专利名称：电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于包括电动汽车或混合动力车以及电车等电动驱动装置的车辆的车辆用电池系统、或普通工业用的电池系统以及用于该系统的电路基板或集成电路。
背景技术：
在现有的电池系统中，例如如专利文献I所述，连接多个通过串联连接多个电池 单元的电池组而构成一个电池模块，并在每个电池组设置监视电池单元的状态的下位控制装置。这些下位控制装置为经由信号传送路从上位控制装置接受指令的结构。在信号传送路设有不受下位控制装置与上位控制装置之间的电位差影响的光耦合器等绝缘电路。专利文献I :日本特开2003-70179号公报以汽车或电车等为代表的车辆的车体容易与人体接触，为了提高安全性，在车辆搭载所述电池系统时所述电池系统为对车体电绝缘的构造。这不只局限于车辆，例如在工业机械中也相同，机械本身或壳体也容易与人体接触，在将所述电池系统作为工业用途使用时，为了提高对人体的安全性，所述电池系统的电力系统对机械本身或壳体等电绝缘。另一方面，在电源电压低的另一电力系统中，由于控制电路用的电源等对人体没有不良影响，因此有将车体或壳体等作为基准电位来使用的情况，并且有将所述车体或壳体等作为低电力系统的一部分来使用的情况。特别是在汽车中，低电压电池系统是将车体作为低电力系统的一部分来使用。如上所述，为了提高安全性，所述电池系统对另一电池系统绝缘。另夕卜，考虑到系统的检查或修理甚至交通事故，为了进一步提高安全性，优选通过能够开闭的连接器串联连接电池系统。在这样的构造中，通过打开连接器来切断来自电池系统的直流供给电流，能够进一步提高安全性。所述电池系统具有串联连接的多个电池单元，且通过所述连接器更进一步地串联连接所述串联连接的电池单元。所述电池单元的端子电压的测量或诊断或充电状态的控制，这些功能统称为电池单元的处理，为此具有作为电池单元控制器而起作用的多个集成电路。处理多个电池单元的多个集成电路各自具有传送电路。各集成电路具有的传送电路也互相串联连接，并由该串联连接形成传送路。各所述集成电路分别与串联连接的所述电池单元电连接，所述集成电路受各所述电池单元的电位的影响。另一方面，所述集成电路存在难以提高耐电压的问题。因此，由于某些原因，如果通过串联连接产生的高电压施加在串联连接的所述集成电路，则有超过所述集成电路的耐电压而损坏的危险。在打开与电池单元串联连接的所述连接器时，由于所述连接器两端的电池单元为相互绝缘的状态，所以电池单元的电位状态改变，因此，能够将超过耐电压的电压施加在所述集成电路的一部分。优选一种难以受到由所述连接器的开闭引起的电池单元的电位状态变化的影响，且可靠性高的系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可靠性高的电池系统。提高可靠性的一种解决方法如下所述。一种电池系统,其特征在于,具有第一电池模块，其将多个通过串联连接多个电池单元而构成的第一电池单元组进一步串联连接而构成；第二电池模块，其将多个通过串联连接多个电池单元而构成的第二电池单元组进一步串联连接而构成；一电力供给线，其与所述第一电池模块的一端连接； 另一电力供给线，其与所述第二电池模块的另一端连接；连接器，其能够分离地串联连接所述第一电池模块的另一端与所述第二电池模块的一端;多个第一集成电路，为了对构成所述第一电池模块的各第一电池单元组进行处理而与各所述电池单元组对应设置；多个第二集成电路，为了对构成所述第二电池模块的各第二电池单元组进行处理而与各所述第二电池单元组对应设置，各所述第一集成电路和各所述第二集成电路具有用于输出信息的发送端子和用于接收信息的接收端子，所述第一集成电路的发送端子分别与相邻的所述第一集成电路的接收端子连接，由此形成串联连接的第一传送路，所述第二集成电路的发送端子分别与相邻的所述第二集成电路的接收端子连接，由此形成串联连接的第二传送路，所述电池系统还具有第一绝缘电路，其用于进行第一集成电路的接收端子或发送端子与另一控制电路之间的信息传送，该第一集成电路与所述第一电池模块的另一端的第一电池单元组对应设置；第二绝缘电路，其用于在所述第二电池模块的一端的第二集成电路的接收端子或发送端子与另一控制电路之间进行信息传送。另一解决方法如下所述。在电池系统中,将电池模块的电池单元每多个进行组化，并在各组单位内对电池单元进行处理的多个集成电路具有第一传送路，其通过第一绝缘电路将命令信号从控制多个集成电路的上位控制电路向集成电路的最上位的集成电路传送；第二传送路，其将由多个集成电路收集到的数据信号从最上位集成电路向最下位集成电路传送；第三传送路，其通过第二绝缘电路将收集到的数据信号从最下位集成电路向上位控制电路传送。并且，为了抑制电池模块的充电状态的不均，用电池模块的总电压产生的电力来驱动第二绝缘电路。也可以设置恒流电路，其将电池模块的总电压产生的电力恒流化并向第二绝缘电路供给。也可以设置通电控制电路，其在输出命令信号时根据从上位控制电路输出的启动信号而使第一绝缘电路为驱动状态，在未输出命令信号时使第一绝缘电路为非驱动状态。也可以在各集成电路中具有稳压电路，其将组化了的电池单元组的总电压降压到规定电压；信号生成电路，其生成将各集成电路的规定电压相对于地电平的电位差作为最大峰值的数据信号。根据本发明，能够实现电池系统的可靠性的提高。例如，将本发明适用于锂电池系统时有较大的效果，且进一步适用于车辆用的锂电池系统时有非常大的效果。在锂电池系统中，例如优选基于锂电池单元控制器的检测以始终高精度监视各锂电池单元的状态。如果锂电池单元控制器的一部分受到损伤，则准确的状态检测、或基于检测结果的判断、或信息传送变得困难，或者有可能发送由错误动作产生的错误的检测结果或判断结果。期望能够防止此类问题的发生。例如，在车辆用锂电池系统中，有可能关系到人命，因此期望特别地提高安全性。另外，随着作为车辆属性的移动，遭遇事故的可能性高， 且容易产生由事故为首造成的电路的损伤。因此，期望高安全性。此外，汽车在环境变化的状况下使用多年的可能性高，从此方面出发也期望高安全性。
图I是表不车辆用电池系统的一实施方式的图。图2是表不搭载图I所不的车辆用电池系统的车辆用旋转电机的驱动系统的图。图3是表示电池装置900的外观的立体图。图4是电池装置900的分解立体图。图5是表示设置有单元控制器80的基板81的图。图6是表示传送路60的另一例的图。图7是表示图6所示的电池系统的变形例的图。图8是表示图I所示的电池系统的变形例的图。图9是表示连接电池单元控制器CC3N与对应的电池单元组的各电池单元的图。图10是说明电池单元控制器CC3N的内部结构的图。图11是表示发送侧的电池单元控制器CCM的传送输出电路140与接收侧的电池单元控制器CCN的传送输入电路138的图。图12是表示信号波形的图。图13是说明控制端子TC2的功能的图。图14是表示图13的信号A D的波形的图。图15是表示启动输入电路147、计时电路150、主稳压电源134的图。图16是表示图15的输入接收端子RX的信号、微分触发电路253的输出、计数动作、计时电路150的输出及主稳压电源134的动作状态的图。图17是表示发送侧的电池单元控制器CCM的传送输出电路140与接收侧的电池单元控制器CCN的传送输入电路138的图。图18是表示传送的信息的信号波形的图。图19是表示传送的信息的信号波形的图。图20是表示对作为集成电路的各电池单元控制器的内部结构进行说明的另一实施方式的图。
附图标号说明6开闭器9A、9B、9C、9D 电池模块20蓄电池控制器60、602、604 传送路80单元控制器CC3A CC3N、CC4A CC4N电池单元控制器134主稳压电源 135启动输出电路138、142传送输入电路140、143传送输出电路147启动输入电路220逆变器装置230 马达233、241、252 切换器613恒流电路630绝缘电路900电池装置BCl BC6电池单元CTl CT3控制端子OROl “或”电路PHl PH4光耦合器R20、R30、620 电阻SffOl 开关
具体实施例方式在以下所述的实施方式中，作为产品进行了期望的各种观点的改善，并不是所述可靠性提高所特殊化的课题，而是进行其他的很多的课题的解决。以下简单地叙述有代表性的课题与解决方法。[电池单元的消耗电力的均匀化]在以下说明的发明中，想办法使串联连接的车辆搭载的锂电池单元的消耗电力均衡。即，实现搭载于车辆的各锂电池单元的消耗电力，换言之，各锂电池单元的电力负荷的均匀化。以下的说明特别是以效果大的车辆搭载作为代表例进行说明，但是本课题解决方法并不局限于以电车或汽车为代表的车辆的搭载，如果适用于工业用的电池系统，特别是锂电池系统，则也能得到良好的效果。车辆搭载的锂电池单元产生的电力比搭载于车辆的另一电力系统的电压高，为了提高安全性而对车辆的另一电力系统电绝缘。因此，用于控制所述锂电池单元的多个集成电路分别对所述另一电力系统电绝缘。与多个所述集成电路进行信息传递的初始的控制电路或另一信息传递系统通过另一电力系统动作，因此，多个所述集成电路与所述控制电路或另一信息传递系统之间的信息传送经由具有电绝缘的输入输出端子的绝缘电路进行。在此，所谓“绝缘电路”，是具有例如光耦合器的电路，该绝缘电路通过光耦合器内置的光电二极管将输入于输入端子中的输入信号变换为光，进而通过内置的光电晶体管再次将该光变换为电信号并从输出端子输出。由于绝缘电路的内部以光为介质进行信息传递，所以能够传递信息，但是电绝缘输入端子与输出端子。为了使所述绝缘电路动作而需要电力，特别是驱动光电二极管需要比较大的电力。而且，在高速下传送信息的光耦合器具有比在低速下传送信息的光耦合器消耗电力大的特性。在以下的实施方式中，控制锂电池单元的各集成电路的信息传送端子相互电串联连接，并通过由所述串联连接构成的传送路来传送信息。用于与另一传送路或另一控制电 路的信息传送的接收通过构成所述串联连接的传送路的最前端(在以下的实施方式中也记载为最上位)的集成电路进行。另一方面，来自传送路的发送通过构成由所述串联连接构成的传送路的最终端(在以下的实施方式中也记载为最下位)的集成电路进行。如上所述，经由作为绝缘电路的光耦合器的信息传送需要比较大的电力。