專利名稱:電池系統(tǒng)以及集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電池系統(tǒng)。特別涉及一種在車輛用電池系統(tǒng)和車載用電池組件、單元控制器等上使用的技術(shù)。
背景技術(shù):
在使用鋰電池的電池系統(tǒng)、尤其是車輛用電池系統(tǒng)中,已知一種進(jìn)行電池單元過(guò)充電或過(guò)放電診斷的系統(tǒng)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。此外,該電池系統(tǒng)還具備一種功能,對(duì)于為減少電池單元間充電量的差異而設(shè)置的平衡電路,進(jìn)行其動(dòng)作狀態(tài)的診斷。另外,還已知一種技術(shù),在電池單元與檢測(cè)端子電壓的電路之間,檢測(cè)連線斷線(例如參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)I :特開(kāi)2005-318751號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)2006-294339號(hào)公報(bào)這樣,在車輛用電池系統(tǒng)中,需要借助平衡電路進(jìn)行充電量調(diào)整,和進(jìn)行過(guò)充電或過(guò)放電診斷,監(jiān)視電池單元狀態(tài)。再有,不僅是電池單元狀態(tài),還需要例如提高測(cè)量系統(tǒng)的可靠性,來(lái)提高電池系統(tǒng)整體的可靠性。本發(fā)明的課題在于,提供一種可靠性更高的車輛用電池系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第I發(fā)明特征是,具備電池部,將多個(gè)串聯(lián)連接了多個(gè)電池單元的單元組串聯(lián)連接起來(lái)而構(gòu)成;集成電路,對(duì)應(yīng)電池部的各單元組而單獨(dú)設(shè)置,該對(duì)應(yīng)的單元組內(nèi)的各電池單元的端子電壓被輸入,并且,測(cè)量輸入的端子電壓;和信號(hào)傳送線路,連接集成電路之間或連接集成電路與外部電路之間。設(shè)在每個(gè)單元組上的各個(gè)集成電路具備選擇電路,從輸入的端子電壓中,選擇作為測(cè)量對(duì)象的電池單元的端子電壓;AD轉(zhuǎn)換器,對(duì)選擇電路所選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換;異常診斷電路,診斷集成電路內(nèi)的異常狀態(tài);和通信電路,通過(guò)信號(hào)傳送線路,傳送由AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的端子電壓和異常診斷電路的診斷結(jié)果。本發(fā)明的第2發(fā)明特征是,具備電池部,將多個(gè)串聯(lián)連接了多個(gè)電池單元的單元組串聯(lián)連接起來(lái)而構(gòu)成;集成電路,對(duì)應(yīng)電池部的各單元組而單獨(dú)設(shè)置,該對(duì)應(yīng)的單元組內(nèi)的各電池單元的端子電壓被輸入,并且,測(cè)量輸入的端子電壓;和信號(hào)傳送線路,連接集成電路之間或連接集成電路與外部電路之間。設(shè)在每個(gè)單元組上的各個(gè)集成電路具備選擇電路,從輸入的端子電壓中,選擇作為測(cè)量對(duì)象的電池單元的端子電壓;AD轉(zhuǎn)換器,對(duì)選擇電路所選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換;異常診斷電路,診斷集成電路內(nèi)的異常狀態(tài);定時(shí)控制電路,輸出指示進(jìn)行端子電壓測(cè)量的測(cè)量期間的信號(hào),并且與該輸出同步,輸出指示由異常診斷電路進(jìn)行診斷的診斷期間的信號(hào);和通信電路,通過(guò)信號(hào)傳送線路,傳送由AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的端子電壓和異常診斷電路的診斷結(jié)果。根據(jù)指示測(cè)量期間的信號(hào),通過(guò)選擇電路選擇端子電壓,并且通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)該選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,根據(jù)指示診斷期間的信號(hào),通過(guò)異常診斷電路,與端子電壓的測(cè)量同步進(jìn)行診斷。
本發(fā)明的第3發(fā)明特征是 ,在具備電池部,將多個(gè)串聯(lián)連接了多個(gè)電池單元的單元組串聯(lián)連接起來(lái)而構(gòu)成;集成電路,對(duì)應(yīng)電池部的各單元組而單獨(dú)設(shè)置,該對(duì)應(yīng)的單元組內(nèi)的各電池單元的端子電壓被輸入,并且,測(cè)量輸入的端子電壓;和信號(hào)傳送線路,連接集成電路之間或連接集成電路與外部電路之間的車輛用電池系統(tǒng)中,設(shè)在每個(gè)單元組上的各個(gè)集成電路具備選擇電路,從輸入的端子電壓中,選擇作為測(cè)量對(duì)象的電池單元的端子電壓;AD轉(zhuǎn)換器,對(duì)選擇電路所選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換;異常診斷電路,診斷選擇電路的選擇動(dòng)作的異常;定時(shí)控制電路,輸出指示進(jìn)行端子電壓測(cè)量的測(cè)量期間的信號(hào),并且與該輸出同步,輸出指示由異常診斷電路進(jìn)行診斷的診斷期間的信號(hào);和通信電路,通過(guò)信號(hào)傳送線路,傳送由AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的端子電壓和異常診斷電路的診斷結(jié)果。根據(jù)指示測(cè)量期間的信號(hào),通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)選擇電路所選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,根據(jù)指示測(cè)量期間的信號(hào),通過(guò)選擇電路選擇端子電壓,并且通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器對(duì)該選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,根據(jù)指示診斷期間的信號(hào),通過(guò)異常診斷電路,與端子電壓的測(cè)量同步進(jìn)行診斷。本發(fā)明的第4發(fā)明特征是,在本發(fā)明的第3發(fā)明所述的車輛用電池系統(tǒng)中,還具備定電壓發(fā)生電路,發(fā)生用來(lái)輸入選擇電路的診斷用電壓。異常診斷電路將輸入診斷用電壓的選擇電路的輸出與規(guī)定的判定值進(jìn)行比較,診斷選擇電路的異常。本發(fā)明的第5發(fā)明特征是,在本發(fā)明的第4發(fā)明所述的車輛用電池系統(tǒng)中,定電壓發(fā)生電路對(duì)應(yīng)單元組內(nèi)的電池單元,發(fā)生數(shù)值不同的診斷用電壓。異常診斷電路根據(jù)輸入選擇電路的診斷用電壓,使用規(guī)定的判定值進(jìn)行比較。本發(fā)明的第6發(fā)明特征是,在本發(fā)明的第4至第5發(fā)明所述的車輛用電池系統(tǒng)中,各個(gè)集成電路將第2選擇電路設(shè)置在選擇電路的前段,選擇性地將應(yīng)測(cè)量的電池單元的端子電壓和定電壓發(fā)生電路發(fā)生的診斷用電壓供給選擇電路。本發(fā)明的第7發(fā)明特征是,具備電池部,將多個(gè)串聯(lián)連接了多個(gè)電池單元的單元組串聯(lián)連接起來(lái)而構(gòu)成;集成電路,對(duì)應(yīng)電池部的各單元組而單獨(dú)設(shè)置,該對(duì)應(yīng)的單元組內(nèi)的各電池單元的端子電壓被輸入,并且,測(cè)量輸入的端子電壓;和信號(hào)傳送線路,連接集成電路之間或連接集成電路與外部電路之間。設(shè)在每個(gè)單元組上的各個(gè)集成電路具備選擇電路,從輸入的端子電壓中,選擇應(yīng)測(cè)量的電池單元的端子電壓;AD轉(zhuǎn)換器,對(duì)選擇電路所選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換;上拉電路,將選擇電路的輸出端子的電位上拉至集成電路的最高電位側(cè);下拉電路,將選擇電路的輸出端子的電位下拉至集成電路的最低電位側(cè);異常診斷電路,根據(jù)上拉電路的上拉狀態(tài)或下拉電路的下拉狀態(tài),診斷選擇電路的選擇動(dòng)作的異常;定時(shí)控制電路,輸出指示進(jìn)行端子電壓測(cè)量的測(cè)量期間的信號(hào),并且與該輸出同步,輸出指示由異常診斷電路進(jìn)行診斷的診斷期間的信號(hào);和通信電路,通過(guò)信號(hào)傳送線路,傳送由AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的端子電壓和異常診斷電路的診斷結(jié)果。根據(jù)指示測(cè)量期間的信號(hào),在選擇電路進(jìn)行端子電壓選擇,并且,由AD轉(zhuǎn)換器對(duì)該選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換。根據(jù)指示診斷期間的信號(hào),使異常診斷電路的診斷與端子電壓的測(cè)量同步進(jìn)行。本發(fā)明的第8發(fā)明特征是,在本發(fā)明的第3 7的任意一項(xiàng)發(fā)明所述的車輛用電池系統(tǒng)中,定時(shí)控制電路對(duì)每個(gè)電池組內(nèi)的電池單元,輸出指示與該電池單元有關(guān)的測(cè)量期間的信號(hào),并且,與該輸出同步,輸出指示與選擇電路選擇該電池單元的端子電壓的選擇動(dòng)作有關(guān)的診斷期間的信號(hào)。本發(fā)明的第9發(fā)明特征是,在本發(fā)明的第3 8的任意一項(xiàng)發(fā)明的車輛用電池系統(tǒng)中,集成電路分別設(shè)有級(jí)電路,管理集成電路應(yīng)測(cè)量的多個(gè)電池單元的端子電壓的各測(cè)定期間;第I選擇信號(hào)發(fā)生電路,根據(jù)級(jí)電路的輸出,發(fā)生用來(lái)控制選擇電路的選擇動(dòng)作的第I選擇信號(hào);第2選擇信號(hào)發(fā)生電路,根據(jù)級(jí)電路的輸出,發(fā)生第2選擇信號(hào);和選擇信號(hào)異常診斷電路,檢測(cè)第I和第2選擇信號(hào)發(fā)生電路的輸出是否存在預(yù)先決定的關(guān)系,診斷選擇信號(hào)發(fā)生電路的異常狀態(tài)。本發(fā)明的第10發(fā)明特征是,在本發(fā)明的第3 9的任意一項(xiàng)發(fā)明的車輛用電池系統(tǒng)中,具備診斷結(jié)果保持電路,保持異常診斷電路的診斷結(jié)果。信號(hào)傳送線路具有獨(dú)立的第I和第2信號(hào)傳送線路,通信電路通過(guò)第I信號(hào)傳送線路,發(fā)送由AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬數(shù) 字轉(zhuǎn)換的端子電壓;通過(guò)第2信號(hào)傳送線路,不斷發(fā)送根據(jù)保持在診斷結(jié)果保持電路中的診斷結(jié)果的信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的第11發(fā)明的車載用電池組件的特征是,設(shè)有電池組件的外殼;鋰電池單元部,將多個(gè)設(shè)置在外殼內(nèi)的多個(gè)鋰電池單元串聯(lián)連接構(gòu)成的鋰電池單元組再串聯(lián)連接而構(gòu)成;正極側(cè)和負(fù)極側(cè)電力線纜,用來(lái)供給鋰電池單元部的電力;單元控制器,具有與鋰電池單元組對(duì)應(yīng)的多個(gè)集成電路,進(jìn)行多個(gè)鋰電池單元的各端子電壓的測(cè)量;多條檢測(cè)用導(dǎo)線,用來(lái)將鋰電池單元的端子電壓供給到單元控制器的對(duì)應(yīng)集成電路上;電池控制器;和傳送線路,用來(lái)在集成電路之間以及集成電路與電池控制器之間進(jìn)行信息傳送。集成電路分別設(shè)有選擇電路,按照規(guī)定順序,選擇通過(guò)檢測(cè)用導(dǎo)線供給的多個(gè)端子電壓;電壓檢測(cè)電路,測(cè)量選擇的端子電壓;和診斷電路,診斷選擇電路的異常。集成電路分別獨(dú)立地周期性地進(jìn)行相關(guān)組的鋰電池單元的端子電壓的測(cè)量,并且,分別獨(dú)立地周期性地實(shí)行選擇電路的異常診斷。集成電路分別根據(jù)電池控制器發(fā)來(lái)的命令,將端子電壓的測(cè)量結(jié)果發(fā)送到電池控制器,并且,不斷將異常診斷結(jié)果輸出至電池控制器。本發(fā)明的第12發(fā)明特征是,對(duì)于從將多個(gè)包括多個(gè)鋰電池單元的鋰電池單元組再串聯(lián)連接而構(gòu)成的鋰電池單元部、接收各鋰電池單元的端子電壓、測(cè)量鋰電池單元的端子電壓的用于車載用電池組件的單元控制器,單元控制器包括多個(gè)集成電路,對(duì)應(yīng)鋰電池單元組;和傳送線路,在集成電路之間以及與外部電路之間進(jìn)行信息傳送。集成電路分別設(shè)有選擇電路,按照規(guī)定順序,選擇相關(guān)的組送來(lái)的多個(gè)鋰電池單元的端子電壓;電壓測(cè)量電路,測(cè)量選擇的端子電壓;診斷電路,診斷選擇電路的異常;和信號(hào)發(fā)送接收電路。集成電路分別獨(dú)立地周期性地進(jìn)行被送來(lái)的鋰電池單元的端子電壓的測(cè)量,并且,分別獨(dú)立地周期性地實(shí)行選擇電路的異常診斷。信號(hào)發(fā)送接收電路根據(jù)命令,發(fā)送端子電壓的測(cè)量結(jié)果,并且,不斷輸出異常診斷結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明,就可以進(jìn)一步提高電池系統(tǒng)、尤其是車輛用電池系統(tǒng)的可靠性。
圖I是根據(jù)本發(fā)明的車輛用電池系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖,是表示電池部9、單元控制器80、電池控制器20的框圖。圖2是具體表示集成電路3A的框圖。圖3是表示一例集成電路的通信命令的發(fā)送接收方法的說(shuō)明圖。
圖4是診斷動(dòng)作及測(cè)量動(dòng)作的定時(shí)和診斷動(dòng)作項(xiàng)目的說(shuō)明圖。圖5是與診斷動(dòng)作和測(cè)量動(dòng)作有關(guān)的電路的說(shuō)明圖。圖6是第I實(shí)施方式的診斷動(dòng)作的說(shuō)明圖。
圖7是一例設(shè)在集成電路內(nèi)部的接收和發(fā)送通信命令的通信電路的說(shuō)明圖。圖8是說(shuō)明一例通過(guò)電池控制器的通信命令來(lái)設(shè)定各集成電路的地址寄存器的步驟的說(shuō)明圖。圖9是說(shuō)明基于發(fā)送通信命令的圖7的電路的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖10是在圖9所述的各集成電路上根據(jù)電池控制器發(fā)送的通信命令依次設(shè)定地址的實(shí)施方式的說(shuō)明圖。圖11是表示一例測(cè)量各電池單元充電狀態(tài)并對(duì)充電量多的電池單元實(shí)行放電的處理流程圖。圖12是表示一例測(cè)試各集成電路或電池單元是否異常的處理流程圖。圖13是表不一例將本實(shí)施方式的車輛用電池系統(tǒng)應(yīng)用在車輛用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)的電路圖。圖14是表示一例圖13所示的車輛用電池系統(tǒng)的動(dòng)作流程圖。圖15是表示一例在車輛用電源系統(tǒng)中使電池控制器與單元控制器的結(jié)束通信的時(shí)序說(shuō)明圖。圖16是表示另一例在車輛用電源系統(tǒng)中使電池控制器與單元控制器的結(jié)束通信的時(shí)序說(shuō)明圖。圖17是表示一例將各組包括的電池單元數(shù)設(shè)為不同數(shù)值的情況的說(shuō)明圖。圖18是表示電池組件900的外觀立體圖。圖19是電池組件900的分解立體圖。圖20是表示一例內(nèi)置于電池組件900的單元控制器的平面圖。圖21是表示一例實(shí)現(xiàn)平衡開(kāi)關(guān)控制和各電池單元端子電壓測(cè)量的兩方面控制的構(gòu)成圖。圖22是表示另一實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn)平衡開(kāi)關(guān)控制和各電池單元端子電壓測(cè)量的兩方面控制的構(gòu)成圖。圖23是表示在圖21所示的電路上的測(cè)量控制與調(diào)整充電狀態(tài)的放電控制之間的關(guān)系的動(dòng)作圖。圖24是表示在圖22所示的電路上的測(cè)量控制與調(diào)整充電狀態(tài)的放電控制之間的關(guān)系的動(dòng)作圖。圖25是表示一例用來(lái)進(jìn)行圖23和圖24所示的控制的電路圖。圖26是一例在為檢測(cè)電池單元BC的端子電壓而將正極及負(fù)極與單元控制器連接起來(lái)的檢測(cè)用導(dǎo)線上發(fā)生異常情況下的診斷的說(shuō)明圖。圖27是另一例在為檢測(cè)電池單元BC的端子電壓而將正極及負(fù)極與單元控制器連接起來(lái)的檢測(cè)用導(dǎo)線上發(fā)生異常情況下的診斷的說(shuō)明圖。圖28是表示在圖26和圖27所示的構(gòu)成上、電池單元與各集成電路間的電連接發(fā)生異常的檢測(cè)方法的說(shuō)明圖。圖29是表示在希望優(yōu)先進(jìn)行充電狀態(tài)調(diào)整控制并優(yōu)先控制平衡開(kāi)關(guān)情況下的基于放電控制電路的信號(hào)的截?cái)嗥陂g的說(shuō)明圖。
圖30是表示在希望優(yōu)先進(jìn)行充電狀態(tài)調(diào)整控制并優(yōu)先控制平衡開(kāi)關(guān)情況下的基于放電控制電路的信號(hào)的截?cái)嗥陂g的說(shuō)明圖。圖31是表示作為診斷對(duì)象的電路和用來(lái)進(jìn)行該診斷的電路的另一實(shí)施方式的說(shuō)明圖。圖32是表示電池部和單元控制器的另一實(shí)施方式的構(gòu)成圖。圖33是多工器診斷的第I實(shí)施方式的說(shuō)明圖。圖34是級(jí)STGCV2的RES期間的動(dòng)作說(shuō)明圖。圖35是第2實(shí)施方式的與多工器診斷有關(guān)的電路示意圖。圖36是說(shuō)明第2實(shí)施方式的多工器診斷的動(dòng)作圖。圖37是第3實(shí)施方式的與多工器診斷有關(guān)的電路示意圖。圖38是電池單元BC3的端子電壓測(cè)量動(dòng)作的說(shuō)明圖。圖39是說(shuō)明多工器診斷的第4實(shí)施方式的動(dòng)作圖。圖40是第4實(shí)施方式的與多工器診斷有關(guān)的電路示意圖。圖41是第5實(shí)施方式的說(shuō)明圖。圖42是第6實(shí)施方式的診斷HVNUX信號(hào)選擇的說(shuō)明圖。圖中BC1 BC12-電池單元,R、R1 R6-電阻,3A、3B、4A、4B、5A、5B_ 集成電路,
51-電流傳感器,Vd-電壓計(jì),9-電池部,20-電池控制器,32-檢測(cè)用導(dǎo)線,50-通信導(dǎo)線,
52-傳送線路(串行通信),54 傳送線路(標(biāo)志位通信),56-傳送線路(Wake UP),66-中心極,80-單元控制器,81-正極強(qiáng)電電纜,82-負(fù)極強(qiáng)電電纜,92-比較電路,93-切換開(kāi)關(guān),116-輸入電路,118、120-多工器,121-電源電路,122-電壓檢測(cè)電路,122A-模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器,123-IC控制電路,124-電源管理電路,125-存儲(chǔ)電路,127-通信電路,129A F-平衡開(kāi)關(guān),130-電位轉(zhuǎn)換電路,131-異常判定電路,132-放電控制電路,133-開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路,160,2596-診斷電路,164-判斷電路,168-異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路,220-逆變裝置,222-MCU,224-驅(qū)動(dòng)電路,226-電源組件,230-電動(dòng)機(jī),252-定時(shí)控制電路,254-起動(dòng)電路,256-第I級(jí)計(jì)數(shù)器,257-解碼器,258-第2級(jí)計(jì)數(shù)器,2582-寄存器,2584、2586_邏輯電路,259-解碼器,260-動(dòng)作表,262-差動(dòng)放大器,263-平均控制電路,264-平均電路,270-數(shù)字比較器,272,276-數(shù)字多工器,274、274A-當(dāng)前值存儲(chǔ)電路,275-初始值存儲(chǔ)電路,275A-異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路,278、278A-基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路,2811 2861-測(cè)量控制電路,284-標(biāo)志位存儲(chǔ)電路,286-選擇電路,292-通信命令,294-數(shù)據(jù)總線,302-發(fā)送寄存器,322-接收寄存器,344-命令處理電路,345-命令解讀電路,346-運(yùn)算電路,2592、2594-選擇電路,Zl TA-齊納元件,SI S4、SBU SB2、SCI、SDl-開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施例方式以下,作為實(shí)施方式說(shuō)明的具備電池系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、或電池系統(tǒng)、車載用電池系統(tǒng)、還有電池組件、用于所述電池組件的單元控制器、以及所述單元控制器具有的電路基板和集成電路等的電路部件,分別具有較高的可靠性。此外,以下說(shuō)明的系統(tǒng)和電路基板或集成電路等電路部件,為了作為產(chǎn)品使用而進(jìn)行討論,不僅是為了提高可靠性,也是為了解決各種課題。以下記述其具有代表性的內(nèi)容。
[可靠性的提高]后文利用圖13說(shuō)明的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以電池組件、逆變裝置和旋轉(zhuǎn)電機(jī)(下記為電動(dòng)機(jī))230為主要構(gòu)成,構(gòu)造為上述逆變裝置220和電池組件900可通過(guò)通信線路傳遞信息。尤其形成了以下構(gòu)造電池組件900的診斷結(jié)果被輸出至逆變裝置220的控制電路(下記為MCU) 222,異常狀態(tài)等重要信息在逆變裝置220和電池組件900上被共享。電池組件900具有連接或截?cái)噤囯姵嘏c逆變裝置220之間電路的繼電器RLP和RLN,上述繼電器RLP和RLN由逆變裝置220的MCU222控制。由于逆變裝置220的MCU222可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)230和逆變裝置220、電池組件900的狀態(tài)來(lái)控制上述繼電器RLP和RLN,所以系統(tǒng)整體的可靠性提高。此外,由于逆變裝置220的MCU222,對(duì)應(yīng)上述繼電器RLP和RLN的控制來(lái)控制逆變器,從而能控制電動(dòng)機(jī)230的消耗電力和發(fā)電電力,得到較高的安全性和較高的可靠性。電池組件900以具有鋰電池單元的電池部9、單元控制器80和電池控制器20為主 要構(gòu)成。單元控制器80對(duì)電池部9具有的鋰電池單元的端子電壓進(jìn)行測(cè)量和診斷,進(jìn)行用于調(diào)整充電狀態(tài)SOC的放電動(dòng)作。電池控制器20接收單元控制器80的測(cè)量結(jié)果和診斷結(jié)果,對(duì)電池組件900進(jìn)行管理。這樣,由于分擔(dān)了功能,所以電池組件900的可靠性和安全性提聞。單元控制器80包括多個(gè)集成電路,具有對(duì)電池部9所具有的多個(gè)鋰電池單元的各端子電壓進(jìn)行檢測(cè)的功能。使用鋰電池的電池組件與單電池不同,就安全性來(lái)看,對(duì)鋰電池單元的端子電壓進(jìn)行可靠性高的測(cè)量是非常重要的。另一方面,有必要考慮的是,車載機(jī)器是在長(zhǎng)期高溫或低溫的環(huán)境中使用,所處環(huán)境比一般產(chǎn)業(yè)機(jī)器的使用環(huán)境惡劣。在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,集成電路分別具備診斷電路,診斷是否正確測(cè)量了鋰電池單元的端子電壓,集成電路按照各自制定的周期重復(fù)執(zhí)行診斷。集成電路或使用上述集成電路的單元控制器80具有上述構(gòu)造,上述各集成電路和上述單元控制器80具有很高的可靠性。如上所述,雖然看到了有關(guān)鋰電池單元的老化和鋰電池單元的放電電路的診斷的廣為人知的實(shí)例,但它們沒(méi)有考慮到與鋰電池單元端子電壓的測(cè)量動(dòng)作有關(guān)的診斷的必要性。但是清楚的是,希望在提高可靠性和安全性的基礎(chǔ)上,對(duì)各集成電路測(cè)量動(dòng)作進(jìn)行診斷。在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,各集成電路分別形成以下構(gòu)造通過(guò)診斷電路重復(fù)診斷端子電壓的測(cè)量動(dòng)作是否正常進(jìn)行,例如診斷基于多工器的鋰電池單元的端子電壓的選擇是否正常。因此,可以得到可靠性極高的集成電路。[集成電路的簡(jiǎn)化]以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,如圖4所示,是按照同步于測(cè)量鋰電池單元的端子電壓的周期、重復(fù)實(shí)施診斷的構(gòu)造。集成電路可以綜合實(shí)施測(cè)量控制和診斷控制,不僅可以提高可靠性和安全性,還可以使集成電路的電路構(gòu)成較為簡(jiǎn)化。以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,如圖4所示,構(gòu)成為能同步于測(cè)量動(dòng)作實(shí)施集成電路的多個(gè)診斷,并綜合實(shí)施整個(gè)集成電路的診斷,對(duì)集成電路可以維持較高的可靠性。另外,所謂多個(gè)診斷就是集成電路的平衡開(kāi)關(guān)診斷和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的診斷、多工器的診斷、數(shù)字比較電路的診斷等。也就是說(shuō),雖然是除了集成電路本來(lái)的功能,還追加診斷功能,但相對(duì)于功能的增加,集成電路的整個(gè)動(dòng)作和整個(gè)電路的構(gòu)成統(tǒng)一動(dòng)作的構(gòu)造,集成電路形成較為簡(jiǎn)化的構(gòu)造。[異常診斷時(shí)間的縮短]
