车辆用电池系统、车载用电池组件和单元控制器的制作方法

专利名称：车辆用电池系统、车载用电池组件和单元控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电池系统。特别涉及一种在车辆用电池系统和车载用 电池组件、单元控制器等上使用的技术。
背景技术：
在使用锂电池的电池系统、尤其是车辆用电池系统中，己知一种进行 电池单元过充电或过放电诊断的系统(例如参照专利文献1)。此外，该 电池系统还具备一种功能，对于为减少电池单元间充电量的差异而设置的 平衡电路，进行其动作状态的诊断。另外，还已知一种技术，在电池单元
与检测端子电压的电路之间，检测连线断线(例如参照专利文献2)。 专利文献l:特开2005-318751号公报 专利文献2:特开2006-294339号公报
这样，在车辆用电池系统中，需要借助平衡电路进行充电量调整，和 进行过充电或过放电诊断，监视电池单元状态。再有，不仅是电池单元状 态，还需要例如提高测量系统的可靠性，来提高电池系统整体的可靠性。 本发明的课题在于，提供一种可靠性更高的车辆用电池系统。

发明内容
本发明的第l发明特征是，具备电池部，将多个串联连接了多个电 池单元的单元组串联连接起来而构成；集成电路，对应电池部的各单元组
而单独设置，该对应的单元组内的各电池单元的端子电压被输入，并且，
测量输入的端子电压；和信号传送线路，连接集成电路之间或连接集成电 路与外部电路之间。设在每个单元组上的各个集成电路具备选择电路， 从输入的端子电压中，选择作为测量对象的电池单元的端子电压；AD转 换器，对选择电路所选择的端子电压迸行模拟数字转换；异常诊断电路，诊断集成电路内的异常状态；和通信电路，通过信号传送线路，传送由 AD转换器进行过模拟数字转换的端子电压和异常诊断电路的诊断结果。
本发明的第2发明特征是，具备电池部，将多个串联连接了多个电 池单元的单元组串联连接起来而构成；集成电路，对应电池部的各单元组 而单独设置，该对应的单元组内的各电池单元的端子电压被输入，并且， 测量输入的端子电压；和信号传送线路，连接集成电路之间或连接集成电 路与外部电路之间。设在每个单元组上的各个集成电路具备选择电路， 从输入的端子电压中，选择作为测量对象的电池单元的端子电压；AD转 换器，对选择电路所选择的端子电压进行模拟数字转换；异常诊断电路， 诊断集成电路内的异常状态；定时控制电路，输出指示进行端子电压测量 的测量期间的信号，并且与该输出同步，输出指示由异常诊断电路进行诊 断的诊断期间的信号；和通信电路，通过信号传送线路，传送由AD转换 器进行过模拟数字转换的端子电压和异常诊断电路的诊断结果。根据指示 测量期间的信号，通过选择电路选择端子电压，并且通过AD转换器对该 选择的端子电压进行模拟数字转换，根据指示诊断期间的信号，通过异常 诊断电路，与端子电压的测量同步进行诊断。
本发明的第3发明特征是，在具备电池部，将多个串联连接了多个 电池单元的单元组串联连接起来而构成；集成电路，对应电池部的各单元 组而单独设置，该对应的单元组内的各电池单元的端子电压被输入，并且， 测量输入的端子电压；和信号传送线路，连接集成电路之间或连接集成电 路与外部电路之间的车辆用电池系统中，设在每个单元组上的各个集成电 路具备选择电路，从输入的端子电压中，选择作为测量对象的电池单元 的端子电压；AD转换器，对选择电路所选择的端子电压进行模拟数字转 换；异常诊断电路，诊断选择电路的选择动作的异常；定时控制电路，输 出指示进行端子电压测量的测量期间的信号，并且与该输出同步，输出指 示由异常诊断电路进行诊断的诊断期间的信号；和通信电路，通过信号传 送线路，传送由AD转换器进行过模拟数字转换的端子电压和异常诊断电 路的诊断结果。根据指示测量期间的信号，通过AD转换器对选择电路所 选择的端子电压进行模拟数字转换，根据指示测量期间的信号，通过选择 电路选择端子电压，并且通过AD转换器对该选择的端子电压进行模拟数字转换，根据指示诊断期间的信号，通过异常诊断电路，与端子电压的测 量同步进行诊断。
本发明的第4发明特征是，在本发明的第3发明所述的车辆用电池系 统中，还具备定电压发生电路，发生用来输入选择电路的诊断用电压。异 常诊断电路将输入诊断用电压的选择电路的输出与规定的判定值进行比 较，诊断选择电路的异常。
本发明的第5发明特征是，在本发明的第4发明所述的车辆用电池系 统中，定电压发生电路对应单元组内的电池单元，发生数值不同的诊断用 电压。异常诊断电路根据输入选择电路的诊断用电压，使用规定的判定值 进行比较。
本发明的第6发明特征是，在本发明的第4至第5发明所述的车辆用 电池系统中，各个集成电路将第2选择电路设置在选择电路的前段，选择 性地将应测量的电池单元的端子电压和定电压发生电路发生的诊断用电 压供给选择电路。
本发明的第7发明特征是，具备电池部，将多个串联连接了多个电 池单元的单元组串联连接起来而构成；集成电路，对应电池部的各单元组 而单独设置，该对应的单元组内的各电池单元的端子电压被输入，并且， 测量输入的端子电压；和信号传送线路，连接集成电路之间或连接集成电 路与外部电路之间。设在每个单元组上的各个集成电路具备选择电路， 从输入的端子电压中，选择应测量的电池单元的端子电压；AD转换器， 对选择电路所选择的端子电压进行模拟数字转换；上拉电路，将选择电路 的输出端子的电位上拉至集成电路的最高电位侧；下拉电路，将选择电路 的输出端子的电位下拉至集成电路的最低电位侧；异常诊断电路，根据上 拉电路的上拉状态或下拉电路的下拉状态，诊断选择电路的选择动作的异 常；定时控制电路，输出指示进行端子电压测量的测量期间的信号，并且 与该输出同步，输出指示由异常诊断电路进行诊断的诊断期间的信号；和 通信电路，通过信号传送线路，传送由AD转换器进行过模拟数字转换的 端子电压和异常诊断电路的诊断结果。根据指示测量期间的信号，在选择 电路进行端子电压选择，并且，由AD转换器对该选择的端子电压进行模 拟数字转换。根据指示诊断期间的信号，使异常诊断电路的诊断与端子电压的测量同步进行。
本发明的第8发明特征是，在本发明的第3 7的任意一项发明所述
的车辆用电池系统中，定时控制电路对每个电池组内的电池单元，输出指 示与该电池单元有关的测量期间的信号，并且，与该输出同步，输出指示 与选择电路选择该电池单元的端子电压的选择动作有关的诊断期间的信 号。
本发明的第9发明特征是，在本发明的第3 8的任意一项发明的车
辆用电池系统中，集成电路分别设有级电路，管理集成电路应测量的多 个电池单元的端子电压的各测定期间；第l选择信号发生电路，根据级电 路的输出，发生用来控制选择电路的选择动作的第l选择信号；第2选择 信号发生电路，根据级电路的输出，发生第2选择信号；和选择信号异常 诊断电路，检测第1和第2选择信号发生电路的输出是否存在预先决定的 关系，诊断选择信号发生电路的异常状态。
本发明的第10发明特征是，在本发明的第3 9的任意一项发明的车 辆用电池系统中，具备诊断结果保持电路，保持异常诊断电路的诊断结 果。信号传送线路具有独立的第1和第2信号传送线路，通信电路通过第 l信号传送线路，发送由AD转换器进行模拟数字转换的端子电压；通过 第2信号传送线路，不断发送根据保持在诊断结果保持电路中的诊断结果 的信号。
根据本发明的第11发明的车载用电池组件的特征是，设有电池组 件的外壳；锂电池单元部，将多个设置在外壳内的多个锂电池单元串联连 接构成的锂电池单元组再串联连接而构成；正极侧和负极侧电力线缆，用 来供给锂电池单元部的电力；单元控制器，具有与锂电池单元组对应的多 个集成电路，进行多个锂电池单元的各端子电压的测量；多条检测用导线， 用来将锂电池单元的端子电压供给到单元控制器的对应集成电路上；电池 控制器；和传送线路，用来在集成电路之间以及集成电路与电池控制器之 间进行信息传送。集成电路分别设有选择电路，按照规定顺序，选择通 过检测用导线供给的多个端子电压；电压检测电路，测量选择的端子电压； 和诊断电路，诊断选择电路的异常。集成电路分别独立地周期性地进行相 关组的锂电池单元的端子电压的测量，并且，分别独立地周期性地实行选择电路的异常诊断。集成电路分别根据电池控制器发来的命令，将端子电 压的测量结果发送到电池控制器，并且，不断将异常诊断结果输出至电池 控制器。
本发明的第12发明特征是，对于从将多个包括多个锂电池单元的锂 电池单元组再串联连接而构成的锂电池单元部、接收各锂电池单元的端子 电压、测量锂电池单元的端子电压的用于车载用电池组件的单元控制器， 单元控制器包括多个集成电路，对应锂电池单元组；和传送线路，在集 成电路之间以及与外部电路之间进行信息传送。集成电路分别设有选择 电路，按照规定顺序，选择相关的组送来的多个锂电池单元的端子电压； 电压测量电路，测量选择的端子电压；诊断电路，诊断选择电路的异常； 和信号发送接收电路。集成电路分别独立地周期性地进行被送来的锂电池 单元的端子电压的测量，并且，分别独立地周期性地实行选择电路的异常 诊断。信号发送接收电路根据命令，发送端子电压的测量结果，并且，不 断输出异常诊断结果。
根据本发明，就可以进一步提高电池系统、尤其是车辆用电池系统的 可靠性。


图1是根据本发明的车辆用电池系统的一个实施方式的示意图，是表 示电池部9、单元控制器80、电池控制器20的框图。 图2是具体表示集成电路3A的框图。
图3是表示一例集成电路的通信命令的发送接收方法的说明图。 图4是诊断动作及测量动作的定时和诊断动作项目的说明图。 图5是与诊断动作和测量动作有关的电路的说明图。 图6是第1实施方式的诊断动作的说明图。
图7是一例设在集成电路内部的接收和发送通信命令的通信电路的说 明图。
图8是说明一例通过电池控制器的通信命令来设定各集成电路的地址 寄存器的步骤的说明图。
图9是说明基于发送通信命令的图7的电路的动作说明图。
ii图10是在图9所述的各集成电路上根据电池控制器发送的通信命令 依次设定地址的实施方式的说明图。
图11是表示一例测量各电池单元充电状态并对充电量多的电池单元 实行放电的处理流程图。
图12是表示一例测试各集成电路或电池单元是否异常的处理流程图。 图13是表示一例将本实施方式的车辆用电池系统应用在车辆用旋转
电机的驱动系统时的电路图。
图14是表示一例图13所示的车辆用电池系统的动作流程图。
图15是表示一例在车辆用电源系统中使电池控制器与单元控制器的
结束通信的时序说明图。
图16是表示另一例在车辆用电源系统中使电池控制器与单元控制器
的结束通信的时序说明图。
图17是表示一例将各组包括的电池单元数设为不同数值的情况的说明图。
图18是表示电池组件900的外观立体图。 图19是电池组件900的分解立体图。
图20是表示一例内置于电池组件900的单元控制器的平面图。
图21是表示一例实现平衡开关控制和各电池单元端子电压测量的两 方面控制的构成图。
图22是表示另一实施方式的实现平衡开关控制和各电池单元端子电 压测量的两方面控制的构成图。
图23是表示在图21所示的电路上的测量控制与调整充电状态的放电 控制之间的关系的动作图。
图24是表示在图22所示的电路上的测量控制与调整充电状态的放电 控制之间的关系的动作图。
图25是表示一例用来进行图23和图24所示的控制的电路图。
图26是一例在为检测电池单元BC的端子电压而将正极及负极与单元
控制器连接起来的检测用导线上发生异常情况下的诊断的说明图。
图27是另一例在为检测电池单元BC的端子电压而将正极及负极与单 元控制器连接起来的检测用导线上发生异常情况下的诊断的说明图。
12图28是表示在图26和图27所示的构成上、电池单元与各集成电路 间的电连接发生异常的检测方法的说明图。
图29是表示在希望优先进行充电状态调整控制并优先控制平衡开关 情况下的基于放电控制电路的信号的截断期间的说明图。
图30是表示在希望优先进行充电状态调整控制并优先控制平衡开关 情况下的基于放电控制电路的信号的截断期间的说明图。
图31是表示作为诊断对象的电路和用来进行该诊断的电路的另一实 施方式的说明图。
图32是表示电池部和单元控制器的另一实施方式的构成图。
图33是多工器诊断的第1实施方式的说明图。
图34是级STGCV2的RES期间的动作说明图。
图35是第2实施方式的与多工器诊断有关的电路示意图。
图36是说明第2实施方式的多工器诊断的动作图。
图37是第3实施方式的与多工器诊断有关的电路示意图。
图38是电池单元BC3的端子电压测量动作的说明图。
图39是说明多工器诊断的第4实施方式的动作图。
图40是第4实施方式的与多工器诊断有关的电路示意图。
图41是第5实施方式的说明图。
图42是第6实施方式的诊断HVNUX信号选择的说明图。 图中BC1 BC12—电池单元，R、 R1 R6—电阻，3A、 3B、 4A、 4B、 5A、 5B—集成电路，Si—电流传感器，Vd—电压计，9一电池部，20 一电池控制器，32 —检测用导线，50—通信导线，52 —传送线路(串行通 信)，54"传送线路(标志位通信)，56—传送线路(WakeUP)， 66—中 心极，80—单元控制器，81 —正极强电电缆，82 —负极强电电缆，92—比 较电路，93 —切换幵关，116—输入电路，118、 120 —多工器，121 —电源 电路，122 —电压检测电路，122A —模拟数字转换器，123—IC控制电路， 124—电源管理电路，125 —存储电路，127—通信电路，129A F —平衡开 关，130—电位转换电路，131 —异常判定电路，132 —放电控制电路，133 一开关驱动电路，160、 2596 —诊断电路，164 —判断电路，168 —异常标 志位存储电路，220—逆变装置，222—MCU， 224—驱动电路，226_电源组件，230—电动机，252 —定时控制电路，254—起动电路，256—第1级 计数器，257—解码器，258—第2级计数器，2582 —寄存器，2584、 2586 一逻辑电路，259—解码器，260 —动作表，262 —差动放大器，263 —平均 控制电路，264 —平均电路，270 —数字比较器，272、 276 —数字多工器， 274、 274A —当前值存储电路，275 —初始值存储电路，275A—异常时数 据存储电路，278、 278A—基准值存储电路，2811 2861 —测量控制电路， 284 —标志位存储电路，286 —选择电路，292 —通信命令，294 —数据总线， 302 —发送寄存器，322 —接收寄存器，344 —命令处理电路，345 —命令解 读电路，346 —运算电路，2592、 2594—选择电路，Z1 Z4 —齐纳元件， S1 S4、 SB1、 SB2、 SC1、 SD1 —开关。
具体实施例方式
以下，作为实施方式说明的具备电池系统的驱动系统、或电池系统、 车载用电池系统、还有电池组件、用于所述电池组件的单元控制器、以及 所述单元控制器具有的电路基板和集成电路等的电路部件，分别具有较高 的可靠性。此外，以下说明的系统和电路基板或集成电路等电路部件，为 了作为产品使用而进行讨论，不仅是为了提高可靠性，也是为了解决各种 课题。以下记述其具有代表性的内容。
后文利用图13说明的车辆驱动系统以电池组件、逆变装置和旋转电 机(下记为电动机)230为主要构成，构造为上述逆变装置220和电池组 件900可通过通信线路传递信息。尤其形成了以下构造电池组件900的 诊断结果被输出至逆变装置220的控制电路(下记为MCU) 222，异常状 态等重要信息在逆变装置220和电池组件900上被共享。电池组件900具 有连接或截断锂电池与逆变装置220之间电路的继电器RLP和RLN，上 述继电器RLP和RLN由逆变装置220的MCU222控制。由于逆变装置 220的MCU222可以根据电动机230和逆变装置220、电池组件900的状 态来控制上述继电器RLP和RLN，所以系统整体的可靠性提高。此外， 由于逆变装置220的MCU222，对应上述继电器RLP和RLN的控制来控 制逆变器，从而能控制电动机230的消耗电力和发电电力，得到较高的安
14全性和较高的可靠性。
电池组件900以具有锂电池单元的电池部9、单元控制器80和电池控 制器20为主要构成。单元控制器80对电池部9具有的锂电池单元的端子 电压进行测量和诊断，进行用于调整充电状态SOC的放电动作。电池控 制器20接收单元控制器80的测量结果和诊断结果，对电池组件900进行 管理。这样，由于分担了功能，所以电池组件900的可靠性和安全性提高。
单元控制器80包括多个集成电路，具有对电池部9所具有的多个锂 电池单元的各端子电压进行检测的功能。使用锂电池的电池组件与单电池 不同，就安全性来看，对锂电池单元的端子电压进行可靠性高的测量是非 常重要的。另一方面，有必要考虑的是，车载机器是在长期高温或低温的 环境中使用，所处环境比一般产业机器的使用环境恶劣。在以下说明的实 施方式中，集成电路分别具备诊断电路，诊断是否正确测量了锂电池单元 的端子电压，集成电路按照各自制定的周期重复执行诊断。集成电路或使 用上述集成电路的单元控制器80具有上述构造，上述各集成电路和上述 单元控制器80具有很高的可靠性。
如上所述，虽然看到了有关锂电池单元的老化和锂电池单元的放电电 路的诊断的广为人知的实例，但它们没有考虑到与锂电池单元端子电压的 测量动作有关的诊断的必要性。但是清楚的是，希望在提高可靠性和安全 性的基础上，对各集成电路测量动作进行诊断。在以下说明的实施方式中， 各集成电路分别形成以下构造通过诊断电路重复诊断端子电压的测量动 作是否正常进行，例如诊断基于多工器的锂电池单元的端子电压的选择是 否正常。因此，可以得到可靠性极高的集成电路。
以下说明的实施方式中，如图4所示，是按照同步于测量锂电池单元 的端子电压的周期、重复实施诊断的构造。集成电路可以综合实施测量控 制和诊断控制，不仅可以提高可靠性和安全性，还可以使集成电路的电路 构成较为简化。
以下说明的实施方式中，如图4所示，构成为能同步于测量动作实施 集成电路的多个诊断，并综合实施整个集成电路的诊断，对集成电路可以 维持较高的可靠性。另外，所谓多个诊断就是集成电路的平衡开关诊断和模拟数字转换器的诊断、多工器的诊断、数字比较电路的诊断等。也就是 说，虽然是除了集成电路本来的功能，还追加诊断功能，但相对于功能的 增加，集成电路的整个动作和整个电路的构成统一动作的构造，集成电路 形成较为简化的构造。
使用锂电池的车载用电池组件优选在短时间内检测异常，尽早处理异 常。但随着使用电力的增大，电池部所具有的锂电池单元的数量就会增多， 使用的集成电路数也会变多。不仅要进行锂电池单元的异常诊断，还要进 行各集成电路本身的诊断，在这种情况下，在短时间内完成多个诊断项目 就变为重要的课题。
在以下说明的实施方式中，各集成电路构成为 一旦测量动作或诊断 动作开始，就按照各自独立制定的周期重复实施测量动作和诊断动作。因 此，尽管锂电池单元数和集成电路数较多，也可以在短时间内完成电池系 统和电池组件的测量动作和诊断动作。例如，即使要在短时间起动车辆行 使的情况下，也可以在短时间内实施上述测量和诊断。可以根据诊断结果 进行行驶，维持较高的安全性。
此外，对于集成电路和锂电池单元的异常，电池组件和电池系统甚至 图13所述的驱动系统，可以应对电池组件交换电力量的迅速下降和继电 器的迅速开放等。各集成电路具备收发电路，独立进行异常诊断，并且在
检测到异常时，迅速输出表示异常的信号。该收发电路具有像OR电路288
例示的OR功能。也就是说，具有以下功能接收异常信号后，则输出异
常信号，与集成电路的自诊断结果无关。此外，在没有接收异常信号的情 况下，如果自身的集成电路检测到异常，则输出异常信号。因此，电池控
制器20等上位控制电路可以通过调查集成电路送来的上述异常信号的结
果，迅速了解相关的多个集成电路整体的异常诊断结果。此外，不特别命
令进行异常信号发送，也可以得到综合的诊断结果，所以具有以下效果
抑制了上位控制电路的处理负载的增大。 [生产率的提高]
以下说明的实施方式中，将集成电路保持在单元控制器80的基板上， 将用来对各锂电池单元进行SOC调整的放电状态调整用电阻Rl R4和图26和27所示的除噪声用电容C1 C6也保持在单元控制器80的基板上。 由于是将集成电路和放电状态调整用电阻R1 R4以及电容C1 C6集中 起来保持在单元控制器80的基板上的构造，所以生产率提高。此外，由 于这些电路部件被紧凑配置，所以可靠性和安全性都提高了。
由于是使用连接器和通信导线50连接上述电子部件和锂电池单元的 构造，所以操作性提高了。
由于是各集成电路内置诊断电路的构造，所以在生产率提高的同时， 可靠性和安全性也提高了。
以下参照附图，对用来实施本发明的最佳实施方式进行说明。
<单元控制器的说明>
图l是用于驱动车辆用旋转电机的车辆用电池系统的电池部9和单元 控制器(以下有时略称为C/C) 80的说明图。
电池部9包括多个电池单元的组GB1、…GBM、…GBN。各组包括 多个串联连接的电池单元BC1 BC4。因此，电池部9包括串联连接的多 个电池单元。本实施方式中例如数十个，根据情况的不同，也会具有数百 个电池单元。在本实施方式中，各电池单元是锂离子电池。
各锂电池单元的端子电压因该电池单元的充电状态而变化，例如在充 电状态为已被放电30%左右的状态下，是大约为3.3伏，在充电状态为已 被充电70%左右的状态下，是大约为3.8伏。在超过正常动作状态放电的 过放电状态下，例如有时是2.5伏以下，此外在超出正常动作范围充电的 过充电状态下，有时是4.2伏以上。对于串联连接的多个电池单元BC1 BC4，由于分别测量端子电压，所以可以分别掌握充电状态SOC。
在本实施方式中，为了容易对各电池单元BC1 BC12的端子电压进 行测量等，所以用4个至6个的各个电池单元BC1 BC4来构成1组。在 该图l所示的实施方式中，各组用4个电池单元构成，也就是说，用电池 单元BC1 BC4分别构成组GB1或组GBM、组GBN。在图1中，组GB1 与组GBM之间以及组GBM与组GBN之间，还存在包括电池单元的组， 由于构成是相同的，为了避免说明的烦杂所以省略。
单元控制器80,对应构成电池部9的各组GB1、…GBM、…GBN， 具有集成电路3A、…3M、…3N。各集成电路具备用来检测各电池单元的端子电压的电压检测用端子，各集成电路的各电压检测用端子V1 GND， 分别与构成各组的各电池单元的正极和负极连接。此外，各集成电路还包 括用来进行信号传送的收发端子，如以下说明的那样，各集成电路的这些 收发端子被串联连接，通过信号传送线路，与电池控制器20连接。以下 将详细记述。
