电池系统的制作方法_2

文档序号:9402220阅读:来源:国知局
使针对从蓄电池控制器200发送的无线信号的天线50的阻抗变化。由此,作为针对来自蓄电池控制器200的无线信号的反射波,将与各电池单元的状态对应的测定信息发送到蓄电池控制器200。另外,关于这点,在后面详细说明。另外,如果从蓄电池控制器200发送了平衡要求,则CPU33进行用于通过控制未图示的平衡开关而使单元组10的各电池单元的充电状态均匀化的平衡处理。除此以外,在CPU33中还能够执行各种处理。
[0030]RFID电路40是用于使单元控制器100作为半无源方式的无线标签动作的无线通信电路。从蓄电池控制器200发送并由天线50接收到的无线信号通过RFID电路40被解调而被输出到CPU33。由此,来自蓄电池控制器200的要求内容被CPU33解读,在CPU33中执行与其要求内容对应的处理。另外,RFID电路40使用电源电压Vdd,根据应发送的测定信息,使针对来自蓄电池控制器200的无线信号的天线50的阻抗在依照预定的通信速率的定时(timing)变化。由此,作为从蓄电池控制器200发送的无线信号的反射波,与单元组10的各电池单元的状态对应的测定信息从单元控制器100被发送到蓄电池控制器200。另夕卜,关于此时的RFID电路40的动作,在后面详细说明。
[0031]蓄电池控制器200具备读写(R/W)电路210、CPU220、电源电路230、存储器240以及天线250。电源电路230根据从在蓄电池控制器200中内置了的电池供给的电力,与单元控制器100的电源电路31同样地,产生电源电压Vcc以及Vdd。另外,也可以在蓄电池控制器200中不内置电池,而使用从外部供给的电力。
[0032]CPU220控制读写电路210以及存储器240的动作。读写电路210根据CPU220的控制而动作,经由天线250而与单元控制器100、上位控制器300之间进行无线通信。该读写电路210具有使用了上述半无源方式的无线标签的无线通信功能、和小功率无线通信功能这两方,能够根据通信对方而选择性地使用某一个。
[0033]上位控制器300具备小功率无线电路310、CPU320、接口电路330、电源电路340、存储器350以及天线360。电源电路340与蓄电池控制器200的电源电路230同样地,根据从在上位控制器300中内置了的电池供给的电力,产生电源电压Vcc以及Vdd。另外,也可以在上位控制器300中不内置电池,而使用从外部供给的电力。
[0034]CPU320控制小功率无线电路310、接口电路330以及存储器350的动作。小功率无线电路310根据CPU320的控制而动作,经由天线360而与蓄电池控制器200之间进行基于小功率无线方式的无线通信。接口电路330进行在上位控制器300与外部装置(例如图1的逆变器2)之间执行的数据通信的接口处理。
[0035]接下来,说明在单元控制器100与蓄电池控制器200之间进行的无线通信。图3是从蓄电池控制器200向单元控制器100的无线发送方法的说明图。
[0036]在进行从蓄电池控制器200向单元控制器100的无线发送时,蓄电池控制器200如图3所示,从读写电路210经由天线250,将使载波频率的振幅根据发送数据而变化了的ASK调制波发送到单元控制器100。该ASK调制波在单元控制器100中被天线50接收,并被RFID电路40内的解调器41解调。解调器41通过解调接收到的ASK调制波从而再生时钟和数据,并作为接收数据而输出到CPU33。接收数据被CPU33存储到存储器34,并根据需要被读出。
[0037]另外,在图3中说明了使用了 ASK调制波的例子,但也可以使用其他调制方式。例如,能够使用使载波频率的相位根据发送数据而变化了的PSK调制波、或者使用组合了它们的调制方式。
[0038]图4是从单元控制器100向蓄电池控制器200的无线发送方法的说明图。