使用鋰電池的車載用電池組件優(yōu)選在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)異常,盡早處理異常。但隨著使用電力的增大,電池部所具有的鋰電池單元的數(shù)量就會(huì)增多,使用的集成電路數(shù)也會(huì)變多。不僅要進(jìn)行鋰電池單元的異常診斷,還要進(jìn)行各集成電路本身的診斷,在這種情況下,在短時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)診斷項(xiàng)目就變?yōu)橹匾恼n題。在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,各集成電路構(gòu)成為一旦測(cè)量動(dòng)作或診斷動(dòng)作開(kāi)始,就按照各自獨(dú)立制定的周期重復(fù)實(shí)施測(cè)量動(dòng)作和診斷動(dòng)作。因此,盡管鋰電池單元數(shù)和集成電路數(shù)較多,也可以在短時(shí)間內(nèi)完成電池系統(tǒng)和電池組件的測(cè)量動(dòng)作和診斷動(dòng)作。例如,即使要在短時(shí)間起動(dòng)車輛行使的情況下,也可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)施上述測(cè)量和診斷??梢愿鶕?jù)診斷結(jié)果進(jìn)行行駛,維持較高的安全性。
此外,對(duì)于集成電路和鋰電池單元的異常,電池組件和電池系統(tǒng)甚至圖13所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),可以應(yīng)對(duì)電池組件交換電力量的迅速下降和繼電器的迅速開(kāi)放等。各集成電路具備收發(fā)電路,獨(dú)立進(jìn)行異常診斷,并且在檢測(cè)到異常時(shí),迅速輸出表示異常的信號(hào)。該收發(fā)電路具有像OR電路288例示的OR功能。也就是說(shuō),具有以下功能接收異常信號(hào)后,則輸出異常信號(hào),與集成電路的自診斷結(jié)果無(wú)關(guān)。此外,在沒(méi)有接收異常信號(hào)的情況下,如果自身的集成電路檢測(cè)到異常,則輸出異常信號(hào)。因此,電池控制器20等上位控制電路可以通過(guò)調(diào)查集成電路送來(lái)的上述異常信號(hào)的結(jié)果,迅速了解相關(guān)的多個(gè)集成電路整體的異常診斷結(jié)果。此外,不特別命令進(jìn)行異常信號(hào)發(fā)送,也可以得到綜合的診斷結(jié)果,所以具有以下效果抑制了上位控制電路的處理負(fù)載的增大。[生產(chǎn)率的提高]以下說(shuō)明的實(shí)施方式中,將集成電路保持在單元控制器80的基板上,將用來(lái)對(duì)各鋰電池單元進(jìn)行SOC調(diào)整的放電狀態(tài)調(diào)整用電阻Rl R4和圖26和27所示的除噪聲用電容Cl C6也保持在單元控制器80的基板上。由于是將集成電路和放電狀態(tài)調(diào)整用電阻Rl R4以及電容Cl C6集中起來(lái)保持在單元控制器80的基板上的構(gòu)造,所以生產(chǎn)率提高。此外,由于這些電路部件被緊湊配置,所以可靠性和安全性都提高了。由于是使用連接器和通信導(dǎo)線50連接上述電子部件和鋰電池單元的構(gòu)造,所以操作性提高了。由于是各集成電路內(nèi)置診斷電路的構(gòu)造,所以在生產(chǎn)率提高的同時(shí),可靠性和安全性也提高了。以下參照附圖,對(duì)用來(lái)實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明?!磫卧刂破鞯恼f(shuō)明〉圖I是用于驅(qū)動(dòng)車輛用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的車輛用電池系統(tǒng)的電池部9和單元控制器(以下有時(shí)略稱為C/C)80的說(shuō)明圖。電池部9包括多個(gè)電池單元的組GB1、…GBM、…GBN。各組包括多個(gè)串聯(lián)連接的電池單元BCl BC4。因此,電池部9包括串聯(lián)連接的多個(gè)電池單元。本實(shí)施方式中例如數(shù)十個(gè),根據(jù)情況的不同,也會(huì)具有數(shù)百個(gè)電池單元。在本實(shí)施方式中,各電池單元是鋰離子電池。各鋰電池單元的端子電壓因該電池單元的充電狀態(tài)而變化,例如在充電狀態(tài)為已被放電30 %左右的狀態(tài)下,是大約為3. 3伏,在充電狀態(tài)為已被充電70 %左右的狀態(tài)下,是大約為3. 8伏。在超過(guò)正常動(dòng)作狀態(tài)放電的過(guò)放電狀態(tài)下,例如有時(shí)是2. 5伏以下,此外在超出正常動(dòng)作范圍充電的過(guò) 充電狀態(tài)下,有時(shí)是4. 2伏以上。對(duì)于串聯(lián)連接的多個(gè)電池單元BCl BC4,由于分別測(cè)量端子電壓,所以可以分別掌握充電狀態(tài)SOC。在本實(shí)施方式中,為了容易對(duì)各電池單元BCl BC12的端子電壓進(jìn)行測(cè)量等,所以用4個(gè)至6個(gè)的各個(gè)電池單元BCl BC4來(lái)構(gòu)成I組。在該圖I所示的實(shí)施方式中,各組用4個(gè)電池單元構(gòu)成,也就是說(shuō),用電池單元BCl BC4分別構(gòu)成組GBl或組GBMji GBN。在圖I中,組GBl與組GBM之間以及組GBM與組GBN之間,還存在包括電池單元的組,由于構(gòu)成是相同的,為了避免說(shuō)明的煩雜所以省略。單元控制器80,對(duì)應(yīng)構(gòu)成電池部9的各組GB1、…GBM、…GBN,具有集成電路3A、".3M、-3N0各集成電路具備用來(lái)檢測(cè)各電池單元的端子電壓的電壓檢測(cè)用端子,各集成電路的各電壓檢測(cè)用端子Vl GND,分別與構(gòu)成各組的各電池單元的正極和負(fù)極連接。此外,各集成電路還包括用來(lái)進(jìn)行信號(hào)傳送的收發(fā)端子,如以下說(shuō)明的那樣,各集成電路的這些收發(fā)端子被串聯(lián)連接,通過(guò)信號(hào)傳送線路,與電池控制器20連接。以下將詳細(xì)記述。單元控制器80,對(duì)應(yīng)各組具有多個(gè)集成電路,例如幾個(gè)至幾十個(gè),在圖I中,集成電路(以下有時(shí)略稱為IC)記為3A、-3M, -3N0另外,在集成電路3A與集成電路3M之間以及集成電路3M與集成電路3N之間還存在同樣構(gòu)成的集成電路,為了避免煩雜,所以將它們省略了。各集成電路3A、-3M,…3N,檢測(cè)構(gòu)成各自對(duì)應(yīng)的各組GBl、…GBM、…GBN的各電池單元(以下有時(shí)稱為電池單元)BCl BC4的電壓。此外,各集成電路3A、-3M,…3N,為了使所有組的所有電池單元的充電狀態(tài)SOC(State Of Charge)平均,形成以下構(gòu)成用來(lái)對(duì)各電池單元BCl BC4的SOC進(jìn)行個(gè)別調(diào)整的充電狀態(tài)調(diào)整用電阻Rl R4,通過(guò)開(kāi)關(guān)元件與各電池單元并聯(lián)連接。開(kāi)關(guān)元件將利用圖2后述。再有,集成電路3A、3M、3N,具有檢測(cè)構(gòu)成各自對(duì)應(yīng)的各組GB1、…GBM、…GBN的各電池單元BCl BC4的異常狀態(tài)的功能。這些集成電路都具有相同構(gòu)造,各集成電路分別具有電池單元的⑴端子電壓測(cè)量電路、⑵充電狀態(tài)調(diào)整電路、⑶異常狀態(tài)檢測(cè)電路。在本實(shí)施方式中,所謂異常狀態(tài),就是電池單元的過(guò)充電和過(guò)放電、電池單元溫度的異常上升等。集成電路3A、3M、3N與上位電池控制器20之間的信號(hào)傳遞是通過(guò)通信導(dǎo)線50進(jìn)行的。電池控制器20,以車的底盤(pán)電位作為地(GND),在12V以下的低電位進(jìn)行工作。另一方面,對(duì)于各集成電路3A、3M、3N,由于構(gòu)成對(duì)應(yīng)組的電池單元的電位不同,所以它們被保持在各不相同的電位上,以不同電位工作。如上所述,由于電池單元的端子電壓根據(jù)充電狀態(tài)SOC而變化,所以電池部9的最低電位所對(duì)應(yīng)的各組電位,根據(jù)充電狀態(tài)SOC而變化。由于各集成電路3A、3M、3N,檢測(cè)電池部9的對(duì)應(yīng)組的電池單元的端子電壓,或者進(jìn)行用于調(diào)整對(duì)應(yīng)組的電池單元的充電狀態(tài)SOC的放電控制等,所以根據(jù)對(duì)應(yīng)組的電位改變集成電路的基準(zhǔn)電位的情況下,施加在集成電路上的電壓差小。施加在集成電路上的電壓差小的情況下,能夠進(jìn)一步減小集成電路的耐壓,或者具有安全性和可靠性等提高的效果,所以本實(shí)施方式中,要根據(jù)相關(guān)組的電位來(lái)改變集成電路的基準(zhǔn)電位。通過(guò)將成為各集成電路的基準(zhǔn)電位的GND端子與相關(guān)組的電池單元的某處連接,就能根據(jù)相關(guān)組的電位改變集成電路的基準(zhǔn)電位。本實(shí)施方式中,將成為各組的最低電位的電池單元的端子與集成電路的GND端子連接。
此外,為了在各集成電路的內(nèi)部發(fā)生使集成電路的內(nèi)部電路動(dòng)作的基準(zhǔn)電壓和電源電壓,將各集成電路的Vl端子與對(duì)應(yīng)的各組的作為最高電位的電池單元的正極端子連接,將各集成電路的GND端子與各組的作為最低電位的電池單元的負(fù)極端子連接。通過(guò)這種構(gòu)成,各集成電路就會(huì)得到各組的最高電位與最低電位之間的電位差也就是電壓并進(jìn)行動(dòng)作。形成各集成電路的電力消耗均攤到電池組9的電池單元上的結(jié)構(gòu),具有抑制SOC失衡的效果。由于電池控制器20的電源系統(tǒng)與單元控制器80的電源系統(tǒng)之間電位關(guān)系不同,此外電壓值也有很大不同,所以與電池控制器20連接的通信導(dǎo)線50,需要與串聯(lián)連接鏈接各集成電路3A、3M、3N的收發(fā)端子的傳送線路52、54電絕緣。為此,用來(lái)進(jìn)行電絕緣的絕緣電路,被分別設(shè)置在由集成電路構(gòu)成的傳送線路52、54的入口側(cè)和出口側(cè)。設(shè)于傳送線路52、54入口側(cè)的絕緣電路用入口側(cè)接口 INT(E)表示,設(shè)于出口側(cè)的 絕緣電路用出口側(cè)接口 INT(O)表示。各接口 INT(E)、INT(O),具有將電信號(hào)暫時(shí)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)、其后再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電路,并通過(guò)該電路傳送信息。其結(jié)果,電池控制器20的電子線路與單元控制器80的電子線路之間就會(huì)維持電絕緣。入口側(cè)的接口 INT(E)包括光電耦合器PH1、PH2。光電耦合器PHl被設(shè)在電池控制器20的發(fā)送端子TX與高電位側(cè)的集成電路3A接收端子RX之間,光電耦合器PH2被設(shè)在電池控制器20的發(fā)送端子FF-TEST與集成電路3A接收端子FFI之間。入口側(cè)接口 INT(E)內(nèi)的光電耦合器PH1、PH2,維持了上述電池控制器20的各發(fā)送端子TX、FF-TEST與集成電路3A的接收端子RX和FFI之間的電絕緣。同樣,在電池控制器20的接收端子與低電位側(cè)的集成電路3N之間,設(shè)有出口側(cè)接口 INT(O)的各光電耦合器PH3、PH4,在電池控制器20的接收端子與集成電路3N的各發(fā)送端子之間維持電絕緣。具體講就是,在集成電路3N的發(fā)送端子TX與電池控制器20的接收端子RX之間設(shè)置光電耦合器PH3,在集成電路3N的發(fā)送端子FFO與電池控制器20的接收端子FF之間設(shè)置光電耦合器PH4。由電池控制器20的發(fā)送端子TX發(fā)送的信號(hào),通過(guò)環(huán)狀通信線路,經(jīng)由集成電路3A、…3M、…3N被接收端子RX接收。也就是說(shuō),設(shè)有以下環(huán)狀通信線路由電池控制器20的發(fā)送端子TX發(fā)送的信號(hào)通過(guò)入口側(cè)接口 INT (E)內(nèi)的光電耦合器PHl,被集成電路3A的接收端子RX接收,由集成電路3A的發(fā)送端子TX發(fā)送,被集成電路3M的接收端子RX接收,由集成電路3M的發(fā)送端子TX發(fā)送,被集成電路3N的接收端子RX接收,由集成電路3N的發(fā)送端子TX發(fā)送,經(jīng)過(guò)出口側(cè)的接口 INT(O)的光電耦合器PH3,被電池控制器20的接收端子RX接收。通過(guò)該環(huán)狀通信線路,串行通信得以進(jìn)行。另外,通過(guò)該串行通信,各電池單元的端子電壓和溫度等測(cè)量值被電池控制器20接收。另外,集成電路3A至3N構(gòu)成為,當(dāng)通過(guò)上述傳送線路接收命令后,自動(dòng)變成醒來(lái)(Wake Up)狀態(tài)。這樣,當(dāng)由電池控制器20傳送后述的通信命令292時(shí),各集成電路3A 3N就會(huì)分別進(jìn)行狀態(tài)遷移,由睡眠狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)。各集成電路3A 3N進(jìn)一步進(jìn)行異常診斷,在存在異常的情況下,通過(guò)以下的傳送線路,傳送I比特信號(hào)。各集成電路3A 3N在判斷自身出現(xiàn)異常的情況下,或者在接收端子FFI上接收到來(lái)自前一個(gè)集成電路的表示異常的信號(hào)的情況下,就從發(fā)生端子FFO發(fā)送異常信號(hào)。另一方面,在接收端子FFI已經(jīng)接收到的表示異常的信號(hào)消失或者對(duì)自身的異常判斷變?yōu)榱苏E袛嗟那闆r下,發(fā)送端子FFO所傳送的異常信號(hào)就會(huì)消失。該異常信號(hào)在本實(shí)施方式中為I比特信號(hào)。電池控制器20不向集成電路發(fā)送異常信號(hào),但為了診斷異常信號(hào)的傳送線路正常工作,會(huì)從電池控制器20的端子FFTEST發(fā)送作為偽異常信號(hào)的測(cè)試信號(hào)。下面對(duì)傳送線路進(jìn)行說(shuō)明。
作為偽異常信號(hào)的測(cè)試信號(hào),被從電池控制器20的發(fā)送端子FFTEST通過(guò)入口側(cè)接口 INT(E)的光電耦合器PH2發(fā)送至集成電路3A的接收端子FFI。接收該信號(hào)之后,來(lái)自集成電路3A的發(fā)送端子FFO的表示異常的信號(hào)(下記為異常信號(hào))被送至下一集成電路*集成電路3M的接收端子FFI。異常信號(hào)被這樣依次發(fā)送,從集成電路3N的發(fā)送端子FF0,經(jīng)過(guò)出口側(cè)接口 INT (0)的光電耦合器PH4發(fā)送到電池控制器20的接收端子FF。如果發(fā)送線路正常工作,電池控制器20發(fā)送的偽異常信號(hào),就會(huì)經(jīng)過(guò)發(fā)送線路返回到電池控制器20的接收端子FF。這樣,電池控制器20通過(guò)發(fā)送接收偽異常信號(hào),就可以診斷通信線路,系統(tǒng)的可靠性得到提高。此外,如上所述,即便沒(méi)有來(lái)自電池控制器20的送信要求,通過(guò)檢測(cè)到異常狀態(tài)的集成電路將異常信號(hào)發(fā)送到下一集成電路,異常狀態(tài)也會(huì)迅速被傳達(dá)到電池控制器20。因此,本發(fā)明可以迅速推動(dòng)對(duì)異常的對(duì)策。在上述說(shuō)明中,信號(hào)的傳送都是從電池部9的電位高的組所對(duì)應(yīng)的集成電路3A向電位低的組所對(duì)應(yīng)的集成電路3N進(jìn)行的,但這只是一例。反過(guò)來(lái),也可以按照如下方式傳送,即將信號(hào)從電池控制器20送往電池部9的電位低的組所對(duì)應(yīng)的集成電路3N,其后,依次送往電位高的組所對(duì)應(yīng)的各集成電路(含集成電路3M),通過(guò)接口 INT,從最高電位的組所對(duì)應(yīng)的集成電路3A送至電池控制器20。通過(guò)從高電位向低電位或者從低電位向高電位這樣,按照電位變化來(lái)構(gòu)成傳送線路,就無(wú)需在集成電路之間設(shè)置光電耦合器等絕緣機(jī)構(gòu),能夠以簡(jiǎn)單而低價(jià)的構(gòu)成制作傳送線路。圖I所示的直流電源系統(tǒng),通過(guò)正極側(cè)的繼電器RLP和負(fù)極側(cè)的繼電器RLN,向逆變裝置等負(fù)載提供直流電。當(dāng)集成電路檢測(cè)到異常時(shí),該繼電器RLP和RLN的開(kāi)閉由電池控制器20或逆變裝置控制。此外,電池控制器20接收電流傳感器Si的輸出,檢測(cè)電池部9整體向逆變裝置提供的電流,還通過(guò)電壓計(jì)Vd的輸出,檢測(cè)電池部9向逆變裝置提供的直流電壓?!醇呻娐贰祱D2是表示集成電路3A的一例的電路框圖。如上所述,各集成電路3A、......、
3M、……3N分別為相同構(gòu)造。因此,集成電路3A以外的其它集成電路的構(gòu)成與圖2所示的構(gòu)成相同。圖2所示的集成電路3A與對(duì)應(yīng)該集成電路的電池部9的組GBl所含的各電池單元BCl BC4連接。雖然是以集成電路3A為代表例進(jìn)行說(shuō)明,但集成電路3A以外的集成電路分別與對(duì)應(yīng)的電池部9的組連接,進(jìn)行同樣動(dòng)作。另外,如圖I所示,集成電路3A和電阻Rl R4被設(shè)置在單元控制器80中,而本圖對(duì)單元控制器80的記述省略。集成電路3A的輸入側(cè)端子,與構(gòu)成組GBl的電池單元BCl至BC4連接。電池單元BCl的正極端子通過(guò)輸入端子Vl與輸入電路116連接。如后所述,該輸入電路116包含多工器。電池元BCl的負(fù)極端子也就是電池單元BC2的正極端子,通過(guò)輸入端子V2與輸入電路116連接;電池單元BC2的負(fù)極端子也就是電池單元BC3的正極端子通過(guò)輸入端子V3與輸入電路116連接;電池單元BC3的負(fù)極端子也就是電池單元BC4的正極端子通過(guò)輸入端子V4與輸入電路116連接。電池單元BC4的負(fù)極端子與集成電路3A的GND端子連接。電源電路121,例如由DC/DC轉(zhuǎn)換器等構(gòu)成,它將各電池單元BCl BC4的電力轉(zhuǎn)換成規(guī)定的恒定電壓。這些電壓作為驅(qū)動(dòng)電源被供給到集成電路3A內(nèi)的各電路,或者作為比較基準(zhǔn)電壓被供給到用來(lái)判斷狀態(tài)的比較電路。
電壓檢測(cè)電路122,包括將各電池單元BCl BC4的各個(gè)端子間電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字值的電路,轉(zhuǎn)換為數(shù)字值的各端子間電壓被送到IC控制電路123,保持在內(nèi)部的存儲(chǔ)電路125中。這些電壓被用于診斷等,或由通信電路127送至圖I所示的電池控制器20。IC控制電路123,在具備運(yùn)算功能的同時(shí),還包括存儲(chǔ)電路125、電源管理電路124、和周期性進(jìn)行各種電壓檢測(cè)和狀態(tài)判斷的定時(shí)(timing)控制電路252。存儲(chǔ)電路125例如由寄存電路構(gòu)成,它將電壓檢測(cè)電路122檢測(cè)的各電池單元BCl BC4的各端子間電壓,與各電池單元BCl BC4相對(duì)應(yīng)地進(jìn)行存儲(chǔ),此外它還將其它檢測(cè)值可讀出地保持在預(yù)先決定的地址。電源管理電路124構(gòu)成為,對(duì)電源電路121的狀態(tài)進(jìn)行管理。IC控制電路123與通信電路127連接,通過(guò)該通信電路127,可以從該集成電路3A的外部接收信號(hào)。例如,在RX端子上通過(guò)入口側(cè)接口 INT(E)的光電耦合器PHl接收來(lái)自電池控制器20的通信命令。通信命令從通信電路127被送至IC控制電路123,這里,通信命令的內(nèi)容被解讀,根據(jù)通信命令內(nèi)容的處理被執(zhí)行。通信命令例如包含要求各電池單元BCl BC4的端子間電壓的測(cè)量值的通信命令;要求進(jìn)行用于調(diào)整各電池單元BCl BC4的充電狀態(tài)的放電動(dòng)作的通信命令;開(kāi)始該集成電路3A動(dòng)作的通信命令(Wake UP);停止動(dòng)作的通信命令(休眠);和要求地址設(shè)定的通信命令等。在圖2中,電池單元BCl的正極端子,通過(guò)電阻Rl與集成電路3A的端子BI連接。該端子BI與端子V2之間設(shè)有平衡開(kāi)關(guān)129A。平衡開(kāi)關(guān)129A上,并聯(lián)連接鏈接有用來(lái)檢測(cè)該開(kāi)關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128A。該平衡開(kāi)關(guān)129A,由放電控制電路132控制開(kāi)閉。同樣,電池單元BC2的正極端子通過(guò)電阻R2與端子B2連接。該端子B2與端子V3之間設(shè)有平衡開(kāi)關(guān)129B。平衡開(kāi)關(guān)129B上并聯(lián)連接有用來(lái)檢測(cè)該開(kāi)關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128B。該平衡開(kāi)關(guān)129B,由放電控制電路132控制開(kāi)閉。電池單元BC3的正極端子通過(guò)電阻R3與端子B3連接。該端子B3與端子V4之間設(shè)有平衡開(kāi)關(guān)129C。平衡開(kāi)關(guān)129C上并聯(lián)連接有用來(lái)檢測(cè)該開(kāi)關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128C。該平衡開(kāi)關(guān)129C由放電控制電路132控制開(kāi)閉。電池單元BC4的正極端子通過(guò)電阻R4與端子B4連接。該端子B4與端子GND之間設(shè)有平衡開(kāi)關(guān)129D。平衡開(kāi)關(guān)129D上,并聯(lián)連接有用來(lái)檢測(cè)該開(kāi)關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128D。該平衡開(kāi)關(guān)129D由放電控制電路132控制開(kāi)閉。動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128A 128D,分別以規(guī)定周期重復(fù)檢側(cè)各平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的兩端電壓,檢側(cè)各平衡開(kāi)關(guān)129A 129D是否正常。平衡開(kāi)關(guān)129A 129D是調(diào)整電池單元BCl 電池單元BC4充電狀態(tài)的開(kāi)關(guān),如果這些開(kāi)關(guān)出現(xiàn)異常,電池單元的充電狀態(tài)將無(wú)法控制,一部分電池單元有可能會(huì)過(guò)充電或過(guò)放電。就各平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的異常檢側(cè)而言,例如存在以下情況一種情況是,盡管某個(gè)平衡開(kāi)關(guān)是導(dǎo)通狀態(tài),對(duì)應(yīng)的平衡開(kāi)關(guān)的端子間電壓卻表示為電池單元的端子電壓。這種情況是平衡開(kāi)關(guān)沒(méi)有形成基于控制信號(hào)的導(dǎo)通狀態(tài)。另一種情況是,盡管某個(gè)平衡開(kāi)關(guān)是開(kāi)放狀態(tài),但對(duì)應(yīng)的平衡開(kāi)關(guān)的端子間電壓的值卻低于電池單元端子電壓。這種情況下,是平衡開(kāi)關(guān)無(wú)論控制信號(hào)如何都形成導(dǎo)通。作為這些開(kāi)關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128A 128D,使用的是由差動(dòng)放大器等構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路,被后述的異常判斷電路131與進(jìn)行上述判斷的規(guī)定電壓相比較。
平衡開(kāi)關(guān)129A 129D例如由MOS型FET構(gòu)成,作用是分別使對(duì)應(yīng)的電池單元BCl BC4所存儲(chǔ)的電力放電。對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)電池單元的電池部9,連接逆變器等電負(fù)載,用串聯(lián)連接的多個(gè)電池單元的整體對(duì)電負(fù)載提供電流。此外,在電池部9被充電的狀態(tài)下,從電負(fù)載向串聯(lián)連接的多個(gè)電池單元的整體提供電流。如果串聯(lián)連接的多個(gè)電池單元是不同的充電狀態(tài)(SOC),那么對(duì)電負(fù)載的電流供給,會(huì)被多個(gè)電池單元內(nèi)的放電最多的電池單元的狀態(tài)所限制。而在由電負(fù)載供給電流的情況下,電流的供給會(huì)被多個(gè)電池單元內(nèi)的充電最多的電池單元所限制。為此,對(duì)于串聯(lián)連接的多個(gè)電池單元內(nèi)、例如處于超過(guò)平均狀態(tài)的充電狀態(tài)的電池單元,將連接在電池單元上的平衡開(kāi)關(guān)129置為導(dǎo)通狀態(tài),通過(guò)串聯(lián)連接的電阻釋放電流,由此,串聯(lián)連接的電池單元的充電狀 態(tài)就會(huì)被往相互接近的方向控制。此外,作為其它方法,還有將放電最多的電池單元作為基準(zhǔn)單元,根據(jù)與基準(zhǔn)單元之間的充電狀態(tài)差來(lái)決定放電時(shí)間的方法。另外,還有調(diào)整充電狀態(tài)SOC的各種方法。充電狀態(tài)可以根據(jù)電池單元的端子電壓,通過(guò)運(yùn)算求得。由于電池單元的充電狀態(tài)與該電池單元的端子電壓具有相關(guān)關(guān)系,所以通過(guò)控制平衡開(kāi)關(guān)129,使各電池單元的端子電壓接近,就可以使各電池單元的充電狀態(tài)接近。由動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)電路128A 128D進(jìn)行檢測(cè)的構(gòu)成平衡開(kāi)關(guān)的各FET的源極與漏極之間的電壓,被輸出到電位轉(zhuǎn)換電路130。各FET的源極與漏極之間的電位,相對(duì)于集成電路3A的基準(zhǔn)電位各不相同,由于很難就這樣進(jìn)行比較判斷,所以用電位轉(zhuǎn)換電路130統(tǒng)一電位,然后用異常判定電路131進(jìn)行異常判定。此外,電位轉(zhuǎn)換電路130,還具有根據(jù)來(lái)自IC控制電路123的控制信號(hào)來(lái)選擇要診斷的平衡開(kāi)關(guān)129的功能。所選擇的平衡開(kāi)關(guān)129的電壓,被送到異常判定電路131,異常判定電路131根據(jù)來(lái)自IC控制電路123的控制信號(hào),將作為來(lái)自上述電位轉(zhuǎn)換電路130的信號(hào)的要診斷的平衡開(kāi)關(guān)129的端子間電壓與判定電壓進(jìn)行比較,判定各平衡開(kāi)關(guān)129A 129D是否異常。放電控制電路132中,被從IC控制電路123送入用來(lái)導(dǎo)通要放電的電池單元所對(duì)應(yīng)的平衡開(kāi)關(guān)129的指令信號(hào),如上所述,放電控制電路132根據(jù)該指令信號(hào),輸出相當(dāng)于導(dǎo)通由MOS型FET構(gòu)成的平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的柵極電壓的信號(hào)。IC控制電路123通過(guò)通信,從圖I的電池控制器20通過(guò)通信接收電池單元所對(duì)應(yīng)的放電時(shí)間的指令,執(zhí)行上述放電動(dòng)作。平衡開(kāi)關(guān)129A 129D有無(wú)異常由異常判定電路131檢側(cè)。IC控制電路123從通信電路127的I比特送信端子FFO輸出平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的異常,通過(guò)其它集成電路的通信電路127,向上述電池控制器20發(fā)送。此外,IC控制電路123通過(guò)通信電路127的送信端子TX,將平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的異常、和確定為該異常的平衡開(kāi)關(guān)的信息,向電池控制器20發(fā)送。〈通信機(jī)構(gòu)〉圖3是表示接收和發(fā)送各集成電路3A、......、3M、......3N的通信命令的方法的說(shuō)
