多節串聯電池控制系統的製作方法

2023-06-09 12:43:21 4

專利名稱：多節串聯電池控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電池控制系統，或電池控制用的集成電路。
技術背景電池控制系統具有電池組控制器和接受來自所述電池組控制器的指 令來進行動作的多個集成電路而構成。所述集成電路將根據所述電池組控制器的發送信息計測的各單電池 的電壓等向電池組控制器發送。在這種情況下，由於各集成電路必須從與 所述電池組控制器進行收發動作後，根據信息進行與各個集成電路對應的 適當的驅動，所以需要預先設定它們的地址。作為這種情況下的地址設定，如下述專利文獻l所公開，從各集成電 路的規定的多個端子(地址設定端子)分別引出布線，通過向各布線輸入 信號，以區別於其他的集成電路。專利文獻h日本特開2003—209932號公報但是，在上述的電池控制系統中，各集成電路的地址設定在該集成電 路需要設定端子，並且，還需要用來在這些設定端子輸入信號的布線，帶 來該集成電路大型化且價格增大的不良影響。發明內容本發明的目的在於提供一種可以不通過布線來進行各集成電路的地 址設定的電池控制系統，或電池的控制所使用的集成電路。在本申請中，若對公開的發明中代表性的方案進行說明，則如以下所述。(1)本發明的多節串聯電池控制系統例如具有 以串聯連接的多個電池單元為1個單位的電池單元組；
對應各電池單元組設置並控制該電池單元組的集成電路；和 與所述各集成電路進行信號的發送接收的電池組控制裝置； 所述各集成電路被構成為在其最初的集成電路中，根據來自所述電 池組控制裝置的接收來接受輸入，反覆將來自該最初的集成電路的輸出向 其他的集成電路依次輸入以及輸出，在最後的集成電路中，將其輸出向所 述電池組控制裝置發送；所述各集成電路具有地址設定機構，其以與各集成電路的數量相關的 次數的步驟，從所述電池組控制裝置發送不同的消息，根據各消息改寫集 成電路的被初始化的地址，之後，變更成在其他的集成電路中初始化後的 地址未被改寫的消息，通過反覆上述步驟，依次設定該集成電路的地址。(2) 本發明的多節串聯電池控制系統，例如以(1)的構成為前提，其特徵在於，該集成電路具有將地址復位為任意的值(o)的功能。(3) 本發明的多節串聯電池控制系統，例如以(1)的構成為前提，其特徵在於，所述步驟為n階段，向前頭的集成電路發送將任意的地址(O) 變換成n的所述消息，將相當於該n的順序的集成電路的地址從0改寫為 n，將向之後的各集成電路發送的所述消息從0以外的數變換成n的數， 使之後的集成電路的地址保持0。(4) 本發明的多節串聯電池控制系統，例如以(1)的構成為前提， 其特徵在於，使來自所述最初的集成電路的所述電池組控制裝置的接收以 及來自所述最後的集成電路的向所述電池組控制裝置的發送電絕緣。(5) 本發明的多節串聯電池控制系統，例如以(1)的構成為前提， 其特徵在於，所述集成電路檢測連接於該集成電路並構成電池單元組的各 單元電壓，並且，控制從該電池單元組供給的電源的供給。(6) 本發明的多節串聯電池控制系統，例如以(1)的構成為前提， 其特徵在於，所述各集成電路具有地址設定機構，其從所述電池組控制裝 置發送地址設定消息，接受到該地址設定消息的集成電路將地址改寫為n， 向下一個IC傳送設定n+l的地址的消息，通過反覆上述步驟，依次設定該集成電路的地址。另外，本發明並不限定於以上的構成，能夠在不脫離本發明的技術思 想的範圍進行各種變更。
根據這樣構成的多節串聯電池控制系統，可以不通過布線進行各集成 電路的地址的設定。


圖1是表示本發明的車輛用電源系統的電池模塊以及單元控制器的一 個實施例的構成圖。圖2是表示本發明的車輛用電源系統所使用的集成電路的構成的一個實施例的框圖。圖3是表示本發明的車輛用電源系統所使用的集成電路的通信指令的 發送接收方法的一個實施例的說明圖。圖4是說明本發明的車輛用電源系統的計測動作的定時的一個實施例 的圖。圖5是說明在本發明的車輛用電源系統中，根據構成各集成電路的對 應的各組的電池單元的數量來執行計測動作的電路的一個實施例的圖。圖6是說明在本發明的車輛用電源系統中，成為診斷對象的電路和用 於該診斷的電路的一個實施例的圖。圖7是說明設於本發明的車輛用電源系統的集成電路內部的進行通信 指令的發送接收的通信電路的一個實施例的圖。圖8是說明在本發明的車輛用電源系統中，通過來自電池組控制器的 通信指令來進行各集成電路的地址寄存器的設定順序的一個實施例的說 明圖。圖9是說明基於通信指令的發送而進行的圖7的電路的動作的說明圖。圖10是對圖9所記載的集成電路，根據來自電池組控制器的通信指 令來依次設定地址的實施例的說明圖。圖11是表示在本發明的車輛用電源系統中，計測各電池單元的充電 狀態、執行充電量較多的電池單元的放電的處理流程的一個實施例的圖。圖12是表示在本發明的車輛用電源系統中，用於進行各集成電路或 各電池單元是否成為異常的測試的處理流程的一個實施例的圖。圖13是表示將直流電源系統應用於車輛用旋轉電動機的驅動系統的
情況下的一個實施例的電路圖。圖M是表示圖13所示的車輛用電源系統的動作流程的一個實施例的圖。圖15是表示在所述車輛用電源系統中，使與電池組控制器的單元控 制器的通信結束的次序的一個實施例的說明圖。圖16是表示在所述車輛用電源系統中，使與電池組控制器的單元控 制器的通信結束的次序的其他的實施例的說明圖。圖17是表示在本發明的車輛用電源系統中，使電池組模塊的各組所 具有的單元數為不同的數的情況下的實施例的說明圖。圖18是表示本發明的車輛用電源系統所使用的電池模塊(裝有蓋) 的一個實施例的圖。圖19是表示本發明的車輛用電源系統所使用的電池模塊(去掉蓋) 的一個實施例的圖。圖20是表示內置於本發明的車輛用電源系統所使用的電池模塊中的 單元控制器的一個實施例的平面圖。圖21是表示在本發明的車輛用電源系統中，實現平衡開關的控制和 各電池單元的端子電壓的計測的兩方的控制的構成的一個實施例的圖。圖22是表示在本發明的車輛用電源系統中，實現平衡開關的控制和 各電池單元的端子電壓的計測的兩方的控制的構成的其他的實施例的圖。圖23是表示在圖21所示的電路中，計測控制和用於調整充電狀態的 放電控制之間的關係的動作圖。圖24是表示在圖22所示的電路中，計測控制和用於調整充電狀態的放電控制之間的關係的動作圖。圖25是表示用於進行圖23或圖24所示的控制的電路的一個實施例的圖。圖26是表示將用於檢測電池單元BC的端子電壓的正極以及負極和單 元控制器連接的檢測用導線產生異常的情況下的診斷的一個例子的說明圖。圖27是表示將用於檢測電池單元BC的端子電壓的正極以及負極和單 元控制器連接的檢測用導線產生異常的情況下的診斷的其他的例子的說 明圖。圖28是在表示圖26以及圖27所示的構成中，對電池單元和各集成電路間的電連接產生異常進行檢測的方法的說明圖。圖29是表示在用於充電狀態的調整的控制中優先控制平衡開關的情 況下，基於放電控制電路的信號的阻斷期間的說明圖。圖30是表示在用於充電狀態的調整的控制中優先控制平衡開關的情 況下，基於放電控制電路的信號的阻斷期間的說明圖。圖31是說明對應圖6，成為本發明的車輛用電源系統的診斷對象的電 路和該診斷所用的電路的其他的實施例的圖。圖32是表示對應圖1，本發明的車輛用電源系統的電池模塊以及單元 控制器的其他的實施例的構成圖。符號的說明B1 B12—電池單元，R1 R6—電阻，3A、 3B、 4A、 4B、 5A、 5B 一集成電路，Si—電流傳感器，Vd—電壓計，9一電池模塊，20—電池組 控制器，32 —檢測用導線，50 —通信導線，52 —傳送通路(串行通信)， 54—傳送通路(標記通信)，56 —傳送通路(WakeUP)， 66—中心極(center pole) ， 80—單元控制器，81—正極強電電纜，82 —負極強電電纜，92 — 比較電路，93 —切換開關，120 —選擇電路，121 —電源電路，122—電壓 檢測電路，122A—模擬數字變換器，123—IC控制電路，124—電源管理 電路，125 —存儲電路，127 —通信電路，129A F—平衡開關(balancing switch), 130—電位變換電路，131—異常判定電路，132 —放電控制電路， 133 —開關驅動電路，220 —逆變器裝置，222 — MCU， 224—驅動電路，226 一功率模塊，230—電動機，252 —定時控制電路，254 —起動電路，256 — 第l進程計數器(stage counter) , 257—解碼器，258 —第2進程計數器， 2582 —寄存器，2584、 2586 —邏輯電路，259—解碼器，260—動作表，262 一差動放大器，263 —平均化控制電路，264 —平均化電路，270 —數字比 較器，272、 276 —數字多路轉接器(digital multiplexer) ， 274—當前值存 儲電路，275 —初始值存儲電路，278—基準值存儲電路，28U 2861—計 測控制電路，284 —標記存儲電路，286—選擇電路，292 —通信指令，294 一數據總線，302 —發送寄存器，322 —接收寄存器，344 —指令處理電路，
345 —指令解讀電路，346 —運算電路。
具體實施方式
作為發明的實施方式在下面進行說明，車輛用旋轉電動機的驅動系 統、直流電源系統或直流電源用單元控制器或直流電源用單元控制器所使 用的集成電路如上所述，有可以維持較高的可靠性的效果。在下面的實施方式說明的構成，集成電路內的進程電路(stage circuit) 周期地產生進程信號(stage signal)，根據所述進程信號順序選定應測定 的電池單元的端子電壓，將選定的端子電壓通過模擬數字變換器變換成數 字信號，將所述數位訊號作為計測值利用。進而集成電路具有電池單元的 診斷功能，通過來自所述進程電路的進程信號，以作為所述計測結果的數 字信號為基礎，通過所述診斷功能進行電池單元的診斷。在這樣周期地進 行的電池單元的端子電壓的計測後，根據計測結果即數位訊號繼續執行與 電池單元的過度充電等相關的診斷。如上所述，以規定的順序周期地選擇 電池單元，進行所選擇的電池單元的端子電壓的計測動作，由於聯合所述 計測動作順序地進行過度充電等的診斷，所以，可以基於測定值迅速地進 行異常的診斷。另外，由於以規定的周期在每個集成電路進行計測以及診 斷，所以可以在短時間診斷構成電池模塊的全部電池單元，可以維持較高 的可靠性。在下面的實施方式中，與端子電壓的計測分開，用選擇電路選擇集成 電路內部的產生電壓，對選擇的電壓的經模擬數字變換器變換的變換結果 相對於閾值是否維持已知的關係進行檢測。若在所述選擇電路或模擬數字 變換器等產生異常，則所述已知的關係變得不能維持。因此，能夠根據上 述關係進行集成電路內部的診斷。在下面說明的實施方式中，和在所述發明要解決的問題的欄或發明的 目的和項目說明的內容不同的其他的問題或其他的效果，可以解決在下面 說明的問題，可以達成下面說明的效果。在下面的實施方式說明的構成，除了電池單元的診斷之外，還進行計 測電池單元的端子電壓的集成電路和電池單元的連接線的診斷。各集成電 路分別獨立地進行這兩個診斷，在產生異常的情況下，通過傳送路徑通知
上級的控制裝置即電池組控制裝置。在該構成中，在向逆變器裝置等的電 氣負載進行供電之前，除了實施電池單元的異常診斷之外，還配合實施電 池單元和集成電路的上述連接線的診斷。在所述兩方的診斷沒有異常的狀 態下使繼電器導通來進行供電，所以可以維持較高的安全性。另外，由於 多個集成電路可以在動作開始指令下分別自動地執行上述診斷，所以關於 全部的電池單元和連接線，可以在較短的時間完成診斷，可以短時間開始 向電氣負載進行供電。另外，由於各集成電路自動地開始診斷，所以上級 的控制裝置沒有指令的必要，有減輕控制的負擔的效果。進而，在下面的實施方式說明的構成中，除了電池單元的診斷外，還 實施集成電路自身的診斷，在這兩方的診斷沒有異常的情況下，使繼電器 處於導通狀態，開始進行供電。因此，可以維持較高的安全性。進而，在下面的實施方式說明的構成中，在異常產生時，由於用l比 特信號即異常標記聯絡上級的裝置或其他的電路，所以即使不從上級接收 發送命令也能夠實現異常信號的發送。因此，可以以簡單的機構來對應聯 絡異常的需求。特別是，異常的有無對於系統是否進入下一個控制的判斷 是及其重要的。對異常的產生原因進行詳細的聯絡，在異常聯絡後的下一 個步驟，具有首先傳達異常的有無的功能和傳送通路是非常有效的。在下 面的實施方式中，具有並用串行傳送和1比特傳送即標記傳送的構成，通 過l比特傳送可以迅速傳送異常的有無，在沒有異常的情況下，進入開始 進行供電的階段。在下面的實施方式說明的構成中，各集成電路接收到l比特的異常標 記後，將l比特的異常標記向下一個集成電路發送。迸而，集成電路自身 檢測異常後，將異常標記向下一個集成電路發送。即成為如下所述的構成 只有在未接收到異常標記和未檢測異常這兩方面的條件均成立時，才將表 示沒有異常的信號向下一個集成電路發送。因此，可以迅速地向上級的控 制電路即電池組控制裝置聯絡異常狀態。下面的實施方式說明的構成中，集成電路內的進程電路周期地產生進 程信號，根據所述進程信號，順序地選定應測定的電池單元的端子電壓， 將選定的端子電壓通過模擬數字變換器變換成數位訊號，將所述數位訊號 作為計測值利用。進而，集成電路具有電池單元的診斷功能，根據來自所
述集成電路的進程信號，以作為所述計測結果的數位訊號為基礎，通過所 述診斷功能進行電池單元的診斷。在這樣周期地進行的電池單元的端子電 壓的計測後，根據計測結果即數位訊號來繼續執行與電池單元的過度充電 等相關的診斷。如上所述，以固定的順序周期地選擇電池單元，進行所選 擇的電池單元的端子電壓的計測動作，由於聯合所述計測動作順序地進行 過度充電等的診斷，所以，可以根據測定值迅速地進行異常的診斷。另外， 由於以確定的周期對每個集成電路進行計測以及診斷，所以，可以在短時 間診斷構成電池模塊的全部電池單元，可以維持較高的可靠性。在下面的實施方式中，與端子電壓的計測分開，用選擇電路選擇集成 電路內部的產生電壓，對選擇的電壓的經模擬數字變換器變換的變換結果 相對於閾值是否維持已知的關係進行檢測。若在所述選擇電路或模擬數字 變換器等產生異常，則所述已知的關係變得不能維持。因此，能夠根據上 述關係進行集成電路內部的診斷。在下面的實施方式中，周期地檢測電池單元的端子電壓，並且將多次 的平均的計測結果作為計測值使用。在電氣負載為逆變器的情況下，噪聲 較大，使用多次的數字變換值的平均可以提高檢測精度，效果較大。進而， 在下面的實施方式中，在模擬數字變換電路的後段具有所述電路來作為硬 件的電路，可以減輕軟體的負擔。另外，在所述的平均化處理電路的後段， 設有數字比較電路，集成電路各自具有自動除去噪聲功能，可以維持較高 的可靠性。上述模擬數字變換電路不是逐次比較方式的電路，使用充放電 型的電路，耐噪聲。另外，由於在該充放電型模擬數字變換電路的後段進 --步具有多次將測定值平均的電路，所以雖然在相對於噪聲有極強功能的 汽車用電源中，逆變器裝置的噪聲較大，誤動作和誤測定成為問題，但是， 將上述電路分別設於各集成電路，有在每個集成電路解決上述問題的能 力。(單元控制器的說明) 圖1是說明車輛用旋轉電動機的驅動系統所使用的直流電源系統的電池模塊9以及單元控制器(下面有略稱為C/C的情況)80的圖。所述電池模塊9具有多個電池單元的組GB1、…GBM、…GBN。所 述各組具有多個串聯連接的電池單元BC1 BC4。因此，所述電池模塊9 具有串聯連接的多個電池單元，在該實施方式中例如為數十個，根據情況 有由數百個多數的電池單元構成的電池模塊。在該實施方式中，各電池單 元為鋰離子電池。各鋰離子電池單元的端子電壓根據該電池單元的充電狀態而變化，例如在放電到充電狀態為30%程度的狀態下，為3.3伏特程度，在放電到充 電狀態為70%程度的狀態成為3.8伏特程度。在超過正常的動作狀態進行 放電的過放電狀態下，例如有成為2.5V以下的情況，另外，在超過正常 的動作範圍充電的過度充電狀態下，有成為4.2伏特以上的情況。串聯連 接的多個電池單元BC1 BC4通過分別測量端子電壓，可以把握各自的充 電狀態SOC。在本實施方式中，由於容易進行所述各電池單元BC1 BC12的測量， 所以由4個到6個各電池單元BC1 BC4構成1個組。在該圖所示的實施 方式中，由4個電池單元構成各組，即由各個電池單元BC1 BC4構成組 BG1或GBM、 GBN。在圖中，在組BG1和組GBM之間以及組GBM和 組GBN之間，進一步存在具有電池單元的組，由於是相同的構成，為了 避免說明繁瑣而省略說明。所述單元控制器80對應構成所述電池模塊9的各組，具有集成電路 3A、…3M、…3N，為了檢測各電池單元的端子電壓，各集成電路具備電 壓檢測用的端子，各集成電路的電壓檢測用的各端子VI到GND分別連 接於構成各組的各電池單元的正極以及負極。另外，各集成電路具有用於 信號傳送的發送接收端子，這些各集成電路的發送接收端子如下面說明是 串聯連接，通過所述信號傳送通路連接於電池組控制器20。下面更詳細敘 述。所述單元控制器80對應各組而具有多個、例如從數個到數十個的集 成電路，在圖中，集成電路(下面有略稱為IC的情況)記載為3A、、 3M、…3N。另外，在集成電路3A和集成電路3M之間以及集成電路3M 和集成電路3N之間，進一步存在相同的構成的集成電路，但為了避免煩 雜，而省略這些的說明。各集成電路3A、…、3M、…3N對構成分別對應的各組GB1、… GBM、…GBN的各電池單元(下面有稱為電池單元的情況)BC1 BC4
