电池测定装置以及电池监视系统的制作方法

本发明涉及对电池的状态进行测定的电池测定装置、以及基于测定结果进行电池的监视的电池监视系统。

背景技术：

作为直流的电源，提出了蓄电池设备，所述蓄电池设备层叠了收容有例如锂离子二次电池等电化学单元（以下，称为电池单元）的电池模块（例如，参照专利文献1）。在该蓄电池设备中，将收容于电池模块的电池单元串联或并联连接，由此，生成了具有期望的电压值的电源电压。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-96082号公报。

发明要解决的课题

可是，在将这样的蓄电池设备用作对电动汽车的行驶用电动机进行驱动的电源的情况下，该蓄电池设备在行驶时为放电状态，在制动（brake）时利用回生制动成为充电状态。因此，频繁地重复充电和放电工作，因此，关于蓄电池设备所包含的各电池单元，电压或充电状态等随时间进行变化。此外，在各电池单元的状态的变化中伴随着偏差。因此，产生以下需要：利用电池管理装置按照每个电池单元对该电池单元的电压或温度或者充电状态进行监视，基于其监视结果对蓄电池设备个别地实施充放电的控制。

可是，为了得到对电动汽车的行驶用电动机进行驱动的几百伏特的高电压，作为蓄电池设备，使用将多个例如3.7伏特的电池单元串联连接后的蓄电池设备。此时，电池单元被串联连接，因此，电池单元的电位的范围为电池单元单体的电位~向行驶用电动机供给的高电位（几百伏特）。

因此，需要用于传输这样的高电位的电缆以及将这样的高电位变换为能在电池管理装置中处理的信号电平的、例如高耐压的半导体元件、绝缘变压器或光耦合器等。

因此，产生装置整体的尺寸大型化且功耗变大这样的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供能够在不招致功耗的增加的情况下将装置整体的尺寸小型化的电池测定装置以及电池监视系统。

用于解决课题的方案

本发明的电池测定装置具有：输入端子，接收二次电池的电压；测定电路，对所述输入端子所接收的电压的电压值进行测定来生成表示测定结果的测定信息信号；发送部，对所述测定信息信号进行无线发送；以及电源电路，基于所述输入端子的电压来生成具有规定的电压值的电源电压并将其向所述测定电路和所述发送部供给。

本发明的电池监视系统是，一种电池监视系统，包含电池管理装置，所述电池管理装置对串联连接的第一~第n二次电池的状态进行监视，其中，n为2以上的整数，所述电池监视系统具有：第一~第n测定通信电路，对所述第一~第n二次电池各自的电压值进行测定来生成个别地表示测定结果的第一~第n测定信息信号，生成与所述第一~第n测定信息信号对应的第一~第n调制信号；第一~第n线圈天线，辐射与所述第一~第n调制信号分别对应的高频磁场；中继线圈天线，接收所述高频磁场而得到与所述第一~第n调制信号对应的接收信号；以及通信中继电路，从所述接收信号取得所述第一~第n测定信息信号并将其向所述电池管理装置供给，所述测定通信电路具有：输入端子，接收所述二次电池的电压；测定电路，对所述输入端子所接收的电压的电压值进行测定来生成表示测定结果的所述测定信息信号；发送部，通过使用所述测定信息信号对载波信号进行调制而生成所述调制信号；以及第一电源电路，基于所述输入端子的电压来生成具有规定的电压值的第一电源电压并将其向所述测定电路和所述发送部供给。

发明效果

在本发明中，对二次电池的电压进行测定来无线发送表示其测定结果的测定信息信号，因此，不会向电池管理装置施加由二次电池生成的直流的电压自身。因此，在测定为了得到高电压而将多个二次电池串联连接后的电池的电压的情况下，不需要用于传输高电压的电缆。进而，作为将这样的电池的电压变换为表示该电压的电压值的信号的部件，不需要高耐压的半导体元件、绝缘变压器、光耦合器等比较高价且尺寸较大的部件。

此外，作为对测定信息信号进行无线发送的无线通信方式而采用磁场耦合方式，并且，在进行上述那样的测定和通信的装置内设置有生成通信所需要的电源电压的电源电路和生成时钟信号的振荡电路。由此，不需要利用磁场耦合的电力传输或用于生成时钟信号的同步信号的传输。

因此，作为通信用的调制方式，不仅能够采用ask（amplitudeshiftkeying，幅移键控），而且能够采用使频率变化的psk（phaseshiftkeying）或fsk（frequencyshiftkeying）等。此外，与利用磁场耦合进行测定信息信号的传输以及电力传输和同步信号的传输的情况相比，即使辐射的磁场的强度变弱，也能够确保期望的通信距离。

