多节串联电池控制系统的制作方法

专利名称：多节串联电池控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池控制系统，或电池控制用的集成电路。
技术背景电池控制系统具有电池组控制器和接受来自所述电池组控制器的指 令来进行动作的多个集成电路而构成。所述集成电路将根据所述电池组控制器的发送信息计测的各单电池 的电压等向电池组控制器发送。在这种情况下，由于各集成电路必须从与 所述电池组控制器进行收发动作后，根据信息进行与各个集成电路对应的 适当的驱动，所以需要预先设定它们的地址。作为这种情况下的地址设定，如下述专利文献l所公开，从各集成电 路的规定的多个端子(地址设定端子)分别引出布线，通过向各布线输入 信号，以区别于其他的集成电路。专利文献h日本特开2003—209932号公报但是，在上述的电池控制系统中，各集成电路的地址设定在该集成电 路需要设定端子，并且，还需要用来在这些设定端子输入信号的布线，带 来该集成电路大型化且价格增大的不良影响。发明内容本发明的目的在于提供一种可以不通过布线来进行各集成电路的地 址设定的电池控制系统，或电池的控制所使用的集成电路。在本申请中，若对公开的发明中代表性的方案进行说明，则如以下所述。(1)本发明的多节串联电池控制系统例如具有 以串联连接的多个电池单元为1个单位的电池单元组；
对应各电池单元组设置并控制该电池单元组的集成电路；和 与所述各集成电路进行信号的发送接收的电池组控制装置； 所述各集成电路被构成为在其最初的集成电路中，根据来自所述电 池组控制装置的接收来接受输入，反复将来自该最初的集成电路的输出向 其他的集成电路依次输入以及输出，在最后的集成电路中，将其输出向所 述电池组控制装置发送；所述各集成电路具有地址设定机构，其以与各集成电路的数量相关的 次数的步骤，从所述电池组控制装置发送不同的消息，根据各消息改写集 成电路的被初始化的地址，之后，变更成在其他的集成电路中初始化后的 地址未被改写的消息，通过反复上述步骤，依次设定该集成电路的地址。(2) 本发明的多节串联电池控制系统，例如以(1)的构成为前提，其特征在于，该集成电路具有将地址复位为任意的值(o)的功能。(3) 本发明的多节串联电池控制系统，例如以(1)的构成为前提，其特征在于，所述步骤为n阶段，向前头的集成电路发送将任意的地址(O) 变换成n的所述消息，将相当于该n的顺序的集成电路的地址从0改写为 n，将向之后的各集成电路发送的所述消息从0以外的数变换成n的数， 使之后的集成电路的地址保持0。(4) 本发明的多节串联电池控制系统，例如以(1)的构成为前提， 其特征在于，使来自所述最初的集成电路的所述电池组控制装置的接收以 及来自所述最后的集成电路的向所述电池组控制装置的发送电绝缘。(5) 本发明的多节串联电池控制系统，例如以(1)的构成为前提， 其特征在于，所述集成电路检测连接于该集成电路并构成电池单元组的各 单元电压，并且，控制从该电池单元组供给的电源的供给。(6) 本发明的多节串联电池控制系统，例如以(1)的构成为前提， 其特征在于，所述各集成电路具有地址设定机构，其从所述电池组控制装 置发送地址设定消息，接受到该地址设定消息的集成电路将地址改写为n， 向下一个IC传送设定n+l的地址的消息，通过反复上述步骤，依次设定该集成电路的地址。另外，本发明并不限定于以上的构成，能够在不脱离本发明的技术思 想的范围进行各种变更。
根据这样构成的多节串联电池控制系统，可以不通过布线进行各集成 电路的地址的设定。


图1是表示本发明的车辆用电源系统的电池模块以及单元控制器的一 个实施例的构成图。图2是表示本发明的车辆用电源系统所使用的集成电路的构成的一个实施例的框图。图3是表示本发明的车辆用电源系统所使用的集成电路的通信指令的 发送接收方法的一个实施例的说明图。图4是说明本发明的车辆用电源系统的计测动作的定时的一个实施例 的图。图5是说明在本发明的车辆用电源系统中，根据构成各集成电路的对 应的各组的电池单元的数量来执行计测动作的电路的一个实施例的图。图6是说明在本发明的车辆用电源系统中，成为诊断对象的电路和用 于该诊断的电路的一个实施例的图。图7是说明设于本发明的车辆用电源系统的集成电路内部的进行通信 指令的发送接收的通信电路的一个实施例的图。图8是说明在本发明的车辆用电源系统中，通过来自电池组控制器的 通信指令来进行各集成电路的地址寄存器的设定顺序的一个实施例的说 明图。图9是说明基于通信指令的发送而进行的图7的电路的动作的说明图。图10是对图9所记载的集成电路，根据来自电池组控制器的通信指 令来依次设定地址的实施例的说明图。图11是表示在本发明的车辆用电源系统中，计测各电池单元的充电 状态、执行充电量较多的电池单元的放电的处理流程的一个实施例的图。图12是表示在本发明的车辆用电源系统中，用于进行各集成电路或 各电池单元是否成为异常的测试的处理流程的一个实施例的图。图13是表示将直流电源系统应用于车辆用旋转电动机的驱动系统的
情况下的一个实施例的电路图。图M是表示图13所示的车辆用电源系统的动作流程的一个实施例的图。图15是表示在所述车辆用电源系统中，使与电池组控制器的单元控 制器的通信结束的次序的一个实施例的说明图。图16是表示在所述车辆用电源系统中，使与电池组控制器的单元控 制器的通信结束的次序的其他的实施例的说明图。图17是表示在本发明的车辆用电源系统中，使电池组模块的各组所 具有的单元数为不同的数的情况下的实施例的说明图。图18是表示本发明的车辆用电源系统所使用的电池模块(装有盖) 的一个实施例的图。图19是表示本发明的车辆用电源系统所使用的电池模块(去掉盖) 的一个实施例的图。图20是表示内置于本发明的车辆用电源系统所使用的电池模块中的 单元控制器的一个实施例的平面图。图21是表示在本发明的车辆用电源系统中，实现平衡开关的控制和 各电池单元的端子电压的计测的两方的控制的构成的一个实施例的图。图22是表示在本发明的车辆用电源系统中，实现平衡开关的控制和 各电池单元的端子电压的计测的两方的控制的构成的其他的实施例的图。图23是表示在图21所示的电路中，计测控制和用于调整充电状态的 放电控制之间的关系的动作图。图24是表示在图22所示的电路中，计测控制和用于调整充电状态的放电控制之间的关系的动作图。图25是表示用于进行图23或图24所示的控制的电路的一个实施例的图。图26是表示将用于检测电池单元BC的端子电压的正极以及负极和单 元控制器连接的检测用导线产生异常的情况下的诊断的一个例子的说明图。图27是表示将用于检测电池单元BC的端子电压的正极以及负极和单 元控制器连接的检测用导线产生异常的情况下的诊断的其他的例子的说 明图。图28是在表示图26以及图27所示的构成中，对电池单元和各集成电路间的电连接产生异常进行检测的方法的说明图。图29是表示在用于充电状态的调整的控制中优先控制平衡开关的情 况下，基于放电控制电路的信号的阻断期间的说明图。图30是表示在用于充电状态的调整的控制中优先控制平衡开关的情 况下，基于放电控制电路的信号的阻断期间的说明图。图31是说明对应图6，成为本发明的车辆用电源系统的诊断对象的电 路和该诊断所用的电路的其他的实施例的图。图32是表示对应图1，本发明的车辆用电源系统的电池模块以及单元 控制器的其他的实施例的构成图。符号的说明B1 B12—电池单元，R1 R6—电阻，3A、 3B、 4A、 4B、 5A、 5B 一集成电路，Si—电流传感器，Vd—电压计，9一电池模块，20—电池组 控制器，32 —检测用导线，50 —通信导线，52 —传送通路(串行通信)， 54—传送通路(标记通信)，56 —传送通路(WakeUP)， 66—中心极(center pole) ， 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 —切换开关，120 —选择电路，121 —电源电路，122—电压 检测电路，122A—模拟数字变换器，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(balancing switch), 130—电位变换电路，131—异常判定电路，132 —放电控制电路， 133 —开关驱动电路，220 —逆变器装置，222 — MCU， 224—驱动电路，226 一功率模块，230—电动机，252 —定时控制电路，254 —起动电路，256 — 第l进程计数器(stage counter) , 257—解码器，258 —第2进程计数器， 2582 —寄存器，2584、 2586 —逻辑电路，259—解码器，260—动作表，262 一差动放大器，263 —平均化控制电路，264 —平均化电路，270 —数字比 较器，272、 276 —数字多路转接器(digital multiplexer) ， 274—当前值存 储电路，275 —初始值存储电路，278—基准值存储电路，28U 2861—计 测控制电路，284 —标记存储电路，286—选择电路，292 —通信指令，294 一数据总线，302 —发送寄存器，322 —接收寄存器，344 —指令处理电路，
345 —指令解读电路，346 —运算电路。
具体实施方式
作为发明的实施方式在下面进行说明，车辆用旋转电动机的驱动系 统、直流电源系统或直流电源用单元控制器或直流电源用单元控制器所使 用的集成电路如上所述，有可以维持较高的可靠性的效果。在下面的实施方式说明的构成，集成电路内的进程电路(stage circuit) 周期地产生进程信号(stage signal)，根据所述进程信号顺序选定应测定 的电池单元的端子电压，将选定的端子电压通过模拟数字变换器变换成数 字信号，将所述数字信号作为计测值利用。进而集成电路具有电池单元的 诊断功能，通过来自所述进程电路的进程信号，以作为所述计测结果的数 字信号为基础，通过所述诊断功能进行电池单元的诊断。在这样周期地进 行的电池单元的端子电压的计测后，根据计测结果即数字信号继续执行与 电池单元的过度充电等相关的诊断。如上所述，以规定的顺序周期地选择 电池单元，进行所选择的电池单元的端子电压的计测动作，由于联合所述 计测动作顺序地进行过度充电等的诊断，所以，可以基于测定值迅速地进 行异常的诊断。另外，由于以规定的周期在每个集成电路进行计测以及诊 断，所以可以在短时间诊断构成电池模块的全部电池单元，可以维持较高 的可靠性。在下面的实施方式中，与端子电压的计测分开，用选择电路选择集成 电路内部的产生电压，对选择的电压的经模拟数字变换器变换的变换结果 相对于阈值是否维持已知的关系进行检测。若在所述选择电路或模拟数字 变换器等产生异常，则所述已知的关系变得不能维持。因此，能够根据上 述关系进行集成电路内部的诊断。在下面说明的实施方式中，和在所述发明要解决的问题的栏或发明的 目的和项目说明的内容不同的其他的问题或其他的效果，可以解决在下面 说明的问题，可以达成下面说明的效果。在下面的实施方式说明的构成，除了电池单元的诊断之外，还进行计 测电池单元的端子电压的集成电路和电池单元的连接线的诊断。各集成电 路分别独立地进行这两个诊断，在产生异常的情况下，通过传送路径通知
上级的控制装置即电池组控制装置。在该构成中，在向逆变器装置等的电 气负载进行供电之前，除了实施电池单元的异常诊断之外，还配合实施电 池单元和集成电路的上述连接线的诊断。在所述两方的诊断没有异常的状 态下使继电器导通来进行供电，所以可以维持较高的安全性。另外，由于 多个集成电路可以在动作开始指令下分别自动地执行上述诊断，所以关于 全部的电池单元和连接线，可以在较短的时间完成诊断，可以短时间开始 向电气负载进行供电。另外，由于各集成电路自动地开始诊断，所以上级 的控制装置没有指令的必要，有减轻控制的负担的效果。进而，在下面的实施方式说明的构成中，除了电池单元的诊断外，还 实施集成电路自身的诊断，在这两方的诊断没有异常的情况下，使继电器 处于导通状态，开始进行供电。因此，可以维持较高的安全性。进而，在下面的实施方式说明的构成中，在异常产生时，由于用l比 特信号即异常标记联络上级的装置或其他的电路，所以即使不从上级接收 发送命令也能够实现异常信号的发送。因此，可以以简单的机构来对应联 络异常的需求。特别是，异常的有无对于系统是否进入下一个控制的判断 是及其重要的。对异常的产生原因进行详细的联络，在异常联络后的下一 个步骤，具有首先传达异常的有无的功能和传送通路是非常有效的。在下 面的实施方式中，具有并用串行传送和1比特传送即标记传送的构成，通 过l比特传送可以迅速传送异常的有无，在没有异常的情况下，进入开始 进行供电的阶段。在下面的实施方式说明的构成中，各集成电路接收到l比特的异常标 记后，将l比特的异常标记向下一个集成电路发送。迸而，集成电路自身 检测异常后，将异常标记向下一个集成电路发送。即成为如下所述的构成 只有在未接收到异常标记和未检测异常这两方面的条件均成立时，才将表 示没有异常的信号向下一个集成电路发送。因此，可以迅速地向上级的控 制电路即电池组控制装置联络异常状态。下面的实施方式说明的构成中，集成电路内的进程电路周期地产生进 程信号，根据所述进程信号，顺序地选定应测定的电池单元的端子电压， 将选定的端子电压通过模拟数字变换器变换成数字信号，将所述数字信号 作为计测值利用。进而，集成电路具有电池单元的诊断功能，根据来自所
述集成电路的进程信号，以作为所述计测结果的数字信号为基础，通过所 述诊断功能进行电池单元的诊断。在这样周期地进行的电池单元的端子电 压的计测后，根据计测结果即数字信号来继续执行与电池单元的过度充电 等相关的诊断。如上所述，以固定的顺序周期地选择电池单元，进行所选 择的电池单元的端子电压的计测动作，由于联合所述计测动作顺序地进行 过度充电等的诊断，所以，可以根据测定值迅速地进行异常的诊断。另外， 由于以确定的周期对每个集成电路进行计测以及诊断，所以，可以在短时 间诊断构成电池模块的全部电池单元，可以维持较高的可靠性。在下面的实施方式中，与端子电压的计测分开，用选择电路选择集成 电路内部的产生电压，对选择的电压的经模拟数字变换器变换的变换结果 相对于阈值是否维持已知的关系进行检测。若在所述选择电路或模拟数字 变换器等产生异常，则所述已知的关系变得不能维持。因此，能够根据上 述关系进行集成电路内部的诊断。在下面的实施方式中，周期地检测电池单元的端子电压，并且将多次 的平均的计测结果作为计测值使用。在电气负载为逆变器的情况下，噪声 较大，使用多次的数字变换值的平均可以提高检测精度，效果较大。进而， 在下面的实施方式中，在模拟数字变换电路的后段具有所述电路来作为硬 件的电路，可以减轻软件的负担。另外，在所述的平均化处理电路的后段， 设有数字比较电路，集成电路各自具有自动除去噪声功能，可以维持较高 的可靠性。上述模拟数字变换电路不是逐次比较方式的电路，使用充放电 型的电路，耐噪声。另外，由于在该充放电型模拟数字变换电路的后段进 --步具有多次将测定值平均的电路，所以虽然在相对于噪声有极强功能的 汽车用电源中，逆变器装置的噪声较大，误动作和误测定成为问题，但是， 将上述电路分别设于各集成电路，有在每个集成电路解决上述问题的能 力。(单元控制器的说明) 图1是说明车辆用旋转电动机的驱动系统所使用的直流电源系统的电池模块9以及单元控制器(下面有略称为C/C的情况)80的图。所述电池模块9具有多个电池单元的组GB1、…GBM、…GBN。所 述各组具有多个串联连接的电池单元BC1 BC4。因此，所述电池模块9 具有串联连接的多个电池单元，在该实施方式中例如为数十个，根据情况 有由数百个多数的电池单元构成的电池模块。在该实施方式中，各电池单 元为锂离子电池。各锂离子电池单元的端子电压根据该电池单元的充电状态而变化，例如在放电到充电状态为30%程度的状态下，为3.3伏特程度，在放电到充 电状态为70%程度的状态成为3.8伏特程度。在超过正常的动作状态进行 放电的过放电状态下，例如有成为2.5V以下的情况，另外，在超过正常 的动作范围充电的过度充电状态下，有成为4.2伏特以上的情况。串联连 接的多个电池单元BC1 BC4通过分别测量端子电压，可以把握各自的充 电状态SOC。在本实施方式中，由于容易进行所述各电池单元BC1 BC12的测量， 所以由4个到6个各电池单元BC1 BC4构成1个组。在该图所示的实施 方式中，由4个电池单元构成各组，即由各个电池单元BC1 BC4构成组 BG1或GBM、 GBN。在图中，在组BG1和组GBM之间以及组GBM和 组GBN之间，进一步存在具有电池单元的组，由于是相同的构成，为了 避免说明繁琐而省略说明。所述单元控制器80对应构成所述电池模块9的各组，具有集成电路 3A、…3M、…3N，为了检测各电池单元的端子电压，各集成电路具备电 压检测用的端子，各集成电路的电压检测用的各端子VI到GND分别连 接于构成各组的各电池单元的正极以及负极。另外，各集成电路具有用于 信号传送的发送接收端子，这些各集成电路的发送接收端子如下面说明是 串联连接，通过所述信号传送通路连接于电池组控制器20。下面更详细叙 述。所述单元控制器80对应各组而具有多个、例如从数个到数十个的集 成电路，在图中，集成电路(下面有略称为IC的情况)记载为3A、、 3M、…3N。另外，在集成电路3A和集成电路3M之间以及集成电路3M 和集成电路3N之间，进一步存在相同的构成的集成电路，但为了避免烦 杂，而省略这些的说明。各集成电路3A、…、3M、…3N对构成分别对应的各组GB1、… GBM、…GBN的各电池单元(下面有称为电池单元的情况)BC1 BC4
