Устройство мониторинга напряжения аккумулятора

Устройство мониторинга напряжения аккумулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Данное изобретение относится к устройству мониторинга для множества аккумуляторных модулей, каждый из которых содержит множество единичных элементов.

Предшествующий уровень техники

В патентном документе JP2003-070179A, опубликованном патентным бюро Японии в 2003 году, предлагается устройство мониторинга, которое детектирует напряжение каждого единичного элемента во множестве аккумуляторных модулей, каждый из которых содержит множество единичных элементов.

Устройство мониторинга содержит интегральные схемы (IC), каждая из которых детектирует напряжения единичных элементов в каждом из аккумуляторных модулей. Эти интегральные схемы подключаются к контроллеру через так называемую схему каскадного соединения, и информация, выводимая из каждой интегральной схемы, обрабатывается в контроллере. Устройство мониторинга содержит схему детектирования полного выходного напряжения для детектирования полного выходного напряжения аккумуляторных модулей и сконфигурировано с возможностью определять состояние аккумуляторных модулей посредством процесса сравнения данных, полученных из интегральных схем, и данных, полученных из схемы детектирования полного выходного напряжения.

Поскольку устройство мониторинга согласно предшествующему уровню техники подключает интегральные схемы к контроллеру через схему каскадного соединения, сигнал команды управления детектирования напряжения, выводимый из контроллера, передается в первую интегральную схему, которая находится ближе всего к входному концу в схеме каскадного соединения.

Когда первая интегральная схема принимает сигнал команды управления детектирования напряжения, она сразу детектирует напряжения единичных элементов, подключенных к интегральной схеме, и выводит детектированные значения напряжения вместе с сигналом команды управления детектирования напряжения во вторую интегральную схему, расположенную рядом с первой интегральной схемой, через схему каскадного соединения. Вторая интегральная схема работает аналогично первой интегральной схеме и выводит детектированные значения напряжения вместе с сигналом команды управления детектирования напряжения в третью интегральную схему, расположенную рядом со второй интегральной схемой, через схему каскадного соединения.

Как результат этой системы связи, большая величина запаздывания во времени возникает в моменты времени детектирования напряжения единичных элементов посредством интегральных схем. Если детектированные напряжения обрабатываются как детектированные в идентичное время, то, следовательно, точность при детектировании напряжения единичных элементов снижается.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является снижение запаздывания во времени для моментов времени детектирования выходных напряжений единичных элементов аккумуляторных модулей, которые соединены через схему каскадного соединения.

Для решения вышеуказанной задачи изобретение предоставляет устройство мониторинга напряжения аккумулятора для мониторинга выходного напряжения единичного элемента или единичных элементов в каждом из аккумуляторных модулей, которые соединены последовательно, содержащее интегральные схемы, каждая из которых дискретизирует и запоминает выходное напряжение единичного элемента или единичных элементов в каждом из аккумуляторных модулей, схему каскадной связи, которая соединяет интегральные схемы последовательно, чтобы передавать сигналы в интегральные схемы согласно порядку соединения интегральных схем, и программируемый контроллер, подключенный к интегральной схеме, расположенной на входном конце схемы каскадной связи, и интегральной схеме, расположенной на выходном конце схемы каскадной связи относительно передачи сигналов.

Контроллер запрограммирован с возможностью выводить сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения в интегральную схему на входном конце так, что сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения передается в каждую из интегральных схем через схему каскадной связи, причем сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения управляет каждой из интегральных схем для дискретизирования и запоминания выходного напряжения единичного элемента или единичных элементов в каждом из аккумуляторных модулей и выводить сигнал команды управления передачей в интегральную схему на входном конце так, что сигнал команды управления передачей передается через схему каскадной связи в каждую из интегральных схем после передачи сигнала команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, причем сигнал команды управления передачей управляет каждой из интегральных схем для передачи выходного напряжения, запомненного посредством каждой из интегральных схем, в контроллер через схему каскадной связи.