因此，如果将用于所述信息传送的电力只由对所述最终端的集成电路供给电力的锂电池单元负担，则多个锂电池电池单元间的电力负荷不均。期望减少该不均。在以下的实施方式中，如下所述来实现电力负荷的均衡。即，锂电池模块将多个通过串联连接多个锂电池单元而构成的锂电池单元组进一步串联连接多个而构成。再者，为了进行关于各所述锂电池单元组的处理，具有与各所述锂电池单元组对应设置的多个集成电路。并且，各所述集成电路具有用于输出信息的发送端子和用于接收信息的接收端子，通过将所述集成电路的发送端子与相邻的所述集成电路的接收端子分别连接而形成由串联连接构成的传送路。从所述传送路的最终端的集成电路输出信息的绝缘电路的消耗电力，不是只由与所述最终端的集成电路对应的锂电池单元组负担，而是多个锂电池单元组负担的结构。由此，能够防止绝缘电路的消耗电力偏向一个锂电池单元组，并能够减少锂电池单元间的电力负荷的不均。在以下的实施方式中为了获得更大的效果，使所述绝缘电路的消耗电力成为从对应于构成所述传送路的最先的集成电路的锂电池单元组到对应于构成所述传送路的最终端的集成电路的锂电池单元组之间的锂电池单元整体的电负荷。通过该构成，能够充分减少锂电池单元间的电力负荷的不均。在具体的电路结构中，作为驱动所述绝缘电路具有的光电二极管的驱动电路的电源，对从构成所述传送路的最先的集成电路所对应的锂电池单元组到构成所述传送路的最终端的集成电路所对应的锂电池单元组之间的锂电池单元整体供给电压。[锂电池单元的消耗电力的减少][消耗电力的减少I]由串联连接的锂电池构成的电源的消耗电力优选尽可能节电。特别是在汽车中，期望用尽可能小型的锂电池电源提供汽车行驶所需的电力，并期望尽可能节省消耗电力。在汽车中，有停车状态持续长时间的情况，因此抑制停车时的电力消耗特别重要。在以下的实施方式中，在不使用所述电源的状态下，在来自串联连接所述集成电路的发送接收端子而构成的传送路的输出中使用的绝缘电路的驱动电流成为不流动的电路结构，节约消耗电力。传送路使用数字信号进行信息传送，在作为信号不存在状态的数字值“0”的状态下期望所述驱动电流不流动。即，在数字值“I”的状态下期望所述驱动电流流动。所述集成电路在内部具有用于选择传送用的输出端子的电压“高”或“低”与所述数字值“I”或“0”的关系的电路，并能够接受来自外部的指示信号来选择所述关系。通过选择所述关系，在数字值为“0”的状态下能够使所述驱动电流不流动。例如在以下的实施方式中，如果为了使车辆运转成为停止状态等而不使用由锂电池单元构成的电源，则传送路的输出为“0”的状态，且光电二极管的驱动电流为自动切断的状态。通过这样的电路结构来节约消耗电力。[消耗电力的减少2]在以下的实施方式中，由所述集成电路构成的传送路至少有两种。一种是第一传送路，在传送路中绝缘电路的消耗电力大，该传送路对发送由集成电路测量到的锂电池单元的端子电压或命令起作用。另一方面在只传递状态的第二传送路中，具有传送I比特信息的功能。第二传送路与第一传送路相比，传送频率低且绝缘电路的消耗电力小。在本传送系统中，在因停车中等而不使用传送路的状态下，停止向第一传送路的光耦合器的电力供给。如果为了启动车等而需要传送，则上位的控制电路向第二传送路传送表达“I”的状态的信号。如果第二传送路接收所述信号“1”，则基于该信号，开始向第一传送路的光耦合 器的电力供给，且第一传送路的传送动作能够开始。在第一传送路中的传送动作进行的状态下自动地维持向第一传送路的光耦合器的电力供给，因此，第二传送路即使转移到传送原有的信息的动作，也维持向所述第一传送路的光耦合器的电力供给。通过这样的电路结构，来节约传送停止状态的消耗电力。[伴随着通信的施加电压的降低]在以下的实施方式中，作为电池单元控制器的各集成电路至少使用两种电源电压，即高电源电压VCC和低电源电压VDD。选择构成锂电池单元组的各锂电池单元的端子电压的多路转接器接受所述高电源电压VCC而动作，模拟数字变换器或各种存储装置或用于传送数据的发送电路在低电源电压VDD下动作。在以下的实施方式中，通过串联连接各电池单元控制器的发送接收电路形成传送路。各电池单元控制器的电位不同，根据所述串联连接的顺序，电池单元控制器的电位按照顺序上升或下降。在通过这样的电位不同的电路的串联连接而构成的传送路中，在从电位高的一方向低的一方传递信息时，接收电路在高电源电压VCC下动作，而发送电路在低电源电压VDD下动作，由此能够降低相邻的电池单元控制器的发送接收电路间的电压，从而提高可靠性。此外，从电位低的一方向电位高的一方传递信息时，通过在低电源电压VDD下使接收电路或发送电路动作，从而能够减小发送接收电路间的电位差，并提高可靠性。另外，通过以所述两方式在低电源电压VDD下使电路动作，能够节约消耗电力。[从睡眠状态的高速上升]在以下的实施方式中，串联连接多个作为电池单元控制器的各集成电路的传送电路而构成传送路，由此减少所需的绝缘电路的数量。为了进一步降低减消耗电力而使所述电池单元控制器成为睡眠状态。在车辆中，需要在短时间内使多个串联连接的多个所述电池单元控制器成为能够动作的状态。因此，在以下的实施方式中，各电池单元控制器具有发送唤醒信号“wake up”的启动输出电路，如果各电池单元控制器接收所述唤醒信号则进行自我唤醒动作，并且与自我唤醒动作的结束无关而同时进行将唤醒信号从所述启动输出电路向下一个电池单元控制器发送。由此，即使在自我唤醒结束之前，也能够向下一个电池单元控制器发送唤醒信号，并能够尽早将唤醒信号发送给串联连接的各电池单元控制器。与各电池单元控制器结束唤醒动作之后向下一个电池单元控制器传送唤醒信号相比，系统整体的唤醒动作非常迅速。特别是，在汽车中使用以下的实施方式时，即使驾驶员急速使系统动作，并期望急速发动，由于系统整体的上升也迅速，因此能够遵循所述期望。其他的解决课题或解决方法在使用附图的说明中叙述。以下，参照
用于实施本发明的最佳方式。图I 图5是说明本发明涉及的车辆用电池系统的一实施方式的图。图I是表示车辆用电池系统的主要部分的图，图2是表示搭载车辆用电池系统的车辆用旋转电机的驱动系统的图，图3 图5是说明电池装置900的图。首先，说明图2所示的车辆用旋转电机的驱动系统。在此作为车辆，汽车最适合，但是适用于电车也能得到良好的结果。也能适用于工业用机械，但是以下，用对车辆的适用例作为代表例进行说明。图2是将一实施方式的车辆用电池系统适用于车辆用旋转电机的驱动系统时的 电路图。驱动系统具有电池装置900，其包含电池系统；逆变器装置220，其将来自电池装置900的直流电力变换为三相交流电力；马达230，其用于驱动车辆；以及上位控制器110，其控制电池装置900及逆变器装置220。马达230通过来自逆变器装置220的三相交流电力来驱动。电池装置900具有两个电池模块9A、9B ;单元控制器80以及蓄电池控制器20。电池模块9A与电池模块9B通过开闭器6串联连接，所述开闭器6作为串联连接开关与保险丝的用于维护、检查的维修切断器而起作用。通过打开该开闭器6来切断电回路的直接电路，即使假设在电池模块9A、9B的任一处在与车辆之间形成一处连接电路，电流也不流动。通过如此的结构能够维持高安全性。电池模块9A通过连接多个串联连接有多个电池单元的蓄电池单元组而构成。电池模块9B也同样地构成。电池模块9A的正极经由正极强电电缆81及继电器RLP与逆变器装置220的正极连接。电池模块9B的负极经由负极强电电缆82及继电器RLN与逆变器装置220的负极连接。另外，电阻RPRE与预充电继电器RLPRE的串联电路，与继电器RLP并联连接。在继电器RLP与逆变器装置220之间插入有霍尔元件等电流传感器Si。电流传感器Si内置于接线盒内，且其输出线由蓄电池控制器20引导。例如，在继电器RLP或继电器RLN中能够使用额定电流80A左右，在预充电继电器RLPRE中能够使用额定电流IOA左右。另外，在电阻RPRE中能够使用例如额定电容60W、电阻值50 Q左右，在电流传感器Si中能够使用例如额定电流±200A左右。所述负极强电电缆82及正极强电电缆81经由继电器RLP或继电器RLN及输出端子810、820，与驱动马达230的逆变器装置220连接。通过如此的结构能够维持高安全性。逆变器装置220具有电源块226 ；MCU222 ;驱动器电路224，其用于驱动电源块226 ;以及平滑电容器228，其是约700 ii F 约2000 y F左右的大电容。电源块226将从电池模块9A、9B供给的直流电力变换为用于驱动马达230的三相交流电力。在平滑电容器228中，薄膜电容器比电解电容器更能得到所期望的特性。搭载于车辆的平滑电容器228受放置车辆的环境的影响，在从摄氏零下几十度的低温到摄氏100度左右的大温度范围内使用。如果温度降低到零度以下则电解电容器的特性急剧下降且去除电压噪音能力也下降。因此，有将大噪音施加在设于单元控制器80的集成电路的危险。薄膜电容器相对于温度下降而特性下降较少，并能够减少施加在集成电路的电压噪音。MCU222根据来自上位控制器110的命令而开始驱动马达230时，使负极侧的继电器RLN从开状态成为闭状态之后，使预充电继电器RLPRE从开状态成为闭状态，并对平滑电容器228充电，此后使正极侧的继电器RLP从开状态成为闭状态，而开始从电池装置900的电池模块9A、9B向逆变器装置220供给电力。再者，逆变器装置220对通过相对于马达230的转子的电源块226所产生的交流电力的相位进行控制，从而在混合车的制动时使马达230作为发电机动作，即进行再生制动控制，并将通过发电机运转发电的电力在电池模块9A、9B中再生，从而对电池模块9A、9B充电。在电池模块9A、9B的充电状态比基准状态低时，逆变器装置220将马达230作为发电机运转。由马达230发电的三相交流电力通过电源块226变换为直流电力并向电池模块9A、9B供给。其结果是，电池模块9A、9B被充电。