单元控制器80，对应各组具有多个集成电路，例如几个至几十个，在 图1中，集成电路(以下有时略称为IC)记为3A、…3M、…3N。另夕卜， 在集成电路3A与集成电路3M之间以及集成电路3M与集成电路3N之间 还存在同样构成的集成电路，为了避免烦杂，所以将它们省略了。
各集成电路3A、…3M、…3N，检测构成各自对应的各组GB1、… GBM、…GBN的各电池单元(以下有时称为电池单元)BC1 BC4的电 压。此外，各集成电路3A、…3M、…3N，为了使所有组的所有电池单元 的充电状态SOC (State Of Charge)平均，形成以下构成用来对各电池 单元BC1 BC4的SOC进行个别调整的充电状态调整用电阻R1 R4，通 过开关元件与各电池单元并联连接。开关元件将利用图2后述。
再有，集成电路3A、 3M、 3N，具有检测构成各自对应的各组GB1、… GBM、…GBN的各电池单元BC1 BC4的异常状态的功能。这些集成电 路都具有相同构造，各集成电路分别具有电池单元的(1)端子电压测量 电路、(2)充电状态调整电路、(3)异常状态检测电路。在本实施方式 中，所谓异常状态，就是电池单元的过充电和过放电、电池单元温度的异 常上升等。
集成电路3A、 3M、 3N与上位电池控制器20之间的信号传递是通过 通信导线50进行的。电池控制器20，以车的底盘电位作为地(GND), 在12V以下的低电位进行工作。另一方面，对于各集成电路3A、 3M、 3N， 由于构成对应组的电池单元的电位不同，所以它们被保持在各不相同的电 位上，以不同电位工作。如上所述，由于电池单元的端子电压根据充电状 态SOC而变化，所以电池部9的最低电位所对应的各组电位，根据充电 状态SOC而变化。由于各集成电路3A、 3M、 3N，检测电池部9的对应 组的电池单元的端子电压，或者进行用于调整对应组的电池单元的充电状 态SOC的放电控制等，所以根据对应组的电位改变集成电路的基准电位的情况下，施加在集成电路上的电压差小。施加在集成电路上的电压差小 的情况下，能够进一步减小集成电路的耐压，或者具有安全性和可靠性等 提高的效果，所以本实施方式中，要根据相关组的电位来改变集成电路的
基准电位。通过将成为各集成电路的基准电位的GND端子与相关组的电 池单元的某处连接，就能根据相关组的电位改变集成电路的基准电位。本 实施方式中，将成为各组的最低电位的电池单元的端子与集成电路的GND 端子连接。
此外，为了在各集成电路的内部发生使集成电路的内部电路动作的基 准电压和电源电压，将各集成电路的VI端子与对应的各组的作为最高电 位的电池单元的正极端子连接，将各集成电路的GND端子与各组的作为 最低电位的电池单元的负极端子连接。通过这种构成，各集成电路就会得 到各组的最高电位与最低电位之间的电位差也就是电压并进行动作。形成 各集成电路的电力消耗均摊到电池组9的电池单元上的结构，具有抑制 SOC失衡的效果。
由于电池控制器20的电源系统与单元控制器80的电源系统之间电位 关系不同，此外电压值也有很大不同，所以与电池控制器20连接的通信 导线50，需要与串联连接链接各集成电路3A、 3M、 3N的收发端子的传 送线路52、 54电绝缘。为此，用来进行电绝缘的绝缘电路，被分别设置 在由集成电路构成的传送线路52、 54的入口侧和出口侧。
设于传送线路52、 54入口侧的绝缘电路用入口侧接口 INT (E)表示， 设于出口侧的绝缘电路用出口侧接口 INT (0)表示。各接口INT (E)、 INT (O)，具有将电信号暂时转换为光信号、其后再转换成电信号的电 路，并通过该电路传送信息。其结果，电池控制器20的电子线路与单元 控制器80的电子线路之间就会维持电绝缘。入口侧的接口 INT (E)包括 光电耦合器PH1、 PH2。光电耦合器PH1被设在电池控制器20的发送端 子TX与高电位侧的集成电路3A接收端子RX之间，光电耦合器PH2被 设在电池控制器20的发送端子FF-TEST与集成电路3A接收端子FFI之 间。入口侧接口INT(E)内的光电耦合器PH1、 PH2，维持了上述电池控 制器20的各发送端子TX、FF-TEST与集成电路3A的接收端子RX和FFI 之间的电绝缘。200910004845.7
同样，在电池控制器20的接收端子与低电位侧的集成电路3N之间， 设有出口侧接口 INT (0)的各光电耦合器PH3、 PH4，在电池控制器20 的接收端子与集成电路3N的各发送端子之间维持电绝缘。具体讲就是， 在集成电路3N的发送端子TX与电池控制器20的接收端子RX之间设置 光电耦合器PH3，在集成电路3N的发送端子FFO与电池控制器20的接 收端子FF之间设置光电耦合器PH4。
由电池控制器20的发送端子TX发送的信号，通过环状通信线路，经 由集成电路3A、…3M、…3N被接收端子RX接收。也就是说，设有以下 环状通信线路由电池控制器20的发送端子TX发送的信号通过入口侧接 口INT (E)内的光电耦合器PH1，被集成电路3A的接收端子RX接收， 由集成电路3A的发送端子TX发送,被集成电路3M的接收端子RX接收， 由集成电路3M的发送端子TX发送，被集成电路3N的接收端子RX接收， 由集成电路3N的发送端子TX发送，经过出口侧的接口 INT (O)的光电 耦合器PH3，被电池控制器20的接收端子RX接收。通过该环状通信线 路，串行通信得以进行。另外，通过该串行通信，各电池单元的端子电压 和温度等测量值被电池控制器20接收。另外，集成电路3A至3N构成为， 当通过上述传送线路接收命令后，自动变成醒来(Wake Up)状态。这样， 当由电池控制器20传送后述的通信命令292时，各集成电路3A 3N就 会分别进行状态迁移，由睡眠状态变为工作状态。
各集成电路3A 3N进一步进行异常诊断，在存在异常的情况下，通 过以下的传送线路，传送l比特信号。各集成电路3A 3N在判断自身出 现异常的情况下，或者在接收端子FFI上接收到来自前一个集成电路的表 示异常的信号的情况下，就从发生端子FFO发送异常信号。另一方面，在 接收端子FFI已经接收到的表示异常的信号消失或者对自身的异常判断变 为了正常判断的情况下，发送端子FFO所传送的异常信号就会消失。该异 常信号在本实施方式中为1比特信号。电池控制器20不向集成电路发送 异常信号，但为了诊断异常信号的传送线路正常工作，会从电池控制器20 的端子FFTEST发送作为伪异常信号的测试信号。下面对传送线路进行说 明。
作为伪异常信号的测试信号，被从电池控制器20的发送端子FFTEST
20通过入口侧接口 INT (E)的光电耦合器PH2发送至集成电路3A的接收 端子FFI。接收该信号之后，来自集成电路3A的发送端子FFO的表示异 常的信号(下记为异常信号)被送至下一集成电路* ，集成电路3M的 接收端子FFI。异常信号被这样依次发送，从集成电路3N的发送端子FFO， 经过出口侧接口 INT (0)的光电耦合器PH4发送到电池控制器20的接 收端子FF。如果发送线路正常工作，电池控制器20发送的伪异常信号， 就会经过发送线路返回到电池控制器20的接收端子FF。这样，电池控制 器20通过发送接收伪异常信号，就可以诊断通信线路，系统的可靠性得 到提高。此外，如上所述，即便没有来自电池控制器20的送信要求，通 过检测到异常状态的集成电路将异常信号发送到下一集成电路，异常状态 也会迅速被传达到电池控制器20。因此，本发明可以迅速推动对异常的对 策。
在上述说明中，信号的传送都是从电池部9的电位高的组所对应的集 成电路3A向电位低的组所对应的集成电路3N进行的，但这只是一例。 反过来，也可以按照如下方式传送，即将信号从电池控制器20送往电池 部9的电位低的组所对应的集成电路3N，其后，依次送往电位高的组所 对应的各集成电路(含集成电路3M)，通过接口 INT，从最高电位的组 所对应的集成电路3A送至电池控制器20。通过从高电位向低电位或者从 低电位向高电位这样，按照电位变化来构成传送线路，就无需在集成电路 之间设置光电耦合器等绝缘机构，能够以简单而低价的构成制作传送线 路。
图1所示的直流电源系统，通过正极侧的继电器RLP和负极侧的继电 器RLN，向逆变装置等负载提供直流电。当集成电路检测到异常时，该继 电器RLP和RLN的开闭由电池控制器20或逆变装置控制。
此外，电池控制器20接收电流传感器Si的输出，检测电池部9整体 向逆变装置提供的电流，还通过电压计Vd的输出，检测电池部9向逆变 装置提供的直流电压。
<集成电路>
图2是表示集成电路3A的一例的电路框图。如上所述，各集成电路 3A、……、3M、……3N分别为相同构造。因此，集成电路3A以外的其它集成电路的构成与图2所示的构成相同。图2所示的集成电路3A与对 应该集成电路的电池部9的组GB1所含的各电池单元BC1 BC4连接。 虽然是以集成电路3A为代表例进行说明，但集成电路3A以外的集成电 路分别与对应的电池部9的组连接，进行同样动作。另外，如图1所示， 集成电路3A和电阻R1 R4被设置在单元控制器80中，而本图对单元控 制器80的记述省略。
集成电路3A的输入侧端子，与构成组GB1的电池单元BC1至BC4 连接。电池单元BC1的正极端子通过输入端子VI与输入电路116连接。 如后所述，该输入电路116包含多工器。电池元BC1的负极端子也就是电 池单元BC2的正极端子，通过输入端子V2与输入电路116连接；电池单 元BC2的负极端子也就是电池单元BC3的正极端子通过输入端子V3与 输入电路116连接；电池单元BC3的负极端子也就是电池单元BC4的正 极端子通过输入端子V4与输入电路116连接。电池单元BC4的负极端子 与集成电路3A的GND端子连接。
电源电路121，例如由DC/DC转换器等构成，它将各电池单元BC1 BC4的电力转换成规定的恒定电压。这些电压作为驱动电源被供给到集成 电路3A内的各电路，或者作为比较基准电压被供给到用来判断状态的比 较电路。
电压检测电路122，包括将各电池单元BC1 BC4的各个端子间电压 转换成数字值的电路，转换为数字值的各端子间电压被送到IC控制电路 123，保持在内部的存储电路125中。这些电压被用于诊断等，或由通信 电路127送至图l所示的电池控制器20。
IC控制电路123，在具备运算功能的同时，还包括存储电路125、 电源管理电路124、和周期性进行各种电压检测和状态判断的定时(timing) 控制电路252。存储电路125例如由寄存电路构成，它将电压检测电路122 检测的各电池单元BC1 BC4的各端子间电压，与各电池单元BC1 BC4 相对应地进行存储，此外它还将其它检测值可读出地保持在预先决定的地 址。电源管理电路124构成为，对电源电路121的状态进行管理。
IC控制电路123与通信电路127连接，通过该通信电路127，可以从 该集成电路3A的外部接收信号。例如，在RX端子上通过入口侧接口 INT
22(E)的光电耦合器PHI接收来自电池控制器20的通信命令。通信命令 从通信电路127被送至IC控制电路123，这里，通信命令的内容被解读， 根据通信命令内容的处理被执行。通信命令例如包含要求各电池单元 BC1 BC4的端子间电压的测量值的通信命令；要求进行用于调整各电池 单元BC1 BC4的充电状态的放电动作的通信命令；开始该集成电路3A 动作的通信命令(Wake UP);停止动作的通信命令(休眠)；和要求地 址设定的通信命令等。
在图2中，电池单元BC1的正极端子，通过电阻R1与集成电路3A 的端子Bl连接。该端子Bl与端子V2之间设有平衡开关129A。平衡开 关129A上，并联连接链接有用来检测该开关的动作状态的动作状态检测 电路128A。该平衡开关129A，由放电控制电路132控制开闭。同样，电 池单元BC2的正极端子通过电阻R2与端子B2连接。该端子B2与端子 V3之间设有平衡开关129B。平衡开关129B上并联连接有用来检测该开 关的动作状态的动作状态检测电路128B。该平衡开关129B，由放电控制 电路132控制开闭。
电池单元BC3的正极端子通过电阻R3与端子B3连接。该端子B3 与端子V4之间设有平衡开关129C。平衡开关129C上并联连接有用来检 测该开关的动作状态的动作状态检测电路128C。该平衡开关129C由放电 控制电路132控制开闭。电池单元BC4的正极端子通过电阻R4与端子 B4连接。该端子B4与端子GND之间设有平衡开关129D。平衡开关129D 上，并联连接有用来检测该开关的动作状态的动作状态检测电路128D。 该平衡开关129D由放电控制电路132控制开闭。
动作状态检测电路128A 128D，分别以规定周期重复检侧各平衡开 关129A 129D的两端电压，检侧各平衡开关129A 129D是否正常。平 衡开关129A 129D是调整电池单元BC1 电池单元BC4充电状态的开 关，如果这些开关出现异常，电池单元的充电状态将无法控制， 一部分电 池单元有可能会过充电或过放电。就各平衡开关129A 129D的异常检侧
而言，例如存在以下情况 一种情况是，尽管某个平衡开关是导通状态， 对应的平衡开关的端子间电压却表示为电池单元的端子电压。这种情况是 平衡开关没有形成基于控制信号的导通状态。另一种情况是，尽管某个平衡开关是开放状态，但对应的平衡开关的端子间电压的值却低于电池单元 端子电压。这种情况下，是平衡开关无论控制信号如何都形成导通。作为
这些开关的动作状态检测电路128A 128D，使用的是由差动放大器等构 成的电压检测电路，被后述的异常判断电路131与进行上述判断的规定电 压相比较。
平衡开关129A 129D例如由MOS型FET构成，作用是分别使对应 的电池单元BC1 BC4所存储的电力放电。对串联连接多个电池单元的电 池部9，连接逆变器等电负载，用串联连接的多个电池单元的整体对电负 载提供电流。此外，在电池部9被充电的状态下，从电负载向串联连接的 多个电池单元的整体提供电流。如果串联连接的多个电池单元是不同的充 电状态(SOC)，那么对电负载的电流供给，会被多个电池单元内的放电 最多的电池单元的状态所限制。而在由电负载供给电流的情况下，电流的 供给会被多个电池单元内的充电最多的电池单元所限制。
为此，对于串联连接的多个电池单元内、例如处于超过平均状态的充 电状态的电池单元，将连接在电池单元上的平衡开关129置为导通状态， 通过串联连接的电阻释放电流，由此，串联连接的电池单元的充电状态就 会被往相互接近的方向控制。此外，作为其它方法，还有将放电最多的电 池单元作为基准单元，根据与基准单元之间的充电状态差来决定放电时间 的方法。另外，还有调整充电状态SOC的各种方法。充电状态可以根据 电池单元的端子电压，通过运算求得。由于电池单元的充电状态与该电池 单元的端子电压具有相关关系，所以通过控制平衡开关129，使各电池单 元的端子电压接近，就可以使各电池单元的充电状态接近。
由动作状态检测电路128A 128D进行检测的构成平衡开关的各FET 的源极与漏极之间的电压，被输出到电位转换电路130。各FET的源极与 漏极之间的电位，相对于集成电路3A的基准电位各不相同，由于很难就 这样进行比较判断，所以用电位转换电路130统一电位，然后用异常判定 电路131进行异常判定。此外，电位转换电路130，还具有根据来自IC控 制电路123的控制信号来选择要诊断的平衡开关129的功能。所选择的平 衡开关129的电压，被送到异常判定电路131，异常判定电路131根据来 自IC控制电路123的控制信号，将作为来自上述电位转换电路130的信号的要诊断的平衡开关129的端子间电压与判定电压进行比较，判定各平 衡开关129A 129D是否异常。
放电控制电路132中，被从IC控制电路123送入用来导通要放电的 电池单元所对应的平衡开关129的指令信号，如上所述，放电控制电路132 根据该指令信号，输出相当于导通由MOS型FET构成的平衡开关129A 129D的栅极电压的信号。IC控制电路123通过通信，从图1的电池控制 器20通过通信接收电池单元所对应的放电时间的指令，执行上述放电动 作。
平衡开关129A 129D有无异常由异常判定电路131检侧。 IC控制电路123从通信电路127的1比特送信端子FFO输出平衡开 关129A 129D的异常，通过其它集成电路的通信电路127，向上述电池 控制器20发送。此外，IC控制电路123通过通信电路127的送信端子TX， 将平衡开关129A 129D的异常、和确定为该异常的平衡开关的信息，向 电池控制器20发送。 <通信机构>
图3是表示接收和发送各集成电路3A、……、3M、……3N的通信命 令的方法的说明图。图3 (a)表示集成电路3A的端子RX所接收的信号 3A-RX和集成电路3A的端子TX发送的信号3A-TX，还有下一个集成电 路3B的端子RX接收的信号3B-RX和下一个集成电路3B的端子TX发 送的信号3B-TX，还有再下一个集成电路3C的端子RX接收的信号3C-RX 和该集成电路3C的端子TX发送的信号3C-TX。
信号3A-TX被集成电路3A内的电阻RA和集成电路3B内的电阻RB 分压，形成信号3B-RX;信号3B-TX被集成电路3B内的电阻RB'和集成 电路3C内的电阻RC分压，形成信号3C-RX。以下，串联连接的通信线 路中，被集成电路内部的各电阻分压后，确定接收信号的电位。
图3 (b)表示上述信号3A-RX、 3A-TX、 3B-RX、 3B-TX、 3C-RX、 和3C-TX各自的电位水平。
这样，从电压水平的最靠上的组GB1向下游侧的组，使得阈值电压 被设定为4个电池单元的相加电压和2个电池单元的相加电压的一半。这 样做的理由是，为了在以集成电路3B管理的电池单元的各电压为基准、用与集成电路3A相同的阈值来判定集成电路3A的TX端子发出的信号的 情况下，避免以下问题，即上述信号的Low电平成为集成电路3B上的总 电压的1/2。另外，对于上述信号电平，虽然是以从高电位侧向低电位侧 送信为前提进行的说明，但从低电位侧向高电位侧送信也同样，可以进行 基于电阻分割的电平移位。
<诊断和测量、(1)动作计划(schedule)概要〉
图4是测量动作的定时的说明图。图2所示的集成电路3A具有将诊 断动作与测量动作一并进行的功能，测量按照图4所述的动作定时重复实 行，诊断与该测量同步实行。另外，上述的图l和图2是构成电池部9的 各组GB1 GBN包括4个电池单元的实施方式，集成电路3A 3N是可 以应对6个电池单元的电路。因此，构成各组GB1 GBN的电池单元数 最大可增至6个。所以，在表示动作定时的图4中，电池单元以6个为前 提构成。
在对应图1各组GB1 GBN设置的集成电路3A 3N中，分别被设 置构成各组GB1 GBN的电池单元数量。由此，各集成电路3A 3N，发 生与相关组的电池数量对应的级(stage)信号。通过这种构成，可以改变 构成组GB1 GBN的电池单元数，使设计自由度增大，同时，实现高速 处理。
如上所述，图4是说明诊断动作和测量动作的定时的图。上述测量动 作的定时和测定周期或者诊断动作，由起动电路254和第1级计数器256 以及第2级计数器258所组成的级计数器管理。级计数器256、 258发生 管理整个集成电路3A动作的控制信号(定时信号)。虽然实际上级计数 器256、 258并没有分离，但这里为了便于理解，特别分开表示。上述级 计数器既可以是通常的计数器，也可以是移位寄存器。
起动电路254中，(1)在用端子RX接收传送线路送来的要求Wake UP的通信命令后，或者(2)在得到集成电路的IC的电源电压并达到规 定电压时，(3)或者在接收到表示车的起动开关(钥匙开关)接通的信 号时，向所述第1和第2级计数器256、 258输出复位信号，将各级计数 器256、 258置为初始状态，以规定频率输出时钟信号。也就是说，在上 述(1)至(3)的条件下，集成电路3A实行测量动作和诊断动作。另一
26方面，若从传送线路接收要求Sleep的通信命令，或者超过规定时间而无 法接收该通信命令，则起动电路254在级计数器256、 258返回复位状态、 也就是初始状态的时刻，停止时钟的输出。该时钟的输出停止导致级的行 进被停止，所以上述测量动作和诊断动作的实行变为停止状态。
第1级计数器256接收来自起动电路254的时钟信号，输出对级STG2 的各期间(后述的各个[STGCal的RES]期间 [STGPSBG的测量]期间) 内的处理定时进行控制的计数值，解码器257发生对级STG2的各期间内 的处理定时进行控制的定时信号STG1。随着第2级计数器258的计数值 的增加，对应的期间就从动作表260的左边切换到右边。按照第2级计数 器258的计数值，确定各期间的级信号STG2由解码器259输出。
第1级计数器256是下位计数器，第2级计数器258是上位计数器。 在第2级计数器258的计数值为"0000"、第1级计数器256的计数值在 "0000" "1111 "期间，表示级STGCal的RES期间(下称为[STGCal RES] 期间)的信号由解码器259输出。另外，在[STGCalRES]期间进行的各种 处理，被根据基于第1级计数器256的计数值"0000" "1111"输出的 解码器257的信号执行。
另外，虽然在图4中，第1级计数器256被略记为4比特计数器，但 在例如第1级计数器256为8比特计数器的情况下，如果每计数1次就执 行不同的处理动作，就会有256种处理。第2级计数器258与第1级计数 器256的情况相同，由于可以进行数量较多的计数，所以可以进行数量较 多的处理。
当第1级计数器256的计数值为"1111"时，[STGCalRES]期间结束， 当第2级计数器258的计数值为"0001"时，成为[STGCal的测量]期间。 另外，在第2级计数器258的计数值为"0001"的[STGCal测量]期间， 各种处理被根据基于第1级计数器256的计数值"0000" "1111"而从 解码器257输出的信号执行。另外，当第1级计数器256的计数值为"1111" 时，[STGCal的测量]期间结束，当第2级计数器258的计数值为"0010" 时，成为[STGCV1RES]期间。在该[STGCV1RES]期间，当第1级计数器 256的计数值为"1111"，结束[STGCV1RES]期间，当第2级计数器258 的计数值为"0011"时，开始[STGCV1测量]期间。