因此，根据本发明，能够在将装置整体的尺寸小型化且不招致功耗的增加的情况下测定二次电池的电压。

附图说明

图1是示出包含本发明的电池测定装置的电池监视系统150的结构的框图。

图2是表示测定·通信电路mp1的内部结构的框图。

图3是表示通信中继电路rxa的内部结构的框图。

图4是表示电池设备（batteryunit）100的内部结构的一部分的外观的立体图。

图5是示出用于对使中继部30所包含的2个系统的通信部都工作时的通信工作进行说明的结构的一个例子的框图。

图6是表示在电池单元bc1~bc6的表面形成的线圈天线at1~at6的形态的另一例子的立体图。

图7是表示在电池单元bc1~bc6的表面形成的线圈天线at1~at6的形态的另一例子的立体图。

图8是表示使用磁性体片材ms覆盖在电池单元bc1~bc6的表面形成的线圈天线at1~at6的情况下的、电池单元bc1~bc6的线圈天线at1~at6的形成面的形态的正面图。

图9是表示中继线圈rl和形成有线圈天线at1~at6的电池单元bc1~bc6的形态的一个例子的立体图。

图10是表示多个中继线圈rl和形成有线圈天线at1~at6的电池单元bc1~bc6的形态的另一例子的立体图。

图11是示出电池监视系统150的另一结构的框图。

具体实施方式

以下，参照附图并详细地说明本发明的实施例。

图1是示出包含本发明的电池测定装置的电池监视系统150的结构的框图。

如图1所示那样，电池监视系统150被装载于例如电动汽车或混合动力车，具有电池设备100和对该电池设备100的状态进行管理的电池管理装置50。

电池设备100包含电池组（batterypack）10、电池测定部20和中继部30。

电池组10将对例如电动汽车或混合动力车的行驶用电动机进行驱动的电压输出为电池电压bv。

在电池组10中收容有多个电池单元bc1~bcn（n为2以上的整数）。电池单元bc1~bcn的各个为生成例如3.7伏特的直流电压并将其经由正极端子+q和负极端子-q输出的二次电池。在电池组10内将电池单元bc1~bcn彼此串联连接。即，电池单元bcr（r为2~n-1的整数）的正极端子+q被连接于电池单元bc（r-1）的负极端子-q，电池单元bcr的负极端子-q被连接于电池单元bc（r+1）的正极端子+q。

电池组10生成将这些电池单元bc1~bcn的各个所生成的直流电压合成后的电压来作为上述的电池电压bv。

电池测定部20如图1所示那样包含与电池单元bc1~bcn分别对应设置的测定·通信电路mp1~mpn和线圈天线at1~atn。

测定·通信电路mp1通过对线圈天线at1所接收的高频磁场所对应的接收信号实施解调处理来取得控制信息信号。测定·通信电路mp1按照取得的控制信息信号经由电池单元bc1的正极端子+q和负极端子-q测定该电池单元bc1的电压、电流或温度，生成表示该测定结果（电压、电流、温度等）的测定信息信号。

进而，测定·通信电路mp1向线圈天线at1供给利用该测定信息信号将载波信号调制后的调制信号m1。线圈天线at1辐射与调制信号m1对应的高频磁场。

同样地，测定·通信电路mpr（r为2~n的整数）通过对线圈天线atr所接收的高频磁场所对应的接收信号实施解调处理来取得控制信息信号。测定·通信电路mpr按照取得的控制信息信号经由电池单元bcr的正极端子+q和负极端子-q测定该电池单元bcr的电压、电流或温度。进而，测定·通信电路mpr向线圈天线atr供给使用表示该测定结果（电压、电流、温度等）的测定信息信号将载波信号调制后的调制信号mr。线圈天线atr辐射该调制信号mr对应的高频磁场。

根据这样的结构，电池测定部20按照所接收的控制信息信号个别地测定电池单元bc1~bcn各自的状态（电压、电流、温度），利用高频磁场将按照每个电池单元表示该测定结果的测定信息信号向中继部30无线发送。

中继部30具有：包含通信中继电路rxa和中继线圈天线ata的第一通信部、以及包含通信中继电路rxb和中继线圈天线atb的第二通信部。中继部30将例如第一通信部（rxa、ata）和第二通信部（rxb、atb）之中的一个作为运用系统而将另一个作为预备系统来进行电池测定部20和电池管理装置50间的通信中继。

即，在通常时，例如第一通信部（rxa、ata）辐射与从电池管理装置50经由布线l接收的控制信息信号cn对应的高频磁场。由此，第一通信部（rxa、ata）将控制信息信号cn向电池测定部20无线发送。此外，在通常时，第一通信部（rxa、ata）接收电池测定部20所辐射的高频磁场，将由该高频磁场表示的测定信息信号fd经由布线l向电池管理装置50供给。

在此，在第一通信部（rxa、ata）中产生了故障的情况下，代替第一通信部（rxa、ata）而第二通信部（rxb、atb）进行与前述的第一通信部（rxa、ata）同样的通信。