Подробности, а также другие признаки и преимущества этого изобретения изложены далее в подробном описании и показаны на прилагаемых чертежах.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 изображает принципиальную электрическую схему устройства мониторинга напряжения аккумулятора согласно изобретению;

фиг.2 изображает блок-схему интегральной схемы CC2 согласно изобретению;

фиг.3A и 3B изображают временные диаграммы, показывающие структуру данных, передаваемых из аккумуляторного контроллера в интегральную схему CC3, и структуру данных, передаваемых из интегральной схемы CC3 в интегральную схему CC2, согласно изобретению;

фиг.4 изображает блок-схему последовательности операций способа, описывающую процедуру для детектирования выходного напряжения группы аккумуляторов, выполняемой посредством аккумуляторного контроллера, согласно изобретению;

фиг.5 изображает принципиальную электрическую схему устройства мониторинга напряжения аккумулятора согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.6 изображает блок-схему последовательности операций способа, описывающую процедуру детектирования отклонений относительно интегральных схем, выполняемую посредством аккумуляторного контроллера, согласно второму варианту осуществления изобретения;

фиг.7 изображает принципиальную электрическую схему устройства мониторинга напряжения аккумулятора согласно третьему варианту осуществления изобретения;

фиг.8A и 8B изображают временные диаграммы, показывающие входные моменты времени значений выходного напряжения единичных элементов в аккумуляторный контроллер, согласно третьему варианту осуществления изобретения в течение периода времени в пределах начала запуска двигателя внутреннего сгорания;

фиг.9A и 9B изображают временные диаграммы, показывающие входные моменты времени выходных напряжений единичных элементов в аккумуляторный контроллер, согласно третьему варианту осуществления изобретения, в течение периода времени в пределах завершения запуска двигателя внутреннего сгорания;

фиг.10 изображает блок-схему последовательности операций способа, описывающую процедуру детектирования отклонений единичных элементов, выполняемую посредством аккумуляторного контроллера, согласно третьему варианту осуществления изобретения;

фиг.11 изображает принципиальную электрическую схему устройства мониторинга напряжения аккумулятора, согласно четвертому варианту осуществления изобретения;

фиг.12A-12F изображают временные диаграммы, показывающие обработку данных, выполняемую посредством устройства мониторинга напряжения аккумулятора, согласно четвертому варианту осуществления изобретения.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Ссылаясь на фиг.1, группа 3 аккумуляторов, выступающая в качестве источника энергии, расходуемой на движение, для электромобиля с гибридным приводом или электромобиля содержат три аккумуляторных модуля M1, M2, M3, электрически подключенные последовательно. Каждый аккумуляторный модуль M1, M2, M3 содержит четыре единичных элемента 1.

Устройство мониторинга напряжения аккумулятора согласно этому изобретению детектирует выходные напряжения четырех единичных элементов 1 соответствующих аккумуляторных модулей M1, M2, M3. Устройство мониторинга содержит три интегральных схемы (IC) CC1, CC2, CC3 для этих целей.

Электромотор 2 для приведения в движение транспортного средства подключается в качестве электрической нагрузки к электрическим концам группы 3 аккумуляторов через устройство преобразования мощности, к примеру, инвертор. Реле 4 для включения и выключения основного источника питания электромотора 2 размещается между группой 3 аккумуляторов и электромотором 2.

Электрическая зарядка группы 3 аккумуляторов выполняется с использованием электромотора 2 в качестве генератора или с использованием независимого генератора (не показан). Когда группа 3 аккумуляторов заряжается, величины заряда единичных элементов 1 могут демонстрировать расхождение вследствие индивидуальных различий единичных элементов 1, сформированных в процессе изготовления.

Ссылаясь на фиг.2, аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал команды управления в интегральные схемы CC1-CC3 согласно детектированным напряжениям единичных элементов 1 и понижает выходное напряжение единичного элемента 1, демонстрирующего высокую величину заряда, посредством замыкания переключающего элемента 6 в интегральных схемах CC1-CC3, чтобы предоставлять питание из единичного элемента 1 в регулировочный резистор 5 величины заряда. Регулировочный резистор 5 величины заряда и переключающий элемент 6 формируют модуль снижения напряжения.