的电压进行检测，并且为了使全组的全部电池单元的充电状态SOC (State Of Charge)平均化，而将用于各别地调整各电池单元BC1 BC4的SOC 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地连接。 所述开关元件使用图2后述。所述集成电路3A、 3M、 3N进一步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 些集成电路均有相同的构造，各集成电路分别具有电池单元的(1)端子 电压计测电路、(2)充电状态调整电路、(3)异常状态检测电路。该实 施方式的异常状态是指电池组的过度充电或过放电，电池组温度的异常上 升等。集成电路3A、 3M、 3N和上级的电池组控制器20的信号的发送接收 通过通信导线50来进行。所述电池组控制器20将车辆的底盘电位作为接 地(GND)，在12V以下的低电位动作。另一方面，由于构成对应的组 的电池单元的电位不同，所以，各集成电路3A、 3M、 3N保持各自不同的电位，以不同的电位动作。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，相对于电池模块9的最低电位的各组的电位根 据充电状态SOC而变化。由于各集成电路3A、 3M、 3N检测电池模块9 的对应的组的电池单元的端子电压，或进行用于调整对应的组的电池单元 的充电状态SOC的放电控制等，所以根据对应的组的电位使集成电路的 基准电位变化，则施加于集成电路的电压差变小。施加于集成电路的电压 差变小，则有可以使集成电路的耐压更小、或提高安全性和可靠性等的效 果，在本实施例中，根据相关的组的电位使集成电路的基准电位变化。通 过将各集成电路的成为基准电位的GND端子和相关的组的电池单元的任 意部位连接，能够使集成电路的基准电位根据相关的组的电位变化。在该 实施方式中，将各组的成为最低位电位的电池单元的端子与集成电路的 GND端子连接。另外，各集成电路为了在内部产生使集成电路的内部电路动作的基准 电压或电源电压，各集成电路将对应的各组的成为最低电位的电池单元端 子和集成电路的Vcc端子连接。通过这样的构成，接受各组的最高位电位 和最低位电位之间的电位差即电压，各集成电路进行动作。
电池组控制器20的电源系统和单元控制器80的电源系统的电位关系 不同，另外，由于电压的值也有较大的不同，所以连接于电池组控制器20 的通信导线50需要和串联连接各集成电路3A、 3M、 3N的发送接收端子 的传送通路52、 54电绝缘，用于电绝缘的绝缘电路分别设于由所述集成 电路构成的传送通路52、 54的入口侧和出口侧。将设于传送通路52、 54的入口侧的绝缘电路用入口侧接口 INT (E) 表示，将设于出口侧的绝缘电路用出口侧接口 INT (0)表示。这些接口 INT (E) 、 INT (0)具有将电信号暂时变换成光信号，之后再次变换成 电信号的电路，由于通过该电路传送信息，所以电池组控制器20的电路 和单元控制器80的电路之间维持电绝缘。所述入口侧接口INT (E)具有 光耦合器PH1、 PH2。光耦合器PH1设于电池组控制器20的发送端子TX 和高电位侧的集成电路3A的接收端子RX之间，光耦合器PH2设于电池 组控制器20的发送端子FF—TEST和集成电路3A的接收端子FFI之间。 入口侧接口INT (E)内的光耦合器PH1、 PH2维持上述电池组控制器20 的各发送接收端子TX、 FF—TEST和集成电路3A的接收端子RX、 FFI 之间的电绝缘。同样地，在电池组控制器20的接收端子和低电位测的集成电路3N之 间，设有出口侧接口 INT (O)的各光耦合器PH3、 PH4，以维持电池组 控制器20的接收端子和集成电路3N的各发送端子之间的电绝缘。若详述， 光耦合器PH3设于集成龟路3N的发送端子TX和电池组控制器20的接收 端子RX之间，光耦合器PH4设于集成电路3N的发送端子FFO和电池组 控制器20的接收端子FF之间。从电池组控制器20的发送端子TX发送，通过入口侧接口 INT (E) 内的光耦合器PH1，在集成电路3A的接收端子RX接收，从集成电路3A 的发送端子TX发送，在集成电路3M的接收端子RX接收，从集成电路 3M的发送端子TX发送，在集成电路3N的接收端子RX接收，从集成电 路3N的发送端子TX发送，通过出口侧接口 INT (0)的光耦合器PH3 在电池组控制器20的接收端子RX接收，如上所述设置为环状的通信通 路，通过该环状的通信通路进行串行通信。另外，通过该串行通信，在电 池组控制器20接收各电池单元的端子电压或温度等的计测值。进而，集
成电路3A到3N通过该传送通路接收指令后，按照自动地成为开机(Wake Up)状态的方式而进行工作。因此，从电池组控制器20传送通信指令292 后，各集成电路3A 3N分别从睡眠状态迁移到动作状态。各集成电路3A 3N进一步进行异常诊断，在有异常的情况下，通过 下一个传送通路传送l比特信号。各集成电路3A 3N在判断为自身异常 的情况下或在接收端子FFI从前一个集成电路接收到表示异常的信号的情 况下，从发送端子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，或自身的异常判断发生变化，成为没有异常的 情况下，从发送端子FFO传送的异常信号消失。在本实施方式中，该异常 信号为1比特信号。原则上，电池组控制器20不向集成电路发送异常信 号，但异常信号的传送通路正确地动作是十分重要的，为了进行传送通路 的诊断，从电池组控制器20的端子FFTEST发送疑似异常信号即测试信 号。接着说明传送通路。疑似异常信号即测试信号从电池组控制器20的端子FFTEST，通过入 口侧接口 INT(E)的光耦合器PH2，向集成电路3A的接收端子FFI发送。 接受该信号，从集成电路3A的发送端子FFO向下一个集成电路…集成电 路3M的接收端子FFI发送表示异常的信号(下面记为异常信号)。按照 这样的顺序发送，从集成电路3N的发送端子FFO通过出口侧接口 INT(O) 的光耦合器PH4向电池组控制器20的接收端子FF发送。若上述发送路 径正常地动作，则通过上述发送路径，从电池组控制器20发送的疑似异 常信号返回到电池组控制器20的接收端子FF。通过这样电池组控制器20 发送接收疑似异常信号，可以进行通信路径的诊断，提高系统的可靠性。 另外，如上所述，即使没有来自电池组控制器20的发送请求，也可以通过检测异常状态的集成电路向下一个集成电路发送异常信号，迅速地将异 常状态向电池组控制器20传达。因此，可以迅速地推进对于异常的对应^jfe 口& 朿略。在上述说明中，信号的传送从与任意电池模块9的电位较高的组对应 的集成电路3A朝向与电位较低的组对应的集成电路3N而进行，这是一 个例子，与其相反，也可以按照从电池组控制器20向对应电池模块9的 电位较低的组的集成电路3N发送，依次向对应电位较高的组的各集成电
路(包括集成电路3M)发送，从对应最高电位的组的集成电路3A通过 接口INT，向电池组控制器20发送的方式来进行。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向逆变器装置等的负载供给直流电。若检测到集成电路异常，则该继 电器RLP或RLN可以由电池组控制器20或逆变器装置控制继电器RLP 和RLN的开闭。另外，电池组控制器20接受电流传感器Si的输出，检测从电池单元 9全体向逆变器装置供给的电流，另外通过电压计Vd的输出，检测从电 池模块9向逆变器装置供给的直流电压。 (集成电路)图2是表示所述集成电路3A的一个实施例的电子电路的框图。如上 所述，所述各集成电路3A、……3M、……3N分别具有相同的构造。因此， 在除了集成电路3A以外的其他的集成电路中，也是与图2所示相同的构 成。图2所示的集成电路3A和对应该集成电路的电池模块9的组GB1所 包括的各电池单元BC1 BC4连接。虽然将集成电路3A作为代表例进行 说明，但集成电路3A以外的集成电路与分别对应的电池模块9的组连接， 进行同样的动作。集成电路3A的输入侧端子连接于构成组GB1的电池单元BC1到 BC4，电池单元BC1的正极端子通过输入端子V1，连接于选择电路120。 该选择电路120例如由多路转接器构成，具有开关120A、 120B、 120C、 120D、 120E。所述输入端子VI连接于开关120A的一方的端子，该开关 120A的另一方的端子连接于由电源电路121以及模拟数字变换器构成的 电压检测电路122。电池单元BC1的负极端子、也就是电池单元B2的正 极端子，其通过输入端子V2连接于选择电路120的开关120B的一方的 端子，该开关120B的另一方的端子连接于所述电压检测电路122。电池 单元BC2的负极端子、也就是电池单元B3的正极端子，其通过输入端子 V3连接于选择电路120的开关120C的一方的端子，该开关120C的另一 方的端子连接于所述电压检测电路122。电池单元BC3的负极端子、也就 是电池单元B4的正极端子，其通过输入端子V4连接于选择电路120的 开关120D的一方的端子，该开关120D的另一方的端子连接于所述电压
检测电路122。电池单元BC4的负极端子连接于集成电路的GND端子，通过所述 GND端子，电池BC4的负极端子连接于所述选择电路120的开关120E 的一方的端子，该开关120E的另一方的端子连接于所述电压检测电路 122。所述电源电路121例如由DC/DC变换器等构成，将来自各电池单元 BC1 BC4的功率变换成规定的固定电压，将这些电压向集成电路3A的 各电路供给并作为驱动电源，或为了判断状态，向比较电路供给并作为比 较基准电压。所述电压检测电路122具有将各电池单元BC1 BC4的各自的端子间 电压变换成数字值的电路，将变换成数字值的各端子间电压向IC控制电 路123发送，在内部的存储电路125保持。在进行诊断等时利用这些电压， 或从通信电路127将这些电压向图1所示的电池组控制器20发送。所述IC控制电路123有具有运算功能的运算电路，并且具有存储电 路125、电源管理机构124、周期的进行各种电压的检测或状态诊断的定 时控制电路252。所述存储电路125例如由寄存器电路构成，发挥如下所 述的作用将由所述电压检测器122检测的各电池单元BC1 BC4的各端 子间电压对应各电池单元BC1 BC4进行存储，另外能够以预先确定的地 址读出检测值并进行保持。所述电源管理机构124被构成为管理所述电源 电路121的状态。在所述IC控制电路123，连接有通信电路127，通过该通信电路127， 可以从该集成电路3A的外部接收信号。例如从所述电池组控制器20，通 过所述入口侧接口INT (E)的光耦合器PHl,在RX端子接收通信指令。 所述通信指令从通信电路127向IC控制电路123发送，在这里解读通信 指令的内容，进行与通信指令内容对应的处理。例如所述通信指令包括要 求各电池单元BC1 BC4的端子间电压的测量值的通信指令、要求用于调 整各电池单元BC1 BC4的充电状态的放电动作的通信指令、开始该集成 电路3A的动作的通信指令(Wake Up)、停止动作的通信指令(睡眠)、 要求地址设定的通信指令等。在图2，所述电池单元BC1的正极端子通过电阻Rl连接于端子BC1 ，
该端子BC1连接于开关的动作状态检测电路128A的一方的端子，该开关 的动作状态检测电路128A的另一方的端子通过端子V2连接于电池单元 BC1的负极端子。进而，所述电阻R1和平衡开关129A的串联电路连接 于电池单元BC1的端子间。该平衡开关129A由放电控制电路132控制开 闭。同样地，所述电池单元B2的正极端子通过电阻R2连接于端子B2， 该端子B2连接于开关的动作状态检测电路128B的一方的端子，该开关的 动作状态检测电路128B的另一方的端子通过端子V3连接于电池单元B2 的负极端子。进而，所述电阻R2和平衡开关129B的串联电路连接于电池 单元B2的端子间。该平衡开关129B由放电控制电路132控制开闭。所述电池单元B3的正极端子通过电阻R3连接于端子B3，该端子B3 连接于开关的动作状态检测电路128C的一方的端子，该开关的动作状态 检测电路128C的另一方的端子通过端子V4连接于电池单元B3的负极端 子。所述动作R3和平衡开关129C的串联电路连接于电池单元B3的端子 间。该平衡开关129C由所述放电控制电路132控制开闭。所述电池单元 BC4的正极端子通过电阻R4连接于端子BC4，该端子BC4连接于开关的 动作状态检测电路128D的一方的端子，该开关的动作状态检测电路128D 的另一方的端子通过端子GND连接于电池单元BC4的负极端子。所述电 阻R4和平衡开关129D的串联电路连接于电池单元BC4的端子间。该平 衡开关129C由所述放电控制电路132控制开闭。所述开关的动作状态检测电路128A 128D分别以规定的周期反复检 测各平衡开关129A 129D的两端电压，检测所述各平衡开关129A 129D 是否正常。所述平衡开关129A 129D是调整电池单元BC1 BC4的充电 状态的开关，在这些开关异常的情况下，不能控制电池单元的充电状态， --部分的电池单元有可能成为过度充电或过放电的状态。各平衡开关 129A 129D的异常检测例如是尽管某平衡开关处于导通的状态，对应的 平衡开关的端子间电压表示电池单元的端子电压的情况。在这种情况下， 所述平衡幵关不会基于控制信号而成为导通状态。另一方面，尽管某平衡 开关处于断开状态，但对应的平衡开关的端子间电压比起电池单元的端子 电压，是较低的值的情况，在这种情况下，所述平衡开关与控制信号无关 而导通。对于这些开关的动作状态检测电路128A 128D，使用由差动放