的電壓進行檢測，並且為了使全組的全部電池單元的充電狀態SOC (State Of Charge)平均化，而將用於各別地調整各電池單元BC1 BC4的SOC 的充電狀態調整用電阻R1 R4，通過開關元件與各電池單元並聯地連接。 所述開關元件使用圖2後述。所述集成電路3A、 3M、 3N進一步具有檢測構成各自對應的各組 GB1、…GBM、…GBN的各電池單元BC1 BC4的異常狀態的功能。這 些集成電路均有相同的構造，各集成電路分別具有電池單元的(1)端子 電壓計測電路、(2)充電狀態調整電路、(3)異常狀態檢測電路。該實 施方式的異常狀態是指電池組的過度充電或過放電，電池組溫度的異常上 升等。集成電路3A、 3M、 3N和上級的電池組控制器20的信號的發送接收 通過通信導線50來進行。所述電池組控制器20將車輛的底盤電位作為接 地(GND)，在12V以下的低電位動作。另一方面，由於構成對應的組 的電池單元的電位不同，所以，各集成電路3A、 3M、 3N保持各自不同的電位，以不同的電位動作。如上所述，由於電池單元的端子電壓根據充電 狀態SOC而變化，所以，相對於電池模塊9的最低電位的各組的電位根 據充電狀態SOC而變化。由於各集成電路3A、 3M、 3N檢測電池模塊9 的對應的組的電池單元的端子電壓，或進行用於調整對應的組的電池單元 的充電狀態SOC的放電控制等，所以根據對應的組的電位使集成電路的 基準電位變化，則施加於集成電路的電壓差變小。施加於集成電路的電壓 差變小，則有可以使集成電路的耐壓更小、或提高安全性和可靠性等的效 果，在本實施例中，根據相關的組的電位使集成電路的基準電位變化。通 過將各集成電路的成為基準電位的GND端子和相關的組的電池單元的任 意部位連接，能夠使集成電路的基準電位根據相關的組的電位變化。在該 實施方式中，將各組的成為最低位電位的電池單元的端子與集成電路的 GND端子連接。另外，各集成電路為了在內部產生使集成電路的內部電路動作的基準 電壓或電源電壓，各集成電路將對應的各組的成為最低電位的電池單元端 子和集成電路的Vcc端子連接。通過這樣的構成，接受各組的最高位電位 和最低位電位之間的電位差即電壓，各集成電路進行動作。
電池組控制器20的電源系統和單元控制器80的電源系統的電位關係 不同，另外，由於電壓的值也有較大的不同，所以連接於電池組控制器20 的通信導線50需要和串聯連接各集成電路3A、 3M、 3N的發送接收端子 的傳送通路52、 54電絕緣，用於電絕緣的絕緣電路分別設於由所述集成 電路構成的傳送通路52、 54的入口側和出口側。將設於傳送通路52、 54的入口側的絕緣電路用入口側接口 INT (E) 表示，將設於出口側的絕緣電路用出口側接口 INT (0)表示。這些接口 INT (E) 、 INT (0)具有將電信號暫時變換成光信號，之後再次變換成 電信號的電路，由於通過該電路傳送信息，所以電池組控制器20的電路 和單元控制器80的電路之間維持電絕緣。所述入口側接口INT (E)具有 光耦合器PH1、 PH2。光耦合器PH1設於電池組控制器20的發送端子TX 和高電位側的集成電路3A的接收端子RX之間，光耦合器PH2設於電池 組控制器20的發送端子FF—TEST和集成電路3A的接收端子FFI之間。 入口側接口INT (E)內的光耦合器PH1、 PH2維持上述電池組控制器20 的各發送接收端子TX、 FF—TEST和集成電路3A的接收端子RX、 FFI 之間的電絕緣。同樣地，在電池組控制器20的接收端子和低電位測的集成電路3N之 間，設有出口側接口 INT (O)的各光耦合器PH3、 PH4，以維持電池組 控制器20的接收端子和集成電路3N的各發送端子之間的電絕緣。若詳述， 光耦合器PH3設於集成龜路3N的發送端子TX和電池組控制器20的接收 端子RX之間，光耦合器PH4設於集成電路3N的發送端子FFO和電池組 控制器20的接收端子FF之間。從電池組控制器20的發送端子TX發送，通過入口側接口 INT (E) 內的光耦合器PH1，在集成電路3A的接收端子RX接收，從集成電路3A 的發送端子TX發送，在集成電路3M的接收端子RX接收，從集成電路 3M的發送端子TX發送，在集成電路3N的接收端子RX接收，從集成電 路3N的發送端子TX發送，通過出口側接口 INT (0)的光耦合器PH3 在電池組控制器20的接收端子RX接收，如上所述設置為環狀的通信通 路，通過該環狀的通信通路進行串行通信。另外，通過該串行通信，在電 池組控制器20接收各電池單元的端子電壓或溫度等的計測值。進而，集
成電路3A到3N通過該傳送通路接收指令後，按照自動地成為開機(Wake Up)狀態的方式而進行工作。因此，從電池組控制器20傳送通信指令292 後，各集成電路3A 3N分別從睡眠狀態遷移到動作狀態。各集成電路3A 3N進一步進行異常診斷，在有異常的情況下，通過 下一個傳送通路傳送l比特信號。各集成電路3A 3N在判斷為自身異常 的情況下或在接收端子FFI從前一個集成電路接收到表示異常的信號的情 況下，從發送端子FFO發送異常信號。另一方面在接收端子FFI已經接收 到的表示異常的信號消失，或自身的異常判斷發生變化，成為沒有異常的 情況下，從發送端子FFO傳送的異常信號消失。在本實施方式中，該異常 信號為1比特信號。原則上，電池組控制器20不向集成電路發送異常信 號，但異常信號的傳送通路正確地動作是十分重要的，為了進行傳送通路 的診斷，從電池組控制器20的端子FFTEST發送疑似異常信號即測試信 號。接著說明傳送通路。疑似異常信號即測試信號從電池組控制器20的端子FFTEST，通過入 口側接口 INT(E)的光耦合器PH2，向集成電路3A的接收端子FFI發送。 接受該信號，從集成電路3A的發送端子FFO向下一個集成電路…集成電 路3M的接收端子FFI發送表示異常的信號(下面記為異常信號)。按照 這樣的順序發送，從集成電路3N的發送端子FFO通過出口側接口 INT(O) 的光耦合器PH4向電池組控制器20的接收端子FF發送。若上述發送路 徑正常地動作，則通過上述發送路徑，從電池組控制器20發送的疑似異 常信號返回到電池組控制器20的接收端子FF。通過這樣電池組控制器20 發送接收疑似異常信號，可以進行通信路徑的診斷，提高系統的可靠性。 另外，如上所述，即使沒有來自電池組控制器20的發送請求，也可以通過檢測異常狀態的集成電路向下一個集成電路發送異常信號，迅速地將異 常狀態向電池組控制器20傳達。因此，可以迅速地推進對於異常的對應^jfe 口& 朿略。在上述說明中，信號的傳送從與任意電池模塊9的電位較高的組對應 的集成電路3A朝向與電位較低的組對應的集成電路3N而進行，這是一 個例子，與其相反，也可以按照從電池組控制器20向對應電池模塊9的 電位較低的組的集成電路3N發送，依次向對應電位較高的組的各集成電
路(包括集成電路3M)發送，從對應最高電位的組的集成電路3A通過 接口INT，向電池組控制器20發送的方式來進行。圖1所示的直流電源系統通過正極側的繼電器RLP和負極側的繼電器 RLN向逆變器裝置等的負載供給直流電。若檢測到集成電路異常，則該繼 電器RLP或RLN可以由電池組控制器20或逆變器裝置控制繼電器RLP 和RLN的開閉。另外，電池組控制器20接受電流傳感器Si的輸出，檢測從電池單元 9全體向逆變器裝置供給的電流，另外通過電壓計Vd的輸出，檢測從電 池模塊9向逆變器裝置供給的直流電壓。 (集成電路)圖2是表示所述集成電路3A的一個實施例的電子電路的框圖。如上 所述，所述各集成電路3A、……3M、……3N分別具有相同的構造。因此， 在除了集成電路3A以外的其他的集成電路中，也是與圖2所示相同的構 成。圖2所示的集成電路3A和對應該集成電路的電池模塊9的組GB1所 包括的各電池單元BC1 BC4連接。雖然將集成電路3A作為代表例進行 說明，但集成電路3A以外的集成電路與分別對應的電池模塊9的組連接， 進行同樣的動作。集成電路3A的輸入側端子連接於構成組GB1的電池單元BC1到 BC4，電池單元BC1的正極端子通過輸入端子V1，連接於選擇電路120。 該選擇電路120例如由多路轉接器構成，具有開關120A、 120B、 120C、 120D、 120E。所述輸入端子VI連接於開關120A的一方的端子，該開關 120A的另一方的端子連接於由電源電路121以及模擬數字變換器構成的 電壓檢測電路122。電池單元BC1的負極端子、也就是電池單元B2的正 極端子，其通過輸入端子V2連接於選擇電路120的開關120B的一方的 端子，該開關120B的另一方的端子連接於所述電壓檢測電路122。電池 單元BC2的負極端子、也就是電池單元B3的正極端子，其通過輸入端子 V3連接於選擇電路120的開關120C的一方的端子，該開關120C的另一 方的端子連接於所述電壓檢測電路122。電池單元BC3的負極端子、也就 是電池單元B4的正極端子，其通過輸入端子V4連接於選擇電路120的 開關120D的一方的端子，該開關120D的另一方的端子連接於所述電壓
檢測電路122。電池單元BC4的負極端子連接於集成電路的GND端子，通過所述 GND端子，電池BC4的負極端子連接於所述選擇電路120的開關120E 的一方的端子，該開關120E的另一方的端子連接於所述電壓檢測電路 122。所述電源電路121例如由DC/DC變換器等構成，將來自各電池單元 BC1 BC4的功率變換成規定的固定電壓，將這些電壓向集成電路3A的 各電路供給並作為驅動電源，或為了判斷狀態，向比較電路供給並作為比 較基準電壓。所述電壓檢測電路122具有將各電池單元BC1 BC4的各自的端子間 電壓變換成數字值的電路，將變換成數字值的各端子間電壓向IC控制電 路123發送，在內部的存儲電路125保持。在進行診斷等時利用這些電壓， 或從通信電路127將這些電壓向圖1所示的電池組控制器20發送。所述IC控制電路123有具有運算功能的運算電路，並且具有存儲電 路125、電源管理機構124、周期的進行各種電壓的檢測或狀態診斷的定 時控制電路252。所述存儲電路125例如由寄存器電路構成，發揮如下所 述的作用將由所述電壓檢測器122檢測的各電池單元BC1 BC4的各端 子間電壓對應各電池單元BC1 BC4進行存儲，另外能夠以預先確定的地 址讀出檢測值並進行保持。所述電源管理機構124被構成為管理所述電源 電路121的狀態。在所述IC控制電路123，連接有通信電路127，通過該通信電路127， 可以從該集成電路3A的外部接收信號。例如從所述電池組控制器20，通 過所述入口側接口INT (E)的光耦合器PHl,在RX端子接收通信指令。 所述通信指令從通信電路127向IC控制電路123發送，在這裡解讀通信 指令的內容，進行與通信指令內容對應的處理。例如所述通信指令包括要 求各電池單元BC1 BC4的端子間電壓的測量值的通信指令、要求用於調 整各電池單元BC1 BC4的充電狀態的放電動作的通信指令、開始該集成 電路3A的動作的通信指令(Wake Up)、停止動作的通信指令(睡眠)、 要求地址設定的通信指令等。在圖2，所述電池單元BC1的正極端子通過電阻Rl連接於端子BC1 ，
該端子BC1連接於開關的動作狀態檢測電路128A的一方的端子，該開關 的動作狀態檢測電路128A的另一方的端子通過端子V2連接於電池單元 BC1的負極端子。進而，所述電阻R1和平衡開關129A的串聯電路連接 於電池單元BC1的端子間。該平衡開關129A由放電控制電路132控制開 閉。同樣地，所述電池單元B2的正極端子通過電阻R2連接於端子B2， 該端子B2連接於開關的動作狀態檢測電路128B的一方的端子，該開關的 動作狀態檢測電路128B的另一方的端子通過端子V3連接於電池單元B2 的負極端子。進而，所述電阻R2和平衡開關129B的串聯電路連接於電池 單元B2的端子間。該平衡開關129B由放電控制電路132控制開閉。所述電池單元B3的正極端子通過電阻R3連接於端子B3，該端子B3 連接於開關的動作狀態檢測電路128C的一方的端子，該開關的動作狀態 檢測電路128C的另一方的端子通過端子V4連接於電池單元B3的負極端 子。所述動作R3和平衡開關129C的串聯電路連接於電池單元B3的端子 間。該平衡開關129C由所述放電控制電路132控制開閉。所述電池單元 BC4的正極端子通過電阻R4連接於端子BC4，該端子BC4連接於開關的 動作狀態檢測電路128D的一方的端子，該開關的動作狀態檢測電路128D 的另一方的端子通過端子GND連接於電池單元BC4的負極端子。所述電 阻R4和平衡開關129D的串聯電路連接於電池單元BC4的端子間。該平 衡開關129C由所述放電控制電路132控制開閉。所述開關的動作狀態檢測電路128A 128D分別以規定的周期反覆檢 測各平衡開關129A 129D的兩端電壓，檢測所述各平衡開關129A 129D 是否正常。所述平衡開關129A 129D是調整電池單元BC1 BC4的充電 狀態的開關，在這些開關異常的情況下，不能控制電池單元的充電狀態， --部分的電池單元有可能成為過度充電或過放電的狀態。各平衡開關 129A 129D的異常檢測例如是儘管某平衡開關處於導通的狀態，對應的 平衡開關的端子間電壓表示電池單元的端子電壓的情況。在這種情況下， 所述平衡幵關不會基於控制信號而成為導通狀態。另一方面，儘管某平衡 開關處於斷開狀態，但對應的平衡開關的端子間電壓比起電池單元的端子 電壓，是較低的值的情況，在這種情況下，所述平衡開關與控制信號無關 而導通。對於這些開關的動作狀態檢測電路128A 128D，使用由差動放
