电池用集成电路和使用该电池用集成电路的车辆用电源系统的利记博彩app

专利名称：电池用集成电路和使用该电池用集成电路的车辆用电源系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种电池用集成电路和使用该电池用集成电路的车辆用 电源系统。
背景技术：
作为车辆用电源系统，公知的是具备连接旋转电机的逆变器装置和多 串联电池控制系统。这种车辆用电源系统，通过该逆变器装置，将来自车辆行驶中旋转的 旋转电机输出的电源，向串联连接在多串联电池控制系统上的各电池进行 充电，此外，通过该逆变器装置，用来自该各电池输出的电源，向上述旋 转电机供电。该多串联电池控制系统，按以下方式构成检测出上述各电池的电压， 并且，为了使它们的电压值均等，对各个电池进行SOC (State Of Charge: 充电状态)调整。在这种车辆用电源系统中，通过继电器电路，串联连接 的上述电池与例如逆变器装置等电负载连接。这样构成的车辆用电源系统已在例如下述的专利文献l中被公开。专利文献h特开2005-318751号公报对于由这种结构组成的车辆用电源系统，希望尽可能快地向电负载供 电。而在一方迅速进行了供电后电池发生异常的情况下，可能会在无法检 测异常的状态下继续进行供电，安全性很难确保。发明内容本发明的目的在于，提供一种能实现较高安全性的电池用集成电路或 者使用了该集成电路的安全性较高的车辆用电源系统。如果对本案公开的发明中的具有代表性的内容的概要进行简单说明
的话，则如下所述。(1) 根据本发明的车辆用电源系统具备电池组件，将具有串联连 接的多个电池单元的电池组，进一步串联连接多个而构成；多个集成电路， 与各电池组对应设置；控制电路；传送路，连接各集成电路和控制电路； 和继电器电路，用于从电池组件供给电流，各集成电路，通过接收动作开始信号，对相关的电池组的各电池单元 的端子电压进行测定和异常诊断，根据由所述控制电路得到的无异常的状 态检测结果，闭合继电器，选择从所述电池组件供给电流的状态，其后， 所述控制电路经所述传送路接收各集成电路的测定结果。这样，就可以优 先进行异常诊断，能够在短时间内供电。(2) 根据本发明的车辆用电源系统，诊断电池单元的集成电路中， 所述集成电路具备1位信号的发送接收电路和串行信号的发送接收电路， 在检测到上述异常的情况下，从上述1位信号的发送接收电路发送表示异 常的信号。因此，带来的效果是:不用从集成电路侧发送接收命令就可以 发送异常信号，可以将异常状态迅速传送至必要的电路和装置。采用这样构成的电池用集成电路或车辆用电源系统，可以维持较高的 安全性。


图1是表示根据本发明的车辆用电源系统的电池组件和单元控制器的 一个实施例的构成图。图2是表示根据本发明的车辆用电源系统中使用的集成电路的构成的 一个实施例的框图。图3是表示根据本发明的车辆用电源系统中使用的集成电路的通信命 令的发送接收方法的一个实施例的说明图。图4是根据本发明的车辆用电源系统中的测量动作的定时的一个实施例的说明图。图5是根据本发明的车辆用电源系统中，与构成各集成电路对应的各 组的电池单元数的数量，来执行测量操作的电路的一个实施例的说明图。 图6是在根据本发明的车辆用电源系统中，成为诊断对象的电路和用
来进行该诊断的电路的一个实施例的说明图。图7是在根据本发明的车辆用电源系统的集成电路内部设置的用于进 行通信命令的发送接收的通信电路的一个实施例的说明图。图8是说明在根据本发明的车辆用电源系统中根据电池控制器的通信 命令来设定各集成电路的地址寄存器的步骤的一个实施例的说明图。图9是说明基于通信命令的发送的图7的电路动作的说明图。图10是在图9所述的各集成电路中根据电池控制器发出的通信命令 依次设定地址的实施例的说明图。图11是表示在根据本发明的车辆用电源系统中测量各电池单元的充 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是表示在根据本发明的车辆用电源系统中用来测试各集成电路 或各电池单元是否异常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用于车辆用旋转电机的驱动系统的情况 下的一个实施例的电路图。图14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是表示在上述车辆用电源系统中结束与电池控制器的单元控制 器的通信的序列的一个实施例的说明图。图16是表示在上述车辆用电源系统中结束与电池控制器的单元控制 器的通信的序列的另一个实施例的说明图。图17是表示在上述车辆用电源系统中将电池组件的各组所具有的电 池单元数设为不同数量情况下的实施例的说明图。图18是表示根据本发明的车辆用电源系统中使用的电池组件(装上 盖)的一个实施例的图。图19是表示根据本发明的车辆用电源系统中使用的电池组件(卸下 盖)的一个实施例的图。图20是表示根据本发明的车辆用电源系统中使用的内置于电池组件 的单元控制器的一个实施例的平面图。图21是表示在根据本发明的车辆用电源系统中实现平衡开关控制和 各电池单元的端子电压的测量这双方的控制的构成的一个实施例的图。图22是表示在根据本发明的车辆用电源系统中实现平衡开关控制和 各电池单元的端子电压的测量这双方的控制的构成的另一个实施例的图。图23是表示在图21所示的电路中测量控制与用来调整充电状态的放 电控制之间关系的动作图。图24是表示在图22所示的电路中测量控制与用来调整充电状态的放 电控制之间关系的动作图。图25是表示用来进行图23和图24所示的控制的电路的一个实施例 的图。图26是表示一例在连接用来检测出电池单元BC的端子电压的正极和 负极与单元控制器的检测用线束发生异常的情况下进行诊断的说明图。图27是表示另一例在连接用来检测出电池单元BC的端子电压的正极 和负极与单元控制器的检测用线束发生异常的情况下进行诊断的说明图。图28是表示在图26和图27所示的构成中检测电池单元与各集成电 路间的电连接发生异常的方法的说明图。图29是表示优先于调整充电状态的控制，在希望优先控制平衡开关 的情况下，基于放电控制电路的信号的关断期间的说明图。图30是表示优先于调整充电状态的控制，在希望优先控制平衡开关 的情况下，基于放电控制电路的信号的关断期间的说明图。图31是对应于图6，说明根据本发明的车辆用电源系统中的成为诊断 对象的电路和用来进行该诊断的电路的另一个实施例的图。图32是对应于图1，表示根据本发明的车辆用电源系统的电池组件和 单元控制器的另一个实施例的构成图。图中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，9一电池组件，20—电池控 制器，32 —检测用线束，50 —通信线束，52 —传送路(串行通信)，54 — 传送路(标志通信)，56 —传送路(Wake UP)， 66 —中心极，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 — 模拟数字转换器，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 转换电路，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—电源组件，230 一电动机，252 —定时控制电路，254—起动电路，256—第1阶段计数器 (stage counter), 257 —解码器，258—第2阶段计数器，2582 —寄存器， 2584、 2586—逻辑电路，259—解码器，260 —动作表，262 —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 一数字多路转换器，274 —当前值存储电路，275 —初始值存储电路，278 一基准值存储电路，2811 2861 —测量控制电路，284 —标志存储电路， 286 —选择电路，292 —通信命令，294 —数据总线，302 —发送寄存器，322 —接收寄存器，344—命令处理电路，345 —命令解读电路，346 —运算电 路。
具体实施方式
以下，利用附图，对根据本发明的车辆用电源系统的实施例进行说明。 作为发明的实施方式而在以下说明的、车辆用旋转电机的驱动系统或直流 电源系统或直流电源用单元控制器或用于直流电源用单元控制器的集成 电路，具有可维持较高安全性的效果。以下说明的实施方式，不仅可以解决先前说明的课题，而且可以解决 以下说明的课题。以下实施方式中说明的结构，不仅对电池单元进行诊断，而且还对测 量电池单元的端子电压的集成电路与电池单元之间的连线进行诊断。各集 成电路分别独自对这两方进行诊断，在异常发生的情况下，通过传送路通 知作为上位控制装置的电池控制装置。上述构成在向逆变器装置等电负载 提供电力之前，不仅进行电池单元的异常诊断，而且还一并进行电池单元 与集成电路之间的上述连线的诊断。在通过上述两方的诊断没有出现异常 的状态下，导通继电器，提供电力，所以可以维持较高的安全性。此外， 由于多个集成电路通过动作开始指令分别自动执行上述诊断，所以对于全
部的电池单元和连线，可以以较短时间结束诊断，能在短时间内开始向电 负载提供电力。此外，由于各集成电路自动开始诊断，所以呈现的效果是 上位的控制装置无需指令、控制负担得到减轻。另外，以下实施方式中所说明的构成不仅对电池单元进行诊断，而且 还对集成电路本身进行诊断，在这两方的诊断中没有异常的情况下将继电 器置为导通状态，并开始提供电力。因此可以维持较高的安全性。另外，以下实施方式中所说明的结构中，在异常发生时用l位信号、 即异常标志与上位的装置和其它电路联络，所以即便从上位没有接收到发 送命令，也可以发送异常信号。因此，可以通过简单的机构，处理进行异 常通知的需求。特别是，有无异常对于系统判断是否移至下一控制极为重 要。对异常发生的原因进行具体通知，是在异常通知之后的下一步骤，首 先传达有无异常发生的功能、具有传送路非常有效。在以下的实施方式中， 具有将串行传送和1位传送、即标志传送并用的结构，通过1位传送可以 迅速传送有无异常，在没有异常的情况下进入开始提供电力的阶段。在以下实施方式所说明的结构中，各集成电路在接收到1位的异常标 志时，会将1位的异常标志发送至下一集成电路。另外，如果集成电路本 身检测到异常，将异常标志发送至下一集成电路。也就是说，形成以下结 构，即只有在没有接收到异常标志和没有检测到异常这两方的条件都成立 时，才向下一集成电路发送表示不是异常的信号。因此，可以迅速将异常 状态通知作为上位的控制电路的电池控制装置。在以下实施方式所说明的结构中，集成电路内的阶段电路(stage circuit)周期性产生阶段信号，根据上述阶段信号依次选定所要测定的电 池单元的端子电压，所选定的端子电压通过模拟数字转换器被转化成数字 信号，上述数字信号被用作测量值。另外，集成电路具有电池单元的诊断 功能，利用上述阶段电路发出的阶段信号，根据作为上述测量结果的数字 信号，通过上述诊断功能，对电池单元进行诊断。在这样周期性地进行电 池单元的端子电压的测量之后，根据作为测量结果的数字信号继续执行电 源单元的过充电等的诊断。如上所述，按规定顺序周期性选择电池单元被， 对所选择的电池单元执行端子电压的测量动作，由于连结上述测量动作顺 序执行过充电等诊断，所以，根据测定值可以迅速执行异常诊断。此外，
由于对各集成电路都以规定周期进行测量和诊断，所以构成电池组件的所 有电池单元，都可以在短时间内进行诊断，维持较高的可靠性。在以下的实施方式中，在端子电压的测量之外，通过选择电路，选择 集成电路内部的发生电压，检测所选择的电压通过模拟数字转换器而得到 的转换结果相对于阈值是否维持了已知的关系。如果在上述选择电路和模 拟数字转换器等上发生异常，上述已知关系就无法维持。因此，根据上述 关系，可以进行集成电路内部的诊断。以下的实施方式中，对电池单元的端子电压进行周期性检测，并且将 多次的平均测量结果用作测量值。在电负载是逆变器的情况下，噪声很大， 使用多次的数字转换值的平均值，可以提高检测精度，得到良好效果。另 外，在以下实施方式中，在模拟数字转换电路的后段，具有上述电路作为 硬件电路，可以减轻软件的负担。此外，在上述的平均化处理电路的后段 设有数字比较电路，集成电路分别具有自动除去噪声的功能，可以维持较 高的可靠性。上述模拟数字转换电路不是逐次比较电路，而是使用充放电 型电路，抗噪音性较强。由于在该充放电型模拟数字转换电路的后段进一 步具有对测定值进行多次平均的电路，所以在对噪声具有极强抵抗能力的 汽车用电源中，虽然逆变器装置的噪声很大，误动作和误测定都会成为问 题，但在各集成电路中分别设置有上述电路，对各集成电路赋予解决上述 问题的能力。另外，以下实施方式具有的效果是，除上述效果之外，还可以解决在 以下实施方式的说明中记述的课题。 <单元控制器的说明>图1是用于车辆用旋转电机的驱动系统的直流电源系统的电池组件9 和单元控制器(以下，有时略称为C/C) 80的说明图。上述电池组件9具有多个电池单元的组GB1、…GBM、…GBN。上 述各组具有多个被串联连接的电池单元BC1 BC4。因此，上述电池组件 9具有被串联连接的多个电池单元，在本实施方式中，例如在几十个的情 况下由几百组成。在本实施方式中，各电池单元是锂离子电池。各锂电池单元的端子电压在该电池单元的充电状态下会发生变化，例 如在充电状态约为30%的放电状态下为约3.3伏左右，在充电状态为70%
左右的充电状态下为约3.8伏左右。在超过正常的工作状态而放电的过放 电状态下，有时就会变为例如2.5V以下，此外在超过正常的工作范围而 充电的过充电状态下有时就会变为4.2伏以上。被串联连接的多个电池单 元BC1 BC4，可以通过分别测量端子电压来掌握各个充电状态SOC。本实施方式中，为了容易对上述各电池单元BC1 BC12的端子电压 进行测量， 一组用4个至6个的各电池单元BC1 BC4构成。在如上图所 示的实施方式中，各组由4个电池单元构成，即组BG1和组GBM、组 GBN分别由电池单元BC1 BC4构成。虽然图中在组BG1与组BGM之 间以及组GBM与组GBN之间还存在具备电池单元的组，但由于构成相 同，所以为避免说明上的繁琐，予以省略。上述单元控制器80，与构成上述电池组件9的各组相对应具有集成电 路3A、…3M、…3N，为了检测出各电池单元的端子电压，各集成电路具 备电压检测用端子，各集成电路的电压检测用的各端子V1 GND分别与 构成各组的各电池单元的正极和负极连接。此外，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所述被串联 连接，通过上述信号传送路，与电池控制器20连接。以下进行进一步详 述。上述单元控制器80与组相对应具有多个、例如从几个到几十个的集 成电路，图中的集成电路(以下有时略称为IC)记为3A、…3M、…3N。 另外，虽然在集成电路3A与集成电路3B之间以及集成电路3M与集成电 路3N之间还存在同样构成的集成电路，但为了避免繁琐，所以将它们省略。各集成电路3A、…3M、…3N，检测出构成各自对应的各组GB1… GBM…GBN的各电池单元(以下有时称为电池单元)BC1 BC4的电压， 并且为了对所有组的所有电池单元的充电状态SOC (State Of Charge)进 行均一化，将用于对各电池单元BC1 BC4的SOC进行个别调整的充电 状态调整用电阻R1 R4，通过开关元件与各电池单元并联连结。上述开 关元件将利用图2后述。上述集成电路3A、3M、3N还具有检测出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