大器等构成的电压检测电路，在后述的异常判断电路131和进行上述判断 的规定电压进行比较。所述平衡开关129A 129D例如由MOS型FET构成，发挥放出分别 在对应的电池单元BC1 BC4积蓄的功率的作用。对于大量的电池单元串 联连接的电池模块9，连接有逆变器等的电气负载，对于所述电气负载的 电流供给由串联连接的大量的电池单元的全体进行。另外，在电池模块9 被充电的状态下，来自所述电气负载的电流的供给对串联连接的大量的电 池单元的全体进行。若串联连接的大量的电池单元在不同的充电状态 (SOC)下，向所述电气负载的电流的供给由大量电池单元内的处于最高 放电状态的电池单元的状态限制。另一方面，在由所述电气负载供给电流 的情况下，由大量的电池单元内的最高充电的电池单元限制所述电流的供给。因此，对于串联连接的大量的电池单元内处于超过平均状态的充电状 态的电池单元，使连接于所述电池单元的平衡开关129成为导通状态，通 过串联连接的电阻，使放电电流流过。由此，串联连接的电池单元的充电 状态被控制在相互接近的方向。另外，作为其他的方法，有将处于最高放 电状态的电池单元作为基准单元，根据和所述基准电压的差来决定放电时 间的方法。另外，还有调整充电状态SOC的各种的方法。所述充电状态 可以以电池单元的端子电压为基础来运算求得。由于电池单元的充电状态 和该电池单元的端子电压具有相关关系，所以通过按照使各电池单元的端 子电压接近的方式来控制所述平衡开关129，可以使电池单元的充电状态 接近。通过所述开关的状态检测电路128A 128D检测出的各FET的源极和 漏极间的电压，向电位变换电路130输出。由于各FET的源极和漏极间的 电位相对于集成电路3A的基准电位分别不同，这样比较判断较难，所以 由电位变换电路130使电位一致，接着在异常判定电路131进行异常判定。 电位变换电路130还具有根据来自所述IC控制电路123的控制信号来选 择应诊断的平衡开关129的功能。将选择的平衡开关129的电压向异常判 定电路131发送，异常判定电路131根据来自IC控制电路123的控制信 号，将来自所述电位变换电路130的信号即应诊断的平衡开关129的端子 电压和判定电压进行比较，判定各平衡开关129A 129D是否异常。从IC控制电路123向放电控制电路132发送用于使与应放电的电池 单元对应的平衡开关129导通的指令信号，根据该指令信号，从所述放电 控制电路132输出信号，该信号相当于如上述进行由MOS型FET构成的 平衡开关129A 129D的导通的栅极电压。IC控制电路123从图1的电池 组控制器20通过通信，接受与电池单元对应的放电时间的指令，执行所 述放电的动作。在所述异常判定电路131中，在检测出平衡开关129A 129D有异常 的情况下，根据来自所述幵关驱动电路〗33的信号，对哪个平衡开关 129A 129D有异常进行确定，将该信息向所述IC控制电路123输出。该IC控制电路123将平衡开关129A 129D的异常从通信电路127 的1比特发送端子FFO输出，通过其他的集成电路的通信电路127,向所 述电池组控制器20发送。另外，该IC控制电路123将平衡开关129A 129D的异常和确定该异常的平衡开关的信息通过通信电路127的发送端 子TX向所述电池组控制器20发送。 (通信机构)图3是表示所述各集成电路3A、……3M、……3N的通信指令292 的发送接收方法的说明图。图3 (a)表示集成电路3A的端子RX接收的 信号3A—RX和由集成电路3A的端子TX发送的信号3A—TX、下一个 集成电路3B的端子RX接收的信号3B—RX和由下一个集成电路3B的端 子TX发送的信号3B—TX、下一个集成电路3C的端子RX接收的信号 3C—RX和由该集成电路3C的端子TX发送的信号3C—TX。所述信号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 KB邻集成电路3C内的电阻RC分压，形成信号3C—RX。在下面串联连 接的通信通路中，由集成电路的内部的各电阻进行分压，确定接收信号的 电位。图3 (b)表示3A—RX、 3A—TX、 3B—RX、 3B—TX、 3C—RX、和3C—TX的各自的电位电平。这样，由电压电平的最上级的组GB1朝向下流侧的组，阈值的电压 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的电压。这样设定的原因是在以集成电路3B管理的电池单元的各电压为基准， 以和集成电路3A相同的阈值来判定来自集成电路3A的TX端子的信号的 情况下，避免所述信号的低电平成为施加在集成电路3B的总电压的1/2 这一不良状况。另外，虽然上述信号电平以从高电位侧向低电位侧发送为 前提进行了说明，但是从低电位侧向高电位侧的发送也能够同样地基于电 阻分割进行电平移动。(诊断和检测、(1)动作时间表概要)利用图4到图6对基于图2所示的集成电路3A进行的电池单元电压 的计测电路和动作进行说明。图4是说明计测动作的定时的图。图2所示 的集成电路3A具有一起进行计测动作和诊断动作的功能，以图4所记载 的动作定时反复进行计测，与该计测同步执行诊断。图6表示对图2的选 择电路120、或电压检测电路122以及保持检测的电压的存储电路125进 一步迸行诊断的详细电路。下面利用图4到图6来说明具体的电路和动作。 另外，图l和图2是构成电池椟块9的各组具有4个电池单元的实施例。 但是，图4到图6所示的集成电路为可以对应6个电池单元的电路。由此， 在图1和图2的实施方式中，虽然构成电池模块9的各组分别具有4个电 池单元，但是，构成所述各组的电池单元的数量能够最大增加到6个。用 几个电池单元构成所述各组由全体的电池单元的数量、或计测以及诊断处 理的速度来决定。如图4到图6所记载的实施例，能够最大增加到6个， 能够实现对应各种需求的设计。图4如上所述，是说明检测电路的定时的图。上述计测动作的定时以 及测定周期或诊断动作通过驱动电路254和由第1进程计数器256以及第2进程计数器258构成的进程计数器来管理。上述进程计数器可以是通常 的计数器，也可以是移位寄存器。在是移位寄存器的情况下，其级数为进 程的种类的数量，在该实施例1中成为10级。起动电路254在由端子RX接收到从传送通路发送的要求Wake Up的 通信指令后(条件l)，或供给集成电路的IC的电源电压并到达规定的电 压后(条件2)，或接收到表示接通车的起动开关(钥匙开关)的信号后 (条件3)，向所述第1和第2进程计数器输出复位信号，使各进程计数 器256和258成为初始状态，以规定的频率输出时钟信号。即在上述(1) 到(3)的条件下，集成电路3A执行计测动作和诊断动作。另一方面，若 从所述传送通路接收到要求Sle印的通信指令292或变更在规定时间以上 未接受到通信指令292，则起动电路254在所述进程计数器返回复位状态 即初始状态的时刻，停止时钟的输出。由于通过该时钟的输出停止来停止 进程的进行，所以上述计测动作以诊断动作的执行成为停止状态。接受来自起动电路254的时钟信号，第1进程计数器256输出控制各 进程内的处理定时的计数值，在解码器257产生控制进程内的处理定时的 定时信号STG1 。第2迸程计数器258的计数值对应动作表260的行260Y1 所示的进程的种类，随着计数值的进位，对应的进程从动作表260的行260 的260Y1的左侧向右侧切换。从解码器259输出特定各进程的进程信号 STG2。在最初的复位状态即第1进程计数器256和第2进程计数器258的初 始状态，第2进程计数器258具有特定进程STGCal的计数值，解码器259 的输出即进程信号STG2成为选定进程STGCal的信号。根据第1进程计 数器256的计数动作，进行进程内的处理，接着第2进程计数器258的计 数进1，第2进程计数器258的计数内容成为表示从动作表260的行Yl 的左侧开始第2列的进程即STGCV1的值，解码器259的输出即进程信号 STG2成为表示STGCV1的信号。在该进程STGCV1中，进行电池单元 BC1的计测和诊断。同样地，随着第2进程计数器258的计数的进位，在 动作表260的行260Y1的栏所记载的进程从左向右切换。在进程STGCV1 进行电池单元BC1的计测和诊断，在下一个进程STGCV2进行电池单元 B2的计测和诊断，在下一个进程STGCV3进行电池单元B3的计测和诊 断，在下一个进程STGCV4进行电池单元BC4的计测和诊断。在图2所 示的实施方式中，由于电池模块9的各组GB1 GBN由4个电池单元构 成，所以进程STGCV5和STGCV6不使用，或被跳过而不存在进程 STGCV5禾Q STGCV6。该动作的详细后述。因此，下一个进程STGCV4 的下一个成为对集成电路内的电源电路121的输出进行计测和诊断的进程 STGVDD，下一个是计测和诊断温度传感器的输出的进程STGTEM。进而，再下一个是计测和诊断集成电路内所使用的基准电压的进程STG基准电
压。进程STG基准电压的下一个，由于第2进程计数器258的计数值返 回初始状态，再次成为对应进程STGCal的值，所以解码器259的输出信 号STG2再次成为特定进程STGCal的信号。这样，根据第2进程计数器 258的计数动作，从左向右执行动作表260的行260Y1的各进程，并将次 反复。另外，若强制地设第2进程计数器258的内容成为特定的值，则执 行对应该值的进程的处理。各进程内的处理再后面详述。 (诊断和计测、(2)电池单元的切换) 如上所述，集成电路根据构成对应的各组的电池单元的数量是4个还 是6个，选择诊断动作和计测动作的执行内容。图5表示具体的电路。根 据来自起动电路254的时钟信号，第1进程计数器256反复进行计数动作， 在第1进程计数器256达到规定的计数值后，第2进程计数器258的计数 值进l。在图5的实施方式中，第2进程计数器258由10个寄存器构成。在 最初状态中，只有移位电路(shift circuit) 1为状态1，其他的移位电路2 10均为状态0，解码器259的输出STG2输出进程信号STGCal。第1进 程计数器256的计数值达到规定值后，在下一个移位电路1状态1变位， 移位电路1和移位电路3 10成为状态0。这样，状态1依次变位移位电 路，移位电路5成为状态1，移位电路1 4和移位电路6 10成为状态0 后，解码器259输出进程信号STGCV4。在构成相关组的电池单元的数量为6的情况下，由来自外部的通信指 令292在寄存器2582置位6。另一方面，在构成相关的组的电池单元的数 量为4的情况下，由通信指令292在寄存器2582置位电池单元数4。在寄 存器2582置位电池单元的数量6的情况下，移位电路5成为状态1，从解 码器259输出进程信号STGCV4后，接着移位电路6成为状态1 ，输出进 程信号STGCV5，进而，接着移位电路7成为状态1，输出进程信号 STGCV6。然后，移位电路7成为状态1后，移位电路8成为状态1，从 解码器259输出进程信号STGVDD。在寄存器2582置位电池单元数量4的情况下，根据逻辑电路2584和 逻辑电路2586的动作，移位电路6和移位电路7被跳过，移位电路5成 为状态1后，移位电路8成为状态1。其结果，不从解码器259输出与移
位电路6和移位电路7对应的进程信号STGCV5和进程信号STGCV6，在 进程信号STGCV4之后，从解码器259输出进程信号STGVDD。为了避免说明的烦杂，对电池单元数量为4的情况和为6的情况进行 了说明，但在各移位电路之间，设有与逻辑电路2584和2586相同功能的 逻辑电路，根据在寄存器2582置位的电池单元数量，输出对应与信号 STGCV1 STGCV6内单元数量进程的种类的进程信号，剩下的进程信号 被跳过。在图1对应各个组GB1 GBN，设有集成电路3A 集成电路5N，通 过在与组GB1 GBN对应的集成电路将构成所述组的电池单元的数量在 各个集成电路置位，各集成电路产生与建立了关系的组的电池单元数量对 应的进程信号。通过这样的构成，可以使构成组GB1 GBN的电池单元 的数量变化，增大设计的自由度的同时，能够实现高速的处理。(诊断和计测、(3)各电池单元的端子电压的计测和各电池单元的诊断)接着，对在图4动作表260的行260Y1所记载的在各进程的计测和诊 断的内容进行说明。计测和诊断大致可分为2类，2类中的1类是作为传 感器的计测和计测对象是否成为异常状态的诊断，在行260Y2记载该计测 时间表。所述2类中的另一类是包括集成电路的控制装置即图2所记载的 计测系统或电池单元的放电控制系统的自我诊断，在行260Y3 行260Y9 表示其详细内容。如上述行260Y2所记载，计测动作按照时间经过被分为 2个部分。前半部分是记载为RES的部分，后半部分是记载为计测的部分。 在各进程的前半部分RES中，不仅进行用"〇"记号表示的项目的诊断， 还进行为了计测而使用的模拟数字变换器122A的初始化。在本实施方式 中，为了减少噪声的影响而使用电容的充放电方式的模拟数字变换器 122A，在之前的动作时，在所述电容所积蓄的电荷的放电等也在该前半部 分RES的时刻实施。在行260Y2的各进程的后半部分计测中，进行使用 了所述模拟数字变换器122A的计测的执行或基于所计测的值的被测定对 象的诊断。在进程STGCal中，主要进行行260Y3 260Y9所表示的自我诊断， 在进程前半的RES模式中，进行行260Y6所记载的多路转接器即选择电
路120自身的诊断、行260Y7所记载的进行选择电路120等的切换动作的 切换电路的诊断、进一步进行行260Y9所记载的项目即进行集成电路内部 的数字比较动作的部分的选择信号的诊断(图6的当前值存储电路274或 基准值存储电路278的选择信号)等的诊断。在进程STGCal的后半计测 中，进行行260Y3所记载的项目即用于电池单元的充电状态调整的平衡开 关129的端子电压的计测和所述平衡开关129的诊断， 一并进行行260Y5 所记载的项目即集成电路内部的数字比较电路的诊断。行260Y7所记载的 诊断项目和行260Y9所记载的项目在所有的进程的前半和后半均进行诊 断。但是，该诊断实施周期是一个例子，并不是每次都进行诊断，也可以 以更长的间隔进行。在行260Y8所记载的诊断中，在各电池单元成为过度 充电(过放电)状态的情况下，对产生用于检测该状态的阈值的电路是否 正常进行诊断。若产生阈值的电路异常，则不能进行正确的过放电诊断。 从进程STGCV1到进程STGCV6是依次计测电池单元的端子电压，并根据计测的值诊断使各电池单元是否不是过度充电或过放电的状态的 进程。实际上若成为过度充电或过放电的状态十分危险，过度充电和过放 电的诊断需要留有一定的安全性的裕度来进行设定。如图1或图2所示， 组的电池单元为4个的情况下，如图5所述，进程STGCV5和进程STGCV6 被跳过而不存在。在进程STGVDD中，计测电源电路121的输出电压， 在进程STGTEM中，测定温度计的输出电压。在进程STGTEM中，对行 260Y4所记载的诊断项目即集成电路内部的模拟电路以及模拟数字变换 器、基准电压产生电路是否正常进行诊断。由所述基准电压产生电路输出 的电压为己知的电压值，在该电压值的计测结果为没有处于规定的范围的 情况下，可以判断上述电路的某个异常，可以对执行控制处于危险状态进 行诊断。(诊断和计测、(4)计测电路和诊断电路)图6是计测电路和诊断电路。选择电路120发挥多路转接器的作用。 首先，对基于集成电路3A进行的电池模块9的组GB1的各电池单元的端 子电压的计测动作进行说明。选择电路120由图4所记载的进程信号 STGCV1选择端子V1和端子V2，根据该选择，将图1和图2所记载的电 池单元BC1的端子电压从选择电路120向电压检测电路122输出。 电压检测电路122具有差动放大器262和模拟数字变换器122A。差 动放大器262由运算放大器1220P和电阻122Rl 电阻122R4构成。差 动放大器262具有调整分别不同的电位的功能即电平移位的功能，与输入 端子全体的电位的差异无关，产生基于输入端子间电压差的模拟输出。其 结果，可以消除相对于串联连接的电池单元基准电位的电位差的影响，获 得基于电池单元BC1的端子电压的输出。通过模拟数字变换器122A，将 所述差动放大器262的输出迸行数字变换，向平均化电路264输出。通过 平均化电路求取规定次数的测定结果的平均值，在电池单元BC1的情况 下，该平均值保持于当前值存储电路274的BC1。平均值电路264运算保 持于平均化控制电路的测定次数的平均值，将其输出保持于上述的当前值 存储电路274。若平均化控制电路指令为1，则不对模拟数字变换器122A 的输出进行平均化，直接保持于当前值存储电路274的BC1。若平均化控 制电路指令为4，则将电池单元BC1的端子电压的4次的计测结果平均化， 并保持于上述当前值存储电路274的BC1。为了对4次的平均进行运算， 最初需要进行4次基于图4的进程的计测，但第4次以后，通过在运算中 根据最新的测定结果使用4个测定值，从而每次测定都能够进行平均化电 路264的平均化运算。如上所述，通过设置进行规定次数的平均化的平均 化电路，可以除去噪声的不良影响。图l所示的电池组电池模块9的直流 电向逆变器装置供给，变换成交流电。在由逆变器装置进行的由直流电向 交流电的变换时，高速地进行电流的导通和阻断动作，这时，产生较大的 噪声。平均化电路具有可以减少这样的噪声的不良影响的效果。被数字变换的电池单元BC1的端子电压的数字值保持于当前值存储 电路274的寄存器BC1。上述计测动作在作为图4的进程STGCV1的计 测所表示的时间内进行。进而，作为所述进程STGCV1的计测所表示时间 内继续进行诊断动作。作为诊断动作有过度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保持于当前值存储电路274的寄存器 BC1，接着，根据进程信号进程STGCV1和STG1，数字多路转接器272 从当前值存储电路274的寄存器BC1读出电池单元BC1的端子电压，向 数字比较器270发送。进而，数字多路转接器276从基准值存储电路278 读出过度充电的判断基准值OC，向数字比较器270发送。所述数字比较