大器等構成的電壓檢測電路，在後述的異常判斷電路131和進行上述判斷 的規定電壓進行比較。所述平衡開關129A 129D例如由MOS型FET構成，發揮放出分別 在對應的電池單元BC1 BC4積蓄的功率的作用。對於大量的電池單元串 聯連接的電池模塊9，連接有逆變器等的電氣負載，對於所述電氣負載的 電流供給由串聯連接的大量的電池單元的全體進行。另外，在電池模塊9 被充電的狀態下，來自所述電氣負載的電流的供給對串聯連接的大量的電 池單元的全體進行。若串聯連接的大量的電池單元在不同的充電狀態 (SOC)下，向所述電氣負載的電流的供給由大量電池單元內的處於最高 放電狀態的電池單元的狀態限制。另一方面，在由所述電氣負載供給電流 的情況下，由大量的電池單元內的最高充電的電池單元限制所述電流的供給。因此，對於串聯連接的大量的電池單元內處於超過平均狀態的充電狀 態的電池單元，使連接於所述電池單元的平衡開關129成為導通狀態，通 過串聯連接的電阻，使放電電流流過。由此，串聯連接的電池單元的充電 狀態被控制在相互接近的方向。另外，作為其他的方法，有將處於最高放 電狀態的電池單元作為基準單元，根據和所述基準電壓的差來決定放電時 間的方法。另外，還有調整充電狀態SOC的各種的方法。所述充電狀態 可以以電池單元的端子電壓為基礎來運算求得。由於電池單元的充電狀態 和該電池單元的端子電壓具有相關關係，所以通過按照使各電池單元的端 子電壓接近的方式來控制所述平衡開關129，可以使電池單元的充電狀態 接近。通過所述開關的狀態檢測電路128A 128D檢測出的各FET的源極和 漏極間的電壓，向電位變換電路130輸出。由於各FET的源極和漏極間的 電位相對於集成電路3A的基準電位分別不同，這樣比較判斷較難，所以 由電位變換電路130使電位一致，接著在異常判定電路131進行異常判定。 電位變換電路130還具有根據來自所述IC控制電路123的控制信號來選 擇應診斷的平衡開關129的功能。將選擇的平衡開關129的電壓向異常判 定電路131發送，異常判定電路131根據來自IC控制電路123的控制信 號，將來自所述電位變換電路130的信號即應診斷的平衡開關129的端子 電壓和判定電壓進行比較，判定各平衡開關129A 129D是否異常。從IC控制電路123向放電控制電路132發送用於使與應放電的電池 單元對應的平衡開關129導通的指令信號，根據該指令信號，從所述放電 控制電路132輸出信號，該信號相當於如上述進行由MOS型FET構成的 平衡開關129A 129D的導通的柵極電壓。IC控制電路123從圖1的電池 組控制器20通過通信，接受與電池單元對應的放電時間的指令，執行所 述放電的動作。在所述異常判定電路131中，在檢測出平衡開關129A 129D有異常 的情況下，根據來自所述幵關驅動電路〗33的信號，對哪個平衡開關 129A 129D有異常進行確定，將該信息向所述IC控制電路123輸出。該IC控制電路123將平衡開關129A 129D的異常從通信電路127 的1比特發送端子FFO輸出，通過其他的集成電路的通信電路127,向所 述電池組控制器20發送。另外，該IC控制電路123將平衡開關129A 129D的異常和確定該異常的平衡開關的信息通過通信電路127的發送端 子TX向所述電池組控制器20發送。 (通信機構)圖3是表示所述各集成電路3A、……3M、……3N的通信指令292 的發送接收方法的說明圖。圖3 (a)表示集成電路3A的端子RX接收的 信號3A—RX和由集成電路3A的端子TX發送的信號3A—TX、下一個 集成電路3B的端子RX接收的信號3B—RX和由下一個集成電路3B的端 子TX發送的信號3B—TX、下一個集成電路3C的端子RX接收的信號 3C—RX和由該集成電路3C的端子TX發送的信號3C—TX。所述信號3A—TX被集成電路3A內的電阻RA和集成電路3B內的電 阻RB分壓，形成信號3B—RX，信號3B—TX被集成電路3B內的電阻 KB鄰集成電路3C內的電阻RC分壓，形成信號3C—RX。在下面串聯連 接的通信通路中，由集成電路的內部的各電阻進行分壓，確定接收信號的 電位。圖3 (b)表示3A—RX、 3A—TX、 3B—RX、 3B—TX、 3C—RX、和3C—TX的各自的電位電平。這樣，由電壓電平的最上級的組GB1朝向下流側的組，閾值的電壓 設定為4個電池單元的相加電壓和2個電池單元的相加電壓的一半的電壓。這樣設定的原因是在以集成電路3B管理的電池單元的各電壓為基準， 以和集成電路3A相同的閾值來判定來自集成電路3A的TX端子的信號的 情況下，避免所述信號的低電平成為施加在集成電路3B的總電壓的1/2 這一不良狀況。另外，雖然上述信號電平以從高電位側向低電位側發送為 前提進行了說明，但是從低電位側向高電位側的發送也能夠同樣地基於電 阻分割進行電平移動。(診斷和檢測、(1)動作時間表概要)利用圖4到圖6對基於圖2所示的集成電路3A進行的電池單元電壓 的計測電路和動作進行說明。圖4是說明計測動作的定時的圖。圖2所示 的集成電路3A具有一起進行計測動作和診斷動作的功能，以圖4所記載 的動作定時反覆進行計測，與該計測同步執行診斷。圖6表示對圖2的選 擇電路120、或電壓檢測電路122以及保持檢測的電壓的存儲電路125進 一步迸行診斷的詳細電路。下面利用圖4到圖6來說明具體的電路和動作。 另外，圖l和圖2是構成電池櫝塊9的各組具有4個電池單元的實施例。 但是，圖4到圖6所示的集成電路為可以對應6個電池單元的電路。由此， 在圖1和圖2的實施方式中，雖然構成電池模塊9的各組分別具有4個電 池單元，但是，構成所述各組的電池單元的數量能夠最大增加到6個。用 幾個電池單元構成所述各組由全體的電池單元的數量、或計測以及診斷處 理的速度來決定。如圖4到圖6所記載的實施例，能夠最大增加到6個， 能夠實現對應各種需求的設計。圖4如上所述，是說明檢測電路的定時的圖。上述計測動作的定時以 及測定周期或診斷動作通過驅動電路254和由第1進程計數器256以及第2進程計數器258構成的進程計數器來管理。上述進程計數器可以是通常 的計數器，也可以是移位寄存器。在是移位寄存器的情況下，其級數為進 程的種類的數量，在該實施例1中成為10級。起動電路254在由端子RX接收到從傳送通路發送的要求Wake Up的 通信指令後(條件l)，或供給集成電路的IC的電源電壓併到達規定的電 壓後(條件2)，或接收到表示接通車的起動開關(鑰匙開關)的信號後 (條件3)，向所述第1和第2進程計數器輸出復位信號，使各進程計數 器256和258成為初始狀態，以規定的頻率輸出時鐘信號。即在上述(1) 到(3)的條件下，集成電路3A執行計測動作和診斷動作。另一方面，若 從所述傳送通路接收到要求Sle印的通信指令292或變更在規定時間以上 未接受到通信指令292，則起動電路254在所述進程計數器返回復位狀態 即初始狀態的時刻，停止時鐘的輸出。由於通過該時鐘的輸出停止來停止 進程的進行，所以上述計測動作以診斷動作的執行成為停止狀態。接受來自起動電路254的時鐘信號，第1進程計數器256輸出控制各 進程內的處理定時的計數值，在解碼器257產生控制進程內的處理定時的 定時信號STG1 。第2迸程計數器258的計數值對應動作表260的行260Y1 所示的進程的種類，隨著計數值的進位，對應的進程從動作表260的行260 的260Y1的左側向右側切換。從解碼器259輸出特定各進程的進程信號 STG2。在最初的復位狀態即第1進程計數器256和第2進程計數器258的初 始狀態，第2進程計數器258具有特定進程STGCal的計數值，解碼器259 的輸出即進程信號STG2成為選定進程STGCal的信號。根據第1進程計 數器256的計數動作，進行進程內的處理，接著第2進程計數器258的計 數進1，第2進程計數器258的計數內容成為表示從動作表260的行Yl 的左側開始第2列的進程即STGCV1的值，解碼器259的輸出即進程信號 STG2成為表示STGCV1的信號。在該進程STGCV1中，進行電池單元 BC1的計測和診斷。同樣地，隨著第2進程計數器258的計數的進位，在 動作表260的行260Y1的欄所記載的進程從左向右切換。在進程STGCV1 進行電池單元BC1的計測和診斷，在下一個進程STGCV2進行電池單元 B2的計測和診斷，在下一個進程STGCV3進行電池單元B3的計測和診 斷，在下一個進程STGCV4進行電池單元BC4的計測和診斷。在圖2所 示的實施方式中，由於電池模塊9的各組GB1 GBN由4個電池單元構 成，所以進程STGCV5和STGCV6不使用，或被跳過而不存在進程 STGCV5禾Q STGCV6。該動作的詳細後述。因此，下一個進程STGCV4 的下一個成為對集成電路內的電源電路121的輸出進行計測和診斷的進程 STGVDD，下一個是計測和診斷溫度傳感器的輸出的進程STGTEM。進而，再下一個是計測和診斷集成電路內所使用的基準電壓的進程STG基準電
壓。進程STG基準電壓的下一個，由於第2進程計數器258的計數值返 回初始狀態，再次成為對應進程STGCal的值，所以解碼器259的輸出信 號STG2再次成為特定進程STGCal的信號。這樣，根據第2進程計數器 258的計數動作，從左向右執行動作表260的行260Y1的各進程，並將次 反覆。另外，若強制地設第2進程計數器258的內容成為特定的值，則執 行對應該值的進程的處理。各進程內的處理再後面詳述。 (診斷和計測、(2)電池單元的切換) 如上所述，集成電路根據構成對應的各組的電池單元的數量是4個還 是6個，選擇診斷動作和計測動作的執行內容。圖5表示具體的電路。根 據來自起動電路254的時鐘信號，第1進程計數器256反覆進行計數動作， 在第1進程計數器256達到規定的計數值後，第2進程計數器258的計數 值進l。在圖5的實施方式中，第2進程計數器258由10個寄存器構成。在 最初狀態中，只有移位電路(shift circuit) 1為狀態1，其他的移位電路2 10均為狀態0，解碼器259的輸出STG2輸出進程信號STGCal。第1進 程計數器256的計數值達到規定值後，在下一個移位電路1狀態1變位， 移位電路1和移位電路3 10成為狀態0。這樣，狀態1依次變位移位電 路，移位電路5成為狀態1，移位電路1 4和移位電路6 10成為狀態0 後，解碼器259輸出進程信號STGCV4。在構成相關組的電池單元的數量為6的情況下，由來自外部的通信指 令292在寄存器2582置位6。另一方面，在構成相關的組的電池單元的數 量為4的情況下，由通信指令292在寄存器2582置位電池單元數4。在寄 存器2582置位電池單元的數量6的情況下，移位電路5成為狀態1，從解 碼器259輸出進程信號STGCV4後，接著移位電路6成為狀態1 ，輸出進 程信號STGCV5，進而，接著移位電路7成為狀態1，輸出進程信號 STGCV6。然後，移位電路7成為狀態1後，移位電路8成為狀態1，從 解碼器259輸出進程信號STGVDD。在寄存器2582置位電池單元數量4的情況下，根據邏輯電路2584和 邏輯電路2586的動作，移位電路6和移位電路7被跳過，移位電路5成 為狀態1後，移位電路8成為狀態1。其結果，不從解碼器259輸出與移
位電路6和移位電路7對應的進程信號STGCV5和進程信號STGCV6，在 進程信號STGCV4之後，從解碼器259輸出進程信號STGVDD。為了避免說明的煩雜，對電池單元數量為4的情況和為6的情況進行 了說明，但在各移位電路之間，設有與邏輯電路2584和2586相同功能的 邏輯電路，根據在寄存器2582置位的電池單元數量，輸出對應與信號 STGCV1 STGCV6內單元數量進程的種類的進程信號，剩下的進程信號 被跳過。在圖1對應各個組GB1 GBN，設有集成電路3A 集成電路5N，通 過在與組GB1 GBN對應的集成電路將構成所述組的電池單元的數量在 各個集成電路置位，各集成電路產生與建立了關係的組的電池單元數量對 應的進程信號。通過這樣的構成，可以使構成組GB1 GBN的電池單元 的數量變化，增大設計的自由度的同時，能夠實現高速的處理。(診斷和計測、(3)各電池單元的端子電壓的計測和各電池單元的診斷)接著，對在圖4動作表260的行260Y1所記載的在各進程的計測和診 斷的內容進行說明。計測和診斷大致可分為2類，2類中的1類是作為傳 感器的計測和計測對象是否成為異常狀態的診斷，在行260Y2記載該計測 時間表。所述2類中的另一類是包括集成電路的控制裝置即圖2所記載的 計測系統或電池單元的放電控制系統的自我診斷，在行260Y3 行260Y9 表示其詳細內容。如上述行260Y2所記載，計測動作按照時間經過被分為 2個部分。前半部分是記載為RES的部分，後半部分是記載為計測的部分。 在各進程的前半部分RES中，不僅進行用"〇"記號表示的項目的診斷， 還進行為了計測而使用的模擬數字變換器122A的初始化。在本實施方式 中，為了減少噪聲的影響而使用電容的充放電方式的模擬數字變換器 122A，在之前的動作時，在所述電容所積蓄的電荷的放電等也在該前半部 分RES的時刻實施。在行260Y2的各進程的後半部分計測中，進行使用 了所述模擬數字變換器122A的計測的執行或基於所計測的值的被測定對 象的診斷。在進程STGCal中，主要進行行260Y3 260Y9所表示的自我診斷， 在進程前半的RES模式中，進行行260Y6所記載的多路轉接器即選擇電
路120自身的診斷、行260Y7所記載的進行選擇電路120等的切換動作的 切換電路的診斷、進一步進行行260Y9所記載的項目即進行集成電路內部 的數字比較動作的部分的選擇信號的診斷(圖6的當前值存儲電路274或 基準值存儲電路278的選擇信號)等的診斷。在進程STGCal的後半計測 中，進行行260Y3所記載的項目即用於電池單元的充電狀態調整的平衡開 關129的端子電壓的計測和所述平衡開關129的診斷， 一併進行行260Y5 所記載的項目即集成電路內部的數字比較電路的診斷。行260Y7所記載的 診斷項目和行260Y9所記載的項目在所有的進程的前半和後半均進行診 斷。但是，該診斷實施周期是一個例子，並不是每次都進行診斷，也可以 以更長的間隔進行。在行260Y8所記載的診斷中，在各電池單元成為過度 充電(過放電)狀態的情況下，對產生用於檢測該狀態的閾值的電路是否 正常進行診斷。若產生閾值的電路異常，則不能進行正確的過放電診斷。 從進程STGCV1到進程STGCV6是依次計測電池單元的端子電壓，並根據計測的值診斷使各電池單元是否不是過度充電或過放電的狀態的 進程。實際上若成為過度充電或過放電的狀態十分危險，過度充電和過放 電的診斷需要留有一定的安全性的裕度來進行設定。如圖1或圖2所示， 組的電池單元為4個的情況下，如圖5所述，進程STGCV5和進程STGCV6 被跳過而不存在。在進程STGVDD中，計測電源電路121的輸出電壓， 在進程STGTEM中，測定溫度計的輸出電壓。在進程STGTEM中，對行 260Y4所記載的診斷項目即集成電路內部的模擬電路以及模擬數字變換 器、基準電壓產生電路是否正常進行診斷。由所述基準電壓產生電路輸出 的電壓為己知的電壓值，在該電壓值的計測結果為沒有處於規定的範圍的 情況下，可以判斷上述電路的某個異常，可以對執行控制處於危險狀態進 行診斷。(診斷和計測、(4)計測電路和診斷電路)圖6是計測電路和診斷電路。選擇電路120發揮多路轉接器的作用。 首先，對基於集成電路3A進行的電池模塊9的組GB1的各電池單元的端 子電壓的計測動作進行說明。選擇電路120由圖4所記載的進程信號 STGCV1選擇端子V1和端子V2，根據該選擇，將圖1和圖2所記載的電 池單元BC1的端子電壓從選擇電路120向電壓檢測電路122輸出。 電壓檢測電路122具有差動放大器262和模擬數字變換器122A。差 動放大器262由運算放大器1220P和電阻122Rl 電阻122R4構成。差 動放大器262具有調整分別不同的電位的功能即電平移位的功能，與輸入 端子全體的電位的差異無關，產生基於輸入端子間電壓差的模擬輸出。其 結果，可以消除相對於串聯連接的電池單元基準電位的電位差的影響，獲 得基於電池單元BC1的端子電壓的輸出。通過模擬數字變換器122A，將 所述差動放大器262的輸出迸行數字變換，向平均化電路264輸出。通過 平均化電路求取規定次數的測定結果的平均值，在電池單元BC1的情況 下，該平均值保持於當前值存儲電路274的BC1。平均值電路264運算保 持於平均化控制電路的測定次數的平均值，將其輸出保持於上述的當前值 存儲電路274。若平均化控制電路指令為1，則不對模擬數字變換器122A 的輸出進行平均化，直接保持於當前值存儲電路274的BC1。若平均化控 制電路指令為4，則將電池單元BC1的端子電壓的4次的計測結果平均化， 並保持於上述當前值存儲電路274的BC1。為了對4次的平均進行運算， 最初需要進行4次基於圖4的進程的計測，但第4次以後，通過在運算中 根據最新的測定結果使用4個測定值，從而每次測定都能夠進行平均化電 路264的平均化運算。如上所述，通過設置進行規定次數的平均化的平均 化電路，可以除去噪聲的不良影響。圖l所示的電池組電池模塊9的直流 電向逆變器裝置供給，變換成交流電。在由逆變器裝置進行的由直流電向 交流電的變換時，高速地進行電流的導通和阻斷動作，這時，產生較大的 噪聲。平均化電路具有可以減少這樣的噪聲的不良影響的效果。被數字變換的電池單元BC1的端子電壓的數字值保持於當前值存儲 電路274的寄存器BC1。上述計測動作在作為圖4的進程STGCV1的計 測所表示的時間內進行。進而，作為所述進程STGCV1的計測所表示時間 內繼續進行診斷動作。作為診斷動作有過度充電診斷和過放電診斷。首先， 電池單元BC1的端子電壓的數字值保持於當前值存儲電路274的寄存器 BC1，接著，根據進程信號進程STGCV1和STG1，數字多路轉接器272 從當前值存儲電路274的寄存器BC1讀出電池單元BC1的端子電壓，向 數字比較器270發送。進而，數字多路轉接器276從基準值存儲電路278 讀出過度充電的判斷基準值OC，向數字比較器270發送。所述數字比較
