…アンテナ、４０…制御装置、４１、４１１、４１２…電源回路、４２…アンテナ、４３…フロントエンド回路、４４…無線ＩＣ、４５…メインマイコン、４６…サブマイコン、５０…筐体、６０…電池管理システム、７０…センサ、８０…検査機器、９０…検査システム

Claims (10)

1. 電池（２０、２１、２２）を収容する筐体（５０）内に配置され、前記電池の状態を示す情報を含む電池監視情報を取得して監視するひとつ以上の監視装置（３０）と、
   前記監視装置との間で無線通信を行い、前記電池監視情報に基づいて所定の処理を実行する制御装置（４０）と、を備え、
   前記監視装置は、
   前記電池を構成する電池セルの電圧であるセル電圧、前記電池セルの温度であるセル温度を含む複数の前記電池監視情報を取得し、
   前記制御装置との間で無線通信の接続処理を実行している期間において、パケットに前記電池監視情報を含ませて前記制御装置に送信し、
   起動信号の供給による前記監視装置および前記制御装置の起動時に実行される前記接続処理の期間において、複数の前記電池監視情報のうち、前記セル電圧を優先的に送信する、電池管理システム。
2. 前記監視装置および前記制御装置は、スリープ期間において所定時間ごとに起動して間欠処理を実行し、
   前記間欠処理を実行するための起動時に実行される前記接続処理の期間において、前記監視装置は、複数の前記電池監視情報のうち、前記セル温度を優先的に送信する、請求項１に記載の電池管理システム。
3. 前記監視装置と前記制御装置との通信が途絶した後の再接続時、かつ、前記電池の使用時に実行される前記接続処理の期間において、前記監視装置は、複数の前記電池監視情報のうち、前記セル電圧を優先的に送信する、請求項１に記載の電池管理システム。
4. 前記監視装置と前記制御装置との通信が途絶した後の再接続時、かつ、前記電池の不使用時に実行される前記接続処理の期間において、前記監視装置は、複数の前記電池監視情報のうち、前記セル温度を優先的に送信する、請求項１に記載の電池管理システム。
5. 請求項１に記載の電池管理システムにおいて、
   前記監視装置および前記制御装置は、スリープ期間において所定時間ごとに起動して間欠処理を実行し、
   前記監視装置は、前記間欠処理中に取得した前記電池監視情報を、前記接続処理の期間において前記制御装置に送信する、電池管理システム。
6. 請求項１に記載の電池管理システムにおいて、
   前記監視装置は、前記制御装置との無線通信を切断するときに保持している前記電池監視情報を、前記接続処理の期間において前記制御装置に送信する、電池管理システム。
7. 請求項１に記載の電池管理システムにおいて、
   前記監視装置は、前記接続処理の期間において、前記電池監視情報を取得して前記制御装置に送信する、電池管理システム。
8. 請求項１～７いずれか１項に記載の電池管理システムにおいて、
   前記接続処理は、暗号化通信のための固有情報の交換を含み、
   前記監視装置は、前記固有情報の交換が完了する前に、前記電池監視情報を送信する、電池管理システム。
9. 請求項１～７いずれか１項に記載の電池管理システムにおいて、
   前記接続処理は、暗号化通信のための固有情報の交換を含み、
   前記監視装置は、前記固有情報の交換が完了した後に、前記電池監視情報を送信する、電池管理システム。
10. 移動体に搭載される請求項１～９いずれか１項に記載の電池管理システムにおいて、
    前記電池とともに前記移動体から取り外された状態で、
    前記監視装置は、検査機器（８０）との間で無線通信の接続処理を実行する期間のパケットに前記電池監視情報および／または製造履歴情報を含ませて、前記検査機器に送信する、電池管理システム。