Фиг.2 показывает пару из регулировочного резистора 5 величины заряда и переключающего элемента 6 относительно только одного единичного элемента 1. На фиг.1 регулировочный резистор 5 величины заряда и переключающий элемент 6 не показаны. Следует отметить, тем не менее, то, что модуль снижения напряжения, содержащий регулировочный резистор 5 величины заряда и переключающий элемент 6, предоставляется для каждого единичного элемента 1 в аккумуляторных модулях M1, M2, M3.

Сигналы, связанные с выходным напряжением группы 3 аккумуляторов, вводятся в аккумуляторный контроллер 10. Транспортное средство содержит главный контроллер 100, который управляет выходным крутящим моментом электромотора 2 через инвертор на основе сигналов, вводимых в аккумуляторный контроллер 10 относительно выходного напряжения группы 3 аккумуляторов.

Когда выходное напряжение группы 3 аккумуляторов становится низким, главный контроллер 100 ограничивает выходной крутящий момент электромотора 2 через инвертор, тем самым не допуская чрезмерной разрядки группы 3 аккумуляторов. Когда группа 3 аккумуляторов предоставляет питание в другую электрическую нагрузку в дополнение к электромотору 2, главный контроллер 100 ограничивает потребляемую мощность всех электрических нагрузок.

Главный контроллер 100 и аккумуляторный контроллер 10 состоят, соответственно, из микрокомпьютера, содержащего центральный процессор (CPU), постоянное запоминающее устройство (ROM), оперативное запоминающее устройство (RAM) и интерфейс ввода-вывода. Главный контроллер 100 и аккумуляторный контроллер 10 могут состоять из одного микрокомпьютера либо один или оба из главного контроллера 100 и аккумуляторного контроллера 10 могут состоять из нескольких микрокомпьютеров.

Снова ссылаясь на фиг.2, описывается структура интегральной схемы CC2. Структура интегральных схем CC1 и CC3 является идентичной структуре интегральной схемы CC2.

Интегральная схема CC2 содержит входные контактные выводы VC1, VC2, VC3, VC4 для напряжения, в которые вводится выходное напряжение каждого из четырех единичных элементов 1, составляющих аккумуляторный модуль M2, и заземляющий хомут GRD. Интегральная схема CC2 дополнительно содержит выходной контактный вывод TX для связи, контактный вывод VO подачи питания для связи, входной контактный вывод RX для связи и заземляющий хомут GRD, спаренный с контактным выводом VO подачи питания для связи.

Входной контактный вывод RX для связи подключается к выходному контактному выводу TX для связи смежной интегральной схемы CC1. Выходной контактный вывод TX для связи подключается к входному контактному выводу RX для связи другой смежной интегральной схемы CC3. Контактный вывод VO подачи питания для связи и спаренный заземляющий хомут GRD являются контактными выводами для подачи электроэнергии, требуемой для входного контактного вывода RX для связи, чтобы принимать сигналы, выводимые из выходного контактного вывода TX для связи интегральной схемы CC1.

Интегральная схема CC2 дополнительно содержит схему 21 дискретизации и запоминания, аналого-цифровой преобразователь 22, схему 23 обозначения адресов, цифровую вычислительную схему 24, схему 25 передачи сигналов и схему 26 приема сигналов, чтобы обрабатывать сигналы, вводимые в контактные выводы RX, TX и VC1-VC4.

Снова ссылаясь на фиг.1, сигналы вводятся на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC3, расположенной на стороне отрицательного электрода группы 3 аккумуляторов, из выходного контактного вывода TDX, который содержит аккумуляторный контроллер 10, через оптрон PC1. Сигналы, выводимые из выходного контактного вывода TX для связи интегральной схемы CC1, расположенной на стороне положительного электрода группы 3 аккумуляторов, вводятся на входной контактный вывод RDX, который содержит группу 3 аккумуляторов, через оптрон PC2.