27这样，从图4的[STGCalRES]期间起开始，随着第2级计数器258的 计数，动作期间顺序向右侧移动，当[STGPSGB测量]期间结束时，基本 动作就结束了。接着，当第2级计数器258计数增加时，[STGCal RES] 期间又再次开始。
另外，在图2所示的实施方式中，由于电池部9的各组GB1 GBN 由4个电池单元构成，所以表260的级STGCV5和级STGCV6未被使用， 或被跳过而不存在级STGCV5和级STGCV6。此外，当将第2级计数器 258的内容强制设为特定的计数值时，与该计数值对应的期间内的处理就 被执行。
<诊断和测量、(2)各级的诊断和测量>
下面，针对图4的动作表260的行260Y1所述的各级的测量和诊断内 容进行说明。如上所述，各级包括RES期间和测量期间，在RES期间执 行诊断动作，在测量期间执行测量动作、诊断动作以及基于测量值的被测 对象的诊断。表260的行260Y3 行260Y9上所示的"圆圈标记"表示各 行所述的诊断项目在标有"圆圈标记"的期间被执行。这些诊断项目，是 包含集成电路的控制装置、即图2所述的测量系统或者电池单元的放电控 制系统的自我诊断。
另外，在各级的RES期间，不仅进行圆圈标记所示的项目诊断，还进 行用于测量的模拟数字转换器122A的初始化。在本实施方式中，为了减 少噪声影响，在该RES期间也实施电荷放电等，在使用应用电容的充放电 型模拟数字转换器122A的、之前进行动作时，释放存储于电容中的电荷。 在行260Y2的各级的测量期间，执行应用模拟数字转换器122A的测量， 和基于测量值诊断被测对象。
在级STGCal的RES期间，主要进行行260Y3 行260Y9所示的自我 诊断，进行的诊断包括行260Y6所述的具有多工器功能的输入电路116 的诊断(HVMUX);行260Y7所述的对输入电路166进行切换操作的切 换电路的诊断(HVMUX信号选择)；和作为行260Y9所述的项目的、执 行集成电路内部的数字比较操作的部分的选择信号的诊断(图6的当前值 存储电路274和基准值存储电路278的选择信号)等。
在级STGCal的测量期间，执行作为行260Y3所述项目的用来调整电
28池单元充电状态的平衡开关129的端子电压的测量、和平衡开关129的诊 断，然后， 一并执行作为行260Y5所述项目的集成电路内部的数字比较电 路的诊断。在行260Y8所述的诊断中，如果各电池单元为过充电(过放电) 状态，就诊断发生用于检测该状态的阈值的电路是否正常。如果发生阈值 的电路存在异常，就不能进行正确的过放电诊断。此外，在级STGCal的 测量期间，也进行行260Y7和行260Y9的诊断。另外，行260Y7所述的 诊断项目和行260Y9所述的项目，在所有级的RES期间和测量期间都被 执行。这些诊断实施周期是一个例子，也可不是每次都进行诊断，而以更 长间隔进行诊断。
在级STGCV1 级STGCV6的测量期间，顺序对电池单元的端子电压 进行测量，然后根据被测值，来诊断各电池单元是否变为过充电或过放电 状态。实际上，过充电或过放电的诊断，是以不构成过充电或过放电状态 的方式，取安全性的范围来进行设定。另外，如图1和图2所示，在组 GB1 GBN的电池单元为4个的情况下，级STGCV5和级STGCV6被跳 过。在级STGVDD的测量期间，图2所示的电源电路121的输出电压被 测量。在级STGTEM的测量期间，温度计的输出电压被测定。在级 STGPSBG的测量期间，基准电压被测定。
就诊断操作而言，在级STGCV1 级STGPSBG的RES期间，执行与 级STGCal的RES期间同样的诊断操作。此外，在级STGCV1 级STGTEM 的测量期间，任何一个期间都执行行260Y7和行260Y9所示的诊断项目。 在级STGTEM，综合诊断作为行260Y4所述的诊断项目、即集成电路内 部的模拟电路和模拟数字转换器、基准电压发生电路是否正常，此外，还 执行行260Y7和行260Y9所示的诊断项目。在基准电压发生电路输出的 电压为已知电压值、该电压值的测量结果不在规定范围的情况下，可以判 断上述电路中的某个存在异常，可以诊断是要禁止控制的状态。
<诊断和测量、(3)电池单元的端子电压测量>
图5是测量电路和诊断电路的示意图。输入电路116是具有多工器功 能的电路，如后所述，它包括多工器118、 120。输入电路116被从图4 所示的解码器257、 259输入信号STG1、 STG2，并根据该信号，实施由 多工器进行的选择操作。在多工器诊断(HVMUX)中，电压检测电路122的差动放大器262的输出信号被输入诊断电路160，后述的诊断被执行。 此外，在例如测量电池单元BC1的电压时，如果选择端子V1和端子V2， 电池单元BC1的电压就会从输入电路116输出到电压检测电路122。这里， 对电池单元的端子电压测量进行说明。
电压检测电路122具有差动放大器262和模拟数字转换器122A。 另外，电池单元BC1 BC4 (或者BC1 BC6)被串联连接，所以，各端 子电压的负极电位不同。因此，为了统一基准电位(各集成电路3A 3N 内的GND电位)，使用了差动放大器262。差动放大器262的输出被模 拟数字转换器122A转换成数字值，并被输出至平均电路264。平均电路 264对规定次数的测量结果求平均值。该平均值在电池单元BC1的情况下 被保持在当前值存储电路274的寄存器CELL1中。平均电路264，对平均 控制电路263所保持的测定次数的平均值进行计算，其输出保持在上述的 当前值存储电路274中。如果平均控制电路263发出1的指令，模拟数字 转换器122A的输出，就在未被平均化的情况下直接保持在当前值存储电 路274的寄存器CELL1中。如果平均控制电路263发出4的指令，电池 单元BC1的端子电压的4次测量结果被平均化，该平均值保持在上述当前 值存储电路274的寄存器CELL1中。要进行4次平均运算，虽然一开始 必须实施4次由图4的级进行的测量，但在第4次以后，就能从最新测定 结果中将4个测定值用于运算，这样就可以对每次测定，都进行平均电路 264的平均运算。如上所述，由于设置了进行规定次数平均化的平均电路 264，所以可以除去噪声的不良影响。图1所示的电池部9的直流电被供 给到逆变装置，并转换成交流电。在使用逆变装置将直流电转换成交流电 时，电流的导通关断操作会被高速执行，这时会发生较大的噪声，而通过 设置平均电路264，就可以减少这种噪音的不良影响。
被数字转换后的电池单元BC1的端子电压的数字值被保持在当前值 存储电路274的寄存器CELL1中。上述测量动作，在图4的[STGCV1的 测量]期间执行。其后，在作为级STGCV1的测量而表示的时间内，基于 测量值的诊断动作被执行。作为诊断动作，是过充电诊断和过放电诊断。 首先，电池单元BC1的端子电压的数字值被保持在当前值存储电路274 的寄存器CELL1中，接着，数字多工器272从当前值存储电路274的寄存器CELL1读出电池单元BC1的端子电压，送到数字比较器270。此夕卜， 数字多工器276从基准值存储电路278读出过充电判断基准值0C，送往 数字比较器270。数字比较器270将来自寄存器CELL1的电池单元BC1 的端子电压与过充电的判断基准值OC进行比较，如果电池单元BC1的端 子电压比过充电的判断基准值OC大，就对标志位存储电路284设置表示 异常的标志位[MFflag]。此外，还设置表示过充电的标志位[OCflag]。实 际上，己经进行了不使过充电状态发生的控制，所以这种状态几乎不会发 生。但是，为了确保可靠性，诊断被重复执行。
过充电诊断后，进一步进行过放电诊断。数字多工器272从当前值存 储电路274的寄存器CELL1读出电池单元BC1的端子电压，送到数字比 较器270。此外，数字多工器276从基准值存储电路278读出过放电的判 断基准值OD，送往数字比较器270。上述数字比较器270将来自寄存器 CELL1的电池单元BC1的端子电压与过放电的判断基准值OD进行比较， 如果电池单元BC1的端子电压比过放电的判断基准值OD小，就对标志位 存储电路284设置表示异常的标志位[MFflag]。此外，还设置表示过放电 的标志位[ODflag]。与上述的过充电的情况相同，实际上，已经进行了不 使过放电状态发生的控制，所以这种过放电状态几乎不会发生。但是，为 了确保可靠性，诊断被重复执行。
上述说明是有关图4的级STGCV1的测量期间的电池单元BC1的测 量和诊断。同样，在下一个级STGCV2中，图5的输入电路116选择电池 单元BC2的端子电压，向电压检测电路122输出。电压检测电路122进行 数字转换，用平均电路264计算平均值，保持在当前值存储电路274的寄 存器CELL2中。数字比较器270，将数字多工器272从寄存器读出的电池 单元BC2的端子电压与上述过充电的判断基准值OC进行比较，然后将电 池单元BC2的端子电压与过放电的判断基准值OD进行比较。通过与上述 过充电的判断基准值OC的比较和与过放电的判断基准值OD的比较，来 进行异常状态的判断，如果是异常状态，就对标志位存储电路284设置表 示异常的标志位[MF flag]，设置表示异常原因的标志位[OC flag]或标志位 [OD flag]。
以下，同样，在图4的级STGCV3的测量期间进行电池单元BC3的端子电压的测量和过充电或过放电的诊断，在级STGCV4的测量期间进行 电池单元BC4的端子电压的测量和过充电或过放电的诊断。 <诊断和测量、(4)诊断>
以下，对图4所示的各级的RES期间所进行的诊断项目中、行260Y6 所示的多工器诊断进行说明。 (第l实施方式)
参照图6、图33、图34，说明多工器诊断动作的第1实施方式。图 33是表示图5所示的电路内的与多工器诊断有关的部分。输入电路116 是图1所示的集成电路3A 3N的内部电路，包括多工器118、 120。 Zl Z4是发生己知的固定电压的定电压发生元件和电路，这里，使用了齐纳 元件。各齐纳元件Z1 Z4利用定电流电路117的电流，在两端发生固定 电压Vz。这里，齐纳元件Zl Z4的齐纳电压Vz被相等设定。
诊断电路160中设有电压比较电路162、判断电路164、 OR电路166 和电压源VH、 VL。输入电路116和诊断电路160被输入STG1、 STG2 信号，输入电路116和诊断电路160上所设置的开关(后述)，按照STG1、 STG2信号的指示进行动作。另外，图33所示的多工器120的状态表示了 级STGCV1的状态。
多工器120的诊断如图4的行260Y6所示，在级STGCal 级 STGPSBG的所有期间(RES期间、测量期间)进行。这里，以它们为代 表，对级STGCV1 STGCV4的各个期间进行说明。在各级STGCV1 STGCV4的测量期间，进行多工器120的诊断，在确认多工器120正常动 作之后，进行电池单元的端子电压的测定。对于级STGCal、级STGVDD 级STGPSBG的测量期间，也是同样考虑，在确认多工器120正常动作之 后，进行测量。
图6是级STGCV1 级STGCV4的动作说明图。随着时间经过，动作 从表的左侧进行到右侧。也就是说，这种开关连接动作，通过STG1 *STG2 信号指示到输入电路116和诊断电路160。首先，说明级STGCV1。对于 多工器120，在级STGCV1的RES期间和测量期间中的任何一个期间， 开关SB1与接点MB1连接，开关SB2与接点MB2连接。而对于多工器 118，在RES期间，开关SA1与接点MA1连接；在测量期间，开关SA1
32与接点MA2连接。多工器118的其它开关SA2 SA4在任何一个期间都 是开放状态。
参照图33、 34进行说明。在级STGCV1的RES期间，如果开关SA1 与接点MA1连接，齐纳元件Zl的齐纳电压Vz就被输入多工器120。而 且，这时的多工器120的输出电压经过差动放大器262输入电压比较电路 162。另外，由于电池单元BC1 BC4 (或BC1 BC6)被串联连接，所以 各端子电压的负极电位各不相同。因此，如上所述，为了统一基准电位(各 集成电路3A 3N内的GND电位)，使用了差动放大器262。
在进行多工器诊断STGCV1 RES]的期间，电压比较电路162的开关 SC1被连接。然后，为了确认多工器120的输出电压Vm与被输入的齐纳 电压Vz是否一致，也就是多工器120是否正常动作，开关SD1与上限比 较用电压源VH连接。电压源VH发生的电压VH设定得比上述齐纳电压 Vz (己知的电压)高。判断电路164根据电压比较电路162的输出进行判 断，在Vit^Vh的情况下，也就是在输出电压Vm与输入的齐纳电压Vz 不一致的情况下，输出多工器120开关连接状态不正常的异常信号。
然后，将开关SD1与下限比较用电压源VL连接。电压源VL发生的 电压VL设定得比齐纳电压Vz (己知电压)低。判断电路164根据电压比 较电路162的输出进行判断，在VnKVi的情况下，也就是在输出电压Vm 与输入的齐纳电压Vz不一致的情况下，输出异常信号。另外，由于这里 将差动放大器262的输出输入到电压比较电路162，并进行异常判断，所 以不仅是在多工器120发生异常的情况下，在多工器118和差动放大器262 发生异常的情况下，也可以通过判断电路164检测异常。
诊断电路160的OR电路166在被从判断电路164输入异常信号时， 向异常标志位存储电路168输出异常信号。其结果，异常标志位存储电路 168被设置异常标志位。该异常标志位存储电路168，与图5所示的标志 位存储电路284的Mfflag寄存器相同。异常标志位存储电路168在被设置 异常标志位后，向OR电路166和通信电路127的OR电路288输出异常 信号。因此，如果异常标志位被保持在异常标志位存储电路168，那么即 便判断电路164输出正常信号，OR电路166也输出异常信号。
另外，虽然详细电路并未图示，但设置在异常标志位存储电路168上的异常标志位，可以通过通信电路127发来的命令进行复位。
如果异常标志位被保持在异常标志位存储电路168，那么异常信号就 总是会向OR电路288输出。来自其它集成电路的信号通过输入端子FFI 输入OR电路288。 OR电路288在由其它集成电路经输入端子FFI输入异 常信号时，或者由异常标志位存储电路168输入异常信号时，由输出端子 FFO输出异常信号。也就是说，仅在输入端子FFI被输入表示正常的信号、 且异常标志位存储电路168没有保持异常标志位的条件下，才向输出端子 FFO输出表示正常的信号。
当根据STG1 STG2信号，从[STGCVI RES]期间向[STGCV1测量] 期间迁移时，如图6的动作图所示，多工器118的开关SA1与接点MA2 连接，并且，诊断电路160的开关SC1和SD1为开放状态，电池单元BC1 的端子电压测量被执行。这时，判断电路164为不工作状态，判断电路164 不对OR电路166输出正常/异常信号。这样，就会在维持通过多工器诊断 而被诊断为正常的多工器120的开关状态的情况下，通过切换多工器118 的开关SA1来进行端子电压的测定，所以可以切实测量电池单元BC1的 端子电压。另外，有关端子电压测量的详细内容以后记述。
当[STGCV1测量]期间结束后，向级STGCV2的RES期间迁移。在 级STGCV2，如图34所示，开关SB1与接点MB2连接，幵关SB2与接 点MB3连接。如图6所示，这种开关状态在RES期间和测量期间中的任 何一个期间都被保持。另一方面，对于多工器118，在RES期间，开关 SA1与接点MA2连接，开关SA2与接点MA3连接。此外，在测量期间， 开关SA1与接点MA2连接，开关SA2与接点MA4连接。多工器118的 其它开关SA3和SA4在任何一个期间都是开放状态。
在进行多工器诊断的[STGCV2 RES]期间，电压比较电路162的开关 SC1被连接。另外，为了确认多工器120的输出电压Vm是否与输入的齐 纳电压Vz相等，也就是确认多工器120是否正常动作，将开关SD1与上 限比较用电压源vh (电压vh)连接。如上所述，该电压vh设定得比上 述的齐纳电压Vz (已知电压)高。判断电路164根据电压比较电路162 的输出进行判断，在Vii^Vh的情况下，输出异常信号。
然后，将开关SD1与下限比较用电压源VL (电压Vl)连接，将设定得比齐纳电压Vz (已知电压)低的电压V^输入电压比较电路162。判断 电路164根据电压比较电路162的输出进行判断，在ViiKVl的情况下， 输出异常信号。电压比较电路162输出异常信号之后的处理与上述级 STGCV1的RES期间的情况相同，在此省略说明。
当[STGCV2 RES]期间结束并向[STGCV2测量]期间迁移时，如图6 的动作图所示，多工器118的开关SA2与接点MA4连接，并且诊断电路 160的开关SC1和SD1为开放状态，电池单元BC2的端子电压测量被执 行。在[STGCV2测量]期间的端子电压测量中，由于也是在维持通过多工 器诊断而被诊断为正常的多工器120的开关状态的情况下，通过切换多工 器118的开关SA2来进行端子电压测定，所以可以切实测量电池单元BC2 的端子电压。
在级STGCV3，如图6所示，在RES期间和测量期间的任意期间中， 开关SB1与接点MB4连接，开关SB2与接点MB5连接。另一方面，对 于多工器118，在RES期间，开关SA3与接点MA5连接，开关SA4与接 点MA6连接。此外，在测量期间，开关SA3与接点MA4连接，开关SA4 与接点MA6连接。多工器118的其它开关SA1和SA2在任何一个期间都 是开放状态。然后，在[STGCV3 RES]期间中的多工器120的诊断，与上 述的[STGCV2 RES]期间的情况同样。当[STGCV3 RES]期间结束时，在 [STGCV3测量]期间，测量电池单元BC3的端子电压。
在级STGCV4，如图6所示，在RES期间和测量期间的任意期间， 开关SB1与接点MB5连接，开关SB2与接点MB6连接。另一方面，对 于多工器118，在RES期间，开关SA4与接点MA7连接，在测量期间， 开关SA4与接点MA6连接。多工器118的其它开关SA1 SA3在任何一 个期间都是开放状态。而且，对于开关SC1、 SD1，进行与上述的级 STGCV1 级STGCV3同样的动作，进行多工器120的诊断和电池单元 BC4的端子电压测量。
在级STGCV3和级STGCV4的任何一个级上，由于是在维持通过多 工器诊断而被诊断为正常的多工器120的开关状态的情况下，通过切换多 工器118的开关SA2来进行端子电压的测定，所以可以切实测量电池单元 BC3、 BC4的端子电压。(第2实施方式)
图35是多工器诊断动作的第2实施方式的示意图。在第2实施方式 中，设置在输入电路116上的齐纳元件Z1 Z4的齐纳电压Vzl Vz4均 被设定为不同的值。诊断电路160中，对应各齐纳元件Z1 Z4设置了电 压源VH1 VH4、 VL1 VL4。其它构成与图33 35所示的电路相同。
多工器诊断动作中的多工器118、 120和开关SC1的连接状态在各期 间都与图6所示的相同。另一方面，选择比较用电压源的开关SD1的连接 状态就像以下说明的那样，与图6不同。首先，在图4所示的[STGCV1 RES] 期间，诊断电路160根据输入的STG1 STG2信号，将开关SD1与对应 齐纳元件Z1的上限比较用电压源VH1连接。其结果，比较电路162被输 入电压源VH1的电压VH1、和经差动放大器262输入的多工器120的输出 Vm。判断电路164根据比较电路162的输出，判断多工器120是否正常 动作。电压VH,设定得比齐纳元件Z1发生的齐纳电压Vzl高，判断电路 164在Vm>VHI的情况下，也就是在输出Vm与齐纳电压Vzl不一致的情 况下，视为多工器120开关连接状态不正常而输出异常信号。
然后，将开关SD1与对应齐纳元件Zl的下限比较用电压源VL1连接， 电压源VL1的电压Vu设定得比齐纳元件Zl的齐纳电压Vzl低，判断电 路164在Vm<Vu的情况下，也就是在输出Vm与齐纳电压Vzl不一致的 情况下，视为多工器120开关连接状态不正常而输出异常信号。电压比较 电路162输出异常信号之后的处理(OR电路166以后的处理)与上述的 第l实施方式的情况相同，在此省略说明。
当[STGCV1 RES]期间结束时，根据STG1 STG2信号，进入到 [STGCV1测量]期间。在[STGCV1测量]期间，开关动作与图6所示相同， 多工器118的开关SA1与接点MA2连接，诊断电路160的开关SC1、 SD1 为开放状态。其结果，电池单元BC1的端子电压被输入到差动放大器262。
在[STGCV2RES]期间，如图6所示，对多工器118、 120的开关SA1、 SA2、 SB1、 SB2、 SC1的开闭进行控制。而且，将开关SD1与对应齐纳 元件Z2的上限比较用电压源VH2连接，对电压源VH2的电压vh2、与经 差动放大器262输入的多工器120的输出Vm进行比较。电压Vh2投定得 比齐纳元件Z2发生的Vz2高，判断电路164在Vm>VH2的情况下，也就是在输出Vm与齐纳电压Vz2不一致的情况下，输出异常信号。然后，将 开关SD1与对应齐纳元件Z2的下限比较用电压源VL2连接。电压源VL2 的电压Vu设定得比齐纳元件Z2的齐纳电压Vz2低，判断电路164在 Vm<Vu的情况下，也就是在输出Vm与齐纳电压Vz2不一致的情况下， 输出异常信号。电压比较电路162输出异常信号之后的处理(OR电路166 以后的处理)与上述的第l实施方式的情况相同，在此省略说明。
当[STGCV2 RES]期间结束时，根据STG1 ，STG2信号，进入[STGCV2 测量]期间。在[STGCV2测量]期间中的开关动作与图6所示相同，多工器 118的开关SA1与接点MA2连接，开关SA2与接点MA4连接，诊断电 路160的开关SC1、 SD1为开放状态。其结果，电池单元BC2的端子电压 被输入到差动放大器262。