器270將來自所述寄存器BC1的電池單元BC1的端子電壓和過度充電的 判斷基準值OC進行比較，在電池單元BC1的端子電壓比過度充電的判斷 基準OC大的情況下，在標記存儲電路284置位表示異常的標記診斷flag。 另外，也置位OCflag。實際中按照不產生過度充電狀態的方式進行控制， 這樣的情況幾乎不會產生。但是，若產生則非常危險，所以反覆執行診斷。繼過度充電診斷之後，進一步進行過放電的診斷。數字多路轉接器272 從當前值存儲電路274的寄存器BC1讀出電池單元BC1的端子電壓，向 數字比較器270發送。另外，數字多路轉接器276從基準值存儲電路278 讀出過度放電的判斷基準值OD，向數字比較器270發送。所述數字比較 器270將來自所述寄存器BC1的電池單元BC1的端子電壓和過度放電的 判斷基準值OD進行比較，在電池單元BC1的端子電壓比過度放電的判斷 基準值OD小的情況下，在標記存儲電路284置位表示異常的標記[診斷 flag]。另外，也設定[ODflag]。和上述過放電的情況相同，實際按照不產 生過度放電狀態的方式進行控制，這樣的情況幾乎不會產生。但是，若產 生則非常危險，所以反覆執行診斷。上述說明是在圖4進程STGCV1中的與電池單元BC1相關的計測和 診斷。同樣地，在接下來的進程STGCV2中，圖6的選擇電路120選擇電 池單元BC2的端子電壓並向電壓檢測電路122輸出。電壓檢測電路122 進行數字變換，在平均化電路264運算平均值，將該平均值保持於當前值 存儲電路274的BC2。將通過數字多路轉接器272從寄存器BC2讀出的 電池單元B2的端子電壓與上述過度充電的判斷基準值OC進行比較，接 著將所述電池單元B2的端子電壓與過放電的判斷基準值OD進行比較。 通過與上述過度充電的判斷基準值OC的比較或與過放電的判斷基準值 OD的比較，進行異常狀態的判斷。若為異常狀態，則在標記存儲電路284 置位表示異常的標記[診斷flag]，置位異常的原因即[OCflag]或[ODflag]。下面同樣地，在圖4的進程STGCV3進行電池單元BC3的端子電壓 的計測和過度充電或過放電的診斷。在進程STGCV4進行電池單元BC4 的端子電壓的計測和過度充電或過放電的診斷。(診斷和計測、(5)電池單元端子電壓的計測和初始數據的保持)在圖1所示的直流電源系統中，車輛運轉停止，駕駛者在開始駕駛前，
不進行從電池模塊9向逆變器裝置的電流供給。由於若使用在沒有各電池 單元的充放電電流流過的狀態下計測的各電池單元的端子電壓，可以正確 地求得各電池單元的充電狀態(SOC)，所以在上述實施例中，根據來自車輛的鑰匙開關的操作或電池組控制器20的Wake Up等的通信指令292， 各集成電路獨立地開始計測動作。在圖6說明的計測動作在各集成電路中， 開始計測和電池單元的診斷動作，進行保持於平均化控制電路263的次數 的測定後，進行在平均化電路264求取測定值的平均化的運算。將該運算 結果首先保持於當前值存儲電路274。各集成電路對於分別獨立並與各集 成電路有關的組的電池單元的全部，進行測定計測以及計測結果的平均值 的運算，並將其保持於各個集成電路的當前值存儲電路274的寄存器 BC1 寄存器BC6。為了正確地把握各電池單元的充電狀態(SOC)，期望在沒有流過各 電池單元的充放電電流的狀態下來計測各電池單元的端子電壓。如上所述 的各集成電路通過獨立地開始計測動作，在從電池模塊9向逆變器裝置的 直流供給前，各集成電路對分別相關的電池單元的全部的端子電壓進行計 測，保持於當前值存儲電路274的寄存器BC1 寄存器BC6。由於保持於 當前值存儲電路274的計測值被之後的新的計測結果所改寫，所以，所述 電流供給開始前的測定結果由當前值存儲電路274的寄存器BC1 寄存器 BC6移到初始值存儲電路275的寄存器BBC1 BBC6，保持於初始值存儲 電路275。這樣，由於將開始從電池模塊9向逆變器裝置的電流供給前的 計測值保持於初始值存儲電路275,所以將充電狀態(SOC)的運算等的 處理推後，可以優先執行用於危險性較高的診斷的處理。在執行優先度較 高的處理，開始從所述電池模塊9向逆變器裝置的電流供給後，根據保持 於所述初始值存儲電路275的計測值，運算各電池單元的充電狀態(SOC)， 能夠根據正確的狀態檢測進行用於調整充電狀態(SOC)的控制。車輛的 在駕駛者希望儘可能地較快地開始駕駛的情況下，如上所述，期望儘快實 現向逆變器裝置供給電流。在圖6所記載的實施例中，如上所述，在開始向電氣負載即逆變器裝 置供給電流前的計測值保持於當前值存儲電路274的時刻，通過數字比較電路270可以實施過度充電或過放電的診斷，進而可以實施洩漏電流的診斷。因此，在向逆變器裝置的直流電的供給前，可以把握異常狀態。若產 生異常狀態則能在電流供給前由所述診斷檢測到，能夠採取不進行向逆變 器裝置的直流電的供給等的對策。進而，由於電流供給前的測定值可以將當前值存儲電路274的保持值移到初始值存儲電路275，繼續保持於專用 的初始值存儲電路275，所以在安全性的提高和正確的充電狀態(SOC) 的把握上，具有良好的效果。 (通信指令)圖7是說明圖2所示的集成電路3A的內部設置的進行通信指令的發 送接收的通信電路127的電路和其動作的電路圖，以集成電路3A的電路 構成代表各集成電路來說明其動作的如上所述的其他的集成電路的構成 和動作也相同。在所述通信電路127所具有的接收端子RX，由所述電池 組控制器20發送的通信指令以8bit為l個單位，全部具有5個部分，以5 字節(byte)作為1個基本構成。但是，如下面說明，有比5位元組長的情 況，並不限定於5位元組。所述通信指令由端子RX向接收寄存器322輸入 並保持。另外，該接收寄存器322是移位寄存器，將從端子RX串行輸入 的信號輸入到接收寄存器322，依次移位，通信指令的起始部分保持於寄 存器的起始部即中斷欄位部(break field) 324，以下依次保持。如上所述，保持於接收寄存器322的通信指令292其起始的8bit是由 表示信號到來的信號構成的中斷欄位324,第2個8bit是由發揮用於取得 同步的作用的信號構成的同步欄位(synchronous field) 326，第3個8bit 是對表示各集成電路3A、……3M……3N中的哪個集成電路、或表示成為 命令對象的電路在哪裡的對象地址以及表示指令的內容的識別符328。第 4個8bit保持為了在表示通信內容(控制內容)的數據330執行所述命令 所需的數據。該部分並不限於1位元組。第5個8bit是用於檢查發送接收動 作的錯誤的有無的校驗和332，可以檢測因噪聲等不能正確傳達的情況的 有無。這樣，來自所述電池組控制器20的通信指令由所述中斷欄位324、 同步欄位326、識別符(Identifier) 328、數據330以及校驗和(checksum) 312這5部分構成，在分別由1位元組構成的情況下，通信指令由5位元組構 成，雖然將5位元組構成作為基本，但所述數據330不限於1位元組，存在根 據需要進一步增加的情況。
為了使發送側的發送時鐘和接收側的接收時鐘的同步一致而使用所述同步欄位326，同步電路342檢測同步欄位326的各脈衝送來的定時， 使同步電路342的同步與同步欄位326的各脈衝的定時一致，在該一致的 定時，所述接收寄存器322接收接下來的信號。通過這樣，可以正確地選 擇發送來的信號和判斷信號的真實值的閾值的比較定時，有可以減少發送 接收動作的錯誤的效果。如圖1所示，通信指令292從電池組控制器20向集成電路3A的端子 RX發送，從集成電路3A的端子TX向下一個集成電路的端子RX發送，… 進而向下一個集成電路3M的端子RX發送，從集成電路3M的端子TX 向下一個集成電路的端子RX發送，…進而向下一個集成電路3N的端子 RX發送，從集成電路3N的端子TX向電池組控制器20的端子RX發送。 這樣，通信指令292使用將各集成電路的發送接收端子串聯地連接成環狀 的傳送通路52，進行通信。雖然以集成電路3A的電路來代表各集成電路進行了說明，但如上所 述，其他的集成電路也在構成和動作上相同。向集成電路3A的端子RX 發送通信指令292，各集成電路從端子TX將接收到的通信指令292向下 --個集成電路發送。在上述動作中，由圖7的指令處理電路344對接收到 的通信指令292的指示對象是否是自身進行判斷，在自身的集成電路是對 象的情況下，進行基於通信指令的處理。上述處理由各集成電路根據通信 指令292的發送接收依次進行。因此，即使在保持於接收寄存器322的通信指令292與集成電路3A 沒有關係的情況下，也需要根據接收到的通信指令292進行向下一個集成 電路進行發送。指令處理電路344取得接收到的通信指令292的識別符部 328的內容，對集成電路3A自身是否是通信指令292的指令對象進行判 斷。在集成電路自身不是通信指令292的指令對象的情況下，將識別符部 328以及數據330的內容原封不動地移到發送寄存器302的識別符部308 或數據310的部分，另外輸入用於檢查發送接收誤動作的校驗和312，完 成發送寄存器302內的發送信號，從端子TX發送。發送寄存器302也和 接收寄存器322相同，由移位寄存器構成。在接收到的通信指令292的對象是自身時，執行基於通信指令292的
指令。下面對執行進行說明。存在接收到的通信指令292的對象與包括自身的集成電路全體相關的情況，例如，RES指令、WakeUp指令、Sleep指令就相當於此。接收RES 指令後，由指令處理電路344解讀指令內容並輸出RES信號。所述RES 信號產生後，圖6的當前值存儲電路274、初始值存儲電路275、標記存 儲電路284的保持數據全部成為初始值"0"。圖6的基準值存儲電路278 的內容雖然不為"0"，但也可以為"0"。若基準值存儲電路278的內容 變更成"0"，則由於在RES信號產生後，圖4所示的測定和診斷由各集 成電路獨立地執行，所以需要迅速地置位成為診斷基準值的基準值存儲電 路278的值。為了避免煩雜，按照基準值存儲電路278的內容不因RES 信號而變更的方式來製作電路。由於基準值存儲電路278的值不是頻繁地 變更的屬性的數據，所以也可以使用以前的值。若需要變更，則由其他的 通信指令292分別進行變更。由於所述RES信號，平均化控制電路263 的保持值為規定值例如成為16。即若因通信指令292而不進行變更，則按 照運算16次的測定值的平均的方式設定。由指令處理電路344輸出WakeUp指令後，圖4的起動電路254開始 動作，開始計測和診斷動作。由此，集成電路自身的消耗功率增加。另一 方面，從指令處理電路344輸出Sleep信號後，圖4的起動電路254的動 作停止，計測和診斷動作停止。由此，集成電路自身的消耗功率顯著減小。接著，對基於通信指令292的數據的寫入和變更進行說明。選擇接收 通信指令292的識別符328的集成電路，在向地址寄存器348或基準值存 儲電路278發出數據寫入命令，或向平均化控制電路263或選擇電路286 發出數據寫入命令的情況下，指令處理電路344根據命令內容指定寫入對 象，將數據330寫入到寫入對象的寄存器。地址寄存器348由保持集成電路自身的地址的寄存器根據該內容，決 定自身的地址。由於RES信號，地址寄存器348的內容成為0，集成電路 自身的地址成為"0"地址。若由新的命令變更地址寄存器348的內容後，集成電路自身的地址變為變更後的內容。除了根據通信指令292變更地址寄存器348的存儲內容外，還可以變 更如上所述記載於圖6的基準值存儲電路278或標記存儲電路284、平均
化控制電路263、選擇電路286的保持內容。與這些相關，指定變更對象 後，變更值即數據330的內容通過數據總線294向所述變更對象的電路發 送，對保持內容進行變更。圖6的電路根據該變更後的內容執行動作。通信指令292包含保持於集成電路內部的數據的發送命令。由識別符 328的命令進行發送對象數據的指定。例如，在指定當前值存儲電路274 或基準值存儲電路278的內部寄存器後，將指定的寄存器的保持內容通過 數據總線294保持於發送寄存器302的數據310的電路，並作為請求的數 據內容進行發送。這樣，通過通信指令292，圖1的電池組控制器20能夠 取得表示需要的集成電路的測定值或狀態的標記。 (集成電路的地址設定方法)上述各集成電路3A、……3M、……3N的地址寄存器348由可靠性較高的易失性存儲器構成，按照在認為所述易失性存儲器的內容消失，不能 維持保持內容的可靠性的情況下，可以進行新的地址的設定的方式作成集 成電路。例如，在所述單元控制器80開始執行時，例如，由電池組控制 器20發送用來使各集成電路的地址寄存器348初始化的指令。由該指令 使各集成電路的地址寄存器348初始化，例如使地址成為"0"，之後在 各個集成電路設定新的地址。各集成電路3A、……3M、……3N的該地址 的新的設定通過將來自所述電池組控制器20的地址設定指令向各集成電 路3A、……3M、 3N發送來進行。這樣，由於成為可以通過指令來設定各集成電路3A、……3M、…… 3N的地址的電路結構，所以，各集成電路起到可以不需要用於地址設定 的端子以及連接於這些端子的外部布線的效果。另外，由於能夠由通信指 令的處理進行所述前期地址設定，所以增大控制的自由度。圖8是通過來自所述電池組控制器20的通信指令292來說明各集成 電路3A、……3M、……3N的地址寄存器348的設定順序的一個例子的說 明圖，圖9是說明基於圖8的通信指令292的發送而進行的圖7的電路的 動作的說明圖。上述各集成電路3A、……3M、……3N按照通信指令292 的發送接收的順序，表示為IC1、 IC2、 IC3、……ICn—l、 ICn。對於所述 IC1、 IC2、 IC3、……ICn—l、 ICn，用下面的方法按照1、 2、 3、……n 一l、 n的方式設定各個地址。這裡，使IC的符號與 為了在下面的說明理解容易，實際上並不一定需要使其一致。圖8表示電池組控制器20以及IC的通信指令292中的消息流、和保 持於各IC的內部的地址寄存器348的數據以及發送寄存器302的數據310 的內容。首先，最初例如發送使來自單元控制器80的所有的集成電路的 地址寄存器348成為初始狀態的通信指令292,使各集成電路的地址寄存 器348成為初始值"0"。在圖8省略該順序。通過這樣的操作，各IC1、 IC2、 IC3、……ICn—l、 ICn的地址寄存器348保持初始值例如"0"。在 圖9， IC1接收使所述全部集成電路的地址寄存器348成為初始狀態的通 信指令292後，將通信指令292保持於IC1的接收寄存器322，指令處理 電路344的指令解讀電路345取得識別符328的內容，根據使地址寄存器 348成為初始狀態的消息來初始化348。將328的內容原封不動地設置於 發送寄存器302的識別符308，向下一個的IC2發送。接收到使地址寄存 器348成為初始狀態的通信指令292的IC依次進行這樣的動作，將全部 的IC的地址寄存器348初始化。最後，該指令從集成電路ICN返回電池 組控制器20，電池組控制器20可以確認使全部的IC的地址寄存器348 初始化這一情況。根據上述確認，接著進行各IC的地址設定。具體地，首先，所述電 池組控制器20發送通信指令292，該通信指令292是指"設命令執行對象 地址為'0'，進而使數據330的值為'0'，使數據330的值加'l'並 設於地址寄存器348以及發送用數據310"的消息。在位於傳送通路52 的最初的位置的IC1的接收寄存器322輸入上述通信指令292。在指令解 讀電路345取得該通信指令292的識別符328的部分，由於IC1的地址寄 存器348在接收時間點為"0"，所以(1)將數據330的內容"0"與1 相加後的值設於地址寄存器348， (2)進而，執行將上述加法運算結果置 於發送寄存器302的數據310的動作。在圖9，根據指令解讀電路345的解讀，運算電路346取得330的值 "0"，將該值與1相加。將運算結果"1"置於地址寄存器348，並且， 置於數據310。用圖8說明該動作。通過IC1接收來自電池組控制器20 的通信指令292，使IC1的地址寄存器348成為"1"，同樣地，數據310 成為"1"。在IC1，通信指令292的數據310變為"1"，向IC2發送。 從IC1發送的通信指令292的識別符308和電池組控制器20的發送時相 同，改變數據310的內容。由於集成電路IC2的地址寄存器348保持"0"，所以集成電路IC2 也同樣如圖9所示，運算電路346將330的值"1"與"1"相加，並設於 地址寄存器348和數據310。集成電路IC2的地址寄存器348由"0"變更 成"2"。如圖8，集成電路IC2的地址寄存器348由"0"變更成"2"， 進而，將發送寄存器302的數據310變更成"2"，向下一個集成電路IC3 發送。這樣，集成電路IC3的地址寄存器348從"0"變更成"3"，將發 送寄存器302的數據310變更成"3"。下面依次反覆這樣的動作，集成電路ICn—l的地址寄存器348從"0" 變更成"n—l"，進而，將發送寄存器302的數據變更成"n—l"，向下 一個集成電路ICn發送。集成電路ICn的地址寄存器348從"0"變更成 "n"，將發送寄存器302的數據310變更成"n"。通信指令292從集成 電路ICn返回到電池組控制器20。通過將該返回的通信指令292的330 變更成"n",電池組控制器20可以確認地址設定動作是否在正確地進行。這樣，在各IC1、 IC2、 IC3、 IC4……ICn—1、 ICn的地址寄存器348 依次設定1、 2、 3、 4、 、 n—l、 n。在本實施方式中，由於各集成電路具有將全部集成電路的地址寄存器 348復位成初始值(0)的功能，所以，可以可靠地進行上述地址設定動作。 (地址設定的其他的實施方式)利用圖10，對從所述電池組控制器20向圖9所記載的所述IC1、IC2、 IC3、 IC4……ICn—l、 IQi發送通信指令292，依次設定地址的其他的實 施方式進行說明。首先，作為前提，和圖8或圖9的動作相同，從電池組控制器20發 送以"使全部集成電路的地址寄存器348的內容成為初始值，例如設為'0'" 消息為內容的通信指令292，使全部集成電路的地址寄存器348的內容成 為"0"。接著，在圖IO的步驟1，從所述電池組控制器20發送以"地址 '0'(初始值)的集成電路作為對象，使地址寄存器348的內容變成M'， 使發送的通信指令292的對象集成電路的地址成為'l'這一消息為內容 的通信指令292。這裡，對於"發送的通信指令292的對象集成電路的地