电池管理装置50基于经由布线l接收的测定信息信号fd，对电池单元bc1~bcn的当前的状态进行监视。例如，电池管理装置50基于测定信息信号fd进行电池单元bc1~bcn的剩余容量和充电状态的监视或处于工作不良的状态的电池单元的检测等，生成表示其结果的电池状态信息信号。

此外，电池管理装置50生成对电池测定部20的测定·通信电路mp1~mpn的各个进行控制的控制信息信号cn，将其经由布线l向中继部30供给。控制信息信号cn例如包含促使测定的执行或停止的测定命令、促使测定信息信号的发送的发送请求、以及对在测定·通信电路mp1~mpn之中作为控制对象的测定·通信电路进行指定的识别号码。

进而，电池管理装置50对使电池单元bc1~bcn充放电的充放电部（未图示）实施对充电或放电的执行进行指示的充放电控制。

接着，对测定·通信电路mp1~mpn的内部结构进行说明。

再有，测定·通信电路mp1~mpn具有相同的内部结构。因此，在以下从测定·通信电路mp1~mpn之中摘录测定·通信电路mp1来对其内部结构进行说明。

图2是表示测定·通信电路mp1的内部结构的框图。

在图2中，测定·通信电路mp1包含：输入端子tp和tm、电源电路200、测定电路201、振荡电路202、控制电路203、发送部204以及接收部205。

输入端子tp和tm经由电池单元bc1的正极端子+q和负极端子-q接收该电池单元bc1所产生的电压。

电源电路200基于通过输入端子tp和tm接收的电池单元bc1的电压，生成使内部电路工作的电源电压vd。电源电路200将该电源电压vd向测定电路201、振荡电路202、控制电路203、发送部204和接收部205供给。

这些测定电路201、振荡电路202、控制电路203、发送部204和接收部205通过接收电源电压vd而进行以下的工作。

测定电路201在从控制电路203供给的测定命令表示测定执行的情况下，基于通过输入端子tp和tm接收的电池单元bc1的电压，测定其电压值和电流量。进而，测定电路201对电池单元bc1所发出的热的温度进行测定。然后，测定电路201将表示该测定结果（电压、电流、温度）的测定信息信号向控制电路203供给。

振荡电路202具备响应于电源电压vd来进行振荡而生成振荡信号的例如晶体振子。振荡电路202基于该振荡信号来生成时钟信号ck，将其向控制电路203和发送部204供给。

控制电路203基于从接收部205供给的控制信息信号cnt向测定电路201供给测定命令。此外，控制电路203在该控制信息信号cnt表示发送请求的情况下，在与时钟信号ck同步的定时将从测定电路201供给的测定信息信号向发送部204供给。

发送部204包含以下的调制电路204a和驱动电路204b。

调制电路204a生成具有由例如nfc（nearfieldradiocommunication，近场无线电通信）规定的13.56mhz的频率且与时钟信号ck相位同步后的载波信号。进而，调制电路204a向驱动电路204b供给调制信号，所述调制信号是使用从控制电路203供给的测定信息信号对载波信号进行振幅调制所谓的ask（amplitudeshiftkeying，幅移键控）而得到的调制信号。

驱动电路204b向线圈天线at1供给将从调制电路204a供给的调制信号放大后的调制信号m1。

线圈天线at1包含与线圈天线的两端连接的谐振用电容器。线圈天线at1辐射基于调制信号m1的高频磁场。此外，线圈天线at1在接收了作为从中继部30放出的无线发送波的高频磁场的情况下，将与该高频磁场对应的接收信号向接收部205供给。

接收部205包含以下的放大电路205a、滤波器205b和检波·解调电路205c。

放大电路205a向滤波器205b供给将接收信号的振幅放大后的放大接收信号。

滤波器205b为例如横向滤波器（transversalfilter）等有源滤波器，生成从放大接收信号除去噪声和干扰波后的接收信号rf，并将其向检波·解调电路205c供给。

检波·解调电路205c对接收信号rf实施包络线检波或者对接收信号rf实施乘以载波信号的解调处理。由此，检波·解调电路205c取得由电池管理装置50生成的测定信息信号cn所对应的控制信息信号cnt，并将其向控制电路203供给。

接着，对图1所示的通信中继电路rxa和rxb的内部结构进行说明。

再有，通信中继电路rxa和rxb彼此具有相同的内部结构。因此，在以下摘录通信中继电路rxa来对其内部结构进行说明。

图3是表示通信中继电路rxa的内部结构的框图。

在图3中，电源电路300将在例如装载于车辆的导航装置或音频（audio）装置等中使用的附件（accessory）用的电压接收为外部电压vt，基于该外部电压vt生成使内部电路工作的具有规定电压值的电源电压vdd。电源电路300将该电源电压vdd向振荡电路301、控制电路302、发送部303和接收部304供给。

振荡电路301具备响应于电源电压vdd来进行振荡而生成振荡信号的例如晶体振子。振荡电路301基于该振荡信号来生成时钟信号clk，将其向控制电路302和发送部303供给。