Причина, по которой интегральные схемы CC1, CC3 и аккумуляторный контроллер 10 соединяются не через обычный кабель связи, а через оптроны PC2, PC1, заключается в следующем. В частности, интегральные схемы CC1-CC3 подключаются к аккумуляторным модулям M1-M3 высокого напряжения, и, следовательно, аккумуляторный контроллер 10 и интегральные схемы CC1-CC3 должны быть электрически отделены друг от друга так, что они защищают аккумуляторный контроллер 10 от тока высокого напряжения.

Оптрон PC1 содержит фотодиод PD1, который состоит из светоизлучающего элемента и формирует оптический сигнал, соответствующий электрическому сигналу, вводимому в него, и фототранзистор, который состоит из светочувствительного элемента и формирует электрический сигнал, соответствующий оптическому сигналу, вводимому в него. Фотодиод PD1 подключается к выходному контактному выводу TDX аккумуляторного контроллера 10 и выводит оптический сигнал, соответствующий сигналу команды управления, выводимому из аккумуляторного контроллера 10. При приеме оптического сигнала фототранзистор PT1 преобразует оптический сигнал в электрический сигнал и вводит его на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC3. Электроэнергия, требуемая для работы фотодиода PD1, подается из аккумуляторного контроллера 10, и электроэнергия, требуемая для работы фототранзистора PT1, подается из интегральной схемы CC3.

Оптрон PC2 содержит фотодиод PD2 и фототранзистор PT2. Фотодиод PD2 подключается к выходному контактному выводу TX для связи интегральной схемы CC1. Фототранзистор PT2 подключается к входному контактному выводу RXD аккумуляторного контроллера 10. Электроэнергия, требуемая для работы фотодиода PD2, подается из аккумуляторного контроллера 10. Электроэнергия, требуемая для работы фототранзистора PT2, подается из интегральной схемы CC1.

Интегральные схемы CC1, CC2, CC3 тем самым подключаются к аккумуляторному контроллеру 10 через так называемую схему каскадного соединения. Посредством приспособления схемы каскадной связи число дорогих оптронов PC1 и PC2 может сокращаться по сравнению со случаем, в котором каждая из интегральных схем CC1, CC2, CC3 имеет независимое соединение с аккумуляторным контроллером 10.

Резисторы R11, R12, R21, R22, R31 и R32 требуются для интегральных схем CC1-CC3, чтобы обмениваться данными с аккумуляторным контроллером 10 или друг с другом через схему каскадной связи.

Снова ссылаясь на фиг.2, схема 21 дискретизации и запоминания сохраняет значения выходных напряжений, вводимые на входные контактные выводы VC1-VC4 для напряжения, в качестве аналоговых сигналов. Аналого-цифровой преобразователь 22 преобразует значения выходного напряжения единичных элементов 1, сохраненные в схеме 21 дискретизации и запоминания, в цифровые значения. Схема 23 обозначения адресов сохраняет внутренний адрес, назначаемый интегральной схеме CC2.

Схема 26 приема сигналов принимает сигналы, подаваемые на входной контактный вывод RX для связи.

Цифровая вычислительная схема 24 идентифицирует сигналы, принятые посредством схемы 26 приема сигналов, посредством обращения к внутреннему адресу, сохраненному в схеме 23 обозначения адресов, и выполняет различные виды обработки в соответствии с результатом идентификации.

В частности, цифровая вычислительная схема 24 идентифицирует сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, направляемый в интегральную схему CC2, из числа сигналов, принятых посредством схемы 26 приема сигналов. Цифровая вычислительная схема 24 затем сохраняет выходные напряжения единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M2, которые аналого-цифровой преобразователь 22 преобразует в цифровые значения, в своем внутреннем запоминающем устройстве в ответ на идентифицированный сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения.

Цифровая вычислительная схема 24 также идентифицирует сигнал команды управления передачей, направляемый в интегральную схему CC2, из числа сигналов, принятых посредством схемы 26 приема сигналов. Цифровая вычислительная схема 24 затем передает значения выходного напряжения единичных элементов 1, сохраненные в запоминающем устройстве, на выходной контактный вывод TX для связи через передающую схему 25.