路都具有相同构造，各集成电路分别具有电池单元的(1)端子电压测量电路、(2)充电状态调整电路、(3)异常状态检测电路。所谓在本实施 方式下的异常状态是指电池单元的过充电和过放电、电池单元温度异常上 升等。集成电路3A、 3M、 3N与上位的电池控制器20之间的信号的接收收 发，通过通信线束50进行的。上述电池控制器20，将车辆的底盘电位设 为地(GND)并以12V以下的低电位工作。而各集成电路3A、 3M、 3N， 由于构成对应的组的电池单元的电位不同，所以被保持在各不相同的电位 上，以不同电位工作。如上所述，由于电池单元的端子电压是根据充电状 态SOC而变化的，所以电池组件9的最低电位所对应的各组的电位根据 充电状态SOC而变化。由于各集成电路3A、 3M、 3N检测出电池组件9 的对应组的电池单元的端子电压，或者进行用于调整对应组的电池单元的 充电状态SOC的放电控制等，所以根据对应组的电位集成电路的基准电 位被改变的一方，施加在集成电路上的电压差变小。施加在集成电路的电 压差较小的一方，具有可以进一步减小集成电路耐压或者提高安全性和可 靠性的效果，在本实施例中，集成电路的基准电位根据相关的组的电位发 生变化。通过将成为各集成电路的基准电位的GND端子与相关组的电池 单元的某处连接，就可使集成电路的基准电位根据相关组的电位而变化， 在本实施例中，将成为各组的最低电位的电池单元的端子与集成电路的 GND端子连接。此外，为了在各集成电路内部产生使集成电路的内部电路工作的基准 电压和电源电压，各集成电路将对应的各组的最低电位即电池单元端子与 集成电路的Vcc端子连接。通过这种构成，各集成电路接收各组的最高电 位与最低电位之间的电位差、即电压而工作。由于电池控制器200的电源系统与单元控制器80的电源系统具有不 同的电位关系，并且电压值也有很大不同，所以与电池控制器20连接的 通信线束50需要与各集成电路3A、 3M、 3N的发送接收端子被串联连接 的传送路52、 54电绝缘，用来电绝缘的绝缘电路被分别设在由上述集成 电路构成的传送路52、 54的入口侧和出口侧。设于传送路52、 54的入口侧的绝缘电路用入口侧接口 INT (E)表示， 设于出口侧的绝缘电路用出口侧接口 INT(0)表示。这些各接口 INT(E)、 INT (0)，具有电信号暂时被转换为光信号、其后又被转换为电信号的 电路，由于信息通过该电路被传送，所以电池控制器20的电路与单元控 制器80的电路之间的电绝缘就会得到维持。上述入口侧的接口INT (E) 具有光电耦合器PH1、 PH2。光电耦合器PH1被设于电池控制器20的发 送端子TX与高电位侧的集成电路3A的接收端子RX之间，光电耦合器 PH2被设于电池控制器20的发送端子FF-TEST与集成电路3A的接收端 子FFI之间。入口侧接口INT(E)内的光电耦合器PH1、 PH2，在上述的 电池控制器20的各发送端子TX、 FF-TST与集成电路3A的接收端子RX 和FFI之间维持了电绝缘。同样，在电池控制器20的接收端子与低电位侧的集成电路3N之间， 设有出口侧接口INT (0)的各光电耦合器PH3、 PH4，在电池控制器20 的接收端子与集成电路3N的各发送端子之间维持了电绝缘。如果进行详 细描述的话就是，在集成电路3N的发送端子TX与电池控制器20的接收 端子RX之间设有光电耦合器PH3，在集成电路3N的信号发生端子FFO 与电池控制器20的接收端子FF之间设有光电耦合器PH4。设置有环状通信路，其中，由电池控制器20的发送端子TX发送，通 过入口侧接口 INT (E)内的光电耦合器PH1由集成电路3A的接收端子 RX接收，由集成电路3A的发送端子TX发送由集成电路3M的接收端子 RX接收，由集成电路3M的发送端子TX发送由集成电路3N的接收端子 RX接收，由集成电路3N的发送端子TX发送通过出口侧接口 INT (0) 的光电耦合器PH3由电池控制器20的接收端子RX接收，通过上述环状 通信路进行串行通信。另外，通过该串行通信，各电池单元的端子电压和 温度等测量值被电池控制器20接收。另外，集成电路3A 3N被制作成， 在通过上述传送路接收命令时就会自动变为唤醒(WakeUP)状态。因此， 如果通信命令292被从电池控制器20传送，各集成电路3A 3N就会分 别从休眠状态迁移至工作状态。各集成电路3A 3N，进一步进行异常诊断，在出现异常的情况下1 位信号被通过下面的传送路传送。各集成电路3A 3N，在判断为自身发 生异常的情况下或者从前面的集成电路用接收端子FFI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接收的表示异常的信号消失或者对自身的异常判断发生改变，变成不 是异常的情况下，发送端子FFO传送的异常信号就会消失。该异常信号在 本实施例中是l位信号。原则上，电池控制器20不向集成电路发送异常 信号，但是异常信号的传送路正常工作是非常重要的，所以用来判断传送 路的作为伪异常信号的测试信号从电池控制器20的端子FFT-EST发送。 下面，对传送路进行说明。作为伪异常信号的测试信号从电池控制器20的发送端子FFTEST经 入口侧接口 INT (E)的光电耦合器PH2被送往集成电路3A的接收端子 FFI。接收到该信号后，表示异常的信号(下记为异常信号)被从集成电 路3A的发送端子FFO，送往下一集成电路…集成电路3M的接收端子FFI。 这样被依次发送，从集成电路3N的发送端子FFO经出口侧接口 INT(O) 的光电耦合器PH4被送往电池控制器20的接收端子FF。如果上述信号传 送路正常工作，经上述信号传送路被电池控制器20发送的伪异常信号就 会回到电池控制器20的接收端子FF。这样，通过电池控制器20发送接收伪异常信号就可以进行通信路径的诊断，提高系统的可靠性。此外，如 上所述，由于即便电池控制器20没有要求发送，检测到异常状态的集成 电路也会将异常信号送至下一集成电路，所以异常状态会被迅速传递到电 池控制器20。因此，对异常的处理对策可以迅速推进。虽然在上述说明中，信号都是从与电池组件9的高电位组所对应的集 成电路3A向与低电位组对应的集成电路3N传送，但这是一个例子，相 反，也可以从电池控制器20向与电池组件9的低电位组所对应的集成电 路3N发送，然后依次发送至与高电位组对应的各集成电路(包含集成电 路3M)，从与最高电位的组所对应的集成电路3A经接口 INT送往电池 控制器20。图1所示的直流电源系统，经正极侧的继电器RLP和负极侧的继电器 RLN向逆变器装置等负载供给宣流电。对于该继电器RLP和RLN，如果 集成电路检测到异常，就可以从电池控制器20或者逆变器装置对继电器 RLP和RLN进行开闭控制。此外，电池控制器20接收电流传感器Si的输出，检测电池组件9整
体供给到逆变器装置的电流，此外，根据电压计Vd的输出，检测从电池组件9供给到逆变器装置的直流电压。<集成电路>图2是表示上述集成电路3A的一个实施例的电路框图。如上所述， 上述各集成电路3A、…、3M、…3N分别都是同一构造。所以，集成电路 3A以外的其它集成电路中，也与图2所示的构成相同，图2所示的集成 电路3A，与对应该集成电路的电池组件9的组GB1所包含的各电池单元 BC1 BC4连接。虽然是以集成电路3A为代表例进行的说明，但集成电 路3A以外的集成电路也与各自对应的电池组件9的组连接，执行同样的 动作。集成电路3A的输入侧端子与构成组GB1的电池单元BC1至BC4连 接，电池单元BC1的正极端子，经输入端子V1与选择电路120连接。该 选择电路120，例如由多路转换器构成，具有开关120A、 120B、 120C、 120D、 120E。上述输入端子VI与开关120A的一方端子连接，该开关120A 的另一方端子与电源电路121和由模拟数字转换器构成的电压检测电路 122连接。作为电池单元BC1的负极端子的电池单元B2的正极端子，经 输入端子V2，与选择电路120的开关120B的一方端子连接，该开关120B 的另一方端子与上述电压检测电路122连接。作为电池单元B2的负极端 子的电池单元B3的正极端子，经输入端子V3与选择电路120的开关120C 的一方端子连接，该开关120C的另一方端子与上述电压检测电路122连 接。作为电池单元B3的负极端子的电池单元BC4的正极端子，经输入端 子V4与选择电路120的开关120D的一方端子连接，该开关120D的另一 方端子与上述电压检测电路122连接。电池单元BC4的负极端子与集成电路的GND端子连接，通过上述 GND端子，电池单元BC4的负极端子与选择电路120的开关120E的一 方端子连接，该开关120E的另一方端子与上述电压检测电路122连接。上述电源电路121由例如DC/DC转换器等构成，它将来自各电池单 元BC1 BC4的电力转换成规定的恒定电压，这些电压被作为驱动电源提 供给集成电路3A内的各个电路，或者为了判断状态而被被作为比较基准 电压提供给比较电路。
上述电压检测电路122，具有将各电池单元BC1 BC4的各个端子间 电压转换成数字值的电路，被转换成数字值的各端子间电压被送往IC控 制电路123，保持在内部的存储电路125中。这些电压被用在诊断等上， 或被从通信电路127送至图1所示的电池控制器20。上述IC控制电路123具有运算电路并具有运算功能，同时具有存储 电路125和电源管理机构124、以及对各种电压进行周期性检测和状态诊 断的定时控制电路252。上述存储电路125，例如由寄存器电路构成，其 作用是将由上述电压检测出器122检测出的各电池单元BC1 BC4的各端 子间电压与各电池单元BC1 BC4对应起来进行存储，此外，以可将检测 值在预先决定的地址读出的方式保持。上述电源管理机构124构成为管理 上述电源电路121的状态。通信电路127与上述IC控制电路123连接，可以经该通信电路127 从该集成电路3A的外部接收信号。例如，从上述电池控制器20经上述入 口侧接口 INT (E)的光电耦合器PH1，在RX端子上接收通信命令。上 述通信命令被从通信电路127被送往IC控制电路123，这里，通信命令的 内容被解读，并按照通信命令的内容进行处理。例如，上述通信命令包含 要求各电池单元BC1 BC4的各端子间电压的测量值的通信命令、要求用 来调整各电池单元BC1 BC4的充电状态的放电动作的通信命令、开始该 集成电路3A的动作的通信命令(WakeUP)、使动作停止的通信命令(休 眠)、要求地址设定的通信命令等。在图2中，上述电池单元BC1的正极端子经电阻R1与端子BC1连接， 该端子BC1与开关的动作状态检测电路128A的一方端子连接，该开关的 动作状态检测电路128A的另一方端子，经端子V2与电池单元BC1的负 极端子连接。另外，上述电阻与平衡幵关129A的串联电路，被连接在电 池单元BC1的端子间。该平衡开关129A被放电控制电路132控制开闭。 同样，上述电池单元B2的正极端子经电阻R2与B2连接，该端子B2与 开关的动作状态检测电路128B的一方端子连接，该开关的动作状态检测 电路128B的另一方端子经端子V3与电池单元B2的负极端子连接。另外， 上述电阻R2和平衡开关129B的串联电路，被连接在电池单元B2的端子 间。该平衡开关129B被上述放电控制电路132控制开闭。
上述电池单元B3的正极端子，经电阻R3与端子B3连接，该端子 B3与开关的动作状态检测电路128C的一方端子连接，该开关的动作状态 检测电路128C的另一方端子，经端子V4与电池单元B3的负极端子连接。 上述电阻R3和平衡开关129C的串联电路，被连接在电池单元B3的端子 间。该平衡开关129C被上述放电控制电路132控制幵闭。上述电池单元 BC4的正极端子经电阻R4与端子BC4连接，该端子BC4与开关的动作 状态检测电路128D的一方端子连接，该开关的动作状态检测电路128D 的另一方端子经端子GND与电池单元BC4的负极端子连接。上述电阻 R4和平衡开关129D的串联电路，被连接在电池单元BC4的端子间。该 平衡开关129C被上述放电控制电路132控制开闭。上述开关的动作状态检测电路128A 128D，分别以规定周期反复检 测出各个平衡开关129A 129D的两端电压，检测出上述各平衡开关 129A 129D是否正常。上述各平衡开关129A 129D是调整电池单元 BC1 电池单元BC4的充电状态的开关，这些开关在异常的状态下会无法 控制电池单元的充电状态， 一部分电池单元有可能被过充电或者过放电。 各平衡开关129A 129D的异常检测，例如，有在某个平衡开关无论是否 是导通状态，对应的平衡开关的端子间电压都表示电池单元的端子电压的 情况。在这种情况下，上述平衡开关没有成为基于控制信号的导通状态。 另一方面，也有某个平衡开关无论是否是开放状态，对应的平衡开关的端 子间电压都是比电池单元的端子电压还低的值，在这种情况下，上述平衡 开关就会与控制信号无关地导通。作为这些开关的动作状态检测电路 128A 128D，使用的是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中，与进行上述判断的规定电压相比较。上述平衡开关129A 129D，由例如MOS型FET构成，具有使存储 在各自对应的电池单元BC1 BC4的电力放电的作用。对多个电池单元被 串联连接的电池组件9，连接逆变器等电负载，串联连接的多个电池单元 整体，提供与上述电负载对应的电流。此外，在电池组件9被充电的状态 下，对串联连接的多个电池单元整体，供给来自上述电负载的电流。如果 串联连接的多个电池单元处于不同的充电状态(SOC)，那么对上述电负 载的电流供给，会被多个电池单元内的最强放电状态下的电池单元的状态
所限制。另一方面，在从上述电负载供给电流的情况下，上述电流的供给 会被多个电池单元中充电最多的电池单元所限制。因此，在串联连接的多个电池单元内，例如对于超过平均状态的充电状态下的电池单元，将与上述电池单元连接的平衡开关129置为导通状态， 通过串联连接的电阻，释放放电电流，由此，被串联连接的电池单元的充电状态就会被往相互接近的方向控制。此外，作为其它方法，还有将最 强放电状态下的电池单元作为基准单元，根据与上述基准单元的差来决定放电时间。另外，还存在调整充电状态SOC的种种方法。上述充电状态 可以根据电池单元的端子电压通过运算而求出。由于电池单元的充电状态 与该电池单元的端子电压具有相关关系，所以通过控制上述平衡开关129， 使各电池单元的端子电压接近，就可以使电池单元的充电状态接近。被上述开关的动作状态检测电路128A 128D检测出的各FET的源极 与漏极间的电压，被输出到电位转换电路130。各FET的源极与漏极间的 电位相对于集成电路3A的基准电位各不相同，由于直接进行比较判断十 分困难，所以在电位转换电路130上将电位归总，然后在异常判定电路131 判定异常。电位转换电路130，还具有根据来自上述IC控制电路123的控 制信号来选择要诊断的平衡开关129的功能。被选择的平衡开关129的电 压被送往异常判定电路131，异常判定电路131根据来自IC控制电路123 的控制信号，将作为来自上述电位转换电路130的信号的要诊断的平衡开 关129的端子间电压与判断电压相比较，判断各平衡开关129A1 129D 是否异常。放电控制电路132中，被从IC控制电路123送入用来使要放电的电 池单元所对应的平衡开关129导通的指令信号，根据该指令信号，从上述 放电控制电路132，如上所述，输出相当于对由MOS型FET构成的平衡 开关129A 129D进行导通的门电压的信号。IC控制电路123，从图1的 电池控制器20，通过通信接收与电池单元相对应的放龟时间指令，执行上 述放电动作。在上述异常判定电路131中，如果检测出平衡开关129A 129D存在 异常，就通过来自上述开关驱动电路133的信号，来确定是在哪一个平衡 开关129A 129D上存在异常，该信息被输出至上述IC控制电路123。