器270将来自所述寄存器BC1的电池单元BC1的端子电压和过度充电的 判断基准值OC进行比较，在电池单元BC1的端子电压比过度充电的判断 基准OC大的情况下，在标记存储电路284置位表示异常的标记诊断flag。 另外，也置位OCflag。实际中按照不产生过度充电状态的方式进行控制， 这样的情况几乎不会产生。但是，若产生则非常危险，所以反复执行诊断。继过度充电诊断之后，进一步进行过放电的诊断。数字多路转接器272 从当前值存储电路274的寄存器BC1读出电池单元BC1的端子电压，向 数字比较器270发送。另外，数字多路转接器276从基准值存储电路278 读出过度放电的判断基准值OD，向数字比较器270发送。所述数字比较 器270将来自所述寄存器BC1的电池单元BC1的端子电压和过度放电的 判断基准值OD进行比较，在电池单元BC1的端子电压比过度放电的判断 基准值OD小的情况下，在标记存储电路284置位表示异常的标记[诊断 flag]。另外，也设定[ODflag]。和上述过放电的情况相同，实际按照不产 生过度放电状态的方式进行控制，这样的情况几乎不会产生。但是，若产 生则非常危险，所以反复执行诊断。上述说明是在图4进程STGCV1中的与电池单元BC1相关的计测和 诊断。同样地，在接下来的进程STGCV2中，图6的选择电路120选择电 池单元BC2的端子电压并向电压检测电路122输出。电压检测电路122 进行数字变换，在平均化电路264运算平均值，将该平均值保持于当前值 存储电路274的BC2。将通过数字多路转接器272从寄存器BC2读出的 电池单元B2的端子电压与上述过度充电的判断基准值OC进行比较，接 着将所述电池单元B2的端子电压与过放电的判断基准值OD进行比较。 通过与上述过度充电的判断基准值OC的比较或与过放电的判断基准值 OD的比较，进行异常状态的判断。若为异常状态，则在标记存储电路284 置位表示异常的标记[诊断flag]，置位异常的原因即[OCflag]或[ODflag]。下面同样地，在图4的进程STGCV3进行电池单元BC3的端子电压 的计测和过度充电或过放电的诊断。在进程STGCV4进行电池单元BC4 的端子电压的计测和过度充电或过放电的诊断。(诊断和计测、(5)电池单元端子电压的计测和初始数据的保持)在图1所示的直流电源系统中，车辆运转停止，驾驶者在开始驾驶前，
不进行从电池模块9向逆变器装置的电流供给。由于若使用在没有各电池 单元的充放电电流流过的状态下计测的各电池单元的端子电压，可以正确 地求得各电池单元的充电状态(SOC)，所以在上述实施例中，根据来自车辆的钥匙开关的操作或电池组控制器20的Wake Up等的通信指令292， 各集成电路独立地开始计测动作。在图6说明的计测动作在各集成电路中， 开始计测和电池单元的诊断动作，进行保持于平均化控制电路263的次数 的测定后，进行在平均化电路264求取测定值的平均化的运算。将该运算 结果首先保持于当前值存储电路274。各集成电路对于分别独立并与各集 成电路有关的组的电池单元的全部，进行测定计测以及计测结果的平均值 的运算，并将其保持于各个集成电路的当前值存储电路274的寄存器 BC1 寄存器BC6。为了正确地把握各电池单元的充电状态(SOC)，期望在没有流过各 电池单元的充放电电流的状态下来计测各电池单元的端子电压。如上所述 的各集成电路通过独立地开始计测动作，在从电池模块9向逆变器装置的 直流供给前，各集成电路对分别相关的电池单元的全部的端子电压进行计 测，保持于当前值存储电路274的寄存器BC1 寄存器BC6。由于保持于 当前值存储电路274的计测值被之后的新的计测结果所改写，所以，所述 电流供给开始前的测定结果由当前值存储电路274的寄存器BC1 寄存器 BC6移到初始值存储电路275的寄存器BBC1 BBC6，保持于初始值存储 电路275。这样，由于将开始从电池模块9向逆变器装置的电流供给前的 计测值保持于初始值存储电路275,所以将充电状态(SOC)的运算等的 处理推后，可以优先执行用于危险性较高的诊断的处理。在执行优先度较 高的处理，开始从所述电池模块9向逆变器装置的电流供给后，根据保持 于所述初始值存储电路275的计测值，运算各电池单元的充电状态(SOC)， 能够根据正确的状态检测进行用于调整充电状态(SOC)的控制。车辆的 在驾驶者希望尽可能地较快地开始驾驶的情况下，如上所述，期望尽快实 现向逆变器装置供给电流。在图6所记载的实施例中，如上所述，在开始向电气负载即逆变器装 置供给电流前的计测值保持于当前值存储电路274的时刻，通过数字比较电路270可以实施过度充电或过放电的诊断，进而可以实施泄漏电流的诊断。因此，在向逆变器装置的直流电的供给前，可以把握异常状态。若产 生异常状态则能在电流供给前由所述诊断检测到，能够采取不进行向逆变 器装置的直流电的供给等的对策。进而，由于电流供给前的测定值可以将当前值存储电路274的保持值移到初始值存储电路275，继续保持于专用 的初始值存储电路275，所以在安全性的提高和正确的充电状态(SOC) 的把握上，具有良好的效果。 (通信指令)图7是说明图2所示的集成电路3A的内部设置的进行通信指令的发 送接收的通信电路127的电路和其动作的电路图，以集成电路3A的电路 构成代表各集成电路来说明其动作的如上所述的其他的集成电路的构成 和动作也相同。在所述通信电路127所具有的接收端子RX，由所述电池 组控制器20发送的通信指令以8bit为l个单位，全部具有5个部分，以5 字节(byte)作为1个基本构成。但是，如下面说明，有比5字节长的情 况，并不限定于5字节。所述通信指令由端子RX向接收寄存器322输入 并保持。另外，该接收寄存器322是移位寄存器，将从端子RX串行输入 的信号输入到接收寄存器322，依次移位，通信指令的起始部分保持于寄 存器的起始部即中断字段部(break field) 324，以下依次保持。如上所述，保持于接收寄存器322的通信指令292其起始的8bit是由 表示信号到来的信号构成的中断字段324,第2个8bit是由发挥用于取得 同步的作用的信号构成的同步字段(synchronous field) 326，第3个8bit 是对表示各集成电路3A、……3M……3N中的哪个集成电路、或表示成为 命令对象的电路在哪里的对象地址以及表示指令的内容的识别符328。第 4个8bit保持为了在表示通信内容(控制内容)的数据330执行所述命令 所需的数据。该部分并不限于1字节。第5个8bit是用于检查发送接收动 作的错误的有无的校验和332，可以检测因噪声等不能正确传达的情况的 有无。这样，来自所述电池组控制器20的通信指令由所述中断字段324、 同步字段326、识别符(Identifier) 328、数据330以及校验和(checksum) 312这5部分构成，在分别由1字节构成的情况下，通信指令由5字节构 成，虽然将5字节构成作为基本，但所述数据330不限于1字节，存在根 据需要进一步增加的情况。
为了使发送侧的发送时钟和接收侧的接收时钟的同步一致而使用所述同步字段326，同步电路342检测同步字段326的各脉冲送来的定时， 使同步电路342的同步与同步字段326的各脉冲的定时一致，在该一致的 定时，所述接收寄存器322接收接下来的信号。通过这样，可以正确地选 择发送来的信号和判断信号的真实值的阈值的比较定时，有可以减少发送 接收动作的错误的效果。如图1所示，通信指令292从电池组控制器20向集成电路3A的端子 RX发送，从集成电路3A的端子TX向下一个集成电路的端子RX发送，… 进而向下一个集成电路3M的端子RX发送，从集成电路3M的端子TX 向下一个集成电路的端子RX发送，…进而向下一个集成电路3N的端子 RX发送，从集成电路3N的端子TX向电池组控制器20的端子RX发送。 这样，通信指令292使用将各集成电路的发送接收端子串联地连接成环状 的传送通路52，进行通信。虽然以集成电路3A的电路来代表各集成电路进行了说明，但如上所 述，其他的集成电路也在构成和动作上相同。向集成电路3A的端子RX 发送通信指令292，各集成电路从端子TX将接收到的通信指令292向下 --个集成电路发送。在上述动作中，由图7的指令处理电路344对接收到 的通信指令292的指示对象是否是自身进行判断，在自身的集成电路是对 象的情况下，进行基于通信指令的处理。上述处理由各集成电路根据通信 指令292的发送接收依次进行。因此，即使在保持于接收寄存器322的通信指令292与集成电路3A 没有关系的情况下，也需要根据接收到的通信指令292进行向下一个集成 电路进行发送。指令处理电路344取得接收到的通信指令292的识别符部 328的内容，对集成电路3A自身是否是通信指令292的指令对象进行判 断。在集成电路自身不是通信指令292的指令对象的情况下，将识别符部 328以及数据330的内容原封不动地移到发送寄存器302的识别符部308 或数据310的部分，另外输入用于检查发送接收误动作的校验和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也和 接收寄存器322相同，由移位寄存器构成。在接收到的通信指令292的对象是自身时，执行基于通信指令292的
指令。下面对执行进行说明。存在接收到的通信指令292的对象与包括自身的集成电路全体相关的情况，例如，RES指令、WakeUp指令、Sleep指令就相当于此。接收RES 指令后，由指令处理电路344解读指令内容并输出RES信号。所述RES 信号产生后，图6的当前值存储电路274、初始值存储电路275、标记存 储电路284的保持数据全部成为初始值"0"。图6的基准值存储电路278 的内容虽然不为"0"，但也可以为"0"。若基准值存储电路278的内容 变更成"0"，则由于在RES信号产生后，图4所示的测定和诊断由各集 成电路独立地执行，所以需要迅速地置位成为诊断基准值的基准值存储电 路278的值。为了避免烦杂，按照基准值存储电路278的内容不因RES 信号而变更的方式来制作电路。由于基准值存储电路278的值不是频繁地 变更的属性的数据，所以也可以使用以前的值。若需要变更，则由其他的 通信指令292分别进行变更。由于所述RES信号，平均化控制电路263 的保持值为规定值例如成为16。即若因通信指令292而不进行变更，则按 照运算16次的测定值的平均的方式设定。由指令处理电路344输出WakeUp指令后，图4的起动电路254开始 动作，开始计测和诊断动作。由此，集成电路自身的消耗功率增加。另一 方面，从指令处理电路344输出Sleep信号后，图4的起动电路254的动 作停止，计测和诊断动作停止。由此，集成电路自身的消耗功率显著减小。接着，对基于通信指令292的数据的写入和变更进行说明。选择接收 通信指令292的识别符328的集成电路，在向地址寄存器348或基准值存 储电路278发出数据写入命令，或向平均化控制电路263或选择电路286 发出数据写入命令的情况下，指令处理电路344根据命令内容指定写入对 象，将数据330写入到写入对象的寄存器。地址寄存器348由保持集成电路自身的地址的寄存器根据该内容，决 定自身的地址。由于RES信号，地址寄存器348的内容成为0，集成电路 自身的地址成为"0"地址。若由新的命令变更地址寄存器348的内容后，集成电路自身的地址变为变更后的内容。除了根据通信指令292变更地址寄存器348的存储内容外，还可以变 更如上所述记载于图6的基准值存储电路278或标记存储电路284、平均
化控制电路263、选择电路286的保持内容。与这些相关，指定变更对象 后，变更值即数据330的内容通过数据总线294向所述变更对象的电路发 送，对保持内容进行变更。图6的电路根据该变更后的内容执行动作。通信指令292包含保持于集成电路内部的数据的发送命令。由识别符 328的命令进行发送对象数据的指定。例如，在指定当前值存储电路274 或基准值存储电路278的内部寄存器后，将指定的寄存器的保持内容通过 数据总线294保持于发送寄存器302的数据310的电路，并作为请求的数 据内容进行发送。这样，通过通信指令292，图1的电池组控制器20能够 取得表示需要的集成电路的测定值或状态的标记。 (集成电路的地址设定方法)上述各集成电路3A、……3M、……3N的地址寄存器348由可靠性较高的易失性存储器构成，按照在认为所述易失性存储器的内容消失，不能 维持保持内容的可靠性的情况下，可以进行新的地址的设定的方式作成集 成电路。例如，在所述单元控制器80开始执行时，例如，由电池组控制 器20发送用来使各集成电路的地址寄存器348初始化的指令。由该指令 使各集成电路的地址寄存器348初始化，例如使地址成为"0"，之后在 各个集成电路设定新的地址。各集成电路3A、……3M、……3N的该地址 的新的设定通过将来自所述电池组控制器20的地址设定指令向各集成电 路3A、……3M、 3N发送来进行。这样，由于成为可以通过指令来设定各集成电路3A、……3M、…… 3N的地址的电路结构，所以，各集成电路起到可以不需要用于地址设定 的端子以及连接于这些端子的外部布线的效果。另外，由于能够由通信指 令的处理进行所述前期地址设定，所以增大控制的自由度。图8是通过来自所述电池组控制器20的通信指令292来说明各集成 电路3A、……3M、……3N的地址寄存器348的设定顺序的一个例子的说 明图，图9是说明基于图8的通信指令292的发送而进行的图7的电路的 动作的说明图。上述各集成电路3A、……3M、……3N按照通信指令292 的发送接收的顺序，表示为IC1、 IC2、 IC3、……ICn—l、 ICn。对于所述 IC1、 IC2、 IC3、……ICn—l、 ICn，用下面的方法按照1、 2、 3、……n 一l、 n的方式设定各个地址。这里，使IC的符号与 为了在下面的说明理解容易，实际上并不一定需要使其一致。图8表示电池组控制器20以及IC的通信指令292中的消息流、和保 持于各IC的内部的地址寄存器348的数据以及发送寄存器302的数据310 的内容。首先，最初例如发送使来自单元控制器80的所有的集成电路的 地址寄存器348成为初始状态的通信指令292,使各集成电路的地址寄存 器348成为初始值"0"。在图8省略该顺序。通过这样的操作，各IC1、 IC2、 IC3、……ICn—l、 ICn的地址寄存器348保持初始值例如"0"。在 图9， IC1接收使所述全部集成电路的地址寄存器348成为初始状态的通 信指令292后，将通信指令292保持于IC1的接收寄存器322，指令处理 电路344的指令解读电路345取得识别符328的内容，根据使地址寄存器 348成为初始状态的消息来初始化348。将328的内容原封不动地设置于 发送寄存器302的识别符308，向下一个的IC2发送。接收到使地址寄存 器348成为初始状态的通信指令292的IC依次进行这样的动作，将全部 的IC的地址寄存器348初始化。最后，该指令从集成电路ICN返回电池 组控制器20，电池组控制器20可以确认使全部的IC的地址寄存器348 初始化这一情况。根据上述确认，接着进行各IC的地址设定。具体地，首先，所述电 池组控制器20发送通信指令292，该通信指令292是指"设命令执行对象 地址为'0'，进而使数据330的值为'0'，使数据330的值加'l'并 设于地址寄存器348以及发送用数据310"的消息。在位于传送通路52 的最初的位置的IC1的接收寄存器322输入上述通信指令292。在指令解 读电路345取得该通信指令292的识别符328的部分，由于IC1的地址寄 存器348在接收时间点为"0"，所以(1)将数据330的内容"0"与1 相加后的值设于地址寄存器348， (2)进而，执行将上述加法运算结果置 于发送寄存器302的数据310的动作。在图9，根据指令解读电路345的解读，运算电路346取得330的值 "0"，将该值与1相加。将运算结果"1"置于地址寄存器348，并且， 置于数据310。用图8说明该动作。通过IC1接收来自电池组控制器20 的通信指令292，使IC1的地址寄存器348成为"1"，同样地，数据310 成为"1"。在IC1，通信指令292的数据310变为"1"，向IC2发送。 从IC1发送的通信指令292的识别符308和电池组控制器20的发送时相 同，改变数据310的内容。由于集成电路IC2的地址寄存器348保持"0"，所以集成电路IC2 也同样如图9所示，运算电路346将330的值"1"与"1"相加，并设于 地址寄存器348和数据310。集成电路IC2的地址寄存器348由"0"变更 成"2"。如图8，集成电路IC2的地址寄存器348由"0"变更成"2"， 进而，将发送寄存器302的数据310变更成"2"，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从"0"变更成"3"，将发 送寄存器302的数据310变更成"3"。下面依次反复这样的动作，集成电路ICn—l的地址寄存器348从"0" 变更成"n—l"，进而，将发送寄存器302的数据变更成"n—l"，向下 一个集成电路ICn发送。集成电路ICn的地址寄存器348从"0"变更成 "n"，将发送寄存器302的数据310变更成"n"。通信指令292从集成 电路ICn返回到电池组控制器20。通过将该返回的通信指令292的330 变更成"n",电池组控制器20可以确认地址设定动作是否在正确地进行。这样，在各IC1、 IC2、 IC3、 IC4……ICn—1、 ICn的地址寄存器348 依次设定1、 2、 3、 4、 、 n—l、 n。在本实施方式中，由于各集成电路具有将全部集成电路的地址寄存器 348复位成初始值(0)的功能，所以，可以可靠地进行上述地址设定动作。 (地址设定的其他的实施方式)利用图10，对从所述电池组控制器20向图9所记载的所述IC1、IC2、 IC3、 IC4……ICn—l、 IQi发送通信指令292，依次设定地址的其他的实 施方式进行说明。首先，作为前提，和图8或图9的动作相同，从电池组控制器20发 送以"使全部集成电路的地址寄存器348的内容成为初始值，例如设为'0'" 消息为内容的通信指令292，使全部集成电路的地址寄存器348的内容成 为"0"。接着，在图IO的步骤1，从所述电池组控制器20发送以"地址 '0'(初始值)的集成电路作为对象，使地址寄存器348的内容变成M'， 使发送的通信指令292的对象集成电路的地址成为'l'这一消息为内容 的通信指令292。这里，对于"发送的通信指令292的对象集成电路的地