控制电路302接收从电池管理装置50经由布线l供给的控制信息信号cn，将使该控制信息信号cn与时钟信号clk同步后的控制信息信号向发送部303供给。此外，控制电路302接收从接收部304供给的测定信息信号fdq，将使该测定信息信号fdq与时钟信号clk同步后的测定信息信号fd经由布线l向电池管理装置50供给。

发送部303包含以下的调制电路303a和驱动电路303b。

调制电路303a生成具有由例如nfc规定的13.56mhz的频率且与时钟信号clk相位同步后的载波信号。进而，调制电路303a向驱动电路303b供给调制信号，所述调制信号是使用从控制电路302供给的测定信息信号fdq对上述的载波信号进行振幅调制所谓的ask（amplitudeshiftkeying，幅移键控）而得到的调制信号。

驱动电路303b向中继线圈天线ata供给将从调制电路303a供给的调制信号放大后的放大调制信号。

中继线圈天线ata包含与线圈天线的两端连接的谐振用电容器。中继线圈天线ata辐射基于放大调制信号的高频磁场。此外，中继线圈天线ata在接收了作为从电池测定部20辐射的无线发送波的高频磁场的情况下，将与该高频磁场对应的接收信号向接收部304供给。

接收部304包含以下的放大电路304a、滤波器304b和检波·解调电路304c。

放大电路304a向滤波器304b供给将接收信号的振幅放大后的放大接收信号。

滤波器304b为例如横向滤波器等有源滤波器，将从放大接收信号除去噪声和干扰波后的接收信号rff向检波·解调电路304c供给。

检波·解调电路304c通过对接收信号rff实施包络线检波或者对接收信号rff实施乘以载波信号的解调处理，从而得到测定·通信电路mp1~mpn各自的测定电路201所生成的测定信息信号所对应的测定信息信号fdq。检波·解调电路304c将这样的测定信息信号fdq向控制电路302供给。

图4是表示上述的电池设备100的内部结构的一部分的外观的立体图。再有，在图4中，从电池设备100内摘录电池单元bc1~bc6、线圈天线at1~at6、中继线圈天线ata和atb、以及通信中继电路rxa和rxb，示出其外观的一部分。

关于电池单元bc1~bc6，每一个具有长方体的形状，在电池组10内如图4所示那样重叠设置。再有，以后，将在电池单元bc的6个表面之中电池单元彼此重叠的面或与该面相对的面称为上表面或下表面，将其他的4个面称为侧面。

在图4中，在电池单元bct（t为1~6的整数）的上表面（或下表面）的4边之中的2个短边的一个所对应的侧面形成具有图4所示那样的平面状的螺旋图案的线圈天线来作为线圈天线att。

再有，在电池单元bct内形成了测定·通信电路mpt（t为1~6的整数），将在该电池单元bct的侧面形成的线圈天线atr与测定·通信电路mpt连接。

进而，在电池设备100内设置有基板pl，所述基板pl形成有具有平面状的螺旋图案的中继线圈天线ata和atb、包含通信中继电路rxa的半导体芯片ic1、以及包含通信中继电路rxb的半导体芯片ic2。

中继线圈天线ata和atb由例如在基板pl的表面印刷的金属布线构成。将半导体芯片ic1所包含的通信中继电路rxa和半导体芯片ic2所包含的rxb经由布线l与在电池设备100的外部设置的电池管理装置50电连接。

在电池设备100内以与形成有线圈天线at1~atn的面平行且接近的方式设置基板pl。也就是说，在电池设备100内，以使各线圈天线和中继线圈天线的轴向相同的方式设置了线圈天线at1~atn以及中继线圈天线ata和atb。由此，各天线（at1~at6、ata、atb）磁耦合，因此，能够进行上述那样的电池测定部20和中继部30间的无线通信。

以上，如详细叙述那样，在图1~图4所示的电池设备100内，电池测定部20个别地测定电池单元bc1~bcn各自的两端（+q、-q）的电压、电流和温度。电池测定部20将按照每个电池单元表示该测定结果的测定信息信号向设置于该电池设备100内的中继部30无线发送。中继部30将无线接收的测定信息信号经由有线的布线l向电池管理装置50发送。

因此，在电池设备100中，由串联连接的电池单元bc1~bcn生成的高电压自身不会被传输到电池管理装置200中，因此，不需要用于传输这样的高电压的电缆。

进而，根据电池设备100，作为将由电池单元bc1~bcn生成的电压变换为表示电压值的信号的部件，不需要高耐压的半导体元件、绝缘变压器或光耦合器等比较高价且尺寸大的部件。