该IC控制电路123，从通信电路127的1位发送端子FFO输出平衡 开关129A 129D的异常，通过其它集成电路的通信电路127，向上述电 池控制器20发送。此外，该IC控制电路123将平衡开关129A 129D的 异常和确定是该异常的平衡开关的信息，通过通信电路127的发送端子 TX,向上述电池控制器20发送。<通信机构>图3是表示上述各集成电路3A、、 3M、…3N的通信命令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和从集成电路3A的端子TX发送的信号3A-TX、还有下一集成电 路3B的端子RX接收的信号3B-RX和由下一集成电路3B的端子TX发 送的信号3B-TX、还有再下一集成电路3C的端子RX接收的信号3C-RX 和从该集成电路3C的端子TX发送的信号3C-TX。上述信号3A-TX被集成电路3A内的电阻RA和集成电路3B内的电 子RB分压，形成信号3B-RX，信号3B-TX被集成电路3B内的电阻RB， 和集成电路3C内的电阻RC分压，形成信号3C-RX。以下串联连接的通 信路径中，被集成电路内部的各电阻分压，确定接收信号的电位。图3 (b)表示上述信号3A-RX、 3A-TX、 3B-RX、 3B-TX、 3C-RX和 3C-TX的各电位水平。这样，从电压水平为最上位的组GB1到下游侧的组，阈值的电压， 要设定成电池单元4份的累加电压和电池单元2份的累加电压的一半的电 压。这样做的理由是，为了在以集成电路3B所管理的电池单元的各电压 为基准，用与集成电路3A相同的阈值判断来自集成电路3A的TX端子的 情况下，避免上述信号的Low电平成为施加在集成电路3B上的总电压的 1/2这种问题。另外，对于上述信号电平，以由高电位侧向低电位侧发送 为前提进行了说明，但由低电位侧向高电位侧发送也是同样，可以通过由 电阻分割实现的电平移位来进行。<诊断和测量，(1)动作程序概要>利用图4 图6，说明图2所示的集成电路3A的电池单元电压的测量 电路及其动作。图4是测量动作定时的说明图，图2所示的集成电路3A 具有进行测量动作同时又进行诊断动作的功能，以图4所述的动作定时反 复进行测量，并与该测量同步执行诊断。图6表示图2的选择电路120和 电压检测电路122以及保持检测出电压的存储电路125还有进行诊断的详 细电路。以下，使用图4 图6，说明具体的电路和动作。另外，图l和 图2中，是构成电池组件9的各组具有4个电池单元的实施例。但是，图 4 图6所示的集成电路，为与6个电池单元对应的电路。因此，在图1 和图2的实施方式中，构成电池组件9的各组分别具备4个电池单元，构 成上述各组的电池单元的数量最大可以增加至6个。上述各组由几个电池 单元构成，是由整体的电池单元的数量和测量以及诊断的处理速度等决定 的。如图4 图6所示的实施例，最大可以增至6个，可以实现与各种需 求相对应的设计。图4如上所述，是测量动作的定时的说明图。上述测量动作的定时和 测量周期或者诊断动作，由起动电路254和第1阶段计数器256以及第2 阶段计数器258所组成的阶段计数器管理。上述阶段计数器即可以是通常 的计数器，也可以是位移寄存器。在是位移寄存器的情况下，其段数就为 阶段的种类的数目，本实施例为10段。起动电路254中，(1)在由端子RX接收到从传送路送来的要求 WakeUP的通信命令时，或者(2)在被供给集成电路的IC电源电压并且 达到规定电压时，或者(3)在接收表示汽车的起动开关(钥匙开关)已 打开的信号时，向上述第l和第2阶段计数器输出复位信号，将各阶段计 数器256和258置为初始状态，以规定频率输出时钟信号。也就是说，在 上述(1)至(3)的条件下，集成电路3A执行测量动作和诊断动作。另 一方面，在从上述传送路接收要求Sleep的通信命令292时或者超出规定 时间而无法接收通信命令292时，起动电路254就在上述阶段计数器返回 复位状态即初始状态的时刻，停止时钟的输出。由于该时钟的输出停止会 导致极端行进的停止，所以上述测量动作和诊断动作的执行就会变成停止 状态。接收到来自起动电路254的时钟信号，第1阶段计数器256输出控制 各阶段内的处理定时的计数值，由解码器257产生控制阶段内处理定时的 定时信号STG1 。第2阶段计数器258的计数值，与动作表260的行260Y1 所示的阶段的种类相对应，随计数值增加，对应的阶段从动作表260的行 260Y1的左边切换到右边。确定各阶段的阶段信号S丁G2，由解码器259 输出。在最初的复位状态下，也就是说在第1阶段计数器256和第2阶段计 数器258的初始状态下，第2阶段计数器258具有确定阶段STGCal的计 数值，作为解码器259的输出的阶段信号STG2，为选定阶段STGCal的 信号。根据第1阶段计数器256的计数动作，阶段内的处理得到执行，接 着，当第2阶段计数器258的计数加1后，第2阶段计数器258的计数内 容，变为表示从动作表260Y1的左起第2列的阶段的STGCV1的值，作 为解码器259输出的阶段信号STG2，是表示STGCV1的信号。电池单元 BC1的测量和诊断在上述阶段STGCV1上进行。同样，随着第2阶段计 数器258的计数递增，在动作表260的260Y1栏上记述的阶段从左侧切换 到右侧。电池单元BC的测量和诊断在阶段STGCV1上得到执行，电池单 元B2的测量和诊断\在下一个阶段STGCV2上得到执行，电池单元B3的 测量和诊断在下一个阶段STGCV3上得到执行，电池单元B4的测量和诊 断在下一个阶段STGCV4上得到执行。在图2所示的实施方式中，由于电 池组件9的各组GB1 GBN由4个电池单元构成，所以不使用阶段 STGCV5和阶段STGCV6，或者跳过它们不存在阶段STGCV5和阶段 STGCV6。该动作的详细内容将在以后叙述。因此，下一个阶段STGCV4 之后，为测量和诊断集成电路内的电源电路121的输出的阶段STGVDD， 再往下为测量和诊断温度传感器的输出的阶段STGTEM。再往下为测量和 诊断集成电路内被使用的基准电压的阶段STG基准电源。阶段STG基准 电源之后，第2阶段计数器258的计数值回到初始状态，再次成为与阶段 STGCal相对应的值，所以解码器259的输出信号STG2再次变为确定阶 段STGCal的信号。这样，根据第2阶段计数器258的计数动作，使动作 表260的行260Y1的各阶段从左往右执行并反复。另外，当将第2阶段计 数器258的内容强制设为特定值的情况下，执行与该值对应的阶段处理。 各阶段内的处理内容在以后详述。<诊断和测量，(2)电池单元数量的切换>如上所述，构成集成电路对应的各组的电池单元数量为4个或6个， 据此，选择诊断动作和测量动作的执行内容。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阶段计数器256反复执行计数动作， 当第1阶段计数器256达到规定的计数值时，第2阶段计数器258的计数 值加1 。在图5的实施方式中，第2阶段计数器258由10个寄存器构成。在 最初状态下，只有移位电路l为状态l，其它的移位电路2 10都为状态 0，解码器259的输出STG2输出阶段信号STGCal。当第1阶段计数器 256的计数值达到规定值时，状态1移至下一移位电路2，移位电路l和 移位电路3 10变为状态0。这样，状态1依次在移位电路中移位，当移 位电路5变为状态1，移位电路1 4和移位电路6 10变为状态0时，解 码器259输出阶段信号STGCV4。在构成相关联的组的电池单元的数量为6的情况下，由来自外部的通 信命令292将寄存器2582置为6。另一方面，在构成相关联的组的电池单 元的数量为4的情况下，通过通信命令292，电池单元数量4被置于寄存 器2582中。当对寄存器2582中作为电池单元数量被设置为6的情况下， 移位电路5变为状态1，当阶段信号STGCV4被从解码器259输出后，接 下来移位电路6变为状态1，阶段信号STGCV5被输出，再接下来移位电 路7变为状态1，阶段信号STGCV6被输出。然后，在移位电路7变为状 态1之后，移位电路8就会变为状态1，阶段信号STGVDD被解码器259 输出。在电池单元数量的4被设置在寄存器2582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，在移位 电路5变为状态1之后，移位电路8变为状态1。其结果，与移位电路6 和移位电路7对应的阶段信号STGCV5和阶段信号STGCV6不被解码器 259输出，在阶段信号STGCV4之后，阶段信号STGVDD被解码器259 输出。为了避免复杂的说明，对电池单元的数量为4的情况和6的情况进行 了说明。在各移位电路间，都设有与逻辑电路2584和2586功能相同的逻 辑电路，根据计数器2582中被设置的电池单元数量，种类与阶段信号 STGCV1 阶段信号STGCV6内的单元数相对应的阶段信号被输出，其余 的阶段信号均被跳过。
在图1中，对应各个组GB1 GBN，设有集成电路3A 集成电路5N， 通过对组GB1 GBN所对应的集成电路，将构成上述组的电池单元数量 设置到各个集成电路中，各集成电路产生与关联的组的电池单元数量相对 应的阶段信号。通过这样构成，可以改变构成组GB1 GBN的电池单元 数量，增大设计的自由度，同时可以进行高速处理。<诊断和测量，(3)各电池单元的端子电压的测量和各电池单元的诊断>下面，在图4中说明动作表260的行260Y1上所记述的各阶段上的测 量和诊断的内容。测量和诊断大致分为2种，2种中之一，是诊断传感器 的测量和测量对象是否处于异常状态，其测量程序记述在行260Y2上。上 述2种中的另一，是自我诊断包含集成电路的控制装置、即图2所记述的 测量系统或电池单元的放电控制系统，其详细内容在行260Y3 行260Y9 上表示。像上述行260Y2记述的那样，测量动作随着时间的经过被分为2 部分。前半部分是记述为RES的部分，后半部分是记述为测量的部分。对 于各阶段的前半部分RES，不仅进行"〇"标记所示的项目的诊断，而且 还对用于测量的模拟数字转换器122A进行初始化。本实施例为了减小噪 声的影响，使用了用电容进行充放电的模拟数字转换器122A的、在进行 之前的动作时对存储在上述电容中的电荷的放电等，也被在上述前半部分 RES的定时实施。行260Y2的各阶段的后半部分测量中，执行使用了上述 模拟数字转换器122A的测量，和根据测量值对被测定对象进行诊断。在阶段STGCal中，主要进行行260Y3 行260Y9表示的自我诊断。 在阶段前半部分的RES模式中，进行以下诊断行260Y6所记述的作为 多路转换器的选择电路120的自我诊断；对行260Y7所记述的选择电路 120等进行切换动作的切换电路的诊断；还有作为行260Y9所记述的项目 的、对集成电路内部进行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和基准值存储电路278的选择信号)。在阶段STGCal 的后半部分的测量中，进行作为行260Y3所记述的项目的、用来调整电池 单元充电状态的平衡开关129的端子电压的测量和上述平衡开关129的诊 断，进一步一并进行作为行260Y5所记述的项目的、集成电路内部的数字 比较电路的诊断。行260Y7所记述的诊断项目和行260Y9所记述的项目，
在阶段的前半和后半的任意一个中都进行诊断。但是，该诊断的实施周期是1个例子，不是每次都进行诊断，可以以更长的间隔进行。在行260Y8 所记述的诊断中，如果各电池单元是在过度充电(过放电)的状态下，则 对产生用来检测该状态的阈值的电路是否正常进行诊断。假如产生阈值的 电路异常，则不能进行正确的过放电诊断。阶段STGCV1至阶段STGCV6，是依次测量电池单元的端子电压、进 而根据测量值判断各电池单元是否变为过充电或过放电的状态的阶段。实 际上，如果实际成为过充电或过放电的状态很危险，过充电或过放电的诊 断要确保安全范围来迸行设定。如图1和图2，在组的电池单元为4个的 情况下，如图5所说明的那样，阶段STGCV5和阶段STGCV6被跳过而 不存在。在阶段STGVDD中电源电路121的输出电压被测量；在阶段 STGTEM中温度计的输出电压被测定。阶段STGTEM中，综合地对作为 行260Y4所记述的诊断项目的集成电路内部的模拟电路和模拟数字转换 器、基准电压发生电路进行是否正常化的诊断。在上述基准电压发生电路 输出的电压为已知的电压值、其电压值的测量结果不在规定范围的情况 下，可以判断为上述电路的某个发生异常，可以诊断出执行控制是危险的 状态。<诊断和测量，(4)测量电路和诊断电路>图6是测量电路和诊断电路。选择电路120具有多路转换器的功能。 首先，对使用集成电路3A的电池组件9的组GB1的各电池单元的端子电 压的测量动作进行说明。选择电路120使用图4所记述的阶段信号 STGCV1选择端子VI和端子V2，通过该选择，图1和图2所记述的电池 单元BC1的端子电压被从选择电路120输出至电压检测电路122。电压检测电路122具有差动放大器262和模拟数字转换器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，具有对互不相同的电位进行调整的功能，即电平移位的 功能，与输入端子整体的电位的差异无关地产生基于输入端子间的电压差 的模拟输出。其结果，可以去除串联连接的电池单元的相对于基准电位的 电位差的影响，获得基于电池单元BC1的端子电压的输出。所述差动放大 器262的输出通过模拟数字转换器122A被数字转换并被输出至平均值电
路264。通过平均值电路，规定次数的测定结果的平均值被求得，该平均 值如果是电池BC1的情况下，就被保持在当前值存储电路274的BC1中。 平均值电路264，对平均化控制电路所保持的测定次数的平均值进行运算， 并将其输出保持在上述的当前值存储电路274中。如果平均化控制电路发 出1的指令，则模拟数字转换器122A的输出就不会得到平均化，会被原 样保持在当前值存储电路274的BC1中。如果平均化控制电路发出4的指 令，那么电池单元BC1的端子电压的4次测量结果就会被平均化并保持在 上述当前值存储电路274的BC1中。要进行4次的平均运算，首先需要借 助图、4的阶段来进行4次测量，4次以后从最新的测定结果中将4个测定 值用于运算中，从而可以对每一次测定进行平均值电路264的平均运算。 如上所述，通过设定实行规定次数的平均化的平均值电路264，可以去除 噪声的不良影响。图l所示的电池组件9的直流电被提供给逆变器装置并 转换成交流电。在使用逆变器装置进行从直流电到交流电的转换时，电流 的导通和关断动作被高速执行，这时将产生较大的噪声。平均值电路具有 减小这种噪声的不良影响的效果。被数字转换后的电池单元BC1的端子电压的数字值，被保持在当前值 存储电路274的寄存器BC1中。上述测量动作，在作为图4的阶段STGCV1 的测量而表示的时间内进行。再有，在作为上述阶段STGCV1的测量而表 示的时间内，继续进行诊断动作。诊断动作是过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，被保持在当前值存储电路274 的寄存器BC1中，接着，根据阶段信号STGCV1和STG1，数字多路转换 器272从当前值存储电路274的寄存器BC1中读出电池单元BC1的端子 电压，并送往数字比较器270。进而，数字多路转换器276从基准值存储 电路278中读出过充电的判断基准值OC并送往数字比较器270。上述数 字比较器270，对来自上述寄存器BC1中的电池单元BC1的端子电压与 过充电的判断基准值OC进行比较，如果电池单元BC1的端子电压比过充 电的判断基准值OC更大，就在标志存储电路284中设置表示异常的标志 诊断flag。此外，还设置OCflag。以过充电状态不实际发生的方式迸行的 控制，所以这种状态几乎不发生。但是， 一旦发生就非常危险，所以诊断 被重复执行。
在过充电诊断之后进一步进行过放电的诊断。数字多路转换器272， 从当前值存储电路274的寄存器BC1中读出电池单元BC1的端子电压并 送往数字比较器270。此外，数字多路转换器276，从基准值存储电路278 中读出过放电的判断基准值OD并送往数字比较器270。上述数字比较器 270，对来自上述寄存器BC1的电池单元BC1的端子电压与过放电的判断 基准值OD进行比较，如果电池单元BC1的端子电压比过放电的判断基准 值OD小，就在标志存储电路284中设置表示异常的标志[诊断flag]。此 外，还设置[ODflag]。与上述过放电的情况同样，是以过放电状态不实际 发生的方式进行的控制，所以这种过放电的状态几乎不发生。但是一旦发 生就非常危险，所以诊断被重复执行。上述说明，是与图4的阶段STGCV1上的电池单元BC1有关的测量 和诊断。同样，在下一阶段STGCV2上，图6的选择电路120选择电池单 元BC2的端子电压，并输出至电压检测电路122。电压捡测电路122进行 数字转换，用平均化电路264进行平均值运算，并保持在当前值存储电路 274的寄存器BC2中。将由数字多路转换器272从存储器BC2读出的电 池单元B2的端子电压与上述过充电的判断基准值OC进行比较，然后， 将上述电池单元B2的端子电压与过放电的判断基准值OD进行比较。利 用与上述过充电的判断基准值OC之间的比较和与过放电的判断基准值 OD之间的比较进行异常状态的判断。如果是异常状态，就在标志存储电 路284中设置表示异常的标志[诊断flag]，并设置作为异常原因的[OCflag] 或者[ODflag]。以下同样，在图4的阶段STGCV3，进行电池单元BC3的端子电压 的测量以及过充电和过放电的诊断。在阶段STGCV4，进行电池单元BC4 的端子电压的测量以及过充电和过放电的诊断。<诊断和测量，(5)电池单元端子电压的测量和初始数据的保持〉 在图l所示的直流电源系统中，在车辆停止运转，驾驶者开始驾驶之 前，电池组件9不向逆变器装置提供电流。如果使用在各电池单元的充放 电电流尚未出现的状态下测量的各电池单元的端子电压，就可以正确求出 各电池单元的充电状态(SOC)，所以在上述实施例中，根据车辆的钥匙 开关的动作和来自电池控制器20的WakeUp等通信命令292，各集成电路