址成为'r "的点，即使地址成为"1"以外的值也没有任何问题，即只 要是"o (初始值)"以外的值均能够执行。如图1所示，最初接收所述通信指令292的集成电路是位于传送通路 52最前面的位置的集成电路IC1。集成电路ICl的通信电路127如图7所 示，所述通信指令292保持于接收寄存器322。集成电路IC1的地址寄存 器348己经处于"0 (初始值)"的状态，根据识别符328,判断指令处理 电路344为通信指令292的消息的执行对象。按照通信指令292的消息将 地址寄存器348的内容变更成"1"。进而，变更发送寄存器302的识别 符308的内容，将通信指令292的执行对象的地址变更成"1"。发送所 述变更后的通信指令292。接着接收所述通信指令292的IC2中，地址寄存器348的内容为"0 (初始值)"，判断IC2的指令处理电路344不是执行对象，将接收到的 通信指令292原封不动地设于发送寄存器302,将通信指令292原封不动 地向下一级发送。在IC3以后的全部的IC中，同样地，地址寄存器348 的内容为"0 (初始值)"，判断为不是执行对象，不予执行，通信指令 292返回电池组控制器20。确认所述通信指令292的返回，接着，如在图10步骤2所示，从所 示电池组控制器20发送通信指令292，该通信指令292的内容是"将地 址'0 (初始值)，的集成电路作为对象，使地址寄存器348的内容变成 '2，，使发送的通信指令292的对象集成电路的地址成为'2'。对于"发 送的通信指令292的对象集成电路的地址为"的点，即使地址为"2" 以外的值也没有任何问题，即地址设定只要按照不重复的方式进行就没有 问题。最初接收的IC1的地址寄存器34S为"1"，指令处理电路344判 断为不是执行对象，将通信指令292原封不动地向下一级的IC1发送。接着，进行接收的IC2中地址寄存器348为"0"，指令处理电路344 执行通信指令292，在地址寄存器348设置"2"，进而，将通信指令292 的执行对象变更成"2"向下一级发送。由于IC3以后的全部地址寄存器 348为"0"，不是执行对象，所以通信指令292不执行而直接返回电池组 控制器20。下面，同样地，电池组控制器20每次发送通信指令292， IC3的地址
寄存器348的内容从"0"变更成"3",进而，IC4的地址寄存器348的 内容从"0"变更成"4"。然后，ICn的地址寄存器348的内容从"0"变 更成"n"。(充电状态SOC的调整)图11表示计测电池模块9的电池单元的充电状态SOC，选择充电量 较多的电池单元，对于这些选择的电池单元，分别运算放电时间，执行放 电处理的流程。图中，左侧表示各集成电路的动作，右侧表示电池组控制 装置20侧的动作。在图11中，首先在步骤400，以集成电路3A为指令的对象，从电池 组控制器20发送请求读入电池单元的初始状态的电压的通信指令292。集 成电路3A接收到所示通信指令292后，图7所示的指令处理电路344将 初始值存储电路275的保持内容设于发送寄存器302的数据310，向下一 个集成电路发送(步骤410)。电池组控制器20指定集成电路3A的下一个集成电路，读入电池单元 的初始状态的电压，进而，依次取得集成电路3M以及集成电路3N，从 各个集成电路的初始值存储电路275取得电池模块9的全部电池单元的初 始状态的电压值。接着，在步骤420，电池组控制器20取得电池单元9全体的各电池单 元的测定电压，例如根据上述取得的信息运算各个电池单元的充电状态 SOC。求得运算值的平均值，对于比平均值大的电池单元，在步骤430， 运算平衡开关129A 129D的导通时间。所述平衡开关129A 129D的导 通时间的求取方法，并不限于上述方法，有各种的方法。不管是何种方法， 都是确定与充电状态SOC较大的电池单元有关的平衡开关129A 129D 的导通时间。接着，在步骤440，电池组控制器20利用通信指令292将所述求得的平衡开关的导通时间向对应的集成电路发送。接着，在步骤450，接收到所述通电时间的集成电路根据该指令导通平衡开关。接着，在步骤460，分别计测平衡开关的导通时间，在步骤470，将 各平衡开关导通时间和导通时间经过进行比较，判断导通时间的计测值是
否达到计算的导通时间，对于导通时间的计测值到达计算的导通时间的平衡开关，移向下一个步骤480，执行步骤480。在步骤480，电池组控制器20向相应的集成电路发送指示所述导通时 间到达计算的通电时间的所述平衡开关的断开的通信指令292。接受该通 信指令292，在步骤490，相应的集成电路停止由通信指令292指示的平 衡开关的开关驱动电路133发出的驱动信号，使所述平衡开关成为开状态。 由此，相应的电池单元停止放电。 (集成电路是否异常的测试)图12表示用于测试各集成电路3A、…3M、…3N或各电池单元是否 成为异常的处理流程。图中，左侧表示各集成电路3A、…3M、…3N的动 作，右侧表示电池组控制装置20的动作。首先，在步骤500，从电池组控制器20向集成电路3A发送用于状态 (异常)检测的通信指令。接着，在步骤510，从所述集成电路3A开始， 将所述状态(异常)检测的通信指令按照…、集成电路3M、…集成电路 3N的顺序发送，返回电池组控制器20。接着，在步骤520，电池组控制器20接收由各集成电路发送过来的各 个状态(异常)，进行发送过来的状态(异常)的确认。接着，在步骤530， 电池组控制器20对集成电路3A、…3M、…3N中的哪个集成电路有异常 或各组的电池单元BC1 BC4中哪个电池单元有异常进行判定。并且，在 判定为全部的集成电路或对应的电池单元没有异常的情况下，该流程结 束。而在判定为集成电路3A、…3M、…3N中的哪个集成电路有异常的情 况下，转移到步骤540。在步骤540中，电池组控制器20指定有异常的集成电路的地址，发 送用来确定异常内容的状态(异常内容)检测的通信指令。在步骤550，接受地址的指定的集成电路，发送成为异常状态(异常 内容)的原因的计测值或诊断结果。在步骤560，电池组控制器20进行有 异常的集成电路和异常原因的确认。该流程虽然以异常原因的确认来结束 流程，但之后，按照异常原因，判断是否进行来自锂电池的直流电的供给 或由发出的电力进行充电，在有危险的情况下，使直流电源系统和逆变器 装置等的电气负载之间的继电器成为开状态，停止进行供电。(车辆用电源系统) 图13是根据图1将上述直流电源系统应用于车辆用旋转电动机系统 的电路图。构成电池模块9的电池单元被分割为高电位侧区块10和低电位测区块11的2个区块，被分割的各区块的一方的高电位侧区块10和低 电位测区块11通过开关和保险丝串联连接而成的保养 检修用的SD (service disconnect)开关6串联连接。所述高电位侧区块10的正极通过正极强电电缆81和继电器RLP，连 接于逆变器装置220的正极。另外，所述低电位侧区块11的负极通过负 极强电电缆82和继电器RLN，连接于逆变器装置220的负极。所述高电 位侧区块10和所述低电位侧区块11通过SD开关6串联连接，例如构成 标称电压340V、容量5.5Ah的强电电池组(2个电池模块9串联连接的电 源系统的电池组)。另外，对于SD幵关6的保险丝，例如可以使用额定 电流为125A左右的元件。通过这样的构成，可以维持较高的安全性。如上所述，在低电位侧区块11的负极和逆变器装置220之间设有继 电器RLN，另外，在高电位侧区块10的正极和逆变器装置220之间设有 继电器RLP。电阻RPRE和预充电继电器(precharge relay) RLPRE并联 的电路与所述继电器RLP并联连接。在所述正极侧主继电器RLP和逆变 器装置220之间，插入有霍尔元件等的电流传感器Si，所述电流传感器 Si内置于接线盒内。另夕卜，电流传感器Si的输出线导向电池组控制器20， 逆变器装置可以始终监视由锂电池直流电源供给的电流量。所述继电器RLP或继电器RLN例如可以使用额定电流80A程度的继 电器，预充电继电器RLPRE例如可以使用额定电流IOA程度的继电器。 另外，对于电阻RPRE例如可以使用额定容量60W、电阻值50Q程度的 电阻，对于电流传感器Si例如可以使用额定电流为土200A程度的电流传 感器。上述的负极强电电缆82和正极强电电缆81例如通过继电器RLP或继 电器RLN以及输出插头，连接于对混合动力汽车的电动机230进行驱动 的逆变器装置220。通过设定为这样的构成，可以维持较高的安全性。逆变器装置220具有功率模块226，其构成将由340V的强电电池 组的电源供给的直流电变换成用于驱动电动机230的3相交流电的逆变
器；MCU222;用于驱动功率模块226的驱动电路224;和约700pF 约 2000pF程度的大容量的平滑电容器228。比起电解电容器，所述平滑电容 器228为薄膜电容器的话可以获得期望的特性。搭载于车辆的平滑电容器 228受车辆所处的环境的影响，在摄氏负几十度的低位到摄氏100度的较 宽的温度范围使用。若温度降低到零度以下，则电解龟容器特性急速地下 降，除去电压噪声的能力下降。因此，在图l或图2所示的集成电路有可 能加入较大的噪声。薄膜电容器针对温度降低的特性降低较小，可以降低 在所述集成电路加入的电压噪声。MCU222按照上级控制器110的命令，在电动机230的驱动时，在使 负极侧的继电器RLN从开状态成为闭状态后，使预充电继电器RLPRE从 开状态成为闭状态，对平滑电容器进行充电，之后，使正极侧的继电器 RLP从开状态成为闭状态，开始从电源系统1的强电电池组向逆变器装置 供电。另外，逆变器装置220控制相对于电动机230的转子的功率模块226 所产生的交流电的相位，在混合动力汽车的制动时，将电动机230作为发 电机使其动作，即进行再生制动控制，将通过发电机运转发出的电力输送 到强电电池组，对强电电池组进行充电。另外，在电池模块9的充电状态 比基准状态低的情况下，逆变器装置220将上述电动机230作为发电机运 转，将上述电动机230发出的3相交流通过功率模块226变换成直流电， 向强电电池组的电池模块9供给，进行充电。如上所述，逆变器装置220具有功率模块226，逆变器装置220进行 直流电和交流电之间的功率变换。按照上级控制器IIO的命令，在将电动 机230作为电动机运转的情况下，控制驱动电路224，以产生相对于电动 机230的转子的旋转超前方向的旋转磁场，并控制功率模块226的开关动 作。在这种情况下，直流电从电池模块9向功率模块226供给。另一方面， 控制驱动电路224，以产生相对于电动机230的转子的旋转滞后方向的旋 转磁场，并控制功率模块226的开关动作。这种情况下，电力由电动机230 向功率模块226供给，功率模块226的直流电被供给到电池模块9。结果， 电动机230作为发动机发挥作用。逆变器装置220的功率模块226高速进行导通和阻断动作，并进行直 流电和交流电间的功率变换。这时，例如由于高速阻断大电流，所以产生
比直流电路所具有的电感大的电压变动。为了抑制该电压变动，将大容量的平滑电容器228设于直流电路。在车载用的逆变器装置220,存在功率 模块226的发热较大的问题，为了抑制该发热，需要提高功率模块226的 导通以及阻断的动作速度。若提高该动作速度，由于上述电感所产生的电 压的突变增大，会产生更大的噪声。因此，存在平滑电容器228的容量变 得更大的倾向。在上述逆变器装置220的动作开始状态，平滑电容器228的电荷大致 为0，继电器RLP关闭后，较大的初始电流流入。由强电电池组向平滑电 容器228产生的初始流入电流较大，所以负极侧主继电器RLN以及正极 侧主继电器RLP有熔化破损的可能性。为了解决该问题，MCU222在负 极侧的继电器RLN从开状态成为闭状态后，正极侧的继电器RLP维持开 状态，使预充电继电器RLPRE从开状态成为闭状态，通过电阻RPRE限 制最大电流的同时，对上述的平滑电容器228充电。该平滑电容器228充 电到规定的电压后，初始状态解除，预充电继电器RLPRE以及电阻RPRE 不使用，如上所述，使负极侧的继电器RLN和正极侧的继电器RLP成为 闭状态，从电源系统1向功率模块226供给直流电。通过进行这样的控制， 可以保护继电器电路，并且，可以使在锂电池单元或逆变器装置220流过 的最大电流降低到规定值以下，可以维持较高的安全性。由于逆变器装置220的直流侧电路的电感的降低关系到噪声电压的抑 制，所以将平滑电容器228接近功率模块226的直流侧端子配置。另外， 平滑电容器228自身也按照降低电感的方式制作。通过这样构成，供给平 滑电容器228的初始充电电流后，瞬间流过较大的电流，有产生高热而导 致损伤的可能性。通过上述预充电继电器RLPRE和电阻RPRE可以减轻 上述损伤。逆变器装置220的控制通过MCU222进行，如上所述，对平滑 电容器228进行初始充电的控制也通过MCU222进行。在电源系统1的强电电池组的负极和负极侧的继电器RLN的连接线以及强电电池组的正极和正极侧的继电器RLP的连接线，在与壳体接地 (与车辆的底盘相同电位)之间分别插入电容器CN、 CP。这些电容器CN、CP除去逆变器装置220产生的噪声，防止弱电系统电路的误动作或构成 C/C80的IC的由于电涌电压引起的破坏。虽然逆变器装置220具有噪声
除去用滤波器，但为了进一步提高了防止电池组控制器20或C/C80的误动作的效果，进一步提高电源系统l的耐噪声的可靠性，插入这些电容器CN、 CP。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，使用截面积较大的平角的铜线。另外，在图13中，送风风扇17是用于冷却电池模块9的风扇，通过 根据来自电池组控制器20的指令而变为ON的继电器16进行动作。 (车辆用电源系统的动作流程)图14是表示图13所示的车辆用电源系统的动作流程的图。下面，按 照步骤的顺序进行说明。在步骤801，车辆的钥匙开关为ON，进行用于引擎发动的操作后， 或从车辆的停车状态成为进行用于行驶的操作的状态后，或各集成电路从 Sleep状态成为Wake Up状态后，在步骤802，起动电池组控制器20后， 进行电池组控制器20的初始化。接着，在步骤803，进行CAN通信。由此，向各控制器发出所谓的 空消息，进行各控制装置间的通信的状态确认。在步骤804，从电池组控 制器20向单元控制器80发送用于起动和初始化的通信指令292。各集成电路3A、…3M、…3N通过接收通信指令292而成为所谓的开 机(Wake Up)状态，由于来自图7所记载的指令处理电路344的输出， 起动电路254开始动作，并且，使各集成电路的地址寄存器348初始化。 之后，如图8或图10所述，对各IC设定新的地址。在步骤805，通过电池组控制器20，将各电池单元全部串联连接后的 总电池的电压、电流由图l所示的电压计Vd以及电流传感器Si检测，将 各个输出向电池组控制器20输入。另外，例如通过未图示的温度传感器测定温度o另一方面，在步骤804单元控制器80接受起动和初始化的通信指令 292 (步骤806)，各集成电路3A、…3M、…3N通过接收该通信指令292, 从而图4所记载的第1进程计数器256或第2进程计数器258开始动作， 反复执行动作表260所记载的计测(步骤807)。在所述步骤807，如图4 或图6所述，各集成电路独立地测定各电池单元的端子电压，将该测定值 存储于当前值存储电路274或初始值存储电路275 (步骤808)。根据所