Цифровая вычислительная схема 24 дополнительно идентифицирует сигнал размыкания/замыкания переключающего элемента 6 для конкретного единичного элемента 1 аккумуляторного модуля M2 и затем выводит соответствующий сигнал команды управления в переключающий элемент 6.

Цифровая вычислительная схема 24 передает сигналы, принятые посредством приемной схемы 26, на выходной контактный вывод TX для связи через передающую схему 25 независимо от вышеуказанных идентификаций.

Снова ссылаясь на фиг.1, устройство мониторинга напряжения аккумулятора содержит интегральные схемы CC1-CC3, состоящие из таких элементов и подключенные последовательно через схему каскадной связи к аккумуляторному контроллеру 10. Аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения единичных элементов 1 из выходного контактного вывода TDX в предварительно определенное время. Аккумуляторный контроллер 10 также обрабатывает сигналы, вводимые на входной контактный вывод RXD.

Далее описывается процесс предшествующего уровня техники для детектирования выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторных модулей M1-M3.

Прежде всего, аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал дискретизации напряжения из выходного контактного вывода TDX через оптрон PC1 на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC3.

После приема сигнала дискретизации напряжения интегральная схема CC3 продолжает детектирование выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M3, подключенного к интегральной схеме CC3. Детектированные выходные напряжения выводятся в качестве сигналов значений напряжения из выходного контактного вывода TX для связи интегральной схемы CC3 вместе с сигналом дискретизации напряжения. Сигналы, выводимые из интегральной схемы CC3, вводятся на входной контактный вывод RXD аккумуляторного контроллера 10 через интегральную схему CC2, интегральную схему CC1 и оптрон PC2. Сигнал дискретизации напряжения передается в интегральную схему CC2 в это время.

После приема сигнала дискретизации напряжения интегральная схема CC2 продолжает детектирование выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M2, подключенного к интегральной схеме CC2. Детектированные выходные напряжения выводятся в качестве сигналов значений напряжения из выходного контактного вывода TX для связи интегральной схемы CC2 вместе с сигналом дискретизации напряжения. Сигналы, выводимые из интегральной схемы CC2, вводятся на входной контактный вывод RXD аккумуляторного контроллера 10 через интегральную схему CC1 и оптрон PC2. Сигнал дискретизации напряжения передается в интегральную схему CC1 в это время.

После приема сигнала дискретизации напряжения интегральная схема CC1 продолжает детектирование выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M1, подключенного к интегральной схеме CC1. Детектированные выходные напряжения выводятся в качестве сигналов значений напряжения из выходного контактного вывода TX для связи интегральной схемы CC1 вместе с сигналом дискретизации напряжения. Сигналы, выводимые из интегральной схемы CC1, вводятся на входной контактный вывод RXD аккумуляторного контроллера 10 через оптрон PC2.

Процесс детектирования для детектирования выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторных модулей M1-M3, описанный выше, является типичным процессом предшествующего уровня техники, выполняемым посредством устройства мониторинга напряжения аккумулятора, содержащего интегральные схемы, соединенные посредством схемы каскадной связи.

В этом процессе запаздывание во времени возникает неизбежно во времена детектирования значений выходного напряжения единичных элементов 1 в зависимости от аккумуляторных модулей M1-M3. Если аккумуляторный контроллер 10 обрабатывает значения выходного напряжения единичных элементов 1 аккумуляторных модулей M1-M3, таким образом полученные, как практически одновременно детектированные значения выходного напряжения, то с большой вероятностью могут возникнуть ошибки между детектированными значениями и реальными значениями.

Запаздывание во времени относительно детектирования выходных напряжений единичных элементов 1, в частности, заметно в интегральной схеме CC1, которая находится на выходном конце схемы каскадной связи.

Когда аккумуляторный контроллер 10 управляет детектированием и передачей выходных напряжений аккумуляторных модулей M1-M3 в аккумуляторный контроллер 10 через схему каскадной связи, сигнал команды управления из аккумуляторного контроллера 10 сначала вводится в интегральную схему CC3 на входном конце через оптрон PC1.