独自开始测量动作。当图6说明的测量动作在各集成电路中开始测量和电 池单元的诊断动作并进行平均化控制电路263中保持的次数的测定时，利 用平均值电路264进行求取测定值的平均化的运算。其运算结果首先保持 在当前值存储电路274中。各集成电路，分别独立地对与该集成电路有关 的组的所有电池单元，进行测定测量以及测量结果的平均值运算，并保持 在各个集成电路的当前值存储电路274的寄存器BC1 寄存器BC6中。为了正确掌握各电池单元的充电状态(SOC)，优选在各电池单元的 充放电电流尚未出现的状态下测量各电池单元的端子电压。如上所述，通 过各集成电路独自开始测量动作，从而在电池组件9向逆变器装置提供电 流之前，各集成电路对与其分别相关的电池单元的所有端子电压进行测 量，并保持在当前值存储电路274的寄存器BC1 寄存器BC6中。由于 保持在当前值存储电路274中的测量值会被其后的新的测量结果覆盖，所 以上述电流开始供给前的测定结果，被从当前值存储电路274的寄存器 BC1 寄存器BC6移至初始值存储电路275的寄存器BBC1 寄存器 BBC6，并被保持在初始值存储电路275中。这样，由于将从电池组件9 开始向逆变器装置提供电流之前的测量值保持在初始值存储电路275中， 所以可以将充电状态(SOC)的运算等处理延后，优先执行用于危险性较 高的诊断处理。在执行优先级较高的处理，从上述电池组件9开始向逆变 器装置提供电流之后，就可以进行以下控制根据保持在上述初始值存储 电路275中的测量值，对各电池单元的充电状态(SOC)进行运算，根据 正确的状态检测，调整充电状态(SOC)。有时车辆的驾驶者希望尽早开 始驾驶，所以如上所述，希望尽可能快地向逆变器装置提供电流。在图6所示的实施例中，如上所述，可以在幵始向作为电负载的逆变 器装置提供电流之前的测量值被保持在当前值存储电路274的时间点上， 通过数字比较电路270实施过充电和过放电的诊断，进而实施漏电流等的 诊断。因此，在向逆变器装置提供直流电之前就可以掌握异常状态。如果 发生了异常状态，可以通过上述诊断在电流供给之前检测得知，可以采取 不向逆变器装置提供直流电等的对策。进一步，对于电流提供前的测定值， 由于可以将当前值存储电路274的保持值移至初始值存储电路275并持续 保持在专用的初始值存储电路275中，所以本实施例在安全性提高和掌握 正确的充电状态(soc)方面具有突出效果。 <通信命令>图7是说明设置在图2所示的集成电路3A内部的对通信命令进行发 送接收的通信电路127的电路及其动作的电路图。用集成电路3A的电路 构成作为各集成电路的代表，对其动作进行说明。如上所述，其它的集成 电路的构成和动作是相同的。从上述电池控制器20送至上述通信电路127 具有的接收端子RX的通信命令，以8bit为l单位，全部包括5个部分， 并5个字节为l个基本构成。但是，如以下说明的那样，由于有时比5倍 长，所以并不特别限定为5字节。上述通信命令从端子RX被输入到接收 寄存器322并保持。另外，该接收寄存器322是移位寄存器，从端子RX 被串行输入的信号被输入至接收寄存器322，并依次被移位，通信命令的 开头部分被保持在作为寄存器开头部的中断字段部324中，后面被依次保 持。如上所述，对于保持在接收寄存器322中的通信命令292，其开头的 8bit是由表示信号已到的信号组成的中断字段324，第2个8bit是由起到 同步作用的信号组成的同步字段326，第3个8bit是表示各集成电路 3A、……、3M、……、3N中是哪一个的集成电路、进而成为命令的对象 的电路是在何处的对象地址以及表示指令内容的标识符328。第4个8bit 是表示通信内容(控制内容)的数据330，保持执行上述命令所必要的数 据。这部分不一定是l个字节。第5个8bit是用来检查发送接收动作是否 有误的校验和332，可以检测是否存在因噪声等原因使信号不能正确传递 的情况。这样，来自上述电池控制器20的通信命令就由上述中断字段324、 同步字段326、标识符(Identifier) 328、数据330和校验和312这五部分 构成，在分别由1字节构成的情况下，通信命令为5字节，虽然5字节 的构成是基本的，但上述数据330不一定是1字节，有时根据需要会进一 步增加。上述同步字段326被用于使发送侧的发送时钟和接收侧的接收时钟同 步，同步电路342检测同步字段326的各脉冲送来的定时，通过使同步电 路324与同步字段326的各脉冲的定时配合，上述接收寄存器322就会在 该配合的定时上接收其后续的信号。这样一来，呈现的效果是:可以正确
选择对送来的信号与判断信号真理值的阈值进行比较的定时，减少发送接 收动作的错误。如图1所示，通信命令292，被从电池控制器20送至集成电路3A的 端子RX，由集成电路3A的端子TX送至下一集成电路的端子RX…，进 而被送至下一集成电路3M的端子RX，从集成电路3M的端子TX送至下 一集成电路的端子RX，…被送至再下一集成电路3N的端子RX，从集成 电路3N的端子TX送至电池控制器20的端子RX。这样，通信命令292， 使用将各集成电路的发送接收端子串联连接成环状的传送路52来进行通信。以集成电路3A的电路为各集成电路的代表进行说明，如上所述，其 它集成电路的构成和动作是相同的。通信命令292被送往集成电路3A的 端子RX，各集成电路将接收到的通信命令292从端子TX向下一集成电 路发送。在上述动作中，使用图7的命令处理电路344判断接收到的通信 命令292的指示对象是否为自身，在集成电路自身为对象的情况下，进行 基于通信命令的处理。上述处理根据通信命令292的发送接收依次在各集 成电路上执行。因此，即便保持在接收寄存器322上的通信命令292与集成电路3A 无关，也需要根据接收到的通信命令292进行对下一集成电路的发送。命 令处理电路344取得接收到的通信命令292的标识符部328的内容，判断 集成电路3A本身是否为通信命令292的指令对象。在集成电路3A本身 不是通信命令292的指令对象的情况下，将标识符部328和数据330的内 容原样移至发送寄存器302的标识符部308和数据310的部分，此外，输 入用来检测出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也与接收寄存器322同样，由 移位寄存器构成。在接收到的通信命令292的对象是自己的情况下就执行基于通信命令 292的指令。以下对执行进行说明。有时接收到的通信命令292的对象与包含自身的集成电路整体有关， 例如RES命令和WakeUP命令、Sleep命令就相当于这种情况。当接收到 RES命令时，命令处理电路344解读命令内容，输出RES信号。上述RES
信号发生后，图6的当前值存储电路274和初始值存储电路275、标志存 储电路284的保存数据就会都变为初始值"零"。图6的基准值存储电路 278的内容虽然不是"零"，但也可以变为"零"。如果将基准值存储电 路278的内容变成"零"，由于在RES信号发生后，图4所示的测定和诊 断就会在各集成电路上单独执行，所以需要迅速设置成为诊断基准值的基 准值存储电路278的值。为了避免上述的繁琐，以基准值存储电路278的 内容不被RES信号变更的方式制成电路。由于基准值存储电路278的值， 不是频繁变更的属性的数据，所以可以使用以前的值。如果需要变更，可 以通过其它通信命令292个别进行变更。通过上述RES信号，平均化控制 电路263的保持值变为规定值，例如16。也就是说，如果不被通信命令 292变更的话，被设定成进行16次的测定值的平均运算。当WakeUP命令从命令处理电路344中输出后，图4的起动电路254 开始动作，开始测量和诊断的动作。由此，集成电路自身的电力消耗就会 增加。另一方面，当Sleep信号从命令处理电路344输出后，图4的起动 电路254停止动作，停止测量和诊断动作。由此，集成电路自身的电力消 耗就会显著减少。接下来，对由通信命令292进行的数据的写入和变更进行说明。对通 信命令292的标识符328所接收到的集成电路进行选择，在为向地址寄存 器348和基准值存储电路278的写入数据的命令或者是向平均化控制电路 263和选择电路286的写入数据的命令的情况下，命令处理电路344根据 命令内容指定写入对象，将数据330写入作为写入对象的寄存器。地址寄存器348是保存集成电路自身地址的寄存器，自身的地址由该 内容决定。通过RES信号，地址寄存器348的内容变为零，集成电路自身 的地址变为"零"地址，当地址寄存器348的内容被新命令变更，集成电 路自身的地址就会变为变更后的内容。除了通过通信命令292对地址寄存器348的存储内容进行变更之外， 如上所述，还可以对图6所述的基准值存储电路278和标志存储电路284、 平均化控制电路263、选择电路286的保持内容进行变更。如果与此相关 地指定变更对象，则作为变更值的数据330的内容就会通过数据总线294 被送往上述变更对象的电路，改变保持内容。图6的电路根据该变更后的
内容执行动作。通信命令292中，包含有被保持在集成电路内部的数据的发送命令。 发送对象的数据的指定是通过标识符328的命令实行。例如当当前值存储 电路274和基准值存储电路278的内部存储器被指定时，被指定的寄存器 的保持内容通过数据总线294被保持在发送寄存器302的数据310的电路 中，作为被要求的数据内容而发送。这样，图1的电池控制器20可以通 过通信命令292获得必要的集成电路的测定值和表示状态的标志。<集成电路的地址设定方法>上述的各集成电路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，集成电路制作成在上述易失性存储器的 内容消失或者认为无法维持保持内容的可靠性的情况下，能够设定新的地 址。例如在上述单元控制器80开始执行时，从例如电池控制器20发送对 各集成电路的地址寄存器348进行初始化的命令。通过该命令对各集成电 路的地址寄存器348进行初始化，例如将地址置为"零"，其后再对各个 集成电路重新设定地址。各集成电路3A、……、3M、……、3N中的该地 址的重新设定，通过来自于上述电池控制器20的地址设定命令被送往各 集成电路3A、……、3M、……、3N而进行。这样，由于是能通过命令设定各集成电路3A、……、3M、……、3N 的地址的电路结构，所以带来的效果是，各集成电路可以不需要用来设定 地址的端子和与这些端子链接的外部配线。此外，由于可以通过通信命令 的处理进行前期地址的设定，所以控制的自由度增大。图8是说明一例根据来自上述电池控制器20的通信命令292进行的 各集成电路3A、……、3M、……、3N的地址寄存器348的设定步骤的说 明图。图9是说明基于图8的通信命令292的发送的图7的电路动作的说 明图。上述各集成电路3A、……、3M、……、3N，按照通信命令292的 发送接收顺序，表示为IC1、 IC2、 IC3、……、ICn-l、 ICn。对于上述IC1、 IC2、 IC3、……、ICn-l、 ICn，按照以下方法设定成各个地址是1 、2、 3、……、 n-l、 n。这里，IC的符号与其地址编号一致是为了在以下的说明中更容易 理解，其实无需一致。图8表示电池控制器20和IC的通信命令292中的消息流程、与保持 在各IC内部的地址寄存器348中的数据和发送寄存器302的数据310的 内容。首先，第一步，发送通信命令292，其将来自例如单元控制器80 的所有集成电路的地址寄存器348置为初始状态，将各集成电路的地址寄 存器348置为作为初始值的"零"。图8省略了上述步骤。通过这种动作， 在各IC1、 IC2、 IC3、……、ICn-l、 ICn的地址寄存器348上就会保持例 如为"零"的初始值。当IC1接收到将图9中的上述所有的集成电路的地 址寄存器348置为初始状态的通信命令292，通信命令292被保持在IC1 的接收寄存器322上，命令处理电路344的命令解读电路345取得标识符 328的内容，根据将地址寄存器348置为初始状态的消息，对348进行初 始化。328的内容被原样设置在发送寄存器302的标识符308中，并向下 一 IC2传送。接收到将地址寄存器348置为初始状态的通信命令292的IC， 依次执行这些动作，从而所有的IC的地址寄存器348得到初始化。最后， 该命令从集成电路ICN返回到电池控制器20，电池控制器20可以确认所 有的IC的地址寄存器348均已得到初始化。基于上述确认，接下来进行IC地址的设定。具体而言就是，首先， 上述电池控制器20发送通信命令292，其消息的意思是"将命令执行对 象的地址置'零'，然后将数据330的值置'零'，对数据330的值加'1'， 设置地址寄存器348和发送用数据310"。上述通信命令292被输入至位 于传送路52开头的IC1的接收寄存器322。该通信命令292的标识符328 部分被读入到命令解读电路345，由于在接收时间点上IC1的地址寄存器 348为"零"，所以，以下动作被执行(1)将对数据330的内容"零" 加1得到的值设置在地址寄存器348中，(2)然后将上述相加的结果设 置在发送寄存器302的数据310中。在图9中，运算电路346根据命令解读电路345的解读，进行以下动 作取得330的值"零"，对该值加1。运算结果"1"被设置在地址寄存 器348，同时被设置在数据310。用图8对上述动作进行说明。IC1接收来 自电池控制器20的通信命令292， IC1的地址寄存器3化变为"1"，数 据310也会同样变为"1"。在IC1中，通信命令292的数据310被变为 "1"，并被送往IC2。从IC1发送的通信命令292的标识符308，与电池 控制器20发送时相同，数据310的内容被改变。
由于集成电路IC2的地址寄存器348保持了 "零"，所以集成电路IC2 也同样如图9所示，运算电路346对330的值"1"加"1",设置在地址 寄存器348和数据310中。集成电路IC2的地址寄存器348从"0"被变 更为"2"。如图8所示，集成电路IC2的地址寄存器348从"0"被变更 为"2"，迸一步，将发送寄存器302的数据310变更为"2"，并向下一 集成电路IC3发送。这样，集成电路IC3的地址寄存器348就会从"0" 被变更为"3"，发送寄存器302的数据310被变更为"3"。下面依次重复这样的动作，集成电路ICn-l的地址寄存器348从"0" 被变更为"n-l"，进而将发送寄存器302的数据310变更成"n-l"，并 送往下一集成电路ICn。集成电路ICn的地址寄存器348从"0"被变更为 "n"，将发送寄存器302的数据310被变更为"n"。通信命令292从集 成电路ICn被返回到电池控制器20。通过该返回的通信命令292的330 被变更为"n"，从而电池控制器20可以确认地址设定动作已经正确进行。这样，各IC1、 IC2、 IC3、 、 ICn-l、 ICn的地址寄存器348，被依次设定1、 2、 3、 4、……、n-l、 n。在本实施例中，各集成电路都具备将所有集成电路的地址寄存器348 复位成初始值(零)的功能，所以可以切实进行上述地址设定动作。<地址设定的另一实施方式>利用图10，说明将通信命令292从上述电池控制器20送至图9所述 的上述IC1、 IC2、 IC3、 、 ICn-l、 ICn，并依次设定地址的另一实施方式。首先，作为前提，与图8和图9的动作同样，都是从电池控制器20 发送消息内容为"将所有集成电路的地址寄存器348的内容设为初始值、 例如(零，"的通信命令292，将所有集成电路的地址寄存器348的内容 都置为"零"。接着，在图10的步骤1中，从上述电池控制器20发送消 息内容为"将地址'零[初始值]'的集成电路作为对象，将地址寄存器348 的内容变为(1，，并将被发送的通信命令292的对象集成电路的地址设 为"的通信命令292。这里，对于"将被发送的通信命令292的对象 集成电路的地址设为"这一点，即便地址为"1"以外的值也没有任 何问题，也就是说如果是"零[初始值]"以外的值，也可以执行。