明圖。圖3 (a)表示集成電路3A的端子RX所接收的信號(hào)3A-RX和集成電路3A的端子TX發(fā)送的信號(hào)3A-TX,還有下一個(gè)集成電路3B的端子RX接收的信號(hào)3B-RX和下一個(gè)集成電路3B的端子TX發(fā)送的信號(hào)3B-TX,還有再下一個(gè)集成電路3C的端子RX接收的信號(hào)3C-RX和該集成電路3C的端子TX發(fā)送的信號(hào)3C-TX。
信號(hào)3A-TX被集成電路3A內(nèi)的電阻RA和集成電路3B內(nèi)的電阻RB分壓,形成信號(hào)3B-RX;信號(hào)3B-TX被集成電路3B內(nèi)的電阻RB’和集成電路3C內(nèi)的電阻RC分壓,形成信號(hào)3C-RX。以下,串聯(lián)連接的通信線路中,被集成電路內(nèi)部的各電阻分壓后,確定接收信號(hào)的電位。圖3(b)表示上述信號(hào) 3A-RX、3A-TX、3B-RX、3B-TX、3C-RX、和 3C-TX 各自的電位水平。這樣,從電壓水平的最靠上的組GBl向下游側(cè)的組,使得閾值電壓被設(shè)定為4個(gè)電 池單元的相加電壓和2個(gè)電池單元的相加電壓的一半。這樣做的理由是,為了在以集成電路3B管理的電池單元的各電壓為基準(zhǔn)、用與集成電路3A相同的閾值來(lái)判定集成電路3A的TX端子發(fā)出的信號(hào)的情況下,避免以下問(wèn)題,即上述信號(hào)的Low電平成為集成電路3B上的總電壓的1/2。另外,對(duì)于上述信號(hào)電平,雖然是以從高電位側(cè)向低電位側(cè)送信為前提進(jìn)行的說(shuō)明,但從低電位側(cè)向高電位側(cè)送信也同樣,可以進(jìn)行基于電阻分割的電平移位。〈診斷和測(cè)量、(I)動(dòng)作計(jì)劃(schedule)概要>圖4是測(cè)量動(dòng)作的定時(shí)的說(shuō)明圖。圖2所示的集成電路3A具有將診斷動(dòng)作與測(cè)量動(dòng)作一并進(jìn)行的功能,測(cè)量按照?qǐng)D4所述的動(dòng)作定時(shí)重復(fù)實(shí)行,診斷與該測(cè)量同步實(shí)行。另外,上述的圖I和圖2是構(gòu)成電池部9的各組GBI GBN包括4個(gè)電池單元的實(shí)施方式,集成電路3A 3N是可以應(yīng)對(duì)6個(gè)電池單元的電路。因此,構(gòu)成各組GBl GBN的電池單元數(shù)最大可增至6個(gè)。所以,在表示動(dòng)作定時(shí)的圖4中,電池單元以6個(gè)為前提構(gòu)成。在對(duì)應(yīng)圖I各組GBl GBN設(shè)置的集成電路3A 3N中,分別被設(shè)置構(gòu)成各組GBl GBN的電池單元數(shù)量。由此,各集成電路3A 3N,發(fā)生與相關(guān)組的電池?cái)?shù)量對(duì)應(yīng)的級(jí)(stage)信號(hào)。通過(guò)這種構(gòu)成,可以改變構(gòu)成組GBl GBN的電池單元數(shù),使設(shè)計(jì)自由度增大,同時(shí),實(shí)現(xiàn)高速處理。如上所述,圖4是說(shuō)明診斷動(dòng)作和測(cè)量動(dòng)作的定時(shí)的圖。上述測(cè)量動(dòng)作的定時(shí)和測(cè)定周期或者診斷動(dòng)作,由起動(dòng)電路254和第I級(jí)計(jì)數(shù)器256以及第2級(jí)計(jì)數(shù)器258所組成的級(jí)計(jì)數(shù)器管理。級(jí)計(jì)數(shù)器256、258發(fā)生管理整個(gè)集成電路3A動(dòng)作的控制信號(hào)(定時(shí)信號(hào))。雖然實(shí)際上級(jí)計(jì)數(shù)器256、258并沒(méi)有分離,但這里為了便于理解,特別分開(kāi)表示。上述級(jí)計(jì)數(shù)器既可以是通常的計(jì)數(shù)器,也可以是移位寄存器。起動(dòng)電路254中,(I)在用端子RX接收傳送線路送來(lái)的要求Wake UP的通信命令后,或者(2)在得到集成電路的IC的電源電壓并達(dá)到規(guī)定電壓時(shí),(3)或者在接收到表示車的起動(dòng)開(kāi)關(guān)(鑰匙開(kāi)關(guān))接通的信號(hào)時(shí),向所述第I和第2級(jí)計(jì)數(shù)器256、258輸出復(fù)位信號(hào),將各級(jí)計(jì)數(shù)器256、258置為初始狀態(tài),以規(guī)定頻率輸出時(shí)鐘信號(hào)。也就是說(shuō),在上述(I)至(3)的條件下,集成電路3A實(shí)行測(cè)量動(dòng)作和診斷動(dòng)作。另一方面,若從傳送線路接收要求Sleep的通信命令,或者超過(guò)規(guī)定時(shí)間而無(wú)法接收該通信命令,則起動(dòng)電路254在級(jí)計(jì)數(shù)器256、258返回復(fù)位狀態(tài)、也就是初始狀態(tài)的時(shí)刻,停止時(shí)鐘的輸出。該時(shí)鐘的輸出停止導(dǎo)致級(jí)的行進(jìn)被停止,所以上述測(cè)量動(dòng)作和診斷動(dòng)作的實(shí)行變?yōu)橥V範(fàn)顟B(tài)。第I級(jí)計(jì)數(shù)器256接收來(lái)自起動(dòng)電路254的時(shí)鐘信號(hào),輸出對(duì)級(jí)STG2的各期間(后述的各個(gè)[STGCal的RES]期間 [STGPSBG的測(cè)量]期間)內(nèi)的處理定時(shí)進(jìn)行控制的計(jì)數(shù)值,解碼器257發(fā)生對(duì)級(jí)STG2的各期間內(nèi)的處理定時(shí)進(jìn)行控制的定時(shí)信號(hào)STGl。隨著第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值的增加,對(duì)應(yīng)的期間就從動(dòng)作表260的左邊切換到右邊。按照第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值,確定各期間的級(jí)信號(hào)STG2由解碼器259輸出。第I級(jí)計(jì)數(shù)器256是下位計(jì)數(shù)器,第2級(jí)計(jì)數(shù)器258是上位計(jì)數(shù)器。在第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值為“0000”、第I級(jí)計(jì)數(shù)器256的計(jì)數(shù)值在“0000” “ 1111”期間,表示級(jí)STGCal的RES期間(下稱為[STGCal RES]期間)的信號(hào)由解碼器259輸出。另外,在[STGCal RES]期間進(jìn)行的各種處理,被根據(jù)基于第I級(jí)計(jì)數(shù)器256的計(jì)數(shù)值“0000” “1111”輸出的解碼器257的信號(hào)執(zhí)行。另外,雖然在圖4中,第I級(jí)計(jì)數(shù)器256被略記為4比特計(jì)數(shù)器,但在例如第I級(jí)計(jì)數(shù)器256為8比特計(jì)數(shù)器的情況下,如果每計(jì)數(shù)I次就執(zhí)行不同的處理動(dòng)作,就會(huì)有256種處理。第2級(jí)計(jì)數(shù)器258與第I級(jí)計(jì)數(shù)器256的情況相同,由于可以進(jìn)行數(shù)量較多的計(jì)數(shù),所以可以進(jìn)行數(shù)量較多的處理。
當(dāng)?shù)贗級(jí)計(jì)數(shù)器256的計(jì)數(shù)值為“1111”時(shí),[STGCal RES]期間結(jié)束,當(dāng)?shù)?級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值為“0001”時(shí),成為[STGCal的測(cè)量]期間。另外,在第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值為“0001”的[STGCal測(cè)量]期間,各種處理被根據(jù)基于第I級(jí)計(jì)數(shù)器256的計(jì)數(shù)值“0000” “1111”而從解碼器257輸出的信號(hào)執(zhí)行。另外,當(dāng)?shù)贗級(jí)計(jì)數(shù)器256的計(jì)數(shù)值為“1111”時(shí),[STGCal的測(cè)量]期間結(jié)束,當(dāng)?shù)?級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值為“0010”時(shí),成為[STGCV1 RES]期間。在該[STGCV1 RES]期間,當(dāng)?shù)贗級(jí)計(jì)數(shù)器256的計(jì)數(shù)值為“1111”,結(jié)束[STGCV1 RES]期間,當(dāng)?shù)?級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù)值為“0011”時(shí),開(kāi)始[STGCV1測(cè)量]期間。這樣,從圖4的[STGCal RES]期間起開(kāi)始,隨著第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的計(jì)數(shù),動(dòng)作期間順序向右側(cè)移動(dòng),當(dāng)[STGPSGB測(cè)量]期間結(jié)束時(shí),基本動(dòng)作就結(jié)束了。接著,當(dāng)?shù)?級(jí)計(jì)數(shù)器258計(jì)數(shù)增加時(shí),[STGCal RES]期間又再次開(kāi)始。另外,在圖2所示的實(shí)施方式中,由于電池部9的各組GBl GBN由4個(gè)電池單元構(gòu)成,所以表260的級(jí)STGCV5和級(jí)STGCV6未被使用,或被跳過(guò)而不存在級(jí)STGCV5和級(jí)STGCV6。此外,當(dāng)將第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的內(nèi)容強(qiáng)制設(shè)為特定的計(jì)數(shù)值時(shí),與該計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)的期間內(nèi)的處理就被執(zhí)行。<診斷和測(cè)量、(2)各級(jí)的診斷和測(cè)量>下面,針對(duì)圖4的動(dòng)作表260的行260Y1所述的各級(jí)的測(cè)量和診斷內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。如上所述,各級(jí)包括RES期間和測(cè)量期間,在RES期間執(zhí)行診斷動(dòng)作,在測(cè)量期間執(zhí)行測(cè)量動(dòng)作、診斷動(dòng)作以及基于測(cè)量值的被測(cè)對(duì)象的診斷。表260的行260Y3 行260Y9上所示的“圓圈標(biāo)記”表示各行所述的診斷項(xiàng)目在標(biāo)有“圓圈標(biāo)記”的期間被執(zhí)行。這些診斷項(xiàng)目,是包含集成電路的控制裝置、即圖2所述的測(cè)量系統(tǒng)或者電池單元的放電控制系統(tǒng)的自我診斷。另外,在各級(jí)的RES期間,不僅進(jìn)行圓圈標(biāo)記所示的項(xiàng)目診斷,還進(jìn)行用于測(cè)量的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A的初始化。在本實(shí)施方式中,為了減少噪聲影響,在該RES期間也實(shí)施電荷放電等,在使用應(yīng)用電容的充放電型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A的、之前進(jìn)行動(dòng)作時(shí),釋放存儲(chǔ)于電容中的電荷。在行260Y2的各級(jí)的測(cè)量期間,執(zhí)行應(yīng)用模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A的測(cè)量,和基于測(cè)量值診斷被測(cè)對(duì)象。在級(jí)STGCal的RES期間,主要進(jìn)行行260Y3 行260Y9所示的自我診斷,進(jìn)行的診斷包括行260Y6所述的具有多工器功能的輸入電路116的診斷(HVMUX);行260Y7所述的對(duì)輸入電路166進(jìn)行切換操作的切換電路的診斷(HVMUX信號(hào)選擇);和作為行260Y9所述的項(xiàng)目的、執(zhí)行集成電路內(nèi)部的數(shù)字比較操作的部分的選擇信號(hào)的診斷(圖6的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274和基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的選擇信號(hào))等。在級(jí)STGCal的測(cè)量期間,執(zhí)行作為行260Y3所述項(xiàng)目的用來(lái)調(diào)整電池單元充電狀態(tài)的平衡開(kāi)關(guān)129的端子電壓的測(cè)量、和平衡開(kāi)關(guān)129的診斷,然后,一并執(zhí)行作為行260Y5所述項(xiàng)目的集成電路內(nèi)部的數(shù)字比較電路的診斷。在行260Y8所述的診斷中,如果各電池單元為過(guò)充電(過(guò)放電)狀態(tài),就診斷發(fā)生用于檢測(cè)該狀態(tài)的閾值的電路是否正常。如果 發(fā)生閾值的電路存在異常,就不能進(jìn)行正確的過(guò)放電診斷。此外,在級(jí)STGCal的測(cè)量期間,也進(jìn)行行260Y7和行260Y9的診斷。另外,行260Y7所述的診斷項(xiàng)目和行260Y9所述的項(xiàng)目,在所有級(jí)的RES期間和測(cè)量期間都被執(zhí)行。這些診斷實(shí)施周期是一個(gè)例子,也可不是每次都進(jìn)行診斷,而以更長(zhǎng)間隔進(jìn)行診斷。在級(jí)STGCVl 級(jí)STGCV6的測(cè)量期間,順序?qū)﹄姵貑卧亩俗与妷哼M(jìn)行測(cè)量,然后根據(jù)被測(cè)值,來(lái)診斷各電池單元是否變?yōu)檫^(guò)充電或過(guò)放電狀態(tài)。實(shí)際上,過(guò)充電或過(guò)放電的診斷,是以不構(gòu)成過(guò)充電或過(guò)放電狀態(tài)的方式,取安全性的范圍來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外,如圖I和圖2所示,在組GBl GBN的電池單元為4個(gè)的情況下,級(jí)STGCV5和級(jí)STGCV6被跳過(guò)。在級(jí)STGVDD的測(cè)量期間,圖2所示的電源電路121的輸出電壓被測(cè)量。在級(jí)STGTEM的測(cè)量期間,溫度計(jì)的輸出電壓被測(cè)定。在級(jí)STGPSBG的測(cè)量期間,基準(zhǔn)電壓被測(cè)定。就診斷操作而言,在級(jí)STGCVl 級(jí)STGPSBG的RES期間,執(zhí)行與級(jí)STGCal的RES期間同樣的診斷操作。此外,在級(jí)STGCVl 級(jí)STGTEM的測(cè)量期間,任何一個(gè)期間都執(zhí)行行260Y7和行260Y9所示的診斷項(xiàng)目。在級(jí)STGTEM,綜合診斷作為行260Y4所述的診斷項(xiàng)目、即集成電路內(nèi)部的模擬電路和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路是否正常,此外,還執(zhí)行行260Y7和行260Y9所示的診斷項(xiàng)目。在基準(zhǔn)電壓發(fā)生電路輸出的電壓為已知電壓值、該電壓值的測(cè)量結(jié)果不在規(guī)定范圍的情況下,可以判斷上述電路中的某個(gè)存在異常,可以診斷是要禁止控制的狀態(tài)。<診斷和測(cè)量、(3)電池單元的端子電壓測(cè)量>圖5是測(cè)量電路和診斷電路的不意圖。輸入電路116是具有多工器功能的電路,如后所述,它包括多工器118、120。輸入電路116被從圖4所示的解碼器257、259輸入信號(hào)STG1、STG2,并根據(jù)該信號(hào),實(shí)施由多工器進(jìn)行的選擇操作。在多工器診斷(HVMUX)中,電壓檢測(cè)電路122的差動(dòng)放大器262的輸出信號(hào)被輸入診斷電路160,后述的診斷被執(zhí)行。此夕卜,在例如測(cè)量電池單元BCl的電壓時(shí),如果選擇端子Vl和端子V2,電池單元BCl的電壓就會(huì)從輸入電路116輸出到電壓檢測(cè)電路122。這里,對(duì)電池單元的端子電壓測(cè)量進(jìn)行說(shuō)明。電壓檢測(cè)電路122具有差動(dòng)放大器262和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A。另外,電池單元BCl BC4(或者BCl BC6)被串聯(lián)連接,所以,各端子電壓的負(fù)極電位不同。因此,為了統(tǒng)一基準(zhǔn)電位(各集成電路3A 3N內(nèi)的GND電位),使用了差動(dòng)放大器262。差動(dòng)放大器262的輸出被模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A轉(zhuǎn)換成數(shù)字值,并被輸出至平均電路264。平均電路264對(duì)規(guī)定次數(shù)的測(cè)量結(jié)果求平均值。該平均值在電池單元BCl的情況下被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中。平均電路264,對(duì)平均控制電路263所保持的測(cè)定次數(shù)的平均值進(jìn)行計(jì)算,其輸出保持在上述的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274中。如果平均控制電路263發(fā)出I的指令,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A的輸出,就在未被平均化的情況下直接保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中。如果平均控制電路263發(fā)出4的指令,電池單元BCl的端子電壓的4次測(cè)量結(jié)果被平均化,該平均值保持在上述當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中。要進(jìn)行4次平均運(yùn)算,雖然一開(kāi)始必須實(shí)施4次由圖4的級(jí)進(jìn)行的測(cè)量,但在第4次以后,就能從最新測(cè)定結(jié)果中將4個(gè)測(cè)定值用于運(yùn)算,這樣就可以對(duì)每次測(cè)定,都進(jìn)行平均電路264的平均運(yùn)算。如上所述,由于設(shè)置了進(jìn)行規(guī)定次數(shù)平均化的平均電路264,所以可以除去噪聲的不良影響。圖I所示的電 池部9的直流電被供給到逆變裝置,并轉(zhuǎn)換成交流電。在使用逆變裝置將直流電轉(zhuǎn)換成交流電時(shí),電流的導(dǎo)通關(guān)斷操作會(huì)被高速執(zhí)行,這時(shí)會(huì)發(fā)生較大的噪聲,而通過(guò)設(shè)置平均電路264,就可以減少這種噪音的不良影響。被數(shù)字轉(zhuǎn)換后的電池單元BCl的端子電壓的數(shù)字值被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中。上述測(cè)量動(dòng)作,在圖4的[STGCV1的測(cè)量]期間執(zhí)行。其后,在作為級(jí)STGCVl的測(cè)量而表示的時(shí)間內(nèi),基于測(cè)量值的診斷動(dòng)作被執(zhí)行。作為診斷動(dòng)作,是過(guò)充電診斷和過(guò)放電診斷。首先,電池單元BCl的端子電壓的數(shù)字值被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中,接著,數(shù)字多工器272從當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl讀出電池單元BCl的端子電壓,送到數(shù)字比較器270。此外,數(shù)字多工器276從基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278讀出過(guò)充電判斷基準(zhǔn)值0C,送往數(shù)字比較器270。數(shù)字比較器270將來(lái)自寄存器CELLl的電池單元BCl的端子電壓與過(guò)充電的判斷基準(zhǔn)值OC進(jìn)行比較,如果電池單元BCl的端子電壓比過(guò)充電的判斷基準(zhǔn)值OC大,就對(duì)標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284設(shè)置表示異常的標(biāo)志位[MF flag]。此外,還設(shè)置表示過(guò)充電的標(biāo)志位
。實(shí)際上,已經(jīng)進(jìn)行了不使過(guò)充電狀態(tài)發(fā)生的控制,所以這種狀態(tài)幾乎不會(huì)發(fā)生。但是,為了確??煽啃?,診斷被重復(fù)執(zhí)行。過(guò)充電診斷后,進(jìn)一步進(jìn)行過(guò)放電診斷。數(shù)字多工器272從當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl讀出電池單元BCl的端子電壓,送到數(shù)字比較器270。此外,數(shù)字多工器276從基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278讀出過(guò)放電的判斷基準(zhǔn)值OD,送往數(shù)字比較器270。上述數(shù)字比較器270將來(lái)自寄存器CELLl的電池單元BCl的端子電壓與過(guò)放電的判斷基準(zhǔn)值OD進(jìn)行比較,如果電池單元BCl的端子電壓比過(guò)放電的判斷基準(zhǔn)值OD小,就對(duì)標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284設(shè)置表示異常的標(biāo)志位[MF flag]。此外,還設(shè)置表示過(guò)放電的標(biāo)志位
。與上述的過(guò)充電的情況相同,實(shí)際上,已經(jīng)進(jìn)行了不使過(guò)放電狀態(tài)發(fā)生的控制,所以這種過(guò)放電狀態(tài)幾乎不會(huì)發(fā)生。但是,為了確保可靠性,診斷被重復(fù)執(zhí)行。上述說(shuō)明是有關(guān)圖4的級(jí)STGCVl的測(cè)量期間的電池單元BCl的測(cè)量和診斷。同樣,在下一個(gè)級(jí)STGCV2中,圖5的輸入電路116選擇電池單元BC2的端子電壓,向電壓檢測(cè)電路122輸出。電壓檢測(cè)電路122進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換,用平均電路264計(jì)算平均值,保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2中。數(shù)字比較器270,將數(shù)字多工器272從寄存器讀出的電池單元BC2的端子電壓與上述過(guò)充電的判斷基準(zhǔn)值OC進(jìn)行比較,然后將電池單元BC2的端子電壓與過(guò)放電的判斷基準(zhǔn)值OD進(jìn)行比較。通過(guò)與上述過(guò)充電的判斷基準(zhǔn)值OC的比較和與過(guò)放電的判斷基準(zhǔn)值OD的比較,來(lái)進(jìn)行異常狀態(tài)的判斷,如果是異常狀態(tài),就對(duì)標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284設(shè)置表示異常的標(biāo)志位[MF flag],設(shè)置表示異常原因的標(biāo)志位
或標(biāo)志位
。以下,同樣,在圖4的級(jí)STGCV3的測(cè)量期間進(jìn)行電池單元BC3的端子電壓的測(cè)量和過(guò)充電或過(guò)放電的診斷,在級(jí)STGCV4的測(cè)量期間進(jìn)行電池單元BC4的端子電壓的測(cè)量和過(guò)充電或過(guò)放電的診斷。
<診斷和測(cè)量、(4)診斷>以下,對(duì)圖4所示的各級(jí)的RES期間所進(jìn)行的診斷項(xiàng)目中、行260Y6所示的多工器診斷進(jìn)行說(shuō)明。(第I實(shí)施方式)參照?qǐng)D6、圖33、圖34,說(shuō)明多工器診斷動(dòng)作的第I實(shí)施方式。圖33是表示圖5所示的電路內(nèi)的與多工器診斷有關(guān)的部分。輸入電路116是圖I所示的集成電路3A 3N的內(nèi)部電路,包括多工器118、120。Zl Z4是發(fā)生已知的固定電壓的定電壓發(fā)生元件和電路,這里,使用了齊納元件。各齊納元件Zl Z4利用定電流電路117的電流,在兩端發(fā)生固定電壓Vz。這里,齊納元件Zl Z4的齊納電壓Vz被相等設(shè)定。