址成為'r "的點，即使地址成為"1"以外的值也沒有任何問題，即只 要是"o (初始值)"以外的值均能夠執行。如圖1所示，最初接收所述通信指令292的集成電路是位於傳送通路 52最前面的位置的集成電路IC1。集成電路ICl的通信電路127如圖7所 示，所述通信指令292保持於接收寄存器322。集成電路IC1的地址寄存 器348己經處於"0 (初始值)"的狀態，根據識別符328,判斷指令處理 電路344為通信指令292的消息的執行對象。按照通信指令292的消息將 地址寄存器348的內容變更成"1"。進而，變更發送寄存器302的識別 符308的內容，將通信指令292的執行對象的地址變更成"1"。發送所 述變更後的通信指令292。接著接收所述通信指令292的IC2中，地址寄存器348的內容為"0 (初始值)"，判斷IC2的指令處理電路344不是執行對象，將接收到的 通信指令292原封不動地設於發送寄存器302,將通信指令292原封不動 地向下一級發送。在IC3以後的全部的IC中，同樣地，地址寄存器348 的內容為"0 (初始值)"，判斷為不是執行對象，不予執行，通信指令 292返回電池組控制器20。確認所述通信指令292的返回，接著，如在圖10步驟2所示，從所 示電池組控制器20發送通信指令292，該通信指令292的內容是"將地 址'0 (初始值)，的集成電路作為對象，使地址寄存器348的內容變成 '2，，使發送的通信指令292的對象集成電路的地址成為'2'。對於"發 送的通信指令292的對象集成電路的地址為"的點，即使地址為"2" 以外的值也沒有任何問題，即地址設定只要按照不重複的方式進行就沒有 問題。最初接收的IC1的地址寄存器34S為"1"，指令處理電路344判 斷為不是執行對象，將通信指令292原封不動地向下一級的IC1發送。接著，進行接收的IC2中地址寄存器348為"0"，指令處理電路344 執行通信指令292，在地址寄存器348設置"2"，進而，將通信指令292 的執行對象變更成"2"向下一級發送。由於IC3以後的全部地址寄存器 348為"0"，不是執行對象，所以通信指令292不執行而直接返回電池組 控制器20。下面，同樣地，電池組控制器20每次發送通信指令292， IC3的地址
寄存器348的內容從"0"變更成"3",進而，IC4的地址寄存器348的 內容從"0"變更成"4"。然後，ICn的地址寄存器348的內容從"0"變 更成"n"。(充電狀態SOC的調整)圖11表示計測電池模塊9的電池單元的充電狀態SOC，選擇充電量 較多的電池單元，對於這些選擇的電池單元，分別運算放電時間，執行放 電處理的流程。圖中，左側表示各集成電路的動作，右側表示電池組控制 裝置20側的動作。在圖11中，首先在步驟400，以集成電路3A為指令的對象，從電池 組控制器20發送請求讀入電池單元的初始狀態的電壓的通信指令292。集 成電路3A接收到所示通信指令292後，圖7所示的指令處理電路344將 初始值存儲電路275的保持內容設於發送寄存器302的數據310，向下一 個集成電路發送(步驟410)。電池組控制器20指定集成電路3A的下一個集成電路，讀入電池單元 的初始狀態的電壓，進而，依次取得集成電路3M以及集成電路3N，從 各個集成電路的初始值存儲電路275取得電池模塊9的全部電池單元的初 始狀態的電壓值。接著，在步驟420，電池組控制器20取得電池單元9全體的各電池單 元的測定電壓，例如根據上述取得的信息運算各個電池單元的充電狀態 SOC。求得運算值的平均值，對於比平均值大的電池單元，在步驟430， 運算平衡開關129A 129D的導通時間。所述平衡開關129A 129D的導 通時間的求取方法，並不限於上述方法，有各種的方法。不管是何種方法， 都是確定與充電狀態SOC較大的電池單元有關的平衡開關129A 129D 的導通時間。接著，在步驟440，電池組控制器20利用通信指令292將所述求得的平衡開關的導通時間向對應的集成電路發送。接著，在步驟450，接收到所述通電時間的集成電路根據該指令導通平衡開關。接著，在步驟460，分別計測平衡開關的導通時間，在步驟470，將 各平衡開關導通時間和導通時間經過進行比較，判斷導通時間的計測值是
否達到計算的導通時間，對於導通時間的計測值到達計算的導通時間的平衡開關，移向下一個步驟480，執行步驟480。在步驟480，電池組控制器20向相應的集成電路發送指示所述導通時 間到達計算的通電時間的所述平衡開關的斷開的通信指令292。接受該通 信指令292，在步驟490，相應的集成電路停止由通信指令292指示的平 衡開關的開關驅動電路133發出的驅動信號，使所述平衡開關成為開狀態。 由此，相應的電池單元停止放電。 (集成電路是否異常的測試)圖12表示用於測試各集成電路3A、…3M、…3N或各電池單元是否 成為異常的處理流程。圖中，左側表示各集成電路3A、…3M、…3N的動 作，右側表示電池組控制裝置20的動作。首先，在步驟500，從電池組控制器20向集成電路3A發送用於狀態 (異常)檢測的通信指令。接著，在步驟510，從所述集成電路3A開始， 將所述狀態(異常)檢測的通信指令按照…、集成電路3M、…集成電路 3N的順序發送，返回電池組控制器20。接著，在步驟520，電池組控制器20接收由各集成電路發送過來的各 個狀態(異常)，進行發送過來的狀態(異常)的確認。接著，在步驟530， 電池組控制器20對集成電路3A、…3M、…3N中的哪個集成電路有異常 或各組的電池單元BC1 BC4中哪個電池單元有異常進行判定。並且，在 判定為全部的集成電路或對應的電池單元沒有異常的情況下，該流程結 束。而在判定為集成電路3A、…3M、…3N中的哪個集成電路有異常的情 況下，轉移到步驟540。在步驟540中，電池組控制器20指定有異常的集成電路的地址，發 送用來確定異常內容的狀態(異常內容)檢測的通信指令。在步驟550，接受地址的指定的集成電路，發送成為異常狀態(異常 內容)的原因的計測值或診斷結果。在步驟560，電池組控制器20進行有 異常的集成電路和異常原因的確認。該流程雖然以異常原因的確認來結束 流程，但之後，按照異常原因，判斷是否進行來自鋰電池的直流電的供給 或由發出的電力進行充電，在有危險的情況下，使直流電源系統和逆變器 裝置等的電氣負載之間的繼電器成為開狀態，停止進行供電。(車輛用電源系統) 圖13是根據圖1將上述直流電源系統應用於車輛用旋轉電動機系統 的電路圖。構成電池模塊9的電池單元被分割為高電位側區塊10和低電位測區塊11的2個區塊，被分割的各區塊的一方的高電位側區塊10和低 電位測區塊11通過開關和保險絲串聯連接而成的保養 檢修用的SD (service disconnect)開關6串聯連接。所述高電位側區塊10的正極通過正極強電電纜81和繼電器RLP，連 接於逆變器裝置220的正極。另外，所述低電位側區塊11的負極通過負 極強電電纜82和繼電器RLN，連接於逆變器裝置220的負極。所述高電 位側區塊10和所述低電位側區塊11通過SD開關6串聯連接，例如構成 標稱電壓340V、容量5.5Ah的強電電池組(2個電池模塊9串聯連接的電 源系統的電池組)。另外，對於SD幵關6的保險絲，例如可以使用額定 電流為125A左右的元件。通過這樣的構成，可以維持較高的安全性。如上所述，在低電位側區塊11的負極和逆變器裝置220之間設有繼 電器RLN，另外，在高電位側區塊10的正極和逆變器裝置220之間設有 繼電器RLP。電阻RPRE和預充電繼電器(precharge relay) RLPRE並聯 的電路與所述繼電器RLP並聯連接。在所述正極側主繼電器RLP和逆變 器裝置220之間，插入有霍爾元件等的電流傳感器Si，所述電流傳感器 Si內置於接線盒內。另夕卜，電流傳感器Si的輸出線導向電池組控制器20， 逆變器裝置可以始終監視由鋰電池直流電源供給的電流量。所述繼電器RLP或繼電器RLN例如可以使用額定電流80A程度的繼 電器，預充電繼電器RLPRE例如可以使用額定電流IOA程度的繼電器。 另外，對於電阻RPRE例如可以使用額定容量60W、電阻值50Q程度的 電阻，對於電流傳感器Si例如可以使用額定電流為土200A程度的電流傳 感器。上述的負極強電電纜82和正極強電電纜81例如通過繼電器RLP或繼 電器RLN以及輸出插頭，連接於對混合動力汽車的電動機230進行驅動 的逆變器裝置220。通過設定為這樣的構成，可以維持較高的安全性。逆變器裝置220具有功率模塊226，其構成將由340V的強電電池 組的電源供給的直流電變換成用於驅動電動機230的3相交流電的逆變
器；MCU222;用於驅動功率模塊226的驅動電路224;和約700pF 約 2000pF程度的大容量的平滑電容器228。比起電解電容器，所述平滑電容 器228為薄膜電容器的話可以獲得期望的特性。搭載於車輛的平滑電容器 228受車輛所處的環境的影響，在攝氏負幾十度的低位到攝氏100度的較 寬的溫度範圍使用。若溫度降低到零度以下，則電解龜容器特性急速地下 降，除去電壓噪聲的能力下降。因此，在圖l或圖2所示的集成電路有可 能加入較大的噪聲。薄膜電容器針對溫度降低的特性降低較小，可以降低 在所述集成電路加入的電壓噪聲。MCU222按照上級控制器110的命令，在電動機230的驅動時，在使 負極側的繼電器RLN從開狀態成為閉狀態後，使預充電繼電器RLPRE從 開狀態成為閉狀態，對平滑電容器進行充電，之後，使正極側的繼電器 RLP從開狀態成為閉狀態，開始從電源系統1的強電電池組向逆變器裝置 供電。另外，逆變器裝置220控制相對於電動機230的轉子的功率模塊226 所產生的交流電的相位，在混合動力汽車的制動時，將電動機230作為發 電機使其動作，即進行再生制動控制，將通過發電機運轉發出的電力輸送 到強電電池組，對強電電池組進行充電。另外，在電池模塊9的充電狀態 比基準狀態低的情況下，逆變器裝置220將上述電動機230作為發電機運 轉，將上述電動機230發出的3相交流通過功率模塊226變換成直流電， 向強電電池組的電池模塊9供給，進行充電。如上所述，逆變器裝置220具有功率模塊226，逆變器裝置220進行 直流電和交流電之間的功率變換。按照上級控制器IIO的命令，在將電動 機230作為電動機運轉的情況下，控制驅動電路224，以產生相對於電動 機230的轉子的旋轉超前方向的旋轉磁場，並控制功率模塊226的開關動 作。在這種情況下，直流電從電池模塊9向功率模塊226供給。另一方面， 控制驅動電路224，以產生相對於電動機230的轉子的旋轉滯後方向的旋 轉磁場，並控制功率模塊226的開關動作。這種情況下，電力由電動機230 向功率模塊226供給，功率模塊226的直流電被供給到電池模塊9。結果， 電動機230作為發動機發揮作用。逆變器裝置220的功率模塊226高速進行導通和阻斷動作，並進行直 流電和交流電間的功率變換。這時，例如由於高速阻斷大電流，所以產生
比直流電路所具有的電感大的電壓變動。為了抑制該電壓變動，將大容量的平滑電容器228設於直流電路。在車載用的逆變器裝置220,存在功率 模塊226的發熱較大的問題，為了抑制該發熱，需要提高功率模塊226的 導通以及阻斷的動作速度。若提高該動作速度，由於上述電感所產生的電 壓的突變增大，會產生更大的噪聲。因此，存在平滑電容器228的容量變 得更大的傾向。在上述逆變器裝置220的動作開始狀態，平滑電容器228的電荷大致 為0，繼電器RLP關閉後，較大的初始電流流入。由強電電池組向平滑電 容器228產生的初始流入電流較大，所以負極側主繼電器RLN以及正極 側主繼電器RLP有熔化破損的可能性。為了解決該問題，MCU222在負 極側的繼電器RLN從開狀態成為閉狀態後，正極側的繼電器RLP維持開 狀態，使預充電繼電器RLPRE從開狀態成為閉狀態，通過電阻RPRE限 制最大電流的同時，對上述的平滑電容器228充電。該平滑電容器228充 電到規定的電壓後，初始狀態解除，預充電繼電器RLPRE以及電阻RPRE 不使用，如上所述，使負極側的繼電器RLN和正極側的繼電器RLP成為 閉狀態，從電源系統1向功率模塊226供給直流電。通過進行這樣的控制， 可以保護繼電器電路，並且，可以使在鋰電池單元或逆變器裝置220流過 的最大電流降低到規定值以下，可以維持較高的安全性。由於逆變器裝置220的直流側電路的電感的降低關係到噪聲電壓的抑 制，所以將平滑電容器228接近功率模塊226的直流側端子配置。另外， 平滑電容器228自身也按照降低電感的方式製作。通過這樣構成，供給平 滑電容器228的初始充電電流後，瞬間流過較大的電流，有產生高熱而導 致損傷的可能性。通過上述預充電繼電器RLPRE和電阻RPRE可以減輕 上述損傷。逆變器裝置220的控制通過MCU222進行，如上所述，對平滑 電容器228進行初始充電的控制也通過MCU222進行。在電源系統1的強電電池組的負極和負極側的繼電器RLN的連接線以及強電電池組的正極和正極側的繼電器RLP的連接線，在與殼體接地 (與車輛的底盤相同電位)之間分別插入電容器CN、 CP。這些電容器CN、CP除去逆變器裝置220產生的噪聲，防止弱電系統電路的誤動作或構成 C/C80的IC的由於電湧電壓引起的破壞。雖然逆變器裝置220具有噪聲
除去用濾波器，但為了進一步提高了防止電池組控制器20或C/C80的誤動作的效果，進一步提高電源系統l的耐噪聲的可靠性，插入這些電容器CN、 CP。另外，在圖13中，電源系統1的強電系統電路用粗線表示。這 些線，使用截面積較大的平角的銅線。另外，在圖13中，送風風扇17是用於冷卻電池模塊9的風扇，通過 根據來自電池組控制器20的指令而變為ON的繼電器16進行動作。 (車輛用電源系統的動作流程)圖14是表示圖13所示的車輛用電源系統的動作流程的圖。下面，按 照步驟的順序進行說明。在步驟801，車輛的鑰匙開關為ON，進行用於引擎發動的操作後， 或從車輛的停車狀態成為進行用於行駛的操作的狀態後，或各集成電路從 Sleep狀態成為Wake Up狀態後，在步驟802，起動電池組控制器20後， 進行電池組控制器20的初始化。接著，在步驟803，進行CAN通信。由此，向各控制器發出所謂的 空消息，進行各控制裝置間的通信的狀態確認。在步驟804，從電池組控 制器20向單元控制器80發送用於起動和初始化的通信指令292。各集成電路3A、…3M、…3N通過接收通信指令292而成為所謂的開 機(Wake Up)狀態，由於來自圖7所記載的指令處理電路344的輸出， 起動電路254開始動作，並且，使各集成電路的地址寄存器348初始化。 之後，如圖8或圖10所述，對各IC設定新的地址。在步驟805，通過電池組控制器20，將各電池單元全部串聯連接後的 總電池的電壓、電流由圖l所示的電壓計Vd以及電流傳感器Si檢測，將 各個輸出向電池組控制器20輸入。另外，例如通過未圖示的溫度傳感器測定溫度o另一方面，在步驟804單元控制器80接受起動和初始化的通信指令 292 (步驟806)，各集成電路3A、…3M、…3N通過接收該通信指令292, 從而圖4所記載的第1進程計數器256或第2進程計數器258開始動作， 反覆執行動作表260所記載的計測(步驟807)。在所述步驟807，如圖4 或圖6所述，各集成電路獨立地測定各電池單元的端子電壓，將該測定值 存儲於當前值存儲電路274或初始值存儲電路275 (步驟808)。根據所