После приема сигнала команды управления интегральная схема CC3 детектирует выходные напряжения единичных элементов 1 в соответствующем аккумуляторном модуле M3. Детектированные напряжения записываются в сигнал и выводятся из интегральной схемы CC3. Напряжения единичных элементов 1 в аккумуляторном модуле M3 тем самым детектируются и передаются из интегральной схемы CC3. Далее сигнал команды управления, передаваемый из интегральной схемы CC3, принимается посредством интегральной схемы CC2. Как в случае интегральной схемы CC3, интегральная схема CC2 детектирует выходные напряжения единичных элементов 1 в соответствующем аккумуляторном модуле M2. Детектированные напряжения записываются в сигнал, который принят посредством интегральной схемы CC2, и выводятся в интегральную схему CC1 на выходном конце.

Сигнал, таким образом передаваемый через схему каскадной связи, включает в себя данные выходного напряжения единичных элементов 1 в каждом аккумуляторном модуле M1-M3 и в завершение выводится в аккумуляторный контроллер 10 через оптрон PC2. Аккумуляторный контроллер 10 посредством приема этого сигнала завершает детектирование и считывание напряжений единичных элементов 1 в аккумуляторных модулях M1-M3.

Когда детектирование и передача выходных напряжений единичных элементов в аккумуляторных модулях M1-M3 выполняется через такую систему каскадной связи, неизбежно, что аккумуляторные модули M1-M3 выполняют детектирование выходных напряжений единичных элементов 1 в различные времена. Ошибки могут быть введены в данные выходного напряжения единичных элементов 1 вследствие запаздывания во времени для времен детектирования выходных напряжений единичных элементов 1 в аккумуляторных модулях M1-M3. Эти ошибки могут оказывать негативное влияние на точность детектированных выходных напряжений единичных элементов 1.

Запаздывание во времени становится больше по мере того, как число аккумуляторных модулей, соединенных последовательно, увеличивается, или другими словами, число ступеней каскадного соединения увеличивается.

Устройство мониторинга напряжения аккумулятора согласно этому изобретению предотвращает возникновение ошибок, вызываемых посредством запаздывания во времени для времен детектирования при детектировании выходных напряжений единичных элементов аккумуляторных модулей M1-M3, посредством инструктирования интегральным схемам CC1-CC3 дискретизировать и запоминать выходные напряжения единичных элементов 1 аккумуляторных модулей M1-M3 независимо и практически одновременно.

Чтобы реализовывать такую работу устройства мониторинга, аккумуляторный контроллер 10 сначала передает сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения в интегральную схему CC3 на входном конце так, что сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения передается в каждую из интегральных схем CC1-CC3 через схему каскадной связи. Сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения управляет дискретизацией и запоминанием выходных напряжений единичных элементов 1 в интегральных схемах CC1-CC3. Аккумуляторный контроллер 10 затем выводит сигнал команды управления передачей в интегральную схему CC3 на входном конце так, что сигнал команды управления передачей передается через схему каскадной связи в каждую из интегральных схем CC1-CC3 после передачи сигнала команды управления для дискретизации и запоминания напряжения. Сигнал команды управления передачей управляет передачей значений выходного напряжения, запомненных посредством интегральных схем CC1-CC3, в аккумуляторный контроллер 10.

Операция для того, чтобы передавать значения выходного напряжения единичных элементов 1 в аккумуляторный контроллер 10, требует времени. Устройство мониторинга, следовательно, отделяет процесс для дискретизации и запоминания выходных напряжений единичных элементов 1 от процесса для передачи значений выходного напряжения, запомненных посредством интегральных схем CC1-CC3, в аккумуляторный контроллер 10, так что первый процесс может выполняться практически одновременно посредством интегральных схем CC1-CC3.

Ссылаясь на фиг.3A, 3B и фиг.4, описывается детектирование выходного напряжения группы 3 аккумуляторов и управление выходным крутящим моментом электромотора 2 на основе результата детектирования.