在牵弓I运转马达230时，MCU222根据上位控制器110的命令，以相对马达230的转子的旋转而产生前进方向的旋转磁场的方式控制驱动器电路224，并控制电源块226的开关动作。此时，直流电力从电池模块9A、9B向电源块226供给。另一方面，在通过再生制动控制对电池模块9A、9B充电时，MCU222以相对马达230的转子的旋转而产生滞后方向的旋转磁场的方式控制驱动器电路224，并控制电源块226的开关动作。此时，电力从马达230向电源块226供给，且电源块226的直流电力向电池模块9A、9B供给。其结果，马达230作为发电机而起作用。逆变器装置220的电源块226在高速下进行导通及切断动作并进行直流电力与交流电力间的电力变换。此时，由于在高速下切断大电流，因此通过具有直流电路的电感而产生大的电压变动。为了抑制该电压变动，在直流电路设置有大电容的平滑电容器228。在用于车载的逆变器装置220中有电源块226的发热量大的问题，为了抑制该发热量，需要提高电源块226的导通及切断的动作速度。如果提高该动作速度，则如上所述由电感产生的电压的跳动增大，并产生更大的噪音。从而平滑电容器228的电容有越发变大的倾向。在逆变器装置220的动作开始状态下，平滑电容器228的电荷大致为零，如果关闭继电器RLP则大量的初始电流流入平滑电容器228。并且，由于该大电流而有负极侧主继电器RLN及正极侧主继电器RLP熔敷而损坏的危险。为解决该问题，MCU222使负极侧的继电器RLN从开状态成为闭状态之后，将正极侧的继电器RLP维持在开状态，并使预充电继电器RLPRE从开状态成为闭状态，从而经由电阻RPRE限制最大电流，同时对所述平滑电容器228充电。该平滑电容器228充电到规定的电压之后，解除初始状态。即，通过预充电继电器RLPRE及电阻RPRE的对平滑电容器228的初始充电停止，如上所述，负极侧的继电器RLN和正极侧的继电器RLP成为闭状态，而从电池系统I向电源块226供给直流电力。通过进行如此的控制，能够保护继电器电路，并且能够使在锂电池单元或逆变器装置220中流动的最大电流降低到规定值以下，并能够维持高安全性。由于降低逆变器装置220的直流侧电路的电感与抑制噪声电压相关，因此平滑电容器228与电源块226的直流侧端子接近配置。而且，平滑电容器228自身也以能够降低电感的方式构成。如果通过如此结构来供给平滑电容器228的初始充电电流，则有大电流瞬间流入，且产生高热量而损伤的危险。但是，通过所述预充电继电器RLPRE与电阻RPRE来限制充电电流，由此能够减少所述损伤。逆变器装置220的控制通过MCU222来进行，但是如上所述，对平滑电容器228初始充电的控制也通过MCU222来进行。在电池装置900的电池模块9B的负极与负极侧的继电器RLN的连接线，及电池模块9A的正极与正极侧的继电器RLP的连接线中，在与壳体地线(与车辆的底盘同电位)之间分别插入有电容器CN、CP。这些电容器CN、CP除去逆变器装置220产生的噪音，并能够防止由弱电系统电路的错误动作或构成单元控制器80的IC的脉冲电压引起的破坏。逆变器装置220具有噪音去除过滤器，为了进一步提高防止蓄电池控制器20或单元控制器80的错误动作的效果，并进一步提高电池装置900的耐噪音的可靠性，将这些电容器CN、CP插入。此外，在图2中，用粗线表示电池装置900的强电系统电路。在这些线中使用大剖面积的铜扁线。而且，鼓风机17是用于冷却电池模块9A、9B的风扇，并通过继电器16而动作，所述继电器16根据来自蓄电池控制器20的指令而接通。图3及图4是表示电池装置900的具体结构的一个例子的图，图3是表示电池装 置900的外观的立体图，图4是分解立体图。电池装置900具有由金属制的上盖46和下盖45构成的大致长方体状的蓄电池壳体900a。在下盖45具有用于供给直流电力或接受直流电力的输出端子810、820。在蓄电池壳体900a内收容并固定有多个由多个电池单元构成的组电池(蓄电池单元组)19。在构成电池装置900的部件中存在多条用于检测电压或温度的导线，但是由于被作为金属壳体的蓄电池壳体900a所覆盖，因此保护不受来自外部的电噪音的影响。另夕卜，如上所述，电池单元由蓄电池壳体900a和其外侧的容器所保护，即使假设发生交通事故，也能维持电池系统的安全性。在本实施方式中，电池单元是正极活性物质为锂锰多氧化物、负极活性物质为非晶体碳、且被热传导性高的壳体覆盖的圆柱状的锂二次电池。该锂二次电池的电池单元是公称电压3. 6V、电容5. 5Ah，但是如果充电状态变化则电池单元的端子电压变化。例如，如果电池单元的充电量减少，则端子电压降低至2. 5V左右，如果电池单元的充电量增大，则端子电压增大至4. 3V左右。如图3、图4所示，在下盖45沿壳体长度方向成两列配置并固定有多个组电池19。一列的多个组电池19构成电池模块9A，另一列的多个组电池19构成电池模块9B。在下盖45的一端部螺钉固定有单元控制器盒79。在单元控制器盒79内螺钉固定有设有图5所示的单元控制器80的基板83。该基板83通过在上下各四处形成的圆孔，以直立状态螺钉固定在单元控制器盒79上。由于如此的构造，因此能够在比较小的空间内收纳整个电池装置900。而且，能够解除各组电池19与单元控制器80的导线的烦杂。在基板83的左右两侧端部分别隔开距离设有连接器48、49。该连接器48、49经由检测用电导线与电池模块9A、9B的各电池单元连接。从基板83导出用于与蓄电池控制器20通信的通信导线50，且通信导线50在其前端具有连接器。该连接器与蓄电池控制器20侧的连接器(未图示)连接。此外，在基板83安装有电阻、电容器、光耦合器、晶体管、二极管等芯片元件，但是在图5中为了避免烦杂而省略了这些元件。在基板83相对于两个电池模块9A、9B分别设置有连接器48、49，且与它们不同地设置有用于与蓄电池控制器20通信的所述通信导线50。这样，通过分别地设置连接器48、49和通信配线50，配线作业变为容易，而且维修也变为容易。连接器48和49中的一者进行串联连接的高电压侧的电池单元与基板83的连接，连接器48和49中的另一者进行串联连接的低电压侧的电池单元与基板83的连接，因此，能够减小各连接器负责范围的电压差。在连接器连接时或打开时瞬间产生只连接一部分的部分连接状态，但是由于能够减小各连接器负责范围的电压差，因此，能够减小部分连接状态带来的不良影响。并列设置且固定在下盖45的电池模块9A、9B彼此通过作为省略图示的维修切断器的开闭器6而被串联连接。在下盖45的正面部设置有用于将正极强电电缆81、负极强电电缆82的电力向外部供给，或从外部接受电力的输出端子810、820。[传送路的说明]
对图2所示的单元控制器80与作为上位控制电路动作的蓄电池控制器20之间的通信用传送路的详细情况进行说明。此外，图2所示的单元控制器80由图I所示的多个集
成电路CC3A、CC3B、......、CC3N、CC4A、CC4B、......、CC4N构成，在此，将集成电路CC3A
CC4N称为电池单元控制器CC3A CC4N。图I表示电池模块9A、9B，电池单元控制器CC3A CC4N，传送路60及蓄电池控制器20。如上所述，电池模块9A与电池模块9B通过开闭器6串联连接。电池模块9A的正极侧与强电电缆81连接，且电池模块9B的负极侧与强电电缆82连接。各电池模块9A、9B分别由多个电池单元组构成。在该实施方式中，各电池单元组由六个锂电池单元BCl BC6构成，但是也可以由四个锂电池单元构成或者也可以是混合四个和六个锂电池单元的状态。有通过四个或六个的一定数量的电池模块的组合而不能构成应供给的电力的情况。在本实施方式中，能够将所谓四个或六个的不同数量的电池模块与所述集成电路连接，并能够根据应供给的电力的状态使锂电池单元的数量成为最合适值。与所述电池模块9A的各电池单元组对应设置电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N,并与电池模块9B的各电池单元组对应设置电池单元控制器CC4A、CC4B、……、CC4N。即，在电池模块9A设有由电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N构成的电池单元控制器组CCGl，并在电池模块9B设有由电池单元控制器CC4A、CC4B、……、CC4N构成的电池单元控制器组CCG2。在图I中，在电池单元控制器CC3B与电池单元控制器CC3N之间及在电池单元控制器CC4B与电池单元控制器CC4N之间还存在有电池单元控制器，但同样的结构为了避免烦杂而省略了说明。而且，在图I中，图中上侧所示的电池模块9A、电池单元控制器组CCGl及传送路60与图中下侧所示的电池模块9B、电池单元控制器组CCG2及传送路60相同。以下，参照与电池模块9A相关的图中上侧的结构进行详细说明。蓄电池控制器20与各电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N之间的信号的发送及接收经由含有信号导线50的传送路60进行。各电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N通过传送路602、604串联连接。从蓄电池控制器20的发送端子TXl发送的命令信号经由环状的通信路传递给电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N，且与所述命令对应的数据经由电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N构成的环状的通信路，由蓄电池控制器20的接收端子RXl接收。S卩，从蓄电池控制器20的发送端子TXl发送的命令信号经由传送路60由电池单元控制器CC3A的接收端子RX接收，且从电池单元控制器CC3A的发送端子TX发送与命令信号对应的数据或命令。由电池单元控制器CC3B的接收端子RX接收的命令信号从发送端子TX发送。如此按照顺序进行接收及发送，传送信号从池单元控制器CC3N的发送端子TX发送并由蓄电池控制器20的接收端子RXl接收。通过如此的环状的通信路而进行串行通信。各电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N根据接收到的命令信号，开始对构成对应的电池单元组的电池单元BCl BC6的端子电压进行检测及诊断等，并如上所述基于命令信号将各电池单元控制器收集或检测到的数据通过串行通信发送给蓄电池控制器20。各电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N还进行异常诊断，并在有异常时经由传送路604传送I比特信号。