如图1所示，最初接收上述通信命令292的集成电路是位于传送路52 的开头的集成电路IC1。集成电路IC1的通信电路127，如图7所示，上 述通信命令292被保持在接收寄存器322中。集成电路IC1的地址寄存器 348已经是"零[初始值]"的状态，根据标识符328,命令处理电路344判 断为通信命令292的消息的执行对象。按照通信命令292的消息，将地址 寄存器348的内容变更为"1"。然后，变更发送寄存器302的标识符308 的内容，将通信命令292的执行对象的地址变更为"1"。发送上述被变 更后的通信命令292。对于接下来接收上述通信命令292的IC2，地址寄存器348的内容是 "零[初始值]"，IC的命令处理电路344判断为不是执行对象，将接收到 的通信命令292原样设置在发送寄存器302中，将通信命令292直接向后 发送。在IC3以后，在所有的IC中，同样地址寄存器348的内容为"零[初 始值]"，被判断为执行对象外，并且不被执行，通信命令292被返回到电 池控制器20。确认上述通信命令292的返回，接下来如图10步骤2所示，从上述 电池控制器20发送消息内容为"将地址'零[初始值]'的集成电路作为对 象，将地址寄存器348的内容变为'2'，将被发送的通信命令292的对 象集成电路的地址设为'2'"的通信命令292，这里，对于"将被发送的 通信命令292的对象集成电路的地址设为'2'"这一点，即便地址为"2" 以外的值也没有任何问题，也就是说只要地址设定不重复就没有问题。最 初接收的IC1的地址寄存器348是"1"，命令处理电路344判断为执行 对象外，通信命令292被直接发送至下一IC1。接下来进行接收的的IC2，地址寄存器348为"零"，命令处理电路 344执行通信命令292，对地址寄存器348设置"2"，然后将通信命令292 的执行对象变更为"2"并向后发送。IC3以后，所有地址寄存器348都是 "零"，由于是执行对象外，所示在执行的情况下直接返回电池控制器20。以下，同样，由于每次电池控制器20发送通信命令292时，IC3的地 址寄存器348的内容被从"零"变更为"3"，进而IC4的地址寄存器348 的内容被从"零"变更为"4"。然后，ICn的地址寄存器348的内容，被 从"零"变更为"n"。 <充电状态80(^的调整>图11表示测量电池组件9的电池单元的充电状态SOC，选择充电量 较多的电池单元，并对这些被选择的电池单元分别计算放电时间，执行放 电的处理流程。在图中，左侧表示各集成电路的动作，右侧表示主控制器 20侧的动作。在图11中，首先，在步骤400，从电池控制器20以集成电路3A为 指令的对象发送要求读入电池单元初始状态电压的通信命令292。当集成 电路3A接收到上述通信命令292时，图7所示的命令处理电路344将初 始值存储电路275的保持内容设置在发送寄存器302的数据310中，并向 下一集成电路发送(步骤410)。电池控制器20，指定集成电路3A的下一个集成电路，读入电池单元 的初始状态电压，然后依次取得集成电路3M和集成电路3N，从各个集 成电路的初始值存储电路275中取得电池组件9的所有的电池单元的初始 状态的电压值。接下来，在步骤420中，电池控制器20取得电池组件9整体的各电 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。求出运算值的平均值，对大于平均值的电池单元，在步骤430中 运算平衡开关129A 129D的导通时间。上述平衡开关129A 129D的导 通时间的求出方法并不限于上述方法，有各种各样的方法。不论哪一种方 法，都可以决定与充电状态SOC较大的电池单元相关联的平衡开关 129A 129D的导通时间。接下来，在步骤440中，电池控制器20，将上述求得的平衡开关的导 通时间，通过通信命令292向相应的电路发送。接下来，在步骤450中，接收到上述通电时间的上述集成电路，根据 该指令导通平衡开关。接下来，在步骤460中，分别测量平衡开关的导通时间，在步骤470 中，对各平衡开关的导通时间与导通的经过时间进行比较，判断导通时间 的测量值是否达到计算的导通时间，对于导通时间的测量值达到计算的导 通时间的平衡开关，移至下一步骤480并执行步骤480。在步骤480中，电池控制器20，向相应的集成电路发送指令开放上述 导通时间达到计算的导通时间的平衡开关的通信命令292。相应的集成电 路接收该通信命令292，在步骤490中，停止被通信命令292指示的平衡 开关的来自开关驱动电路133的驱动信号，将上述平衡开关置为开状态。 由此，相应的电池单元的放电就被停止。 <测试各集成电路等是否异常>图12表示用来测试各集成电路3A、……、3M、……、3N或者各电 池单元是否异常的处理流程。在图中，左侧表示各集成电路3A、……、 3M、……、3N的动作，右侧表示主控制器20的动作。首先，在步骤500中，从电池控制器20向集成电路3A发送用来检测 出状态(异常)的通信命令。接着，在步骤510中，从上述集成电路3A 开始，按照……、集成电路3M、……、集成电路3N的顺序发送上述状 态(异常)检测的通信命令，并返回电池控制器20。接下来，在步骤520中，电池控制器20接收由各集成电路送来的各 个状态(异常)，并确认送来的状态(异常)。接下来，在步骤530中， 电池控制器20判定集成电路3A、……、3M、……、3N中哪个集成电路 异常、或者各组的电池单元BC1 BC4中哪个电池单元异常。然后，在判 定为所有集成电路或对应的电池单元均无异常的情况下，结束上述流程。 另一方面，在判定为集成电路3A、……、3M、……、3N中的其中一个集 成电路存在异常的情况下，移至步骤540。在步骤540中，电池控制器20指定存在异常的集成电路的地址，发 送确定异常内容的状态(异常内容)检测的通信命令。在步骤550中，接收到地址指定的集成电路，发送成为异常状态(异 常内容)的原因的测量值或诊断结果。在步骤560中，电池控制器20确 认出现异常的集成电路和异常原因。上述流程虽然会在异常原因确认后结 束，但在其后还会按照异常原因，判断是否从锂电池提供直流电或者用所 发的电进行充电，在存在危险的情况下，将直流电源系统与逆变器装置等 电负载之间的继电器置为开状态，停止供给电力。<车辆用电源系统>图13，是将基于图1说明的直流电源系统用于车辆用旋转电机的驱动 系统的电路图。构成电池组件9的电池单元被分为2块，高电位侧块10
和低电位侧块U，被划分的各块之一的高电位侧块IO和低电位侧块11， 通过串联连接开关和保险丝的维护*检修用SD (ServiceDisconnect)开关 6，串联连接起来。上述高电位侧块10的正极，通过正极强电电缆81和继电器RLP与逆 变器装置220的正极连接。此外，低电位侧块11的负极通过负极强电电 缆82和继电器RLN与逆变器装置220的负极连接。上述高电位侧块10 和上述低电位侧块ll，通过SD开关6被串联连接，构成例如标称电压为 340V、容量为5.5Ah的强电电池(2个电池组件9串联连接的电源系统的 电池)。另夕卜，作为SD开关6的保险丝，可以使用例如额定电流为125A 左右的保险丝。通过这种结构可以维持较高的安全性。如上所述，在低电位侧块11的负极与逆变器装置220之间设有继电 器RLN，此外，在高电位侧块10的正极与逆变器装置220之间设有继电 器RLP。与上述继电器RLP并联地连接有电阻RPRE和预充电寄存器 RLPRE的并列电路。上述正极侧的主继电器RLP与逆变器装置220之间， 插入了霍尔元件等电流传感器Si，上述电流传感器Si被内置于连接箱 (junction box)内。另外，电流传感器Si的输出线，被导入电池控制器 20，逆变器装置可以一直监视由锂电池直流电源供给的电流量。对于上述继电器RLP和继电器RLN，例如使用的是额定电流约为80A 的继电器，对于预充电继电器RLPRE例如可以使用额定电流约为10A的 继电器。此外，作为电阻RPRE，可以使用额定容量为60W，电阻值约为 50Q的电阻，电流传感器Si例如可以使用额定电流约为土200A的电流传 感器。上述负极强电电缆82和正极强电电缆81通过继电器RLP和继电器 RLN以及输出接头，与驱动混合动力车的电动机230的逆变器装置220 连接。通过选择这种结构，可以维持较高的安全性。逆变器装置220，包括构成逆变器的电源组件(power module) 226， 所述逆变器将从340V的强电电池的电源供给的直流电转换成驱动电动机 230用的三相交流电；MCU222;用来驱动电源组件226的驱动电路224; 和约700nF 约2000jiF的大容量的平滑电容228。作为上述平滑电容228,相比电解电容，使用薄膜电容更能得到所希望的特性。搭载在车辆上的平
滑电容228受车辆所处环境的影响，被在摄氏负几十度的低温到摄氏一百 度左右的较宽的温度范围中使用。当温度低于零度以下时，电解电容的特 性就会急剧下降，除去电压噪声的能力下降。因此，图1和图2所示的集 成电路有可能被施加较大的噪声。薄膜电容相对于温度下降，其特性下降 得较少，可以降低施加在上述集成电路上的电压噪声。MCU222，按照上位控制器110的命令，在驱动电动机230时，在将 负极侧的继电器RLN从断开状态设为闭合状态之后，将预充电继电器 RLPRE从断开状态设为闭合状态，对平滑电容充电，其后将正极侧的继 电器RLP从断开状态置为闭合状态，开始从电源系统1的强电电池对逆变 器装置提供电力。另外，逆变器装置220，控制电动机230的转子所对应 的由电源组件226产生的交流电的相位，在制动混合动力车时，使电动机 230作为发动机工作，也就是说，进行回生制动控制，将发动机运转所产 生的电力回收到强电电池中并对强电电池进行充电。此外，在电池组件9 的充电状态低于基准状态的情况下，逆变器装置220将上述电动机230作 为发电机运转，上述电动机230上产生的三相交流电被电源组件226转换 成直流电，供给至作为强电电池的电池组件9并使其充电。如上所述，逆变器装置220具有电源组件226，逆变器装置220进行 直流电与交流电之间的电力转换。按照上位的控制器110的命令，在将电 动机230作为电动机运转时，对驱动电路224进行控制，相对于电动机230 转子的旋转产生超前方向的旋转磁场，并控制电源组件226的开关动作。 在这种情况下，直流电被由电池组件9供给至电源组件226。另一方面， 对驱动电路224进行控制，相对于电动机230转子的旋转产生滞后方向的 旋转磁场，并控制电源组件226的开关动作。在这种情况下，电力被从电 动机230供给至电源组件226，电源组件226的直流电被供给至电池组件 9。结果，电动机230就会起到发电机的作用。逆变器装置220的电源组件226，高速地进行导通和关断动作，进行 直流电与交流电之间的电力转换。这时，例如由于是高速截断大电流，所 以因直流电路所具有的电感会发生较大的电压变动。为了抑制该电压变 动，直流电路上设有大容量的平滑电容228。在车载用的逆变器装置220 中，电源组件226的发热是很大问题，要抑制这种发热就需要提高电源组
件226的导通和关断的动作速度。如果提升该动作速度，因上述电感而产 生的电压跳跃就会增大，更大的噪声就会发生。因此，平滑电容228的容 量就有增大的倾向。上述逆变器装置220的动作开始状态中，平滑电容228的电荷几乎为 零，如果关闭继电器RLP，就会有较大的初始电流流入。由于强电电池向 平滑电容228流入的初始电流变大，所以有可能使负极侧的主继电器RLN 和正极侧的主继电器RLP熔接而损坏。为了解决这一问题，MCU222在 将负极侧的继电器RLN从断开状态置为闭合状态之后，将正极侧的继电 器RLP原样维持在断开状态，将预充电继电器RLPRE由断开状态置为闭 合状态，通过电阻RPRE来限制最大电流，同时对上述平滑电容228充电。 在该平滑电容228被充电至规定电压之后，初始状态被解除，预充电继电 器RLPRE和电阻RPRE将不被使用，如上所述，将负极侧的继电器RLN 和正极侧的继电器RLP置为闭合状态，从电源系统1向电源组件226供给 直流电。通过这种控制，可以在保护继电器电路的同时，将锂电池单元和 逆变器装置220中流动的最大电流降低至规定值以下，维持较高的安全性。降低逆变器装置220的直流侧电路的电感就可以抑制噪声电压，所以 平滑电容228被接近于电源组件226的直流侧端子配置。此外，平滑电容 228本身也被做成为可以降低电感。在以这种构成来供给平滑电容228的 初始充电电流时，有可能在瞬间流入较大电流，产生高热导致损伤。通过 上述预充电继电器RLPRE和电阻RPRE就可以降低上述损伤。虽然逆变 器装置220的控制由MCU222进行，但是如上所述，对平滑电容228的初 始充电控制也是由MCU222进行。在电源系统1的强电电池的负极与负极侧的继电器RLN的连线和强 电电池的正极与正极侧的继电器RLP的连线上，在与外壳地线(与车辆底 盘的电位相同)之间分别插入有电容CN、 CP。这些电容CN、 CP除去逆 变器装置220发生的噪声，防止弱电系统电路的误动作和构成C/C80的IC 的因浪涌电压所造成的破坏。虽然逆变器装置220具有噪声过滤器，但这 些电容CN、 CP，是为了进一步提高防止电池控制器20和C/C80误动作 的效果，进一步提高电源系统1抗噪声的可靠性而插入的。另外，在图13 中，粗线表示电源系统1的强电系统电路。这些线使用的是截面积较大的
平角的铜线。另外，在图13中，散热风扇17是用来冷却电池组件9的风扇，它会通过被来自电池控制器20的指令导通的继电器16而动作。
<车辆用电源系统中的动作流程>
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 照步骤顺序进行说明。在步骤801，当车辆的钥匙开关ON、执行用于发动机起动的动作时， 或者当车辆由停车状态变为执行完用于行走的操作的状态时，或者当各集 成电路由Sleep状态变为Wake up状态时，在步骤802,当电池控制器20 被起动后，进行电池控制器20的初始化。接下来，在步骤803中，会进行CAN通信。由此，各控制器输出所 谓的空消息，进行各控制装置间的通信状态的确认。在步骤804中，用于 起动和初始化的通信命令292被从电池控制器20送入单元控制器80。各集成电路3A、 、 3M、 、 3N，通过接收通信命令292，变成所谓的唤醒(Wake Up)状态，图4的起动电路254因来自图7所述的 命令处理电路344的输出而开始动作，并且，各集成电路的地址寄存器348 被初始化。其后，如图8和图IO说明的那样，对各IC重新设定地址。在步骤805中，由电池控制器20将各电池单元全部串联连接起来得 到的总电池的电压、电流，被图l所示的电压计Vd和电流传感器Si检测 出来，各个输出被输入至电池控制器20。此外，例如通过未图示的温度传 感器，进行温度的测定。另一方面，在步骤804中，单元控制器80接收起动和初始化的通信 命令292 (步骤806)，各集成电路3A、……、3M、……、3N中，通过 接收该通信命令292，图4所述的第1阶段计数器256和第2阶段计数器 258开始动作，反复执行动作表260记述的测量(步骤807)。在所述步 骤807中，如图4和图6说明的那样，各集成电路独自测定各电池单元的 端子电压，将其测定值保存在当前值存储电路274和初始值存储电路275 (步骤808)。在步骤809中，各集成电路根据上述步骤807中的各电池单 元的电压测定结果，独自判定各电池单元的充放电、过放电。如果出现异 常，诊断标志就会被设置在图6的标志存储电路284中，电池控制器20