述步驟807的各電池單元的電壓測定結果，在步驟809各集成電路獨立地 進行各電池單元的充放電、過放電的判定。若有異常，在圖6的標記存儲 電路284設置診斷標記，電池組控制器20可以檢測到所述診斷標記，可 以檢測異常。由於所述各集成電路分別獨立地進行電池單元電壓的計測和 電池單元的異常診斷，所以即使由較多的電池單元構成電池模塊9，也可 以短時間診斷全部的電池單元的狀態。其結果，可以在繼電器RLP或繼電 器RLN接入前，診斷全部的電池單元，可以維持較高的安全性。在步驟810，確認進行了各電池單元的狀態檢測，在步驟811，初始 化結束，並且，通過確認沒有設置所述標記存儲電路284的診斷標記，可 以確認不存在異常狀態。確認沒有異常，使圖13所示的繼電器RLN關閉， 接著使繼電器RLPRE關閉，最後使繼電器RLP關閉，開始從電池模塊9 向該逆變器裝置220供給直流電。所述步驟sor中的從鑰匙開關ON的時間點到能夠開始進行供電為止 的經過，在時間上可設定為約100msec以下。這樣，由於能夠短時間實現 直流電的供給，所以能夠充分地對應駕駛者的要求。進而，在該短期間內，設定各集成電路的地址，並且各集成電路測定 相關的各組的電池單元的全部的電壓，將各測定結果存儲於圖6所記載的 初始值存儲電路275，進而能夠結束異常診斷。並且，各電池單元的電壓的測定，在所述繼電器RLP、 RLN、 RLPRE 分別為ON前，即逆變器裝置220和電池模塊9電連接前進行。因此，該 各電池單元的電壓的測定在向所述逆變器裝置220進行供電前，能夠根據在電流供給前測定的各電池單元的端子電壓正確地求得充電狀態soc。之後，在步驟812成為通常模式，在步驟813，進行各電池單元的電 壓、電流、溫度的測定。這種情況下的測定通過在步驟812中與單元控制 器80之間的通信而進行。另外，所述溫度的測定是基於輸入到圖2所示 的溫度異常檢測機構134的來自未圖示的溫度傳感器的輸出而進行的。並且，根據在所述電流供給前測定的各電池單元的電壓、電流的測定 值，按照需要根據溫度的測定值，在步驟815進行放電時間(平衡)的運 算，根據其運算結果，向各個集成電路發送用於控制圖2所示的平衡開關 29A、 29B、 29C、 29D的導通時間。在步驟816，各集成電路根據導通時 間進行關閉平衡開關的控制。該動作，按照上述的圖11的流程進行。在步驟817，進行集成電路3A 3N或各電池單元是否異常的測試。 接著，在步驟818，進行包括電池單元的剩餘量或劣化等的狀態的運算。在步驟818，判斷計數值是否達到對應各個所述平衡開關29A、 29B、 29C、 29D運算的導通時間，在未達到的情況下，返回步驟813，反覆進 行所述步驟816中的平衡，步驟817中的測試，步驟818中的各電池單元 的狀態運算。然後，在步驟818，在計數值達到所述平衡開關29A、 29B、 29C、 29D 的同數量時間的情況下，從電池組控制器20向相應的集成電路發送命令， 使計數值達到導通時間的該平衡開關29A、 2犯、29C、 29D成為停止放電 動作的開狀態。由於關閉所述平衡開關進行放電的控制只對電池模塊9內 充電狀態SOC較大的電池單元進行，所以，充電狀態SOC較小的電池單 元的平衡開關從開始維持斷開。如上所述，運算電池模塊9的各個電池單 元的充電狀態SOC，對各個電池單元運算平衡開關的導通時間，將其存儲 於電池組控制器20的存儲裝置。由於所述導通時間是對應各個電池單元 的充電狀態SOC來確定的，所以通常是各不相同的導通時間。當然，從 最初開始，存在導通時間為0的電池單元。因此，在步驟818，將所述各 電池單元的通電時間和計數值進行比較，對於控制經過通電時間的電池單 元的放電的集成電路，發送相應的電池單元的放電停止指令。 (通信結束次序)圖15是表示例如在圖1或圖13所示的車輛用電源系統中，使與電池 組控制器20的單元控制器80之間的通信結束的次序的說明圖。圖15 (a)是表示電池組控制器20的電源(VC)端子的電源供給的 停止的時間圖。圖15 (b)是表示絕緣電路即入口側接口 INT (E)的光耦 合器PH1或光耦合器PH2以及絕緣電路即出口側接口 INT (O)的光耦合 器PH3或光耦合器PH4的電源供給的停止的定時的圖。圖15 (c)是表示 來自電池組控制器20的通過TX或RX端子的發送接收的停止的定時的 圖。圖15 (d)是來自電池組控制器20的通過Wake—up端子的信號的停 止的定時的圖。如從圖上所明確，首先，停止來自電池組控制器20的通過TX或RX
端子的發送接收。進而，在將來自電池組控制器20的來自Wake—up端子 的信號作為系統使用的情況下，停止該信號的發送。接著，停止電池組控 制器20的電源(VC)端子的電源供給，然後停止絕緣電路即入口側接口 INT(E)的光耦合器PH1和光耦合器PH2以及絕緣電路即出口側接口 INT (0)的光耦合器PH3和光耦合器PH4的電源供給。通過以這樣的順序停止上述各部的動作，可以可靠地使各集成電路成 為睡眠狀態。另外，圖16是未使用在上述圖15說明的來自Wake—up端子的信號 的系統的說明。由於未使用來自Wake—up端子的信號，所以不需要停止 圖15 (d)中的信號。其他的次序與圖15的情況相同。 (與各集成電路對應的組的電池單元的構成)在上述的實施例中，構成各組的電池單元的數量相同，在對應於各組 的集成電路3A、…3M、…3N中，分別連接有4個電池單元。各集成電路 3A、…3M、…3N分別從4個電池單元獲得電壓等的信息，另外，進行該 電池單元的充放電的控制。另夕卜，集成電路3A、…3M、…3N各自擔負的 電池單元是各自相等的數量。但是，如圖17所示，電池組模塊9的各組所具有的電池單元的數量 可以是不同的數。構成電池組模塊9的電池單元數量可以自由地選擇，沒 有必要是組數的倍數。(a)表示各組中的電池單元的數量，(b)表示對 應各組的集成電路。與在各集成電路的內部的當前值存儲電路274或初始 值存儲電路275中保持的電池單元的端子電壓相關的數據的種類為不同的 數。在該數據根據來自電池組控制器20的要求，發送到電池組控制器20 的情況下，也可以發送各不相同的數的數據，如(c)所示，可以再分配 成已決定的數來發送。通過發送接收這樣決定的數的數據，能夠提高發送 的可靠性。如(b)所示，與各集成電路3A、…3M、…3N相關的組的電池單元 的數量各不相同。如(a)所示，在與最上級的集成電路3A和與最下級的 集成電路3N相關的組中，分別具有例如4個電池單元，比起其他的組， 電池單元的數量較少。不是電池組模塊9端側的組的內側組的電池單元的 數量比起端側的組的電池單元的數量4個要多，例如6個。
電位的最上級的集成電路3A或最下級的集成電路3N如上所述，通 過由光耦合器PH1、 PH4構成的絕緣電路，連接於電池組控制器20。在安 全性或價格方面優選使該光耦合器PH1、 PH4自身的耐壓降低，通過減少 與連接於所示光耦合器PH1、PH4的集成電路有關的組的電池單元的數量， 能夠降低要求的光耦合器的耐壓。g卩，在最上級的集成電路3A和最下級 的集成電路3N中，在例如連接6個電池單元而構成的情況下，連接於這 些電池單元和所述電池組控制器20之間的光耦合器的需要耐壓要比6個 電池單元的端子電壓的最大值大。伴隨著單元數量的增加，要求的耐壓也 增加。這種情況下，保持於最上級的集成電路3A和最下級的集成電路3N 中的電池單元的端子電壓的種類為4個。和電池組控制器20進行通信過 程中的數據為4個電池單元中的數據。另外，在包括集成電路3M的其他 的集成電路中，和該電池組控制器20通信過程中的數據為6個電池單元 中的數據。在該實施例中，如圖17 (c)所示，連接於集成電路3A的4個電池 單元的數據、連接於下級的集成電路的6個電池單元的數據中配置於上級 側的4個電池單元的數據、所述連接於下級的集成電路6個電池單元的數 據中的配置於下級側的2個電池單元的數據以及連接於再下一級的集成電 路的6個電池單元的數據中的配置於上級側的2個電池單元的數據、…… 連接於最下級的集成電路3N的4個電池單元的數據，像這樣依次以4個 電池單元的數據為單位，發送接收全部的電池單元的數據。在這樣的情況下，在如圖13所示的車輛用電源系統中，例如在電池 組控制器20和上級控制器110之間的通信中，由於一次發送的數據的量 有限制(例如上限的數據量為電池單元4個量)，所以可以進行不超過該 限制量的信號的發送接收，可以進行具有可靠性的信號的發送接收。在上述的實施例中，使連接於最上級和最下級的各集成電路3A、 3N 上的電池單元的數量為4，連接於除此之外的集成電路的電池單元的數量 為6個。但是，並不限定於此，連接於最上級和最下級的集成電路3A、 3N的電池單元的數量只要比連接於除此之外的集成電路的電池單元的數 量少，也能起到同樣的效果，在任意一方較少的情況下，可以降低較少的 一方的光耦合器的耐壓。另外，在上述的實施例中，雖然連接於各集成電路的電池單元的數量 不同，但依次以4個電池單元的數據為單位進行發送接收。但是，作為單 位的電池單元的數據並不限於4個量，在分別連接於各集成電路的電池單 元的數量中，只要以比最多的電池單元的數量少的數量的電池單元的數據 為單位進行發送接收，均能夠達到相同的效果。 (電池模塊的構成)在圖18和圖19表示所述電池模塊9和單元控制器80的具體的構成 的一個實施例。電池模塊9具有由上蓋46和下蓋45構成、略長方體形狀 的金屬制的模塊殼體9a。在模塊殼體9a內，收容固定有多個組電池19。 電池模塊9由金屬殼體的模塊殼體9a覆蓋，在模塊殼體9a內，存在有大 量用於檢測電壓和溫度的布線，來保護不受外部的電噪聲影響。另外，如 上所述，電池單元由模塊殼體9a和其外側的容器保護，例如即使發生交 通事故，也能維持電源系統的安全性。在本實施方式，電池單元是，正極活性物質採用鋰錳雙氧化物，負極 活性物質採用非晶體碳，用熱傳導性較高的罩殼覆蓋的圓柱狀的鋰二次電 池。雖然該鋰二次電池的電池單元標稱電壓為3.6V，容量為5.5Ah，但若充電狀態變化，則電池單元的端子電壓也變化。若電池單元的充電量減少， 則降低到2.5伏特左右，若電池單元的充電量增大，則增大到4.3伏特左右。在本實施方式中，各電池單元使檢測用導線32或強電電纜81和82 等的連接作業變得容易，可以進一步維持安全性。如圖18到圖19所示，在下蓋45， 2個電池區塊10和11按照並列設 置的方式固定。在一方的端部，內置圖20所記載的單元控制器(下面略 稱為C/C) 80的單元控制器盒(C/C盒)79用螺釘固定。如圖20所示， C/C80由在橫長兩面印刷布線的1片基板構成。在C/C盒79內，通過形 成於上下4個部位的圓孔，在直立的狀態下進行螺釘固定。在構成組電池 的電池單元的側面，以對置的關係配置具有IC的基板。由於設為這樣的 構造，所以電池模塊全體能夠容納於相對較小的空間。另外，可以消除各 組電池與C/C80的布線的複雜。
在構成C/C80的基板的左右兩側端部，分別留出距離設置連接器48、 49，該連接器48、 49通過檢測用導線32與構成電池區塊10和11的各電 池單元連接。安裝於檢測用導線32的基板一側的導線連接器(未圖示) 連接於C/C80的連接器48、 49。即如圖19所示，檢測用導線32設於每 個電池區塊10和11。由於將電池模塊9分割為2個電池區塊10和11來 收容，所以在C/C80安裝有2個連接器48、 49。由於2個組電池區塊10 和ll分別使用接線器來連接，所以對於布線作業有利，維護也較易進行。 連接器48和49的一方用於與串聯連接的電池單元的高電壓側電池單元的 連接，連接器48和49的另一方用於與串聯連接電池單元的低電壓側電池 單元的連接。這樣，將串聯連接的電池單元與C/C80的連接，根據串聯連 接的電池單元的電位分為多個，使用與根據電位狀態而進行的上述分割對 應的多個連接器，來進行電池單元和C/C80的連接。由此，可以縮小通過 各連接器連接的連接內的電位差。通過這樣的構成，對於防止耐電壓或電 流的洩露以及絕緣破壞，可獲得良好的效果。另外，在各連接器的連接和 開放作業中，連接器全體同時連接或開放較困難，在連接或開放的過程中， 產生部分連接的連接狀態。在上述的構成中，由於可以縮小各連接器負擔 的電壓差，所以可以抑制在連接或開放過程中產生的部分連接所帶來的電 氣上的不良影響。另夕卜，在C/C80的基板，對於收容於電池模塊9的單電壓的串聯連接， 準備了多個IC。 1個IC負擔幾個電池單元由各IC的處理能力決定。在該 實施方式中，對於4個電池單元使用1個IC。但也可以對5個或6個電池 單元使用1個IC。另外，在同一系統內，也可以組合對於4個電池單元使 用1個IC的部分和對於6個電池單元使用1個IC的部分。串聯連接的電 池單元的個數不限於IC可以負擔的最佳數量的倍數。雖然在該實施方式 中為4的倍數，但由於通常不限於4的倍數，所以1個IC所負擔的電池 單元的數量在相同的系統內不同，但這不會成為大問題。根據1個IC所負擔的電池單元的數量，將串聯連接的電池單元分為 多個組，決定對應每組的IC，通過對應的IC來測定構成對應的組的電池 單元的端子電壓。如上所述，構成各組的電池單元的數量也可以不同。另外，從C/C80的基板導出用於和電池組控制器20通信的通信導線 50，通信導線50其前端部具有連接器。該連接器連接於電池組控制器20 側的連接器(未圖示)。另外，在C/C80的基板安裝有電阻、電容器、光 耦合器、電晶體、二極體等片狀元件，但在圖20中，對於這些元件，為 了避免煩雜而省略。在C/C80的基板，對於2個組電池區塊分別設有連接 器48、 49，與該連接器分開，另設有用於和電池組控制器20通信的通信 導線50。這樣，通過分別設置連接器48、 49和通信導線50,布線作業變 得容易，另外維護也變得容易。另外，如上所述，由於連接器48和49的 一方連接串聯連接的高電壓側的電池單元和C/C80的基板，連接器48和 49的另一方連接串聯連接的低電壓側的電池單元和C/C80的基板，所以， 可以縮小在各連接器所負擔的範圍內的電壓差。在連接器連接時或開放 時，會產生瞬間的只有一部分連接的部分連接狀態，但由於可以縮小在各 連接器所負擔範圍的電壓差，所以可以減小部分連接狀態所帶來的不良影 響。在下蓋45並排設置固定的組電池區塊10和11，彼此之間通過省略圖 示的區塊間連接母線(busbar)串聯連接。在下蓋基底(base) 61的正面 部形成的圓孔固定有金屬孔眼(gromment)，導出正極強電電纜81、負 極強電電纜82 (參照圖19)。(各電池單元的診斷) 對以圖1記載的各集成電路3A…集成電路3M…集成電路3N的內部處理動作進行的各電池單元的計測和過度充電或過放電的診斷動作進行 說明。以圖4的動作表260的行260Y1所記載的進程STGCV1 STGCV6 來進行各電池單元的端子電壓的取得和診斷。在進程STGCV1的計測的期 間，如前面的說明，圖6的選擇電路120選擇VCC (VI)禾口VC2 (V2)。 通過該動作，選擇圖2的電池組單元BC1的端子電壓，通過具有電位移位 功能的差動放大器262，向電壓檢測電路122A輸入。由電壓檢測電路122A 將其變換成數字值，由平均化電路264以包括本次的測定的最新規定次數 的測定值為基礎，運算平均值，保持於當前值存儲電路274的BC1。以保持於當前值存儲電路274的BC〗的測定值為基礎，在圖4的進程 STGCV1的計測期間內進行電池單元BC1的過度充電或過放電的診斷。 進入該診斷前，從電池組控制器20向各集成電路發送用於診斷的基準值，