因此，根据图1~图4所示的结构，能够将电池设备100的尺寸小型化。

此外，在电池设备100中，作为电池测定部20和中继部30间的无线通信方式，采用了基于nfc的磁场耦合方式。

在此，在电池设备100内，在测定·通信电路mp1~mpn的各个内设置有生成电源电压vd的专用的电源电路200和生成时钟信号ck的专用的振荡电路202。进而，在通信中继电路rxa和rxb的各个内设置有生成电源电压vdd的专用的电源电路300和生成时钟信号clk的专用的振荡电路301。由此，在电池测定部20和中继部30间进行利用磁场耦合的无线通信时，不需要利用了该磁场耦合方式的电力传输和成为时钟信号的同步基准的同步信号的通信。

因此，即使与利用磁场耦合将电力和同步信号与测定信息信号一起无线通信的情况相比使辐射的磁场的强度变弱，也能够确立测定·通信电路mp1~mpn与通信中继电路rxa和rxb之间的无线通信。

此外，未实施利用磁场耦合的电力传输或同步信号传输，因此，作为调制电路（204a、303a）的ask，能够采用例如在表示逻辑电平1的区间存在载波信号而在表示逻辑电平0的区间不存在载波信号、所谓的接通关断调制。由此，能够使可通信区域广。

此外，在电池测定部20和中继部30间，也不实施成为时钟信号的相位的基准的同步信号的通信，因此，作为调制方式，不仅能够采用ask，而且能够采用psk（phaseshiftkeying，相移键控）或fsk（frequencyshiftkeying，频移键控）等。

进而，在电池设备100中，在测定·通信电路mp1~mpn以及通信中继电路rxa和rxb的各个内如上述那样设置有专用的电源电路。因此，能够装载对接收信号的振幅进行放大的放大电路（205a、304a）或从接收信号除去噪声和干扰波的有源滤波器（205b、304b），谋求通信精度的提高。

如以上那样，根据电池设备100，能够在将装置整体的尺寸小型化且不招致功耗的增加的情况下测定电池的状态（电压、电流、温度等）。

再有，在上述实施例中，测定·通信电路mp1~mpn的各个对作为二次电池的电池单元bc的电压、电流和温度进行了测定，但是，只要至少仅测定电压即可。

总之，作为电池测定装置（20），只要具有以下的输入端子、测定电路、发送部和电源电路即可。即，测定电路（mp）对接收二次电池（bc）的电压的输入端子（tp、tm）所接收的电压的电压值进行测定来生成表示测定结果的测定信息信号。发送部（204、at）对测定信息信号进行无线发送。电源电路（200）基于输入端子所接收的电压来生成具有规定的电压值的电源电压（vd），并向上述测定电路和发送部供给。

此外，在上述实施例中，将中继部30所包含的第一通信部（rxa、ata）和第二通信部（rxb、atb）之中的一个作为运用系统而将另一个作为预备系统，通常仅使运用系统的通信部工作，但是，总是使两者为工作状态也可。

在以下，关于使第一通信部（rxa、ata）和第二通信部（rxb、atb）都工作的情况下的通信工作的一个例子，如图5所示那样，将收容于电池组10的电池单元的数量为6个的情况取为例子来进行说明。

再有，在图5所示的结构中，在电池组10中收容有6个电池单元bc1~bc6。由此，在电池设备100中，包含电池组10及与电池单元bc1~bc6对应的测定·通信电路mp1~mp6和线圈天线at1~at6、通信中继电路rxa和rxb、以及中继线圈天线ata和atb。

在此，在图5所示的结构中，线圈天线at1~at6与中继线圈天线ata和atb如以下那样进行磁场耦合。

也就是说，如图5所示那样，线圈天线at1和at2与中继线圈天线ata彼此磁场耦合（由jda表示）。此外，线圈天线at5和at6与中继线圈天线atb彼此磁场耦合（由jdb表示）。进而，线圈天线at2~at5彼此磁场耦合（由jdc表示）。即，在以由图5的jda~jdc表示的形态产生磁场耦合那样的位置设置有中继线圈天线ata和atb。

根据这样的结构，利用线圈天线at1或at2与中继线圈天线ata的磁场耦合（jda）将由测定·通信电路mp1或mp2测定的测定信息信号向通信中继电路rxa无线发送。此外，利用线圈天线at5或at6与中继线圈天线atb的磁场耦合（jdb）将由测定·通信电路mp5或mp6测定的测定信息信号向通信中继电路rxb无线发送。

再有，通过利用线圈天线at3（at4）与at2（at5）的磁场耦合（jdc）的无线通信，暂且将由测定·通信电路mp3（mp4）测定的测定信息信号向测定·通信电路mp2（mp5）发送。接收了这样的测定信息信号的测定·通信电路mp2（mp5）接着通过利用线圈天线at2（at5）与中继线圈天线ata（atb）的磁场耦合的无线通信，将该测定信息信号向通信中继电路rxa（rxb）发送。