可以检测上述诊断标志，可以检测到异常。由于上述各集成电路分别独自 地进行电池单元电压的测量和电池单元的异常诊断，所以即便电池组件9 是由很多电池单元构成，也可以在短时间内诊断所有的电池单元状态。其结果，就可以在导通继电器RLP和继电器RLN之前，诊断所有的电池单 元状态'维持较高的安全性。在步骤810中，确认已经完成各电池单元的状态检测，在步骤811中， 结束初始化，并且通过确认上述标志存储电路284的诊断标志没被设置， 来检测到异常状态不存在。确认没有异常，关闭图13所示的继电器RLN， 然后关闭继电器RLPRE，最后关闭继电器RLP，开始从电池组件9向该 逆变器装置220提供直流电。在上述步骤801中的从钥匙开关ON的时间点到可以提供电力所经过 的时间，可以大约为100msec以下。这样，由于可以在短时间内供给直流 电，因而可以充分满足驾驶者的要求。另外，在上述短期间中，各集成电路的地址被设定，并且，各集成电 路可以在测定所有关联的各组的电池单元的电压，将这些各测定结果保存 在图6所述的初始值存储电路275中，然后结束异常诊断。进而，各电池单元的电压的测定，是在上述继电器RLP、 RLN、 RLPRE 各自变为ON之前，也就是说，逆变器装置220与电池组件9电连接之前 进行。因此，该各电池单元的电压测定，是在向上述逆变器装置220提供 电力之前，可以根据电流供给前测定的各电池单元的端子电压，正确求出 充电状态SOC。其后，在步骤812中，变为通常模式，在步骤813中，进行各电池单 元的电压、电流、温度的测定。这时的测定是在步骤812中通过与单元控 制器80的通信来进行。另外，上述温度的测定是基于图2所示的输入到 温度异常检测出机构134的来自未图示的温度传感器的输出。然后，根据上述电流供给前所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中，进行放电时间(平衡) 的运算，根据该运算结果，用来控制图2所示的平衡开关29A、 29B、 29C、 29D的导通时间被送往各个集成电路。在步骤816中，各集成电路根据导 通时间进行闭合平衡开关的控制。上述动作按照上述图11所示的流程进行。在步骤817中，进行集成电路3A 3N或者各电池单元是否异常的测 试。然后，在步骤818中，对包含各电池单元的余量或劣化等的状态进行运算。在步骤818中，判定计数是否达到分别对应上述平衡开关29A、 29B、 29C、 29D计算出来的导通时间，如果没有达到，就返回步骤813，重复 进行上述步骤816的平衡、步骤817的测试、步骤818的各电池单元的状态运算。然后，在步骤818中，如果计数达到上述平衡开关29A、 29B、 29C、 29D的等量时间，用于对已达到导通时间的该平衡开关29A、 29B、 29C、 29D停止放电动作的置为断开状态的命令，就会从电池控制器20被送往 相应的集成电路。由于闭合上述平衡开关并使其放电的控制，仅对电池组 件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一开始一直维持断开的状态。如上所述，电池组件9 的各个电池单元的充电状态SOC被计算，平衡开关的导通时间被对各个 电池单元计算，并被保持在电池控制器20的存储装置中。由于上述导通 时间对应各电池单元的充电状态SOC而决定，所以通常为各不相同的导 通时间。当然，存在从一开始导通时间就为零的电池单元。因此，步骤81S 中，比较上述各电池单元的通电时间与计数值，对于控制经过了通电时间 的电池单元的放电进行控制的集成电路，发送相应的电池单元的放电停止 的指令。<通信结束序列>图15是在例如在图1和图13所示的车辆用电源系统中，表示结束与 电池控制器20的单元控制器80的通信的序列的说明图。图15 (a)是停止电池控制器20的电源(VC)端子上的电源供给的 定时的示意图。图15 (b)是停止作为绝缘电路的入口侧接口 INT (E)的 光电耦合器PH1和光电耦合器PH2以及作为绝缘电路的出口侧接口 INT (0)的光电耦合器PH3和光电耦合器PH4的电源供给的定时的示意图。 图15 (c)是停止通过来自电池控制器20的TX和RX端子的发送接收的 定时的示意图。图15 (d)是停止通过来自电池控制器20的Wake-up端
子的信号的定时的示意图。由上图可知，首先，停止通过来自电池控制器20的TX和RX端子的 发送接收，然后在将来自电池控制器20的Wake-up端子的信号用于系统 的情况下，停止该信号的发送。接着，停止电池控制器20的电源(VC) 端子上的电源供给，然后停止作为绝缘电路的入口侧接口 INT (E)的光 电耦合器PH1和光电耦合器PH2以及作为绝缘电路的出口侧接口 INT(O) 的光电耦合器PH3和光电耦合器PH4的电源供给。按照这样的顺序，执行上述各部的动作停止，就可以切实地使各集成 电路变为休眠状态。另外，图16是不使用上述图15所说明的来自Wake-up端子的信号的 系统的说明。由于不使用来自Wake-up端子的信号，所以不用图15 (d) 中的信号停止。其它序列与图15的情况相同。<对应各集成电路的组的电池单元的结构>上述实施例按照以下方式构成构成各组的电池单元数相同，在与各 组对应的集成电路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个的各电池单元取 得电压等信息，并对该电池单元进行充放电控制，此外，负责各集成电路 3A、……、3M、……、3N的电池单元，数量分别相等。但是，如图17所示，可以对电池组件9的各组所拥有的电池单元的 数量设置为不相同的数值。可以自由选择构成电池组件9的电池单元数， 无需设为组数的倍数。(a)表示各组中电池单元的数量，(b)表示与各 组对应的集成电路。保持在各集成电路内部的当前值存储电路274和初始 值存储电路275中的与电池单元的端子电压有关的数据的种类，是不相同 的数值。在该数据根据电池控制器20的要求而被送往电池控制器20的情 况下，可以发送数量各不相同的数据，也可以如(c)所示，按照决定的 数量进行再分配并发送。通过发送接收数量是以这种方式决定的数据，可 以提高发送的可靠性。如(b)所示，各集成电路3A、……、3M、……、3N所相关的组的 电池单元数各不相同。如(a)所示，与最上级的集成电路3A和最下级的 集成电路3N有关的组分别具有例如4个电池单元，电池单元数比其他组 少。不为电池组件9的端部的组的内侧组的电池单元数，比端部的组的电 池单元数也就是4个更多，例如为6个。电位为最上位的集成电路3A或最下位的集成电路3N如上所述，通 过由光电耦合器PH1、 PH4组成的绝缘电路，与电池控制器20连接。该 光电耦合器PH1、 PH4，在安全性和价格方面上，优选降低其自身的耐压， 通过减少与连接在上述光电耦合器PH1、 PH4的集成电路有关的组的电池 单元数，可以降低所要求的光电耦合器的耐压。也就是说，在最上位的集 成电路3A和最下位的集成电路3N中，如果分别是连接例如6个电池单 元而构成的情况，连接在它们与上述电池控制器20之间的光电耦合器的 必要耐压，就需要比6份电池单元的端子电压的最大值更大。单元数一旦 增加，随之而来的要求的耐压就会增加。在这种情况下，保持在最上位的集成电路3A和最下位的集成电路3N 中的电池单元的端子电压种类是4个。与电池控制器20的通信中的数据， 是4份电池单元上的数据。此外，在包含集成电路3M的其它集成电路中， 与该电池控制器20的通信中的数据，是6份电池单元上的数据。在本实施例中，如图17 (c)所示，按照以下顺序，即，连接在集成 电路3A上的4个电池单元的数据、连接在下一级集成电路上的6个电池 单元的数据中被配置在上级侧的4个电池单元的数据、连接在上述下一级 集成电路上的6个电池单元的数据中被配置在下级侧的2个电池单元的数 据和连接在再下一级的集成电路上6个电池单元的数据中被配置在上级侧 的2个电池单元的数据、……、然后，连接在最下级的集成电路3N的4 个电池单元的数据，以4个电池单元的数据为单位，对所有电池单元的数 据进行发送接收。在这种情况下，在图13所示的车辆用电源系统中，例如，由于在电 池控制器20与上位控制器110之间的通信中一次发送的数据量受到限制 (例如数据量的上限是电池单元4份等)，所以可以发送接收不超过该限 制量的信号，可以发送接收具有可靠性的信号。在上述的实施例中，设与最上级和最下级的各集成电路3A、 3N连接 的电池单元数为4个，设与其余的集成电路连接的电池单元数为6个。但 是，并不限定于此，只要与最上级和最下级的各集成电路3A、 3N连接的
电池单元数比与其余的集成电路连接的电池单元数少，就可以得到相同效 果，在某一方较少的情况下，可以降低较少一方的光电耦合器的耐压。此外，上述实施例中，无论连接在各集成电路上的电池单元数是不是不同，都依次以4个电池单元的数据为单位进行了发送接收。但是，作为 单位的电池单元的数据并不限定为4个，在与各集成电路分别连接的电池 单元的数量中，将数量少于最多电池单元数的电池单元的数据作为单位进 行发送接收，也可以得到相同的效果。 <电池组件的构成>图18和19表示上述电池组件9和单元控制器80的具体构成的一个 实施例。电池组件9，具有由上盖46和下盖45组成的金属制的大致为长 方体状的组件外壳9a。在组件外壳9a内容纳固定有多组电池19。电池组 件9，被作为金属外壳的组件外壳9a覆盖，在组件外壳9a内存在很多用 来检测出电压和温度的布线，但它们受到保护，不受外来电噪声的影响。 此外，如上所述，电池单元被组件外壳9a及其外侧的容器保护，即便发 生交通事故，电源系统的安全性也会得到维持。本实施方式的电池单元，是将正极活物质设为锂锰双氧化物、将负极 活物质设为非晶质碳，被热传导性较高的外罩覆盖的圆柱状的锂二次电 池。上述锂二次电池的电池单元，虽然其标称电压为3.6V，容量为5.5Ah， 但充电状态一旦改变，电池单元的端子电压就会变化。如果电池单元的充 电量减少，那么会降低至2.5伏左右，如果电池单元的充电量增大，那么 会增大至4.3伏左右。在本实施方式中，各电池单元可以比较容易地进行检测用线束32和 强电电缆81和82等的连接作业，可以进一步维持安全性。如图18 19所示，下盖45上，2个电池块10和11以并列设置的方 式固定。在一方的端部，内置图20所述的单元控制器(以下略称为C/C。) 80的单元控制器盒(C/C盒)79，被用螺丝固定。如图20所示，C/C80 是由横向长且两面被印刷布线的1片基板构成，并以直立的状态，通过在 C/C盒79内上下各4处形成的圆孔被螺丝固定。具备IC的基板，被配置 成与构成组电池的电池单元的侧面相对的关系，由于选择了这种构造，电 池组件整体就可以被容纳在比较小的空间内。此外，还可以减少各组电池
与C/C80间的布线的繁琐。在构成C/C80的基板的左右两侧端部，分别拉开距离设置了构成电池 块10和11的各电池单元和用来通过检测用线束32进行连接的接头48、 49。安装在作为检测用线束32的基板侧的一侧的线束接头(未图示)与 C/C80的接头48、 49连接。也就是说，如图19所示，检测用线束32以 电池块10和11为单位设置。由于电池组件9被分割为2个电池块10和 ll并被收容，所以2个接头48、 49被安装在C/C80上。由于2个组电池 块10和ll分别使用接头连接，所以布线作业性较好，维护也简单易行。 接头48和49的一方，被用于连接串联的电池单元的高电压侧的电池单元， 接头48和49的另一方，被用于连接串联的电池单元的低电压侧的电池单 元。这样，根据串联连结的电池单元的电位，将串联的电池单元与C/C80 的连接分为多个，使用基于电位状态的上述分割所对应的多个接头来连接 电池单元和C/C80。由此，可以减小由各接头连接的连接内的电位差。采 取这种构成，就可以在耐压、电流流失以及绝缘破坏方面取得优良效果。 此外，在各接头的连接和开放作业中，同时连接或开放所有接头是很困难 的，在连接开放的过程中，可能会产生局部性的连接状态。使用上述构成， 就可以减小各接头承担的电压差，抑制因连接和开放过程中产生的局部性 连接所导致的电性上的不良影响。此外，在C/C80基板上，针对收纳在电池组件9的单电压的串联连结， 准备了多个IC。 1个IC承担几个电池组件，由各IC的处理能力决定。在 本实施方式中，是对4个电池单元使用1个IC。但是，也可以对5个或6 个电池单元使用1个IC。此外，在同一系统中，也可以将对4个电池单元 使用1个IC的部分和对6个电池单元使用1个IC的部分组合起来。串联 连接的电池单元的个数，不限于各IC可以承担的最佳数量的倍数。本实 施方式虽然是4的倍数，但由于通常不一定是4的倍数，所以1个IC可 能承担的电池单元数在同一系统中不同，但也不会成为很大问题。根据1个IC所承担的电池单元的数量，将串联连接的电池单元分为 多个组，就可以决定对应各组的IC，通过对应的IC，构成对应的组的电 池单元的端子电压就得到测定。如上所述，构成各组的电池单元的数量可 以不同。
此外，用来与电池控制器20通信的通信线束50被从C/C80的基板导 出，通信线束50在其前端部具有接头。该接头与电池控制器20侧的接头 (不图示)连接。另外，在C/C80的基板上安装有电阻、电容、光电耦合 器、晶体管、二极管等芯片元件，在图20中为了避免繁琐对这些元件进 行了省略。在C/C80的基板上对2个组电池块分别设置了接头48、 49， 在该接头之外，另设了用来与电池控制器20通信的通信线束50。这样， 由于接头48、 49与通信线束50单独设置，所以布线作业就变得容易，此 外，维护也变得容易。此外，如上所述，接头48和49的一方将串联连接 的高压侧的电池单元与C/C80的基板进行连接，接头48和49的另一方将 串联连接的低压侧的电池单元与C/C80的基板进行连接，所以可以在各接 头的承担范围内减小电压差。在接头连接时或幵放时，会产生在一瞬间仅 有部分连接的部分连接状态，由于可以减小各接头承担范围内的电压差， 所以可以减小部分连接状态所带来的不良影响。并设固定在下盖45上的组电池块10和U，彼此被图示省略的块间连 接母线(bus bar)串联连接。垫圈被固定在形成于下盖61的正面部的圆 孔上，正极强电电缆81、负极强电电缆82被导出(参照图19)。<各电池单元的诊断〉对图1所述的各集成电路3A……集成电路3M……集成电路3N的内 部处理动作中执行的各电池单元的测量和过充电或过放电的诊断动作迸 行说明。在图4的动作表260的行260Y1记述的阶段STGCV1 阶段 STGCV6，进行各电池单元的端子电压的输入和诊断。在测量阶段STGCV1 期间，如前所述，图6的选择电路选择VCC (VI)和VC2 (V2)。通过 上述动作，图2的电池单元BC1的端子电压被选择，通过具有电位移位功 能的差动放大器262被输入至电压检测电路122A。用电压检测电路122A 转换成数字值，用平均化电路264，包含当前测定在内基于最新的规定次 数的测定值计算平均值，并保持在当前值存储电路274的BC1中。根据当前值存储电路274的BC1中保存的测定值，在图4的阶段 STGCV1测量期间内进行电池单元BC1的过充电和过放电的诊断。在进 入上述诊断之前，用来进行诊断的基准值被从电池控制器20送往各集成 电路，过充电的诊断基准OC被保持在基准值存储电路278的寄存器中， 此外，过放电的诊断基准OD被保持在基准值存储电路278的寄存器中。 进一步，即便是由于用通信命令292无法将基准值从电池控制器20发送、 或者由于噪声的原因导致错误的值被保持在基准值存储电路278中，也以 能够掌握过充电的异常状态的方式预先保持基准值，保持无法用通信命令 292改写的过充电基准值OCFFO。 <过充电的诊断>在上述阶段STGCV1的测量期间，进一步通过数字比较电路270对被 测定的上述BC1的保持值与过充电的判断值OC进行比较。利用解码器 257和解码器259根据图4的第1阶段计数器256和第2阶段计数器258 的输出而生成的选择信号，从保持在当前值存储电路274中的多个测定值 BC1至测定值BC6还有VDD至基准电源中，选择测定值BC1并输入数 字比较电路270。此外，同样，利用上述解码器257和解码器259生成的 选择信号，过充电诊断基准值OC被从保存在基准值存储电路278中的多 个基准值中选择出来，数字比较电路270对测定值BC1和过充电诊断基准 值OC进行比较。数字比较电路270进行大小的比较，在测定值BC1大于 过充电诊断基准值OC时，输出表示异常的比较结果。数字多路转换器282 利用上述解码器257和解码器259生成的选择信号，选择数字比较器270 的输出的保存目的地，如果电池单元BC1的诊断结果出现异常，就在标志 存储电路284的诊断flag和OCflag中保持该异常诊断结果。也就是说， 形成诊断flag和OCflag被设置的状态。上述异常标志被从集成电路端子 FFO输出，被传送至电池控制器20。接下来，为了提高可靠性，数字比较电路270对测定值BC1和过充电 基准值OCFFO进行比较，当测定值BC1大于过充电基准值OCFFO时， 判断为与过充电相关的异常，该异常诊断结果被保持在上述标志存储电路 284的诊断flag和OCflag中。当异常标志被设置在标志存储电路284时， 与上述同样，被传送至电池控制器20。过充电诊断基准值OCFFO，是无 法被电池控制器20改写的基准值，相反，即便电池控制器20的程序和动 作产生异常，过充电基准值OCFFO也不会被变更，因而可以进行可靠性 较高的判断。由于过充电的诊断基准OC可以被电池控制器20变更，所 以，可以进行很细致的判断。此外，如上所述，作为过充电基准值OCFFO，