過度充電的診斷基準值OC保持於基準值存儲電路278的寄存器，過放電 的診斷基準OD保持於基準值存儲電路278的寄存器。進而，保持過度充 電基準值OCFFO，其是預先保持的基準值，不能用通信指令292改寫， 從而即使不能用通信指令292從電池組控制器20進行基準值的發送或由 於除噪聲以外的原因將錯誤的值保持於基準值存儲電路278，也可以把握 過度充電的異常狀態。 (過度充電的診斷)在所述進程STGCV1的計測的期間進一步繼續通過數字比較電路270 對測定的所述BC1的保持值和過度充電的判斷值OC進行比較。從保持於 當前值存儲電路274的多個測定值BC1 測定值BC6、 VDD 基準電源之 中，基於根據圖4的第1進程計數器256或第2進程計數器258的輸出， 由解碼器257或解碼器259作成的選擇信號，選擇測定值BC1，並向數字 比較電路270輸入。另外，同樣根據由上述解碼器257或解碼器259作成 的選擇信號，從保持於基準值存儲電路278的多個基準值中選擇過度充電 診斷基準值OC,數字比較電路270比較測定值BC1和過度充電診斷基準 值OC。數字比較電路270進行大小的比較，在測定值BC1比過度充電診 斷基準值OC大時，輸出和異常情況的比較結果。數字多路轉接器282根 據由解碼器257或解碼器259作成的選擇信號，選擇數字比較電路270的 輸出的存儲目的地，電池單元BC1的診斷結果若有異常，則在標記存儲電 路284的診斷flag以及OCflag保持其異常診斷結果。即，使診斷flag以 及OCflag成為被設置了的狀態。將上述異常標記從集成電路的端子FFO 輸出，傳給電池組控制器20。接著，為了提高可靠性，數字比較電路270比較測定值BC1和過度充 電診斷基準值OCFFO，在測定值BC1比過度充電診斷基準值OCFFO大 的情況下，作為與過度充電相關的異常，在所述標記存儲電路284的診斷 flag以及OCflag保持其異常診斷結果。將異常標記設置在標記存儲電路 284後，和上述相同，向電池組控制器20傳送。過度充電診斷基準值OCFFO 是不能從電池組控制器20改寫的基準值，即使電池組控制器20的程序或 動作產生異常，由於過度充電診斷基準值OCFFO不被變更，所以可以進 行可靠性較高的判斷。由於能夠從電池組控制器20變更過度充電診斷基準值OC，所以能夠進行非常精細的判斷，另外，如上所述，過度充電診斷基準值OCFFO是與電池組控制器20或傳送路的狀態不相關地維持的可 靠性較高的數據，通過使用這2種數據進行診斷，可以實現可靠性較高的 診斷。(過放電的診斷)接著，在所述進程STGCV1的計測的期間，進一步繼續進行電池單元 BC1的過放電的診斷。將當前值存儲電路274的電池單元BC1的測定值 BC1和基準值存儲電路278的基準值OD在數字比較電路270進行比較， 在測定值BC1的值比基準值存儲電路278的基準值OD小的情況下，判斷 為異常，輸出異常信號。根據基於解碼器257和解碼器259的輸出的選擇 信號，數字多路轉接器282選擇標記存儲電路284的診斷flag和ODflag， 由數字比較電路270輸出的異常信號被設於診斷flag和ODflag。在上述各項目的診斷中，若設置診斷flag,則該標記通過OR電路288， 從1比特輸出端FFO輸出，向電池組控制器20發送。另外，可以用來自電池組控制器20的通信指令292改變選擇電路286 的功能，可以選擇性地變更將從端子FFO輸出的標記包括至哪個標記。例 如，例如將設置標記存儲電路284的診斷flag的條件，僅設為過度充電異 常，在過放電的條件下，數字比較電路270的異常診斷輸出不設置在診斷 flag，只設置在ODflag，能夠以選擇電路286的設定條件決定是否從端子 FFO輸出。在這種情況下，由於可以從電池組控制器20變更設定條件，所以可以對應多種的控制。繼圖4的動作表260的行260Y1所記載的進程STGCV1之後，接著 為進程STGCV2的期間。在圖6，通過選擇電路120選擇VC2 (V2)和 VC3 (V3)，選擇圖2的電池單元B2的端子電壓。通過與上述的進程 STGCV1相同的動作，由122A數字變換電池單元B2的端子電壓，由平 均化電路264運算包括本次測定結果的最新的規定次數的測定值的平均， 作為當前值存儲電路274的BC2保持。測定結果的保持位置的選擇與相對 於其他的測定值的情況相同，根據圖4的解碼器257和解碼器259的輸出 進行。接著，與上述的進程STGCV1相同，根據圖4的解碼器257和解碼器
259的輸出，從當前值存儲電路274選擇BC2，選擇基準值存儲電路278 的過度充電診斷基準值OC，通過由數字比較電路270進行比較來進行診 斷。診斷的內容和動作與上述的進程STGCV〗相同。下面對於進程STGCV3到進程STGCV6，也以與上述進程STGCV1 或上述進程STGCV2相同的動作內容，通過圖6的電路繼續計測，進行診 斷。(充電狀態soc的調整和端子電壓的計測)為了調整構成電池模塊9的各電池單元的充電狀態SOC，對平衡開關 129A 129F進行控制，關於將充電量較多的電池單元的電力通過放電用 電阻進行放電的控制，如上所述。平衡開關129A 129F的控制存在對各 電池單元的端子電壓的檢測造成不良影響的可能性。即在圖2的電路，平 衡開關129關閉後，通過電阻R1到R4流過放電電流，從而使電池單元的 端子電壓的計測精度降低。上述平衡開關129A 129F的控制需要根據電池模塊9的全體的電池 單元的狀態來進行。因此，優選圖1所示的電池組控制器20進行處理， 優選根據電池組控制器20的指令，各集成電路3A到3N控制平衡開關 129A到F。另一方面，各電池單元的端子電壓的計測優選在獨立地進行 各集成電路3A到3N分別負擔的組的電池單元電壓的計測，從電池組控 制器20接受到計測值的發送命令時，迅速地發送所述獨立計測並保持的 端子電壓的計測值。因此，實現進行控制的電路不同的上述平衡開關 129A 129F的控制和各電池單元的端子電壓的計測之間的協調，需要綜合地執行兩方控制。利用圖21到圖25說明實現所述兩方的控制的具體的構成。在下面的 說明中，圖1或圖2所示的放電用電阻R1到R4影響較大。加入這些電阻， 在實際的產品中，為了消除噪聲的影響，優選設置電容器C1到C6，將在 圖l或圖2的電路中追加噪聲除去用的電容器的電路在圖27表示，另外， 在圖1或圖2中，電池單元的數量是4個，在圖27中記載為6個。另外， 在圖22表示為了利用所述放電用電阻來進一步降低噪聲的影響而設計的 電路。在如圖21所示的電路中，將表示所述計測控制和用於充電狀態SOC 的調整的放電控制之間的關係的動作在圖23表示，在圖22所示的電路中，
將表示所述計測控制和用於充電狀態SOC的調整的放電控制的關係的動作在圖24表示。另外，將用於進行在圖23或24表示的控制的電路在圖 25表示。在圖21中，在進程STGCV1中，計測電池單元BC1的端子電壓，在 下一個進程STGCV2計測電池單元BC2的端子電壓。下面依次執行電池 單元BC3到BC6的端子電壓的計測。通過這樣地反覆計測，能夠始終監 視電池單元的端子電壓的狀態。此時，為了調整充電狀態SOC，使平衡幵關129B成為閉狀態後，通 過平衡開關129B和電阻R2，流過放電電流，該放電電流受電池單元BC2 的內部電阻或布線電阻影響，在選擇電路120輸入的電壓VC2比成為平 衡開關BSW2處於開狀態時的端子電壓低的值。即通過關閉平衡幵關 BSW2，可以使在選擇電路120輸入的端子電壓成為較低的值，測定精度 降低。為了防止上述測定精度的降低，如圖23所記載，在計測電池單元BC1 的端子電壓的進程STGCV1中，暫時停止充電狀態SOC的控制，使平衡 開關129A成為開狀態，計測電池單元BC1的端子電壓。接著，在計測電 池單元BC2的端子電壓的進程STGCV2中，暫時停止充電狀態SOC的控 制，使平衡開關129B成為開狀態，計測電池單元BC2的端子電壓。下面 依次分別使平衡開關129C到129F (BSW3到BSW6)分別成為開狀態來 計測電池單元的端子電壓。也可以在用於計測電池單元的端子電壓的各進程STGCV1或進程 STGCV6的全部期間，停止用於調整充電狀態SOC的控制，也可以只在 各進程STGCV1到CV6的期間內的實際計測端子電壓的較短的時間內停 止用於充電狀態SOC的調整的控制。接著，對圖22所示的電路進行說明。在由串聯連接的電池單元BC1 到BC6向逆變器裝置進行供給的電力線混有較大的噪聲。為了減小該噪聲 的影響，在圖22所示的電路中，在各電池單元端子和選擇電路120的輸 入端之間插入電阻RA1到電阻RA7。上述電阻RA1到電阻RA7和電容器 Cl到電容器C7—起，發揮除去噪聲的作用以及保護集成電路不受噪聲影 響的作用。
在圖22所記載的電路中，為了充電狀態SOC的調整，關閉平衡開關 129A後，電池單元BC1的放電電流通過電阻R1、平衡開關129A和電阻 RA2流過。由於在平衡開關129A關閉的狀態下的放電電流在電阻RA2 流過，不僅對電池單元BC1的端子電壓的計測，對電池單元BC2的端子 電壓的計測也帶來影響。因此，在計測電池單元BC2的端子電壓時，需要 平衡開關129A和平衡開關129B的兩方的開放。同樣地，在電池單元BC3 的端子電壓的計測時，需要平衡開關129B和平衡開關129C的兩方的開放， 下面同樣地，其他的電池單元的計測時也相同。圖24表示進行圖22所記載的電路的電池單元的計測時的平衡開關 129的強制開放的狀態。在進程STGCV2中，由於進行圖22的電池單元 CB2的端子電壓的計測，所以停止用於調整平衡開關129A以及129B的 充電狀態SOC的控制，維持這些平衡開關129A以及129B的開放狀態。 這種情況下，也可以在進程STGCV2整個期間，停止用於調整平衡開關 129A以及129B的充電狀態SOC的控制，也可以只在所述進程STGCV2 的期間中的實際計測電壓的較短的期間停止用於調整平衡開關129A以及 129B的充電狀態SOC的控制，與上述的圖23的情況相同。另外，在圖24的進程STGCV3中，由於進行圖22的電池單元B3的 端子電壓的計測，所以在電池單元BC3的端子電壓的計測期間，停止用於 平衡開關129B以及129C的充電狀態SOC的調整的控制，在計測期間維 持平衡開關129B以及129C開放狀態。在這種情況下，與上述相同，也可 以在進程STGCV3整個期間，停止用於平衡開關:129B以及129C的充電 狀態SOC的調整的控制，也可以只在所述進程STGCV3的期間中的實際 計測電壓的較短的期間停止用於平衡開關129B以及129C的充電狀態 SOC的調整的控制。由於在進程STGCV4或進程STGCV5中，進行電池單元B4或B5的 端子電壓的計測，所以平衡開關129C以及129D或平衡開關129D以及 129E維持開放狀態。在進程STGCV6中，進行電池單元BC6的端子電壓 的計測。因此，在電池單元B6的端子電壓的計測期間，維持平衡開關129F 開放狀態。另外，在圖23或圖24,箭頭一一所示的期間是進行用於充電狀態SOC
的調整的平衡開關129A 129F的控制的期間。另外，記載為"OFF"的 期間表示停止用於充電狀態SOC的調整的平衡開關129A 129F的控制， 強制使這些成為開放狀態的期間。如以上，在由電池組控制器20進行的 充電狀態SOC的調整控制，通過優先在電池單元端子電壓的測定期間強 制開放相關的平衡開關129，從而可以提高電池單元端子電壓的測定精度。接著，利用圖25所記載的電路說明上述平衡開關129的開放動作。 首先，在圖14的步驟815運算用於進行充電狀態SOC的調整的控制值， 根據運算結果，通過通信指令292向各集成電路3A…3M…3N發送。在各 集成電路3A…3M…3N中，由圖2或圖7所示的通信電路127接收，根據 所述接收結果控制各平衡開關129A 129F。圖25所示的數據330放大表示圖7的接收寄存器322的數據330的 部分，數據330的內容被輸入放電控制電路1321 1326。輸入的控制信號 例如是表示"1"或"0"的信號，"1"表示關閉平衡開關129來進行放 電的控制，"0"意味著打開平衡開關129不放電的控制。這些控制信號 保持於放電控制電路1321 1326，根據該保持數據，分別控制平衡開關 129A到129F。將所述放電控制電路1321 1326的保持數據施加到AND門12 62， 進而，通過OR門ll OR門61來驅動平衡開關129A到129F。另一方面， 在這些用於充電狀態SOC的調整的控制中，希望優先控制平衡開關129A 到129F的情況下，由各AND門12 AND門62阻斷基於上述放電控制 電路1321 1326的信號。所述阻斷期間是在圖29或圖30說明的期間， 由於根據解碼器257或解碼器259的輸出進行所述電池的端子電壓的計 測，所以，根據該解碼器257或解碼器259的輸出，從電路2802向各AND 門12 AND門62發送所述控制停止信號。在開放所述各AND門12 AND門62，停止用於調整充電狀態SOC 的控制的期間，AND門11 AND門61關閉，根據OR門12 OR門62 的輸出來驅動平衡開關129A到129F。因此，可以從計測控制電路2811 計測控制電路2861輸出控制平衡開關129A到129F的控制信號，使得在 開放所述各AND門12 AND門62，關閉AND門11 AND門61的期 間，以最佳方式進行計測。另外，在後述的檢測用導線32的異常診斷的
情況下，從診斷控制電路2812 診斷控制電路2862輸出對平衡開關129A 到F進行控制的控制信號。
這樣，各集成電路3A…3M…3N由於具有控制電路，其在停止用於充 電狀態SOC的調整的控制中，優先停止所述充電狀態SOC調整控制，在 停止期間，各集成電路可以獨立地控制平衡開關129A 129F，所以有能 夠實現正確的測定或診斷的效果。
(ADC、差動放大器262、基準電壓的診斷)在動作表260的行260Y1所記載的進程STG基準電源，進行內部基 準電壓或模擬以及電壓檢測電路122A的診斷。在集成電路內部的電源電 路121 (圖2)產生使圖6所記載的模擬電路或數字電路動作的電源電壓。 根據絕對的基準電源產生所述電源電壓後，可以比較容易地獲得高精度的 所述電源電壓。但是，另一方面，若所述絕對的基準電壓變化，則擔心所 述電源電壓會發生變化。
在進程STG基準電源中，可以效率良好地進行所述基準電源的診斷 以及模擬電路或電壓檢測電路122A的診斷。下面進行具體的說明。
在圖6的電路，選擇電路120選擇基準電源和GND。通過該選擇， 以GND的電位為基準，將其與基準電源的差電壓輸入差動放大器262， 進行電位移位並使電位一致，輸入到模擬數字變換器122A。由模擬數字 變換器122A變換成數字值，根據解碼器257和解碼器259，在當前值存 儲電路274,作為數據PSBG保持於PSBG寄存器。
若與基準電源相關的電路的動作正常，則其電壓為已知，分別將比所 述基準電源的已知的電壓稍小的值即基準電源的下位允許值和比所述基 準電源的己知的電壓稍大的值即基準電源的上位允許值保持於基準值存 儲電路278的寄存器下位允許值和寄存器上位允許值。若基準電源為正常 的電壓，則為所述基準電源的下位允許值和上位允許值之間的值。另外， 在模擬電路未正常動作的情況下，例如在差動放大器262不正常的情況下， 即使基準電源是正常的電壓，模擬數字變換器122A的輸出也會偏離正常 的範圍。另外，在模擬數字變換器122A不正常的情況下，模擬數字變換 器122A的輸出也會偏離正常的範圍。
因此，由數字比較電路270對當前值存儲電路274的保持值"基準電 源"是否在基準值存儲電路278中保持的所述基準電源的下位允許值和上 位允許值之間進行比較並診斷。數字多路轉接器272根據解碼器257和解碼器259的輸出，選擇計測 值"基準電源"，向數字比較電路270發送，另外所述數字多路轉接器272 根據所述解碼器257和所述解碼器259的輸出，選擇基準電源的下位允許 值，向數字比較電路270發送。數字比較電路270將計測值"基準電源" 比基準電源的下位允許值小的情況作為異常，在數字多路轉接器282根據 解碼器257和解碼器259的輸出而選擇的異常標記的保持寄存器，在本實 施例中是標記存儲電路284的寄存器診斷flag中保持異常標記。在計測值 "基準電源"比基準電源的下位允許值大的情況下，判斷為正常，不進行 標記存儲電路284的異常標記的設置。在進程STG基準電源的期間中，數字多路轉接器272根據解碼器257 和解碼器259的輸出，選擇計測值"基準電源"，向數字比較電路270發 送，另外，所述數字多路轉接器272根據所述解碼器257和所述解碼器259 的輸出，選擇基準電源的上位允許值，向數字比較電路270發送。數字比 較電路270將計測值"基準電源"比基準電源的上位允許值大的情況作為 異常，在數字多路轉接器282根據解碼器257和解碼器259的輸出選擇的 異常標記的保持寄存器，在本實施例中是標記存儲電路284的寄存器診斷 flag中保持異常標記。在計測值"基準電源"比基準電源的上位允許值小 的情況下，判斷為正常，不進行標記存儲電路284的異常標記的設置。這 樣，可以在進程STG基準電源，執行模擬放大器即差動放大器262或模 擬數字變換器122A是否正常動作的診斷，可以維持較高的可靠性。 (數字比較電路的診斷)在圖4所記載的動作表260的進程STGCal進行數字比較電路的診斷。 下面，說明該動作。數字多路轉接器272根據解碼器257和所述解碼器259 的輸出選擇通過增加的方向的運算求得的增加運算值280。該增加運算值 280是保持於基準值存儲電路278的基準值，例如基準值OC與規定值相 加後所獲得的值。數字多路轉接器276選擇保持於基準值存儲電路278的 基準值中的1個,在本實施例中，選擇基準值OC，作為比較對象輸入到 數字比較電路270。另外，將選擇的所述基準值OC與規定值例如"l"相