[0039]在进行从单元控制器100向蓄电池控制器200的无线通信时,蓄电池控制器200如图4所示,从读写电路210经由天线250,连续地发送未调制的载波。另一方面,单元控制器100在RFID电路40内的调制器42中,依照预定的通信速率,使天线50的阻抗根据发送数据而变化。例如,在调制器42内设置阻抗匹配电路和开关,在发送数据的比特是“I”的情况和是“O”的情况下切换该开关,从而控制阻抗匹配电路与天线50之间的连接状态,使阻抗变化。另外,在此时的开关的动作电源中,使用根据从对应的单元组10的电池单元供给的电力而由电源电路31生成了的上述电源电压Vdd。
[0040]如果如上所述使天线50的阻抗变化的同时,由单元控制器100接收到从蓄电池控制器200发送的未调制载波,则从天线50发送与此时的阻抗的状态对应的反射波。S卩,在取得了阻抗匹配的状态下接收到来自蓄电池控制器200的未调制载波的情况下,在天线50中未调制载波被全部吸收,所以不会发送反射波。另一方面,在未取得阻抗匹配的状态下接收到来自蓄电池控制器200的未调制载波的情况下,未调制载波的一部分从天线50作为反射波而被发送。这样,通过使针对来自蓄电池控制器200的未调制载波的反射波根据发送数据而变化,从而能够进行从单元控制器100向蓄电池控制器200的无线通信。
[0041]此处,说明基于本发明的无线通信方式的通信距离。在基于以往的无源方式的电磁感应型的无线标签中,需要利用从读取机发送了的无线信号的接收电力,进行从无线标签向读取机的无线通信。此时的通信距离一般是几cm程度。
[0042]另一方面,在本发明的无线通信方式中,如上所述,在各单元控制器100中,使用从对应的单元组10的电池单元供给的电力而使天线50的阻抗变化。由此,进行利用了针对未调制载波的反射波的半无源方式的无线通信。
[0043]—般,自由空间中的无线信号的传播损失L(dB)能够通过以下的式⑴来表示。在式⑴中,d(m)表示天线间的距离,λ (m)表示无线信号的波长。
[0044]L = 201og (4 JT d/ λ ) *..(1)
[0045]此处,将作为读取机的蓄电池控制器200的读写电路210中的发送电力设为lW(30dBm),将最小接收灵敏度设为-80dBm。在该情况下,能够在往返的传播损失是IlOdB以下的范围内,进行从单元控制器100向蓄电池控制器200的无线通信。S卩,与传播损失L=55dB相当的距离成为通信距离。
[0046]例如,在将无线信号的频率设为900MHz (λ = 0.33m)的情况下,如果在上述式(I)中设为L = 55dB,则通信距离被求出为d= 14.9m。因此,可知在本发明的半无源方式的无线通信中,相比于上述那样的以往的无源方式的无线通信的情况,能够扩展通信距离。
[0047]根据以上说明的本发明的第I实施方式,起到以下的作用效果。
[0048](I)在电池系统I中,各单元控制器100使用从对应的单元组10的电池单元供给的电力,将该单元组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。由此,在通过无线通信传送各电池单元的状态的电池系统I中,能够扩展通信距离。
[0049](2)蓄电池控制器200向各单元控制器100连续地发送未调制载波。另一方面,各单元控制器100使针对从蓄电池控制器200发送的未调制载波的阻抗根据对应的单元组10的各电池单元的状态测定结果而在预定的定时变化。由此,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。由此,能够抑制各单元控制器100中的功耗,并且扩展通信距离。
[0050](3)各单元控制器100具备构成用于对对应的单元组10的各电池单元的状态进行测定的测定电路的传感器20以及AD变换器32、电源电路31、天线50、和RFID电路40。RFID电路40使用由电源电路31产生的电源电压Vdd,根据由传感器20以及AD变换器32测定的单元组10的各电池单元的状态,使天线50的阻抗变化。由此,在各单元控制器100中,能够可靠地测定对应的单元组10的各电池单元的状态
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