是无论电池控制器20和传送路的状态如何都被维持的可靠性较高的数据。 使用这2种数据进行诊断，就可以实现可靠性较高的诊断。 <过放电的诊断>接下来，在上述阶段STGCV1的测量期间，进一步进行电池单元BC1 的过放电的诊断。通过数字比较电路270对当前值存储电路274的电池单 元的测定值BC1与基准值存储电路278的基准值OD进行比较，在测定值 BC1的值小于基准值存储电路278的基准值OD的情况下，判断为异常并 输出异常信号。数字多路转换器282利用基于解码器257和解码器259的 输出的选择信号，选择标志存储电路284的诊断flag和OCflag，由数字比 较电路270输出的异常信号，被设置在诊断flag和OCflag中。通过上述各项目的诊断，如果诊断flag被设置，则其标志就会通过 OR电路288从1位输出端FFO输出，被送往电池控制器20。此外，可以通过来自电池控制器20的通信命令292改变选择电路286 的功能，选择性地变更从端子FFO输出的标志包含有哪些标志。例如，仅 将标志存储电路284的设置诊断flag的条件置为过充电异常，在过放电的 条件下，数字比较电路270的异常诊断输出可以不被设置在诊断flag中， 仅设置ODflag，根据选择电路286的设定条件决定是否从端子FFO输出。 在这种情况下，由于可以由电池控制器20变更设定条件，所以可以处理 各种各样的控制。在图4的动作表260的行260Y1所记述的阶段STGCV1之后，接下 来就是阶段STGCV2的期间。在图6中，选择电路120通过选择VC2(V2) 和VC3 (V3)，图2的电池单元B2的端子电压被选择。通过与上述的阶 段STGCV1相同的动作，电池单元B2的端子电压被122A进行数字转换， 被平均化电路264进行包含本次测定结果在内的最新的规定次数的测定值 的平均运算，并被作为当前值存储电路274的BC2保持。对测定结果的保 持位置的选择与对其它测定值的情况相同，根据图4的解码器257和解码 器259的输出进行选择。接下来，与上述阶段STGCV1同样，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，并选择基准值存储电路278 的过充电诊断基准值OC，通过数字比较电路270的比较进行诊断。诊断
内容和动作与上述的阶段STGCV1同样。以下，阶段STGCV3至阶段STGCV6的动作内容，与上述阶段 STGCV1和上述阶段STGCV2同样，通过图6的电路在测量之后进行诊断。<充电状态SOC的调整和端子电压的测量>上文中，已经对以下控制进行了记述，即，为了调整构成电池组件9 的各电池单元的充电状态SOC而控制平衡开关129A 129F，通过放电用 电阻使充电量较多的电池单元放电。平衡开关129A 129F的控制，有可 能对各电池单元的端子电压的检测出造成不良影响。也就是说，当在图2 的电路闭合平衡开关129时，放电电流会从电阻R1经R4流动，使电池单 元的端子电压的测量精度下降。上述平衡开关129A 129F的控制，需要根据电池组件9的所有电池 单元的状态来进行。因此，优选图1所示的电池控制器20进行处理，优 选各集成电路3A至3N根据电池控制器20的指令来控制平衡开关129A 129F。而对于各电池单元的端子电压的测量，优选各集成电路3A至3N， 独自进行分别所承担的组的电池单元的电压测量，在从电池控制器20接 收到测量值的发送命令时，将上述独自测量并保持的端子电压的测量值迅 速发送。因此，需要实现执行控制的电路各不相同的上述平衡开关129A 129F的控制与各电池单元的端子电压的测量之伺的协调，综合执行双方的 控制。利用图21至图25，对实现上述双方的控制的具体构成进行说明。以 下的说明中，图1和图2所示的放电用电阻R1至R4具有较大影响。优选 除了这些儿电阻之外，还要在实际的产品中设置消除噪声影响的电容Cl 至C6，图27表示在图l和图2的电路中追加消除噪声用电容的电路，另 夕卜，在图1和图2中，虽然电池单元的数量是4个，但在图27中是记为6 个。此外，图22表示利用上述放电用电阻，努力进一步降低噪声影响得 到的电路。图23表示图21所示的电路中，表示上述测量控制与用来调整 充电状态SOC的放电控制之间的关系的动作，图24表示图22所示的电 路中，表示上述测量控制与用来调整充电状态SOC的放电控制之间关系 的动作。此外，图25表示用来进行图23和图24所示的控制的电路。在图21中，在阶段STGCV1，电池单元BC1的端子电压被测量，在 下一个阶段STGCV2上，电池单元BC2的端子电压被测量。以下，按照 顺序，电池单元BC3至BC6的端子电压的测量被实行。这样，重复进行 测量，就可以一直对电池单元的端子电压的状态进行监视。现在，如果为了调整充电状态SOC而将平衡开关129B置为闭合状态， 放电电流就会通过平衡开关129B和电阻R2流动。电池单元B2的内部电 阻和布线电阻会受到该放电电流的影响，输入选择电路120的电压VC2， 为比平衡幵关BSW2处于断开状态时的端子电压更低的值。也就是说，通 过平衡开关BSW2的闭合，输入到选择电路120的端子电压的值变低，测 定精度下降。为了防止上述测定精度的降低，如图23所示，在测量电池单元BC1 的端子电压的阶段STGCV1中，使充电状态SOC的控制暂时停止，将平 衡开关129A设为断开状态，测量电池单元BC1的端子电压。在测量下一 个电池单元BC2的端子电压的阶段STGCV2上，使充电状态SOC的控制 暂时停止，将平衡开关129B设为断开状态，测量电池单元BC2的端子电 压。以下，按照顺序，分别将平衡开关129C至129F (BSW3至BSW6) 设为断开状态，测量电池单元的端子电压。可以在用来测量电池单元的端子电压的各阶段STGCV1或STGCV6 的整个期间，停止用来调整充电状态SOC的控制。也可以只在各阶段 STGCV1至STGCV6的期间内的实际测量端子电压的较短时间内，停止用 来调整充电状态SOC的控制。下面，针对图22所示的电路进行说明。在从串联连接的电池BC1至 BC6向逆变器装置供电的电力线上，混有很大的噪声。为了减少该噪声的 影响，在图22所示的电路中，在各电池单元端子与选择电路120的输入 端之间插入了电阻RA1至电阻RA7。上述电阻RA1至电阻RA7，与电容 C1至电容C7—并起到消除噪声的作用和保护集成电路不受噪声影响的作 用。在图22所示的电路中，如果为了调整充电状态SOC而闭合平衡开关 129A，电池单元BC1的放电电流就会通过电阻R1、平衡开关129A和电 阻R2流动。由于平衡开关129A为关闭合状态的放电电流通过电阻RA2， 所以它不仅影响电池单元BC1的端子电压的测量，还影响电池单元BC2
的端子电压的测量。因此，在进行电池单元BC2的端子电压的测量时，需 要使平衡幵关129A和平衡开关129B都开放。同样，在进行电池单元BC3 的端子电压的测量时，需要使平衡开关129B和平衡开关129C都开放。以 下，同样，在进行其它电池单元的测量时也是同样。图24表示进行图22所述的电路的电池单元的测量时的平衡开关129 强制开放的状况。由于在阶段STGCV2上进行图22的电池单元CB2的端 子电压的测量,所以停止平衡开关129A和129B的用来调整充电状态SOC 的控制，将这些平衡开关129A和129B维持在开放状态。在这种情况下， 可以在阶段STGCV2的整个期间，停止用来调整平衡开关129A和129B 的充电状态SOC的控制。也可以只在上述阶段STGCV2期间中的实际测 量电压的较短时间内，停止用来调整平衡开关129A和129B的充电状态 SOC的控制。这与上述图23的情况相同。此外，由于在图24的阶段STGCV3上，进行图22的电池单元B3的 端子电压的测量，所以在电池单元BC3的端子电压的测量期间，停止平衡 开关129B和129C的用来调整充电状态SOC的控制，在测量期间将这些 平衡开关129B和129C维持在开放状态。在这种情况下，可以在阶段 STGCV3的整个期间，停止平衡开关129B和129C的用来调整充电状态 的SOC的控制。也可以只在上述阶段STGCV3期间中的实际测量电压的 较短时间内，停止平衡开关129B和129C的用来调整充电状态SOC的控 制。这与上述情况相同。由于在阶段STGCV4或阶段STGCV5上进行电池单元B4或B5的端 子电压的测量，所以将平衡开关129C和129D或平衡开关129D和129E 维持在开放状态。在阶段STGCV6上进行电池单元BC6的端子电压的测 量。因此，在电池单元BC6的端子电压的测量期间，将平衡开关129F维 持为开放状态。另外，在图23和图24中，用箭头一一表示的期间，是进行用来调整 充电状态SOC的平衡开关129A 129F的控制的期间。此外，记为"关" 的期间，是表示停止用来调整充电状态SOC的平衡开关129A 129F的控 制，强制设为开放状态的期间。如上那样，优先于电池控制器20进行的 充电状态SOC的调整控制，在电池单元的端子电压的测定期间，强制开
放有关的平衡开关129，从而可以提高电池单元的端子电压的测定精度。下面，利用图25所述的电路，对上述平衡开关129的开放动作进行 说明。首先，在图14的步骤815，计算用来进行充电状态SOC的调整的 控制值，根据计算结果，由通信命令292向各集成电路3A、……、3M、……、 3N发送。在各集成电路3A、……、3M、……、3N中，图2和图7所示 的通信电路127接收信号，根据上述接收结果，控制各平衡开关129A 129F。图25所示的数据330，放大显示了图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。被输入的控制 信号是表示例如"1"或"零"的信号，"1"表示闭合平衡开关129进行 放电的控制，"零"的意思是断开平衡开关129不使其放电的控制。这些 控制信号被保持在放电控制电路1321 1326中，根据该保持数据，平衡 开关129A至129F分别得到控制。上述放电控制电路1321 1326的保持数据，被输入AND门12 62， 然后通过OR门11 OR门61驱动平衡开关129A至129F。另一方面，在 希望优先于用来进行充电状态SOC调整的控制，优先控制平衡开关129A 至129F的情况下，用各AND门12 AND门62截断基于上述放电控制 电路1321 1326的信号。上述截断期间是用图29和图30说明的期间。 根据解码器257和解码器259的输出，上述电池的端子电压得到测量，所 以，根据上述解码器257和解码器259的输出，将上述控制停止信号从电 路2802送至各AND门12 AND门62。在开放上述各AND门12 AND门62，来停止用来调整充电状态SOC 的控制的期间，AND门11 AND门61关闭，通过OR门ll OR门61 的输出，平衡开关129A至129F被驱动。因此，在上述各AND门12 AND门62开放、AND门11 AND门61关闭的期间，为了进行最佳测 量，可以从测量控制电路2811 测量控制电路2861输出控制平衡开关 129A至129F的控制信号。此外，在进行后述的检测用线束32的异常诊 断的情况下，从诊断控制电路2812至诊断控制电路2862输出控制平衡开 关129A至129F的控制信号。这样，各集成电路3A、……、3M、……、3N，优先于用来进行充电
状态soc调整的控制，停止上述充电状态soc的调整控制，在停止期间，由于各集成电路具有可以独自控制平衡开关129A 129F的电路，所以具 有可以进行正确测定和诊断的效果。<ADC、差动放大器262、基准电压的判断>通过动作表260的行260Y1所述的阶段STG基准电源，进行内部基 准电压和模拟和电压检测电路122A的诊断。通过集成电路内部的电源电 路121 (图2)，产生使图6所述的模拟电路和数字电路工作的电源电压。 如果根据绝对的基准电压产生上述电源电压，就可以比较容易地得到高精 度的上述电源电压。但是，另一方面，担心如果上述绝对的基准电压变化， 上述电源电压会发生变化。利用阶段STG基准电源，可以高效诊断上述基准电源以及诊断模拟 电路和电压检测电路122A。以下进行具体说明。在图6的电路中，选择电路120选择基准电压和GND。通过该选择， 以GND电位为基准，与基准电源之间的差电压被输入差动放大器262， 进行电位移位和比例校准，并被输入至模拟数字转换器122A中。通过模 拟数字转换器122A被转换成数字值，根据解码器257和解码器259，在 当前值存储电路274中作为数据PSBG保持在PSBG寄存器中。对于基准电源，如果有关的电路动作正常，则其电压是已知的，作为 稍小于上述基准电源的已知的电压的值也就是基准电源的下位允许值、和 作为稍大于上述基准电源的己知的电压的值也就是基准电源的上位允许 值，将它们的值分别保持在基准值存储电路278的寄存器下位允许值和寄 存器上位允许值中。基准电源只要是正常电压，其值就处于上述基准电源 的下位允许值与上位允许值之间。此外，在模拟电路不正常工作的情况下， 例如在差动放大器262不正常的情况下，即便基准电源是正常电压，模拟 数字转换器122A的输出也会偏出正常范围。此外，在模拟数字转换器122A 不正常的情况下，模拟数字转换器122A的输出也会偏出正常范围。因此，通过数字比较电路270，比较、诊断出当前值存储电路274的 保持值"基准电源"是否处在保持在基准值存储电路278的上述基准电源 的下位允许值与上位允许值之间。根据解码器257和解码器259的输出，数字多路转换器272选择测量
值"基准电源"，送往数字比较电路270，此外，根据上述解码器257和解 码器259的输出，上述数字多路转换器272选择基准电源的下位允许值后， 送往数字比较电路270。在测量值"基准电源"小于基准电源的下位允许 值的情况下，数字比较电路270为异常，根据解码器257和解码器259的 输出，将异常标志保持在数字多路转换器282选择的异常标志的保持寄存 器中，本实施例是标志存储电路284的寄存器诊断flag中。在测量值"基 准电源"大于基准电源的下位允许值的情况下判断为正常，不对标志存储 电路284进行异常标志的设置。在阶段STG基准电源的期间中，数字多路转换器272进一步根据解 码器257和解码器259的输出，选择测量值"基准电源"，送往数字比较 电路270。此外，根据解码器257和解码器259的输出，上述数字多路转 换器272选择基准电源的下位允许值，送往数字比较电路270。在测量值 "基准电源"大于基准电源的上位允许值的情况下，数字比较电路270为 异常，根据解码器257和解码器259的输出，将异常标志保持在数字多路 转换器282选择的异常标志的保持寄存器中，本实施例是标志存储电路 284的寄存器诊断flag中。在测量值"基准电源"小于基准电源的上位允 许值的情况下判断为正常，不对标志存储电路284进行异常标志的设置。 这样，能够对每个阶段STG基准电源，诊断作为模拟放大器的差动放大 器262和模拟数字转换器122A是否正常工作，可以维持较高的可靠性。<数字比较电路的诊断>在图4记述的动作表260的阶段STGCal上进行数字比较电路的诊断。 以下对其动作进行说明。数字多路转换器272，根据解码器257和解码器 259的输出，选择通过增加方向上的运算而求出的增加运算值280。该增 加运算值280，是对保持在基准值存储电路278上的基准值、例如基准值 OC加上规定值而得到的值。数字多路转换器276，选择保持在基准值存 储电路278上的基准值之一，本实施例中是基准值OC，并将其作为比较 对象输入数字比较电路270。然后，再将对选择的上述基准值OC加上规 定值例如"1"得到增加运算值280,通过数字多路转换器272输入至数字 比较电路270。如果数字比较电路270判断增加运算值280比基准值OC 大，那么数字比较电路270就是在正常工作。