Фиг.3A показывает структуру данных, передаваемых из аккумуляторного контроллера 10 в интегральную схему CC3. Фиг.3B показывает структуру данных, передаваемых из интегральной схемы CC3 в интегральную схему CC2.

Как показано на чертеже, сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, который аккумуляторный контроллер 10 выводит в интегральную схему CC3, содержит синхронизирующие данные и управляющие данные. Управляющие данные включают в себя команду и информацию адреса, касающуюся единичных элементов 1, выходные напряжения которых должны детектироваться.

Интегральная схема CC3 передает сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, вводимый на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC3 из аккумуляторного контроллера 10, на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC2 из выходного контактного вывода TX для связи без модификации. Интегральная схема CC3 идентифицирует сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения также в качестве сигнала, направляемого в интегральную схему CC3, и сохраняет значения выходного напряжения единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M3, которые вводятся на входные контактные выводы VC1-VC4 для напряжения интегральной схемы CC3, в запоминающем устройстве цифровой вычислительной схемы 24.

Аналогично интегральная схема CC2 передает сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, вводимый на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC2 из интегральной схемы CC3, на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC1 из выходного контактного вывода TX для связи без модификации. Интегральная схема CC2 идентифицирует сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения также в качестве сигнала, направляемого в интегральную схему CC2, и записывает выходные напряжения единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M2, которые вводятся на входные контактные выводы VC1-VC4 для напряжения интегральной схемы CC2, в запоминающее устройство цифровой вычислительной схемы 24.

Также аналогично интегральная схема CC1 передает сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, вводимый на входной контактный вывод RX для связи интегральной схемы CC1 из интегральной схемы CC2, на входной контактный вывод RXD аккумуляторного контроллера 10 из выходного контактного вывода TX для связи через оптрон PC2 без модификации. Интегральная схема CC1 идентифицирует сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения также в качестве сигнала, направляемого в интегральную схему CC1, и записывает выходные напряжения единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M1, которые вводятся на входные контактные выводы VC1-VC4 для напряжения интегральной схемы CC1, в запоминающее устройство цифровой вычислительной схемы 24.

Аккумуляторный контроллер 10 определяет то, что сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения передан в интегральную схему CC1, которая находится на выходном конце схемы каскадной связи, посредством приема сигнала команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, передаваемого из интегральной схемы CC1, через оптрон PC2.

После этого определения аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал команды управления передачей в интегральную схему CC3.

Интегральная схема CC3 в ответ на сигнал команды управления передачей, принятый на входном контактном выводе RX для связи, выводит сигналы CELL1-CELL4 ответа, содержащие значения выходного напряжения единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M3, которые сохраняются в запоминающем устройстве цифровой вычислительной схемы 24, из выходного контактного вывода TX для связи.

Сигнал CELL1 ответа содержит значение выходного напряжения единичного элемента 1, подключенного к входному контактному выводу VC1 для напряжения интегральной схемы M3. Сигнал CELL2 ответа содержит значение выходного напряжения единичного элемента 1, подключенного к входному контактному выводу VC2 для напряжения интегральной схемы M3. Сигнал CELL3 ответа содержит значение выходного напряжения единичного элемента 1, подключенного к входному контактному выводу VC3 для напряжения интегральной схемы M3. Сигнал CELL4 ответа содержит значение выходного напряжения единичного элемента 1, подключенного к входному контактному выводу VC4 для напряжения интегральной схемы M3.

Ссылаясь на фиг.3B, сигнал команды управления передачей содержит синхронизирующие данные и управляющие данные, как в случае сигнала команды управления для дискретизации и запоминания напряжения, показанного на фиг.3A. Тем не менее, управляющие данные сигнала команды управления передачей отличаются от управляющих данных сигнала команды управления для дискретизации и запоминания напряжения.

Аналогично интегральная схема CC2 и интегральная схема CC1 соответственно выводят сигналы CELL1-CELL4 ответа из своего выходного контактного вывода TX для связи в ответ на сигнал команды управления передачей.