診斷電路160中設(shè)有電壓比較電路162、判斷電路164、OR電路166和電壓源VH、VL0輸入電路116和診斷電路160被輸入STGl、STG2信號(hào),輸入電路116和診斷電路160上所設(shè)置的開(kāi)關(guān)(后述),按照STG1、STG2信號(hào)的指示進(jìn)行動(dòng)作。另外,圖33所示的多工器120的狀態(tài)表示了級(jí)STGCVl的狀態(tài)。多工器120的診斷如圖4的行260Y6所示,在級(jí)STGCal 級(jí)STGPSBG的所有期間(RES期間、測(cè)量期間)進(jìn)行。這里,以它們?yōu)榇?,?duì)級(jí)STGCVl STGCV4的各個(gè)期間進(jìn)行說(shuō)明。在各級(jí)STGCVl STGCV4的測(cè)量期間,進(jìn)行多工器120的診斷,在確認(rèn)多工器120正常動(dòng)作之后,進(jìn)行電池單元的端子電壓的測(cè)定。對(duì)于級(jí)STGCal、級(jí)STGVDD 級(jí)STGPSBG的測(cè)量期間,也是同樣考慮,在確認(rèn)多工器120正常動(dòng)作之后,進(jìn)行測(cè)量。圖6是級(jí)STGCVl 級(jí)STGCV4的動(dòng)作說(shuō)明圖。隨著時(shí)間經(jīng)過(guò),動(dòng)作從表的左側(cè)進(jìn)行到右側(cè)。也就是說(shuō),這種開(kāi)關(guān)連接動(dòng)作,通過(guò)STGl STG2信號(hào)指示到輸入電路116和診斷電路160。首先,說(shuō)明級(jí)STGCV1。對(duì)于多工器120,在級(jí)STGCVl的RES期間和測(cè)量期間中的任何一個(gè)期間,開(kāi)關(guān)SBl與接點(diǎn)MBl連接,開(kāi)關(guān)SB2與接點(diǎn)MB2連接。而對(duì)于多工器118,在RES期間,開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MAl連接;在測(cè)量期間,開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MA2連接。多工器118的其它開(kāi)關(guān)SA2 SA4在任何一個(gè)期間都是開(kāi)放狀態(tài)。參照?qǐng)D33、34進(jìn)行說(shuō)明。在級(jí)STGCVl的RES期間,如果開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MAl連接,齊納元件Zl的齊納電壓Vz就被輸入多工器120。而且,這時(shí)的多工器120的輸出電壓經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大器262輸入電壓比較電路162。另外,由于電池單元BCl BC4(或BCl BC6)被串聯(lián)連接,所以各端子電壓的負(fù)極電位各不相同。因此,如上所述,為了統(tǒng)一基準(zhǔn)電位(各集成電路3A 3N內(nèi)的GND電位),使用了差動(dòng)放大器262。在進(jìn)行多工器診斷[STGCV1 RES]的期間,電壓比較電路162的開(kāi)關(guān)SCl被連接。然后,為了確認(rèn)多工器120的輸出電壓Vm與被輸入的齊納電壓Vz是否一致,也就是多工器120是否正常動(dòng)作,開(kāi)關(guān)SDl與上限比較用電壓源VH連接。電壓源VH發(fā)生的電壓Vh設(shè)定得比上述齊納電壓Vz (已知的電壓)高。判斷電路164根據(jù)電壓比較電路162的輸出進(jìn)行判斷,在Vm > Vh的情況下,也就是在輸出電壓Vm與輸入的齊納電壓Vz不一致的情況下,輸出多工器120開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)不正常的異常信號(hào)。然后,將開(kāi)關(guān)SDl與下限比較用電壓源VL連接。電壓源VL發(fā)生的電壓\設(shè)定得比齊納電壓Vz (已知電壓)低。判斷電路164根據(jù)電壓比較電路162的輸出進(jìn)行判斷,在Vm < Vl的情況下,也就是在輸出電壓Vm與輸入的齊納電壓Vz不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。另外,由于這里將差動(dòng)放大器262的輸出輸入到電壓比較電路162,并進(jìn)行異常判斷,所以不僅是在多工器120發(fā)生異常的情況下,在多工器118和差動(dòng)放大器262發(fā)生異常的情況下,也可以通過(guò)判斷電路164檢測(cè)異常。診斷電路160的OR電路166在被從判斷電路164輸入異常信號(hào)時(shí),向異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168輸出異常信號(hào)。其結(jié)果,異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168被設(shè)置異常標(biāo)志位。該異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168,與圖5所示的標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的Mfflag寄存器相同。異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168在被設(shè)置異常標(biāo)志位后,向OR電路166和通信電路127的OR電路288輸出異常信號(hào)。因此,如果異常標(biāo)志位被保持在異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168,那么即便判斷電路164輸出正常信號(hào),OR電路166也輸出異常信號(hào)。另外,雖然詳細(xì)電路并未圖示,但設(shè)置在異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168上的異常標(biāo)志位,可以通過(guò)通信電路127發(fā)來(lái)的命令進(jìn)行復(fù)位。如果異常標(biāo)志位被保持在異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168,那么異常信號(hào)就總是會(huì)向OR電路288輸出。來(lái)自其它集成電路的信號(hào)通過(guò)輸入端子FFI輸入OR電路288。OR電路288在由其它集成電路經(jīng)輸入端子FFI輸入異常信號(hào)時(shí),或者由異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168輸入 異常信號(hào)時(shí),由輸出端子FFO輸出異常信號(hào)。也就是說(shuō),僅在輸入端子FFI被輸入表不正常的信號(hào)、且異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168沒(méi)有保持異常標(biāo)志位的條件下,才向輸出端子FFO輸出表不正常的信號(hào)。當(dāng)根據(jù)STGl .STG2信號(hào),從[STGCV1 RES]期間向[STGCV1測(cè)量]期間遷移時(shí),如圖6的動(dòng)作圖所示,多工器118的開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)M2連接,并且,診斷電路160的開(kāi)關(guān)SCl和SDl為開(kāi)放狀態(tài),電池單元BCl的端子電壓測(cè)量被執(zhí)行。這時(shí),判斷電路164為不工作狀態(tài),判斷電路164不對(duì)OR電路166輸出正常/異常信號(hào)。這樣,就會(huì)在維持通過(guò)多工器診斷而被診斷為正常的多工器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的情況下,通過(guò)切換多工器118的開(kāi)關(guān)SAl來(lái)進(jìn)行端子電壓的測(cè)定,所以可以切實(shí)測(cè)量電池單元BCl的端子電壓。另外,有關(guān)端子電壓測(cè)量的詳細(xì)內(nèi)容以后記述。當(dāng)[STGCV1測(cè)量]期間結(jié)束后,向級(jí)STGCV2的RES期間遷移。在級(jí)STGCV2,如圖34所示,開(kāi)關(guān)SBl與接點(diǎn)MB2連接,開(kāi)關(guān)SB2與接點(diǎn)MB3連接。如圖6所示,這種開(kāi)關(guān)狀態(tài)在RES期間和測(cè)量期間中的任何一個(gè)期間都被保持。另一方面,對(duì)于多工器118,在RES期間,開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MA2連接,開(kāi)關(guān)SA2與接點(diǎn)MA3連接。此外,在測(cè)量期間,開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MA2連接,開(kāi)關(guān)SA2與接點(diǎn)MA4連接。多工器118的其它開(kāi)關(guān)SA3和SA4在任何一個(gè)期間都是開(kāi)放狀態(tài)。在進(jìn)行多工器診斷的[STGCV2 RES]期間,電壓比較電路162的開(kāi)關(guān)SCl被連接。另外,為了確認(rèn)多工器120的輸出電壓Vm是否與輸入的齊納電壓Vz相等,也就是確認(rèn)多工器120是否正常動(dòng)作,將開(kāi)關(guān)SDl與上限比較用電壓源VH(電壓Vh)連接。如上所述,該電SVh設(shè)定得比上述的齊納電壓Vz (已知電壓)高。判斷電路164根據(jù)電壓比較電路162的輸出進(jìn)行判斷,在Vm > Vh的情況下,輸出異常信號(hào)。然后,將開(kāi)關(guān)SDl與下限比較用電壓源VL(電壓VJ連接,將設(shè)定得比齊納電壓Vz (已知電壓)低的電壓'輸入電壓比較電路162。判斷電路164根據(jù)電壓比較電路162的輸出進(jìn)行判斷,在Vm < Vl的情況下,輸出異常信號(hào)。電壓比較電路162輸出異常信號(hào)之后的處理與上述級(jí)STGCVl的RES期間的情況相同,在此省略說(shuō)明。當(dāng)[STGCV2 RES]期間結(jié)束并向[STGCV2測(cè)量]期間遷移時(shí),如圖6的動(dòng)作圖所示,多工器118的開(kāi)關(guān)SA2與接點(diǎn)MA4連接,并且診斷電路160的開(kāi)關(guān)SCl和SDl為開(kāi)放狀態(tài),電池單元BC2的端子電壓測(cè)量被執(zhí)行。在[STGCV2測(cè)量]期間的端子電壓測(cè)量中,由于也是在維持通過(guò)多工器診斷而被診斷為正常的多工器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的情況下,通過(guò)切換多工器118的開(kāi)關(guān)SA2來(lái)進(jìn)行端子電壓測(cè)定,所以可以切實(shí)測(cè)量電池單元BC2的端子電壓。在級(jí)STGCV3,如圖6所示,在RES期間和測(cè)量期間的任意期間中,開(kāi)關(guān)SB I與接點(diǎn)MB4連接,開(kāi)關(guān)SB2與接點(diǎn)MB5連接。另一方面,對(duì)于多工器118,在RES期間,開(kāi)關(guān)SA3與接點(diǎn)MA5連接,開(kāi)關(guān)SA4與接點(diǎn)MA6連接。此外,在測(cè)量期間,開(kāi)關(guān)SA3與接點(diǎn)MA4連接,開(kāi)關(guān)SA4與接點(diǎn)MA6連接。多工器118的其它開(kāi)關(guān)SAl和SA2在任何一個(gè)期間都是開(kāi)放狀態(tài)。然后,在[STGCV3 RES]期間中的多工器120的診斷,與上述的[STGCV2 RES]期間的情況同樣。當(dāng)[STGCV3 RES]期間結(jié)束時(shí),在[STGCV3測(cè)量]期間,測(cè)量電池單元BC3的端子電壓。在級(jí)STGCV4,如圖6所示,在RES期間和測(cè)量期間的任意期間,開(kāi)關(guān)SB I與接點(diǎn)MB5 連接,開(kāi)關(guān)SB2與接點(diǎn)MB6連接。另一方面,對(duì)于多工器118,在RES期間,開(kāi)關(guān)SA4與接點(diǎn)MA7連接,在測(cè)量期間,開(kāi)關(guān)SA4與接點(diǎn)MA6連接。多工器118的其它開(kāi)關(guān)SAl SA3在任何一個(gè)期間都是開(kāi)放狀態(tài)。而且,對(duì)于開(kāi)關(guān)SCI、SD1,進(jìn)行與上述的級(jí)STGCVl 級(jí)STGCV3同樣的動(dòng)作,進(jìn)行多工器120的診斷和電池單元BC4的端子電壓測(cè)量。在級(jí)STGCV3和級(jí)STGCV4的任何一個(gè)級(jí)上,由于是在維持通過(guò)多工器診斷而被診斷為正常的多工器120的開(kāi)關(guān)狀態(tài)的情況下,通過(guò)切換多工器118的開(kāi)關(guān)SA2來(lái)進(jìn)行端子電壓的測(cè)定,所以可以切實(shí)測(cè)量電池單元BC3、BC4的端子電壓。(第2實(shí)施方式)圖35是多工器診斷動(dòng)作的第2實(shí)施方式的示意圖。在第2實(shí)施方式中,設(shè)置在輸入電路116上的齊納元件Zl TA的齊納電壓Vzl Vz4均被設(shè)定為不同的值。診斷電路160中,對(duì)應(yīng)各齊納元件Zl Z4設(shè)置了電壓源VHl VH4、VL1 VL4。其它構(gòu)成與圖33 35所示的電路相同。多工器診斷動(dòng)作中的多工器118、120和開(kāi)關(guān)SCl的連接狀態(tài)在各期間都與圖6所示的相同。另一方面,選擇比較用電壓源的開(kāi)關(guān)SDl的連接狀態(tài)就像以下說(shuō)明的那樣,與圖6不同。首先,在圖4所示的[STGCV1 RES]期間,診斷電路160根據(jù)輸入的STGl STG2信號(hào),將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Zl的上限比較用電壓源VHl連接。其結(jié)果,比較電路162被輸入電壓源VHl的電壓Vhi、和經(jīng)差動(dòng)放大器262輸入的多工器120的輸出Vm。判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出,判斷多工器120是否正常動(dòng)作。電壓Vm設(shè)定得比齊納元件Zl發(fā)生的齊納電壓Vzl高,判斷電路164在Vm > Vm的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vzl不一致的情況下,視為多工器120開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)不正常而輸出異常信號(hào)。然后,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Zl的下限比較用電壓源VLl連接,電壓源VLl的電壓Vu設(shè)定得比齊納元件Zl的齊納電壓Vzl低,判斷電路164在Vm < Vu的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vzl不一致的情況下,視為多工器120開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)不正常而輸出異常信號(hào)。電壓比較電路162輸出異常信號(hào)之后的處理(0R電路166以后的處理)與上述的第I實(shí)施方式的情況相同,在此省略說(shuō)明。當(dāng)[STGCV1 RES]期間結(jié)束時(shí),根據(jù)STGl STG2信號(hào),進(jìn)入到[STGCV1測(cè)量]期間。在[STGCV1測(cè)量]期間,開(kāi)關(guān)動(dòng)作與圖6所示相同,多工器118的開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)M2連接,診斷電路160的開(kāi)關(guān)SCUSDl為開(kāi)放狀態(tài)。其結(jié)果,電池單元BCl的端子電壓被輸入到差動(dòng)放大器262。
在[STGCV2RES]期間,如圖 6 所示,對(duì)多工器 118,120 的開(kāi)關(guān) SA1、SA2、SB1、SB2、SCl的開(kāi)閉進(jìn)行控制。而且,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Z2的上限比較用電壓源VH2連接,對(duì)電壓源VH2的電壓Vh2、與經(jīng)差動(dòng)放大器262輸入的多工器120的輸出Vm進(jìn)行比較。電壓Vh2設(shè)定得比齊納元件Z2發(fā)生的Vz2高,判斷電路164在Vm > Vh2的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vz2不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。然后,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Z2的下限比較用電壓源VL2連接。電壓源VL2的電壓\2設(shè)定得比齊納元件Z2的齊納電壓Vz2低,判斷電路164在Vm < Vl2的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vz2不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。電壓比較電路162輸出異常信號(hào)之后的處理(0R電路166以后的處理)與上述的第I實(shí)施方式的情況相同,在此省略說(shuō)明。當(dāng)[STGCV2 RES]期間結(jié)束時(shí),根據(jù)STGl STG2信號(hào),進(jìn)入[STGCV2測(cè)量]期間。在[STGCV2測(cè)量]期間中的開(kāi)關(guān)動(dòng)作與圖6所示相同,多工器118的開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MA2連接,開(kāi)關(guān)SA2與接點(diǎn)MA4連接,診斷電路160的開(kāi)關(guān)SCI、SDl為開(kāi)放狀態(tài)。其結(jié)果,電池單元BC2的端子電壓被輸入到差動(dòng)放大器262。在[STGCV3RES]期間,如圖 6 所示,對(duì)多工器 118,120 的開(kāi)關(guān) SA1、SA2、SB1、SB2、SCl的開(kāi)閉進(jìn)行控制。而且,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Z3的上限比較用電壓源VH3連接,對(duì)電壓源VH3的電壓Vh3、與經(jīng)差動(dòng)放大器262輸入的多工器120的輸出Vm進(jìn)行比較。電壓Vh3設(shè)定得比齊納元件Z3發(fā)生的Vz3高,判斷電路164在Vm > Vh3的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vz3不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。然后,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Z3的下限比較用電壓源VL3連接。電壓源VL3的電壓Vu設(shè)定得比齊納元件Z3的齊納電壓Vz3低,判斷電路164在Vm < Vl3的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vz3不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。電壓比較電路162輸出異常信號(hào)之后的處理(0R電路166以后的處理)與上述的第I實(shí)施方式的情況相同,在此省略說(shuō)明。當(dāng)[STGCV3 RES]期間結(jié)束時(shí),根據(jù)STGl STG2信號(hào),進(jìn)入[STGCV3測(cè)量]期間。在[STGCV3測(cè)量]期間,開(kāi)關(guān)動(dòng)作與圖6所示的相同,多工器118的開(kāi)關(guān)SA3與接點(diǎn)MA5連接,開(kāi)關(guān)SA4與接點(diǎn)MA6連接,診斷電路160的開(kāi)關(guān)SCI、SDl為開(kāi)放狀態(tài)。其結(jié)果,電池單兀BC3的端子電壓被輸入到差動(dòng)放大器262。在[STGCV4RES]期間,如圖 6 所示,對(duì)多工器 118,120 的開(kāi)關(guān) SA1、SA2、SB1、SB2、SCl的開(kāi)閉進(jìn)行控制。而且,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Z4的上限比較用電壓源VH4連接,對(duì)電壓源VH4的電壓Vh4、與經(jīng)差動(dòng)放大器262輸入的多工器120的輸出Vm進(jìn)行比較。電壓Vh4設(shè)定得比齊納元件Z4發(fā)生的Vz4高,判斷電路164在Vm > Vh4的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vz4不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。然后,將開(kāi)關(guān)SDl與對(duì)應(yīng)齊納元件Z4的下限比較用電壓源VL4連接。電壓源VL4的電壓Vm設(shè)定得比齊納元件Z4的齊納電壓Vz4低,判斷電路164在Vm < Vl4的情況下,也就是在輸出Vm與齊納電壓Vz4不一致的情況下,輸出異常信號(hào)。電壓比較電路162輸出異常信號(hào)之后的處理(0R電路166以后的處理)與上述的第I實(shí)施方式的情況相同,在此省略說(shuō)明。當(dāng)[STGCV4 RES]期間結(jié)束時(shí),根據(jù)STGl STG2信號(hào),進(jìn)入[STGCV4測(cè)量]期間。在[STGCV4測(cè)量]期間,開(kāi)關(guān)動(dòng)作與圖6所示的相同,多工器118的開(kāi)關(guān)SA4與接點(diǎn)MA6連接,診斷電路160的開(kāi)關(guān)SCUSDl為開(kāi)放狀態(tài)。其結(jié)果,電池單元BC4的端子電壓被輸入到差動(dòng)放大器262。在第2實(shí)施方式中,通過(guò)根據(jù)多工器120的開(kāi)關(guān)SB1、SB2的連接狀態(tài),將齊納元件Zl TA發(fā)生的固定電壓Vzl Vz4設(shè)定成相互不同的值,可以提高多工器診斷的診斷精度。例如,在第I實(shí)施方式的[STGCV1 RES]期間,多工器120的開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)不是圖34所示的狀態(tài),而是假設(shè)形成開(kāi)關(guān)SBl與接點(diǎn)MBl連接、開(kāi)關(guān)SB2與接點(diǎn)MB2連接的狀態(tài)。即便是這種情況下,判斷電路164也判斷為多工器120的輸出Vm與齊納電壓Vz —致,輸出表示正常的信號(hào),而不會(huì)輸出異常信號(hào)。
但是,在第2實(shí)施方式中,齊納電壓會(huì)因STGl STG2信號(hào)所指示的多工器120的開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)(也就是電池選擇狀態(tài))的不同而不同。所以,像上述假定的那樣,在多工器120的開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)與開(kāi)關(guān)SDl所連接的電壓源不對(duì)應(yīng)的情況下,能從判斷電路164輸出異常信號(hào),多工器診斷切實(shí)被執(zhí)行。(第3實(shí)施方式)參照?qǐng)D36 38,對(duì)多工器診斷動(dòng)作的第3實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖37表示圖5所示的電路內(nèi)、與多工器診斷有關(guān)的電路。輸入電路116包括多工器120、定電流電路117、電阻和開(kāi)關(guān)S I S4。多工器120的輸出端MPl和輸出端MP2分別與差動(dòng)放大器262的輸入端連接。在多工器120的輸出端MPl與電源線之間,連接了上述定電流電路117、電阻R和開(kāi)關(guān)SI的串聯(lián)電路。此外,在輸出端MPl與集成電路的地線(基準(zhǔn)電位)之間,連接了開(kāi)關(guān)S2、電阻R和定電流電路117的串聯(lián)電路。同樣,在輸出端MP2與電源線之間,連接了定電流電路117、電阻R和開(kāi)關(guān)S3的串聯(lián)電路。在輸出端MP2與集成電路的地線(基準(zhǔn)電位)之間,連接了開(kāi)關(guān)S4、電阻R和定電流電路117的串聯(lián)電路。多工器120設(shè)有用來(lái)選擇電池單元BCl BC4的開(kāi)關(guān)SB1、SB2。本實(shí)施方式的開(kāi)關(guān)SB1、SB2如圖37所示,分別由5個(gè)開(kāi)關(guān)組成。而且,通過(guò)設(shè)在開(kāi)關(guān)SBl上的5個(gè)開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉來(lái)選擇電池單元BCl BV4的正極側(cè),通過(guò)設(shè)在開(kāi)關(guān)SB2上的5個(gè)開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉來(lái)選擇電池單元BCl BV4的負(fù)極側(cè)。輸入電路116以外的電路構(gòu)成,與第I實(shí)施方式的圖34的構(gòu)成相同。圖36是第3實(shí)施方式的動(dòng)作圖,參照該圖,對(duì)多工器120的診斷動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。另外,圖36是表示與圖6所示的動(dòng)作圖的級(jí)STGCV3對(duì)應(yīng)的部分,表示級(jí)STGCV3中的開(kāi)關(guān)SI S4的開(kāi)閉動(dòng)作。在[STGCV3 RES]期間的前半部分,進(jìn)行多工器120的開(kāi)放動(dòng)作的診斷,在[STGCV3 RES]期間的后半部分,進(jìn)行多工器120的選擇動(dòng)作的診斷。以下,以級(jí)STGCV3的多工器診斷動(dòng)作為例進(jìn)行說(shuō)明,其它級(jí)的RES期間的多工器診斷動(dòng)作也同樣進(jìn)行。在[STGCV3 RES]期間前半部分的開(kāi)放動(dòng)作診斷中,在進(jìn)行了設(shè)在多工器120 —開(kāi)關(guān)SBl的開(kāi)放動(dòng)作診斷之后,進(jìn)行另一開(kāi)關(guān)SB2的開(kāi)放動(dòng)作診斷。在開(kāi)關(guān)SBl的開(kāi)放動(dòng)作診斷中,STGl *STG2信號(hào),向輸入電路116發(fā)出指令,將多工器120的開(kāi)關(guān)SB1、SB2上設(shè)置的所有開(kāi)關(guān)置為開(kāi)狀態(tài),將輸入電路116上設(shè)置的開(kāi)關(guān)S2 S4置為開(kāi)狀態(tài),將開(kāi)關(guān)SI置為閉狀態(tài)。