电池系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池系统。
【背景技术】
[0002]当前，在地球环境问题大幅受到关注的当下，为了防止地球变暖，要求削减二氧化碳的排放。例如，关于成为二氧化碳的大的排放源的汽油发动机的汽车，开始被混合动力电动汽车、电动汽车等替代。作为混合动力电动汽车、电动汽车的动力用电源，代表性的大型二次电池需要高输出、大容量。因此，关于构成它的蓄电池模块，一般将多个电池单元串并联连接来构成。
[0003]作为大容量的二次电池，广泛已知锂离子电池。在锂离子电池的使用中，需要防止高电压充电、防止过放电所致的性能降低等措施。因此，在混合动力电动汽车、电动汽车上搭载且在各电池单元中使用锂离子电池而构成的蓄电池模块一般具有针对每个电池单元监视电压、电流、温度等电池状态的功能。
[0004]作为上述那样的对各电池单元的状态进行监视的装置，已知例如下述专利文献I公开的状态监视装置。该状态监视装置在对各电池单元的电压值进行测定的模块中设置电磁感应型的无线标签，使用该无线标签将各电池单元的电压值通过无线信号发送到读取机。由此，削减了布线、绝缘所需的成本。
[0005]专利文献1:日本特开2005-135762号公报
【发明内容】
[0006]关于在上述状态监视装置中使用的电磁感应型的无线标签，一般通信距离短到几cm?几十cm程度。因此，在无线标签与读取机之间的布局中自由度少，有可能对装置的构造带来限制。
[0007]因此，本发明的主要的目的在于在通过无线通信来传送各电池单元的状态的电池系统中扩展通信距离。
[0008]本发明的电池系统具备:单元组，由多个电池单元或者一个电池单元构成；单元控制器，与单元组对应地设置，测定单元组的各电池单元的状态；以及蓄电池控制器，在与单元控制器之间进行无线通信，单元控制器使用从单元组的电池单元供给的电力，将单元组的各电池单元的状态测定结果无线发送到蓄电池控制器。
[0009]根据本发明，能够在通过无线通信来传送各电池单元的状态的电池系统中扩展通信距离。
【附图说明】
[0010]图1是示出包括本发明的一个实施方式的电池系统的车载系统的结构的图。
[0011]图2是本发明的第I实施方式的电池系统的基本结构图。
[0012]图3是从蓄电池控制器向单元控制器的无线发送方法的说明图。
[0013]图4是从单元控制器向蓄电池控制器的无线发送方法的说明图。
[0014]图5是本发明的第2实施方式的电池系统的基本结构图。
[0015]图6是本发明的第3实施方式的电池系统的基本结构图。
[0016](符号说明)
[0017]10:单元组；20:传感器；30:处理部；31:电源电路；32:AD变换器；33 =CPU ；34:存储器；40 =RFID电路;41:解调器；42:调制器；50:天线;60:小功率无线电路;100、101:单元控制器；200、201:蓄电池控制器；210:读写电路；220 =CPU ;230:电源电路；240:存储器；250:天线；260:接口电路；300:上位控制器；310:小功率无线电路；320 =CPU ；330:接口电路;340:电源电路；350:存储器；360 ??天线。
【具体实施方式】
[0018](第I实施方式)
[0019]图1是示出包括本发明的一个实施方式的电池系统的车载系统的结构的图。图1所示的车载系统搭载于混合动力电动汽车或电动汽车等车辆，具备电池系统1、逆变器2、马达3、继电器盒4以及上位控制器300。
[0020]在电池系统I中，具备由多个电池单元分别构成的多个单元组10，与各单元组10对应地分别设置了单元控制器100。各单元控制器100测定单元组10的各电池单元的状态(电压、电流、温度等)。然后，使用从单元组10的电池单元供给的电力，在与蓄电池控制器200之间进行无线通信，将单元组10的各电池单元的状态测定结果无线发送到蓄电池控制器200。关于此时进行的无线通信的详细内容，在后面说明。
[0021]蓄电池控制器200从各单元控制器100，取得与该单元控制器100对应的单元组10的各电池单元的状态测定结果。然后，根据所取得的各电池单元的状态测定结果，推测各电池单元的充电状态(SOC:State of Charge)、老化状态(S0H:State of Health)，将其推测结果发送到上位控制器300。
[0022]上位控制器300根据从蓄电池控制器200发送的各电池单元的充电状态、老化状态的推测结果，控制逆变器2、继电器盒4。逆变器2在继电器盒4是导通状态时将从各单元组10供给的直流电力变换为三相交流电力而供给到马达3，从而使马达3旋转驱动而产生车辆的驱动力。另外，在车辆的制动时，将由马达3所产生的三相交流再生电力变换为直流电力而输出到各单元组10，从而对各单元组10的电池单元进行充电。由上位控制器300控制这样的逆变器2的动作。
[0023]图2是本发明的第I实施方式的电池系统的基本结构图。在该基本结构图中，将图1所示的车载系统的各结构中的单元组10、单元控制器100、蓄电池控制器200以及上位控制器300作为基本构成要素来示出。
[0024]在图2中，蓄电池控制器200在与各单元控制器100之间进行无线通信。通过该无线通信，蓄电池控制器200能够针对各单元控制器100，要求对应的单元组10的各电池单元的测定信息、单元平衡等。响应于来自蓄电池控制器200的要求，各单元控制器100将对应的单元组10的各电池单元的测定信息发送到蓄电池控制器200、或者执行单元平衡。
[0025]上位控制器300在与蓄电池控制器200之间进行无线通信。通过该无线通信，上位控制器300能够针对蓄电池控制器200，要求各电池单元的充电状态、老化状态的推测。响应于来自上位控制器300的要求，蓄电池控制器200根据从各单元控制器100发送的单元组10的各电池单元的测定信息，推测各电池单元的充电状态、老化状态，将其结果发送到上位控制器300。
[0026]另外，在蓄电池控制器200与各单元控制器100之间的无线通信中，作为具有比较短的通信距离(几m程度)的无线方式，利用使用了所谓半无源方式的无线标签的无线通信。另一方面，在上位控制器300与蓄电池控制器200之间的无线通信中，作为具有比较长的通信距离(几百m程度)的无线方式，利用所谓小功率无线通信。在该小功率无线通信中，能够使用例如IEEE 802.15.4等无线方式。
[0027]各单元控制器100具有针对对应的单元组10的各电池单元分别设置了的多个传感器20、处理部30、RFID电路40、以及天线50。处理部30包括电源电路31、AD变换器32、CPU33、以及存储器34。各传感器20是用于对单元组10的各电池单元的状态进行测定的传感器，由电压传感器、电流传感器、温度传感器等构成。将基于传感器20的电池单元状态的测定结果通过AD变换器32变换为数字信号，作为测定信息输出到CPU33。由该传感器20以及AD变换器32构成对单元组10的各电池单元的状态进行测定的测定电路。
[0028]电源电路31接受从单元组10的电池单元供给的电力，并基于此来产生电源电压Vcc以及Vdd。电源电压Vcc被用作AD转换器32、CPU33的动作电源，电源电压Vdd被用作RFID电路40的动作电源。另外，电源电路31能够从构成单元组10的各电池单元之中的至少某一个电池单元接受电力供给。
[0029]CPU33执行用于对单元控制器100的动作进行控制的处理。例如进行如下的发送处理:用于将从AD变换器32输出的各电池单元的测定信息存储到存储器34，并且根据来自蓄电池控制器200的要求，将在存储器34中存储了的测定信息无线发送到蓄电池控制器200。在该发送处理中，CPU33根据从存储器34读出的测定信息来控制RFID电路40，从而