此外，当例如通信中继电路rxb使包含对电池单元bc2促使测定的执行的测定命令的、控制信息信号所对应的高频磁场从中继线圈天线atb辐射时，测定·通信电路mp5通过利用磁场耦合（jdb）的无线通信对其进行接收。接收了这样的测定信息信号的测定·通信电路mp5接着通过利用线圈天线at5与线圈天线at2的磁场耦合（jdc）的无线通信，将该测定信息信号向测定·通信电路mp2发送。也就是说，利用图5所示的磁场耦合（jdc），进行将1个量以上的电池单元彼此分离配置的测定·通信电路mp间的无线中继。

由此，与仅通过彼此相邻的测定·通信电路mp间的无线中继进行信息信号的中继直到期望的测定·通信电路mp的情况相比，能够抑制通信所花费的时间和功耗。此外，能够确保多个用于进行中继的通信系统，因此，即使在例如某个测定·通信电路mp的通信功能产生故障，也能够通过与故障中的测定·通信电路mp连接的线圈天线at进行无线通信。由此，能够构成可靠性高的通信系统。

再有，在图5所示的一个例子中，使在与测定·通信电路mp1~mpn连接的线圈天线at1~at5之中与中继线圈天线ata（atb）磁耦合的线圈天线为at1和at2（at5和at6）。可是，与中继线圈天线ata（atb）磁耦合的测定·通信电路侧的线圈天线的数量并不限定于2，也可以为1个或3个以上的多个。

总之，在测定·通信电路（mp1~mpn）侧的第一~第n线圈天线（at1~atn）之中的至少一个与中继线圈天线（ata或atb）磁场耦合（jda或jdb）的位置设置该中继线圈天线。进而，只要构成为利用包含上述的至少一个线圈天线的多个线圈天线间的磁场耦合（jdc）在与这些多个线圈天线连接的多个测定通信电路间进行无线通信即可。

此外，在上述实施例中，如图4所示那样，在电池单元bct（t为1~6的整数）的上表面（或下表面）的4边之中的2个短边的一个所对应的侧面形成了具有平面状的螺旋图案的线圈天线att，但是，也可以在其他的面形成。

例如，如图6所示那样，在电池单元bct（t为1~6的整数）的上表面（或下表面）的4边之中的2个长边的一个所对应的、电池单元bct的侧面形成线圈天线att也可。

此外，如图7所示那样，在电池单元bct（t为1~6的整数）的上表面（或下表面）形成线圈天线att也可。

再有，在采用图7所示的结构的情况下，将图4所示的基板pl分割为在表面形成有半导体芯片ic1和中继线圈天线ata的第一基板pl1、以及在表面形成有半导体芯片ic2和中继线圈天线atb的第二基板pl2。而且，如图7所示那样，在与电池单元bc1的上表面相对的位置与该电池单元bc1的上表面平行地设置第一基板pl1，并且，在与电池单元bc6的下表面相对的位置与该电池单元bc的下表面平行地设置第二基板pl2。进而，在采用图7所示的结构的情况下，在彼此相邻的电池单元bc彼此之间夹着绝缘材料。

总之，在作为长方体的电池单元bc的表面形成平面状的线圈天线的情况下，线圈天线的轴向为x轴、y轴、z轴这3个方向。因此，设置各天线，以使将全部线圈天线at1~at6、ata和atb的轴向对准这些3个轴向之中的任一个。

例如，线圈天线at1~at6、ata和atb的轴向在图4所示的一个例子中全部为x轴，在图6所示的一个例子中全部为z轴，在图7所示的一个例子中全部为y轴。

像这样，使全部线圈天线的轴向相同，由此，作为磁场耦合而能够确保能够无线通信程度的耦合系数。再有，配合电池单元bc1~bcn的形状、电池组10的尺寸和形状等，采用在图4、图6和图7之中最佳的结构。

如图4、图6和图7所示那样，将平面状的线圈天线at1~atn形成于电池单元bc1~bcn的侧面、上表面或下表面，由此，能够从电池单元bc的表面排除突起物。由此，电池单元bc1~bcn的搬运作业，向电池组10的收容作业或更换作业变得容易。进而，由于在电池单元bc的表面没有突起物，所以，能够将收容该电池单元bc的电池组10的尺寸小型化。

再有，电池单元bc的形态并不限定于长方体，也可以为例如梯形，其侧面、上表面或下表面也可以为曲面形状。只要线圈天线at1~atn与电池单元bc的表面的形状对应地适当变形并形成于其面上即可。

此外，例如如图8所示那样，也可以使用例如磁导率50以上、厚度0.2毫米左右的磁性体片材ms覆盖在电池单元bc1~bc6各自的表面形成的平面状的线圈天线at1~at6的表面。

由此，从线圈天线at1~at6各个发出的磁力线集中地通过磁性体片材ms内，线圈天线间的耦合系数变高。因此，能够使通信距离变大或谋求通信所需要的电力的减少。此外，通过设置磁性体片材ms，从而能够防止来自外部的干扰或妨碍。