述步骤807的各电池单元的电压测定结果，在步骤809各集成电路独立地 进行各电池单元的充放电、过放电的判定。若有异常，在图6的标记存储 电路284设置诊断标记，电池组控制器20可以检测到所述诊断标记，可 以检测异常。由于所述各集成电路分别独立地进行电池单元电压的计测和 电池单元的异常诊断，所以即使由较多的电池单元构成电池模块9，也可 以短时间诊断全部的电池单元的状态。其结果，可以在继电器RLP或继电 器RLN接入前，诊断全部的电池单元，可以维持较高的安全性。在步骤810，确认进行了各电池单元的状态检测，在步骤811，初始 化结束，并且，通过确认没有设置所述标记存储电路284的诊断标记，可 以确认不存在异常状态。确认没有异常，使图13所示的继电器RLN关闭， 接着使继电器RLPRE关闭，最后使继电器RLP关闭，开始从电池模块9 向该逆变器装置220供给直流电。所述步骤sor中的从钥匙开关ON的时间点到能够开始进行供电为止 的经过，在时间上可设定为约100msec以下。这样，由于能够短时间实现 直流电的供给，所以能够充分地对应驾驶者的要求。进而，在该短期间内，设定各集成电路的地址，并且各集成电路测定 相关的各组的电池单元的全部的电压，将各测定结果存储于图6所记载的 初始值存储电路275，进而能够结束异常诊断。并且，各电池单元的电压的测定，在所述继电器RLP、 RLN、 RLPRE 分别为ON前，即逆变器装置220和电池模块9电连接前进行。因此，该 各电池单元的电压的测定在向所述逆变器装置220进行供电前，能够根据在电流供给前测定的各电池单元的端子电压正确地求得充电状态soc。之后，在步骤812成为通常模式，在步骤813，进行各电池单元的电 压、电流、温度的测定。这种情况下的测定通过在步骤812中与单元控制 器80之间的通信而进行。另外，所述温度的测定是基于输入到图2所示 的温度异常检测机构134的来自未图示的温度传感器的输出而进行的。并且，根据在所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，在步骤815进行放电时间(平衡)的运 算，根据其运算结果，向各个集成电路发送用于控制图2所示的平衡开关 29A、 29B、 29C、 29D的导通时间。在步骤816，各集成电路根据导通时 间进行关闭平衡开关的控制。该动作，按照上述的图11的流程进行。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。 接着，在步骤818，进行包括电池单元的剩余量或劣化等的状态的运算。在步骤818，判断计数值是否达到对应各个所述平衡开关29A、 29B、 29C、 29D运算的导通时间，在未达到的情况下，返回步骤813，反复进 行所述步骤816中的平衡，步骤817中的测试，步骤818中的各电池单元 的状态运算。然后，在步骤818，在计数值达到所述平衡开关29A、 29B、 29C、 29D 的同数量时间的情况下，从电池组控制器20向相应的集成电路发送命令， 使计数值达到导通时间的该平衡开关29A、 2犯、29C、 29D成为停止放电 动作的开状态。由于关闭所述平衡开关进行放电的控制只对电池模块9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 元的平衡开关从开始维持断开。如上所述，运算电池模块9的各个电池单 元的充电状态SOC，对各个电池单元运算平衡开关的导通时间，将其存储 于电池组控制器20的存储装置。由于所述导通时间是对应各个电池单元 的充电状态SOC来确定的，所以通常是各不相同的导通时间。当然，从 最初开始，存在导通时间为0的电池单元。因此，在步骤818，将所述各 电池单元的通电时间和计数值进行比较，对于控制经过通电时间的电池单 元的放电的集成电路，发送相应的电池单元的放电停止指令。 (通信结束次序)图15是表示例如在图1或图13所示的车辆用电源系统中，使与电池 组控制器20的单元控制器80之间的通信结束的次序的说明图。图15 (a)是表示电池组控制器20的电源(VC)端子的电源供给的 停止的时间图。图15 (b)是表示绝缘电路即入口侧接口 INT (E)的光耦 合器PH1或光耦合器PH2以及绝缘电路即出口侧接口 INT (O)的光耦合 器PH3或光耦合器PH4的电源供给的停止的定时的图。图15 (c)是表示 来自电池组控制器20的通过TX或RX端子的发送接收的停止的定时的 图。图15 (d)是来自电池组控制器20的通过Wake—up端子的信号的停 止的定时的图。如从图上所明确，首先，停止来自电池组控制器20的通过TX或RX
端子的发送接收。进而，在将来自电池组控制器20的来自Wake—up端子 的信号作为系统使用的情况下，停止该信号的发送。接着，停止电池组控 制器20的电源(VC)端子的电源供给，然后停止绝缘电路即入口侧接口 INT(E)的光耦合器PH1和光耦合器PH2以及绝缘电路即出口侧接口 INT (0)的光耦合器PH3和光耦合器PH4的电源供给。通过以这样的顺序停止上述各部的动作，可以可靠地使各集成电路成 为睡眠状态。另外，图16是未使用在上述图15说明的来自Wake—up端子的信号 的系统的说明。由于未使用来自Wake—up端子的信号，所以不需要停止 图15 (d)中的信号。其他的次序与图15的情况相同。 (与各集成电路对应的组的电池单元的构成)在上述的实施例中，构成各组的电池单元的数量相同，在对应于各组 的集成电路3A、…3M、…3N中，分别连接有4个电池单元。各集成电路 3A、…3M、…3N分别从4个电池单元获得电压等的信息，另外，进行该 电池单元的充放电的控制。另夕卜，集成电路3A、…3M、…3N各自担负的 电池单元是各自相等的数量。但是，如图17所示，电池组模块9的各组所具有的电池单元的数量 可以是不同的数。构成电池组模块9的电池单元数量可以自由地选择，没 有必要是组数的倍数。(a)表示各组中的电池单元的数量，(b)表示对 应各组的集成电路。与在各集成电路的内部的当前值存储电路274或初始 值存储电路275中保持的电池单元的端子电压相关的数据的种类为不同的 数。在该数据根据来自电池组控制器20的要求，发送到电池组控制器20 的情况下，也可以发送各不相同的数的数据，如(c)所示，可以再分配 成已决定的数来发送。通过发送接收这样决定的数的数据，能够提高发送 的可靠性。如(b)所示，与各集成电路3A、…3M、…3N相关的组的电池单元 的数量各不相同。如(a)所示，在与最上级的集成电路3A和与最下级的 集成电路3N相关的组中，分别具有例如4个电池单元，比起其他的组， 电池单元的数量较少。不是电池组模块9端侧的组的内侧组的电池单元的 数量比起端侧的组的电池单元的数量4个要多，例如6个。
电位的最上级的集成电路3A或最下级的集成电路3N如上所述，通 过由光耦合器PH1、 PH4构成的绝缘电路，连接于电池组控制器20。在安 全性或价格方面优选使该光耦合器PH1、 PH4自身的耐压降低，通过减少 与连接于所示光耦合器PH1、PH4的集成电路有关的组的电池单元的数量， 能够降低要求的光耦合器的耐压。g卩，在最上级的集成电路3A和最下级 的集成电路3N中，在例如连接6个电池单元而构成的情况下，连接于这 些电池单元和所述电池组控制器20之间的光耦合器的需要耐压要比6个 电池单元的端子电压的最大值大。伴随着单元数量的增加，要求的耐压也 增加。这种情况下，保持于最上级的集成电路3A和最下级的集成电路3N 中的电池单元的端子电压的种类为4个。和电池组控制器20进行通信过 程中的数据为4个电池单元中的数据。另外，在包括集成电路3M的其他 的集成电路中，和该电池组控制器20通信过程中的数据为6个电池单元 中的数据。在该实施例中，如图17 (c)所示，连接于集成电路3A的4个电池 单元的数据、连接于下级的集成电路的6个电池单元的数据中配置于上级 侧的4个电池单元的数据、所述连接于下级的集成电路6个电池单元的数 据中的配置于下级侧的2个电池单元的数据以及连接于再下一级的集成电 路的6个电池单元的数据中的配置于上级侧的2个电池单元的数据、…… 连接于最下级的集成电路3N的4个电池单元的数据，像这样依次以4个 电池单元的数据为单位，发送接收全部的电池单元的数据。在这样的情况下，在如图13所示的车辆用电源系统中，例如在电池 组控制器20和上级控制器110之间的通信中，由于一次发送的数据的量 有限制(例如上限的数据量为电池单元4个量)，所以可以进行不超过该 限制量的信号的发送接收，可以进行具有可靠性的信号的发送接收。在上述的实施例中，使连接于最上级和最下级的各集成电路3A、 3N 上的电池单元的数量为4，连接于除此之外的集成电路的电池单元的数量 为6个。但是，并不限定于此，连接于最上级和最下级的集成电路3A、 3N的电池单元的数量只要比连接于除此之外的集成电路的电池单元的数 量少，也能起到同样的效果，在任意一方较少的情况下，可以降低较少的 一方的光耦合器的耐压。另外，在上述的实施例中，虽然连接于各集成电路的电池单元的数量 不同，但依次以4个电池单元的数据为单位进行发送接收。但是，作为单 位的电池单元的数据并不限于4个量，在分别连接于各集成电路的电池单 元的数量中，只要以比最多的电池单元的数量少的数量的电池单元的数据 为单位进行发送接收，均能够达到相同的效果。 (电池模块的构成)在图18和图19表示所述电池模块9和单元控制器80的具体的构成 的一个实施例。电池模块9具有由上盖46和下盖45构成、略长方体形状 的金属制的模块壳体9a。在模块壳体9a内，收容固定有多个组电池19。 电池模块9由金属壳体的模块壳体9a覆盖，在模块壳体9a内，存在有大 量用于检测电压和温度的布线，来保护不受外部的电噪声影响。另外，如 上所述，电池单元由模块壳体9a和其外侧的容器保护，例如即使发生交 通事故，也能维持电源系统的安全性。在本实施方式，电池单元是，正极活性物质采用锂锰双氧化物，负极 活性物质采用非晶体碳，用热传导性较高的罩壳覆盖的圆柱状的锂二次电 池。虽然该锂二次电池的电池单元标称电压为3.6V，容量为5.5Ah，但若充电状态变化，则电池单元的端子电压也变化。若电池单元的充电量减少， 则降低到2.5伏特左右，若电池单元的充电量增大，则增大到4.3伏特左右。在本实施方式中，各电池单元使检测用导线32或强电电缆81和82 等的连接作业变得容易，可以进一步维持安全性。如图18到图19所示，在下盖45， 2个电池区块10和11按照并列设 置的方式固定。在一方的端部，内置图20所记载的单元控制器(下面略 称为C/C) 80的单元控制器盒(C/C盒)79用螺钉固定。如图20所示， C/C80由在横长两面印刷布线的1片基板构成。在C/C盒79内，通过形 成于上下4个部位的圆孔，在直立的状态下进行螺钉固定。在构成组电池 的电池单元的侧面，以对置的关系配置具有IC的基板。由于设为这样的 构造，所以电池模块全体能够容纳于相对较小的空间。另外，可以消除各 组电池与C/C80的布线的复杂。
在构成C/C80的基板的左右两侧端部，分别留出距离设置连接器48、 49，该连接器48、 49通过检测用导线32与构成电池区块10和11的各电 池单元连接。安装于检测用导线32的基板一侧的导线连接器(未图示) 连接于C/C80的连接器48、 49。即如图19所示，检测用导线32设于每 个电池区块10和11。由于将电池模块9分割为2个电池区块10和11来 收容，所以在C/C80安装有2个连接器48、 49。由于2个组电池区块10 和ll分别使用接线器来连接，所以对于布线作业有利，维护也较易进行。 连接器48和49的一方用于与串联连接的电池单元的高电压侧电池单元的 连接，连接器48和49的另一方用于与串联连接电池单元的低电压侧电池 单元的连接。这样，将串联连接的电池单元与C/C80的连接，根据串联连 接的电池单元的电位分为多个，使用与根据电位状态而进行的上述分割对 应的多个连接器，来进行电池单元和C/C80的连接。由此，可以縮小通过 各连接器连接的连接内的电位差。通过这样的构成，对于防止耐电压或电 流的泄露以及绝缘破坏，可获得良好的效果。另外，在各连接器的连接和 开放作业中，连接器全体同时连接或开放较困难，在连接或开放的过程中， 产生部分连接的连接状态。在上述的构成中，由于可以缩小各连接器负担 的电压差，所以可以抑制在连接或开放过程中产生的部分连接所带来的电 气上的不良影响。另夕卜，在C/C80的基板，对于收容于电池模块9的单电压的串联连接， 准备了多个IC。 1个IC负担几个电池单元由各IC的处理能力决定。在该 实施方式中，对于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。另外，在同一系统内，也可以组合对于4个电池单元使 用1个IC的部分和对于6个电池单元使用1个IC的部分。串联连接的电 池单元的个数不限于IC可以负担的最佳数量的倍数。虽然在该实施方式 中为4的倍数，但由于通常不限于4的倍数，所以1个IC所负担的电池 单元的数量在相同的系统内不同，但这不会成为大问题。根据1个IC所负担的电池单元的数量，将串联连接的电池单元分为 多个组，决定对应每组的IC，通过对应的IC来测定构成对应的组的电池 单元的端子电压。如上所述，构成各组的电池单元的数量也可以不同。另外，从C/C80的基板导出用于和电池组控制器20通信的通信导线 50，通信导线50其前端部具有连接器。该连接器连接于电池组控制器20 侧的连接器(未图示)。另外，在C/C80的基板安装有电阻、电容器、光 耦合器、晶体管、二极管等片状元件，但在图20中，对于这些元件，为 了避免烦杂而省略。在C/C80的基板，对于2个组电池区块分别设有连接 器48、 49，与该连接器分开，另设有用于和电池组控制器20通信的通信 导线50。这样，通过分别设置连接器48、 49和通信导线50,布线作业变 得容易，另外维护也变得容易。另外，如上所述，由于连接器48和49的 一方连接串联连接的高电压侧的电池单元和C/C80的基板，连接器48和 49的另一方连接串联连接的低电压侧的电池单元和C/C80的基板，所以， 可以縮小在各连接器所负担的范围内的电压差。在连接器连接时或开放 时，会产生瞬间的只有一部分连接的部分连接状态，但由于可以縮小在各 连接器所负担范围的电压差，所以可以减小部分连接状态所带来的不良影 响。在下盖45并排设置固定的组电池区块10和11，彼此之间通过省略图 示的区块间连接母线(busbar)串联连接。在下盖基底(base) 61的正面 部形成的圆孔固定有金属孔眼(gromment)，导出正极强电电缆81、负 极强电电缆82 (参照图19)。(各电池单元的诊断) 对以图1记载的各集成电路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计测和过度充电或过放电的诊断动作进行 说明。以图4的动作表260的行260Y1所记载的进程STGCV1 STGCV6 来进行各电池单元的端子电压的取得和诊断。在进程STGCV1的计测的期 间，如前面的说明，图6的选择电路120选择VCC (VI)禾口VC2 (V2)。 通过该动作，选择图2的电池组单元BC1的端子电压，通过具有电位移位 功能的差动放大器262，向电压检测电路122A输入。由电压检测电路122A 将其变换成数字值，由平均化电路264以包括本次的测定的最新规定次数 的测定值为基础，运算平均值，保持于当前值存储电路274的BC1。以保持于当前值存储电路274的BC〗的测定值为基础，在图4的进程 STGCV1的计测期间内进行电池单元BC1的过度充电或过放电的诊断。 进入该诊断前，从电池组控制器20向各集成电路发送用于诊断的基准值，