接下来，数字多路转换器272，根据解码器257和解码器259的输出， 选择减少运算值281。该减少运算值281，是保持在基准值存储电路278 上的基准值，例如从基准值OC减去规定值例如"1"而得到的值。数字 多路转换器276选择保持在基准值存储电路278上的基准值之一，本实施 例是基准值OC，并将其作为比较对象输入数字比较电路270。然后，再 将对选择的上述基准值OC减去规定值例如"1"得到减少运算值281，通 过数字多路转换器272将减少运算值281输入至数字比较电路270。如果 数字比较电路270判断减少运算值281比基准值OC小，那么数字比较电 路270就是在正常工作。如上，通过与对保持在基准值存储电路278上的基准值OC加上规定 值得到的值相比较，或者减去规定值得到的值相比较，就可以诊断比较器 的动作是否正常。使用上述增加运算值280和减少运算值281的目的是，通过对比较对 象作出大小关系为已知的条件来诊断比较结果。也可以取代加减规定值， 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，就是用规 定值4进行乘法和减法，如上所述，可以作出已知的大小关系。图26和图27，是说明在连接用来检测出电池单元BC的端子电压的 正极和负极与单元控制器80的检测用线束32发生异常的情况下进行的诊 断。图26是图1至图2的检测用线束32内L2发生断线的情况。此外， 图27是图22的电路的检测用线束32内的与上述相同的L2发生断线的情 况。断线的原因可以认为是图19所示的各电池单元与检测用线束32之间 的连接部和与图20所示的控制器80之间的连接部的接头48和49接触不 良。此外，检测用线束32本身断线的可能性很小。检测各电池单元发生异常的可能性，并力争使异常不发生是很重要 的。倘若上述电池单元与各集成电路之间的电连接发生异常，就无法检测 上述电池单元的异常的可能性，在安全性上会出现问题。利用图28，对检 测出上述图26和图27中的电池单元与各集成电路间的电连接发生异常的 检测方法进行说明。另外，上述图26和图27的基本动作就像上面说明的 那样。此外，虽然是以检测用线束32内的L2发生断线为例进行的说明， 但也可以对L1至L7的任何线进行相同的异常诊断。
在图28中，若在平衡开关129A至129C为断开状态下，检测用线束 32的L2发生断线，则存在包含电容C2的各种各样的静电电容，被输入 选择电路120的电压VC2，可能看起来表现出接近于电池单元的端子电压 V2的正常值。因此，在这种状态下无法检测异常。因此，接下来，通过要诊断的检测用线束32的L2，闭合释放放电电 流的平衡开关129B。通过闭合平衡开关129B,包含存在于检测用线束32 的L2和L3的电路间的电容C2的静电电容中所积蓄的电荷被放电，选择 电路120的输入电压VC2急剧下降。如果没有断线，由于电流被从电池 单元BC2供给，因此选择电路120的输入电压VC2几乎不下降。在先前的图23和图24说明的电池单元BC2的端子电压的测量阶段， 测量电池单元BC2的端子电压(测量l)。如上面说明的那样，在该测定 期间，将平衡开关129B置为断开状态。由于电荷流入并蓄积在包含存在 于检测用线束32的L2和L3的电路间的电容C2的静电电容中，所以选 择电路120的输入电压VC2略微上升，但测量1中测量的电压VC2却比 正常电压低很多。被测定的电压VC2保持在图6所示的当前值存储电路 274的BC2中。在继测定之后进行的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，所以可用数字比较器270进行异常的诊断。异常的诊断结果被设置在 标志存储电路284的诊断Flag中。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OD更低的断线阈值，通过用数字比较器 270对断线阈值和保持在当前值存储电路274的BC2的测量值进行比较， 可以简单地实现断线判断。在图6中，通过将基准值存储电路278的寄存 器OCFFO的值设为上述断线阈值的值，从而总可以进行断线检测。在图28中，在将平衡开关129B设置为断开状态之后，若闭合平衡开 关129A和129C，则电池单元BC1和BC2的串联连结电压就会被施加在 电容C2上，电容C2的端子电压就会变得非常高。因此，如果在测量1 之后，马上闭合平衡开关129A和129C，并再次对电池单元BC2进行测 定(测量2)的话，电压VC2这一次就会变为超出过充电阈值很多的非常 高的值，所以可以简单地实现断线检测。 如上所述，上述测量2的测量结果被保持在图6所述的当前值存储电 路274的BC2上。可以通过数字比较器270比较保持在当前值存储电路 274的BC2的测量值与用来断线检测的阈值，来进行断线的检测，也可以 根据电池控制器20的软件的处理，来进行断线诊断。图29是通过来自电池控制器20的通信命令292进行诊断的方法。就 像上面说明的那样，设检测用线束32的L2发生断线。在预先决定的时间 点S1上，发送用来进行断线诊断的通信命令292。该通信命令292，在确 定诊断对象的集成电路的同时，发出"使平衡开关129全部断开"的命令。 也就是说，通信命令292的数据330是意思为开的"零"。在时间点Tl 上接收该命令，该命令的对象集成电路就将平衡开关129置为断开。接着，在预先决定的时间点S2上，发送用来使连接诊断对象的检测 用线束32的电池单元放电的平衡开关129B的闭合命令。在时间点T2上 接收该命令，闭合该命令的对象平衡开关129B。如果L2发生断线，对选 择电路120输入的信号VC2就会几乎为零。其后，在基于集成电路的阶 段信号的电池单元BC2的测定阶段上，平衡开关129B优先于电池控制器 20，在时间点T3上变为断开状态，进行测量电池单元BC2的端子电压的 测量1。如果L2发生断线，对选择电路120输入的信号VC2为非常低的 电压，该低电压被保持在图6的当前值存储电路274的BC2上。集成电路独自在短周期内进行电池单元端子的测量，在时间点T5上， 平衡开关129B再次变为断开状态，进行测量电池单元BC2的端子电压的 测量2。如果L2发生断线，则测量结果就会为非常低的值，该值被保持 在当前值存储电路274的BC2上。在时间点S3上，电池控制器20发送取得诊断结果的命令。集成电路 接收该命令，发送保持在当前值存储电路274的BC2中测量结果。电池控 制器20接收该测量结果，根据比过放电状态更低的测量结果，进行断线 的检测。也就是说，将集成电路送来的测量结果与图29所述的阈值TWL1 进行比较，如果测量结果在该阈值ThLl以下，就判断为断线，开始准备 断开使用锂电池的直流电源与逆变器之间的连接，准备一结束就断幵继电 器RLP和RLN。另外，为了正确返回，电池控制器20在时间点S4上，闭合平衡开关 129A禾n 129C，发送断开平衡开关129B的命令。如果发生了断线，通过 闭合诊断的电池单元两侧相邻的平衡开关129，由此，对选择电路120输 入的电压VC2就会变得很大，大于过充电阈值的电压就会被测定出。该 测量结果被保持在当前值存储电路274的BC2上。在时间点S5上，电池控制器20指定对象集成电路，送出测量结果的 取得命令。上述集成电路在时间点T8上，接收该命令，将测量值送往电 池控制器20。电池控制器20接收测量结果，与高于过充电阈值的断线检 测用阈值ThL2进行比较，在测量结果大于上述阈值ThL2的情况下，判 断为断线。虽然将测量1或测量2的结果或者测量1和测量2的平均值， 与阈值ThLl进行比较，可以正确检测断线，但通过进一步与阈值ThLl 比较，可以实现精度很高的断线检测。这样，本实施例就可以正确检测断线。此外，还可以利用通常的电池单元的端子电压的测量动作来进行，非 常容易。此外，不用特别增加电路，可以利用已有的用来控制充电状态SOC 的平衡开关129进行诊断，非常简单。下面，利用图30至图32，说明各集成电路内自动诊断断线的方法。 根据图4所述的阶段信号，进行电池单元的单位电压的测量和断线诊断， 可以自动实施断线诊断。图30表示具体的测量和诊断的程序，图32表示 具体的电路。图30的上段，表示阶段信号的第m个和第m+l个周期的集成电路 3A的测量和断线诊断，中段表示集成电路3A的下一集成电路3B的测量 和断线诊断，下段表示集成电路3B的再下一集成电路3C的测量和断线诊 断。集成电路3B从集成电路3A接收同步信号，阶段被起动；集成电路 3C从集成电路3B接收同步信号，阶段被起动。另外，图30中显示的"ON" 的意思是，对平衡开关129进行闭合控制的期间，"OFF"的意思是对平 衡开关129进行断开控制的期间。"测量"的意思是对电池单元的端子电 压进行测量和进行断线诊断控制的期间。没有记述"ON"、 "OFF"、"测 量"的部分，是进行充电状态SOC的期间。在集成电路3A的阶段STGCal，闭合平衡开关129A。如果检测用线
束32发生断线，则闭合平衡幵关129A，由此，就会如图28所说明的那 样，选择电路120的输入电压变得非常小，由阶段STGCV1测量的电池单 元BC1的端子电压是异常小的值，被图31的模拟数字转换器122A检测 出，被保持在当前值存储电路274的寄存器BC1中的测量值成为非常小的 值。另外，为了提高阶段STGCV1的测量精度，平衡开关129B也被控制 成断开状态。在继测量之后进行的断线诊断中，保持在当前值存储电路274的寄存 器BC1中的测量值、与保持在基准值存储电路278的断线诊断的阈值 ThLl，被数字比较器270进行比较，如果保持在上述寄存器BC1的测量 值小于断线诊断的阈值ThLl，则视为发生以断线为理由的异常，标志存 储电路284的诊断标志变为"1"。就像在图6已经说明的那样，该诊断 标志的设置即刻被传送至电池控制器20。另外，图37的基本动作就像已 在图6等中说明的那样。如果没有断线等异常，由阶段STGCV1测量的电池单元BC1的端子 电压就会表示正常值，即便在数字比较器270的诊断中也不进行异常检测。 图30的m周期，只进行奇数编号的电池单元的端子电压的测量和诊断。 继电池单元BC1之后，进行电池单元BC3的端子电压的测量和断线诊断。 通过阶段STGCV2暂时闭合平衡开关129C，然后由阶段STGCV3断开平 衡开关129C，进行电池单元BC3的端子电压的测量。然后，与上述说明 同样，用图31的数字比较器270进行断线诊断。为了提高阶段STGCV3 的电池单元BC3的端子电压的检出精度和诊断精度，如图30所示，将与 平衡开关129C两边相邻的平衡开关129B和129D，维持在断开状态。同样，为了在STGCV5进行电池单元BC3的端子电压的测量和诊断， 将平衡开关129D和129F维持在断开状态。上述测量和诊断动作，对奇数 编号的电池单元BC1、 BC3、 BC5进行。同样，电池单元BC2、 BC4、 BC6 的测量和诊断，在接下来的m+l的周期进行。这样，在图30中，在奇数 编号的电池单元和偶数编号的电池单元，分别在阶段周期不同的周期进行 测量和诊断。集成电路3B的阶段STGCV1下的与电池单元BC1有关的测量和诊 断，需要前一个的集成电路3A的平衡开关129F保持为断开状态。因此，
同步信号从集成电路3A传至集成电路3B，集成电路3B与集成电路3A 的同步信号同步产生阶段信号。本实施例中，接收来自集成电路3A的同 步信号，开始产生最初的阶段信号STGCal。这样，由于是以相邻的集成电路的一方的集成电路所决定的周期，将 同步信号送往另一方的集成电路，另一方的集成电路接收该同步信号，使 决定的阶段信号起动，所以，在一方的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的测量期间，另一方的集成电路3B的电池单 元BC1的平衡开关129A被保持为断开状态。此外，在另一方的集成电路 3B的电池单元BC1的测量期间， 一方的集成电路3A的另一侧的电池单 元BC6的平衡开关129F被保持为断开状态。在图30中，集成电路3B和3C之间也是同样，通过集成电路3B的 特定的阶段，同步信号从集成电路3B被送往集成电路3C。由此，使与被 测量的电池单元串联连接的两边相邻的电池单元的平衡开关129维持在断 开状态，实现正确的测量和正确的诊断。图32中，在图1的电路上设置用来发送上述同步信号的传送线路56。 其余的电路和动作就像已经在图1中说明的那样。在图38中，同步信号 被从集成电路3A的同步信号输出端SYNO送至集成电路3B的同步信号 输入端SYNI。同样，…同步信号被从集成电路3M-1的同步信号输出端 SYNO送至集成电路3M的同步信号输入端SYNI，…同步信号被从集成 电路3N-1的同步信号输出端SYNO送至集成电路3N的同步信号输入端 SYNI。在上述的图30和图32中，虽然是将同步信号从电位高的集成电路送 至相邻的电位低的集成电路，但这是一个例子，将同步信号从电位低的集 成电路送至电位高的集成电路也没有问题。重要的是使相邻的集成电路内 的阶段信号相互同步地产生。像以上那样，利用平衡开关129，可以简单地进行断线诊断。 对于上述的各实施例，可以分别单独或组合起来使用。因为可以将各 实施例所起的作用单独或相乘体现。
权利要求
1. 一种车辆用电源系统，其特征在于，具备电池组件，将具有串联连接的多个电池单元的电池组，进一步串联连接多个而构成；多个集成电路，与各电池组对应设置；控制电路；传送路，连接所述各集成电路和所述控制电路；和继电器电路，用于从所述电池组件供给电流，所述各集成电路，通过经所述传送路接收用来开始动作的开始信号，对相关的电池组的各电池单元的端子电压进行测定和异常诊断，所述控制电路，在根据所述各集成电路的异常诊断结果为无异常的状态下，闭合所述继电器，选择从所述电池组件供给电流的状态，其后，所述控制电路经所述传送路接收各集成电路的测定结果。
2. 根据权利要求1所述的车辆用电源系统，其特征在于， 所述集成电路具有选择电路、模拟数字转换器、和数字比较电路，所述集成电路，还周期性产生用来按一定顺序测量相关的组的电池单元的 选择信号，根据所述选择信号由所述选择电路选择要测量的端子电压，用 所述模拟数字转换器将选择的端子电压转换成数字值，根据转换后的数字 值保持所述要测量的端子电压的测定结果，根据所述保持的测定结果，由 所述数字比较电路进行异常状态的诊断，根据表示异常状态的诊断结果， 将表示异常的信号送往所述控制电路。
3. 根据权利要求1所述的车辆用电源系统，其特征在于， 所述控制电路，接收基于车辆的钥匙开关的操作的信号，向各集成电路发送开始信号。
4. 根据权利要求1至3所述的车辆用电源系统，其特征在于， 所述集成电路，具备1位信号的发送接收电路和串行信号的发送接收电路，在检测到所述异常的情况下，从所述1位信号的发送接收电路发送 表示异常的信号。
5. —种车辆用电源系统，其特征在于，具备锂电池组件，将具有串联连接的多个锂电池单元的锂电池组， 进一步串联连接多个而构成；多个集成电路，与所述电池组件的各锂电池组对应设置；传送路，连接各集成电路；和继电器，用于从所述锂电池组 件提供电力，所述集成电路，具备选择电路，选择相关的锂电池组的多个锂电池 单元的端子电压；模拟数字转换器，将选择的锂电池单元的端子电压转换 成数字值；数字比较电路，对被转换成数字值的锂电池单元的端子电压与 过充电的诊断用阈值进行比较；和发送电路，根据所述数字比较电路的比 较结果，送出表示异常的异常信号，所述集成电路接收动作开始信号，周期性产生确定要测量的电池单元 的阶段信号，根据所述阶段信号，用所述选择电路选择要测定的电池单元的端子电 压，用模拟数字转换器将所述选择的端子电压转换成数字值，用所述数字 比较电路对所述数字值与所述过充电的阈值进行比较，在产生规定的关系 的情况下，发生表示异常的异常信号，所述发送电路还具备用来进行串行传送的发送端子和接收端子、以及 用来传送1位信号的发送端子和接收端子，从所述1位信号的发送端子发送所述异常信号。
全文摘要
本发明提供一种车辆用电源系统，能够以较短时间正确地测定电池组件的各单电池的电压的值。具备由串联连接的多个单电池组成的电池组件；与该电池组件的各单电池连接的集成电路；与旋转电机连接的逆变器装置；和在该逆变器装置与所述电池组件之间连接的继电器。具备如下的控制电路通过使钥匙开关ON，由上述集成电路的驱动来测定上述各单电池的至少电压以及存储其测定结果，在上述继电器ON之后，根据保存的上述测定结果来平衡上述各单电池中的充放电。
文档编号H02J7/00GK101396975SQ20081021108
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