再有，作为磁性体片材ms，也可以采用带状的片材或可拆装的磁性体胶带。

此外，代替磁性体片材ms，将图9所示那样的环状的中继线圈rl设置于与形成有线圈天线at1~at6的电池单元bc1~bc6的面相对的位置也可。再有，用于将谐振频率设定为在电池测定部20和中继部30间的无线通信中使用的载波信号的频率即13.56mhz或其附近的频率的、电容器cq被连接于中继线圈rl。作为电容器cq，也可以为例如芯片电容器或利用了彼此相对的2个电极彼此之间的静电电容的电容器。

在图9所示的结构中，当在电池测定部20和中继部30间进行利用磁场耦合的无线通信时，由线圈天线at1~atn辐射出的高频磁场在中继线圈rl中激励高频电流。也就是说，利用由中继线圈rl和电容器cq构成的谐振电路在中继线圈rl自身中也流动高频电流，辐射高频磁场。因此，从中继线圈rl辐射出的高频磁场传播到中继部30侧的中继线圈天线ata和atb中。

因此，通过设置图9所示那样的中继线圈rl，从而能够使无线通信距离变大。再有，需要电力的能动元件不被连接于中继线圈rl。进而，作为中继线圈rl，能够由将金属线形成为环状的材料或带状的金属材料等构成，因此，能够在不招致功耗和装置规模的增大的情况下扩大无线通信距离。

此外，在图9所示的一个例子中，在与线圈天线at1~at6的形成面相对的位置仅设置1个具有覆盖这些at1~at6的全部区域那样的尺寸和形状的中继线圈rl，但是，也可以如图10所示那样并置多个中继线圈rl。

此外，关于图9和图10所示的谐振电路用的电容器cq，也可以省略其，也可以将中继线圈rl和图8所示的磁性体片材ms并用设置。

可是，为了对电动汽车或混合动力车的行驶用电动机进行驱动，由于需要几百伏特的电压，所以电池组10的尺寸变得对车辆的室内空间带来影响程度大。

因此，考虑通过将电池组10分割为多个来将每1个电池组的尺寸小型化并设置于车辆的分别不同的位置。

图11是示出鉴于这样的方面而完成的电池监视系统150的变形例的框图。

图11所示的电池监视系统150具有第一电池壳体u1、第二电池壳体u2、传输电缆ca和电池管理装置50。

在图11所示的电池监视系统150中，图1所示的电池单元bc1~bcn之中的bc1~bck（k为不足n的整数）被收容于电池壳体u1，剩余的bc（k+1）~bcn被收容于电池壳体u2。

再有，电池壳体u1被设置在例如车辆的后部座位之下，电池壳体u2被设置于例如车辆的后备箱的地板下面。

在电池壳体u1中收容有电池单元bc1~bck以及与这些电池单元bc1~bck对应的测定·通信电路mp1~mpk和线圈天线at1~atk。进而，在电池壳体u1内设置有：设置为线圈天线at1~atk中的线圈的轴向与自身的轴向相同的、线圈cl1。

在电池壳体u2中收容有电池单元bc（k+1）~bcn以及与这些电池单元bc（k+1）~bcn对应的测定·通信电路mp（k+1）~mpn和线圈天线at（k+1）~atn。进而，在电池壳体u2内收容有：设置为线圈天线at（k+1）~atn中的线圈的轴向与自身的轴向相同的、线圈cl2和图1所示的中继部30。

再有，中继部30和电池管理装置50的工作与图1所示的结构相同，因此，省略其说明。

利用传输电缆ca连接电池壳体u1和电池壳体u2。传输电缆ca包含布线l1和串联连接有电容器cz的布线l2。

即，利用传输电缆ca的布线l1将电池壳体u1所包含的线圈cl1的一端与电池壳体u2所包含的线圈cl2的一端电连接。进而，经由电容器cz使用布线l2将该线圈cl1的另一端与线圈cl2的另一端连接。

根据包含这些传输电缆ca、线圈cl1和cl2的传输路径，首先，在电池壳体u1内，线圈天线at1~atk所辐射的、与测定信息信号对应的高频磁场被线圈cl1变换为高频电流。此时，将该高频电流经由传输电缆ca向电池壳体u2所包含的线圈cl2供给。因此，线圈cl2将与该高频电流对应的高频磁场辐射到电池壳体u2内。由此，电池壳体u2所包含的中继部30利用与线圈cl2的磁场耦合取得表示由电池壳体u1测定的测定结果的测定信息信号。

此外，在上述实施例中，作为电池测定部20和中继部30间的无线通信的调制方式，采用了ask、fsk或psk，但是，也可以采用将它们组合后的qam（quadratureamplitudemodulation，正交幅度调制）或ofdm（orthogonalfrequency-divisionmultiplexing，正交频分复用）。此外，也可以并用曼切斯特码或扩频码（spreadingcode）。