此外,對(duì)于診斷電路160,發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MD2、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VH的指令。在開(kāi)關(guān)SI為閉狀態(tài)的情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子(非反轉(zhuǎn)輸入端子)通過(guò)定電流電路117和電阻R與高電位側(cè)電源連接。而比較電路162下側(cè)的輸入端子(反轉(zhuǎn)輸入端子)與電壓%的電壓源VH連接。電壓Vh被設(shè)定成集成電路連接的鋰電池單元組、也就是4個(gè)或6個(gè)鋰電池單元的最大電壓,或略低于該電壓的電壓。因此,如果多工器120的開(kāi)關(guān)SBl變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),輸入比較電路162的上側(cè)端子的測(cè)定電壓就應(yīng)該滿足正常判斷條件“測(cè)定電壓> Vh”。判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓> VH”,在不滿足“測(cè)定電壓> VH”的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。另外,在本實(shí)施方式中,定電流電路117連接的電源線電壓與電池單元BCl的正極端子為相同電位,當(dāng)電池單元BCl的正極端子被選擇時(shí),不能進(jìn)行由開(kāi)關(guān)SI和S3進(jìn)行的診斷。另一方面,地線電位與電池單元BC4的負(fù)極電位相同,當(dāng)電池單元BC4的負(fù)極端子被選擇時(shí),不能進(jìn)行由開(kāi)關(guān)S2和S4進(jìn)行的診斷。但是,由于可以進(jìn)行選擇了其它端子情況下的診斷,所以能夠確保較高的可靠性。 接下來(lái),STGl STG2信號(hào),向輸入電路116發(fā)出指令,將多工器120的開(kāi)關(guān)SB1、SB2上設(shè)置的所有開(kāi)關(guān)置為開(kāi)狀態(tài)、將輸入電路116上設(shè)置的開(kāi)關(guān)S1、S3和S4置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)S2置為閉狀態(tài)。此外,對(duì)診斷電路160,發(fā)出將開(kāi)關(guān)SC I連接到接點(diǎn)MD2、將開(kāi)關(guān)SDI連接到電壓源VL的指令。在開(kāi)關(guān)S2為閉狀態(tài)的情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子電位與集成電路的GND為相同電位。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入端子與電壓八的電壓源VL連接。電壓 '被設(shè)定為0. 5伏左右(略高于集成電路的地線電壓,充分低于鋰電池單元的端子間的電壓)。因此,如果多工器120的開(kāi)關(guān)SBl變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),輸入比較電路162的上側(cè)端子的測(cè)定電壓就應(yīng)該滿足正常判斷條件“測(cè)定電壓< \”。判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出,判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓< '”,在不滿足“測(cè)定電壓< VJ的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。通過(guò)這種對(duì)開(kāi)關(guān)SBl的開(kāi)放動(dòng)作診斷,可以診斷出多工器120的開(kāi)關(guān)SBl是否按照指令變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài)。下面,進(jìn)行多工器120的開(kāi)關(guān)SB2的開(kāi)放動(dòng)作診斷。在這種情況下,STGl STG2信號(hào)向輸入電路116發(fā)出指令,將多工器120的開(kāi)關(guān)SB1、SB2上設(shè)置的所有開(kāi)關(guān)置為開(kāi)狀態(tài)、將輸入電路116上設(shè)置的開(kāi)關(guān)SI、S2和S4置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)S3置為閉狀態(tài)。此外,對(duì)診斷電路160發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MDl、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VH的指令。在開(kāi)關(guān)S3為閉狀態(tài)的情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子的電位通過(guò)定電流電路117以及電阻R與高電位側(cè)電源連接。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入端子與電壓Vh的電壓源VH連接。因此,如果多工器120的開(kāi)關(guān)SB2變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),輸入比較電路162的上側(cè)端子的測(cè)定電壓就應(yīng)該滿足正常判斷條件“測(cè)定電壓> '”。判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出,判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓> '”,在不滿足“測(cè)定電壓> \”的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。接下來(lái),STGl STG2信號(hào),向輸入電路116發(fā)出指令,將多工器120的開(kāi)關(guān)SBl SB2上設(shè)置的所有開(kāi)關(guān)置為開(kāi)狀態(tài),將輸入電路116上設(shè)置的開(kāi)關(guān)SI S3置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)S4置為閉狀態(tài)。此外,對(duì)診斷電路160,發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MD1、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VL的指令。在開(kāi)關(guān)S4為閉狀態(tài)的情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子的電位與集成電路的GND為相同電位。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入端子與電壓電壓源VH連接。因此,如果多工器120的開(kāi)關(guān)SB2變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),輸入比較電路162的上側(cè)端子的測(cè)定電壓就應(yīng)該滿足正常判斷條件“測(cè)定電壓< \”。判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出,判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓< '”,在不滿足“測(cè)定電壓< VJ的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。通過(guò)這種對(duì)開(kāi)關(guān)SB2的開(kāi)放動(dòng)作診斷,可以診斷出多工器120的開(kāi)關(guān)SB2是否按照指令變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài)。接下來(lái),對(duì)圖36的[STGCV3 RES]期間后半部分進(jìn)行的多工器120的選擇動(dòng)作診斷進(jìn)行說(shuō)明。在選擇動(dòng)作診斷中,在進(jìn)行了設(shè)在多工器120—開(kāi)關(guān)SBl的選擇動(dòng)作診斷之后,進(jìn)行另一開(kāi)關(guān)SB2的選擇動(dòng)作診斷。在開(kāi)關(guān)SBl的選擇動(dòng)作診斷中,STGl STG2信號(hào)對(duì)多工器120指示進(jìn)行選擇電池單元BC3的動(dòng)作,對(duì)輸入電路116發(fā)出指示,將開(kāi)關(guān)S2 S4置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)SI置為閉狀態(tài)的指示。此外,對(duì)診斷電路160發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MD2、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VH的指示。 在這種情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子通過(guò)定電流電路117和電阻R與高電位側(cè)電源連接,同時(shí)通過(guò)開(kāi)關(guān)SBl與電池單元BC3的正極側(cè)連接。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入端子與電壓Vh的電壓源VH連接。如果開(kāi)關(guān)SBl變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),比較電路162上側(cè)的輸入端子的電位就會(huì)上升至高電位側(cè)電源的電位附近,如果開(kāi)關(guān)SBl正確連接在電池單元BC3的正極側(cè),輸入端子的電位就應(yīng)該受到單元電壓的影響,變?yōu)椤皽y(cè)定電壓< Vh”。因此,判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出,判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓< VH”,在不滿足“測(cè)定電壓< VH”的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。接下來(lái),STGl STG2信號(hào),對(duì)多工器120指示進(jìn)行選擇電池單元BC3的動(dòng)作,對(duì)輸入電路116發(fā)出將開(kāi)關(guān)S1、S3、S4置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)S2置為閉狀態(tài)的指示。此外,對(duì)診斷電路160發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MD2、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VL的指示。在這種情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子通過(guò)開(kāi)關(guān)S2與集成電路的GND連接,并且通過(guò)開(kāi)關(guān)SBl與電池單元BC3的正極側(cè)連接。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入端子與電壓' 的電壓源VL連接。如果開(kāi)關(guān)SBl變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),比較電路162的上側(cè)的輸入端子的電位就會(huì)變?yōu)榧呻娐返腉ND電位,如果開(kāi)關(guān)SBl正確連接在電池單元BC3的正極偵牝則輸入端子的電位就應(yīng)該受到單元電壓的影響,變?yōu)椤皽y(cè)定電壓> \”。因此,判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出,判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓> '”,在不滿足“測(cè)定電壓>VJ的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。在開(kāi)關(guān)SB2的選擇動(dòng)作診斷中,STGl STG2信號(hào)對(duì)多工器120指示進(jìn)行選擇電池單元BC3的動(dòng)作,對(duì)輸入電路116發(fā)出將開(kāi)關(guān)S1、S2、S4置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)S3置為閉狀態(tài)的指示。此外,對(duì)診斷電路160發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MD1、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VH的指示。在這種情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子通過(guò)定電流電路117和電阻R與高電位側(cè)電源連接,并且通過(guò)開(kāi)關(guān)SB2與電池單元BC3的負(fù)極側(cè)連接。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入端子與電壓Vh的電壓源VH連接。如果開(kāi)關(guān)SBl變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),比較電路162的上側(cè)的輸入端子的電位就會(huì)上升至高電位側(cè)電源的電位附近,如果開(kāi)關(guān)SB2正確連接在電池單元BC3的負(fù)極側(cè),則輸入端子的電位就應(yīng)該受到單元電壓的影響,變?yōu)椤皽y(cè)定電壓< Vh”。因此,判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓< VH”,在不滿足“測(cè)定電壓< VH”的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。接下來(lái),STGl STG2信號(hào)對(duì)多工器120指示進(jìn)行選擇電池單元BC3的動(dòng)作,對(duì)輸入電路116發(fā)出將開(kāi)關(guān)SI S3置為開(kāi)狀態(tài)、將開(kāi)關(guān)S4置為閉狀態(tài)的指示。此外,對(duì)診斷電路160發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCl連接到接點(diǎn)MD1、將開(kāi)關(guān)SDl連接到電壓源VL的指示。在這種情況下,比較電路162上側(cè)的輸入端子通過(guò)開(kāi)關(guān)S4與集成電路的GND連接,并且通過(guò)開(kāi)關(guān)SB2與電池單元BC3的負(fù)極側(cè)連接。另一方面,比較電路162下側(cè)的輸入 端子與電壓\的電壓源VL連接。如果開(kāi)關(guān)SB2變?yōu)殚_(kāi)放狀態(tài),比較電路162上側(cè)的輸入端子的電位就會(huì)變?yōu)榧呻娐返腉ND電位,但如果開(kāi)關(guān)SB2正確連接在電池單元BC3的負(fù)極側(cè),輸入端子的電位就應(yīng)該受到單元電壓的影響,變?yōu)椤皽y(cè)定電壓> '”。因此,判斷電路164根據(jù)比較電路162的輸出判斷是否滿足條件“測(cè)定電壓> '”,在不滿足“測(cè)定電壓>VJ的情況下,向OR電路166輸出異常信號(hào)。OR電路166以后的處理與上述的第I實(shí)施方式相同,這里省略說(shuō)明。這樣,像圖36的選擇動(dòng)作診斷期間所示的那樣,依次進(jìn)行多工器120的選擇動(dòng)作診斷,就可以判斷多工器120的電池單元BC3的選擇動(dòng)作是否正常進(jìn)行。當(dāng)圖36所示的[STGCV3 RES]期間結(jié)束時(shí),在[STGCV3測(cè)量]期間,電池單元BC3的端子電壓測(cè)量被執(zhí)行。圖38是電池單元BC3的端子電壓測(cè)量動(dòng)作的說(shuō)明圖。在該端子電壓測(cè)量動(dòng)作中,STGl STG2信號(hào)對(duì)多工器120指示進(jìn)行選擇電池單元BC3的動(dòng)作,對(duì)輸入電路116發(fā)出將開(kāi)關(guān)SI S4置為開(kāi)放狀態(tài)的指示。此外,對(duì)診斷電路160發(fā)出將開(kāi)關(guān)SCI、SDl置為開(kāi)放狀態(tài)的指示。對(duì)于多工器120的電池單元BC3的選擇狀態(tài),由于通過(guò)[STGCV3 RES]期間的診斷動(dòng)作被判定為正常,所以電池單元BC3的端子電壓被從多工器120輸出。(第4實(shí)施方式)上述的第2實(shí)施方式中,是用模擬電路來(lái)進(jìn)行多工器120的診斷,而圖39、40所示的第4實(shí)施方式中,是用數(shù)字電路進(jìn)行多工器120的診斷。圖39是第4實(shí)施方式的動(dòng)作圖,表示進(jìn)行電池單元的端子電壓測(cè)量的級(jí)STGCVl STGCV4的部分的動(dòng)作。以下,以級(jí)STGCVl的多工器診斷為代表進(jìn)行說(shuō)明,級(jí)STGCV2 STGCV4的多工器診斷也是同樣進(jìn)行。另外,各級(jí)的多工器118、120的開(kāi)關(guān)連接狀態(tài)與第2實(shí)施方式的情況也相同。圖40是與多工器診斷有關(guān)的電路示意圖,表示級(jí)STGCVl的RES期間的多工器診斷動(dòng)作。多工器120的開(kāi)關(guān)SBl與接點(diǎn)MBl連接,開(kāi)關(guān)SB2與接點(diǎn)MB2連接。多工器118的開(kāi)關(guān)SAl與接點(diǎn)MAl連接時(shí),由齊納元件Zl發(fā)生的齊納電壓Vzl被輸入多工器120。如果多工器120的動(dòng)作正常,多工器120就應(yīng)該是將齊納電壓Vzl作為輸出電壓Vm輸出。多工器120的輸出電壓Vm通過(guò)差動(dòng)放大器262被輸入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A,在那里轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。在進(jìn)行診斷動(dòng)作時(shí),由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A轉(zhuǎn)換的數(shù)字值,被保持在設(shè)于當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274A的診斷電壓寄存器中。當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274A,是對(duì)第2實(shí)施方式的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274中追加診斷電壓寄存器得到的。此外,基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278A,具備保持相當(dāng)于模擬電壓Vhi VH4、Vli Vm的數(shù)字值的寄存器BClVH BC4VH4、BClVL BC4VL,這一點(diǎn)與第2實(shí)施方式的基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278不同。另外,基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278A的寄存器BClVH BC4VH4、BClVL BC4VL的值,可以通過(guò)通信端子RX和內(nèi)部的數(shù)據(jù)總線294改寫(xiě)。首先,確認(rèn)多工器120的輸出電壓Vm是否與作為已知電壓的齊納元件Zl的電壓Vzl相同。為此,通過(guò)數(shù)字比較電路162,將模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值與保持在寄存器BClVH中的值BClVH進(jìn)行比較,然后將上述數(shù)字值與保持在寄存器BClVL中的值BClVL進(jìn)行比較。值BClVH被設(shè)定成高于電壓Vzl的值,值BClVL被設(shè)定成低于電壓Vzl的值。然后,判斷電路164,根據(jù)數(shù)字比較電路162的輸出值,判斷多工器120的動(dòng)作是否正
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巾o本實(shí)施方式的情況也與第2實(shí)施方式的情況相同,在包含多工器120的多工器118和差動(dòng)放大器262、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A上發(fā)生異常時(shí),可以通過(guò)判斷電路164檢測(cè)異常發(fā)生。由于檢測(cè)到異常發(fā)生,所以異常標(biāo)志位就被設(shè)置到異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168。與異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168輸出的異常信號(hào)的處理相關(guān)的動(dòng)作,與第2實(shí)施方式相同,所以省略說(shuō)明。當(dāng)被判斷電路164判斷為異常時(shí),保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274A的診斷電壓寄存器中的保持值,被存儲(chǔ)在異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路275A的寄存器ANBCl中。由于記錄在異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路275A上的異常數(shù)據(jù)信息,通過(guò)送信命令,經(jīng)數(shù)據(jù)總線294和收發(fā)寄存器302/322、輸出端子TX被輸出至外部,所以異常原因可以得到判明。在[STGCV1 RES]期間的診斷動(dòng)作確認(rèn)后,開(kāi)關(guān)SAl的連接在[STGCV1測(cè)量]期間切換到接點(diǎn)MA2,電池單元BCl的端子電壓被輸入到多工器120,由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A轉(zhuǎn)換為數(shù)字值,保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274A的寄存器CELLl中。如圖39所示,與上述同樣的動(dòng)作按照級(jí)STGCV2、級(jí)STGCV3、級(jí)STGCV4的順序被依次執(zhí)行。另外,如果像本實(shí)施方式這樣,進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換后再基于數(shù)字比較電路進(jìn)行診斷,容易受到噪聲影響。為了去除此類噪聲的影響,也可以進(jìn)行多次模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,使用它們的平均值。圖40所示的平均電路264是對(duì)使模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A多次動(dòng)作得到的值進(jìn)行平均運(yùn)算的電路。特別是,在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換動(dòng)作快速進(jìn)行的情況下,優(yōu)選自動(dòng)計(jì)算多次動(dòng)作的平均值,將其計(jì)算結(jié)果作為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的輸出使用。(第5實(shí)施方式)圖41所示的第5實(shí)施方式,是第3實(shí)施方式的診斷動(dòng)作(圖36)的數(shù)字化實(shí)施方式。另外,診斷動(dòng)作時(shí)的開(kāi)關(guān)SB1、SB2和開(kāi)關(guān)SI S4的連接狀態(tài)與第3實(shí)施方式的情況相同。也與上述的第4實(shí)施方式相同,由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A轉(zhuǎn)換的數(shù)字值,被保持在設(shè)置于當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274A中的診斷電壓寄存器。基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278A中設(shè)有寄存器VH、VL,保持相當(dāng)于第3實(shí)施方式的電壓VH、VL的數(shù)字值。另外,在診斷多工器120的輸出端MPl的期間,開(kāi)關(guān)S5與輸出端子MPl連接,開(kāi)關(guān)S6與接地電位連接。而在診斷多工器120的輸出端MP2的期間,開(kāi)關(guān)S5與Vcc連接,開(kāi)關(guān)S6與輸出端MP2連接。首先,確認(rèn)多工器120的輸出電壓Vm是否與作為已知電壓的齊納元件Zl的電壓Vzl相同。為此,通過(guò)數(shù)字比較電路162,將模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A所轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字值與保持在寄存器VH中的值VH進(jìn)行比較,然后將上述數(shù)字值與保持在寄存器VL中的值VL進(jìn)行比較。然后,判斷電路164根據(jù)數(shù)字比較電路162的輸出值,判斷多工器120的動(dòng)作是否正常。這里,在包含多工器120的多工器118和差動(dòng)放大器262、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A上發(fā)生異常時(shí),也是可以通過(guò)判斷電路164檢測(cè)異常發(fā)生。由于檢測(cè)到異常發(fā)生,所以異常標(biāo)志位、被設(shè)置到異常標(biāo)志位存儲(chǔ)電路168。