在各电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N判断自身为异常时，或通过接收端子FFIl从前一个的电池单元控制器接收到表示异常的信号(异常信号) 时，从发送端子FFO发送异常信号。另一方面，在已经发送给接收端子FFIl的异常信号没有来，或者自身的异常判断变为正常判断时，从发送端子FFOl传送的异常信号变为正常信号。蓄电池控制器20通常不将异常信号发送给集成电路，但是为了判断异常信号的传送路准确动作的情况，将作为模拟异常信号的测试信号从蓄电池控制器20的发送端子FFOUTl发送。作为模拟异常信号的测试信号经由传送路604从蓄电池控制器20的发送端子FFOUTl向电池单元控制器CC3A的接收端子FFI发送。接受该测试信号，且将测试信号从电池单元控制器CC3A的发送端子FFO向下一个电池单元控制器CC3B的接收端子FFI发送。该测试信号按照顺序被发送到下一个电池单元控制器，且经由传送路604从电池单元控制器CC3N的发送端子FFO向蓄电池控制器20的接收端子FFINl发送。蓄电池控制器20将车的底盘电位接地(GND)，并在由14V系电源形成的五伏特等低电压下动作。另一方面，由锂电池单元构成的电池系统是对所述14V系电源电绝缘的电池系统，而且，在该实施方式中，各电池单元控制器CC3A、CC3B、……、CC3N接受对应的电池单元组的最高电位和最低位电位之间的电位差即电压而动作。如此，蓄电池控制器20的电池系统与单元控制器80的电池系统的电位关系不同，而且电压值也有较大差异。因此，通 过在连接蓄电池控制器20与单元控制器80的传送路60设置用于电绝缘两控制器的绝缘电路(光耦合器PHl PH4)，来实现可靠性的提高。此外，在图I中，光耦合器PHl及光耦合器PH2相同，光耦合器PH3及光耦合器PH4也相同。在用于从电池单元控制器组CCGl向蓄电池控制器20发送的光耦合器PH3、PH4的电源中使用电池模块9A的全部电池单元，且在光耦合器PH3、PH4施加整个电池模块9A的电压VCC。光耦合器不流动一定程度的电流就不能高速通信。此时，用电池模块9A的总电压驱动光耦合器PH3、PH4，并从电池模块9A整体的电池单元向光耦合器PH3、PH4供给电力，因此，能够防止由发送引起的电力消耗偏向电池模块9A的一部分的电池单元的情况，并能够抑制在电池模块9A中产生各电池单元的充电量的不均。再者，在此，集合了电池模块9A的全部电池单元组的电压施加在光耦合器PH3、PH4，但是即使从不是全部而是多个电池单元组供给电力，也能够抑制对应的电池单元组的电池单元间的充电量的不均。例如，也可以将电池单元控制器组CC3N的GND端子与电池单元控制器组CC3B的VCC端子之间的电压施加在光耦合器PH3、PH4。而且，光耦合器PH3的驱动通过恒流电路613进行。如上所述，进行数据传送的光耦合器PH3需要流动一定程度的大电流，并且为了在如此的条件下维持寿命而需要使电流恒定。如果电流小则光耦合器PH3的LED的发光量减少而输出下降且信号传送的可靠性下降，相反，如果电流量过多则光稱合器PH3的寿命变短。另一方面，如果电池模块9A的电压变化，则在光耦合器PH3中流动的电流也变化，且产生如上所述的不适宜的情况。因此，通过设置恒流电路613将与电压无关的恒定的电流向光耦合器PH3供给。通过如此设置恒流电路613，能够防止信号传送的可靠性下降或光耦合器的寿命下降。此外，由于在光耦合器中流动的电流由连接的电阻决定，因此在电池模块9A与电池模块9B之间存在电压差时流动的电流不同，并产生电力消耗的差异。但是，通过设置恒流电路613，使向光耦合器PH3供给的电流值相同，能够使在电池模块9A与电池模块9B之间信号传送所需的电力消耗均匀化。
另一方面，用于驱动从蓄电池控制器20接收信号的光耦合器PH1、PH2的受光元件输出电路的电力，由与电池单元控制器CC3A相关的电池单元组供给。在用于传送接收该数据的光耦合器PHl和电池单元控制器CC3A之间的传送路设置有开关SWOl，光耦合器PHl的动作电压通过开关SWOl供给。在开关SWOl的基体侧设置有“或”电路OROl，开关SWOl在从蓄电池控制器20的标志发送端子FFOUTl发送信号时，或电池单元控制器CC3A产生内部电压VDD时动作。用于传送接收数据的光耦合器PHl有待机时的暗电流大且由此产生无用的电力消耗的问题。因此，在通过所述“或”电路OROl而单元控制器80为睡眠状态且不使用传送路的状态时，切断开关SWOl并停止向光耦合器PHl供给电力。其结果，能够防止无用的电力消耗。电池单元控制器组CCG1、CCG2开始动作时，从蓄电池控制器20的标志发送端子FFOUTl、FF0UT2输出开始信号。根据开始信号驱动光耦合器PH2，通过“或”电路OROl接通开关SWOI，从而光耦合器PHl的受光元件电路成为许可状态。此后，蓄电池控制器20从发送端子TXl输出包含数据或命令的发送信号。该发送信号经由光耦合器PHl输入电池单元控制器CC3A的接收端子RX，且电池单元控制器CC3A动作。如果电池单元控制器CC3A开始动作，则从电池单元控制器CC3A的端子VDD输出下述的电压VDD，基体电流向开关SWOl流动，从而维持光耦合器PHl的电源供给。如上所述，电池模块9A与电池模块9B通过开闭器6能够装卸地连接。所述电池装置900的外装壳体为不解开由开闭器6进行的锁定就不能打开的构造。如果解开开闭器6的锁定，则打开串联连接的电池模块9A与电池模块9B之间的电开闭电路，并打开设置在开闭器6的开闭检测用开关。从蓄电池控制器20的端子P0RT0UT输出脉冲信号时，如果关闭设置在开闭器6的开闭检测用开关，则脉冲信号从端子PORTIN输入。如果打开开闭器6并打开开闭检测用开关，则切断脉冲信号的传送。连接端子PORTIN与开闭检测用开关的电线经由电阻620接地，因此，在切断传送脉冲信号的状态下，端子PORTIN的输入电位保持为接地电位。蓄电池控制器20通过端子PORTIN的输入电位能够检测开闭器6的开闭检测用开关的开闭状态。蓄电池控制器20如果检测到开闭器6打开，则把开闭器6的打开状态传递给相关的控制装置例如逆变器装置220，并以维持系统整体安全的方式进行控制。例如，当打开开闭器6时禁止基于逆变器装置220的电池模块9A、9B的充电。此外，在所述的说明中，对于电池模块9A涉及的结构进行了说明，但是对具有相同的结构的电池模块9B的传送路60也同样奏效。总结图I所示的电池系统的效果如下所述。(a)由于在连接蓄电池控制器20与单元控制器80的传送路60设置有用于电绝缘的绝缘电路(光耦合器PHl PH4)，所以能够实现可靠性的提高。(b)由于从电池模块9A整体的电池单元向光耦合器PH1、PH2供给电力，所以能够防止光稱合器的电力消耗偏向电池模块9A的一部分电池单兀。因此，能够抑制发生在电池模块9A内的各电池单元的充电量的不均。(c)通过设置恒流电路613，能够向光耦合器PH3供给与电池模块9A整体的总电 压无关且恒定的电流，能够防止信号传送的可靠性降低或光耦合器的寿命降低，并且能够在电池模块9A与电池模块9B之间使伴随着信号传送的电力消耗均匀化。(d)在单元控制器80为睡眠状态且不使用传送路的状态时，切断开关SWOl并停止向光耦合器PHl供给电力，因此能够防止无用的电力消耗。(e)能够检测开闭器6的开闭检测用开关的开闭状态，实现系统整体的安全提高。图6是表示传送路60的另一例子的图。在所述图I所示的系统中，经由光耦合器PH3、PH4将从电池模块9A的电池单元控制器CC3N的发送端子TX、FFO输出的信号向蓄电池控制器20的接收端子RXUFFIN1输入，而且，经由光耦合器PH3、PH4将从电池模块9B的电池单元控制器CC4N的发送端子TX、FF0输出的信号向蓄电池控制器20的接收端子RX2、FFIN2输入。S卩，电池单元控制器组CCGl和电池单元控制器组CCG2中构成为分别形成独立的通信环。另一方面，在图6所示例子中，从电池模块9A的电池单元控制器CC3N的发送端子TX、FFO输出的信号分别向电池模块9B的电池单元控制器CC4A的所对应的接收端子RX、FFI输入。此时，将与电池模块9A的电池单元控制器CC3N的发送端子TX、FF0连接的传送路602、604与电池模块9B的用于接收的光耦合器PH1、PH2连接。即，通过作为绝缘电路的光耦合器PHl、PH2，电池模块9A的电池单元控制器CC3N的发送端子TX、FF0与电池模块9B的电池单元控制器CC4N的接收端子RX、FFI连接。在图I所示的结构的情况下，电池模块9A侧的通信环与电池模块9B侧的通信环独立设置。另一方面，在图6所示的结构的情况下，由于串联连接电池单元控制器组CCGl与电池单元控制器组CCG2而形成一个通信环，因此虽然传送动作慢，但是有也可以减少作为上位控制装置的蓄电池控制器20的输入输出端子的使用数量的优点。在图6所示的结构的情况下，用开闭器6能够装卸地连接的电池模块9A、9B涉及的电池单元控制器组CCGl与电池单元控制器组CCG2，经由绝缘电路(光耦合器PH1、PH2)进行信号的发送接收，因此能够实现与图I情况相同的可靠性的提高。即，在图6所示的实施方式中，如果打开开闭器6则打开构成电池模块9A的锂电池单元BC6与构成电池模块9B的锂电池单元BCl的连接，并切断在电池模块9A与电池模块9B中流动的电流的电路，提高安全性。但是另一方面，在关闭开闭器6的状态下，集成电路CC3N的GND端子与集成电路CC4A的VCC端子为电连接的状态，且集成电路CC3N与集成电路CC4A将电位保持并稳定为规定的值。如果打开开闭器6，则集成电路CC3N的GND端子与集成电路CC4A的VCC端子为电打开的状态，相互的集成电路间的电位不确定。如果在该状态下在集成电路CC3N的传送用端子[RX]、[RT]、[FFI] [FFO]与集成电路CC4A的[RX]、[RT]、[FFI] [FFO]之间为电连接关系，则集成电路CC3N与集成电路CC4A之间的电位差施加在所述连接部分。由于集成电路CC3N与集成电路CC4A耐电压不高，因此如果因为在某处发生泄漏电路等，在开闭器6打开时在这些集成电路之间产生电位差，有集成电路电损坏的危险。