此外，在上述实施例中，如图2和图3所示那样，在测定·通信电路mp1~mpn、通信中继电路rxa和rxb的每一个中包含放大电路（205a、304a）和滤波器（205b、304b）。根据这些放大电路和滤波器，除去不需要的噪声或干扰波或者采用超外差（super-heterodyne）方式的接收系统，由此，能够提高接收灵敏度、接收性能。

可是，只要即使不进行不需要的噪声或干扰波的除去也得到期望的接收灵敏度，则也可以删除这些放大电路（205a、304a）和滤波器（205b、304b）。即，将由线圈天线（at1~atn、ata、atb）接收的信号直接向检波·解调电路（205c、304c）供给。

此外，作为检波·解调电路（205c、304c），也可以使用比较器或ad转换器。

此外，在作为电池测定部20和中继部30间的无线通信的调制方式而采用了ask的情况下，采用电力放大电路来作为图2和图3所示的调制电路（204a、303a），通过增减增益来增减其输出的振幅，从而实现ask也可。此外，作为该调制电路而采用da转换器来生成该调制信号的波形也可。此外，作为这样的调制电路而采用上变频器（up-converter）也可。

此外，在作为调制方式而采用了fsk或psk的情况下，作为调制电路（204a、303a）而采用pll（phaselockedloop，锁相环路）电路也可。

此外，上述实施例中的测定·通信电路mp1~mpn从分别连接的电池单元bc个别地接收电力供给，进而，通过个别地设置使晶体振子等振荡的振荡电路来生成时钟信号。

可是，作为测定·通信电路mp1~mpn，也可以设置无源（passive）工作模式，在所述无源工作模式下，利用高频磁场来接收电力和成为时钟信号的基准的同步信号或者接收这些电力和同步信号之中的一个。再有，也可以在测定·通信电路mp1~mpn的各个中设置在无源工作模式时进行通信的回信的负载调制电路。

此外，在测定·通信电路mp1~mpn的各个中新设置低速的时钟信号生成用的振荡电路，利用根据由该振荡电路生成的时钟信号的定时器控制，进行测定的执行和通信的间歇工作也可。进而，通过使测定·通信电路mp1~mpn与通信中继电路rxa和rxb同步来进行无线通信，从而也可以进行功耗的削减。

此外，在上述实施例中，作为中继部30而设置了2个系统的通信中继电路rxa和rxb，但是，也可以仅设置任一个或设置3个系统以上的通信电路。

此外，在1个电池单元bc中设置有1个测定·通信电路mp，但是，也可以使用1个测定·通信电路mp进行针对多个电池单元bc的测定工作和与中继部30的通信工作。或者，通过将多个测定·通信电路mp与1个电池单元bc连接，从而构成防备故障的冗余系统也可。

此外，图5所示的磁场耦合（jda~jdc）的形态也可以为网状、星状等，或者通过采用将磁场耦合的区域双重化后的冗余结构来提高装置的可靠度也可。

此外，作为图8所示的磁性体片材ms，也可以为带状、板状、棒状的片材，也可以夹着线圈天线。

再有，作为线圈天线at1~atn、ata和atb，除了将金属线卷绕到绕线管（bobbin）或芯后的天线之外，还可以采用在印刷基板或柔性基板等树脂绝缘带形成的平面图案形状的天线。在平面图案形状的情况下，也可以为将金属线形成为螺旋状、圆形状、椭圆形状或细长长方形状的天线。此外，在作为线圈天线at1~atn、ata和atb而采用了平面图案形状的情况下，由磁性体片材支持也可。

此外，在图2和图3所示的一个例子中，在采用了对线圈天线（at1~atn、ata、atb）并联连接谐振用的电容器后的并联谐振电路之外，也可以设置将谐振用的电容器与线圈天线串联连接后的串联谐振电路。此时，采用能够对该并联谐振电路和串联谐振电路进行切换的结构。

再有，作为谐振用的电容器而采用静电电容可变的电容器，在线圈天线的非使用时变更静电电容，由此，错开谐振频率，在线圈天线的使用稍前返回为原来的静电电容也可。

此外，在测定·通信电路mp1~mpn以及通信中继电路rxa和rxb的每一个中设置通信时的匹配阻抗的切换功能也可。

此外，在测定·通信电路mp1~mpn以及通信中继电路rxa和rxb各自的放大电路（205a、304a）的后级设置低通滤波器也可。此时，也可以采用以下结构：能够对将经由了该低通滤波器后的接收信号向下一级的滤波器（205b、304b）供给或者不经由低通滤波器将接收信号向滤波器（205b、304b）供给进行切换。

附图标记的说明

10电池组

20电池测定部

30中继部

50电池管理装置

150电池监视系统

200、300电源电路

202、301振荡电路

at1~atn线圈天线

ata、atb中继线圈天线

bc1~bcn电池单元

mp1~mpn测定·通信电路

rxa、rxb通信中继电路

u1、u2电池壳体。