在[STGCV3RES]期间，如图6所示，对多工器118、 120的开关SA1、 SA2、 SB1、 SB2、 SC1的开闭进行控制。而且，将开关SD1与对应齐纳 元件Z3的上限比较用电压源VH3连接，对电压源VH3的电压Vro、与经 差动放大器262输入的多工器120的输出Vm进行比较。电压VH3设定得 比齐纳元件Z3发生的Vz3高，判断电路164在Vm〉VH3的情况下，也就 是在输出Vm与齐纳电压Vz3不一致的情况下，输出异常信号。然后，将 开关SD1与对应齐纳元件Z3的下限比较用电压源VL3连接。电压源VL3 的电压VL3设定得比齐纳元件Z3的齐纳电压Vz3低，判断电路164在 Vm<Vu的情况下，也就是在输出Vm与齐纳电压Vz3不一致的情况下， 输出异常信号。电压比较电路162输出异常信号之后的处理(OR电路166 以后的处理)与上述的第l实施方式的情况相同，在此省略说明。
当[STGCV3 RES]期间结束时，根据STG1 'STG2信号，进入[STGCV3 测量]期间。在[STGCV3测量]期间，开关动作与图6所示的相同，多工器 118的开关SA3与接点MA5连接，开关SA4与接点MA6连接，诊断电 路160的开关SC1、 SD1为开放状态。其结果，电池单元BC3的端子电压 被输入到差动放大器262。
在[STGCV4RES]期间，如图6所示，对多工器118、 120的开关SA1、 SA2、 SB1、 SB2、 SC1的开闭进行控制。而且，将开关SD1与对应齐纳 元件Z4的上限比较用电压源VH4连接，对电压源VH4的电压Vm、与经差动放大器262输入的多工器120的输出Vm进行比较。电压VH4设定得 比齐纳元件Z4发生的Vz4高，判断电路164在Vm>VH4的情况下，也就 是在输出Vm与齐纳电压Vz4不一致的情况下，输出异常信号。然后，将 开关SD1与对应齐纳元件Z4的下限比较用电压源VL4连接。电压源VL4 的电压VL4设定得比齐纳元件Z4的齐纳电压Vz4低，判断电路164在 Vm<VL4的情况下，也就是在输出Vm与齐纳电压Vz4不一致的情况下， 输出异常信号。电压比较电路162输出异常信号之后的处理(OR电路166 以后的处理)与上述的第l实施方式的情况相同，在此省略说明。
当[STGCV4 RES]期间结束时，根据STG1 *STG2信号，进入[STGCV4 测量]期间。在[STGCV4测量]期间，开关动作与图6所示的相同，多工器 118的开关SA4与接点MA6连接，诊断电路160的开关SC1、 SD1为开 放状态。其结果，电池单元BC4的端子电压被输入到差动放大器262。
在第2实施方式中，通过根据多工器120的开关SB1、 SB2的连接状 态，将齐纳元件Zl Z4发生的固定电压Vzl Vz4设定成相互不同的值， 可以提高多工器诊断的诊断精度。例如，在第1实施方式的[STGCV1 RES] 期间，多工器120的开关连接状态不是图34所示的状态，而是假设形成 开关SB1与接点MB1连接、开关SB2与接点MB2连接的状态。即便是 这种情况下，判断电路164也判断为多工器120的输出Vm与齐纳电压 Vz—致，输出表示正常的信号，而不会输出异常信号。
但是，在第2实施方式中，齐纳电压会因STG1 ，STG2信号所指示的 多工器120的开关连接状态(也就是电池选择状态)的不同而不同。所以， 像上述假定的那样，在多工器120的开关连接状态与开关SD1所连接的电 压源不对应的情况下，能从判断电路164输出异常信号，多工器诊断切实
被执行。
(第3实施方式)
参照图36 38，对多工器诊断动作的第3实施方式进行说明。图37 表示图5所示的电路内、与多工器诊断有关的电路。输入电路116包括 多工器120、定电流电路117、电阻和开关S1 S4。多工器120的输出端 MP1和输出端MP2分别与差动放大器262的输入端连接。在多工器120 的输出端MP1与电源线之间，连接了上述定电流电路117、电阻R和开
38200910004845.7
，在输出端MP1与集成电路的地线(基准电位)
之间，连接了开关S2、电阻R和定电流电路117的串联电路。同样，在 输出端MP2与电源线之间，连接了定电流电路117、电阻R和开关S3的 串联电路。在输出端MP2与集成电路的地线(基准电位)之间，连接了 开关S4、电阻R和定电流电路117的串联电路。多工器120设有用来选 择电池单元BC1 BC4的开关SB1、 SB2。本实施方式的开关SB1、 SB2 如图37所示，分别由5个开关组成。而且，通过设在开关SB1上的5个 开关的开闭来选择电池单元BC1 BV4的正极侧，通过设在开关SB2上 的5个开关的开闭来选择电池单元BC1 BV4的负极侧。输入电路116以 外的电路构成，与第1实施方式的图34的构成相同。
图36是第3实施方式的动作图，参照该图，对多工器120的诊断动 作进行说明。另外，图36是表示与图6所示的动作图的级STGCV3对应 的部分，表示级STGCV3中的开关S1 S4的开闭动作。在[STGCV3 RES〗 期间的前半部分，进行多工器120的开放动作的诊断，在[STGCV3 RES] 期间的后半部分，进行多工器120的选择动作的诊断。以下，以级STGCV3 的多工器诊断动作为例进行说明，其它级的RES期间的多工器诊断动作也 同样进行。
在[STGCV3 RES]期间前半部分的开放动作诊断中，在进行了设在多 工器120 —开关SB1的开放动作诊断之后，进行另一开关SB2的开放动 作诊断。在开关SB1的开放动作诊断中，STG1 'STG2信号，向输入电路 116发出指令，将多工器120的开关SB1、 SB2上设置的所有开关置为开 状态，将输入电路116上设置的开关S2 S4置为开状态，将开关S1置为 闭状态。此外，对于诊断电路160，发出将开关SC1连接到接点MD2、将 开关SD1连接到电压源VH的指令。
在开关Sl为闭状态的情况下，比较电路162上侧的输入端子(非反 转输入端子)通过定电流电路117和电阻R与高电位侧电源连接。而比较 电路162下侧的输入端子(反转输入端子)与电压VH的电压源VH连接。 电压VH被设定成集成电路连接的锂电池单元组、也就是4个或6个锂电 池单元的最大电压，或略低于该电压的电压。因此，如果多工器120的开 关SB1变为开放状态，输入比较电路162的上侧端子的测定电压就应该满
39足正常判断条件"测定电压〉VH"。判断电路164根据比较电路162的输
出判断是否满足条件"测定电压> ~"，在不满足"测定电压〉VH"的情
况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理与上述的 第l实施方式相同，这里省略说明。
另外，在本实施方式中，定电流电路117连接的电源线电压与电池单 元BC1的正极端子为相同电位，当电池单元BC1的正极端子被选择时， 不能进行由开关Sl和S3进行的诊断。另一方面，地线电位与电池单元 BC4的负极电位相同，当电池单元BC4的负极端子被选择时，不能进行 由开关S2和S4进行的诊断。但是，由于可以进行选择了其它端子情况下 的诊断，所以能够确保较高的可靠性。
接下来，STG1 "STG2信号，向输入电路116发出指令，将多工器120 的开关SBK SB2上设置的所有开关置为开状态、将输入电路116上设置 的开关S1、 S3和S4置为开状态、将开关S2置为闭状态。此外，对诊断 电路160，发出将开关SC1连接到接点MD2、将开关SD1连接到电压源 VL的指令。
在开关S2为闭状态的情况下，比较电路162上侧的输入端子电位与 集成电路的GND为相同电位。另一方面，比较电路162下侧的输入端子 与电压VL的电压源VL连接。电压VL被设定为0.5伏左右(略高于集成 电路的地线电压，充分低于锂电池单元的端子间的电压)。因此，如果多 工器120的开关SB1变为开放状态，输入比较电路162的上侧端子的测定 电压就应该满足正常判断条件"测定电压〈VL"。判断电路164根据比较 电路162的输出，判断是否满足条件"测定电压〈VL"，在不满足"测定 电压〈Vt"的情况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的 处理与上述的第1实施方式相同，这里省略说明。通过这种对开关SB1的 开放动作诊断，可以诊断出多工器120的开关SB1是否按照指令变为开放 状态。
下面，进行多工器120的开关SB2的开放动作诊断。在这种情况下， STG1 'STG2信号向输入电路116发出指令，将多工器120的开关SB1 、 SB2上设置的所有开关置为开状态、将输入电路116上设置的开关Sl、 S2 和S4置为开状态、将开关S3置为闭状态。此外，对诊断电路160发出将开关SC1连接到接点MD1、将开关SD1连接到电压源VH的指令。
在开关S3为闭状态的情况下，比较电路162上侧的输入端子的电位 通过定电流电路117以及电阻R与高电位侧电源连接。另一方面，比较电 路162下侧的输入端子与电压VH的电压源VH连接。因此，如果多工器 120的开关SB2变为开放状态，输入比较电路162的上侧端子的测定电压 就应该满足正常判断条件"测定电压〉VL"。判断电路164根据比较电路 162的输出，判断是否满足条件"测定电压〉V,，在不满足"测定电压 >V,的情况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理 与上述的第1实施方式相同，这里省略说明。
接下来，STG1 .STG2信号，向输入电路116发出指令，将多工器120 的开关SB1 SB2上设置的所有开关置为开状态，将输入电路116上设置 的开关S1 S3置为开状态、将开关S4置为闭状态。此外，对诊断电路 160，发出将开关SC1连接到接点MD1、将开关SD1连接到电压源VL的 指令。
在开关S4为闭状态的情况下，比较电路162上侧的输入端子的电位 与集成电路的GND为相同电位。另一方面，比较电路162下侧的输入端 子与电压VH的电压源VH连接。因此，如果多工器120的开关SB2变为 开放状态，输入比较电路162的上侧端子的测定电压就应该满足正常判断 条件"测定电压〈VL"。判断电路164根据比较电路162的输出，判断是 否满足条件"测定电压〈VL"，在不满足"测定电压〈V,的情况下，向 OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理与上述的第1实施方 式相同，这里省略说明。通过这种对开关SB2的开放动作诊断，可以诊断 出多工器120的开关SB2是否按照指令变为开放状态。
接下来，对图36的[STGCV3 RES]期间后半部分进行的多工器120的 选择动作诊断进行说明。在选择动作诊断中，在进行了设在多工器120 — 开关SB1的选择动作诊断之后，进行另一开关SB2的选择动作诊断。在 开关SB1的选择动作诊断中，STG1 'STG2信号对多工器120指示进行选 择电池单元BC3的动作，对输入电路116发出指示，将开关S2 S4置为 开状态、将开关Sl置为闭状态的指示。此外，对诊断电路160发出将开 关SC1连接到接点MD2、将开关SD1连接到电压源VH的指示。在这种情况下，比较电路162上侧的输入端子通过定电流电路117和电阻R与高电位侧电源连接，同时通过开关SB1与电池单元BC3的正极侧连接。另一方面，比较电路162下侧的输入端子与电压VH的电压源VH连接。如果开关SB1变为幵放状态，比较电路162上侧的输入端子的电位就会上升至高电位侧电源的电位附近，如果开关SB1正确连接在电池单元BC3的正极侧，输入端子的电位就应该受到单元电压的影响，变为"测定电压〈VH"。因此，判断电路164根据比较电路162的输出，判断是否满足条件"测定电压〈VH"，在不满足"测定电压《H"的情况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理与上述的第1实施方式相同，这里省略说明。
接下来，STG1 STG2信号，对多工器120指示进行选择电池单元BC3的动作，对输入电路116发出将开关S1、 S3、 S4置为开状态、将开关S2置为闭状态的指示。此外，对诊断电路160发出将开关SC1连接到接点MD2、将开关SD1连接到电压源VL的指示。
在这种情况下，比较电路162上侧的输入端子通过开关S2与集成电路的GND连接，并且通过开关SB1与电池单元BC3的正极侧连接。另一方面，比较电路162下侧的输入端子与电压VL的电压源VL连接。如果开关SB1变为开放状态，比较电路162的上侧的输入端子的电位就会变为集成电路的GND电位，如果开关SB1正确连接在电池单元BC3的正极侧，则输入端子的电位就应该受到单元电压的影响，变为"测定电压〉VL"。因此，判断电路164根据比较电路162的输出，判断是否满足条件"测定电压〉VL"，在不满足"测定电压〉VL"的情况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理与上述的第1实施方式相同，这里省略说明。
在开关SB2的选择动作诊断中，STG1 ，STG2信号对多工器120指示进行选择电池单元BC3的动作，对输入电路116发出将开关S1、 S2、 S4置为开状态、将开关S3置为闭状态的指示。此外，对诊断电路160发出将开关SC1连接到接点MD1、将开关SD1连接到电压源VH的指示。
在这种情况下，比较电路162上侧的输入端子通过定电流电路117和电阻R与高电位侧电源连接，并且通过开关SB2与电池单元BC3的负极侧连接。另一方面，比较电路162下侧的输入端子与电压VH的电压源VH连接。如果开关SB1变为开放状态，比较电路162的上侧的输入端子的电位就会上升至高电位侧电源的电位附近，如果开关SB2正确连接在电池单元BC3的负极侧，则输入端子的电位就应该受到单元电压的影响，变为"测定电压々h"。因此，判断电路164根据比较电路162的输出判断是否满足条件"测定电压〈VH"，在不满足"测定电压^VH"的情况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理与上述的第1实施方式相同，这里省略说明。
接下来，STG1 STG2信号对多工器120指示进行选择电池单元BC3的动作，对输入电路116发出将开关S1 S3置为开状态、将开关S4置为闭状态的指示。此外，对诊断电路160发出将开关SC1连接到接点MD1、将开关SD1连接到电压源VL的指示。
在这种情况下，比较电路162上侧的输入端子通过开关S4与集成电路的GND连接，并且通过开关SB2与电池单元BC3的负极侧连接。另一方面，比较电路162下侧的输入端子与电压V!^的电压源VL连接。如果开关SB2变为开放状态，比较电路162上侧的输入端子的电位就会变为集成电路的GND电位，但如果开关SB2正确连接在电池单元BC3的负极侧，输入端子的电位就应该受到单元电压的影响，变为"测定电压〉V,。因此，判断电路164根据比较电路162的输出判断是否满足条件"测定电压>Vl"，在不满足"测定电压〉VL"的情况下，向OR电路166输出异常信号。OR电路166以后的处理与上述的第1实施方式相同，这里省略说明。
这样，像图36的选择动作诊断期间所示的那样，依次进行多工器120的选择动作诊断，就可以判断多工器120的电池单元BC3的选择动作是否正常进行。当图36所示的[STGCV3RES]期间结束时，在[STGCV3测量]期间，电池单元BC3的端子电压测量被执行。
图38是电池单元BC3的端子电压测量动作的说明图。在该端子电压测量动作中，STG1 'STG2信号对多工器120指示进行选择电池单元BC3的动作，对输入电路116发出将开关S1 S4置为开放状态的指示。此外，对诊断电路160发出将开关SC1、 SD1置为开放状态的指示。对于多工器120的电池单元BC3的选择状态，由于通过[STGCV3 RES]期间的诊断动
43作被判定为正常，所以电池单元BC3的端子电压被从多工器120输出。(第4实施方式)
上述的第2实施方式中，是用模拟电路来进行多工器120的诊断，而图39、 40所示的第4实施方式中，是用数字电路进行多工器120的诊断。图39是第4实施方式的动作图，表示进行电池单元的端子电压测量的级STGCV1 STGCV4的部分的动作。以下，以级STGCV1的多工器诊断为代表进行说明，级STGCV2 STGCV4的多工器诊断也是同样进行。另夕卜，各级的多工器118、 120的开关连接状态与第2实施方式的情况也相同。
图40是与多工器诊断有关的电路示意图，表示级STGCV1的RES期间的多工器诊断动作。多工器120的开关SB1与接点MB1连接，开关SB2与接点MB2连接。多工器118的开关SA1与接点MA1连接时，由齐纳元件Zl发生的齐纳电压Vzl被输入多工器120。如果多工器120的动作正常，多工器120就应该是将齐纳电压Vzl作为输出电压Vm输出。多工器120的输出电压Vm通过差动放大器262被输入模拟数字转换器122A，在那里转换为数字值。
在进行诊断动作时，由模拟数字转换器122A转换的数字值，被保持在设于当前值存储电路274A的诊断电压寄存器中。当前值存储电路274A，是对第2实施方式的当前值存储电路274中追加诊断电压寄存器得到的。此外，基准值存储电路278A，具备保持相当于模拟电压Vw VH4、 VL1 Vw的数字值的寄存器BClVH BC4VH4、 BC1VL BC4VL，这一点与第2实施方式的基准值存储电路278不同。另外，基准值存储电路278A的寄存器BC1VH BC4VH4、 BC1VL BC4VL的值，可以通过通信端子RX和内部的数据总线294改写。
首先，确认多工器120的输出电压Vm是否与作为已知电压的齐纳元件Zl的电压Vzl相同。为此，通过数字比较电路162，将模拟数字转换器122A所转换得到的数字值与保持在寄存器BC1VH中的值BC1VH进行比较，然后将上述数字值与保持在寄存器BC1VL中的值BC1VL进行比较。值BC1VH被设定成高于电压Vzl的值，值BC1VL被设定成低于电压Vzl的值。然后，判断电路164，根据数字比较电路162的输出值，判断多工器120的动作是否正常。本实施方式的情况也与第2实施方式的情况相同，在包含多工器120的多工器118和差动放大器262、模拟数字转换器122A上发生异常时，可以通过判断电路164检测异常发生。由于检测到异常发生，所以异常标志位就被设置到异常标志位存储电路168。与异常标志位存储电路168输出的异常信号的处理相关的动作，与第2实施方式相同，所以省略说明。当被判断电路164判断为异常时，保持在当前值存储电路274A的诊断电压寄存器中的保持值，被存储在异常时数据存储电路275A的寄存器ANBC1中。由于记录在异常时数据存储电路275A上的异常数据信息，通过送信命令，经数据总线294和收发寄存器302/322、输出端子TX被输出至外部，所以异常原因可以得到判明。
在[STGCV1 RES]期间的诊断动作确认后，开关SA1的连接在[STGCV1测量]期间切换到接点MA2，电池单元BC1的端子电压被输入到多工器120，由模拟数字转换器122A转换为数字值，保持在当前值存储电路274A的寄存器CELL1中。如图39所示，与上述同样的动作按照级STGCV2、级STGCV3、级STGCV4的顺序被依次执行。
另外，如果像本实施方式这样，进行数字转换后再基于数字比较电路进行诊断，容易受到噪声影响。为了去除此类噪声的影响，也可以进行多次模拟数字转换，使用它们的平均值。图40所示的平均电路264是对使模拟数字转换器122A多次动作得到的值进行平均运算的电路。特别是，在模拟数字转换的转换动作快速进行的情况下，优选自动计算多次动作的平均值，将其计算结果作为模拟数字转换的输出使用。(第5实施方式)
图41所示的第5实施方式，是第3实施方式的诊断动作(图36)的数字化实施方式。另外，诊断动作时的开关SB1、 SB2和开关S1 S4的连接状态与第3实施方式的情况相同。也与上述的第4实施方式相同，由模拟数字转换器122A转换的数字值，被保持在设置于当前值存储电路274A中的诊断电压寄存器。基准值存储电路278A中设有寄存器VH、VL，保持相当于第3实施方式的电压VH、 VL的数字值。另外，在诊断多工器120的输出端MP1的期间，开关S5与输出端子MP1连接，开关S6与接地电位连接。而在诊断多工器120的输出端MP2的期间，开关S5与Vcc连接，开关S6与输出端MP2连接。
首先，确认多工器120的输出电压Vm是否与作为已知电压的齐纳元 件Z1的电压Vzl相同。为此，通过数字比较电路162，将模拟数字转换 器122A所转换得到的数字值与保持在寄存器VH中的值VH进行比较， 然后将上述数字值与保持在寄存器VL中的值VL进行比较。然后，判断 电路164根据数字比较电路162的输出值，判断多工器120的动作是否正 常。这里，在包含多工器120的多工器118和差动放大器262、模拟数字 转换器122A上发生异常时，也是可以通过判断电路164检测异常发生。 由于检测到异常发生，所以异常标志位被设置到异常标志位存储电路168。
当被判断电路164判断为异常时，保持在当前值存储电路274A的诊 断电压寄存器中的保持值，被存储到异常时数据存储电路275A中。在电 池单元BC1的诊断动作中，如果在多工器120的开放动作诊断发生异常， 上述保持值就被保持到异常时数据存储电路275A的寄存器BC10P中。此 外，如果在多工器120的选择动作诊断发生异常，上述保持值就被保持到 异常时数据存储电路275A的寄存器BC1ST中。电池单元BC2 BC4也 进行相同动作，对于保持上述保持值的异常时数据存储电路275A的寄存 器，如果是电池单元BC2就保持在寄存器BC20P或BC2ST;如果是电池 单元BC3，就保持在寄存器BC30P或BC3ST;如果是电池单元BC4，就 保持在寄存器BC40P或BC4ST。 (第6实施方式)
上述的第1 第5实施方式对多工器诊断进行了说明，而第6实施方 式中，将根据图42对图4的行260Y7所示的HVMUX信号选择的诊断进 行说明。在设于单元控制器80的各集成电路3A 3N中，多工器120和 其它电路根据图4所示的级计数器256、 258的输出而动作。也就是说， 对于各集成电路3A 3N，各集成电路的动作整体被根据内置的级计数器 256、 258的输出控制。多工器120，作为用于实现集成电路整体动作的电 路之一而动作。
多工器120由多个开关电路构成，多工器120的开关电路，根据由解 码电路构成的选择电路2592的信号进行ON/OFF (开闭)动作。而且，多 工器120的选择动作，根据开关电路的ON/OFF动作来执行。因此，尽管多工器120本身动作正常，若选择电路2592向多工器120发送错误的开 闭信号时，多工器120也会执行错误的选择动作。