在图6中，由于通过绝缘电路连接开闭器6的两端相关的集成电路CC3N与集成电路CC4A的传送路，因此提高可靠性。此外，在图I及图6所示的例子中，是作为传送方向沿从高电位向低电位的方向传送的方式，但是也可以是沿从低电位向高电位的方向传送的方式或对使用这两种方式的数据进行反复的方式。从低电位向高电位传送的电路在下面叙述。图7所示的电池系统是图6所示的电池系统的变形例,是相对于图6所示的电池模块9A、9B，将串联连接的电池模块9C、9D进行并联连接的系统。电池模块9C、9D通过开闭 器6能够装卸地连接，且在电池模块9C、9D中设置有与图I所示的电池单元控制器组CCGl、CCG2相同结构的电池单元控制器组CCG3、CCG4。电池单元控制器组CCG3的接收端子RX、FFI通过绝缘电路630分别与设置在蓄电池控制器20的发送端子TX3、FF0UT3连接，而电池单元控制器组CCG4的发送端子TX、FFO通过绝缘电路630分别与设置在蓄电池控制器20的接收端子RX4、FFIN4连接。而且，电池单元控制器组CCG3的发送端子TX、FF0通过绝缘电路630分别与电池单元控制器组CCG4的接收端子RX、FFI连接。图7的绝缘电路630与图6所示的光耦合器PHI、PH2相对应。此夕卜，图6的光耦合器PHl与光耦合器PH3相同，而且光耦合器PH2与光耦合器PH4也相同。通过如此构成传送路来提高可靠性。图8所示的电池系统是图I所示的电池系统的变形例，是相对于图I所示的电池模块9A、9B，将与电池模块9A、9B相同构造的电池模块9C、9D进行并联连接的系统。电池模块9A、9B的电池单元控制器组CCG1、CCG2分别通过另一通信环与蓄电池控制器20连接，而且，电池模块9C、9D的电池单元控制器组CCG3、CCG4的各传送路602、604也分别形成有另一通信环。各传送路602、604通过绝缘电路630与蓄电池控制器20连接。如此形成通过光耦合器630进行开闭器6的两侧的集成电路与上位控制电路的传送的结构，从而能够提高打开开闭器6时的可靠性的提高，而且能够实现用于并联传送路的高速传送。在图I或图8所示的传送路中，如图I或图8所示，使用高速传送所需的端子[TX]或[RX]的传送通过绝缘电路连接开闭器6的两端的集成电路与上位控制电路[20]之间而构成，如图6或图7所示，使用作为比较低速传送的端子[FFI]或[FF0]的传送通过绝缘电路连接开闭器6的两端的集成电路的传送用端子而构成。此时提高可靠性和确保高速传送，同时能够减少上位控制电路[20]的使用端子。[短路电流解决方法、噪音解决方法]图9是表示连接电池单元控制器CC3N和与该电池单元控制器CC3N对应的电池单元组的各电池单元的图。在图I或图6中，为了简化说明，未图示减少逆变器装置220等产生的噪音的滤波电路或用于使锂电池单元的蓄电能力均匀化的放电电阻，但是在图9中详细地表示了它们。此外，对于电池单元控制器CC3N以外的电池单元控制器也是相同的连接，在此，对作为代表的电池单元控制器CC3N进行说明。为了检测构成对应的电池单元组的各电池单元BCl BC6的端子电压，电池单元控制器CC3N具有用于检测电压的端子CVl CV6、GND。端子CVl CV6及端子GND分别与各电池单元BCl BC6的正极及负极连接。而且，在端子CVl CV6的输入线路分别设置有电阻R30。电池单元控制器CC3N接受与电池单元控制器CC3N对应的电池单元组的最高位电位和最低位电位之间的电位差即电池单元组的总电压而动作。电池单元控制器CC3N具有关于电池单元BCl BC6的电压检测的电路(下述的差动增幅器262、模拟数字变换器122、数据保持电路125)及进行过充电诊断或过放电诊断的电路。在检测电压的电路中输入电池单元BCl BC6的各端子电压，但是由于通过电阻 R30而向各端子输入电压，因此例如，即使在将电池单元BCl BC6的端子电压向电池单元控制器CC3N引导的检测线中产生异常短路，也能相对于这些电路而限制短路电流。图I的逆变器装置220进行直流-交流的电力变换时产生大噪音。而且，如上所述，汽车在从低温到高温的大范围的环境状态下使用。由于具有逆变器装置220的平滑电容器228等在低温时作为电容器的能力下降，因此在使用电解电容器时与薄膜电容器相比能力急剧下降。如此，不只在电容器的能力下降的状态下即使在通常情况下，大噪音也总是施加在电池单元BCl BC6，因此期望有解决方法。在本实施方式中，如图9所示，由于设置电容器ClO和电容器C20及电阻R30，因此相对于这些噪音而具有去除噪音的作用。如图I的说明所示，传送路60的最终端的驱动光耦合器PH3、PH4的电路成为通过从各电池单元控制器组CCGl、CCG2的最低电位端子和最高电位端子供给的电力而驱动的电路结构。相对于此结构，例如，在通过最终端的电池单元控制器CC3N的电压VCC而动作的电路的情况下，在电池单元控制器CC3N的一段高电位侧的电池单元控制器CC3M的电压检测线中产生断线等异常时，可能超出预期的高电压施加在光耦合器驱动电路。但是，作为通过从电池单元控制器组CCGl、CCG2的最低电位端子和最高电位端子供给的电力而驱动的电路结构，能够防止这样不适宜情况的发生。[电池单元控制器的说明]图10是说明作为集成电路的电池单元控制器CC3N的内部结构的图。再者，另一电池单元控制器也是同样的结构，在此，作为代表以电池单元控制器CC3N为例进行说明。锂电池单元BCl BC6的端子电压通过端子CVl CV6输入多路转接器120。多路转接器120选择端子CVl CV6的任一个,并输入差动增幅器262。差动增幅器262的输出通过模拟数字变换器122A变换为数字值。变换成数字值的端子间电压送给IC控制电路123，并保持在内部的数据保持电路125中。这些电压或在诊断等中被利用，或被发送给图I所示的蓄电池控制器20。输入端子CVl CV6的各锂电池单元的端子电压相对于作为集成电路的电池单元控制器的接地电位通过基于串联连接的锂电池单元的端子电压的电位而偏压。通过所述差动增幅器262去除所述偏压电位的影响，并将基于各锂电池单元的端子电压的模拟值输入模拟数字变换器122A。IC控制电路123具有演算功能，并且具有数据保持电路125 ;定时控制电路126，其周期性地进行各种电压的检测或状态诊断；以及诊断标志保持电路128，其安放来自诊断电路130的诊断标志。诊断电路130基于来自IC控制电路123的测量值进行各种诊断，例如过充电诊断或过放电诊断。数据保持电路125由例如寄存器电路构成，并将检测出的各电池单元BCl BC6的各端子间电压与各电池单元BCl BC6对应存储，而且将其他的检测值能够读出地保持在预定的地址中。在以电池单元控制器CC3N作为代表例进行说明的各电池单元控制器中，设置有用于调整各锂电池单元BCl BC6的充电量(也称为充电状态)的平衡用半导体开关(NMOS、PM0S)，各所述锂电池单元BCl BC6构成对应的锂电池单元组。例如，通过设置在端子CVl与端子BRl之间的PMOS开关进行电池单元BCl的充电量调整。同样地，分别在端子BR2与端子CV3之间设置有用于进行电池单元BC2的充电量调整的NMOS开关，在端子CV3与端子BR3之间设置有用于进行电池单元BC3的充电量调整的PMOS开关，在端子BR4与端子CV5之间设置有用于进行电池单元BC4的充电量调整的NMOS开关，在端子CV5与端子BR5之间设置有用于进行电池单元BC5的充电量调整的PMOS开关，在端子BR6与端子GND之间设置有用于进行电池单元BC6的充电量调整的NMOS开关。这些平衡用半导体开关的开闭通过放电控制电路132控制。在放电控制电路132 中传送有用于导通平衡用半导体开关的指令信号，所述平衡用半导体开关与应该从IC控制电路123放电的电池单元相对应。IC控制电路123通过通信从图I的蓄电池控制器20接受与各电池单元BCl BC6对应的放电时间的指令，执行所述放电动作。在向电池模块9A、9B的充电中，来自电负荷的电流的供给相对于串联连接的多个电池单元的整体进行。如果串联连接的多个电池单元处于不同的充电状态,则通过多个电池单元内的处于正放电状态的电池单元的状态来限制向电负荷供给电流。另一方面，从电负荷供给电流时，通过多个电池单元内的正充电的电池单元来控制电流的供给。由此，在串联连接的多个电池单元内，例如相对于超过平均状态的处于充电状态的多个电池单元，使与这些电池单元连接的平衡用半导体开关成为导通状态，并通过串联连接的电阻R30、R20流动放电电流。由此，沿相互接近的方向来控制串联连接的多个电池单元的充电状态。此外作为另一种方法，是将正处于放电状态的电池单元作为基准单元，并基于与基准单元的充电状态的差异来决定放电时间的方法。也有其他调整充电状态的各种方法。充电状态能够基于电池单元的端子电压通过运算求出。由于电池单元的充电状态与该电池单元的端子电压有相互关系，因此通过以使各电池单元的端子电压接近的方式控制平衡用半导体开关，能够使各电池单元的充电状态接近。[电源电压VCC与电源电压VDD]在电池单元控制器CC3N的内部电路中至少使用有两种电源电压VCC、VDD (3V)。在图10所示例子中，电压VCC是由串联连接的电池单元BCl BC6构成的电池单元组的总电压，而电压VDD由主稳压电源134及启动输出电路135的启动用稳压电源136生成。多路转接器120及用于信号传送的传送输入电路138、142在高电压VCC下动作。此外，模拟数字变换器122A、IC控制电路123、诊断电路130、用于信号传送的传送输出电路140、143在低电压VDD (3V)下动作。如此，通过使用高低两种电源电压VCC、VDD能够起到如下的作用效果。(a)通过用低电压VDD的电源驱动模拟数字变换器122A、IC控制电路123、诊断电路130、传送输出电路140、143，能够降低这些电路所要求的耐压，并能够实现可靠性的提闻、成本减少等。而且相对于1旲拟数字变换器122A能够供给闻精度的电压、并提闻测量精度。