加而獲得的增加運算值280，通過數字多路轉接器272輸入數字比較電路 270。若數字比較電路270判斷為比起基準值OC，增加運算值280較大， 則數字比較電路270正確地動作。接著，數字多路轉接器272根據解碼器257和所述解碼器259的輸出 選擇減少運算值281。該減少運算值281是保持於基準值存儲電路278的 基準值，例如基準值OC減去規定值例如"1"而獲得的值。數字多路轉 接器276選擇保持於基準值存儲電路278的基準值中的1個，在本實施例 選擇基準值OC，並將其作為比較對象輸入到數字比較電路270。另外， 將選擇的所述基準值OC減去規定值例如"1"而獲得的減少運算值281， 通過數字多路轉接器272輸入數字比較電路270。若數字比較電路270判 斷比起基準值OC，減少運算值281較小，則數字比較電路270正確地動 作。如以上，通過與保持於基準值存儲電路278的基準值OC加上規定值 後的值比較，或與減去規定值後的值進行比較，可以診斷比較設備的動作是否正常。使用所述增加運算值280或減少運算值281的目的是作出對於比較對 象大小關係為已知的條件，對比較結果進行診斷，代替規定值的加法或減 法，也可以使用使數據向上位側移位或向下位側移位的值。在這種情況下， 通過乘以或減去規定值4，能夠如上所述作出己知的大小關係。圖26和圖27對將用於檢測電池單元BC的端子電壓的正極以及負極 和單元控制器80連接的檢測用導線32上產生異常的情況的診斷進行了說 明。圖26是圖1到圖2的檢測用導線32內的L2斷線的情況。另外，圖 27是圖22的電路的檢測用導線32內的與上述相同的L2斷線的情況。作 為斷線的原因，考慮圖19所示的各電池單元和檢測用導線32的連接部或 和圖20所示的單元控制器80的連接部的連接器48或49接觸不良，另外， 較少見的是檢測用導線32本身有斷線的可能性。檢測各電池單元的異常的可能性，按照不產生異常的方式來設計十分 重要。假設若所述電池單元和各集成電路間的電連接產生異常，就不能檢 測上述電池單元的異常的可能性，在安全性上成為問題。利用圖28對檢 測在上述圖26或圖27的電池單元和各集成電路間的電連接產生異常的檢
測方法進行說明。另外，上述圖26或圖27的基本的動作如前面說明，另 外，雖然對檢測用導線32內的L2斷線進行了說明，但是，對於L1到L7 的任意的線，能夠同樣地進行異常的診斷。在圖28，在平衡開關129A到129C處於開狀態下，若檢測用導線32 的L2斷線，則有包括電容器C2的各種電容，在選擇電路120輸入的電壓 VC2在表面上，有表示接近電池單元的端子電壓V2的正常值的可能性。 因此這樣的話不能檢測異常。因此，接著，通過希望診斷的檢測用導線32的L2流過放電電流的平 衡開關129B關閉。通過關閉平衡開關129B，在包括檢測用導線32的L2 和L3的電路間存在的電容器C2的靜電電容中蓄積的電荷被放電，選擇電 路120的輸入電壓VC2急速下降。若沒有斷線，則由於從電池單元BC2 供給電流，所以選擇電路120的輸入電壓VC2幾乎不降低。在前面圖23或圖24說明的電池單元BC2的端子電壓的計測進程中， 計測電池單元BC2的端子電壓(計測l)。如前面說明的該測定期間設平 衡開關129B為開狀態。由於在包括檢測用導線32的L2和L3之間存在 的電容器C2的靜電電容，電荷流入並積蓄於此，所以選擇電路120的輸 入電壓VC2稍微上升，儘管如此通過計測1計測的電壓VC2，比起正常 電壓仍然是非常低的電壓。將測定的電壓VC2保持於圖6所示的當前值 存儲電路274的BC2。在測定後進行的BC2的診斷中，由於從當前值存儲電路274的BC2 讀出的測定值是基準值存儲電路278的過放電閾值OD以下的異常值，所 以在數字比較器270能夠進行異常的診斷。將異常的診斷結果設置在標記 存儲電路284的診斷Flag。由於斷線時的電壓VC2比過放電閾值OD低， 所以設置比過放電閾值更低的斷線閾值，通過將斷線閾值和保持於當前值 存儲電路274的BC2的計測值在數字比較器270進行比較，能夠簡單地進 行斷線判斷。在圖6，通過設基準值存儲電路278的寄存器OCFFO的值 為所述斷線閾值，能夠實現始終對斷線進行檢測。在圖28中，使平衡開關129B成為開狀態後，關閉平衡開關129A和 129C，則向電容器C2施加電池單元BC1和BC2的串聯連接的電壓，電 容器C2的端子電壓變得非常高。因此，計測1之後立即關閉平衡開關129A
和129C，對於電池單元BC2再次進行測定(計測2)後，由於此次電壓 VC2成為遠超過過度充電閾值的非常高的值，所以，能夠簡單地進行斷線 檢測。如上所述，將所述計測2的測定結果保持於圖6所記載的當前值存儲 電路274的BC2。也可以將保持於當前值存儲電路274的BC2的計測值 和用於斷線檢測的閾值在數字比較器270進行比較，進行斷線的檢測，也 可以基於電池組控制器20的軟體的處理進行斷線診斷。圖29是根據來自電池組控制器20的通信指令292進行診斷的方法。 如前面的說明，設檢測用導線32的L2斷線。在預先決定的定時Sl發送 用於斷線診斷的通信指令292。該通信指令292特定診斷對象的集成電路， 並且，還是"使平衡開關129全部開"的命令。即通信指令292的數據330 成為意味斷幵的"0"。在定時T1接受該命令，該命令的對象集成電路使 平衡開關129斷開。接著，在預先決定的定時S2，發送用於對連接診斷對象的檢測用導線 32的電池單元進行放電的平衡開關129B的關閉命令。在定時T2接受該 命令，使該命令的對象的平衡開關129B關閉。若L2斷線，則向選擇電路 120的輸入信號幾乎成為0。之後，在基於集成電路的進程信號的電池單 元BC2的測定進程，在電池組控制器20的命令下，優先在定時T3使平 衡開關129B成為開狀態，進行用於計測電池單元BC2的端子電壓的計測 1。若L2斷線，則向選擇電路120的輸入信號VC2為非常低的電壓，將 該較低的電壓保持於圖6的當前值存儲電路274的BC2。集成電路獨立地以較短的周期進行電池單元端子的計測，在定時T5 再次使平衡開關129B成為開狀態，進行用於計測電池單元BC2的端子電 壓的計測2。若L2斷線，則計測結果為非常低的值，將該值保持於當前 值存儲電路274的BC2。在定時S3,電池組控制器20發送獲取診斷結果的命令。接受該命令， 集成電路發送保持於當前值存儲電路274的BC2的計測結果。接收該計測 結果，根據比過放電狀態更低的計測結果，電池組控制器20可以進行斷 線的檢測。即將從集成電路發送來的計測結果和圖29所記載的閾值ThLl 進行比較，若比起該閾值ThLl,該計測結果低，則判斷為斷線，開始切斷使用鋰電池的直流電源和逆變器的連接的準備，準備完成後，斷開繼電器RLP或RLN。進而，為了得到正確的結果，電池組控制器20在定時S4關閉平衡開 關129A和129C，發送斷開平衡開關129B的命令。若斷線，則通過關閉 診斷的電池單元的兩個相鄰的平衡開關129，從而向選擇電路120的輸入 電壓變得非常大，測定比過度充電閾值大的電壓。將該計測結果保持於當 前值存儲電路274的BC2。在定時S5，電池組控制器20指定對象的集成電路，發送獲得計測結 果的命令。接收該命令，在定時T8，所述集成電路將計測值向電池組控 制器20發送。電池組控制器20接收計測結果，將其和高於過度充電閾值 的斷線檢測用的閾值ThL2進行比較，在計測結果比所述閾值ThL2大的 情況下，判斷為斷線。即使將計測1或計測2的結果，或者計測1和計測 2的平均值與閾值ThLl進行比較，也能夠正確地進行斷線檢測，但是通 過迸一步與閾值ThLl進行比較，可以以非常高的精度進行斷線的檢測。這樣，在本實施例中，可以正確地進行斷線檢測。另外，並且可以利用通常的電池單元的端子電壓的計測動作進行，這 樣做也比較容易。另外，不用較多地增加特別的電路，可以利用已有的用於控制充電狀 態SOC的平衡開關129進行診斷，較簡單。接著，利用圖30到圖32說明在各集成電路內自動地診斷斷線的方法。 通過根據圖4所記載的進程信號來進行電池單元的單位電壓的檢測和斷線 診斷，可以自動地實施斷線的診斷。在圖30表示進行具體的計測以及斷 線診斷的一覽，在圖32表示具體的電路。圖30的上段表示進程信號的第m次以及第m+l次的周期的集成電 路3A的檢測和斷線診斷，中段表示集成電路3A的下一個集成電路3B的 計測和斷線診斷，下段表示集成電路3B的再下一個集成電路3C的斷線診 斷。集成電路3B從集成電路3A接受同步信號，開始進程，集成電路3C 從集成電路3B接受同步信號，開始進程。另外，在圖30表示的"ON" 意味著進行關閉平衡幵關129的控制的期間，"OFF"意味著進行斷開平 衡開關129的控制的期間。"計測"意味著進行電池單元的端子電壓的計
測和斷線診斷的控制的期間。沒有"ON" 、"OFF"、"計測"的記載的部分是進行充電狀態soc的期間。集成電路3A在進程STGCal中關閉平衡開關129A。若檢測用導線 32斷線，則通過關閉平衡開關129A，如圖28的說明，選擇電路120的輸 入電壓變得非常小，在進程STGCV1計測的電池單元BC1的端子電壓被 圖31的模擬數字變換器122A檢測為對於異常較小的值，保持於當前值存 儲電路274的寄存器BC1的計測值成為非常小的值。另外，為了提高在進 程STGCV1的計測精度，也控制平衡開關129B為開狀態。在計測後進行的斷線診斷中，將保持於當前值存儲電路274的寄存器 BC1的計測值和保持於基準值存儲電路278的斷線診斷的閾值ThLl在數 字比較器270進行比較，若保持於所述寄存器BC1的計測值比斷線診斷的 閾值ThLl小，則產生成為斷線原因的異常，標記存儲電路284的診斷標 記成為"1"。將該診斷標記的設置立即傳送到電池組控制器20已經在圖 6中說明。另外，圖37的基本動作己經在圖6說明。若沒有斷線等的異常，在進程STGCV1計測的電池單元BC1的端子 電壓表示正常的值，在數字比較器270的診斷也不進行異常檢測。在圖30 的m周期，只進行第奇數個電池單元的端子電壓的計測以及診斷。進行電 池單元BC2的下一個電池單元BC3的端子電壓的計測和斷線診斷。在進 程STGCV2，暫時關閉電池單元BC3的平衡開關129C，接著，在進程 STGCV3斷開平衡開關129C，進行電池單元BC3的端子電壓的計測。進 而，由圖31的數字比較器270和上述說明相同地進行斷線診斷。另外為 了提高在進程STGCV3的電池單元BC3的端子電壓的檢測精度或診斷精 度，平衡開關129C的兩個相鄰的平衡開關129B和129D如圖30所示， 維持開狀態。同樣地，為了在STGCV5進行電池單元BC3的端子電壓的計測和診 斷，使平衡開關129D或129F保持開狀態。在上述計測和診斷動作中，對 第奇數個電池單元BC1、 BC3、 BC5進行。同樣地，電池單元BC2、 BC4、 BC6的計測或診斷在下一個的m+l周期進行。這樣，在圖30中，在第 奇數個電池單元和第偶數個電池單元，計測和診斷分別在進程周期不同的 周期進行。 在集成電路3B的進程STGCV1中的與電池單元BC1相關的計測和診 斷中，需要保持前一個集成電路3A的平衡開關129F為開狀態。因此，從 集成電路3A向集成電路3B發送同步信號，集成電路3B與集成電路3A 的同步信號同步，產生進程。在該實施例中，接受來自集成電路3A的同 步信號，開始產生最初的進程信號STGCal。這樣，在相鄰的集成電路的一方的集成電路的確定的周期中，向另一 方的集成電路發送同步信號，另一方的集成電路接受該同步信號使確定的 進程信號開始，所以在一集成電路的另一側的電池單元即集成電路3A的 電池單元BC6的計測期間，另一方的集成電路3B的電池單元BC1的平衡 開關129A保持斷開。另外，在另一方的集成電路3B的電池單元BC1的 計測期間， 一方的集成電路3A的另一方側的電池單元BC6的平衡開關 129F保持斷開。在圖30，集成電路3B和3C之間也相同，在集成電路3B的特定的進 程，從集成電路3B向集成電路3C發送同步信號。由此，將與計測的電池 單元串聯連接的兩個相鄰的電池單元的平衡開關129維持斷開，實現正確 的計測和正確的診斷。圖32設有用於向圖1的電路發送所述同步信號的傳送通路56。其他 的電路和動作如已經在圖l進行的說明。在圖38，從集成電路3A的同步 信號輸出端SYNO向集成電路3B的同步信號輸入端SYNI發送同步信號。 同樣地，…從集成電路3M—1的同步信號輸出端SYNO向集成電路3M 的同步信號輸入端SYNI發送同步信號，…從集成電路3N—1的同步信號 輸出端SYNO向集成電路3N的同步信號輸入端SYNI發送同步信號。在上述圖30或上述圖32中，雖然從電位較高的集成電路向相鄰的電 位較低的集成電路發送同步信號，但這裡是一個例子，從電位較低的集成 電路向電位較高的集成電路發送同步信號也沒有問題。重要的是使相鄰的 集成電路內的進程信號相互同步地產生。如以上，能夠利用平衡開關129簡單地進行斷線診斷。上述的各實施例可以單獨或組合來使用，單獨或組合來使用上述各實 施例同樣可以起到本發明的各實施例的效果。
權利要求
1. 一種多節串聯電池控制系統，具有具有串聯連接的多個電池單元的電池單元組；對應各電池單元組設置的多個集成電路；和與所述各集成電路進行信號的發送接收的電池組控制裝置；所述各集成電路被構成為在位於傳送通路最初位置的集成電路中，從所述電池組控制裝置接收信號，從該最初的集成電路開始，反覆將輸出向下一個集成電路依次輸入以及輸出，在最後的集成電路中，將其輸出向所述電池組控制裝置發送；所述各集成電路具有地址設定機構，其以與各集成電路的數量相關的次數的步驟，從所述電池組控制裝置發送不同的消息，根據各消息改寫集成電路的被初始化的地址，之後，變更成在其他的集成電路中初始化後的地址未被改寫的消息，通過反覆上述步驟，依次設定該集成電路的地址。
2. 根據權利要求1所述的多節串聯電池控制系統，其特徵在於， 該集成電路具有將地址復位成任意的值(0)的功能。
3. 根據權利要求l所述的多節串聯電池控制系統，其特徵在於， 所述步驟為n階段，向前頭的集成電路發送將該0變換成n的所述消息，將相當於該n的次序的集成電路的地址從O改寫成n，將向之後的各 集成電路發送的所述消息從0之外的數變換成ii的數，使之後的各集成電 路的地址保持0。
4. 根據權利要求l所述的多節串聯電池控制系統，其特徵在於， 使來自所述最初的集成電路的所述電池組控制裝置的接收、以及來自所述最後的集成電路的向所述電池組控制裝置的發送電絕緣。
5. 根據權利要求l所述的多節串聯電池控制系統，其特徵在於， 所述集成電路檢測與該集成電路連接並構成電池單元組的各單元電壓，並且，控制由該電池單元組供給的電源的供給。
6. —種多節串聯電池控制系統，具有.-將串聯連接的多個電池單元作為1個單位的電池單元組；對應各電池單元組設置並控制該電池單元組的集成電路；和 與所述各集成電路進行信號的發送接收的電池組控制裝置； 所述各集成電路被構成為在最初的集成電路中，根據來自所述電池 組控制裝置的接收來接受輸入，反覆將來自該最初的集成電路的輸出向其 他的集成電路依次輸入以及輸出，在最後的集成電路中，將其輸出向所述 電池組控制裝置發送；所述集成電路具有地址設定機構，其從所述電池組控制裝置發送地址 設定消息，接受到該地址設定消息的集成電路將地址改寫為n，向下一個 IC傳送設定n+l的地址的消息，通過反覆上述步驟，來依次設定該集成 電路的地址。
全文摘要
本發明提供一種可以不通過布線進行各集成電路的地址的設定的多節串聯電池控制系統。其具有將串聯連接的多個電池單元作為1個單位的電池單元組、對應各電池單元組設置並控制該電池單元組的集成電路、和與所述各集成電路進行信號的發送接收的電池組控制裝置，所述各集成電路在其最初的集成電路中，根據來自所述電池組控制裝置的接收來接受輸入，反覆將來自該最初的集成電路的輸出向其他的集成電路依次輸入和輸出，在最後的集成電路中，將其輸出向所述電池組控制裝置發送，所述各集成電路具有地址設定機構，其根據各消息改寫集成電路的初始化的地址，之後變更成在其他集成電路中初始化的地址未改寫的消息，通過反覆該步驟，依次設定集成電路的地址。
文檔編號H02J7/00GK101399456SQ20081021107
公開日2009年4月1日 申請日期2008年8月20日 優先權日2007年9月28日
發明者坂部啟, 山內辰美, 工藤彰彥, 江守昭彥, 河原洋平, 菊地睦 申請人:株式會社日立製作所;日立車輛能源株式會社