例如，在进行电池单元BC3的端子电压测量的[STGCV3测量]期间， 因选择电路2592的误动作，有可能引起多工器120选择电池单元BC2的 端子电压。在这种情况下，电池单元BC3的过充电诊断中的端子电压就不 是电池单元BC3的端子电压，因此，存在根本没有对电池单元BC的过充 电进行诊断的可能。本实施方式是如图42所示，设置第2选择电路2594， 进行如下的HVMUX信号选择的诊断，从而使得能够确认正确的开闭信号 是否送至多工器120，因而避免上述的情况。
上述的第二选择电路2594，具有与选择电路2592完全相同的电路构 成，来自级计数器256、 258的信号输入选择电路2592和选择电路2594 两方。因此，在两个选择电路2592、 2594正常动作的情况下，完全相同 的开闭信号就会从选择电路2592、 2594输出。选择电路2592的开闭信号 被输入多工器120和诊断电路2596;选择电路2594的开闭信号被输入诊 断电路2596。诊断电路2596对从选择电路2592、 2594输入的两个开闭信 号进行比较，只有在一致的情况下才判断选择电路2592正常。在不一致 的情况下，选择电路2592、 2594中至少一方有可能是异常状态，诊断电 路2596将异常信号输出至OR电路166。
另外，在图42的实施方式中，选择电路2592和选择电路2594为相 同电路，在两个电路输出一致的情况下诊断为正常。但是，在诊断相对选 择电路2592的输入信号其输出信号是否正确的情况下，选择电路2592的 电路构成无需一定要与选择电路2594的电路构成一致。例如，构成选择 电路2594，使得在正确动作的情况下，使选择电路2592的输出与选择电 路2594的输出形成一定关系。利用诊断电路2596，来诊断是否出现了一 定关系。
<诊断和测量、(5)初始数据的保持>
图l所示的直流电源系统在车辆停止运转、驾驶者开始驾驶之前，不 会从电池单元9向逆变装置供给电流。在使用各电池单元的充放电电流没 有流动的状态下测量的各电池单元的端子电压时，各电池单元的充电状态 (SOC)能被正确求出。因此，各集成电路根据车辆的钥匙开关操作和来
47自电池控制器20的Wake Up等通信命令292，独自开始测量动作。在图5 说明的测量动作在各集成电路中开始测量和电池单元的诊断动作、由平均 控制电路263所保持的次数的测定被执行时，进行用平均电路264来求平 均测定值的运算。其运算结果首先被保持在当前值存储电路274中。各集 成电路，分别独立地对该集成电路的相关的组的所有电池单元，'进行测定 测量和测量结果的平均值运算，并将运算结果保持在各个集成电路的当前 值存储电路274的寄存器CELL1 CELL6中。
为了正确掌握各电池单元的充电状态(SOC)，优选在各电池单元的 充放电电流没有流动的状态下测量各电池单元的端子电压。如上所述，由 于各集成电路独自开始测量动作，所以在电池部9向逆变装置提供电流之 前，各集成电路对各自相关的所有电池单元的端子电压进行测量，保持在 当前值存储电路274的寄存器CELL1 寄存器CELL6中。由于保持在当 前值存储电路274中的测量值会被其后的新测量结果改写，所以开始提供 电流之前的测量结果，会从当前值存储电路274的寄存器CELL1 寄存器 CELL6被移至初始值存储电路275的寄存器BCELL1 寄存器BCELL6， 保持在初始值存储电路275中。这样，在电池部9开始向逆变装置提供电 流之前的测量值，就被保持在初始值存储电路275中，所以，可以将充电 状态(SOC)的运算等处理后移，优先执行优先级高的用于诊断的处理。 在执行优先级高的处理并开始从电池部9向逆变装置提供电流以后，可以 根据保持在初始值存储电路275中的测量值，计算各电池单元的充电状态
(SOC)，根据正确的状态检测，进行调整充电状态(SOC)的控制。有 时，车辆的驾驶者会很急切地起动车辆，所以优选尽快进行上述的对逆变 装置的电流供给。
在图5所述的实施方式中，如上所述，在向电负载的逆变装置提供电 流之前的测量值，被保持在当前值存储电路274中的时刻，通过数字比较 电路270来实施过充电或过放电诊断，还有漏电流等诊断。这样，就可以 在对逆变装置提供直流电之前掌握异常状态。如果发生异常状态，可以在 提供电流之前通过上述诊断检测到异常，采取对策，比如不对逆变装置提 供直流电等。另外，由于提供电流之前的测定值，通过将当前值存储电路 274的保持值移至初始值存储电路275而继续保持在专用的初始值存储电
48路275中，所以从提高安全性和正确掌握充电状态(SOC)的方面讲，会 颇具效果。
<通信命令〉
图7是说明设在图2所示的集成电路3A内部的进行通信命令的接收 发送的通信电路127的电路及其动作的电路图，以集成电路3A作为各集 成电路的代表，利用其电路构成对其动作进行说明。如上所述，其它的集 成电路的构成和动作是相同的。由上述电池控制器20送至通信电路127 所包括的接收端子RX的通信命令总共包括5个部分，以8bit为1单位， 5字节为1个基本构成。但是，就像以下说明的那样，有时也会比5个字 节长，所以并不特别限定在5个字节。上述的通信命令由端子RX输入到 接收寄存器322，并被保持。另外，该接收寄存器322是移位寄存器，从 端子RX串行输入的信号按输入到接收寄存器322的顺序而移位，通信命 令的前端部分被保持在寄存器前端部即间隔字段(breakfidd)部324，以 后依次保持。
如上所述，对于保持在接收寄存器322中的通信命令292，其前端的 8bit是间隔字段324，由表示信号已到的信号组成；第2个8bit是同步字 段326，由具有用于取同步的作用的信号组成;第3个8bit是辨别字段328， 表示对象地址和指令内容，对象地址表示作为命令对象的电路是各集成电 路3A、……、3M、……、3N中的哪一个集成电路，也就是作为命令对象 的电路在哪个。第4个bit是表示通信内容(控制内容)的数据330，保持 执行上述命令所需要的数据，该部分不限于1字节。第5个8bit是校验和 332，检査信号接收发送动作有无错误，可以检测有无因噪音等而无法正 确传递的情况。这样，由电池控制器20发来的通信命令就会由间隔字段 324、同步字段326、辨别字段(Identifier) 328、数据330和校正位312 五部分构成，在分别由l字节构成的情况下，通信命令就是5字节。5字 节是基本构成，但上述数据330不限于1字节，所以有时可以根据需要而 增加。
同步字段326用于使发送侧的送信时钟与接收侧的接收时钟同步，同 步电路342检测同步字段326的各脉冲的发送定时，并使同步电路342的 同步与同步字段326的各脉冲定时匹配，上述接收寄存器322在该匹配的定时，接收接下来的信号。这样，就可以正确选择送来的信号与判断信号 真理值的阈值之间的比较定时，减少收发动作的错误。
如图I所示，通信命令292从电池控制器20送往集成电路3A的端子 RX，从集成电路3A的端子TX送往下一个集成电路的端子RX，…，然 后送往下一个集成电路3M的端子RX，从集成电路3M的端子TX送往下 一个集成电路的端子RX，…然后送往下一集成电路3N的端子RX，从集 成电路3N的端子TX送往电池控制器20的端子RX。这样，通信命令292， 就使用环状串联连接各集成电路的信号接收发送端子的传送线路52来进 行通信。
虽然是以集成电路3A为各集成电路的代表，利用其电路进行的说明， 但如上所述，其它集成电路的构成和动作也是相同的。通信命令292被送 至集成电路3A的端子RX，各集成电路将接收到的通信命令292从端子 TX向下一个集成电路发送。上述动作中，利用图7的命令处理电路344 来判断接收到的通信命令292的指示对象是否为自身，在集成电路自身为 对象的情况下，进行根据通信命令的处理。上述处理根据通信命令292的 接收和发送，在各集成电路上被依次执行。
所以，即便是在接收寄存器322保持的通信命令292与集成电路3A 无关的情况下，也需要根据接收到的通信命令292进行对下一个集成电路 的送信。命令控制电路344取得接收到的通信命令292的辨识字段部328 的内容，判断集成电路3A本身是否为通信命令292的指令对象。在集成 电路3A本身不是通信命令292的指令对象的情况下，将辨识字段部328 和数据330的内容原样移至发送寄存器302的辨识字段部308和数据310 的部分，并且输入用来检查信号接收发送误操作的校验和312，完成发送 寄存器302内的发送信号，从端子TX发送。发送寄存器302也与接收寄 存器322同样，由移位寄存器制成。
在所接收的通信命令292的对象为自身的情况下，执行基于通信命令 292的指令。以下，说明有关执行内容。
所接收的通信命令292的对象，有时与包含自身的整个集成电路相关。 例如，RES命令和Wake UP命令、Sleep命令就是这样的命令。当收到RES 命令时，用命令处理电路344来解读命令内容，输出RES信号。当RES
50信号发生时，图5的当前值存储电路274和初始值存储电路275、标志位 存储电路284的保持数据都会变为初始值"零"。图5的基准值存储电路 278的内容虽然不是"零"，但也可以置为"零"。如果将基准值存储电 路278的内容变为"零"，那么在RES信号发生后，图4所示的测定和诊 断就会在各集成电路上被单独执行，所以需要迅速设置作为诊断基准值的 基准值存储电路278的值。为了避免上述的烦杂，电路构成为，不用RES 信号来变更基准值存储电路278的内容。由于基准值存储电路278的值不 是被频繁变更的属性的数据，所以也可以使用以前的值。如果需要变更， 可以通过其它通信命令292 —个一个地变更。通过RES信号，平均控制电 路263的保持值就会变为规定值，例如16。也就是说，如果没有用通信命 令292来进行变更，就设定为进行16次的测定值的平均运算。
当Wake UP命令从命令处理电路344输出时，图4的起动电路254 开始工作，测量和诊断动作开始。所以，集成电路本身的电力消耗增加。 而当Sleep信号从命令处理电路344输出时，图4的起动电路254停止工 作，测量和诊断动作停止。从而，集成电路本身的电力消耗显著减少。
下面，参照图5，说明通过通信命令292进行的数据的写入和变更。 通信命令292的辨别字段328 (图9)表示要选择的集成电路。当数据300 是给地址寄存器348和基准值存储电路278的数据写入命令时，或者是给 平均控制电路263和选择电路286的数据写入命令时，命令处理电路344 就会根据命令内容，指定写入对象，将数据330写入作为写入对象的寄存 器。
地址寄存器348是保持集成电路本身的地址的寄存器，其内容决定自 己的地址。通过RES信号，地址寄存器348的内容变为零，集成电路本身 的地址变为"零"地址。当地址寄存器348的内容被命令重新变更时，集 成电路本身的地址就变为变更后的内容。
通过通信命令292，不仅可以变更地址寄存器348的存储内容，也可 以如上所述，变更图5所述的基准值存储电路278和标志位存储电路284、 平均控制电路263、选择电路286的保持内容。当对它们指定变更对象时， 作为变更值的数据330的内容就通过数据总线294被送到变更对象电路， 变更保持内容。图5的电路根据该变更的内容来进行动作。通信命令292包含集成电路内部所保持的数据的发送命令。发送对象 数据由识别字段328的命令指定。例如，在当前值存储电路274和基准值 存储电路278的内部寄存器被指定时，被指定的寄存器的保持内容就通过 数据总线274保持到发送寄存器302的数据310的电路中，作为被要求的 数据内容发送。这样，图1的电池控制器20，可以通过通信命令292得到 必要的集成电路的测定值和表示状态的标志位。
<集成电路地址的设定方法>
上述的各集成电路3A、……、3M、……3N的地址寄存器348由可靠 性高的易失性存储器构成，集成电路构成为，可以在认为易失性存储器的 内容消失或无法可靠维持保持内容的情况下，设定新的地址。例如，在单 元控制器80开始执行时，例如由电池控制器20发送对各集成电路的地址 寄存器348的初始化命令。通过该命令，对各集成电路的地址寄存器348 进行初始化，例如将地址置为"零"，其后对各个集成电路重新设定地址。 各集成电路3A、……、3M、……3N中的新地址的设定是通过电池控制器 20向各集成电路3A、……、3M、……3N发送地址设定命令来进行的。
这样，就会形成通过命令来设定各集成电路3A、……、3M、……3N 地址的电路结构，由此带来的效果就是，各集成电路可以不要设定地址的 端子和连接这些端子的外部配线。此外，由于可以通过通信命令的处理来 设定地址，所以控制的自由度增大。
图8是说明一例通过电池控制器20发出的通信命令292来设定各集 成电路3A、……、3M、……3N的地址寄存器348的步骤的说明图。图9 是说明根据图8的通信命令292进行送信的图7的电路的动作的说明图。 上述各集成电路3A、……、3M、……3N，按照通信命令292的信号接收 和发送的顺序，表示为集成电路IC1、 IC2、 IC3、……、ICn-l、 ICn。对 于上述IC1、 IC2、 IC3、……、ICn-l、 ICn，用以下的方法将各地址设定 为1、 2、 3、……n-l、 n。使IC的符号与其地址编号相一致，是为了在以 下的说明中更容易理解，比非必须让它们一致。
图8示出了电池控制器20以及各集成电路IC的通信命令292中的消 息流、和保持在各集成电路IC内部的地址寄存器348中的数据和发送寄 存器302的数据310的内容。最初，例如是由单元控制器80发送将所有集成电路的地址寄存器348置为初始状态的通信命令292，将各集成电路 的地址寄存器348设为初始值"零"。上述步骤在图8中被省略。通过这 种操作，各集成电路IC1、 IC2、 IC3、 、 ICn画l、 ICn的地址寄存器348
中就会被保持初始值例如"零"。在图9中，当集成电路IC1接收将上述 所有集成电路的地址寄存器348置为初始状态的通信命令292时，通信命 令292就会被保持在集成电路IC1的接收寄存器322中，命令处理电路344 的命令解读电路345取得辨别字段328的内容，根据将地址寄存器348置 为初始状态的消息，对地址寄存器348进行初始化。辨别字段328的内容 被原样设置到寄存器302的辨别字段308中，送往下一个集成电路IC2。 接收到将地址寄存器348置为初始状态的通信命令292的集成电路IC依 次进行这种动作，对所有集成电路IC的地址寄存器348进行初始化。最 后，该命令从集成电路ICN返回电池控制器20，电池控制器20可以确认 所有集成电路IC的地址控制器348都被初始化。
根据上述确认，接下来进行各集成电路IC的地址设定。具体而言就 是，首先，电池控制器20发送意为"将命令执行对象地址设为(零'， 然后将数据330的值设为'零，，对数据330的值加，来设置到地 址寄存器348和发送用数据310"的消息的通信命令292。上述通信命令 292被输入位于传送线路52最初位置的集成电路IC1的接收寄存器322。 该通信命令292的辨别字段328的部分被放入命令解读电路345。由于集 成电路IC1的地址寄存器348在信号接收的时间点上为"零"，所以执行 (1)向地址寄存器348设置对数据330的内容"零"加1得到的值，(2) 然后执行对发送寄存器302的数据310设置上述相加结果的动作。
在图9中，运算电路346根据命令解读电路345的解读，取得330的 值"零"，进行对该值加1的动作。运算结果"1"被设置到地址寄存器 348，并且设置到数据310。利用图8对该动作进行说明。集成电路IC1 通过从电池控制器20接收通信命令292，集成电路IC1的地址寄存器348 就会变为"1"，数据310同样变为"1"。在集成电路IC1中，通信命令 292的数据310变为1，并被送往集成电路IC2。从集成电路IC1发送的通 信命令292的辨别字段308，与电池控制器20的送信时相同，数据310 的内容发生了改变。由于集成电路IC2的地址寄存器348中保持着"零"，所以集成电路 IC2也同样如图9所示，运算电路346对330的值"1"加"1"，设置到 地址寄存器348和数据310中。集成电路IC2的地址寄存器348由"0" 被变为"2"。就像图8那样，集成电路IC2的地址寄存器348在由"0" 变更为"2"之后，将发送寄存器302的数据310变为"2"，并向下一个 集成电路IC3发送。这样，集成电路IC3的地址寄存器348就会由"0" 变为"3"，发送寄存器302的数据310就会变为"3"。
以下，依次重复这样的动作，集成电路ICn-l的地址寄存器348就会 从"0"被变为"n-l"，然后，将发送寄存器302的数据310变为"n-l"， 并送往下一个集成电路ICn。集成电路ICn的地址寄存器348由"0"变为 "n"，发送寄存器302的数据310变为"n"。通信命令292从集成电路 ICn返回电池控制器20。由于该返回的通信命令292的数据330己变为"n"， 所以可以确认电池控制器20正确执行了地址设定动作。
这样，各集成电路IC1、 IC2、 IC3、 IC4、……、ICn-l、 ICn的地址寄 存器348，被依次设定l、 2、 3、 4、……、n-l、 n。
在本实施方式中，由于各集成电路具备将所有集成电路的地址寄存器 348复位成初始值(零)的功能，所以可以切实执行上述地址设定动作。
<地址设定的其它实施方式>
利用图IO，说明从电池控制器20向图9所述的集成电路IC1、 IC2、 IC3、 IC4、 、 ICn-l、 ICn发送通信命令292，并依次设定地址的其它
实施方式。
首先，作为前提，与图8和图9的动作同样，由电池控制器20发送 消息内容为"将所有集成电路的地址寄存器348的内容设为初始值例如 '零，"的通信命令292，将所有集成电路的地址寄存器348的内容设置 为"零"。然后，在图10的步骤1，由上述电池控制器20发送消息内容 为"以地址'零[初始值]'的集成电路为对象，将地址寄存器348的内容 变为'1，，设发送的通信命令292的对象集成电路的地址为"的 通信命令292。这里，就"设发送的通信命令292的对象集成电路的地址 为"这一点而言，地址为"1"以外的数值也丝毫没有问题，也就是 说，只要是"零[初始值]"以外的值都可以执行。如图1所示，最初接收通信命令292的集成电路是位于传送线路52 最初位置的集成电路IC1 (3A)。集成电路IC1的通信电路127，如图7 所示，通信命令292被保持在接收寄存器322中。由于集成电路IC1的地 址寄存器348已经是"零[初始值]"状态，所以根据辨别字段328，就判 断命令处理电路344是通信命令292的消息的执行对象。按照通信命令292 的消息，将地址寄存器348的内容变为"1"。然后变更发送寄存器302 的辨别字段308的内容，将通信命令292的执行对象的地址变成"1"。 发送变更后的通信命令292。
接下来接收通信命令292的集成电路IC2中，由于地址寄存器348的 内容是"零[初始值]"，所以判定集成电路IC2的命令处理电路344不是 执行对象，将接收到的通信命令292原样设置到发送寄存器302，将通信 命令292原样向后发送。集成电路IC3之后的所有集成电路IC都是同样， 由于地址寄存器348的内容是"零[初始衝"，所以被判断不是执行对象， 通信命令292不被执行，返回电池控制器20。
确认上述通信命令292的返回，然后如图10的步骤2所示，由上述
电池控制器2o发送消息内容为"将地址'零[初始值r的集成电路作为对
象，将地址寄存器348的内容变为'2'，设发送的通信命令292的对象 集成电路的地址为'2'"的通信命令292。这里，就"设发送的通信命令 292的对象集成电路的地址为'2'"这一点而言，地址是"2"以外的值 也丝毫没有问题，也就是说，只要地址设定没有重复即可。由于最初接收 的集成电路IC1的地址寄存器348是"1"，所以就判断命令处理电路344 不是执行对象，通信命令292被原样送往下一个集成电路IC2。
接下来接收的集成电路IC2中，地址寄存器348为"零"，命令处理 电路344执行通信命令292，将"2"设置到地址寄存器348，然后将通信 命令292的执行对象变更为"2"，然后向后发送。集成电路IC3以后的 所有地址寄存器348都是"零"，由于不是执行对象，所以通信命令292 维持不执行的状态，返回电池控制器20。
以下，同样，电池控制器20每发送一次通信命令292，集成电路IC3 的地址寄存器348的内容从"零"变更为"3"，进而，集成电路IC4的 地址寄存器348的内容从"零"变更为"4"。然后，集成电路ICn的地址寄存器348的内容从"零"变更为"n"。 <充电状态SOC的调整〉
图11表示测量电池部9的电池单元的充电状态SOC、选择充电量多 的电池单元、针对这些被选择的电池单元分别计算放电时间并实行放电的 处理流程。图中，左侧表示各集成电路的动作，右侧表示主控制器20侧 的动作。
在图11中，首先，在步骤400，电池控制器20以集成电路3A为指 令对象，发送通信命令292，要求读入电池单元的初始状态电压。当集成 电路3A接收通信命令292时，图7所示的命令处理电路344将初始值存 储电路275的保持内容设置到发送寄存器302的数据310，然后向下一个 集成电路发送(步骤410)。
电池控制器20指定集成电路3A的下一个集成电路，读入电池单元的 初始状态电压，然后依次处理集成电路3M和集成电路3N，从各个集成 电路的初始值存储电路275中取入电池部9的所有电池单元的初始状态下 的电压值。
在步骤420，电池控制器20取入整个电池部9的各电池单元的测定电 压，根据例如上述取入的信息，运算各个电池单元的充电状态SOC。在求 出运算值的平均值后，在步骤430，对大于平均值的电池单元，计算平衡 开关129A 129D的导通时间。平衡开关129A 129D的导通时间的求法 不限于上述方法，有各种各样的方法。不论用哪一种方法，都可以决定与 充电状态SOC较大的电池单元有关的平衡开关129A 129D的通电时间。
在步骤440，电池控制器20，用通信命令292向相应的集成电路发送 求出的平衡开关的导通时间。
在步骤450，接收到上述通电时间的集成电路根据该指令，导通平衡 开关。
在步骤460，分别测量平衡开关的导通时间，在步骤470，将各平衡 开关的导通时间与导通时间经过进行比较，判断导通时间的测量值是否达 到导通时间的计算值，对于导通时间的测量值达到导通时间的计算值的平 衡开关，迁移到下一步骤480，执行步骤480。