(b)通过降低电源电压，能够抑制电池单元控制器的消耗电力，并能够减少电池模块9A、9B的电力消耗。(c)通过用高电压电源(VCC)驱动用于信号传送的传送输入电路138、142，并用低电压VDD驱动传送输出电路140、143，在电池单元控制器CC3A CC3N的串联连接(雏菊链连接)中具有如下优点。即，通过用低电压VDD驱动传送输出电路140、143，输入传送目的的电池单元控制器的信号的峰值变低，且能够降低传送目的的电池单元控制器的耐压。而且，即使不能降低传送目的的电池单元控制器的耐压时，与耐压相关的余量也变大且可靠性也变高。(d)通过用高电压电源(VCC)驱动传送输入电路138、142，并用低电压VDD驱动传送输出电路140、143，即通过改变传送输入电路与传送输出电路的驱动电压,使动作的稳定
性变高。
[信号波形的说明]图11、12是说明传送输出电路140的驱动电压与信号传送目的的峰值的关系的图。图11表示发送侧的电池单元控制器CCM的传送输出电路140和接收侧的电池单元控制器CCN的传送输出电路138。此外，对于传送输出电路140，省略图10所示的传送输出电路140的一部分而表示。而且，图12是表示信号波形的图。如图11所示，传送输出电路140通过控制电路246控制开关244、245的开闭，由此将图12图中左上方所示的波形的信号从发送端子TX输出。如图I所示，传送方向上位的电池单元控制器的端子GND (接地)与传送方向下位的电池单元控制器的端子VCC连接。因此，传送输出电路140以电池单元控制器CCM的接地，即电池单元控制器CCN的VCC为基准而输出电压VDD的振幅的信号。如果打开开关245并关闭开关244,则输出高电平(电位VCC+VDD)的信号，相反如果关闭开关245并打开开关244则输出低电平(电位VCC)的信号(参照图12的左侧12L的波形)。从电池单兀控制器CCM的发送端子TX输出的信号输入传送方向下位的电池单兀控制器CCN的接收端子RX之后，输入传送输入电路138的差动增幅器231。差动增幅器231输出与输入的电池单元控制器CCM的信号与电池单元控制器CCN的电压VCC的差量相对应的信号。图12的中央12C所示的信号表示差动增幅器231的输出信号(在图11的P点的信号)，信号的低电平为电池单元控制器CCN的地电平，信号的高电平为地电平+VDD的电位。从差动增幅器231输出的信号是在比较器232中与阈值VDD/2比较为[I]、[O]信号。各电池单元控制器分别具有接收来自相邻的另一电池单元控制器的信号的电路231和接收来自光耦合器的信号的电路234。使用这些电路中的哪一个是基于施加在图10记载的端子CTl的控制信号并通过切换器233进行选择。电池单元控制器CCN为电池单元控制器组CCGl的传送方向最上位的单兀控制器时，即，将来自光稱合器PHl的信号输入电池单元控制器CCN的接收端子RX时，切换器223关闭下侧接点，且比较器234的输出信号从传送输入电路138输出。另一方面，来自相邻的电池单元控制器的信号输入电池单元控制器CCN的接收端子RX时，切换器233关闭上侧接点，且比较器232的输出信号从传送输入电路138输出。图11所示的电池单元控制器CCN的情况下，由于来自相邻的电池单元控制器CCM的信号输入传送输入电路138，因此切换器233关闭上侧接点。电池单元控制器CCN为最上位的电池单元控制器时，图12的右侧12R所示的信号从光耦合器PHl输入接收端子RX。此时的输入信号的高电平以电池单元控制器的地电平为基准为电位VCC。比较器234将来自输入接收端子RX的该光耦合器PHl的信号与阈值VCC/2进行比较，并输出[I]、[O]信号。此外，图10所示的传送输入电路142及传送输出电路143与所述的传送输入电路138及传送输出电路140为相同的电路结构，端子FFI及端子FFOUT间的信号传送也与上述的情况相同，因此在此省略说明。[控制端子TCl TC3]图10所示的电池单元控制器CC3N具有用于所述控制端子TCl之外的动作切换的控制端子TC2、TC3。如上所述，控制端子TCl是用于选择从光耦合器PHI、PH2接收传送信号，还是从相邻的电池单元控制器接收传送信号的端子。由于在来自光耦合器的输出与来 自相邻的电池单元控制器的端子TX、端子FFO的输出中的输出波形的峰值不同，因此判定的阈值也不同。因此，基于控制端子TCl的控制信号，来切换传送输入电路138及启动输入电路147的切换器233、252。切换器233的切换如上所述进行，对于切换器252的切换如下所述。控制端子TC2是在从发送端子TX、FF0UT输出信号时，用于选择向相邻的电池单元控制器传送信号还是向光耦合器发送信号的控制端子。详细情况如下所述，但是在向相邻的电池单元控制器发送的情况与向光耦合器发送的情况下，与信号[I]/[O]对应的信号波形[H/L]的关系(极性)不同。控制端子TC3是用于选择电池单元控制器CC3N对应的电池单元组的单元个数的控制端子。例如，选择六个单元还是四个单元。并且，根据选择的单元个数，将端子电压测量等的控制切换为最适宜的情况。其结果，通过组合四个单元的电池单元组和六个单元的电池单元组，能够容易地构成各种单元个数的电池模块9A、9B。图13、图14是说明控制端子TC2的功能的图。如上所述，控制端子TC2是用于选择信号的发送目的为相邻的电池单元控制器还是光耦合器PH3、PH4的控制端子，并输入表示发送目的的控制信号。传送输出电路140、143的切换器241基于来自控制端子TC2的控制信号而切换发送信号的反转或非反转。如下所述，发送目的为图I的光耦合器PH2、PH4时，反转发送信号，并实现光耦合器PH2、PH4的消耗电力的减少。此外，端子RXl-端子TXl之间的传送系统和端子FFOUTl-端子FFINl之间的传送系统也有相同的基本动作及效果，以下，作为代表以RXl-TXl传送系统为例进行说明。图13的传送路602的信号A是作为上位控制装置的蓄电池控制器20的输出，如图14所示与[I]对应的信号成为[高电平]。在信号不存在及[O]时为[低电平]。因此，信号不存在时，来自蓄电池控制器20的发送端子TXl的输出对光耦合器PHl不进行驱动，因此实现光耦合器PHl的消耗电力的减少。此外，由于不驱动光耦合器PHl，那么也不驱动接收光一侧的电路，而接收光的电路成为切断状态且成为不流动电流的状态，有助于减少消耗电力。在如此的切断状态下，电池单元控制器CC3A的接收端子RX成为高电平。因此，与接收端子RX连接的传送路602的信号B如图14所示[O]为[高电平]、[I]为[低电平]。用该关系进行电池单元控制器CC3A的处理，并维持该关系将信号传送给下一个电池单元控制器CC3B。以下，用这样的关系将信号依次地传送给串联连接的电池单元控制器。
驱动光耦合器PH3的电池单元控制器CC3N的输出(发送端子TX的输出)通过所述的关系，即[O]为[高电平]而[I]为[低电平]的关系而输出信号时，不只是信号的状态而在不输出传送信号期间，输出电平(输出电压)也为[高电平]。此时，不只是信号的[O]状态而在不输出传送信号期间，输出也为[高电平]。其结果，在不输出传送信号期间也驱动输出侧的光耦合器PH3、PH4，成为无用的电力消耗。在本实施方式中，如图10所示在传送输出电路140、143设置切换器241和逆变器242。切换器241的切换基于来自控制端子TC2的控制信号进行，在向光耦合器PH3、PH4发送时通过逆变器242反转信号并输出，在向相邻的电池单元控制器发送传送信号时不反转传送信号而输出。如此，通过反转发送信号之后从发送端子TX、FF0输出，与图13的电池单元控制器CC3N的发送端子TX连接的传送路602的信号C如图14所示。在信号C中，信号及不输出传送信号期间的信号被反转为[低电平](低电压)状态，且成为不驱动光耦 合器PH3、PH4的状态。其结果，能够将该状态下的光耦合器的消耗电力降低到大致为零。而且，由于接收光一侧的半导体也为切断状态，因此在该方面消耗电力也降低。由于光耦合器PH3、PH4的输出侧通过电阻上拉，因此如果驱动光耦合器PH3、PH4，则输出侧的电位成为低电平(地电平)，如果停止驱动光耦合器PH3、PH4，则成为高电平(VCC)。因此，连接光耦合器PH3与蓄电池控制器20的接收端子RX的传送路的信号D成为如图14所示的波形。在图10中，如果从主稳压电源134输出稳压VDD (3V)则电池单元控制器CC3N从睡眠状态成为启动状态。图15、图16是说明主稳压电源134的动作停止及动作开始的图，图15表示启动输入电路147，计时电路150 ( 9 λ 7回路)、主稳压电源134，图16表示从图15所示的各电路输出的信号。如果通过启动输入电路147接收从相邻电池单元控制器或光耦合器传送来的信号，则计时电路150动作，并向主稳压电源134供给电压VCC。通过该动作，主稳压电源134成为动作状态，且从稳压发生电路153输出稳压VDD。由于通过接收端子RX接收的信号一定具有高和低的电平(电位电平)，因此通过由例如电容器等构成的微分触发电路263捕捉该变化，并将触发信号发送给计时电路150。如果在规定期间例如十秒的期间，触发信号不输入，则计时电路150停止驱动输出，并停止主稳压电源134的动作。计时电路150由例如预定型的递减计数器152构成，能够实现在每次输入触发信号时设定计数值。如果通过图16所示的递减计数成为规定值(例如零)，则停止信号输出，并切断向稳压发生电路153供给的VCC电压。另一方面，在图I中，如果从作为上位控制装置的蓄电池控制器20的发送端子FFOU输出启动信号则开关SWOl导通，并向传递TX信号的光耦合器PHl供给电源。其结果，信号向最上位的电池单元控制器CC3A的接收端子RX传送，并从接收端子RX向启动输入电路147输入。在启动输入电路147设置有切换器252，并在以从光耦合器PHl接收信号的方式连接的电池单元控制器中，通过施加在控制端子CTl的信号使切换器252的下侧接点始终关闭。在这样的电池单元控制器中，通过比较器250将输入的信号与阈值(VCC+1.5V)比较。另一方面，在从相邻的电池单元控制器接收信号的电池单元控制器中，通过施加在控制端子CTl的信号而切换器252始终关闭上侧接点，并通过比较器251将输入的信号与阈值(I. 5V)比较。启动输入电路147将基于其比较结果的