Как описано выше, в этом устройстве мониторинга сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения передается во все интегральные схемы CC1-CC3, и интегральные схемы CC1-CC3 определяют выходные напряжения единичных элементов 1 и сохраняют значения выходного напряжения в запоминающем устройстве цифровой вычислительной схемы 24. Эта операция выполняется посредством каждой из интегральных схем CC1-CC3 параллельно и практически синхронно.

Интегральные схемы CC1-CC3 затем выводят значения выходного напряжения, сохраненные в запоминающем устройстве соответствующих цифровых вычислительных схем 24, из выходного контактного вывода TX для связи в ответ на сигнал команды управления передачей.

Соответственно, детектирование значений выходного напряжения единичных элементов 1 выполняется до передачи детектированных значений выходного напряжения посредством интегральной схемы, расположенной на входной стороне схемы каскадного соединения. Передача детектированных значений выходного напряжения из интегральной схемы, расположенной на входной стороне схемы каскадного соединения, не приводит к задержке при детектировании выходных напряжений единичных элементов 1 посредством интегральной схемы, расположенной ближе к выходу. Как результат, детектирование выходных напряжений единичных элементов 1 выполняется практически одновременно во всех аккумуляторных модулях M1-M3.

Ссылаясь на фиг.4, описывается процедура, выполняемая посредством аккумуляторного контроллера 10 для определения выходного напряжения группы 3 аккумуляторов на основе выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторных модулей M1-M3. Эта процедура выполняется многократно через равные интервалы времени в 40 мс, например, независимо от режима работы транспортного средства.

На этапе S1 аккумуляторный контроллер 10 определяет то, является или нет действующей электрическая нагрузка, включающая в себя электромотор 2. Когда определение является отрицательным, аккумуляторный контроллер 10 сразу завершает процедуру.

Когда, с другой стороны, определение является положительным, аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал команды управления для дискретизации и запоминания напряжения в интегральную схему CC3 на этапе S2. Интегральные схемы CC1-CC3 при приеме сигнала команды управления для дискретизации и запоминания напряжения записывают значения выходных напряжений единичных элементов 1, вводимые на входные контактные выводы VC1-VC4 для напряжения, в запоминающее устройство цифровой вычислительной схемы 24, соответственно.

На этапе S3 аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал команды управления передачей в интегральную схему CC3. Интегральные схемы CC1-CC3 в ответ на сигнал команды управления передачей передают, соответственно, значения выходных напряжений единичных элементов 1, сохраненные в запоминающем устройстве, в аккумуляторный контроллер 10 в качестве сигналов CELL1-CELL4 ответа.

После приема сигналов CELL1-CELL4 ответа из интегральных схем CC1-CC3 аккумуляторный контроллер 10 вычисляет суммарное значение Vcellsum выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M1-M3.

На этапе S4 аккумуляторный контроллер 10 считывает суммарное значение Vcellsum выходных напряжений единичных элементов 1 аккумуляторного модуля M1-M3.

На следующем этапе S5 аккумуляторный контроллер 10 сравнивает суммарное значение Vcellsum с предварительно определенным пороговым значением Vmin. Пороговое значение Vmin является опорным значением для определения того, является или нет достаточной величина заряда группы 3 аккумуляторов. Когда суммарное значение Vcellsum превышает пороговое значение Vmin, аккумуляторный контроллер 10 сразу завершает процедуру. В этом случае величина заряда группы 3 аккумуляторов определяется как достаточная, и ограничение не применяется к выходному крутящему моменту электромотора 2.

Когда, с другой стороны, суммарное значение Vcellsum не превышает пороговое значение Vmin на этапе S5, аккумуляторный контроллер 10 выводит сигнал ограничения выходного крутящего момента в главный контроллер 100 на этапе S6.

После приема сигнала ограничения выходного крутящего момента главный контроллер 100 ограничивает выходной крутящий момент электромотора 2 так, что он не превышает заданное ограничение крутящего момента,