當(dāng)被判斷電路164判斷為異常時(shí),保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274A的診斷電壓寄存器中的保持值,被存儲(chǔ)到異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路275A中。在電池單元BCl的診斷動(dòng)作中,如果在多工器120的開(kāi)放動(dòng)作診斷發(fā)生異常,上述保持值就被保持到異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路275A的寄存器BClOP中。此外,如果在多工器120的選擇動(dòng)作診斷發(fā)生異常,上述保持值就被保持到異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路275A的寄存器BClST中。電池單元BC2 BC4也進(jìn)行相同動(dòng)作,對(duì)于保持上述保持值的異常時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路275A的寄存器,如果是電池單元BC2就保持在寄存器BC20P或BC2ST ;如果是電池單元BC3,就保持在寄存器BC30P或BC3ST ;如果是電池單元BC4,就保持在寄存器BC40P或BC4ST。(第6實(shí)施方式)上述的第I 第5實(shí)施方式對(duì)多工器診斷進(jìn)行了說(shuō)明,而第6實(shí)施方式中,將根據(jù)圖42對(duì)圖4的行260Y7所示的HVMUX信號(hào)選擇的診斷進(jìn)行說(shuō)明。在設(shè)于單元控制器80的各集成電路3A 3N中,多工器120和其它電路根據(jù)圖4所示的級(jí)計(jì)數(shù)器256、258的輸出而動(dòng)作。也就是說(shuō),對(duì)于各集成電路3A 3N,各集成電路的動(dòng)作整體被根據(jù)內(nèi)置的級(jí)計(jì)數(shù)器256、258的輸出控制。多工器120,作為用于實(shí)現(xiàn)集成電路整體動(dòng)作的電路之一而動(dòng)作。多工器120由多個(gè)開(kāi)關(guān)電路構(gòu)成,多工器120的開(kāi)關(guān)電路,根據(jù)由解碼電路構(gòu)成的選擇電路2592的信號(hào)進(jìn)行0N/0FF(開(kāi)閉)動(dòng)作。而且,多工器120的選擇動(dòng)作,根據(jù)開(kāi)關(guān)電路的0N/0FF動(dòng)作來(lái)執(zhí)行。因此,盡管多工器120本身動(dòng)作正常,若選擇電路2592向多工器120發(fā)送錯(cuò)誤的開(kāi)閉信號(hào)時(shí),多工器120也會(huì)執(zhí)行錯(cuò)誤的選擇動(dòng)作。例如,在進(jìn)行電池單元BC3的端子電壓測(cè)量的[STGCV3測(cè)量]期間,因選擇電路2592的誤動(dòng)作,有可能引起多工器120選擇電池單元BC2的端子電壓。在這種情況下,電池單元BC3的過(guò)充電診斷中的端子電壓就不是電池單元BC3的端子電壓,因此,存在根本沒(méi)有對(duì)電池單元BC的過(guò)充電進(jìn)行診斷的可能。本實(shí)施方式是如圖42所示,設(shè)置第2選擇電路2594,進(jìn)行如下的HVMUX信號(hào)選擇的診斷,從而使得能夠確認(rèn)正確的開(kāi)閉信號(hào)是否送至多工器120,因而避免上述的情況。上述的第二選擇電路2594,具有與選擇電路2592完全相同的電路構(gòu)成,來(lái)自級(jí)計(jì)數(shù)器256、258的信號(hào)輸入選擇電路2592和選擇電路2594兩方。因此,在兩個(gè)選擇電路2592,2594正常動(dòng)作的情況下,完全相同的開(kāi)閉信號(hào)就會(huì)從選擇電路2592、2594輸出。選擇電路2592的開(kāi)閉信號(hào)被輸入多工器120和診斷電路2596 ;選擇電路2594的開(kāi)閉信號(hào)被輸入診斷電路2596。診斷電路2596對(duì)從選擇電路2592、2594輸入的兩個(gè)開(kāi)閉信號(hào)進(jìn)行比較,只有在一致的情況下才判斷選擇電路2592正常。在不一致的情況下,選擇電路2592、2594中至少一方有可能是異常狀態(tài),診斷電路2596將異常信號(hào)輸出至OR電路166。另外,在圖42的實(shí)施方式中,選擇電路2592和選擇電路2594為相同電路,在兩個(gè)電路輸出一致的情況下診斷為正常。但是,在診斷相對(duì)選擇電路2592的輸入信號(hào)其輸出信號(hào)是否正確的情況下,選擇電路2592的電路構(gòu)成無(wú)需一定要與選擇電路2594的電路構(gòu)成一致。例如,構(gòu)成選擇電路2594,使得在正確動(dòng)作的情況下,使選擇電路2592的輸出與選擇電路2594的輸出形成一定關(guān)系。利用診斷電路2596,來(lái)診斷是否出現(xiàn)了一定關(guān)系。<診斷和測(cè)量、(5)初始數(shù)據(jù)的保持>圖I所示的直流電源系統(tǒng)在車輛停止運(yùn)轉(zhuǎn)、駕駛者開(kāi)始駕駛之前,不會(huì)從電池單元9向逆變裝置供給電流。在使用各電池單元的充放電電流沒(méi)有流動(dòng)的狀態(tài)下測(cè)量的各電池單元的端子電壓時(shí),各電池單元的充電狀態(tài)(SOC)能被正確求出。因此,各集成電路根據(jù)車輛的鑰匙開(kāi)關(guān)操作和來(lái)自電池控制器20的Wake Up等通信命令292,獨(dú)自開(kāi)始測(cè)量動(dòng)作。在圖5說(shuō)明的測(cè)量動(dòng)作在各集成電路中開(kāi)始測(cè)量和電池單元的診斷動(dòng)作、由平均控制電路263所保持的次數(shù)的測(cè)定被執(zhí)行時(shí),進(jìn)行用平均電路264來(lái)求平均測(cè)定值的運(yùn)算。其運(yùn)算結(jié)果首先被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274中。各集成電路,分別獨(dú)立地對(duì)該集成電路的相關(guān)的組的所有電池單元,進(jìn)行測(cè)定測(cè)量和測(cè)量結(jié)果的平均值運(yùn)算,并將運(yùn)算結(jié)果保持在各個(gè)集成電路的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl CELL6中。為了正確掌握各電池單元的充電狀態(tài)(SOC),優(yōu)選在各電池單元的充放電電流沒(méi)有流動(dòng)的狀態(tài)下測(cè)量各電池單元的端子電壓。如上所述,由于各集成電路獨(dú)自開(kāi)始測(cè)量動(dòng)作,所以在電池部9向逆變裝置提供電流之前,各集成電路對(duì)各自相關(guān)的所有電池單元的端子電壓進(jìn)行測(cè)量,保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl 寄存器CELL6中。由于保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274中的測(cè)量值會(huì)被其后的新測(cè)量結(jié)果改寫(xiě),所以開(kāi)始提供電流之前的測(cè)量結(jié)果,會(huì)從當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl 寄存器CELL6被移至初始值存儲(chǔ)電路275的寄存器BCELLl 寄存器BCELL6,保持在初始值存儲(chǔ)電路275中。這樣,在電池部9開(kāi)始向逆變裝置提供電流之前的測(cè)量值,就被保持在初始值存儲(chǔ)電路275中,所以,可以將充電狀態(tài)(SOC)的運(yùn)算等處理后移,優(yōu)先執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高的用于診斷的處理。在執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高的處理并開(kāi)始從電池部9向逆變裝置提供電流以后,可以根據(jù)保持在初始值存儲(chǔ)電路275中的測(cè)量值,計(jì)算各電池單元的充電狀態(tài)(SOC),根據(jù)正確的狀態(tài)檢測(cè),進(jìn)行調(diào)整充電狀態(tài)(SOC)的控制。有時(shí),車輛的駕駛者會(huì)很急切地起動(dòng)車輛,所以優(yōu)選盡快進(jìn)行上述的對(duì)逆變裝置的電流供給。在圖5所述的實(shí)施方式中,如上所述,在向電負(fù)載的逆變裝置提供電流之前的測(cè)量值,被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274中的時(shí)刻,通過(guò)數(shù)字比較電路270來(lái)實(shí)施過(guò)充電或過(guò)放電診斷,還有漏電流等診斷。這樣,就可以在對(duì)逆變裝置提供直流電之前掌握異常狀態(tài)。如果發(fā)生異常狀態(tài),可以在提供電流之前通過(guò)上述診斷檢測(cè)到異常,采取對(duì)策,比如不對(duì)逆變裝置提供直流電等。另外,由于提供電流之前的測(cè)定值,通過(guò)將當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的保持值移至初始值存儲(chǔ)電路275而繼續(xù)保持在專用的初始值存儲(chǔ)電路275中,所以從提高安全性和正確掌握充電狀態(tài)(SOC)的方面講,會(huì)頗具效果。<通信命令>圖7是說(shuō)明設(shè)在圖2所示的集成電路3A內(nèi)部的進(jìn)行通信命令的接收發(fā)送的通信電路127的電路及其動(dòng)作的電路圖,以集成電路3A作為各集成電路的代表,利用其電路構(gòu)成對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。如上所述,其它的集成電路的構(gòu)成和動(dòng)作是相同的。由上述電池控制器20送至通信電路127所包括的接收端子RX的通信命令總共包括5個(gè)部分,以Sbit為I單位,5字節(jié)為I個(gè)基本構(gòu)成。但是,就像以下說(shuō)明的那樣,有時(shí)也會(huì)比5個(gè)字節(jié)長(zhǎng),所以并不特別限定在5個(gè)字節(jié)。上述的通信命令由端子RX輸入到接收寄存器322,并被保持。另外,該接收寄存器322是移位寄存器,從端子RX串行輸入的信號(hào)按輸入到接收寄存器322 的順序而移位,通信命令的前端部分被保持在寄存器前端部即間隔字段(break field)部324,以后依次保持。如上所述,對(duì)于保持在接收寄存器322中的通信命令292,其前端的Sbit是間隔字段324,由表示信號(hào)已到的信號(hào)組成;第2個(gè)Sbit是同步字段326,由具有用于取同步的作用的信號(hào)組成;第3個(gè)Sbit是辨別字段328,表示對(duì)象地址和指令內(nèi)容,對(duì)象地址表示作為命令對(duì)象的電路是各集成電路3A、……、3M、……、3N中的哪一個(gè)集成電路,也就是作為命令對(duì)象的電路在哪個(gè)。第4個(gè)bit是表示通信內(nèi)容(控制內(nèi)容)的數(shù)據(jù)330,保持執(zhí)行上述命令所需要的數(shù)據(jù),該部分不限于I字節(jié)。第5個(gè)Sbit是校驗(yàn)和332,檢查信號(hào)接收發(fā)送動(dòng)作有無(wú)錯(cuò)誤,可以檢測(cè)有無(wú)因噪音等而無(wú)法正確傳遞的情況。這樣,由電池控制器20發(fā)來(lái)的通信命令就會(huì)由間隔字段324、同步字段326、辨別字段(Identifier) 328、數(shù)據(jù)330和校正位312五部分構(gòu)成,在分別由I字 節(jié)構(gòu)成的情況下,通信命令就是5字節(jié)。5字節(jié)是基本構(gòu)成,但上述數(shù)據(jù)330不限于I字節(jié),所以有時(shí)可以根據(jù)需要而增加。同步字段326用于使發(fā)送側(cè)的送信時(shí)鐘與接收側(cè)的接收時(shí)鐘同步,同步電路342檢測(cè)同步字段326的各脈沖的發(fā)送定時(shí),并使同步電路342的同步與同步字段326的各脈沖定時(shí)匹配,上述接收寄存器322在該匹配的定時(shí),接收接下來(lái)的信號(hào)。這樣,就可以正確選擇送來(lái)的信號(hào)與判斷信號(hào)真理值的閾值之間的比較定時(shí),減少收發(fā)動(dòng)作的錯(cuò)誤。如圖I所示,通信命令292從電池控制器20送往集成電路3A的端子RX,從集成電路3A的端子TX送往下一個(gè)集成電路的端子RX,…,然后送往下一個(gè)集成電路3M的端子RX,從集成電路3M的端子TX送往下一個(gè)集成電路的端子RX,…然后送往下一集成電路3N的端子RX,從集成電路3N的端子TX送往電池控制器20的端子RX。這樣,通信命令292,就使用環(huán)狀串聯(lián)連接各集成電路的信號(hào)接收發(fā)送端子的傳送線路52來(lái)進(jìn)行通信。雖然是以集成電路3A為各集成電路的代表,利用其電路進(jìn)行的說(shuō)明,但如上所述,其它集成電路的構(gòu)成和動(dòng)作也是相同的。通信命令292被送至集成電路3A的端子RX,各集成電路將接收到的通信命令292從端子TX向下一個(gè)集成電路發(fā)送。上述動(dòng)作中,利用圖7的命令處理電路344來(lái)判斷接收到的通信命令292的指示對(duì)象是否為自身,在集成電路自身為對(duì)象的情況下,進(jìn)行根據(jù)通信命令的處理。上述處理根據(jù)通信命令292的接收和發(fā)送,在各集成電路上被依次執(zhí)行。所以,即便是在接收寄存器322保持的通信命令292與集成電路3A無(wú)關(guān)的情況下,也需要根據(jù)接收到的通信命令292進(jìn)行對(duì)下一個(gè)集成電路的送信。命令控制電路344取得接收到的通信命令292的辨識(shí)字段部328的內(nèi)容,判斷集成電路3A本身是否為通信命令292的指令對(duì)象。在集成電路3A本身不是通信命令292的指令對(duì)象的情況下,將辨識(shí)字段部328和數(shù)據(jù)330的內(nèi)容原樣移至發(fā)送寄存器302的辨識(shí)字段部308和數(shù)據(jù)310的部分,并且輸入用來(lái)檢查信號(hào)接收發(fā)送誤操作的校驗(yàn)和312,完成發(fā)送寄存器302內(nèi)的發(fā)送信號(hào),從端子TX發(fā)送。發(fā)送寄存器302也與接收寄存器322同樣,由移位寄存器制成。在所接收的通信命令292的對(duì)象為自身的情況下,執(zhí)行基于通信命令292的指令。以下,說(shuō)明有關(guān)執(zhí)行內(nèi)容。所接收的通信命令292的對(duì)象,有時(shí)與包含自身的整個(gè)集成電路相關(guān)。例如,RES命令和Wake UP命令、Sleep命令就是這樣的命令。當(dāng)收到RES命令時(shí),用命令處理電路344來(lái)解讀命令內(nèi)容,輸出RES信號(hào)。當(dāng)RES信號(hào)發(fā)生時(shí),圖5的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274和初始值存儲(chǔ)電路275、標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的保持?jǐn)?shù)據(jù)都會(huì)變?yōu)槌跏贾怠傲恪?。圖5的基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的內(nèi)容雖然不是“零”,但也可以置為“零”。如果將基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的內(nèi)容變?yōu)椤傲恪?,那么在RES信號(hào)發(fā)生后,圖4所示的測(cè)定和診斷就會(huì)在各集成電路上被單獨(dú)執(zhí)行,所以需要迅速設(shè)置作為診斷基準(zhǔn)值的基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的值。為了避免上述的煩雜,電路構(gòu)成為,不用RES信號(hào)來(lái)變更基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的內(nèi)容。由于基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的值不是被頻繁變更的屬性的數(shù)據(jù),所以也可以使用以前的值。如果需要變更,可以通過(guò)其它通信命令292 —個(gè)一個(gè)地變更。通過(guò)RES信號(hào),平均控制電路263的保持值就會(huì)變?yōu)橐?guī)定值,例如16。也就是說(shuō),如果沒(méi)有用通信命令292來(lái)進(jìn)行變更,就設(shè)定為進(jìn)行16次的測(cè)定值的平均運(yùn)算。當(dāng)Wake UP命令從命令處理電路344輸出時(shí),圖4的起動(dòng)電路254開(kāi)始工作,測(cè)量和診斷動(dòng)作開(kāi)始。所以,集成電路本身的電力消耗增加。而當(dāng)Sleep信號(hào)從命令處理電路344輸出時(shí),圖4的起動(dòng)電路254停止工作,測(cè)量和診斷動(dòng)作停止。從而,集成電路本身的電力消耗顯著減少。 下面,參照?qǐng)D5,說(shuō)明通過(guò)通信命令292進(jìn)行的數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和變更。通信命令292的辨別字段328 (圖9)表示要選擇的集成電路。當(dāng)數(shù)據(jù)300是給地址寄存器348和基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的數(shù)據(jù)寫(xiě)入命令時(shí),或者是給平均控制電路263和選擇電路286的數(shù)據(jù)寫(xiě)入命令時(shí),命令處理電路344就會(huì)根據(jù)命令內(nèi)容,指定寫(xiě)入對(duì)象,將數(shù)據(jù)330寫(xiě)入作為寫(xiě)入對(duì)象的寄存器。地址寄存器348是保持集成電路本身的地址的寄存器,其內(nèi)容決定自己的地址。通過(guò)RES信號(hào),地址寄存器348的內(nèi)容變?yōu)榱?,集成電路本身的地址變?yōu)椤傲恪钡刂?。?dāng)?shù)刂芳拇嫫?48的內(nèi)容被命令重新變更時(shí),集成電路本身的地址就變?yōu)樽兏蟮膬?nèi)容。通過(guò)通信命令292,不僅可以變更地址寄存器348的存儲(chǔ)內(nèi)容,也可以如上所述,變更圖5所述的基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278和標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284、平均控制電路263、選擇電路286的保持內(nèi)容。當(dāng)對(duì)它們指定變更對(duì)象時(shí),作為變更值的數(shù)據(jù)330的內(nèi)容就通過(guò)數(shù)據(jù)總線294被送到變更對(duì)象電路,變更保持內(nèi)容。圖5的電路根據(jù)該變更的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。通信命令292包含集成電路內(nèi)部所保持的數(shù)據(jù)的發(fā)送命令。發(fā)送對(duì)象數(shù)據(jù)由識(shí)別字段328的命令指定。例如,在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274和基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的內(nèi)部寄存器被指定時(shí),被指定的寄存器的保持內(nèi)容就通過(guò)數(shù)據(jù)總線274保持到發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310的電路中,作為被要求的數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)送。這樣,圖I的電池控制器20,可以通過(guò)通信命令292得到必要的集成電路的測(cè)定值和表示狀態(tài)的標(biāo)志位。<集成電路地址的設(shè)定方法>上述的各集成電路3A、......、3M、......3N的地址寄存器348由可靠性高的易失性
存儲(chǔ)器構(gòu)成,集成電路構(gòu)成為,可以在認(rèn)為易失性存儲(chǔ)器的內(nèi)容消失或無(wú)法可靠維持保持內(nèi)容的情況下,設(shè)定新的地址。例如,在單元控制器80開(kāi)始執(zhí)行時(shí),例如由電池控制器20發(fā)送對(duì)各集成電路的地址寄存器348的初始化命令。通過(guò)該命令,對(duì)各集成電路的地址寄存器348進(jìn)行初始化,例如將地址置為“零”,其后對(duì)各個(gè)集成電路重新設(shè)定地址。各集成電路3A、……、3M、……3N中的新地址的設(shè)定是通過(guò)電池控制器20向各集成電路3A、……、3M、……3N發(fā)送地址設(shè)定命令來(lái)進(jìn)行的。這樣,就會(huì)形成通過(guò)命令來(lái)設(shè)定各集成電路3A、……、3M、……3N地址的電路結(jié)構(gòu),由此帶來(lái)的效果就是,各集成電路可以不要設(shè)定地址的端子和連接這些端子的外部配線。此外,由于可以通過(guò)通信命令的處理來(lái)設(shè)定地址,所以控制的自由度增大。圖8是說(shuō)明一例通過(guò)電池控制器20發(fā)出的通信命令292來(lái)設(shè)定各集成電路3A、……、3M、……3N的地址寄存器348的步驟的說(shuō)明圖。圖9是說(shuō)明根據(jù)圖8的通信命令292進(jìn)行送信的圖7的電路的動(dòng)作的說(shuō)明圖。上述各集成電路3A、……、3M、……3N,按照通信命令292的信號(hào)接收和發(fā)送的順序,表示為集成電路IC1、IC2、IC3、……、ICn-I、
ICn。對(duì)于上述IC1、IC2、IC3、......、ICn-l、ICn,用以下的方法將各地址設(shè)定為1、2、3、......
n-l、n。使IC的符號(hào)與其地址編號(hào)相一致,是為了在以下的說(shuō)明中更容易理解,比非必須讓它們一致。圖8示出了電池控制器20以及各集成電路IC的通信命令292中的消息流、和保持在各集成電路IC內(nèi)部的地址寄存器348中的數(shù)據(jù)和發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310的內(nèi)容。最初,例如是由單元控制器80發(fā)送將所有集成電路的地址寄存器348置為初始狀態(tài)的通信命令292,將各集成電路的地址寄存器348設(shè)為初始值“零”。上述步驟在圖8中被省略。通過(guò)這種操作,各集成電路IC1、IC2、IC3、……、ICn-1、ICn的地址寄存器348中就會(huì)被保持初始值例如“零”。在圖9中,當(dāng)集成電路ICl接收將上述所有集成電路的地址寄存器348置為初始狀態(tài)的通信命令292時(shí),通信命令292就會(huì)被保持在集成電路ICl的接收寄存器322中,命令處理電路344的命令解讀電路345取得辨別字段328的內(nèi)容,根據(jù)將地址寄存器348置為初始狀態(tài)的消息,對(duì)地址寄存器348進(jìn)行初始化。辨別字段328的內(nèi)容被原樣設(shè)置到寄存器302的辨別字段308中,送往下一個(gè)集成電路IC2。接收到將地址寄存器348置為初始狀態(tài)的通信命令292的集成電路IC依次進(jìn)行這種動(dòng)作,對(duì)所有集成電路IC的地址寄存器348進(jìn)行初始化。最后,該命令從集成電路ICN返回電池控制器20,電池控制器20可以確認(rèn)所有集成電路IC的地址控制器348都被初始化。根據(jù)上述確認(rèn),接下來(lái)進(jìn)行各集成電路IC的地址設(shè)定。具體而言就是,首先,電池控制器20發(fā)送意為“將命令執(zhí)行對(duì)象地址設(shè)為‘零’,然后將數(shù)據(jù)330的值設(shè)為‘零’,對(duì)數(shù)據(jù)330的值加‘I’,來(lái)設(shè)置到地址寄存器348和發(fā)送用數(shù)據(jù)310”的消息的通信命令292。上述通信命令292被輸入位于傳送線路52最初位置的集成電路ICl的接收寄存器322。該通信命令292的辨別字段328的部分被放入命令解讀電路345。由于集成電路ICl的地址寄存器348在信號(hào)接收的時(shí)間點(diǎn)上為“零”,所以執(zhí)行(I)向地址寄存器348設(shè)置對(duì)數(shù)據(jù)330的內(nèi)容“零”加I得到的值,(2)然后執(zhí)行對(duì)發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310設(shè)置上述相加結(jié)果的動(dòng)作。在圖9中,運(yùn)算電路346根據(jù)命令解讀電路345的解讀,取得330的值“零”,進(jìn)行對(duì)該值加I的動(dòng)作。運(yùn)算結(jié)果“I”被設(shè)置到地址寄存器348,并且設(shè)置到數(shù)據(jù)310。利用圖8對(duì)該動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。集成電路ICl通過(guò)從電池控制器20接收通信命令292,集成電路ICl的地址寄存器348就會(huì)變?yōu)椤?”,數(shù)據(jù)310同樣變?yōu)椤癐”。在集成電路ICl中,通信命令292的數(shù)據(jù)310變?yōu)?,并被送往集成電路IC2。從集成電路ICl發(fā)送的通信命令292的辨別字段308,與電池控制器20的送信時(shí)相同,數(shù)據(jù)310的內(nèi)容發(fā)生了改變。由于集成 電路IC2的地址寄存器348中保持著“零”,所以集成電路IC2也同樣如圖9所示,運(yùn)算電路346對(duì)330的值“ I ”加“ I ”,設(shè)置到地址寄存器348和數(shù)據(jù)310中。集成電路IC2的地址寄存器348由“0”被變?yōu)椤?”。就像圖8那樣,集成電路IC2的地址寄存器348在由“0”變更為“2”之后,將發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310變?yōu)椤?”,并向下一個(gè)集成電路IC3發(fā)送。這樣,集成電路IC3的地址寄存器348就會(huì)由“0”變?yōu)椤?”,發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310就會(huì)變?yōu)椤?”。
以下,依次重復(fù)這樣的動(dòng)作,集成電路ICn-I的地址寄存器348就會(huì)從“0”被變?yōu)椤皀-1”,然后,將發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310變?yōu)椤皀-1”,并送往下一個(gè)集成電路ICn。集成電路ICn的地址寄存器348由“0”變?yōu)椤皀”,發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310變?yōu)椤皀”。通信命令292從集成電路ICn返回電池控制器20。由于該返回的通信命令292的數(shù)據(jù)330已變?yōu)椤皀”,所以可以確認(rèn)電池控制器20正確執(zhí)行了地址設(shè)定動(dòng)作。這樣,各集成電路ICl、IC2、IC3、IC4、......、ICn_l、ICn的地址寄存器348,被依