在步骤480，电池控制器20对相应的集成电路发送通信命令292，对
56导通时间达到导通时间计算值的平衡开关发出开放指令。在步骤490，相 应的集成电路接收上述通信命令292，停止通信命令292所指令的平衡开 关的开关驱动电路133的驱动信号，将平衡开关置为开状态。由此，相应 的电池单元就会停止放电。
<各集成电路等是否异常的测试〉
图12表示用来测试各集成电路3A、…、3M、、 3N或各电池单元 是否为异常的处理流程。图中，左侧表示各集成电路3A、、 3M、…、 3N的动作，右侧表示主控制器20的动作。
在步骤500，电池控制器20向集成电路3A发送用来检测状态(异常) 的通信命令。接着，在步骤510，将上述状态(异常)检测的通信命令从 上述集成电路3A，按照…、集成电路3M、…、集成电路3N的顺序发送， 返回电池控制器20。
在步骤520，电池控制器20接收各集成电路送来的各个状态(异常)， 并对送来的状态(异常)进行确认。然后，在步骤530，电池控制器20 判定集成电路3A、…、3M、…、3N中的哪一个集成电路存在异常，或者 各组的电池单元BC1 BC4中的哪一个电池单元存在异常。另外，如果判 定所有的集成电路或对应的电池单元都不存在异常，就结束上述流程。如 果判定集成电路3A、…、3M、…、3N中的某一个集成电路存在异常，就 向步骤540迁移。
在步骤540，电池控制器20指定存在异常的集成电路的地址，发送确 定异常内容的状态(异常内容)检测的通信命令。
在步骤550，接收到地址指定的集成电路，发送成为异常状态(异常 内容)原因的测量值或诊断结果。在步骤560，电池控制器20确认存在异 常的集成电路和异常原因。 一旦确认异常原因，图12的处理就结束了。 其后，按照异常原因，判断是从锂电池提供直流电还是用发电的电力进行 充电，在存在异常的情况下，将直流电源系统与逆变装置等电负载之间的 继电器设为开状态，停止电力供给。
<车辆用电源系统>
图13是基于图1将上述直流电源系统应用于车辆用旋转电机的驱动
系统的电路图。电池组件900包括电池部9;单元控制器80;和电池控
57制器20。另外，在图13中，构成电池部9的电池单元被分为两块，高电 位侧块10和低电位侧块11。高电位侧块10和低电位侧块11通过串联连 接开关和保险丝形成的维护 检查用SD (服务断开)开关6而串联连接。 高电位侧块10的正极通过正极强电电缆81和继电器RLP，与逆变装 置220的正极连接。低电位侧块11的负极通过负极强电电缆82和继电器 RLN，与逆变装置220的负极连接。高电位侧块10与低电位侧块11通过 SD开关6串联连接，构成例如标称电压为340V、容量为5.5Ah的强电电 池(串联连接2个电池部9的电源系统的电池)。另外，SD开关6可以 使用例如额定电流为120A左右的保险丝。通过这种构成，就可以维持较 高的安全性。
如上所述，低电位侧块11的负极与逆变装置220之间设有继电器 RLN，高电位侧块10的正极与逆变装置220之间设有继电器RLP。对继 电器RLP，并联连接了电阻RPRE和预充电继电器RLPRE的并联电路。 正极侧的主继电器RLP与逆变装置220之间被插入霍尔元件等电流传感器 Si，电流传感器Si被内置在连接盒内。另外，电流传感器Si的输出线被 引至电池控制器20，形成逆变装置220总能监视锂电池直流电源所提供的 电流量的结构。
继电器RLP和继电器RLN例如是使用额定电流为80A左右的器件， 预充电继电器RLPRE例如可以使用额定电流为IOA左右的器件。此外， 电阻RPRE例如可以使用额定容量为60W、电阻值为50Q左右的器件， 电流传感器Si例如可以使用额定电流为土200A左右的器件。
上述的负极强电电缆82和正极强电电缆81，通过继电器RLP和继电 器RLN以及输出端子810、 820，与驱动混合动力车的电动机230的逆变 装置220连接。由于采取这种构成，所以可以维持较高的安全性。
逆变装置220包括构成逆变器的功率组件226，将340V的强电电 池电源所提供的直流电转换成用来驱动电动机230的三相交流电； MCU222;驱动电路224，用来驱动功率组件226;和约为700nF 2000jaF 的大容量平滑电容228。平滑电容228，可以得到相比电解电容更优选薄 膜电容的特性。搭载在车辆上的平滑电容228受车辆放置环境的影响，使 用温度范围很大，从摄氏负几十度的低温到摄氏IOO度左右。电解电容在温度低至零度以下时，特性会迅速降低，去除电压噪声的能力会下降。因 此，图l和图2所示的集成电路上有可能会有较大的噪声。薄膜电容相对 于温度的降低，特性会降低得很少，可以减少集成电路上的电压噪声。
MCU222按照上位控制器110的命令，在电动机230驱动时，将负极 侧的继电器RLN由开状态置为闭状态，然后，将预充电继电器RLPRE由 开状态置为闭状态，对平滑电容228充电，其后，将正极侧的继电器RLP 由开状态置为闭状态，开始从电容系统1的强电电池向逆变装置220提供 电力。另外，逆变装置220对电动机230的转子所对应的由功率组件226 发生的交流电的相位进行控制，在控制混合动力车时，将电动机230作为 发动机工作，也就是进行回收制动控制，将发动机运转发出的电力回收到 强电电池，对强电电池充电。在电池部9的充电状态低于基准状态的情况 下，逆变装置220将上述电动机230作为发电机运转，通过功率组件226， 将上述电动机230所发的三相交流电转换成直流电，提供给作为强电电池 的电池部9，进行充电。
如上所述，逆变装置220包括功率组件226，逆变装置220进行直流 电与交流电间的电力转换。在按照上位控制器110的命令将电动机230作 为电动机运转的情况下，控制驱动电路224，产生相对于电动机230的转 子的旋转为超前方向的旋转磁场，控制功率组件226的开关动作。在这种 情况下，电池部9向功率组件226提供直流电。另一方面，控制驱动电路 224，产生相对于电动机230转子的旋转为滞后的方向的旋转磁场，控制 功率组件226的开关动作。在这种情况下，电力从电动机230向功率组件 226提供，功率组件226的直流电被提供给电池部9。结果，电动机230 起到发电机的作用。
逆变装置220的功率组件226高速进行导通和关断动作，进行直流电 与交流电之间的电力转换。这时，由于例如对大电流进行高速关断，所以 因直流电路具有的电感导致较大的电压变动。用来抑制上述电压变动的大 容量平滑电容228被设置在直流电路上。车载用逆变装置220存在的大问 题是功率组件226发热，要抑制该发热，就需要提高功率组件226的导通 和关断的动作速度。当提高上述动作速度时，上述电感所引起的电压上跳 就会增大，发生更大的噪声。为此，平滑电容228的容量有越变越大的倾向。
上述逆变装置220的启动状态中，平滑电容228的电荷大致为零，当 闭合继电器RLP时，较大的初始电流流入。由于从强电电池起初流入平滑 电容228的电流很大，所以有可能造成负极侧主继电器RLN和正极侧主 继电器RLP熔接、破损。为了解决这一问题，MCU222将负极侧的继电 器RLN由开状态置为闭状态之后，对正极侧的继电器RLP原样维持开状 态，将预充电继电器RLPRE从开状态置为闭状态，通过电阻RPRE，限 制最大电流，同时对上述平滑电容228进行充电。在该平滑电容228被充 电至预定电压之后，初始状态就被解除，预充电继电器RLPRE和电阻 RPRE不被使用。如上所述，将负极侧的继电器RLN和正极侧的继电器 RLP置为闭状态，从电源系统l向功率组件226提供直流电。通过进行这 种控制，可以在保护继电电路的同时，将锂电池单元和逆变装置220中的 最大电流降低到规定值以下，维持较高的安全性。
由于降低逆变装置220的直流侧电路的电感与抑制噪声电压有关，所 以平滑电容228接近功率组件226的直流侧端子配置。此外，平滑电容228 本身也构成为可以降低电感。当平滑电容228的初始充电电流通过这种构 成得到时，有可能瞬间流入很大的电流，发生高热导致损伤。但是，通过 上述预充电继电器RLPRE和电阻RPRE，可以降低上述损伤。逆变装置 220由MCU222控制，如上所述，对平滑电容228的初始充电也由MCU222 控制。
电源系统1的强电电池的负极与负极侧的继电器RLN的连线、和强 电电池的正极与正极侧的继电器RLP的连线中，与外箱地线(与车辆的底 盘同电位)之间分别插入有电容CN、 CP。这些电容CN、 CP去除逆变装 置220发生的噪声，防止弱电系统电路的误动作，还防止构成单元控制器 80的IC的浪涌电压带来的破坏。逆变装置220虽然具有噪声去除滤波器， 但这些电容CN、 CP是为了进一步加强防止电池控制器20和单元控制器 80误动作的效果、进一步提高电源系统1抗噪声的可靠性而插入的。另外， 在图13中，电源系统1的强电系统电路用粗线表示。这些线使用的是截 面积较大的平角铜线。
另外，在图13中，散热风扇17是用来冷却电池部9的风扇，是通过根据电池控制器20发来的指令而导通的继电器16进行动作。 <车辆用电源系统中的动作流程>
图14是图13所示的车辆用电源系统的动作流程示意图。以下按照步 骤顺序进行说明。
在步骤801，车辆钥匙开关被置为ON，当引擎起动的操作被执行时， 或者当车辆由停车状态转为行驶操作的状态时，或者当各集成电路由Sleep 状态变为Wake up状态时，电池控制器20就会在步骤802被起动，这时， 电池控制器20被初始化。
在步骤803， CAN通信被执行。由此，所谓的空消息就会向各控制器 发出，进行各控制装置间的通信状态确认。在步骤804，用来进行起动和 初始化的通信命令292从电池控制器20被送到单元控制器80。
各集成电路3A、、 3M、…、3N通过接收通信命令292而变为所谓 的醒来(Wake Up)状态，根据图7所述的命令处理电路344的输出，图 4的起动电路254开始工作，同时各集成电路的地址寄存器348被初始化。 其后，就像图8和图IO说明的那样，各集成电路IC被设定新的地址。
在步骤805，通过图1所示的电压计Vd和电流传感器Si，各电池单 元全部串联连接而成的总电池电压、电流被检测出来，各个输出被输入电 池控制器20。此外，例如，温度被未图示的温度传感器测定。
另一方面，在步骤804，单元控制器80接收起动和初始化的通信命令 292，各集成电路3A、…、3M、…、3N，通过接收该通信命令292，图4 所述的第1级计数器256和第2级计数器258开始工作(步骤806)，并 重复执行动作表260所述的测量(步骤807)。在步骤807，就像图4和 图6说明的那样，各集成电路独自测定各电池单元的端子电压，并将该测 定值保存在当前值存储电路274和初始值存储电路275中(步骤808)。 在步骤809，各集成电路根据步骤807中的对各电池单元的电压测定结果， 独自判定各电池单元的充放电、过放电。如果存在异常，就对图5的标志 位存储电路284设置诊断标志位，所以，电池控制器20可以检测诊断标 志位，能够检测异常。由于各集成电路分别独自进行电池单元电压的测量 和电池单元的异常诊断，所以即便电池部9由很多电池单元构成，也可以 在短时间内诊断所有电池单元的状态。其结果，在继电器RLP和继电器RLN导通前，可以对所有电池单元的状态进行诊断，维持较高的安全性。
在步骤810，确认各电池单元的状态已被检测，在步骤811，通过确 认初始化结束，且标志存储电路284的诊断标志位没有被设置，从而可以 检测到不存在异常状态。当确认没有异常时，闭合图13所示的继电器 RLN，然后闭合继电器RLPRE，最后闭合RLP。由此，电池组件9向逆 变装置220的直流电的供给就开始了。
从步骤801的钥匙开关为ON的时间点开始，到可以提供电力为止， 所经过的时间可以控制在大约100msec以下。这样，由于可以在短时间内 提供直流电，所以可以充分满足驾驶者的要求。
另外，在上述短时间中，各集成电路可以在各集成电路地址被设定的 同时，测定相关的各组电池单元的所有的电压，使它们的各测定结果存储 到图5所述的初始值存储电路275中，然后完成异常诊断。
然后，在继电器RLP、 RLN、 RLPRE分别变为ON之前，也就是逆 变装置220与电池部9电连接之前，进行各电池单元的电压测定。因此， 各电池单元的电压测定，是在向逆变装置220提供电力之前，根据提供电 流之前测定的各电池单元的端子电压，可以正确求出充电状态SOC。
其后，在步骤812，变为通常模式，在步骤813，进行各电池单元的 电压、电流、温度的测定。这时的测定是通过步骤812的与单元控制器80 之间的通信进行的。另外，温度的测定是基于未图示的温度传感器的输出。
然后，在步骤815，根据上述电流供给前测定的各电池单元的电压、 电流的测定值，按照需要，根据温度的测定值，进行放电时间(平衡)运 算。根据该运算结果，用来控制图2所示的平衡开关129A、 129B、 129C、 129D的导通时间就被送至各集成电路。在步骤816，各集成电路根据导通 时间，进行合闭平衡开关的控制。上述动作根据上述图U所示的流程来 进行。
在步骤817，进行集成电路3A 3N或各电池单元是否异常的测试。 然后，在步骤818，对包含各电池单元的余量或恶化等的状态进行计算。
在步骤818，判定计数值是否达到对应各个平衡开关129A、 129B、 129C、 129D而计算的导通时间。在没有达到的情况下，返回步骤813， 重复步骤816的平衡、步骤817的测试、步骤818的各电池单元的状态运算。
然后，在步骤818，在计数值达到上述平衡开关129A、 129B、 129C、 129D的导通时间的情况下，电池控制器20为了停止放电动作，会向相应 的集成电路发送命令，将计数值达到导通时间的平衡开关129A、 129B、 129C、 129D置为开状态。由于闭合平衡开关进行放电的控制仅对于电池 部9的内充电状态SOC较大的电池单元进行，所以充电状态SOC较小的 电池单元的平衡开关从最开始就被维持在开状态。如上所述，电池部9的 各个电池单元的充电状态SOC被计算，平衡开关对各电池单元的导通时 间被计算，并被保持在电池控制器20的存储装置中。由于导通时间由各 电池单元的充电状态SOC而决定，所以，通常，导通时间各不相同。当 然，存在从最开始导通时间就为零的电池单元。因此，在步骤818，各电 池单元的通电时间被与计数值相比较，对于通电时间已过的电池单元而 言，该电池单元的放电停止指令向对其进行放电控制的集成电路发送。
<通信结束序列>
图15例如是表示图1和图13所示的车辆用电源系统中使电池控制器 20与单元控制器80之间的通信结束的序列的说明图。
图15 (a)是表示电池控制器20的电源(VC)端子的供电停止的时 序图。图15 (b)是表示作为绝缘电路的入口侧接口 INT (E)的光电耦合 器PH1和光电耦合器PH2以及作为绝缘电路的出口侧接口 INT (0)的光 电耦合器PH3和光电耦合器PH4的供电停止的时序图。图15 (c)是表示 来自电池控制器20的通过TX端子和RX端子的接收发送的停止的时序 图。图15 (d)是表示来自电池控制器20的通过Wake-up端子的信号的 停止的时序图。
由该图可知，首先，停止来自电池控制器20的通过TX端子和RX端 子的信号接收发送。另外，在系统使用来自电池控制器20的来自Wake-up 端子的信号的情况下，上述信号的发送停止。其次，停止电池控制器20 的电源(VC)端子的电源供给，然后停止作为绝缘电路的入口侧接口 INT (E)的光电耦合器PH1和光电耦合器PH2以及作为绝缘电路的出口侧接 口INT (0)的光电耦合器PH3和光电耦合器PH4的电源供给。
按照这种顺序，进行上述各部的动作停止，就可以切实将各集成电路
63置为睡眠状态。
另外，图16是不使用上述图15说明的来自Wake-up端子的信号的系 统的说明。由于不使用来自Wake-up端子发出的信号，所以不需要图15 (d)上的信号停止。其它时序与图15的情况相同。 <与各集成电路对应的组的电池单元的构成>
在上述实施方式中，构成各组的电池单元的数量是相同的，对应各组 的集成电路3A、…、3M、…、3N上，分别连接有4个电池单元。各集成 电路3A、…、3M、、 3N构成为，分别从4个电池单元获得电压等信息， 并且控制该电池单元的充放电。此外，集成电路3A、、 3M、…、3N各 自负责的电池单元数量分别相等。
但是，如图17所示，也可以使电池部9的各组所包括的电池单元数 量不同。可以自由选择构成电池部9的电池单元数，无需是分组数量的倍 数。图17 (a)表示各分组中的电池单元数，图17 (b)表示与各分组对 应的集成电路。与保持在各集成电路内部的当前值存储电路274和初始值 存储电路275中的电池单元的端子电压有关的数据的种类，为不同的数量。 在该数据根据电池控制器20的要求被送至电池控制器20时，虽然也可以 发送数量各不相同的数据，但也可以如图17 (c)所示，重新分成固定数 量并进行发送。这样，通过发送接收固定数量的数据，可以提高送信的可 靠性。 -
如图17 (b)所示，与各集成电路3A、…、3M、…、3N有关的分组 的电池单元数量各不相同。如图17 (a)所示，在与最上段的集成电路3A 和最下段的集成电路3N有关的分组中，例如分别具有4个电池单元，电 池单元数量比其它分组少。不为电池部9的端部分组的内侧分组，其电池 单元数例如是6个，比作为端部分组的电池单元数的4个多。
电位为最上位的集成电路3A或最下位的集成电路3N如上所述，通 过光电耦合器PH1、 PH4组成的绝缘电路，与电池控制器20连接。从安 全性和价格方面上讲，优选降低光电耦合器PH1、 PH4的耐压。通过减少 与光电耦合器PH1、 PH4连接的集成电路关联的分组的电池单元数，可以 降低所要求的光电耦合器的耐压。也就是说，对于最上位的集成电路3A 和最下位的集成电路3N，在构成为分别与例如6个电池单元连接的情况
64下，需要加大在它们与电池控制器20之间连接的光电耦合器的必要耐压， 使其比6个电池单元的端子电压的最大值还大。当单元数量增加时，随之 要求的耐压就会增加。
在这种情况下，保持在最上位的集成电路3A和最下位的集成电路3N 中的电池单元的端子电压种类是4个。与电池控制器20的通信中的数据， 为4个电池单元的数据。此外，在包含集成电路3M的其它集成电路中， 与该电池控制器20的通信中的数据，为6个电池单元的数据。
在本实施方式中，如图17 (c)所示，依次按照以下顺序，即与集成 电路3A连接的4个电池单元的数据、与下一段集成电路连接的6个电池 单元数据中被配置在上段侧的4个电池单元数据、与上述下一段集成电路 连接的6个电池单元数据中被配置在下段侧的2个电池单元数据和与再下 一段集成电路连接的6个电池单元数据中被配置在上段侧的2个电池单元 数据、……、然后是与最下段的集成电路3N连接的4个电池单元数据， 以4个电池单元数据为单位，接收发送所有电池单元数据。
在图13所示的车辆用电源系统中，在例如电池控制器20与上位控制 器110之间的通信中， 一次发送的数据量是被限制的(例如数据量上限为 4个电池单元等)。因此，采用图17 (c)所示的电池部9的构成，就可 以发送接收数量不超过上述限制量的信号，实现可靠的信号的发送接收。
在上述的实施方式中，与最上段和最下段的各集成电路3A、 3N连接 的电池单元数为4个，与其余的集成电路连接的电池单元数为6个。但是， 并不限定于此，只要与最上段和最下段的集成电路3A、 3N连接的电池单 元数比与其余的集成电路连接的电池单元数少，就可以实现同样效果，在 某一方较少的情况下，可以降低较少一方的光电耦合器的耐压。
此外，在上述实施方式中，虽然各集成电路所连接的电池单元数不同， 但是是以4个电池单元数据为单位，依次进行发送接收。但是，电池单元 数据的单位不用限定为4个，对于各集成电路分别连接的电池单元数，以 数量少于最大电池单元数的电池单元的数据为单位进行发送接收，也可以 得到相同效果。
<电池组件的构成>
图18和图19示出了一例具备上述电池部9和单元控制器80的电池组件900的具体构成。电池组件900具有由上盖46和下盖45组成的、金 属制的大致为长方体状的电池外壳9a，具备用来向逆变装置220等耗电或 发电装置提供直流电、或者接收直流电的输出端子810、 820。电池外壳 9a内容纳并固定有多个成组电池19。电池组件900被金属外壳的电池外 壳9a覆盖，在电池外壳9a内，存在多条用来检测电压和温度的配线，它 们受到保护，避免了来自外部的电噪声。此外，如上所述，电池单元被电 池外壳9a和其外侧的容器保护，即便发生交通事故，电源系统的安全性 也会被维持。
在本实施方式中，电池单元是正极活物质为锂锰复合氧化物、负极活 物质为非晶质碳、被热传导性较高的外壳覆盖的圆柱状锂二次电池。就该 锂二次电池的电池单元而言，虽然标称电压为3.6V、容量为5.5Ah，但当 充电状态变化时，电池单元的端子电压就会变化。当电池单元的充电量减 少时，端子电压会降至2.5伏左右；当电池单元的充电量增大时，端子电 压会增至4.3伏左右。
在本实施方式中，对于各电池单元容易对检测用导线32和强电电缆 81和82等执行连接作业，能进一步维持安全性。
如图18或图19所示，下盖45上固定有两个并设的电池块10和11。 内置有图20所述的单元控制器(以下略称为C/C。 ) 80的单元控制器盒 (C/C盒)79，被螺丝固定在一个端部。如图20所示，C/C80由横长且两 面被印刷布线的一片基板构成，在C/C盒79内，通过在上下各4处形成 的圆孔，被用螺丝以直立状态固定。与构成组电池的电池单元侧面相对地 配置了具备IC的基板。由于采取这种构造，电池组件900可以整个容纳 在较小的空间内。此外，各组电池与C/C80之间的布线的烦杂也可以减少。