/[1]信号通过微分触发电路253向计时电路150及启动输出电路135输出。启动输出电路135具有与输出电压3V的启动用稳压电源136连接的开关254、255和控制它们开闭的控制电路256，并将来自启动输入电路147的信号变换为振幅3V的信号而向传送输出电路140的切换器243传送。切换器243是根据启动前还是启动后而进行切换的部件，在启动前关闭下侧接点。因此，从启动输出电路135传送的信号从发送端子TX向下一个电池单元控制器的接收端子RX发送。如此，与从接收端子RX接收信号的电池单元控制器的上升动作(启动动作)不同，从启动输出电路135向下一个电池单元控制器的接收端子RX传送信号，因此，与从电池单元控制器上升向下一个电池单元控制器传送信号相比，系统整体的动作开始变早。在图I或图6 图13说明的实施方式并不局限于传送路的信息传送方向为从电位高向电位低的方向，但是作为一个例子记载有从电位高向电位低的方向传送信息的电路。如所述图I或图6 图13记载的实施例，从电位高向电位低的方向传送信息有各种优点，但是在反方向也能得到所述效果。从以下图17到图20，说明从电位低向电位高的方向传送信息的实施方式。但是，基本的动作与图I或图6 图13说明的实施方式相同，省略了基本动作或共通的作用效果。而且，通过连接端子RX或端子TX而作成的传送路和连接 端子FFI或端子FFO而作成的传送路，与电池单元控制器的电位变化和传送方向的关系相关的动作基本相同，作为代表说明连接端子RX或端子TX而作成的传送路。[传送电路的另一实施方式与信号波形的说明]图17、图18、图19是与图11和图12说明的实施方式相关的另一实施方式，所述图11和图12说明传送输出电路140的驱动电压与信号传送目的的峰值的关系。在本实施方式中，与图I或图6、图7、图8不同，是从电位低的发送端子RX向电位高的接收端子TX传送信息。图17表示发送侧的电池单元控制器CCM的传送输出电路140和接受侧的电池单元控制器CCN的传送输出电路138。此外，传送输出电路140是与前面说明的图11所示的传送输出电路140对应的电路,并省略图10说明的传送输出电路140的一部分而表不。而且，图18和图19是表示传送信息的信号波形的图。在图17中，传送输出电路140具有由控制电路246控制图11所示的开关244、245的开闭的电路，但是省略了这些电路。电池单元控制器CCM的传送输出电路140将图18的18L表不的波形信号从发送端子TX输出。在本实施方式中，传送方向上位的电池单兀控制器CCM的端子VCC与传送方向下位的电池单元控制器CCN的端子GND (接地)连接。因此，传送输出电路140以电池单元控制器CCM的接地为基准输出电压(VCC+VDD)的振幅的信号。从电池单兀控制器CCM的发送端子TX输出的信号输入传送方向下位的电池单兀控制器CCN的接收端子RX之后，输入传送输出电路138的比较器232。在比较器232中，地电平处于电池单元控制器CCM的VCC电位，并进一步将在地电位增加VDD/2的电压作为阈值，因此，电池单元控制器CCM的输出信号与(VCC+VDD/2)进行比较。通过图18的信号18C表示该状态。如图11说明所示，图17表示的各电池单元控制器分别具有接收来自相邻的另一电池单元控制器的信号的比较器232和接收来自光耦合器的信号的比较电路234，使用这些比较电路的哪一个由基于施加在端子CTl的控制信号而动作的切换器233进行选择。电池单元控制器CCN为电池单元控制器组CCGl的传送方向最上位的单元控制器时，即，如果在电池单元控制器CCM或CCN的接收端子RX输入来自光耦合器PHl的信号时，切换器233关闭下侧接点，并将比较器234的输出信号作为传送输入信号来使用。在图17的电池单元控制器CCN的情况下，由于在电池单元控制器CCN的接收端子RX连接有相邻的电池单元控制器CCM的输出端子TX，因此基于端子CTl接收的控制信号，切换器233关闭上侧接点，并将比较器232的输出信号作为传送输入电路138的输出信号来输出。图19表示电池单元控制器从作为电绝缘电路的光耦合器接收信号时的动作。电池单元控制器从光耦合器接收信号时，切换器233基于施加在端子CTl的控制信号而选择比较器234。与前面使用图12进行的说明相同，从光耦合器输入接收端子RX的信号以电池单元控制器的地电平为基准而其振幅在电压VCC下变化。因此，在该实施方式中，与图11说明的情况相同，比较来自光耦合器的信号的比较器234的阈值为比比较器232的阈值高电压的电压VCC/2。比较器232将输入信号与所述阈值VCC/2进行比较，并将该结果以作为数字值的[I]、[O]信号进行输出。此外，图17所示的传送输入电路138及传送输出电路140在以下说明的使用端子FFO与端子FFI的传送路中相同，在此省略说明。[电池单元控制器的另一实施方式的说明]图20是说明作为在前面使用图10说明的集成电路的各电池单元控制器的内部结构的另一实施方式的图，且构成图17的点是相对于图10所示的结构的不同点。此外，另一 电池单元控制器也是相同的构成，但是在此，作为代表以电池单元控制器CC3N为例进行说明。如通过图10的说明所示，锂电池单元BCl BC6的端子电压通过端子CVl CV6输入多路转接器120。多路转接器120选择端子CVl CV6的任一个并输入差动增幅器262。差动增幅器262的输出通过模拟数字变换器122A变换为数字值。变换为数字值的端子间电压向IC控制电路123传送，并保持在内部的数据保持电路125中。这些电压或被利用于诊断等，或被发送给图I所示的蓄电池控制器20。与图10的说明相同，IC控制电路123具有运算功能，并且具有数据保持电路125 ;定时控制电路126，其周期性地进行各种电压的检测或状态诊断；以及诊断标志保持电路128，其安放有来自诊断电路130的诊断标志。诊断电路130基于来自IC控制电路123 的测量值进行各种诊断，例如过充电诊断或过放电诊断。数据保持电路125由例如寄存器电路构成，并将检测出的各电池单元BCl BC6的各端子间电压与各电池单元BCl BC6对应存储，另外，将该另一检测值能够读出地保持在预定的地址中。使用图10，如上所述在各电池单元控制器中设置有用于调整构成所对应的锂电池单元组的各锂电池单元BCl BC6的充电量(也称为充电状态)的平衡用半导体开关(NMOS、PM0S)。例如，通过设置在端子CVl与端子BRl之间的PMOS开关进行电池单元BCl的充电量调整。同样地，分别在端子BR2与端子CV3之间设置有用于进行电池单元BC2的充电量调整的NMOS开关，在端子CV3与端子BR3之间设置有用于进行电池单元BC3的充电量调整的PMOS开关，在端子BR4与端子CV5之间设置有用于进行电池单元BC4的充电量调整的NMOS开关，在端子CV5与端子BR5之间设置有用于进行电池单元BC5的充电量调整的PMOS开关，在端子BR6与端子GND之间设置有用于进行电池单元BC6的充电量调整的NMOS开关。这些平衡用半导体开关的开闭通过放电控制电路132控制。在放电控制电路132中传送有用于导通平衡用半导体开关的指令信号，所述平衡用半导体开关与应该从IC控制电路123放电的电池单元相对应。IC控制电路123通过通信从图I的蓄电池控制器20接受与各电池单元BCl BC6对应的放电时间的指令，执行所述放电动作。使用图10，如前面的说明所示，各电池单元控制器CC3N至少使用两种电源电压VCC,VDD (3V)。在此，电压VCC是比VDD高的电压，在本实施方式中，电压VCC是由串联连接的电池单元BCl BC6构成的电池单元组的总电压，而电压VDD是通过主稳压电源134及启动输出电路135的启动用稳压电源136而生成的电压。多路转接器120在高电压VCC下动作。另一方面，用于信号传送的传送输入电路138、142或用于信号传送的传送输出电路140、143，或者模拟数字变换器122A、IC控制电路123、诊断电路130、用于信号传送的传送输出电路140、143在低电压VDD (3V)下动作。 如此，通过使用高低两种电源电压VCC、VDD能够起到如下的作用效果。(a)通过用低电压VDD电源驱动模拟数字变换器122A、IC控制电路123、诊断电路130、传送输出电路140、143，能够降低这些电路所要求的耐压，并能够实现可靠性的提高、成本减少等。而且，相对于模拟数字变换器122A能够供给高精度的电压、并提高测量精度。
(b)通过降低电源电压，能够抑制电池单元控制器的消耗电力，并能够减少电池模块9A、9B的消耗电力。(c)通过用低电压VDD驱动用于信号传送的传送输入电路138、142或传送输出电路140、143，能够降低输入传送目的的电池单元控制器的信号的峰值，并能够降低传送目的的电池单元控制器的耐压。而且，即使不能降低传送目的的电池单元控制器的耐压时，与耐压相关的余量也变大且可靠性也变高。传送输出电路140如前面使用图17的说明一样地动作，详细情况如图20所示，传送输出电路140具有作成向相邻的电池单兀控制器发送的信号的开关电路260和作成向光耦合器传送的信号的开关电路244、245。这些信号的选择通过基于施加在端子TC2的控制信号而动作的切换器259进行。倒相电路242是反转信号的电路，并具有通过信号值为[O]的信号而使光耦合器的光电二极管成为非驱动状态的功能。由于具有该功能，能够减少光耦合器的消耗电力。特别是由于在停车时传送动作停止，因此在信号值为[O]的状态下使光电二极管的驱动电流成为不流动的状态，能够较大节约电力消耗。控制电路246具有驱动开关电路244、245的功能，并基于倒相电路242的输出而使开关电路244、245动作。从开关电路260输出图18所示的信号18L，而开关电路244、245输出图19所示的信号18R。切换器243是基于电池单元控制器为启动前还是启动后进行切换的切换电路，在启动后选择所述开关电路244、245及所述开关电路260中的一者，并将来自它们的信号从端子TX输出。从端子FFO输出信号的传送输出电路143与所述传送输出电路140为相同的构造或作用，省略说明。传送输入电路138如图17的说明所示。来自端子FFI的输入信号涉及的传送输入电路142与所述传送输入电路138相同，省略说明。从端子FFI接受的信号用于传送异常状态。如果从端子FFI接收表示异常的信号，则该信号通过传送输入电路142及“或”电路288向传送输出电路143输入，且通过端子FFO从传送输出电路143输出。而且，如果通过诊断电路130检测到异常，则与端子FFI的接收内容无关，通过“或”电路288从诊断标志保持电路128向传送输出电路143输入表示异常的信号，并通过端子FFO从传送输出电路143输出。如图10的说明所示，如果从端子RX接收信号则通过启动输入电路147的比较器251检测到信号的接收，并通过微分触发电路253，向计时电路140传送触发信号，并且向启动输出电路125也发送触发信号，启动输出电路135通过切换器243从端子TX输出启动信号。计时电路140动作，接下来主电源电路134动作而电池单元控制器上升，由于不等待该上升而启动信号就从启动输出电路135向下一个电池单元控制器传送，因此整个系统能够在短时间内上升。图20的启动输出电路与传送输出电路140、143同样地能够选择向光I禹合器输出 还是向相邻的集成电路输出，而且具有用于减少光耦合器的电力消耗的倒相电路242。如果只控制作为相邻的集成电路的电池单元控制器的启动，则未必需要向光耦合器的输出电路，但是通过上位的控制电路20能够确认启动信号是否被准确地传送，且其与可靠性的提高相关。因此启动输出电路具有向所述光耦合器的输出电路很重要。各所述实施方式可以分别单独或者组合使用。能够起到各自的实施方式的单独或者相乘的效果。而且，只要不损害本发明的特征，本发明并不局限于所述实施方式。