次設(shè)定 1、2、3、4、......、n-l、n。在本實(shí)施方式中,由于各集成電路具備將所有集成電路的地址寄存器348復(fù)位成初始值(零)的功能,所以可以切實(shí)執(zhí)行上述地址設(shè)定動(dòng)作。
<地址設(shè)定的其它實(shí)施方式>利用圖10,說(shuō)明從電池控制器20向圖9所述的集成電路IC1、IC2、IC3、IC4、……、ICn-U ICn發(fā)送通信命令292,并依次設(shè)定地址的其它實(shí)施方式。首先,作為前提,與圖8和圖9的動(dòng)作同樣,由電池控制器20發(fā)送消息內(nèi)容為“將所有集成電路的地址寄存器348的內(nèi)容設(shè)為初始值例如‘零’ ”的通信命令292,將所有集成電路的地址寄存器348的內(nèi)容設(shè)置為“零”。然后,在圖10的步驟1,由上述電池控制器20發(fā)送消息內(nèi)容為“以地址‘零[初始值]’的集成電路為對(duì)象,將地址寄存器348的內(nèi)容變?yōu)椤甀’,設(shè)發(fā)送的通信命令292的對(duì)象集成電路的地址為‘I’”的通信命令292。這里,就“設(shè)發(fā)送的通信命令292的對(duì)象集成電路的地址為‘I’ ”這一點(diǎn)而言,地址為“I”以外的數(shù)值也絲毫沒(méi)有問(wèn)題,也就是說(shuō),只要是“零[初始值]”以外的值都可以執(zhí)行。如圖I所示,最初接收通信命令292的集成電路是位于傳送線路52最初位置的集成電路ICl (3A)。集成電路ICl的通信電路127,如圖7所示,通信命令292被保持在接收寄存器322中。由于集成電路ICl的地址寄存器348已經(jīng)是“零[初始值]”狀態(tài),所以根據(jù)辨別字段328,就判斷命令處理電路344是通信命令292的消息的執(zhí)行對(duì)象。按照通信命令292的消息,將地址寄存器348的內(nèi)容變?yōu)椤癐”。然后變更發(fā)送寄存器302的辨別字段308的內(nèi)容,將通信命令292的執(zhí)行對(duì)象的地址變成“I”。發(fā)送變更后的通信命令292。接下來(lái)接收通信命令292的集成電路IC2中,由于地址寄存器348的內(nèi)容是“零[初始值]”,所以判定集成電路IC2的命令處理電路344不是執(zhí)行對(duì)象,將接收到的通信命令292原樣設(shè)置到發(fā)送寄存器302,將通信命令292原樣向后發(fā)送。集成電路IC3之后的所有集成電路IC都是同樣,由于地址寄存器348的內(nèi)容是“零[初始值]”,所以被判斷不是執(zhí)行對(duì)象,通信命令292不被執(zhí)行,返回電池控制器20。確認(rèn)上述通信命令292的返回,然后如圖10的步驟2所示,由上述電池控制器20發(fā)送消息內(nèi)容為“將地址‘零[初始值]’的集成電路作為對(duì)象,將地址寄存器348的內(nèi)容變?yōu)椤?’,設(shè)發(fā)送的通信命令292的對(duì)象集成電路的地址為‘2’ ”的通信命令292。這里,就“設(shè)發(fā)送的通信命令292的對(duì)象集成電路的地址為‘2’ ”這一點(diǎn)而言,地址是“2”以外的值也絲毫沒(méi)有問(wèn)題,也就是說(shuō),只要地址設(shè)定沒(méi)有重復(fù)即可。由于最初接收的集成電路ICl的地址寄存器348是“1”,所以就判斷命令處理電路344不是執(zhí)行對(duì)象,通信命令292被原樣送往下一個(gè)集成電路IC2。接下來(lái)接收的集成電路IC2中,地址寄存器348為“零”,命令處理電路344執(zhí)行通信命令292,將“ 2 ”設(shè)置到地址寄存器348,然后將通信命令292的執(zhí)行對(duì)象變更為“ 2 ”,然后向后發(fā)送。集成電路IC3以后的所有地址寄存器348都是“零”,由于不是執(zhí)行對(duì)象,所以通信命令292維持不執(zhí)行的狀態(tài),返回電池控制器20。以下,同樣,電池控制器20每發(fā)送一次通信命令292,集成電路IC3的地址寄存器348的內(nèi)容從“零”變更為“3”,進(jìn)而,集成電路IC4的地址寄存器348的內(nèi)容從“零”變更為“4”。然后,集成電路ICn的地址寄存器348的內(nèi)容從“零”變更為“n”?!闯潆姞顟B(tài)SOC的調(diào)整〉圖11表示測(cè)量電池部9的電池單元的充電狀態(tài)S0C、選擇充電量多的電池單元、針對(duì)這些被選擇的電池單元分別計(jì)算放電時(shí)間并實(shí)行放電的處理流程。圖中,左側(cè)表示各集成電路的動(dòng)作,右側(cè)表示主控制器20側(cè)的動(dòng)作。 在圖11中,首先,在步驟400,電池控制器20以集成電路3A為指令對(duì)象,發(fā)送通信命令292,要求讀入電池單元的初始狀態(tài)電壓。當(dāng)集成電路3A接收通信命令292時(shí),圖7所示的命令處理電路344將初始值存儲(chǔ)電路275的保持內(nèi)容設(shè)置到發(fā)送寄存器302的數(shù)據(jù)310,然后向下一個(gè)集成電路發(fā)送(步驟410)。電池控制器20指定集成電路3A的下一個(gè)集成電路,讀入電池單元的初始狀態(tài)電壓,然后依次處理集成電路3M和集成電路3N,從各個(gè)集成電路的初始值存儲(chǔ)電路275中取入電池部9的所有電池單元的初始狀態(tài)下的電壓值。在步驟420,電池控制器20取入整個(gè)電池部9的各電池單元的測(cè)定電壓,根據(jù)例如上述取入的信息,運(yùn)算各個(gè)電池單元的充電狀態(tài)S0C。在求出運(yùn)算值的平均值后,在步驟430,對(duì)大于平均值的電池單元,計(jì)算平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的導(dǎo)通時(shí)間。平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的導(dǎo)通時(shí)間的求法不限于上述方法,有各種各樣的方法。不論用哪一種方法,都可以決定與充電狀態(tài)SOC較大的電池單元有關(guān)的平衡開(kāi)關(guān)129A 129D的通電時(shí)間。在步驟440,電池控制器20,用通信命令292向相應(yīng)的集成電路發(fā)送求出的平衡開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間。在步驟450,接收到上述通電時(shí)間的集成電路根據(jù)該指令,導(dǎo)通平衡開(kāi)關(guān)。在步驟460,分別測(cè)量平衡開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間,在步驟470,將各平衡開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間與導(dǎo)通時(shí)間經(jīng)過(guò)進(jìn)行比較,判斷導(dǎo)通時(shí)間的測(cè)量值是否達(dá)到導(dǎo)通時(shí)間的計(jì)算值,對(duì)于導(dǎo)通時(shí)間的測(cè)量值達(dá)到導(dǎo)通時(shí)間的計(jì)算值的平衡開(kāi)關(guān),遷移到下一步驟480,執(zhí)行步驟480。在步驟480,電池控制器20對(duì)相應(yīng)的集成電路發(fā)送通信命令292,對(duì)導(dǎo)通時(shí)間達(dá)到導(dǎo)通時(shí)間計(jì)算值的平衡開(kāi)關(guān)發(fā)出開(kāi)放指令。在步驟490,相應(yīng)的集成電路接收上述通信命令292,停止通信命令292所指令的平衡開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路133的驅(qū)動(dòng)信號(hào),將平衡開(kāi)關(guān)置為開(kāi)狀態(tài)。由此,相應(yīng)的電池單元就會(huì)停止放電。<各集成電路等是否異常的測(cè)試>圖12表示用來(lái)測(cè)試各集成電路3A、…、3M、…、3N或各電池單元是否為異常的處理流程。圖中,左側(cè)表示各集成電路3A、…、3M、…、3N的動(dòng)作,右側(cè)表示主控制器20的動(dòng)作。在步驟500,電池控制器20向集成電路3A發(fā)送用來(lái)檢測(cè)狀態(tài)(異常)的通信命令。接著,在步驟510,將上述狀態(tài)(異常)檢測(cè)的通信命令從上述集成電路3A,按照…、集成電路3M、…、集成電路3N的順序發(fā)送,返回電池控制器20。在步驟520,電池控制器20接收各集成電路送來(lái)的各個(gè)狀態(tài)(異常),并對(duì)送來(lái)的狀態(tài)(異常)進(jìn)行確認(rèn)。然后,在步驟530,電池控制器20判定集成電路3A、…、3M、…、3N中的哪一個(gè)集成電路存在異常,或者各組的電池單元BCl BC4中的哪一個(gè)電池單元存在異常。另外,如果判定所有的集成電路或?qū)?yīng)的電池單元都不存在異常,就結(jié)束上述流程。如果判定集成電路3A、…、3M、…、3N中的某一個(gè)集成電路存在異常,就向步驟540遷移。在步驟540,電池控制器20指定存在異常的集成電路的地址,發(fā)送確定異常內(nèi)容的狀態(tài)(異常內(nèi)容)檢測(cè)的通信命令。在步驟550,接收到地址指定的集成電路,發(fā)送成為異常狀態(tài)(異常內(nèi)容)原因的測(cè)量值或診斷結(jié)果。在步驟560,電池控制器20確認(rèn)存在異常的集成電路和異常原因。一旦確認(rèn)異常原因,圖12的處理就結(jié)束了。其后,按照異常原因,判斷是從鋰電池提供直流電還是用發(fā)電的電力進(jìn)行充電,在存在異常的情況下,將直流電源系統(tǒng)與逆變裝置等電負(fù)載之間的繼電器設(shè)為開(kāi)狀態(tài),停止電力供給。<車輛用電源系統(tǒng)〉圖13是基于圖I將上述直流電源系統(tǒng)應(yīng)用于車輛用旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路圖。電池組件900包括電池部9 ;單元控制器80 ;和電池控制器20。另外,在圖13中,構(gòu) 成電池部9的電池單元被分為兩塊,高電位側(cè)塊10和低電位側(cè)塊11。高電位側(cè)塊10和低電位側(cè)塊11通過(guò)串聯(lián)連接開(kāi)關(guān)和保險(xiǎn)絲形成的維護(hù) 檢查用SD(服務(wù)斷開(kāi))開(kāi)關(guān)6而串聯(lián)連接。高電位側(cè)塊10的正極通過(guò)正極強(qiáng)電電纜81和繼電器RLP,與逆變裝置220的正極連接。低電位側(cè)塊11的負(fù)極通過(guò)負(fù)極強(qiáng)電電纜82和繼電器RLN,與逆變裝置220的負(fù)極連接。高電位側(cè)塊10與低電位側(cè)塊11通過(guò)SD開(kāi)關(guān)6串聯(lián)連接,構(gòu)成例如標(biāo)稱電壓為340V、容量為5. 5Ah的強(qiáng)電電池(串聯(lián)連接2個(gè)電池部9的電源系統(tǒng)的電池)。另外,SD開(kāi)關(guān)6可以使用例如額定電流為120A左右的保險(xiǎn)絲。通過(guò)這種構(gòu)成,就可以維持較高的安全性。如上所述,低電位側(cè)塊11的負(fù)極與逆變裝置220之間設(shè)有繼電器RLN,高電位側(cè)塊10的正極與逆變裝置220之間設(shè)有繼電器RLP。對(duì)繼電器RLP,并聯(lián)連接了電阻RPRE和預(yù)充電繼電器RLPRE的并聯(lián)電路。正極側(cè)的主繼電器RLP與逆變裝置220之間被插入霍爾元件等電流傳感器Si,電流傳感器Si被內(nèi)置在連接盒內(nèi)。另外,電流傳感器Si的輸出線被引至電池控制器20,形成逆變裝置220總能監(jiān)視鋰電池直流電源所提供的電流量的結(jié)構(gòu)。繼電器RLP和繼電器RLN例如是使用額定電流為80A左右的器件,預(yù)充電繼電器RLPRE例如可以使用額定電流為IOA左右的器件。此外,電阻RPRE例如可以使用額定容量為601、電阻值為50 0左右的器件,電流傳感器Si例如可以使用額定電流為±200A左右的器件。上述的負(fù)極強(qiáng)電電纜82和正極強(qiáng)電電纜81,通過(guò)繼電器RLP和繼電器RLN以及輸出端子810、820,與驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力車的電動(dòng)機(jī)230的逆變裝置220連接。由于采取這種構(gòu)成,所以可以維持較高的安全性。逆變裝置220包括構(gòu)成逆變器的功率組件226,將340V的強(qiáng)電電池電源所提供的直流電轉(zhuǎn)換成用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)230的三相交流電;MCU222 ;驅(qū)動(dòng)電路224,用來(lái)驅(qū)動(dòng)功率組件226 ;和約為700 ii F 2000 ii F的大容量平滑電容228。平滑電容228,可以得到相比電解電容更優(yōu)選薄膜電容的特性。搭載在車輛上的平滑電容228受車輛放置環(huán)境的影響,使用溫度范圍很大,從攝氏負(fù)幾十度的低溫到攝氏100度左右。電解電容在溫度低至零度以下時(shí),特性會(huì)迅速降低,去除電壓噪聲的能力會(huì)下降。因此,圖I和圖2所示的集成電路上有可能會(huì)有較大的噪聲。薄膜電容相對(duì)于溫度的降低,特性會(huì)降低得很少,可以減少集成電路上的電壓噪聲。MCU222按照上位控制器110的命令,在電動(dòng)機(jī)230驅(qū)動(dòng)時(shí),將負(fù)極側(cè)的繼電器RLN由開(kāi)狀態(tài)置為閉狀態(tài),然后,將預(yù)充電繼電器RLPRE由開(kāi)狀態(tài)置為閉狀態(tài),對(duì)平滑電容228充電,其后,將正極側(cè)的繼電器RLP由開(kāi)狀態(tài)置為閉狀態(tài),開(kāi)始從電容系統(tǒng)I的強(qiáng)電電池向逆變裝置220提供電力。另外,逆變裝置220對(duì)電動(dòng)機(jī)230的轉(zhuǎn)子所對(duì)應(yīng)的由功率組件226發(fā)生的交流電的相位進(jìn)行控制,在控制混合動(dòng)力車時(shí),將電動(dòng)機(jī)230作為發(fā)動(dòng)機(jī)工作,也就是進(jìn)行回收制動(dòng)控制,將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)出的電力回收到強(qiáng)電電池,對(duì)強(qiáng)電電池充電。在電池部9的充電狀態(tài)低于基準(zhǔn)狀態(tài)的情況下,逆變裝置220將上述電動(dòng)機(jī)230作為發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),通過(guò)功率組件226,將上述電動(dòng)機(jī)230所發(fā)的三相交流電轉(zhuǎn)換成直流電,提供給作為強(qiáng)電電池的電池部9,進(jìn)行充電。如上所述,逆變裝置220包括功率組件226,逆變裝置220進(jìn)行直流電與交流電間 的電力轉(zhuǎn)換。在按照上位控制器110的命令將電動(dòng)機(jī)230作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,控制驅(qū)動(dòng)電路224,產(chǎn)生相對(duì)于電動(dòng)機(jī)230的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)為超前方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),控制功率組件226的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在這種情況下,電池部9向功率組件226提供直流電。另一方面,控制驅(qū)動(dòng)電路224,產(chǎn)生相對(duì)于電動(dòng)機(jī)230轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)為滯后的方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),控制功率組件226的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。在這種情況下,電力從電動(dòng)機(jī)230向功率組件226提供,功率組件226的直流電被提供給電池部9。結(jié)果,電動(dòng)機(jī)230起到發(fā)電機(jī)的作用。逆變裝置220的功率組件226高速進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷動(dòng)作,進(jìn)行直流電與交流電之間的電力轉(zhuǎn)換。這時(shí),由于例如對(duì)大電流進(jìn)行高速關(guān)斷,所以因直流電路具有的電感導(dǎo)致較大的電壓變動(dòng)。用來(lái)抑制上述電壓變動(dòng)的大容量平滑電容228被設(shè)置在直流電路上。車載用逆變裝置220存在的大問(wèn)題是功率組件226發(fā)熱,要抑制該發(fā)熱,就需要提高功率組件226的導(dǎo)通和關(guān)斷的動(dòng)作速度。當(dāng)提高上述動(dòng)作速度時(shí),上述電感所引起的電壓上跳就會(huì)增大,發(fā)生更大的噪聲。為此,平滑電容228的容量有越變?cè)酱蟮膬A向。上述逆變裝置220的啟動(dòng)狀態(tài)中,平滑電容228的電荷大致為零,當(dāng)閉合繼電器RLP時(shí),較大的初始電流流入。由于從強(qiáng)電電池起初流入平滑電容228的電流很大,所以有可能造成負(fù)極側(cè)主繼電器RLN和正極側(cè)主繼電器RLP熔接、破損。為了解決這一問(wèn)題,MCU222將負(fù)極側(cè)的繼電器RLN由開(kāi)狀態(tài)置為閉狀態(tài)之后,對(duì)正極側(cè)的繼電器RLP原樣維持開(kāi)狀態(tài),將預(yù)充電繼電器RLPRE從開(kāi)狀態(tài)置為閉狀態(tài),通過(guò)電阻RPRE,限制最大電流,同時(shí)對(duì)上述平滑電容228進(jìn)行充電。在該平滑電容228被充電至預(yù)定電壓之后,初始狀態(tài)就被解除,預(yù)充電繼電器RLPRE和電阻RPRE不被使用。如上所述,將負(fù)極側(cè)的繼電器RLN和正極側(cè)的繼電器RLP置為閉狀態(tài),從電源系統(tǒng)I向功率組件226提供直流電。通過(guò)進(jìn)行這種控制,可以在保護(hù)繼電電路的同時(shí),將鋰電池單元和逆變裝置220中的最大電流降低到規(guī)定值以下,維持較高的安全性。由于降低逆變裝置220的直流側(cè)電路的電感與抑制噪聲電壓有關(guān),所以平滑電容228接近功率組件226的直流側(cè)端子配置。此外,平滑電容228本身也構(gòu)成為可以降低電感。當(dāng)平滑電容228的初始充電電流通過(guò)這種構(gòu)成得到時(shí),有可能瞬間流入很大的電流,發(fā)生高熱導(dǎo)致?lián)p傷。但是,通過(guò)上述預(yù)充電繼電器RLPRE和電阻RPRE,可以降低上述損傷。逆變裝置220由MCU222控制,如上所述,對(duì)平滑電容228的初始充電也由MCU222控制。電源系統(tǒng)I的強(qiáng)電電池的負(fù)極與負(fù)極側(cè)的繼電器RLN的連線、和強(qiáng)電電池的正極與正極側(cè)的繼電器RLP的連線中,與外箱地線(與車輛的底盤(pán)同電位)之間分別插入有電容CN、CP。這些電容CN、CP去除逆變裝置220發(fā)生的噪聲,防止弱電系統(tǒng)電路的誤動(dòng)作,還防止構(gòu)成單元控制器80的IC的浪涌電壓帶來(lái)的破壞。逆變裝置220雖然具有噪聲去除濾波器,但這些電容CN、CP是為了進(jìn)一步加強(qiáng)防止電池控制器20和單元控制器80誤動(dòng)作的效果、進(jìn)一步提高電源系統(tǒng)I抗噪聲的可靠性而插入的。 另外,在圖13中,電源系統(tǒng)I的強(qiáng)電系統(tǒng)電路用粗線表示。這些線使用的是截面積較大的平角銅線。另外,在圖13中,散熱風(fēng)扇17是用來(lái)冷卻電池部9的風(fēng)扇,是通過(guò)根據(jù)電池控制器20發(fā)來(lái)的指令而導(dǎo)通的繼電器16進(jìn)行動(dòng)作。<車輛用電源系統(tǒng)中的動(dòng)作流程>圖14是圖13所示的車輛用電源系統(tǒng)的動(dòng)作流程示意圖。以下按照步驟順序進(jìn)行說(shuō)明。在步驟801,車輛鑰匙開(kāi)關(guān)被置為0N,當(dāng)引擎起動(dòng)的操作被執(zhí)行時(shí),或者當(dāng)車輛由停車狀態(tài)轉(zhuǎn)為行駛操作的狀態(tài)時(shí),或者當(dāng)各集成電路由Sleep狀態(tài)變?yōu)閃ake up狀態(tài)時(shí),電池控制器20就會(huì)在步驟802被起動(dòng),這時(shí),電池控制器20被初始化。在步驟803,CAN通信被執(zhí)行。由此,所謂的空消息就會(huì)向各控制器發(fā)出,進(jìn)行各控制裝置間的通信狀態(tài)確認(rèn)。在步驟804,用來(lái)進(jìn)行起動(dòng)和初始化的通信命令292從電池控制器20被送到單元控制器80。各集成電路3A、…、3M、…、3N通過(guò)接收通信命令292而變?yōu)樗^的醒來(lái)(WakeUp)狀態(tài),根據(jù)圖7所述的命令處理電路344的輸出,圖4的起動(dòng)電路254開(kāi)始工作,同時(shí)各集成電路的地址寄存器348被初始化。其后,就像圖8和圖10說(shuō)明的那樣,各集成電路IC被設(shè)定新的地址。 在步驟805,通過(guò)圖I所示的電壓計(jì)Vd和電流傳感器Si,各電池單元全部串聯(lián)連接而成的總電池電壓、電流被檢測(cè)出來(lái),各個(gè)輸出被輸入電池控制器20。此外,例如,溫度被未圖示的溫度傳感器測(cè)定。另一方面,在步驟804,單元控制器80接收起動(dòng)和初始化的通信命令292,各集成電路3A、…、3M、…、3N,通過(guò)接收該通信命令292,圖4所述的第I級(jí)計(jì)數(shù)器256和第2級(jí)計(jì)數(shù)器258開(kāi)始工作(步驟806),并重復(fù)執(zhí)行動(dòng)作表260所述的測(cè)量(步驟807)。在步驟807,就像圖4和圖6說(shuō)明的那樣,各集成電路獨(dú)自測(cè)定各電池單元的端子電壓,并將該測(cè)定值保存在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274和初始值存儲(chǔ)電路275中(步驟808)。在步驟809,各集成電路根據(jù)步驟807中的對(duì)各電池單元的電壓測(cè)定結(jié)果,獨(dú)自判定各電池單元的充放電、過(guò)放電。如果存在異常,就對(duì)圖5的標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284設(shè)置診斷標(biāo)志位,所以,電池控制器20可以檢測(cè)診斷標(biāo)志位,能夠檢測(cè)異常。由于各集成電路分別獨(dú)自進(jìn)行電池單元電壓的測(cè)量和電池單元的異常診斷,所以即便電池部9由很多電池單元構(gòu)成,也可以在短時(shí)間內(nèi)診斷所有電池單元的狀態(tài)。其結(jié)果,在繼電器RLP和繼電器RLN導(dǎo)通前,可以對(duì)所有電池單元的狀態(tài)進(jìn)行診斷,維持較高的安全性。在步驟810,確認(rèn)各電池單元的狀態(tài)已被檢測(cè),在步驟811,通過(guò)確認(rèn)初始化結(jié)束,且標(biāo)志存儲(chǔ)電路284的診斷標(biāo)志位沒(méi)有被設(shè)置,從而可以檢測(cè)到不存在異常狀態(tài)。當(dāng)確認(rèn)沒(méi)有異常時(shí),閉合圖 13所示的繼電器RLN,然后閉合繼電器RLPRE,最后閉合RLP。由此,電池組件9向逆變裝置220的直流電的供給就開(kāi)始了。從步驟801的鑰匙開(kāi)關(guān)為ON的時(shí)間點(diǎn)開(kāi)始,到可以提供電力為止,所經(jīng)過(guò)的時(shí)間可以控制在大約100msec以下。這樣,由于可以在短時(shí)間內(nèi)提供直流電,所以可以充分滿足駕駛者的要求。另外,在上述短時(shí)間中,各集成電路可以在各集成電路地址被設(shè)定的同時(shí),測(cè)定相關(guān)的各組電池單元的所有的電壓,使它們的各測(cè)定結(jié)果存儲(chǔ)到圖5所述的初始值存儲(chǔ)電路275中,然后完成異常診斷。然后,在繼電器RLP、RLN、RLPRE分別變?yōu)镺N之前,也就是逆變裝置220與電池部9電連接之前,進(jìn)行各電池單元的電壓測(cè)定。因此,各電池單元的電壓測(cè)定,是在向逆變裝置220提供電力之前,根據(jù)提供電流之前測(cè)定的各電池單元的端子電壓,可以正確求出充電狀態(tài) S0C。其后,在步驟812,變?yōu)橥ǔDJ?,在步驟813,進(jìn)行各電池單元的電壓、電流、溫度的測(cè)定。這時(shí)的測(cè)定是通過(guò)步驟812的與單元控制器80之間的通信進(jìn)行的。另外,溫度的測(cè)定是基于未圖示的溫度傳感器的輸出。然后,在步驟815,根據(jù)上述電流供給前測(cè)定的各電池單元的電壓、電流的測(cè)定值,按照需要,根據(jù)溫度的測(cè)定值,進(jìn)行放電時(shí)間(平衡)運(yùn)算。根據(jù)該運(yùn)算結(jié)果,用來(lái)控制圖2所示的平衡開(kāi)關(guān)129A、129B、129C、129D的導(dǎo)通時(shí)間就被送至各集成電路。在步驟816,各集成電路根據(jù)導(dǎo)通時(shí)間,進(jìn)行合閉平衡開(kāi)關(guān)的控制。上述動(dòng)作根據(jù)上述圖11所示的流程來(lái)進(jìn)行。在步驟817,進(jìn)行集成電路3A 3N或各電池單元是否異常的測(cè)試。然后,在步驟818,對(duì)包含各電池單元的余量或惡化等的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算。在步驟818,判定計(jì)數(shù)值是否達(dá)到對(duì)應(yīng)各個(gè)平衡開(kāi)關(guān)129A、129B、129C、129D而計(jì)算的導(dǎo)通時(shí)間。在沒(méi)有達(dá)到的情況下,返回步驟813,重復(fù)步驟816的平衡、步驟817的測(cè)試、步驟818的各電池單元的狀態(tài)運(yùn)算。然后,在步驟818,在計(jì)數(shù)值達(dá)到上述平衡開(kāi)關(guān)129A、129B、129C、129D的導(dǎo)通時(shí)間的情況下,電池控制器20為了停止放電動(dòng)作,會(huì)向相應(yīng)的集成電路發(fā)送命令,將計(jì)數(shù)值達(dá)到導(dǎo)通時(shí)間的平衡開(kāi)關(guān)129A、129B、129C、129D置為開(kāi)狀態(tài)。由于閉合平衡開(kāi)關(guān)進(jìn)行放電的控制僅對(duì)于電池部9的內(nèi)充電狀態(tài)SOC較大的電池單元進(jìn)行,所以充電狀態(tài)SOC較小的電池單元的平衡開(kāi)關(guān)從最開(kāi)始就被維持在開(kāi)狀態(tài)。