构成C/C80的基板的左右两侧端部彼此拉开距离设有连接器48、 49， 用来通过检测用导线32与构成电池块10和11的各电池单元连接。安装 在作为检测用导线32基板侧的一侧的导线连接器(未图示)与C/C80的 连接器48、 49连接。也就是说，如图19所示，检测用导线32被对每个 电池块IO、 ll设置。电池组件900中，由于分割为电池块10和电池块11 这两个而容纳，所以在C/C80上安装了 2个连接器48、 49。由于两个成 组电池块10、 11分别使用连接器进行连接，所以配线作业方便，也易于进行维护。连接器48和49的一方被用于与串联连接的电池单元的高电压 侧的电池单元进行连接，连接器48和49的另一方被用于与串联连接的电 池单元的低电压侧的电池进行连接。这样，根据串联连接的电池单元的电 位，将串联连接的电池单元与C/C80之间的连接分成多个，使用基于电位 状态的上述分割相对应的多个连接器，进行电池单元与C/C80之间的连 接，由此可以减小由各连接器连接的连接内的电位差。采取这种构成获得 的突出效果是，抗电压或应对电流的泄漏，乃至防止绝缘破坏的效果好。 此外，在各连接器的连接和开放作业中，同时连接或开放所有连接器是困 难的，在连接和幵放的过程中，会出现部分连接状态。通过上述构成，可 以减小各连接器分担的电压差，因此可以抑制因连接和开放过程中产生的 部分连接所导致的电性上的不良影响。
此外，C/C80的基板上，对于容纳在电池组件900中的单电池的串联 连接，准备了多个IC。 一个IC负责几个电池是由各个IC的处理能力决定 的。本实施方式中，对4个电池单元使用1个IC。但也可以对5个或6 个电池单元使用1个IC。此外，在同一系统内，也可以将对4个电池单元 使用1个IC的部分和对6个电池单元使用1个IC的部分进行组合。串联 连接的电池单元的个数不一定是各IC能够负责的最佳数量的倍数。本实 施方式虽然是4的倍数，但也不一定总是4的倍数，所以会出现在相同的 系统中1个IC负责数量不同的电池单元的情况，但这不是大问题。
根据1个IC所负责的电池单元的数量，将串联连接的电池单元分为 多组，对应每组的IC就被决定，通过对应的IC,构成对应的组的电池单 元的端子电压就会被测定。如上所述，构成各组的电池单元的数量也可以 不同。
此外，用来与电池控制器20通信的通信导线50从C/C80的基板被导 出，通信导线50在其前端部具有连接器。该连接器与电池控制器20侧的 连接器(未图示)连接。另外，虽然C/C80基板上安装了电阻、电容、光 电耦合器、三极管、二极管等芯片元件，但为了避免烦杂，这些元件在图 20中被省略。在C/C80的基板上，对2组电池块分别设置了连接器48、 49，在该连接器之外，设置有用于与电池控制器20通信的通信导线50。 这样，分别设置连接器48、 49和通信导线50，配线作业就会变得容易，维护也会变得容易。此外，如上所述，由于连接器48和49的一方进行了 串联连接的高电压侧的电池单元与C/C80的基板的连接，连接器48和49 的另一方进行串联连接的低电压侧的电池单元与C/C80的基板的连接，所 以，就可以减小各连接器责任范围内的电压差。虽然在连接器连接时或开 放时，会瞬间发生仅一部分还在连接的部分连接状态，但由于可以减小各 连接器责任范围内的电压差，所以部分连接状态所带来的不良影响可以减 少。
在下盖45上被并设和固定的成组电池块10、 ll之间，通过被省略了 图示的块间连接汇流条(bus-bar)串联连接。下盖底板的正面部设有输出 端子810、 820，用来向外部提供正极强电电缆81、负极强电电缆82的电 力，或者从外部接收电力。
<各电池单元的诊断>
对通过图1所述的各集成电路3A…集成电路3M…集成电路3N的内 部处理动作进行的、各电池单元的测量和过充电或过放电的诊断动作进行 说明。在图4的动作表260的行260Y1所述的级STGCV1 级STGCV6， 各电池单元的端子电压的取入和诊断被执行。在级STGCV1的测量期间， 如先前说明的那样，图5的选择电路120选择VCC (VI)禾QVC2 (V2)。 通过该动作，图2的电池单元BC1的端子电压被选择，通过具有电位移位 功能的差动放大器262，该端子电压被输入电压检测电路122A。由电压检 测电路122A转换成数字值，由平均电路264，根据包含本次测定的最新 的规定次数的测定值，进行平均值运算，保持在当前值存储电路274的寄 存器CELL1中。
根据保持在当前值存储电路274的寄存器CELL1中的测定值，在图4 的级STGCV1的测量期间，进行电池单元BC1的过充电或过放电的诊断。 在进入该诊断之前，进行诊断的基准值从电池控制器20被送至各集成电 路，过充电的诊断基准OC被保持在基准值存储电路278的寄存器中，此 外，过放电的诊断基准OD被保持在基准值存储电路278的寄存器中。另 外，预先保持了用通信命令292无法改写的过充电基准值OCFFO，即便 无法通过通信命令292从电池控制器20发送基准值，或因噪声等其他原 因而保持错误的值在基准值存储电路278中，也可以掌握过充电的异常状
68态。
<过充电诊断>
在进行级STGCV1测量的端子电压测量之后，数字比较电路270将测 定的端子电压值与过充电判断值OC进行比较。也就是说，根据图4的第 1级计数器256和第2级计数器258的输出，利用解码器257和解码器259 生成的选择信号，从保持在当前值存储电路274的寄存器CELL1 CELL6、寄存器VDD中的多个测定值、还有VDD值以至于基准电源 (PSBG)中，选择寄存器CELL1的测定值，输入数字比较电路270。此 外，同样，利用由上述解码器257和解码器259生成的选择信号，从保持 在基准值存储电路278中的多个基准值中选择过充电诊断基准值OC，数 字比较电路270将寄存器CELL1内的电池单元BC1的测定值与过充电诊 断基准值OC进行比较。数字比较电路270在电池单元BC1的测定值比过 充电基准值OC大时，输出表示异常的比较结果。数字多工器282利用上 述解码器257和解码器259生成的选择信号，选择数字比较电路270的输 出的保存目的地。如果电池单元BC1的诊断结果存在异常，该异常诊断结 果就会被保持在标志位存储电路284的寄存器MFflag和寄存器OCflag中。 也就是说，形成MFflag和OCflag被设置的状态。上述异常标志位从集成 电路端子FFO被输出，传递到电池控制器20。
接下来，为了提高可靠性，数字比较电路270对电池单元BC1的测定 值和过充电诊断基准值OCFFO进行比较。在电池单元BC1的测定值比过 充电诊断基准值OCFFO大的情况下，就视为过充电异常，其异常诊断结 果被保持在标志位存储电路284的寄存器MFflag和寄存器OCflag中。当 异常标志位被设置在标志位存储电路284时，与上述同样，传送到电池控 制器20。过充电诊断基准值OCFFO是无法由电池控制器20改写的基准 值，即便电池控制器20的程序和动作发生异常，过充电诊断基准值OCFFO 也不变，所以，可以进行可靠性高的判断。由于过充电诊断基准值OC可 以由电池控制器20变更，所以，可以进行极其细致的判断，此外，如上 所述，过充电诊断基准值OCFFO是一种可靠性高的数据，它的维持与电 池控制器20和传送线路的状态无关，通过使用并这两种数据进行诊断， 可以实现可靠性高的诊断。<过放电诊断>
在级STGCV1的测量期间，接下来电池单元BC1的过放电诊断被执 行。由数字比较电路270对存储在当前值存储电路274的寄存器CELL1 中的电池单元BC1的测定值与基准值存储电路278的基准值OD进行比 较。在电池单元BC1的测定值小于基准值存储电路278的基准值OD的情 况下，判断为异常，输出异常信号。利用基于解码器257和解码器259的 输出的选择信号，数字多工器282选择标志位存储电路284的MFflag和 ODflag，数字比较电路270输出的异常信号被设置在寄存器MFflag和 Odflag中。
如果通过上述各项诊断，MFflag被设置，上述标志位就会通过OR电 路288从1位输出端FFO输出，被发送到电池控制器20中。
可以通过电池控制器20的通信命令292来改变选择电路286的功能， 可以有选择地变更端子FFO输出的标志位包含怎样的标志位。例如，也可 以将设置标志位存储电路284的MFflag的条件只视作过充电异常。在这 种情况下，数字比较电路270的过放电异常诊断输出，就不设置到寄存器 MFflag中，仅在ODflag中设置。可以用选择电路286的设定条件来决定 ODflag是否从端子FFO输出。在这种情况下，由于可以从电池控制器20 变更设定条件，所以可以对应多种多样的控制。
接着图4的动作表260的行260Y1所述的级STGCV1，接下来是级 STGCV2期间。在图6中，选择电路120通过选择VC2 (V2)和VC3 (V3 ), 图2的电池单元BC2的端子电压被选择。通过与上述级STGCV1同样的 动作，电池单元BC2的端子电压被122A数字转换，通过平均电路264， 包含本次测定结果的最新规定次数的测定值被进行平均计算，并被保持在 当前值存储电路274的寄存器CELL2中。测定结果的保持位置的选择与 其它测定值所对应的情况相同，根据图4的解码器257和解码器259的输 出来进行。
接下来，与上述的级STGCV1同样，根据图4的解码器257和解码器 259的输出，从当前值存储电路274选择电池单元BC2的测定值，选择基 准值存储电路278的过充电诊断基准值OC，通过数字比较电路270的比 较来进行诊断。诊断内容和动作与上述的级STGCV1相同。
70以下，级STGCV3至STGCV6的动作内容与上述级STGCV1和上述 级STGCV2相同，通过图5的电路接着测量执行诊断。 <充电状态SOC的调整和端子电压的测量>
以上记述的是，为了调整构成电池部9的各电池单元的充电状态SOC， 对平衡开关129A 129F进行控制，来将充电量多的电池单元的电通过放 电用电阻进行放电的控制。平衡开关129A 129F的开闭控制有可能对各 电池单元的端子电压检测造成不良影响。也就是说，在图2的电路当平衡 幵关129闭合时，放电电流就会通过电阻Rl至R4流出，使电池单元BC1 BC4的端子电压测量精度降低。
上述平衡开关129A 129F的开闭控制，需要根据电池部9整体的电 池单元状态进行。因此，优选图1所示的电池单元20进行处理，优选各 集成电路3A 3N根据电池单元20的指令，对平衡开关129A至129F进 行控制。另 一方面，有关各电池单元端子电压的测量，优选各集成电路3 A 3N单独进行各自负责的分组的电池单元电压的测量，在接收到来自电池 单元20的测量值发送命令时，迅速发送单独测量并保持的端子电压测量 值。因此，需要在控制电路不同的上述平衡开关129A 129F的控制与各 电池单元端子电压的测量之间进行调和，综合进行两方的控制。
利用图21至图25，对实现上述两方的控制的具体构成进行说明。以 下的说明中，优选设置图1和图2所示的放电用电阻R1至R4，在实际的 制品中设置用来消除噪声影响的电容C1 C6。图21、图22、图26、图 27表示在图1和图2的电路上追加消除噪声用电容的电路，另夕卜，在图l 和图2中，电池单元数是4个，在图21、图22、图26、图27中，电池单 元数是6个。另外，上述电阻和电容被保持在用虚线表示的集成电路和用 虚线80表示的单元控制器上，通过图20所示的通信导线50，与电池块的 各电池单元BC1至BC6连接。
图22表示利用图21所述的放电用电阻R1 R6来设法进一步降低噪 声影响的电路。图23和图24，是用来进行测量控制和充电状态SOC调整 的放电控制动作的示意图，图23表示图21所示的电路的动作，图24表 示图22所示的电路的动作。此外，图25表示用于进行图23和图24所示 的控制的电路。在图21的电路中，在级STGCV1，电池单元BC1的端子电压被测量，在下一个级STGCV2，电池单元BC2的端子电压被测量。以后，电池单元BC3 BC6的端子电压的测量依次被执行。这样，通过重复测量，就可以不断监视电池单元端子电压的状态。
例如，在为进行充电状态SOC的调整而使平衡开关129B置为闭状态时，通过平衡开关129B和电阻R2，放电电流流动，该放电电流会影响电池单元BC2的内部电阻和配线电阻，输入选择电路120的电压VC2变为比平衡开关129B为开状态时的端子电压更低的值。也就是说，由于平衡开关129B的闭合，输入到输入电路116的端子电压变为较低的值，测定精度下降。
为了防止上述测定精度的下降，如图23所述，在对电池单元BC1的端子电压进行测量的级STGCV1，对充电状态SOC的控制进行一次性停止，置平衡开关129A为开状态，测量电池单元BC1的端子电压。在对下一个电池单元BC2的端子电压进行测量的级STGCV2，对充电状态SOC的控制进行一次性停止，置平衡开关129B为开状态，领糧电池单元BC2的端子电压。以下依次将平衡开关129C至129F(图23的BSW3至BSW6)分别置为开状态，测量电池单元的端子电压。
可以在各级STGCV1 STGCV6的各个测量期间，停止进行充电状态SOC调整的控制。或者，也可以在各级STGCV1至STGCV6的期间内、仅实际测量端子电压的较短时间中，停止进行充电状态SOC调整的控制。
下面，对图22所示的电路进行说明。从串联连接的电池单元BC1至BC6向逆变装置供电的电力线混有很大噪声。'为了减少该噪声的影响，图22所示的电路在各电池单元端子与输入电路116的输入端之间插入了电阻RA1至电阻RA7。上述电阻RA1至电阻RA7与电容C1至电容C7共
同消除噪声，保护集成电路不受噪声影响。
在图22所述的电路中，当为了进行充电状态SOC的调整而闭合平衡开关129A时，电池单元BC1的放电电流就会通过电阻R1、平衡开关129A和电阻RA2流动。由于在平衡开关129A闭合的状态下放电电流流过电阻RA2，所以不仅对电池单元BC1的端子电压测量造成影响，也对电池单元BC2的端子电压测量造成影响。因此，在测量电池单元BC2的端子电压时，需要开放平衡开关129A和平衡开关129B两方。同样，在测量电池单元BC3的端子电压时，需要开放平衡开关129B和平衡开关129C两方，以下，在测量其它电池单元时也是同样。
图24示出了在图22所述的电路上进行电池单元测量时的平衡开关129强制开放的状况。由于在级STGCV2，进行了图22的电池单元CB2的端子电压的测量，所以停止用来调整平衡开关129A和129B的充电状态SOC的控制，将这些平衡开关129A和129B维持在开放状态。这种情况下，既可以在级STGCV2的整个期间停止调整平衡开关129A和129B的充电状态SOC的控制，也可以在上述级STGCV2的期间中、仅实际测量电压的较短期间，停止调整平衡开关129A和129B的充电状态SOC的控制，这与上述的图23的情况相同。
此外，由于在图24的级STGCV3，进行了图22的电池单元B3的端子电压的测量，所以在电池单元BC3的端子电压的测量期间，停止用来调整平衡开关129B和129C的充电状态SOC的控制，在测量期间将平衡开关129B和129C维持在开放状态。这种情况下，既可以在级STGCV3的整个期间停止用来调整平衡开关129B和129C的充电状态SOC的控制，也可以在上述级STGCV3的期间中、仅实际测量电压的较短期间，停止用来调整平衡开关129B和129C的充电状态SOC的控制，这与上述相同。
由于在级STGCV4或级STGCV5，进行了电池单元BC4或BC5的端子电压的测量，所以将平衡开关129C和129D或者平衡开关129D和129E维持在开放状态。在级STGCV6，进行了电池单元BC6的端子电压的测量。为此，在电池单元BC6的端子电压的测量期间，将平衡开关129F维持在开放状态。
另外，图23和图24上，用箭头 一表示的期间是用来调整充电状态SOC的进行平衡开关129A 129F控制的期间。此外，记为"关"(OFF)的期间表示停止用来调整充电状态SOC的平衡开关129A 129F的控律ij、强制置为开放状态的期间。如上所述，通过优先进行电池控制器20进行的充电状态SOC的调整控制，在电池单元端子电压的测定期间强制开放相关的平衡开关129，可以提高电池单元端子电压的测定精度。
下面，利用图25所述的电路，说明上述平衡开关129的开放动作。首先，用来进行充电状态SOC调整的控制值，在图14的步骤815被计算，根据计算结果，通过通信命令292被送至各集成电路3A…3M…3N。在各集成电路3A…3M…3N中，图2和图7所示的通信电路127接收信号，各平衡开关129A 129F根据接收结果受到控制。
图25所示的数据330放大表示了图7的接收寄存器322的数据330的一部分，数据330的内容被输入放电控制电路1321 1326。被输入的控制信号是例如表示"1"或"零"的信号，"1"表示闭合平衡开关129进行放电的控制，"零"的意思是开放平衡开关129不进行放电的控制。这些控制信号被保持在放电控制电路1321 1326中，平衡开关129A 129F分别被该该保持数据控制。
放电控制电路1321 1326的保持数据被输入AND门12 62，并进一步通过OR门ll OR门61，驱动平衡开关129A 129F。另一方面，在优先进行这些用于充电状态SOC的调整控制，并优先控制平衡开关129A 129F的情况下，各AND门12 AND门62截断基于上述放电控制电路1321 1326的信号。该截断期间是图29和图30说明的期间，由于根据解码器257和解码器259的输出，电池的端子电压的测量被执行，所以电路2802根据该解码器257和解码器259的输出，会将控制停止信号发送到各AND门12 AND门62。
在开放各AND门12 AND门62、停止用来调整充电状态SOC的控制的期间，AND门11 AND门61闭合，平衡开关129A 129F被OR门12 OR门62的输出驱动。因此，在各AND门12 AND门62开放、AND门11 AND门61闭合的期间，可以从测量控制电路2811 测量控制电路2861输出控制平衡开关129A 129F的控制信号，使测量被最佳执行。此外，在进行后述的检测用导线32的异常诊断的情况下，诊断控制电路2812至诊断控制电路2862输出控制平衡开关129A至F的控制信号。
这样，各集成电路3A…3M…3N，优先进行用来调整充电状态SOC的控制，停止充电状态SOC的调整控制，在停止期间，由于各集成电路具有可单独控制平衡开关129A 129F的电路，所以可以进行正确的测定和诊断。
<ADC、差动放大器262、基准电压的诊断>在图4所示的动作表260的行260Y1所记载的级STGPSBG，进行内部基准电压或模拟电路和电压检测电路122A的诊断。集成电路内部的电源电路121 (图2)发生使图5所述的模拟电路和数字电路工作的电源电压。当根据绝对基准电源发生电源电压时，容易得到高精度的上述电源电压。但是，如果绝对基准电源变化，恐怕电源电压也会变化。
在级STGPSBG，可以高效地进行基准电源的诊断以及模拟电路和电压检测电路122A的诊断。以下进行具体说明。
在图5的电路中，输入电路116选择基准电源和GND。通过这一选择，GND的电位与基准电源之间的电压差就会被输入差动放大器262，进行电位移位和标尺匹配，输入模拟数字转换器122A。模拟数字转换器122A将输入信号转换成数字值，该数字信号根据解码器257和解码器259，作为数据PSBG，在当前值存储电路274保持在PSBG寄存器中。
基准电源在相关的电路工作正常，其电压就是己知的，将作为略小于基准电源已知电压的值的基准电源下位允许值(PSBGmin)和作为略大于基准电源已知电压的值的基准电源上位允许值(PSBGmax)，分别保持在事先已在基准值存储电路278的寄存器分配的下位允许值和上位允许值的保存区。如果基准电源为正常电压，那么这些值就是基准电源的下位允许值和上位允许值之间的值。此外，在模拟电路不正常工作的情况下，例如在差动放大器262不正常的情况下，就算基准电源是正常电压，模拟数字转换器122A的输出也会在正常范围以外。此外，在模拟数字转换器122A不正常的情况下，模拟数字转换器122A的输出就会在正常范围之外。
因此，用数字比较电路270比较当前值存储电路274的保持值"基准电源"，是否处在基准值存储电路278所保持的基准电源的下位允许值和上位允许值之间，来进行诊断。
根据解码器257和解码器259的输出，数字多工器272选择测量值"基准电源"，送至数字比较电路270，此外，数字多工器272根据解码器257和解码器259的输出，选择基准电源的下位允许值，送至数字比较电路270。数字比较电路270在测量值"基准电源"小于基准电源的下位允许值的情况下，就视为异常，根据解码器257和解码器259的输出，将异常标志位保持在数字多工器282选择的异常标志位保持寄存器、在本实施方式中是标志位存储电路284的寄存器MFflag中。在测量值"基准电源"大于基准电源下位允许值的情况下，就判断正常，不设置标志位存储电路284的异常标志位。
在级STGPSBG期间，数字多工器272进一步根据解码器257和解码器259的输出，选择测量值"基准电源"，送至数字比较电路270，此外，数字多工器272根据解码器257和解码器259的输出，选择基准电源的上位允许值，送至数字比较电路270。数字比较电路270在测量值"基准电源"大于基准电源的上位允许值的情况下，就视为异常，根据解码器257和解码器259的输出将异常标志位保持在数字多工器282选择的异常标志位保持寄存器、在本实施方式中是标志位存储电路284的寄存器MFflag中。在测量值"基准电源"小于基准电源上位允许值的情况下，就判断正常，不设置标志位存储电路284的异常标志位。这样，就可以在级STGPSBG期间，诊断作为模拟放大器的差动放大器262和模拟数字转换器122A是否正常动作，可以维持较高的可靠性。
<数字比较电路的诊断>
用图4所述的动作表260的级STGCal进行数字比较电路的诊断。以下对其动作进行说明。数字多工器272根据解码器257和解码器259的输出，选择增加运算值280。该增加运算值280，是对基准存储电路278所保持的基准值、例如基准值OC，加上规定值而得到的值。数字多工器276选择基准值存储电路278所保持的一个基准值、在本实施方式中是基准值0C，来作为比较对象输入数字比较电路270。然后，再对所选择的基准值OC加上规定值例如"1 "得到增加运算值280，并将其通过数字多工器272输入数字比较电路270。如果数字比较电路270判断为增加运算值280大于基准值OC，那么数字比较电路270就是工作正常。
接下来，数字多工器272根据解码器257和解码器259的输出，选择减少运算值281。该减少运算值281，是从基准值存储电路278所保持的基准值、例如基准值OC中，减去规定值例如"1"而得到的值。数字多工器276选择基准值存储电路278保持的一个基准值、在本实施方式中是基准值0C，来作为比较对象输入数字比较电路270。然后，再对选择的基准值OC减去规定值例如"1"得到减少运算值281，并将其通过数字多