过度充电的诊断基准值OC保持于基准值存储电路278的寄存器，过放电 的诊断基准OD保持于基准值存储电路278的寄存器。进而，保持过度充 电基准值OCFFO，其是预先保持的基准值，不能用通信指令292改写， 从而即使不能用通信指令292从电池组控制器20进行基准值的发送或由 于除噪声以外的原因将错误的值保持于基准值存储电路278，也可以把握 过度充电的异常状态。 (过度充电的诊断)在所述进程STGCV1的计测的期间进一步继续通过数字比较电路270 对测定的所述BC1的保持值和过度充电的判断值OC进行比较。从保持于 当前值存储电路274的多个测定值BC1 测定值BC6、 VDD 基准电源之 中，基于根据图4的第1进程计数器256或第2进程计数器258的输出， 由解码器257或解码器259作成的选择信号，选择测定值BC1，并向数字 比较电路270输入。另外，同样根据由上述解码器257或解码器259作成 的选择信号，从保持于基准值存储电路278的多个基准值中选择过度充电 诊断基准值OC,数字比较电路270比较测定值BC1和过度充电诊断基准 值OC。数字比较电路270进行大小的比较，在测定值BC1比过度充电诊 断基准值OC大时，输出和异常情况的比较结果。数字多路转接器282根 据由解码器257或解码器259作成的选择信号，选择数字比较电路270的 输出的存储目的地，电池单元BC1的诊断结果若有异常，则在标记存储电 路284的诊断flag以及OCflag保持其异常诊断结果。即，使诊断flag以 及OCflag成为被设置了的状态。将上述异常标记从集成电路的端子FFO 输出，传给电池组控制器20。接着，为了提高可靠性，数字比较电路270比较测定值BC1和过度充 电诊断基准值OCFFO，在测定值BC1比过度充电诊断基准值OCFFO大 的情况下，作为与过度充电相关的异常，在所述标记存储电路284的诊断 flag以及OCflag保持其异常诊断结果。将异常标记设置在标记存储电路 284后，和上述相同，向电池组控制器20传送。过度充电诊断基准值OCFFO 是不能从电池组控制器20改写的基准值，即使电池组控制器20的程序或 动作产生异常，由于过度充电诊断基准值OCFFO不被变更，所以可以进 行可靠性较高的判断。由于能够从电池组控制器20变更过度充电诊断基准值OC，所以能够进行非常精细的判断，另外，如上所述，过度充电诊断基准值OCFFO是与电池组控制器20或传送路的状态不相关地维持的可 靠性较高的数据，通过使用这2种数据进行诊断，可以实现可靠性较高的 诊断。(过放电的诊断)接着，在所述进程STGCV1的计测的期间，进一步继续进行电池单元 BC1的过放电的诊断。将当前值存储电路274的电池单元BC1的测定值 BC1和基准值存储电路278的基准值OD在数字比较电路270进行比较， 在测定值BC1的值比基准值存储电路278的基准值OD小的情况下，判断 为异常，输出异常信号。根据基于解码器257和解码器259的输出的选择 信号，数字多路转接器282选择标记存储电路284的诊断flag和ODflag， 由数字比较电路270输出的异常信号被设于诊断flag和ODflag。在上述各项目的诊断中，若设置诊断flag,则该标记通过OR电路288， 从1比特输出端FFO输出，向电池组控制器20发送。另外，可以用来自电池组控制器20的通信指令292改变选择电路286 的功能，可以选择性地变更将从端子FFO输出的标记包括至哪个标记。例 如，例如将设置标记存储电路284的诊断flag的条件，仅设为过度充电异 常，在过放电的条件下，数字比较电路270的异常诊断输出不设置在诊断 flag，只设置在ODflag，能够以选择电路286的设定条件决定是否从端子 FFO输出。在这种情况下，由于可以从电池组控制器20变更设定条件，所以可以对应多种的控制。继图4的动作表260的行260Y1所记载的进程STGCV1之后，接着 为进程STGCV2的期间。在图6，通过选择电路120选择VC2 (V2)和 VC3 (V3)，选择图2的电池单元B2的端子电压。通过与上述的进程 STGCV1相同的动作，由122A数字变换电池单元B2的端子电压，由平 均化电路264运算包括本次测定结果的最新的规定次数的测定值的平均， 作为当前值存储电路274的BC2保持。测定结果的保持位置的选择与相对 于其他的测定值的情况相同，根据图4的解码器257和解码器259的输出 进行。接着，与上述的进程STGCV1相同，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BC2，选择基准值存储电路278 的过度充电诊断基准值OC，通过由数字比较电路270进行比较来进行诊 断。诊断的内容和动作与上述的进程STGCV〗相同。下面对于进程STGCV3到进程STGCV6，也以与上述进程STGCV1 或上述进程STGCV2相同的动作内容，通过图6的电路继续计测，进行诊 断。(充电状态soc的调整和端子电压的计测)为了调整构成电池模块9的各电池单元的充电状态SOC，对平衡开关 129A 129F进行控制，关于将充电量较多的电池单元的电力通过放电用 电阻进行放电的控制，如上所述。平衡开关129A 129F的控制存在对各 电池单元的端子电压的检测造成不良影响的可能性。即在图2的电路，平 衡开关129关闭后，通过电阻R1到R4流过放电电流，从而使电池单元的 端子电压的计测精度降低。上述平衡开关129A 129F的控制需要根据电池模块9的全体的电池 单元的状态来进行。因此，优选图1所示的电池组控制器20进行处理， 优选根据电池组控制器20的指令，各集成电路3A到3N控制平衡开关 129A到F。另一方面，各电池单元的端子电压的计测优选在独立地进行 各集成电路3A到3N分别负担的组的电池单元电压的计测，从电池组控 制器20接受到计测值的发送命令时，迅速地发送所述独立计测并保持的 端子电压的计测值。因此，实现进行控制的电路不同的上述平衡开关 129A 129F的控制和各电池单元的端子电压的计测之间的协调，需要综合地执行两方控制。利用图21到图25说明实现所述两方的控制的具体的构成。在下面的 说明中，图1或图2所示的放电用电阻R1到R4影响较大。加入这些电阻， 在实际的产品中，为了消除噪声的影响，优选设置电容器C1到C6，将在 图l或图2的电路中追加噪声除去用的电容器的电路在图27表示，另外， 在图1或图2中，电池单元的数量是4个，在图27中记载为6个。另外， 在图22表示为了利用所述放电用电阻来进一步降低噪声的影响而设计的 电路。在如图21所示的电路中，将表示所述计测控制和用于充电状态SOC 的调整的放电控制之间的关系的动作在图23表示，在图22所示的电路中，
将表示所述计测控制和用于充电状态SOC的调整的放电控制的关系的动作在图24表示。另外，将用于进行在图23或24表示的控制的电路在图 25表示。在图21中，在进程STGCV1中，计测电池单元BC1的端子电压，在 下一个进程STGCV2计测电池单元BC2的端子电压。下面依次执行电池 单元BC3到BC6的端子电压的计测。通过这样地反复计测，能够始终监 视电池单元的端子电压的状态。此时，为了调整充电状态SOC，使平衡幵关129B成为闭状态后，通 过平衡开关129B和电阻R2，流过放电电流，该放电电流受电池单元BC2 的内部电阻或布线电阻影响，在选择电路120输入的电压VC2比成为平 衡开关BSW2处于开状态时的端子电压低的值。即通过关闭平衡幵关 BSW2，可以使在选择电路120输入的端子电压成为较低的值，测定精度 降低。为了防止上述测定精度的降低，如图23所记载，在计测电池单元BC1 的端子电压的进程STGCV1中，暂时停止充电状态SOC的控制，使平衡 开关129A成为开状态，计测电池单元BC1的端子电压。接着，在计测电 池单元BC2的端子电压的进程STGCV2中，暂时停止充电状态SOC的控 制，使平衡开关129B成为开状态，计测电池单元BC2的端子电压。下面 依次分别使平衡开关129C到129F (BSW3到BSW6)分别成为开状态来 计测电池单元的端子电压。也可以在用于计测电池单元的端子电压的各进程STGCV1或进程 STGCV6的全部期间，停止用于调整充电状态SOC的控制，也可以只在 各进程STGCV1到CV6的期间内的实际计测端子电压的较短的时间内停 止用于充电状态SOC的调整的控制。接着，对图22所示的电路进行说明。在由串联连接的电池单元BC1 到BC6向逆变器装置进行供给的电力线混有较大的噪声。为了减小该噪声 的影响，在图22所示的电路中，在各电池单元端子和选择电路120的输 入端之间插入电阻RA1到电阻RA7。上述电阻RA1到电阻RA7和电容器 Cl到电容器C7—起，发挥除去噪声的作用以及保护集成电路不受噪声影 响的作用。
在图22所记载的电路中，为了充电状态SOC的调整，关闭平衡开关 129A后，电池单元BC1的放电电流通过电阻R1、平衡开关129A和电阻 RA2流过。由于在平衡开关129A关闭的状态下的放电电流在电阻RA2 流过，不仅对电池单元BC1的端子电压的计测，对电池单元BC2的端子 电压的计测也带来影响。因此，在计测电池单元BC2的端子电压时，需要 平衡开关129A和平衡开关129B的两方的开放。同样地，在电池单元BC3 的端子电压的计测时，需要平衡开关129B和平衡开关129C的两方的开放， 下面同样地，其他的电池单元的计测时也相同。图24表示进行图22所记载的电路的电池单元的计测时的平衡开关 129的强制开放的状态。在进程STGCV2中，由于进行图22的电池单元 CB2的端子电压的计测，所以停止用于调整平衡开关129A以及129B的 充电状态SOC的控制，维持这些平衡开关129A以及129B的开放状态。 这种情况下，也可以在进程STGCV2整个期间，停止用于调整平衡开关 129A以及129B的充电状态SOC的控制，也可以只在所述进程STGCV2 的期间中的实际计测电压的较短的期间停止用于调整平衡开关129A以及 129B的充电状态SOC的控制，与上述的图23的情况相同。另外，在图24的进程STGCV3中，由于进行图22的电池单元B3的 端子电压的计测，所以在电池单元BC3的端子电压的计测期间，停止用于 平衡开关129B以及129C的充电状态SOC的调整的控制，在计测期间维 持平衡开关129B以及129C开放状态。在这种情况下，与上述相同，也可 以在进程STGCV3整个期间，停止用于平衡开关:129B以及129C的充电 状态SOC的调整的控制，也可以只在所述进程STGCV3的期间中的实际 计测电压的较短的期间停止用于平衡开关129B以及129C的充电状态 SOC的调整的控制。由于在进程STGCV4或进程STGCV5中，进行电池单元B4或B5的 端子电压的计测，所以平衡开关129C以及129D或平衡开关129D以及 129E维持开放状态。在进程STGCV6中，进行电池单元BC6的端子电压 的计测。因此，在电池单元B6的端子电压的计测期间，维持平衡开关129F 开放状态。另外，在图23或图24,箭头一一所示的期间是进行用于充电状态SOC
的调整的平衡开关129A 129F的控制的期间。另外，记载为"OFF"的 期间表示停止用于充电状态SOC的调整的平衡开关129A 129F的控制， 强制使这些成为开放状态的期间。如以上，在由电池组控制器20进行的 充电状态SOC的调整控制，通过优先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，从而可以提高电池单元端子电压的测定精度。接着，利用图25所记载的电路说明上述平衡开关129的开放动作。 首先，在图14的步骤815运算用于进行充电状态SOC的调整的控制值， 根据运算结果，通过通信指令292向各集成电路3A…3M…3N发送。在各 集成电路3A…3M…3N中，由图2或图7所示的通信电路127接收，根据 所述接收结果控制各平衡开关129A 129F。图25所示的数据330放大表示图7的接收寄存器322的数据330的 部分，数据330的内容被输入放电控制电路1321 1326。输入的控制信号 例如是表示"1"或"0"的信号，"1"表示关闭平衡开关129来进行放 电的控制，"0"意味着打开平衡开关129不放电的控制。这些控制信号 保持于放电控制电路1321 1326，根据该保持数据，分别控制平衡开关 129A到129F。将所述放电控制电路1321 1326的保持数据施加到AND门12 62， 进而，通过OR门ll OR门61来驱动平衡开关129A到129F。另一方面， 在这些用于充电状态SOC的调整的控制中，希望优先控制平衡开关129A 到129F的情况下，由各AND门12 AND门62阻断基于上述放电控制 电路1321 1326的信号。所述阻断期间是在图29或图30说明的期间， 由于根据解码器257或解码器259的输出进行所述电池的端子电压的计 测，所以，根据该解码器257或解码器259的输出，从电路2802向各AND 门12 AND门62发送所述控制停止信号。在开放所述各AND门12 AND门62，停止用于调整充电状态SOC 的控制的期间，AND门11 AND门61关闭，根据OR门12 OR门62 的输出来驱动平衡开关129A到129F。因此，可以从计测控制电路2811 计测控制电路2861输出控制平衡开关129A到129F的控制信号，使得在 开放所述各AND门12 AND门62，关闭AND门11 AND门61的期 间，以最佳方式进行计测。另外，在后述的检测用导线32的异常诊断的
情况下，从诊断控制电路2812 诊断控制电路2862输出对平衡开关129A 到F进行控制的控制信号。
这样，各集成电路3A…3M…3N由于具有控制电路，其在停止用于充 电状态SOC的调整的控制中，优先停止所述充电状态SOC调整控制，在 停止期间，各集成电路可以独立地控制平衡开关129A 129F，所以有能 够实现正确的测定或诊断的效果。
(ADC、差动放大器262、基准电压的诊断)在动作表260的行260Y1所记载的进程STG基准电源，进行内部基 准电压或模拟以及电压检测电路122A的诊断。在集成电路内部的电源电 路121 (图2)产生使图6所记载的模拟电路或数字电路动作的电源电压。 根据绝对的基准电源产生所述电源电压后，可以比较容易地获得高精度的 所述电源电压。但是，另一方面，若所述绝对的基准电压变化，则担心所 述电源电压会发生变化。
在进程STG基准电源中，可以效率良好地进行所述基准电源的诊断 以及模拟电路或电压检测电路122A的诊断。下面进行具体的说明。
在图6的电路，选择电路120选择基准电源和GND。通过该选择， 以GND的电位为基准，将其与基准电源的差电压输入差动放大器262， 进行电位移位并使电位一致，输入到模拟数字变换器122A。由模拟数字 变换器122A变换成数字值，根据解码器257和解码器259，在当前值存 储电路274,作为数据PSBG保持于PSBG寄存器。
若与基准电源相关的电路的动作正常，则其电压为已知，分别将比所 述基准电源的已知的电压稍小的值即基准电源的下位允许值和比所述基 准电源的己知的电压稍大的值即基准电源的上位允许值保持于基准值存 储电路278的寄存器下位允许值和寄存器上位允许值。若基准电源为正常 的电压，则为所述基准电源的下位允许值和上位允许值之间的值。另外， 在模拟电路未正常动作的情况下，例如在差动放大器262不正常的情况下， 即使基准电源是正常的电压，模拟数字变换器122A的输出也会偏离正常 的范围。另外，在模拟数字变换器122A不正常的情况下，模拟数字变换 器122A的输出也会偏离正常的范围。
因此，由数字比较电路270对当前值存储电路274的保持值"基准电 源"是否在基准值存储电路278中保持的所述基准电源的下位允许值和上 位允许值之间进行比较并诊断。数字多路转接器272根据解码器257和解码器259的输出，选择计测 值"基准电源"，向数字比较电路270发送，另外所述数字多路转接器272 根据所述解码器257和所述解码器259的输出，选择基准电源的下位允许 值，向数字比较电路270发送。数字比较电路270将计测值"基准电源" 比基准电源的下位允许值小的情况作为异常，在数字多路转接器282根据 解码器257和解码器259的输出而选择的异常标记的保持寄存器，在本实 施例中是标记存储电路284的寄存器诊断flag中保持异常标记。在计测值 "基准电源"比基准电源的下位允许值大的情况下，判断为正常，不进行 标记存储电路284的异常标记的设置。在进程STG基准电源的期间中，数字多路转接器272根据解码器257 和解码器259的输出，选择计测值"基准电源"，向数字比较电路270发 送，另外，所述数字多路转接器272根据所述解码器257和所述解码器259 的输出，选择基准电源的上位允许值，向数字比较电路270发送。数字比 较电路270将计测值"基准电源"比基准电源的上位允许值大的情况作为 异常，在数字多路转接器282根据解码器257和解码器259的输出选择的 异常标记的保持寄存器，在本实施例中是标记存储电路284的寄存器诊断 flag中保持异常标记。在计测值"基准电源"比基准电源的上位允许值小 的情况下，判断为正常，不进行标记存储电路284的异常标记的设置。这 样，可以在进程STG基准电源，执行模拟放大器即差动放大器262或模 拟数字变换器122A是否正常动作的诊断，可以维持较高的可靠性。 (数字比较电路的诊断)在图4所记载的动作表260的进程STGCal进行数字比较电路的诊断。 下面，说明该动作。数字多路转接器272根据解码器257和所述解码器259 的输出选择通过增加的方向的运算求得的增加运算值280。该增加运算值 280是保持于基准值存储电路278的基准值，例如基准值OC与规定值相 加后所获得的值。数字多路转接器276选择保持于基准值存储电路278的 基准值中的1个,在本实施例中，选择基准值OC，作为比较对象输入到 数字比较电路270。另外，将选择的所述基准值OC与规定值例如"l"相