权利要求
1.ー种电池系统,其中，具有 将多个通过电串联连接多个电池单元而构成的电池单元组电串联连接而构成的电池模块； 与所述多个电池单元组的每一个对应设置的第一控制装置； 在与所述多个第一控制装置之间授受信号的第二控制装置； 在所述多个第一控制装置和所述第二控制装置之间构成的多个信号传送路； 设置在所述多个信号传送路的多个绝缘电路； 电源控制电路， 所述多个信号传送路包括第一信号传送路及第ニ信号传送路， 所述多个绝缘电路包括设于所述第一信号传送路的第一绝缘电路及设于所述第二信号传送路的第二绝缘电路， 所述第一信号传送路是传送命令信号及/或数据信号的信号传送路，其包括 电串联连接所述多个第一控制装置而构成的信号传送路； 设有所述第一绝缘电路，在所述电串联连接的多个第一控制装置与所述第二控制装置之间将所述命令信号及/或数据信号经由所述第一绝缘电路传送的信号传送路， 所述第二信号传送路包括 电串联连接所述多个第一控制装置而构成的信号传送路； 设有所述第二绝缘电路，在所述电串联连接的多个第一控制装置与所述第二控制装置之间将信号经由所述第二绝缘电路传送的信号传送路， 从所述电源控制电路向所述第一绝缘电路供给动作用的电カ， 在所述多个第一控制装置的启动时，所述第二控制装置将用于启动所述第一绝缘电路的第一电源控制信号向所述第二信号传送路发送， 所述电源控制电路根据发送给所述第二信号传送路的所述第一电源控制信号，向所述第一绝缘电路供给电力。
2.如权利要求I所述的电池系统,其中， 所述第二信号传送路为传送表示异常的信号的信号传送路。
3.如权利要求2所述的电池系统，其中， 所述表示异常的信号是由I比特信息表示异常的信号。
4.如权利要求I至3中任ー项所述的电池系统，其中， 所述多个第一控制装置中的、接收从所述第二控制装置发送的信号的第一控制装置具有生成电カ的内部电源， 在通过启动能够从所述内部电源供给电カ的情况下，将来自所述工作电源的供给电カ作为第二电源控制信号向所述电源控制电路供给， 所述电源控制电路根据所述第二电源控制信号，保持相对于所述第一绝缘电路的电力的供给， 所述第二信号传送路作为在传送所述第一电源控制信号之后，传送表示异常的信号的信号传送路来发挥功能。
5.如权利要求4所述的电池系统，其中， 所述电源控制电路具有控制相对于所述第一绝缘电路的电力的供给的开关元件； 控制所述开关元件的接通切断的控制电路， 所述控制电路由根据所述第一电源控制信号和所述第二电源控制信号的“或”、即逻辑和而输出使所述开关元件接通切断的信号的“或”电路来构成。
6.如权利要求I至5中任ー项所述的电池系统，其中， 所述电源控制电路在从所述第二控制装置向所述多个第一控制装置输出命令信号吋，根据从所述第二控制装置向所述第二信号传送路发送的所述第一电源控制信号而使所述 第一绝缘电路成为驱动状态， 在未从所述第二控制装置向所述多个第一控制装置输出命令信号时，使所述第一绝缘电路成为非驱动状态。
7.如权利要求I至6中任ー项所述的电池系统，其中， 所述第一信号传送路的设有所述第一绝缘电路的信号传送路具有 在所述电串联连接的多个第一控制装置中的、最高电位的第一控制装置与所述第二控制装置之间构成的信号传送路； 在所述电串联连接的多个第一控制装置中的、最低电位的第一控制装置与所述第二控制装置之间构成的信号传送路， 设于在所述最高电位的第一控制装置与所述第二控制装置之间构成的信号传送路上的第一绝缘电路将由与所述最高电位的第一控制装置对应的电池单元组的总电压产生的电力作为动作电源， 设于在所述最低电位的第一控制装置与所述第二控制装置之间构成的信号传送路上的第一绝缘电路将由所述电池模块的总电压产生的电力作为动作电源。
8.如权利要求7所述的电池系统，其中， 还具有恒流电路， 所述恒流电路将由所述电池模块的总电压产生的电カ恒流化井向设于在所述最低电位的第一控制装置与所述第二控制装置之间构成的信号传送路上的第一绝缘电路供给。
9.ー种电池系统,其中，具有 将多个通过电串联连接多个电池单元而构成的电池单元组电串联连接而构成的电池模块； 与所述多个电池单元组的每一个对应设置的集成电路； 在与所述多个集成电路之间授受信号的控制装置； 在所述多个集成电路和所述控制装置之间构成的多个信号传送路； 设置在所述多个信号传送路的多个光耦合器； 电源控制电路， 所述多个信号传送路包括第一信号传送路及第ニ信号传送路， 所述多个光耦合器包括设于所述第一信号传送路的第一光耦合器及设于所述第二信号传送路的第二光耦合器， 所述第一信号传送路是传送命令信号及/或数据信号的信号传送路，其包括 电串联连接所述多个集成电路而构成的信号传送路； 设有所述第一光耦合器，在所述电串联连接的多个集成电路与所述控制装置之间将所述命令信号及/或数据信号经由所述第一光耦合器传送的信号传送路， 所述第二信号传送路包括 电串联连接所述多个集成电路而构成的信号传送路； 设有所述第二光耦合器，在所述电串联连接的多个集成电路与所述控制装置之间将信号经由所述第二光耦合器传送的信号传送路， 从所述电源控制电路向所述第一光耦合器的受光侧供给动作用的电力， 在所述多个集成电路的启动时，所述控制装置将用于启动所述第一光耦合器的第一电源控制信号向所述第二信号传送路发送， 所述电源控制电路根据发送给所述第二信号传送路的所述第一电源控制信号，向所述 第一光耦合器的受光侧供给电力。
10.如权利要求9所述的电池系统，其中， 所述第二信号传送路为传送表示异常的信号的信号传送路。
11.如权利要求10所述的电池系统，其中， 所述表示异常的信号是由I比特信息表示异常的信号。
12.如权利要求9至11中任ー项所述的电池系统，其中， 所述多个集成电路中的、接收从所述控制装置发送的信号的集成电路具有生成电カ的内部电源， 在通过启动能够从所述内部电源供给电カ的情况下，将来自所述工作电源的供给电カ作为第二电源控制信号向所述电源控制电路供给， 所述电源控制电路根据所述第二电源控制信号，保持相对于所述第一光耦合器的受光侧的电力的供给， 所述第二信号传送路作为在传送所述第一电源控制信号之后，传送表示异常的信号的信号传送路来发挥功能。
13.如权利要求12所述的电池系统，其中， 所述电源控制电路具有 控制相对于所述第一光耦合器的受光侧的电カ的供给的开关元件； 控制所述开关元件的接通切断的控制电路， 所述控制电路由根据所述第一电源控制信号和所述第二电源控制信号的”或”、即逻辑和而输出使所述开关元件接通切断的信号的”或”电路来构成。
14.如权利要求9至13中任ー项所述的电池系统，其中， 所述电源控制电路在从所述控制装置向所述多个集成电路输出命令信号时，根据从所述控制装置向所述第二信号传送路发送的所述第一电源控制信号而使所述第一光耦合器成为驱动状态， 在未从所述控制装置向所述多个集成电路输出命令信号时，使所述第一光耦合器成为非驱动状态。
15.如权利要求9至14中任ー项所述的电池系统，其中， 所述第一信号传送路的设有所述第一光耦合器的信号传送路具有 在所述电串联连接的多个集成电路中的、最高电位的集成电路与所述控制装置之间构成的信号传送路；在所述电串联连接的多个集成电路中的、最低电位的集成电路与所述控制装置之间构成的信号传送路， 设于在所述最高电位的集成电路与所述控制装置之间构成的信号传送路上的第一光耦合器将由与所述最高电位的集成电路对应的电池单元组的总电压产生的电力作为动作电源， 设于在所述最低电位的集成电路与所述控制装置之间构成的信号传送路上的第一光耦合器将由所述电池模块的总电压产生的电力作为动作电源。
16.如权利要求15所述的电池系统，其中， 还具有恒流电路， 所述恒流电路将由所述电池模块的总电压产生的电カ恒流化井向设于在所述最低电位的集成电路与所述控制装置之间构成的信号传送路上的第一光耦合器的发光侧供给。
全文摘要
本发明提供一种能够实现可靠性的提高的车辆用电池系统。车辆用电池系统具有电池模块(9A)，其串联连接多个电池单元(BC1～BC6)而构成；集成电路(CC3A～CC3N)，其将电池单元每多个进行组化，且在各组单位内对电池单元(BC1～BC6)进行处理；第一传送路(602、604)，其通过第一绝缘电路(PH1、PH2)将命令信号从控制集成电路(CC3A～CC3N)的上位控制电路(20)向集成电路的最上位的集成电路(3A)传送；第二传送路(602、604)，其从最上位集成电路(CC3A)向最下位继承电路(CC3N)传送由集成电路(CC3A～CC3N)收集到的数据信号；第三传送路(602、604)，其通过由电池模块(9A)的总电压产生的电力所驱动的第二绝缘电路(PH3、PH4)将数据信号从最下位集成电路(CC3N)向上位控制电路(20)传送。
文档编号B60L11/18GK102769313SQ20121020625
公开日2012年11月7日 申请日期2009年6月30日 优先权日2008年7月1日
发明者久保谦二, 工藤彰彦, 芝原刚介, 菊地睦 申请人:日立车辆能源株式会社, 株式会社日立制作所