76工器272，输入数字比较电路270。如果数字比较电路270判断为减少运算值2S1小于基准值OC，那么数字比较电路270就是工作正常。
如上所述，将基准值存储电路278保持的基准值OC，与对该基准值OC加上规定值而得到的值进行比较，或者与减去规定值而得到的值进行比较，就可以诊断比较器的动作是否正常。
使用增加运算值280和减少运算值281的目的是，生成对于比较对象大小关系已知的条件，来诊断比较结果，也可以取代加减规定值的计算，使用将数据向上位侧移位或向下位侧移位得到的值。这种情况下，相当于是用规定值4进行乘法或减法，可以创造如上所述的已知的大小关系。
根据图26和图27，说明将电池单元BC正极和负极与电池控制器80进行连接的检测用导线32发生异常时的诊断。图26是图1至图2的检测用导线32内的导线L2断线的情况。此外，图27是图22的电路的检测用导线32内的与上述同样的导线L2断线的情况。断线的原因可以认为是图19所示的各电池单元与检测用导线32之间的连接部、或者图20所示的单元控制器80与各导线之间的连接部的连接器48和49接触不良，此外，检测用导线32本身断线的可能性不大。
检测各电池单元异常的可能性，使异常不发生是非常重要的。如果电池单元与各集成电路间的电连接发生异常，那么上述电池单元的异常的可能性就无法检测。利用图28，说明检测上述图26和图27中的电池单元与各集成电路间的电连接异常的检测方法。另外，上述图26和图27的基本动作就像先前说明的那样，此外虽然说明的是假设检测用导线32内的导线L2断线的情况，但导线Ll至L7的任何一条线都可以进行同样的异常诊断。
在图28中，即便平衡开关129A至129C为开状态，检测用导线32的导线L2断线，也存在含电容C2的各种静电电容，所以输入选择电路120的电压VC2看上去有可能表示接近电池单元端子电压V2的正常值。因此，就这样的话，将无法检测异常。
因此，接下来，通过希望诊断的检测用导线32的L2，闭合流过放电电流的平衡开关129B。通过闭合平衡开关129B，检测用导线32中导线L2和L3的电路间存在的含电容C2的静电电容所蓄积的电荷就会被放电，
77选择电路120的输入电压VC2急剧降低。如果没有断线，电流就会由电池单元BC2提供，因此，输入电路116的输入电压VC2就会几乎不会下降。
在用先前的图23和图24说明的电池单元BC2的端子电压的测量级，电池单元BC2的端子电压被测量(测量l)。就像先前说明的那样，在该测定期间，平衡开关129B为开状态。由于电荷流入并蓄积在检测用导线32中导线L2和L3的电路间所存在的含电容C2的静电电容中，所以，输入电路116的输入电压VC2略有上升，但即便如此，由上述测量1测量的电压VC2比正常电压还是低得很多。测定的电压VC2被保持在图5所示的当前值存储电路274的BC2中。
由于在上述状况下，在接着测定而进行的对电池单元BC2的诊断中，从当前值存储电路274读出的测定值是基准值存储电路278的过放电阈值OD以下的异常值，所以通过数字比较器270可以进行异常诊断。异常诊断结果被设置到标志位存储电路284的寄存器MFflag中。由于断线时电压VC2比过放电阈值OD低，所以通过设置比过放电阈值OD更低的断线阈值，由数字比较器270对断线阈值和当前值存储电路274的寄存器CELL2保持的测量值进行比较，就可以简单实现断线判断。在图5中，将基准值存储电路278的寄存器OCFFO的值置为上述断线阈值的值，从而可以不断检测断线。
在图28中，在将平衡开关129B置为开状态之后，如果闭合平衡开关129A和129C，电容C2上就会施加电池单元BC1和BC2的串联连接电压，电容C2的端子电压会变得很高。因此，如果在测量l之后，立即闭合平衡开关129A和129C，再次对电池单元BC2进行测定(测量2)，这一次的电压VC2就会变为超出过充电阈值很多的非常高的值，因此可以简单检测断线。
如上所述，上述测量2的测定结果被保持在图5所述的当前值存储电路274的寄存器CELL2中。可以用数字比较器270，将当前值存储电路274的寄存器CELL2所保持的测量值与检测断线用的阈值进行比较，来进行断线检测，也可以根据电池控制器20的软件处理，诊断断线。
图29是通过电池控制器20发出的通信命令292来进行诊断的方法。就像先前说明的那样，假设检测用导线32中的导线L2断线。在预先决定的定时上发送用来诊断断线的通信命令292。该通信命令292是确定诊断对象的集成电路、并且是"将所有平衡开关192置为开"的命令。也就是说，通信命令292的数据330是意为开的"零"。当接收该命令后，该命令的对象集成电路将平衡开关129置为开。
接下来，为了在预先决定的定时，使作为诊断对象的与检测用导线32连接的电池单元放电，向平衡开关129B发送闭命令，闭合平衡开关129B。在导线L2断线的情况下，向多工器120输入的信号VC2几乎为零。其后，在基于集成电路的级信号的电池单元BC2的测定级，在电池控制器20发出的命令被输出前，平衡开关129B为开状态，对电池单元BC2的端子电压的测量被执行。在导线L2断线的情况下，向多工器120输入的信号VC2是非常低的电压，该低电压被保持在图5的当前值存储电路274的寄存器CEIX2中。
由于集成电路在较短的周期内独自对电池单元端子进行测量，所以平衡开关129B再次变为开状态，对电池单元BC2的端子电压的测量被执行。在导线L2断线的情况下，测量结果是非常低的值，该值被保持在当前值存储电路274的寄存器CELL2中。
当从电池控制器20接收取入诊断结果的命令时，集成电路会发送当前值存储电路寄存器CELL2中保持的测量结果。电池控制器20接收该测量结果，根据比过放电状态还低的测量结果，可以检测断线。也就是说，将集成电路送来的测量结果与图29所述的阈值ThLl比较，如果测定结果在该阈值ThLl之下，就判断为断线，并开始分离使用锂电池的直流电源与逆变器之间的连接的准备，一旦准备完毕，就将继电器RLP和RLN置为开。
另外，为了进行正确诊断，电池控制器20闭合平衡开关129A和129C，发送打开平衡开关129B的命令。在断线的情况下，如果闭合进行诊断的电池单元两侧的平衡开关129，对选择电路120输出的电压VC2就会变得非常大，因此，比过充电阈值大的电压就会被测定。该测量结果被保持在当前值存储电路274的寄存器CELL2中。
当从电池控制器20接收测量结果的取入命令时，集成电路向电池控制器20发送测量值。电池控制器20接收测量结果，与高于过充电阈值的断线检测用阈值ThL2比较，在测量结果大于上述阈值ThL2的情况下，判断为断线。虽然可以通过测量1或测量2的结果与阈值ThLl的比较，或者测量l和测量2的平均值与阈值ThLl的比较，来正确检测断线，但进一步与阈值ThLl进行比较，就可以实现精度非常高的断线检测。而且，可以利用通常的电池单元的端子电压的测量动作来进行，所以很容易。此夕卜，可以不特别增加电路，利用已有的控制状态SOC的平衡开关129进行诊断，所以很简单。
下面，利用图30至图32，说明在各集成电路内自动诊断断线的方法。根据图4所述的级信号，进行电池单元单位电压的测量和断线诊断，可以自动实施断线诊断。图30表示具体的测量和诊断的安排，图32表示具体电路。
图30的上段表示级信号的第m个和第m+l个周期的集成电路3A的测量和断线诊断，中段表示集成电路3A的下一集成电路3B的测量和断线诊断，下段表示集成电路3B的下一集成电路3C的测量和断线诊断。集成电路3B从集成电路3A接收同步信号，此外集成电路3C从集成电路3B接收同步信号，图4所示的级处理被分别开始。另外，在图30中，显示"ON"意思是进行平衡开关129闭合控制的期间，"OFF"意思是进行平衡开关129断开控制的期间。"测量"意思是进行电池单元端子电压的测量和断线诊断的控制的期间。没有记载"ON"和"OFF"和"测量"的部分是实行充电状态SOC的期间。
在集成电路3A的级STGCal，闭合平衡开关129A。如果检测用导线32发生断线，那么通过闭合平衡开关129A，像图28说明的那样，选择电路120的输入电压就会变得非常小，因此，在级STGCV1测量的电池单元BCl的端子电压就会是异常小的值，被图31的模拟数字转换器122A检测来。因此，当前值存储电路274的寄存器CELL1所保持的测量值是非常小的值。另外，为了提高级STGCV1的测量精度，平衡开关129B也被控制成开状态。
在接着测量进行的断线诊断中，数字比较器270对当前值存储电路274的寄存器CELL1保持的测量值和基准值存储电路278保持的断线诊断
80的阈值ThLl进行比较。如果保持在寄存器CELL1中的测量值小于断线诊 断阈值ThLl，就视为因断线导致的异常，标志位存储电路284的诊断标 志位为"1"。对于该诊断标志位的设置，就像已在图6说明的那样，被 立即传送至电池控制器20。另外，图31的基本动作就像己在图5等中说 明的那样。
如果没有断线等异常，在级STGCV1测量的电池单元BC1的端子电 压就表示正常值，在数字比较器270的诊断中也不进行异常检测。在图30 的m周期中，仅奇数电池单元的端子电压的测量和诊断被执行。接着电池 单元BC1，电池单元BC3的端子电压的测量和断线诊断被执行。在级 STGCV2，对电池单元BC3的平衡开关129C闭合一次，然后在级STGCV3， 将平衡开关129C置为开，测量电池单元BC3的端子电压。接着在图31 的数字比较器270与上述说明同样进行断线诊断。为了提高级STGCV3 的电池单元BC3的端子电压的检侧精度和诊断精度，如图30所示，将与 平衡开关129C相邻的平衡开关129B和129D维持在开状态。
同样，为了在级STGCV5中进行电池单元BC3的端子电压的测量和 诊断，将平衡开关129D和129F保持在开状态。上述测量和诊断对奇数电 池单元BC1、 BC3、 BC5进行。同样，在接下来的m+l周期中进行电池单 元BC2、 BC4、 BC6的测量和诊断。这样，在图30中，在奇数电池单元 和偶数电池单元，测量和诊断就会分别以级周期不同的周期进行。
在集成电路3B的级STGCV1进行电池单元BC1相关的测量和诊断 中，需要使前一个集成电路3A的平衡开关129F保持在幵状态。为此，从 集成电路3A向集成电路3B发送同步信号，集成电路3B与集成电路3A 的同步信号同步来发生级。本实施方式中，接收来自集成电路3A的同步 信号后，开始发生最初的级信号STGCal。
这样，在相邻的集成电路中，以一个集成电路的规定周期向另一个集 成电路发送同步信号，另一个集成电路接收该同步信号后，就要起动决定 的级信号，所以，在测量一个集成电路的另一侧电池单元即集成电路3A 的电池单元BC6的期间，另一个集成电路3B的电池单元BC1的平衡开关 129A被保持为开。此外，在测量另一个集成电路3B的电池单元BC1的 期间， 一个集成电路3A的另一侧的电池单元BC6的平衡开关129F被保持为开。
在图30中，集成电路3B和3C与上述同样，在集成电路3B的特定 级，同步信号从集成电路3B被送至集成电路3C。由此，实现了将与被测 量的电池单元串联连接的相邻的电池单元的平衡开关129维持为开，并进 行正确的测量和正确的诊断。
图32所示的电路上设有用来向图1电路发送同步信号的传送线路56。 其它的电路和动作就像已在图1说明的那样。如图38所示，同步信号被 从集成电路3A的同步信号输出端SYNO向集成电路3B的同步信号输入 端SYNI发送。同样，同步信号被从…集成电路3M-1的同步信号输出端 SYNO向集成电路3M的同步信号输入端SYNI发送，同步信号被从…集 成电路3N-1的同步信号输出端SYNO向集成电路3N的同步信号输入端 SYNI发送。
上述图30和图32中，虽然是从电位高的集成电路向相邻的电位低的 集成电路发送同步信号，但这只是一例，从电位低的集成电路向电位高的 集成电路发送同步信号也没有问题。重要的是相邻的集成电路内的级信号 相互同步发生。
如上所述，利用平衡开关129，就可以简单地诊断断线。
像以上说明的那样，本实施方式中，通过进行集成电路内的异常、也 就是集成电路内的多工器120、差动放大器262、 AD转换器122A、数字 比较电路270等的诊断和断线诊断等，可以提高单元控制器80中集成电 路的可靠性，由此，可以进一步提高电池系统的可靠性。
此外，专利文献l所述的现有的电池系统中，由于是诊断电池单元的 过充电和过放电，所以根据其结果，可以正确保持电池单元的状态。但是 如果在诊断过充电和过放电时测量的端子电压的可靠性低，也就是，端子 电压的测量系统中发生异常，那么过充电和过放电诊断本身的可靠性就会 降低，很可能造成误判。但是，在本实施方式的电池系统中，由于集成电 路对选择端子电压的多工器120的选择动作进行了自我诊断，所以可以进 行测量动作本身的诊断，能够根据正常测量的测量值，进行过充电诊断和 过放电诊断。
另外，通过与端子电压测量同步地进行多工器120等的动作诊断，可以切实捕捉到测量时多工器120的误动作，进一步使电池系统的可靠性提 咼O
此外，通过用传送线路54将异常诊断结果从集成电路发送到电池控 制器20，可以快速确切地处理集成电路的异常。尤其是，在传送测量值的 传送线路52之外，另行设置异常信号发送用传送线路54，通过不断将表 示异常，正常的信号送向电池控制器20，从而可以不断监视集成电路的状 态，及时应对集成电路的异常。
对于上述的各实施方式，可以分别单独使用，也可以组合起来使用。 这是为了使各实施方式可以发挥单独的效果或相乘的效果。此外，只要不 损害本发明的特征，本发明不限于上述实施方式。
权利要求
1. 一种车辆用电池系统，具备电池部，将多个串联连接了多个电池单元形成的单元组串联连接起来而成；集成电路，对应所述电池部的各单元组而单独设置，被输入该对应的单元组内的各电池单元的端子电压，并且测量输入的所述端子电压；和信号传送线路，连接所述集成电路之间或连接所述集成电路与外部电路之间，所述车辆用电池系统中，对每个所述单元组设置的各个集成电路，具备选择电路，从输入的端子电压中，选择作为测量对象的电池单元的端子电压；AD转换器，对所述选择电路所选择的端子电压进行模拟数字转换；异常诊断电路，诊断所述选择电路的选择动作的异常；定时控制电路，输出指示进行所述端子电压测量的测量期间的信号，并且与该输出同步，输出指示由所述异常诊断电路进行诊断的诊断期间的信号；通信电路，通过所述信号传送线路，传送由所述AD转换器进行过模拟数字转换的端子电压和所述异常诊断电路的诊断结果；和定电压发生电路，发生用来输入到所述选择电路的诊断用电压，根据指示所述测量期间的信号，由所述AD转换器对所述选择电路选择的端子电压进行模拟数字转换，根据指示所述诊断期间的信号，使所述异常诊断电路的诊断与所述端子电压的测量同步进行，所述异常诊断电路，对输入所述诊断用电压的所述选择电路的输出与规定判定值进行比较，诊断所述选择电路的异常。
2. 根据权利要求1所述的车辆用电池系统，其特征在于， 所述定电压发生电路，对应所述单元组内的电池单元，发生数值不同的诊断用电压，所述异常诊断电路，使用与输入到所述选择电路的诊断用电压相应的 规定判定值，进行所述比较。
3. 根据权利要求1所述的车辆用电池系统，其特征在于，所述各个集成电路中，将第2选择电路设置在所述选择电路前段，有 选择地将要测量的电池单元的端子电压和所述定电压发生电路发生的诊 断用电压提供给所述选择电路。
4. 根据权利要求l所述的车辆用电池系统，其特征在于， 所述定时控制电路对所述电池组内的每个电池单元，输出指示与该电池单元相关的所述测量期间的信号，并且，与该输出同步，输出指示与所 述选择电路选择该电池单元的端子电压的选择动作相关的所述诊断期间 的信号。
5. 根据权利要求l所述的车辆用电池系统，其特征在于，所述集成电路分别设有级电路，管理所述集成电路要测量的多个电池单元的端子电压的各测定期间；第l选择信号发生电路，根据所述级电路的输出，发生用来控制所述 选择电路的选择动作的第1选择信号；第2选择信号发生电路，根据所述级电路的输出，发生第2选择信号；和，选择信号异常诊断电路，检测所述第1和第2选择信号发生电路的输 出是否存在预先决定的关系，来诊断所述选择信号发生电路的异常状态。
6. 根据权利要求l所述的车辆用电池系统，其特征在于， 具备诊断结果保持电路，保持所述异常诊断电路的诊断结果， 所述信号传送线路，具有独立的第1和第2信号传送线路， 所述通信电路通过所述第1信号传送线路，发送由所述AD转换器进行模拟数字转换得到的端子电压；通过所述第2信号传送线路，不断发送 与保持在所述诊断结果保持电路中的诊断结果相应的信号。
7. —种车辆用电池系统，具备电池部，将多个串联连接了多个电池 单元形成的单元组串联连接起来而成；集成电路，对应所述电池部的各单 元组而单独设置，被输入该对应的单元组内的各电池单元的端子电压并 且，测量输入的所述端子电压；和信号传送线路，连接所述集成电路之间 或连接所述集成电路与外部电路之间，其特征在于，对每个所述单元组设置的各个集成电路具备选择电路，从输入的端子电压中，选择要测量的电池单元的端子电压; AD转换器，对所述选择电路所选择的端子电压进行模拟数字转换； 上拉电路，将所述选择电路的输出端子的电位上拉至所述集成电路的 最高电位侧；下拉电路，将所述选择电路的输出端子的电位下拉至所述集成电路的 最低电位侧；异常诊断电路，根据所述上拉电路的上拉状态或所述下拉电路的下拉 状态，诊断所述选择电路的选择动作的异常；定时控制电路，输出指示进行所述端子电压测量的测量期间的信号， 并且与该输出同步，输出指示由所述异常诊断电路进行诊断的珍断期间的 信号；和通信电路，通过所述信号传送线路，传送由所述AD转换器进行模拟 数字转换得到的端子电压和所述异常诊断电路的诊断结果，根据指示所述测量期间的信号，所述选择电路进行所述端子电压选 择，并且由所述AD转换器对该选择的端子电压进行模拟数字转换，根据指示所述诊断期间的信号，使所述异常诊断电路的诊断与所述端 子电压的测量同步进行。
8. 根据权利要求7所述的车辆用电池系统，其特征在于，所述定时控制电路对所述电池组内的每个电池单元，输出指示与该电 池单元相关的所述测量期间的信号，并且，与该输出同步，输出指示与所 述选择电路选择该电池单元的端子电压的选择动作相关的所述诊断期间 的信号。
9. 根据权利要求7所述的车辆用电池系统，其特征在于， 所述集成电路分别设有级电路，管理所述集成电路要测量的多个电池单元的端子电压的各测 定期间；第l选择信号发生电路，根据所述级电路的输出，发生用来控制所述 选择电路的选择动作的第1选择信号；第2选择信号发生电路，根据所述级电路的输出，发生第2选择信号；和，选择信号异常诊断电路，检测所述第1和第2选择信号发生电路的输 出是否存在预先决定的关系，来诊断所述选择信号发生电路的异常状态。
10. 根据权利要求7所述的车辆用电池系统，其特征在于，具备:诊断结果保持电路，保持所述异常诊断电路的诊断结果，所述信号传送线路，具有独立的第1和第2信号传送线路， 所述通信电路通过所述第1信号传送线路，发送由所述AD转换器进 行模拟数字转换得到的端子电压；通过所述第2信号传送线路，不断发送 与保持在所述诊断结果保持电路中的诊断结果相应的信号。
11. 一种车载用电池组件，其特征在于，设有 电池组件的外壳；锂电池单元部，将多个设置在所述外壳内的多个锂电池单元串联连接 构成的锂电池单元组，进一步串联连接而构成；正极侧和负极侧电力线缆，用来供给所述锂电池单元部的电力；单元控制器，具有与所述锂电池单元的组对应的多个集成电路，进行 所述多个锂电池单元的各端子电压的测量；多条检测用导线，用来将所述锂电池单元的端子电压提供给所述单元 控制器的对应集成电路；电池控制器；和传送线路，用来在所述集成电路之间以及所述集成电路与所述电池控 制器之间进行信息传送，所述集成电路分别设有选择电路，按照规定顺序，选择通过所述检 测用导线供给的多个所述端子电压；电压检测电路，测量选择的端子电压； 和诊断电路，诊断所述选择电路的异常，所述集成电路，分别独立且周期性地进行相关组的锂电池单元的端子 电压的测量，并且，分别独立且周期性地实行所述选择电路的异常诊断，所述集成电路分别根据所述电池控制器发来的命令，将端子电压的测 量结果发送到所述电池控制器，并且，不断将所述异常诊断结果输出至所 述电池控制器。
12. —种用于车载用电池组件的单元控制器，从将多个具有多个锂电 池单元的锂电池单元的组进一步串联连接而成的锂电池单元部，接收各锂电池单元的端子电压，并测量所述各锂电池单元的端子电压，其特征在于， 所述单元控制器包括多个集成电路，对应所述锂电池单元的组；和传送线路，在所述集成电路之间以及与外部电路之间进行信息传送， 所述集成电路分别设有选择电路，按照规定顺序，选择从相关的组送来的多个锂电池单元的端子电压；电压测量电路，测量选择的端子电压; 诊断电路，诊断所述选择电路的异常；和收发电路，所述集成电路分别独立且周期性地对被送来的锂电池单元的端子电 压进行测量，同时，分别独立且周期性地实行所述选择电路的异常诊断，所述收发电路，根据命令发送端子电压的测量结果，并且，不断输出 所述异常诊断结果。
全文摘要
本发明提供一种可靠性更高的车辆用电池系统，具备集成电路(3A～3N)，对应电池部9的各单元组(GB1～GBN)而单独设置，被输入该对应的单元组(GB1～GBN)内的各电池单元(BC1～BC4)的端子电压，并且测量输入的端子电压；信号传送线路(52、54)，连接集成电路(3A～3N)之间或连接集成电路(3A～3N)与外部电路(20)之间。上述各个集成电路(3A～3N)具备选择电路，从输入的端子电压中，选择作为测量对象的电池单元的端子电压；AD转换器，对选择电路所选择的端子电压进行模拟数字转换；异常诊断电路，诊断集成电路内的异常状态；和通信电路，通过信号传送线路(52、54)，传送由AD转换器进行模拟数字转换得到的端子电压和异常诊断电路的诊断结果。本发明还公开了车载用电池组件和单元控制器。
文档编号B60L3/00GK101499672SQ20091000484
公开日2009年8月5日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年1月29日
发明者久保谦二, 工藤彰彦, 江守昭彦, 菊地睦 申请人:株式会社日立制作所;日立车辆能源株式会社