加而获得的增加运算值280，通过数字多路转接器272输入数字比较电路 270。若数字比较电路270判断为比起基准值OC，增加运算值280较大， 则数字比较电路270正确地动作。接着，数字多路转接器272根据解码器257和所述解码器259的输出 选择减少运算值281。该减少运算值281是保持于基准值存储电路278的 基准值，例如基准值OC减去规定值例如"1"而获得的值。数字多路转 接器276选择保持于基准值存储电路278的基准值中的1个，在本实施例 选择基准值OC，并将其作为比较对象输入到数字比较电路270。另外， 将选择的所述基准值OC减去规定值例如"1"而获得的减少运算值281， 通过数字多路转接器272输入数字比较电路270。若数字比较电路270判 断比起基准值OC，减少运算值281较小，则数字比较电路270正确地动 作。如以上，通过与保持于基准值存储电路278的基准值OC加上规定值 后的值比较，或与减去规定值后的值进行比较，可以诊断比较设备的动作是否正常。使用所述增加运算值280或减少运算值281的目的是作出对于比较对 象大小关系为已知的条件，对比较结果进行诊断，代替规定值的加法或减 法，也可以使用使数据向上位侧移位或向下位侧移位的值。在这种情况下， 通过乘以或减去规定值4，能够如上所述作出己知的大小关系。图26和图27对将用于检测电池单元BC的端子电压的正极以及负极 和单元控制器80连接的检测用导线32上产生异常的情况的诊断进行了说 明。图26是图1到图2的检测用导线32内的L2断线的情况。另外，图 27是图22的电路的检测用导线32内的与上述相同的L2断线的情况。作 为断线的原因，考虑图19所示的各电池单元和检测用导线32的连接部或 和图20所示的单元控制器80的连接部的连接器48或49接触不良，另外， 较少见的是检测用导线32本身有断线的可能性。检测各电池单元的异常的可能性，按照不产生异常的方式来设计十分 重要。假设若所述电池单元和各集成电路间的电连接产生异常，就不能检 测上述电池单元的异常的可能性，在安全性上成为问题。利用图28对检 测在上述图26或图27的电池单元和各集成电路间的电连接产生异常的检
测方法进行说明。另外，上述图26或图27的基本的动作如前面说明，另 外，虽然对检测用导线32内的L2断线进行了说明，但是，对于L1到L7 的任意的线，能够同样地进行异常的诊断。在图28，在平衡开关129A到129C处于开状态下，若检测用导线32 的L2断线，则有包括电容器C2的各种电容，在选择电路120输入的电压 VC2在表面上，有表示接近电池单元的端子电压V2的正常值的可能性。 因此这样的话不能检测异常。因此，接着，通过希望诊断的检测用导线32的L2流过放电电流的平 衡开关129B关闭。通过关闭平衡开关129B，在包括检测用导线32的L2 和L3的电路间存在的电容器C2的静电电容中蓄积的电荷被放电，选择电 路120的输入电压VC2急速下降。若没有断线，则由于从电池单元BC2 供给电流，所以选择电路120的输入电压VC2几乎不降低。在前面图23或图24说明的电池单元BC2的端子电压的计测进程中， 计测电池单元BC2的端子电压(计测l)。如前面说明的该测定期间设平 衡开关129B为开状态。由于在包括检测用导线32的L2和L3之间存在 的电容器C2的静电电容，电荷流入并积蓄于此，所以选择电路120的输 入电压VC2稍微上升，尽管如此通过计测1计测的电压VC2，比起正常 电压仍然是非常低的电压。将测定的电压VC2保持于图6所示的当前值 存储电路274的BC2。在测定后进行的BC2的诊断中，由于从当前值存储电路274的BC2 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 以在数字比较器270能够进行异常的诊断。将异常的诊断结果设置在标记 存储电路284的诊断Flag。由于断线时的电压VC2比过放电阈值OD低， 所以设置比过放电阈值更低的断线阈值，通过将断线阈值和保持于当前值 存储电路274的BC2的计测值在数字比较器270进行比较，能够简单地进 行断线判断。在图6，通过设基准值存储电路278的寄存器OCFFO的值 为所述断线阈值，能够实现始终对断线进行检测。在图28中，使平衡开关129B成为开状态后，关闭平衡开关129A和 129C，则向电容器C2施加电池单元BC1和BC2的串联连接的电压，电 容器C2的端子电压变得非常高。因此，计测1之后立即关闭平衡开关129A
和129C，对于电池单元BC2再次进行测定(计测2)后，由于此次电压 VC2成为远超过过度充电阈值的非常高的值，所以，能够简单地进行断线 检测。如上所述，将所述计测2的测定结果保持于图6所记载的当前值存储 电路274的BC2。也可以将保持于当前值存储电路274的BC2的计测值 和用于断线检测的阈值在数字比较器270进行比较，进行断线的检测，也 可以基于电池组控制器20的软件的处理进行断线诊断。图29是根据来自电池组控制器20的通信指令292进行诊断的方法。 如前面的说明，设检测用导线32的L2断线。在预先决定的定时Sl发送 用于断线诊断的通信指令292。该通信指令292特定诊断对象的集成电路， 并且，还是"使平衡开关129全部开"的命令。即通信指令292的数据330 成为意味断幵的"0"。在定时T1接受该命令，该命令的对象集成电路使 平衡开关129断开。接着，在预先决定的定时S2，发送用于对连接诊断对象的检测用导线 32的电池单元进行放电的平衡开关129B的关闭命令。在定时T2接受该 命令，使该命令的对象的平衡开关129B关闭。若L2断线，则向选择电路 120的输入信号几乎成为0。之后，在基于集成电路的进程信号的电池单 元BC2的测定进程，在电池组控制器20的命令下，优先在定时T3使平 衡开关129B成为开状态，进行用于计测电池单元BC2的端子电压的计测 1。若L2断线，则向选择电路120的输入信号VC2为非常低的电压，将 该较低的电压保持于图6的当前值存储电路274的BC2。集成电路独立地以较短的周期进行电池单元端子的计测，在定时T5 再次使平衡开关129B成为开状态，进行用于计测电池单元BC2的端子电 压的计测2。若L2断线，则计测结果为非常低的值，将该值保持于当前 值存储电路274的BC2。在定时S3,电池组控制器20发送获取诊断结果的命令。接受该命令， 集成电路发送保持于当前值存储电路274的BC2的计测结果。接收该计测 结果，根据比过放电状态更低的计测结果，电池组控制器20可以进行断 线的检测。即将从集成电路发送来的计测结果和图29所记载的阈值ThLl 进行比较，若比起该阈值ThLl,该计测结果低，则判断为断线，开始切断使用锂电池的直流电源和逆变器的连接的准备，准备完成后，断开继电器RLP或RLN。进而，为了得到正确的结果，电池组控制器20在定时S4关闭平衡开 关129A和129C，发送断开平衡开关129B的命令。若断线，则通过关闭 诊断的电池单元的两个相邻的平衡开关129，从而向选择电路120的输入 电压变得非常大，测定比过度充电阈值大的电压。将该计测结果保持于当 前值存储电路274的BC2。在定时S5，电池组控制器20指定对象的集成电路，发送获得计测结 果的命令。接收该命令，在定时T8，所述集成电路将计测值向电池组控 制器20发送。电池组控制器20接收计测结果，将其和高于过度充电阈值 的断线检测用的阈值ThL2进行比较，在计测结果比所述阈值ThL2大的 情况下，判断为断线。即使将计测1或计测2的结果，或者计测1和计测 2的平均值与阈值ThLl进行比较，也能够正确地进行断线检测，但是通 过迸一步与阈值ThLl进行比较，可以以非常高的精度进行断线的检测。这样，在本实施例中，可以正确地进行断线检测。另外，并且可以利用通常的电池单元的端子电压的计测动作进行，这 样做也比较容易。另外，不用较多地增加特别的电路，可以利用已有的用于控制充电状 态SOC的平衡开关129进行诊断，较简单。接着，利用图30到图32说明在各集成电路内自动地诊断断线的方法。 通过根据图4所记载的进程信号来进行电池单元的单位电压的检测和断线 诊断，可以自动地实施断线的诊断。在图30表示进行具体的计测以及断 线诊断的一览，在图32表示具体的电路。图30的上段表示进程信号的第m次以及第m+l次的周期的集成电 路3A的检测和断线诊断，中段表示集成电路3A的下一个集成电路3B的 计测和断线诊断，下段表示集成电路3B的再下一个集成电路3C的断线诊 断。集成电路3B从集成电路3A接受同步信号，开始进程，集成电路3C 从集成电路3B接受同步信号，开始进程。另外，在图30表示的"ON" 意味着进行关闭平衡幵关129的控制的期间，"OFF"意味着进行断开平 衡开关129的控制的期间。"计测"意味着进行电池单元的端子电压的计
测和断线诊断的控制的期间。没有"ON" 、"OFF"、"计测"的记载的部分是进行充电状态soc的期间。集成电路3A在进程STGCal中关闭平衡开关129A。若检测用导线 32断线，则通过关闭平衡开关129A，如图28的说明，选择电路120的输 入电压变得非常小，在进程STGCV1计测的电池单元BC1的端子电压被 图31的模拟数字变换器122A检测为对于异常较小的值，保持于当前值存 储电路274的寄存器BC1的计测值成为非常小的值。另外，为了提高在进 程STGCV1的计测精度，也控制平衡开关129B为开状态。在计测后进行的断线诊断中，将保持于当前值存储电路274的寄存器 BC1的计测值和保持于基准值存储电路278的断线诊断的阈值ThLl在数 字比较器270进行比较，若保持于所述寄存器BC1的计测值比断线诊断的 阈值ThLl小，则产生成为断线原因的异常，标记存储电路284的诊断标 记成为"1"。将该诊断标记的设置立即传送到电池组控制器20已经在图 6中说明。另外，图37的基本动作己经在图6说明。若没有断线等的异常，在进程STGCV1计测的电池单元BC1的端子 电压表示正常的值，在数字比较器270的诊断也不进行异常检测。在图30 的m周期，只进行第奇数个电池单元的端子电压的计测以及诊断。进行电 池单元BC2的下一个电池单元BC3的端子电压的计测和断线诊断。在进 程STGCV2，暂时关闭电池单元BC3的平衡开关129C，接着，在进程 STGCV3断开平衡开关129C，进行电池单元BC3的端子电压的计测。进 而，由图31的数字比较器270和上述说明相同地进行断线诊断。另外为 了提高在进程STGCV3的电池单元BC3的端子电压的检测精度或诊断精 度，平衡开关129C的两个相邻的平衡开关129B和129D如图30所示， 维持开状态。同样地，为了在STGCV5进行电池单元BC3的端子电压的计测和诊 断，使平衡开关129D或129F保持开状态。在上述计测和诊断动作中，对 第奇数个电池单元BC1、 BC3、 BC5进行。同样地，电池单元BC2、 BC4、 BC6的计测或诊断在下一个的m+l周期进行。这样，在图30中，在第 奇数个电池单元和第偶数个电池单元，计测和诊断分别在进程周期不同的 周期进行。 在集成电路3B的进程STGCV1中的与电池单元BC1相关的计测和诊 断中，需要保持前一个集成电路3A的平衡开关129F为开状态。因此，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，产生进程。在该实施例中，接受来自集成电路3A的同 步信号，开始产生最初的进程信号STGCal。这样，在相邻的集成电路的一方的集成电路的确定的周期中，向另一 方的集成电路发送同步信号，另一方的集成电路接受该同步信号使确定的 进程信号开始，所以在一集成电路的另一侧的电池单元即集成电路3A的 电池单元BC6的计测期间，另一方的集成电路3B的电池单元BC1的平衡 开关129A保持断开。另外，在另一方的集成电路3B的电池单元BC1的 计测期间， 一方的集成电路3A的另一方侧的电池单元BC6的平衡开关 129F保持断开。在图30，集成电路3B和3C之间也相同，在集成电路3B的特定的进 程，从集成电路3B向集成电路3C发送同步信号。由此，将与计测的电池 单元串联连接的两个相邻的电池单元的平衡开关129维持断开，实现正确 的计测和正确的诊断。图32设有用于向图1的电路发送所述同步信号的传送通路56。其他 的电路和动作如已经在图l进行的说明。在图38，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发送同步信号。 同样地，…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，…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发送同步信号。在上述图30或上述图32中，虽然从电位较高的集成电路向相邻的电 位较低的集成电路发送同步信号，但这里是一个例子，从电位较低的集成 电路向电位较高的集成电路发送同步信号也没有问题。重要的是使相邻的 集成电路内的进程信号相互同步地产生。如以上，能够利用平衡开关129简单地进行断线诊断。上述的各实施例可以单独或组合来使用，单独或组合来使用上述各实 施例同样可以起到本发明的各实施例的效果。
权利要求
1. 一种多节串联电池控制系统，具有具有串联连接的多个电池单元的电池单元组；对应各电池单元组设置的多个集成电路；和与所述各集成电路进行信号的发送接收的电池组控制装置；所述各集成电路被构成为在位于传送通路最初位置的集成电路中，从所述电池组控制装置接收信号，从该最初的集成电路开始，反复将输出向下一个集成电路依次输入以及输出，在最后的集成电路中，将其输出向所述电池组控制装置发送；所述各集成电路具有地址设定机构，其以与各集成电路的数量相关的次数的步骤，从所述电池组控制装置发送不同的消息，根据各消息改写集成电路的被初始化的地址，之后，变更成在其他的集成电路中初始化后的地址未被改写的消息，通过反复上述步骤，依次设定该集成电路的地址。
2. 根据权利要求1所述的多节串联电池控制系统，其特征在于， 该集成电路具有将地址复位成任意的值(0)的功能。
3. 根据权利要求l所述的多节串联电池控制系统，其特征在于， 所述步骤为n阶段，向前头的集成电路发送将该0变换成n的所述消息，将相当于该n的次序的集成电路的地址从O改写成n，将向之后的各 集成电路发送的所述消息从0之外的数变换成ii的数，使之后的各集成电 路的地址保持0。
4. 根据权利要求l所述的多节串联电池控制系统，其特征在于， 使来自所述最初的集成电路的所述电池组控制装置的接收、以及来自所述最后的集成电路的向所述电池组控制装置的发送电绝缘。
5. 根据权利要求l所述的多节串联电池控制系统，其特征在于， 所述集成电路检测与该集成电路连接并构成电池单元组的各单元电压，并且，控制由该电池单元组供给的电源的供给。
6. —种多节串联电池控制系统，具有.-将串联连接的多个电池单元作为1个单位的电池单元组；对应各电池单元组设置并控制该电池单元组的集成电路；和 与所述各集成电路进行信号的发送接收的电池组控制装置； 所述各集成电路被构成为在最初的集成电路中，根据来自所述电池 组控制装置的接收来接受输入，反复将来自该最初的集成电路的输出向其 他的集成电路依次输入以及输出，在最后的集成电路中，将其输出向所述 电池组控制装置发送；所述集成电路具有地址设定机构，其从所述电池组控制装置发送地址 设定消息，接受到该地址设定消息的集成电路将地址改写为n，向下一个 IC传送设定n+l的地址的消息，通过反复上述步骤，来依次设定该集成 电路的地址。
全文摘要
本发明提供一种可以不通过布线进行各集成电路的地址的设定的多节串联电池控制系统。其具有将串联连接的多个电池单元作为1个单位的电池单元组、对应各电池单元组设置并控制该电池单元组的集成电路、和与所述各集成电路进行信号的发送接收的电池组控制装置，所述各集成电路在其最初的集成电路中，根据来自所述电池组控制装置的接收来接受输入，反复将来自该最初的集成电路的输出向其他的集成电路依次输入和输出，在最后的集成电路中，将其输出向所述电池组控制装置发送，所述各集成电路具有地址设定机构，其根据各消息改写集成电路的初始化的地址，之后变更成在其他集成电路中初始化的地址未改写的消息，通过反复该步骤，依次设定集成电路的地址。
文档编号H02J7/00GK101399456SQ20081021107
公开日2009年4月1日 申请日期2008年8月20日 优先权日2007年9月28日
发明者坂部启, 山内辰美, 工藤彰彦, 江守昭彦, 河原洋平, 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