如上所述,電池部9的各個(gè)電池單元的充電狀態(tài)SOC被計(jì)算,平衡開(kāi)關(guān)對(duì)各電池單元的導(dǎo)通時(shí)間被計(jì)算,并被保持在電池控制器20的存儲(chǔ)裝置中。由于導(dǎo)通時(shí)間由各電池單元的充電狀態(tài)SOC而決定,所以,通常,導(dǎo)通時(shí)間各不相同。當(dāng)然,存在從最開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)間就為零的電池單元。因此,在步驟818,各電池單元的通電時(shí)間被與計(jì)數(shù)值相比較,對(duì)于通電時(shí)間已過(guò)的電池單元而言,該電池單元的放電停止指令向?qū)ζ溥M(jìn)行放電控制的集成電路發(fā)送。<通信結(jié)束序列>圖15例如是表示圖I和圖13所示的車輛用電源系統(tǒng)中使電池控制器20與單元控制器80之間的通信結(jié)束的序列的說(shuō)明圖。圖15(a)是表示電池控制器20的電源(VC)端子的供電停止的時(shí)序圖。圖15(b)是表示作為絕緣電路的入口側(cè)接口 INT(E)的光電耦合器PHl和光電耦合器PH2以及作為絕緣電路的出口側(cè)接口 INT(O)的光電耦合器PH3和光電耦合器PH4的供電停止的時(shí)序圖。圖15 (c)是表示來(lái)自電池控制器20的通過(guò)TX端子和RX端子的接收發(fā)送的停止的時(shí)序圖。圖15(d)是表示來(lái)自電池控制器20的通過(guò)Wake-up端子的信號(hào)的停止的時(shí)序圖。由該圖可知,首先,停止來(lái)自電池控制器20的通過(guò)TX端子和RX端子的信號(hào)接收發(fā)送。另外,在系統(tǒng)使用來(lái)自電池控制器20的來(lái)自Wake-up端子的信號(hào)的情況下,上述信號(hào)的發(fā)送停止。其次,停止電池控制器20的電源(VC)端子的電源供給,然后停止作為絕緣電路的入口側(cè)接口 INT(E)的光電耦合器PHl和光電耦合器PH2以及作為絕緣電路的出口側(cè)接口 INT (0)的光電耦合器PH3和光電耦合 器PH4的電源供給。按照這種順序,進(jìn)行上述各部的動(dòng)作停止,就可以切實(shí)將各集成電路置為睡眠狀態(tài)。另外,圖16是不使用上述圖15說(shuō)明的來(lái)自Wake-up端子的信號(hào)的系統(tǒng)的說(shuō)明。由于不使用來(lái)自Wake-up端子發(fā)出的信號(hào),所以不需要圖15(d)上的信號(hào)停止。其它時(shí)序與圖15的情況相同。<與各集成電路對(duì)應(yīng)的組的電池單元的構(gòu)成>在上述實(shí)施方式中,構(gòu)成各組的電池單元的數(shù)量是相同的,對(duì)應(yīng)各組的集成電路3A、…、3M、…、3N上,分別連接有4個(gè)電池單元。各集成電路3A、…、3M、…、3N構(gòu)成為,分別從4個(gè)電池單元獲得電壓等信息,并且控制該電池單元的充放電。此外,集成電路3A、…、3M、…、3N各自負(fù)責(zé)的電池單元數(shù)量分別相等。但是,如圖17所示,也可以使電池部9的各組所包括的電池單元數(shù)量不同??梢宰杂蛇x擇構(gòu)成電池部9的電池單元數(shù),無(wú)需是分組數(shù)量的倍數(shù)。圖17(a)表示各分組中的電池單元數(shù),圖17(b)表示與各分組對(duì)應(yīng)的集成電路。與保持在各集成電路內(nèi)部的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274和初始值存儲(chǔ)電路275中的電池單元的端子電壓有關(guān)的數(shù)據(jù)的種類,為不同的數(shù)量。在該數(shù)據(jù)根據(jù)電池控制器20的要求被送至電池控制器20時(shí),雖然也可以發(fā)送數(shù)量各不相同的數(shù)據(jù),但也可以如圖17(c)所示,重新分成固定數(shù)量并進(jìn)行發(fā)送。這樣,通過(guò)發(fā)送接收固定數(shù)量的數(shù)據(jù),可以提高送信的可靠性。如圖17(b)所示,與各集成電路3A、…、3M、…、3N有關(guān)的分組的電池單元數(shù)量各不相同。如圖17(a)所示,在與最上段的集成電路3A和最下段的集成電路3N有關(guān)的分組中,例如分別具有4個(gè)電池單元,電池單元數(shù)量比其它分組少。不為電池部9的端部分組的內(nèi)側(cè)分組,其電池單元數(shù)例如是6個(gè),比作為端部分組的電池單元數(shù)的4個(gè)多。電位為最上位的集成電路3A或最下位的集成電路3N如上所述,通過(guò)光電耦合器PH1、PH4組成的絕緣電路,與電池控制器20連接。從安全性和價(jià)格方面上講,優(yōu)選降低光電耦合器PH1、PH4的耐壓。通過(guò)減少與光電耦合器PHl、PH4連接的集成電路關(guān)聯(lián)的分組的電池單元數(shù),可以降低所要求的光電耦合器的耐壓。也就是說(shuō),對(duì)于最上位的集成電路3A和最下位的集成電路3N,在構(gòu)成為分別與例如6個(gè)電池單元連接的情況下,需要加大在它們與電池控制器20之間連接的光電耦合器的必要耐壓,使其比6個(gè)電池單元的端子電壓的最大值還大。當(dāng)單元數(shù)量增加時(shí),隨之要求的耐壓就會(huì)增加。在這種情況下,保持在最上位的集成電路3A和最下位的集成電路3N中的電池單元的端子電壓種類是4個(gè)。與電池控制器20的通信中的數(shù)據(jù),為4個(gè)電池單元的數(shù)據(jù)。此夕卜,在包含集成電路3M的其它集成電路中,與該電池控制器20的通信中的數(shù)據(jù),為6個(gè)電池單元的數(shù)據(jù)。在本實(shí)施方式中,如圖17(c)所示,依次按照以下順序,即與集成電路3A連接的4個(gè)電池單元的數(shù)據(jù)、與下一段集成電路連接的6個(gè)電池單元數(shù)據(jù)中被配置在上段側(cè)的4個(gè)電池單元數(shù)據(jù)、與上述下一段集成電路連接的6個(gè)電池單元數(shù)據(jù)中被配置在下段側(cè)的2個(gè)電池單元數(shù)據(jù)和與再下一段集成電路連接的6個(gè)電池單元數(shù)據(jù)中被配置在上段側(cè)的2個(gè)電池單元數(shù)據(jù)、……、然后是與最下段的集成電路3N連接的4個(gè)電池單元數(shù)據(jù),以4個(gè)電池單元數(shù)據(jù)為單位,接收發(fā)送所有電池單元數(shù)據(jù)。在圖13所示的車輛用電源系統(tǒng)中,在例如電池控制器20與上位控制器110之間的通信中,一次發(fā)送的數(shù)據(jù)量是被限制的(例如數(shù)據(jù)量上限為4個(gè)電池單元等)。因此,采用圖17(c)所示的電池部9的構(gòu)成,就可以發(fā)送接收數(shù)量不超過(guò)上述限制量的信號(hào),實(shí)現(xiàn)可 靠的信號(hào)的發(fā)送接收。在上述的實(shí)施方式中,與最上段和最下段的各集成電路3A、3N連接的電池單元數(shù)為4個(gè),與其余的集成電路連接的電池單元數(shù)為6個(gè)。但是,并不限定于此,只要與最上段和最下段的集成電路3A、3N連接的電池單元數(shù)比與其余的集成電路連接的電池單元數(shù)少,就可以實(shí)現(xiàn)同樣效果,在某一方較少的情況下,可以降低較少一方的光電耦合器的耐壓。此外,在上述實(shí)施方式中,雖然各集成電路所連接的電池單元數(shù)不同,但是是以4個(gè)電池單元數(shù)據(jù)為單位,依次進(jìn)行發(fā)送接收。但是,電池單元數(shù)據(jù)的單位不用限定為4個(gè),對(duì)于各集成電路分別連接的電池單元數(shù),以數(shù)量少于最大電池單元數(shù)的電池單元的數(shù)據(jù)為單位進(jìn)行發(fā)送接收,也可以得到相同效果?!措姵亟M件的構(gòu)成〉圖18和圖19示出了一例具備上述電池部9和單元控制器80的電池組件900的具體構(gòu)成。電池組件900具有由上蓋46和下蓋45組成的、金屬制的大致為長(zhǎng)方體狀的電池外殼9a,具備用來(lái)向逆變裝置220等耗電或發(fā)電裝置提供直流電、或者接收直流電的輸出端子810、820。電池外殼9a內(nèi)容納并固定有多個(gè)成組電池19。電池組件900被金屬外殼的電池外殼9a覆蓋,在電池外殼9a內(nèi),存在多條用來(lái)檢測(cè)電壓和溫度的配線,它們受到保護(hù),避免了來(lái)自外部的電噪聲。此外,如上所述,電池單元被電池外殼9a和其外側(cè)的容器保護(hù),即便發(fā)生交通事故,電源系統(tǒng)的安全性也會(huì)被維持。在本實(shí)施方式中,電池單元是正極活物質(zhì)為鋰錳復(fù)合氧化物、負(fù)極活物質(zhì)為非晶質(zhì)碳、被熱傳導(dǎo)性較高的外殼覆蓋的圓柱狀鋰二次電池。就該鋰二次電池的電池單元而言,雖然標(biāo)稱電壓為3. 6V、容量為5. 5Ah,但當(dāng)充電狀態(tài)變化時(shí),電池單元的端子電壓就會(huì)變化。當(dāng)電池單元的充電量減少時(shí),端子電壓會(huì)降至2. 5伏左右;當(dāng)電池單元的充電量增大時(shí),端子電壓會(huì)增至4. 3伏左右。在本實(shí)施方式中,對(duì)于各電池單元容易對(duì)檢測(cè)用導(dǎo)線32和強(qiáng)電電纜81和82等執(zhí)行連接作業(yè),能進(jìn)一步維持安全性。如圖18或圖19所示,下蓋45上固定有兩個(gè)并設(shè)的電池塊10和11。內(nèi)置有圖20所述的單元控制器(以下略稱為C/C。)80的單元控制器盒(C/C盒)79,被螺絲固定在一個(gè)端部。如圖20所示,C/C80由橫長(zhǎng)且兩面被印刷布線的一片基板構(gòu)成,在C/C盒79內(nèi),通過(guò)在上下各4處形成的圓孔,被用螺絲以直立狀態(tài)固定。與構(gòu)成組電池的電池單元側(cè)面相對(duì)地配置了具備IC的基板。由于采取這種構(gòu)造,電池組件900可以整個(gè)容納在較小的空間內(nèi)。此外,各組電池與C/C80之間的布線的煩雜也可以減少。構(gòu)成C/C80的基板的左右兩側(cè)端部彼此拉開(kāi)距離設(shè)有連接器48、49,用來(lái)通過(guò)檢測(cè)用導(dǎo)線32與構(gòu)成電池塊10和11的各電池單元連接。安裝在作為檢測(cè)用導(dǎo)線32基板側(cè)的一側(cè)的導(dǎo)線連接器(未圖示)與C/C80的連接器48、49連接。也就是說(shuō),如圖19所示,檢測(cè)用導(dǎo)線32被對(duì)每個(gè)電池塊10、11設(shè)置。電池組件900中,由于分割為電池塊10和電池塊11這兩個(gè)而容納,所以在C/C80上安裝了 2個(gè)連接器48、49。由于兩個(gè)成組電池塊10、11分別使用連接器進(jìn)行連接,所以配線作業(yè)方便,也易于進(jìn)行維護(hù)。連接器48和49的一方被用于與串聯(lián)連接的電池單元的高電壓側(cè)的電池單元進(jìn)行連接,連接器48和49的另一方被用于與串聯(lián)連接的電池單元的低電壓側(cè)的電池進(jìn)行連接。這樣,根據(jù)串聯(lián)連接的電池單元的電位,將串聯(lián)連接的電池單元與C/C80之間的連接分成多個(gè),使用基于電位狀態(tài)的上述分割相對(duì)應(yīng)的多個(gè)連接器,進(jìn)行電池單元與C/C80之間的連接,由此可以減小由各連接器連接的連接內(nèi)的電位差。采取這種構(gòu)成獲得的突出效果是,抗電壓或應(yīng)對(duì)電流的泄漏,乃至防止絕緣破壞的效果好。此外,在各連接器的連接和開(kāi)放作業(yè)中,同時(shí)連接或開(kāi)放所有連接器是困難的,在連接和開(kāi)放的過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)部分連接狀態(tài)。通過(guò)上述構(gòu)成,可以減小各連接器分擔(dān)的電壓差,因此可以抑制因連接和開(kāi)放過(guò)程中產(chǎn)生的部分連接所導(dǎo)致的電性上的不良影響。此外,C/C80的基板上,對(duì)于容納在電池組件900中的單電池的串聯(lián)連接,準(zhǔn)備了多個(gè)1C。一個(gè)IC負(fù)責(zé)幾個(gè)電池是由各個(gè)IC的處理能力決定的。本實(shí)施方式中,對(duì)4個(gè)電池單元使用I個(gè)1C。但也可以對(duì)5個(gè)或6個(gè)電池單元使用I個(gè)1C。此外,在同一系統(tǒng)內(nèi),也可以將對(duì)4個(gè)電池單元使用I個(gè)IC的部分和對(duì)6個(gè)電池單元使用I個(gè)IC的部分進(jìn)行組合。串聯(lián)連接的電池單元的個(gè)數(shù)不一定是各IC能夠負(fù)責(zé)的最佳數(shù)量的倍數(shù)。本實(shí)施方式雖然是4的倍數(shù),但也不一定總是4的倍數(shù),所以會(huì)出現(xiàn)在相同的系統(tǒng)中I個(gè)IC負(fù)責(zé)數(shù)量不同的電池單元的情況,但這不是大問(wèn)題。根據(jù)I個(gè)IC所負(fù)責(zé)的電池單元的數(shù)量,將串聯(lián)連接的電池單元分為多組,對(duì)應(yīng)每組的IC就被決定,通過(guò)對(duì)應(yīng)的1C,構(gòu)成對(duì)應(yīng)的組的電池單元的端子電壓就會(huì)被測(cè)定。如上所述,構(gòu)成各組的電池單元的數(shù)量也可以不同。此外,用來(lái)與電池控制器20通信的通信導(dǎo)線50從C/C80的基板被導(dǎo)出,通信導(dǎo)線50在其前端部具有連接器。該連接器與電池控制器20側(cè)的連接器(未圖示)連接。另外,雖然C/C80基板上安裝了電阻、電容、光電耦合器、三極管、二極管等芯片元件,但為了避免煩雜,這些元件在圖20中被省略。在C/C80的基板上,對(duì)2組電池塊分別設(shè)置了連接器48、49,在該連接器之外,設(shè)置有用于與電池控制器20通信的通信導(dǎo)線50。這樣,分別設(shè)置連接器48、49和通信導(dǎo)線50,配線作業(yè)就會(huì)變得容易,維護(hù)也會(huì)變得容易。此外,如上所述,由于連接器48和49的一方進(jìn)行了串聯(lián)連接的高電壓側(cè)的電池單元與C/C80的基板的連接,連接器48和49的另一方進(jìn)行串聯(lián)連接的低電壓側(cè)的電池單元與C/C80的基板的連接,所以,就可以減小各連接器責(zé)任范圍內(nèi)的電壓差。雖然在連接器連接時(shí)或開(kāi)放時(shí),會(huì)瞬間發(fā)生僅 一部分還在連接的部分連接狀態(tài),但由于可以減小各連接器責(zé)任范圍內(nèi)的電壓差,所以部分連接狀態(tài)所帶來(lái)的不良影響可以減少。在下蓋45上被并設(shè)和固定的成組電池塊10、11之間,通過(guò)被省略了圖示的塊間連接匯流條(bus-bar)串聯(lián)連接。下蓋底板的正面部設(shè)有輸出端子810、820,用來(lái)向外部提供正極強(qiáng)電電纜81、負(fù)極強(qiáng)電電纜82的電力,或者從外部接收電力。
<各電池單元的診斷>
對(duì)通過(guò)圖I所述的各集成電路3A…集成電路3M…集成電路3N的內(nèi)部處理動(dòng)作進(jìn)行的、各電池單元的測(cè)量和過(guò)充電或過(guò)放電的診斷動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在圖4的動(dòng)作表260的行260Y1所述的級(jí)STGCVl 級(jí)STGCV6,各電池單元的端子電壓的取入和診斷被執(zhí)行。在級(jí)STGCVl的測(cè)量期間,如先前說(shuō)明的那樣,圖5的選擇電路120選擇VCC(Vl)和VC2 (V2)。通過(guò)該動(dòng)作,圖2的電池單元BCl的端子電壓被選擇,通過(guò)具有電位移位功能的差動(dòng)放大器262,該端子電壓被輸入電壓檢測(cè)電路122A。由電壓檢測(cè)電路122A轉(zhuǎn)換成數(shù)字值,由平均電路264,根據(jù)包含本次測(cè)定的最新的規(guī)定次數(shù)的測(cè)定值,進(jìn)行平均值運(yùn)算,保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中。根據(jù)保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中的測(cè)定值,在圖4的級(jí)STGCVl的測(cè)量期間,進(jìn)行電池單元BCl的過(guò)充電或過(guò)放電的診斷。在進(jìn)入該診斷之前,進(jìn)行診斷的基準(zhǔn)值從電池控制器20被送至各集成電路,過(guò)充電的診斷基準(zhǔn)OC被保持在基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的寄存器中,此外,過(guò)放電的診斷基準(zhǔn)OD被保持在基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的寄存器中。另外,預(yù)先保持了用通信命令292無(wú)法改寫(xiě)的過(guò)充電基準(zhǔn)值0CFF0,即便無(wú)法通過(guò)通信命令292從電池控制器20發(fā)送基準(zhǔn)值,或因噪聲等其他原因而保持錯(cuò)誤的值在基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278中,也可以掌握過(guò)充電的異常狀態(tài)?!催^(guò)充電診斷〉在進(jìn)行級(jí)STGCVl測(cè)量的端子電壓測(cè)量之后,數(shù)字比較電路270將測(cè)定的端子電壓值與過(guò)充電判斷值OC進(jìn)行比較。也就是說(shuō),根據(jù)圖4的第I級(jí)計(jì)數(shù)器256和第2級(jí)計(jì)數(shù)器258的輸出,利用解碼器257和解碼器259生成的選擇信號(hào),從保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl CELL6、寄存器VDD中的多個(gè)測(cè)定值、還有VDD值以至于基準(zhǔn)電源(PSBG)中,選擇寄存器CELLl的測(cè)定值,輸入數(shù)字比較電路270。此外,同樣,利用由上述解碼器257和解碼器259生成的選擇信號(hào),從保持在基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278中的多個(gè)基準(zhǔn)值中選擇過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值0C,數(shù)字比較電路270將寄存器CELLl內(nèi)的電池單元BCl的測(cè)定值與過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OC進(jìn)行比較。數(shù)字比較電路270在電池單元BCl的測(cè)定值比過(guò)充電基準(zhǔn)值OC大時(shí),輸出表示異常的比較結(jié)果。數(shù)字多工器282利用上述解碼器257和解碼器259生成的選擇信號(hào),選擇數(shù)字比較電路270的輸出的保存目的地。如果電池單元BCl的診斷結(jié)果存在異常,該異常診斷結(jié)果就會(huì)被保持在標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的寄存器MFflag和寄存器OCflag中。也就是說(shuō),形成MFflag和OCflag被設(shè)置的狀態(tài)。上述異常標(biāo)志位從集成電路端子FFO被輸出,傳遞到電池控制器20。接下來(lái),為了提高可靠性,數(shù)字比較電路270對(duì)電池單元BCl的測(cè)定值和過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OCFFO進(jìn)行比較。在電池單元BCl的測(cè)定值比過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OCFFO大的情況下,就視為過(guò)充電異常,其異常診斷結(jié)果被保持在標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的寄存器MFflag和寄存器OCflag中。當(dāng)異常標(biāo)志位被設(shè)置在標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284時(shí),與上述同樣,傳送到電池控制器20。過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OCFFO是無(wú)法由電池控制器20改寫(xiě)的基準(zhǔn)值,即便電池控制器20的程序和動(dòng)作發(fā)生異常,過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OCFFO也不變,所以,可以進(jìn)行可靠性高的判斷。由于過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OC可以由電池控制器20變更,所以,可以進(jìn)行極其細(xì)致的判斷,此外,如上所述,過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值OCFFO是一種可靠性高的數(shù)據(jù),它的維持與電池控制器20和傳送線路的狀態(tài)無(wú)關(guān),通過(guò)使用并這兩種數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷,可以實(shí)現(xiàn)可靠性高的診斷?!催^(guò)放電診斷〉在級(jí)STGCVl的測(cè)量期間,接下來(lái)電池單元BCl的過(guò)放電診斷被執(zhí)行。由數(shù)字比較電路270對(duì)存儲(chǔ)在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl中的電池單元BCl的測(cè)定值與基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的基準(zhǔn)值OD進(jìn)行比較。在電池單元BCl的測(cè)定值小于基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的基準(zhǔn)值OD的情況下,判斷為異常,輸出異常信號(hào)。利用基于解碼器257和解碼器259的輸出的選擇信號(hào),數(shù)字多工器282選擇標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的MFflag和ODf lag,數(shù)字比較電路270輸出的異常信號(hào)被設(shè)置在寄存器MFflag和Odflag中。如果通過(guò)上述各項(xiàng)診斷,MFflag被設(shè)置,上述標(biāo)志位就會(huì)通過(guò)OR電路288從I位輸出端FFO輸出,被發(fā)送到電池控制器20中。可以通過(guò)電池控制器20的通信命令292來(lái)改變選擇電路286的功能,可以有選擇地變更端子FFO輸出的標(biāo)志位包含怎樣的標(biāo)志位。例如,也可以將設(shè)置標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的MFflag的條件只視作過(guò)充電異常。在這種情況下,數(shù)字比較電路270的過(guò)放電異常診斷輸出,就不設(shè)置到寄存器MFflag中,僅在ODflag中設(shè)置??梢杂眠x擇電路286的設(shè)定條件來(lái)決定ODflag是否從端子FFO輸出。在這種情況下,由于可以從電池控制器20變更設(shè)定條件,所以可以對(duì)應(yīng)多種多樣的控制。接著圖4的動(dòng)作表260的行260Y1所述的級(jí)STGCV1,接下來(lái)是級(jí)STGCV2期間。在圖6中,選擇電路120通過(guò)選擇VC2 (V2)和VC3 (V3),圖2的電池單元BC2的端子電壓被選擇。通過(guò)與上述級(jí)STGCVl同樣的動(dòng)作,電池單元BC2的端子電壓被122A數(shù)字轉(zhuǎn)換,通過(guò)平均電路264,包含本次測(cè)定結(jié)果的最新規(guī)定次數(shù)的測(cè)定值被進(jìn)行平均計(jì)算,并被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2中。測(cè)定結(jié)果的保持位置的選擇與其它測(cè)定值所對(duì)應(yīng)的情況相同,根據(jù)圖4的解碼器257和解碼器259的輸出來(lái)進(jìn)行。接下來(lái),與上述的級(jí)STGCVl同樣,根據(jù)圖4的解碼器257和解碼器259的輸出,從當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274選擇電池單元BC2的測(cè)定值,選擇基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的過(guò)充電診斷基準(zhǔn)值0C,通過(guò)數(shù)字比較電路270的比較來(lái)進(jìn)行診斷。診斷內(nèi)容和動(dòng)作與上述的級(jí)STGCVl相同。以下,級(jí)STGCV3至STGCV6的動(dòng)作內(nèi)容與上述級(jí)STGCVl和上述級(jí)STGCV2相同,通過(guò)圖5的電路接著測(cè)量執(zhí)行診斷。<充電狀態(tài)SOC的調(diào)整和端子電壓的測(cè)量>以上記述的是,為了調(diào)整構(gòu)成電池部9的各電池單元的充電狀態(tài)S0C,對(duì)平衡開(kāi)關(guān)129A 129F進(jìn)行控制,來(lái)將充電量多的電池單元的電通過(guò)放電用電阻進(jìn)行放電的控制。平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的開(kāi)閉控制有可能對(duì)各電池單元的端子電壓檢測(cè)造成不良影響。也就是說(shuō),在圖2的電路當(dāng)平衡開(kāi)關(guān)129閉合時(shí),放電電流就會(huì)通過(guò)電阻Rl至R4流出,使電池單元BCl BC4的端子電壓測(cè)量精度降低。上述平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的開(kāi)閉控制,需要根據(jù)電池部9整體的電池單元狀態(tài)進(jìn)行。因此,優(yōu)選圖I所示的電池單元20進(jìn)行處理,優(yōu)選各集成電路3A 3N根據(jù)電池單元20的指令,對(duì)平衡開(kāi)關(guān)129A至129F進(jìn)行控制。另一方面,有關(guān)各電池單元端子電壓的測(cè)、量,優(yōu)選各集成電路3A 3N單獨(dú)進(jìn)行各自負(fù)責(zé)的分組的電池單元電壓的測(cè)量,在接收到來(lái)自電池單元20的測(cè)量值發(fā)送命令時(shí),迅速發(fā)送單獨(dú)測(cè)量并保持的端子電壓測(cè)量值。因此,需要在控制電路不同的上述平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的控制與各電池單元端子電壓的測(cè)量之間進(jìn)行調(diào)和,綜合進(jìn)行兩方的控制。利用圖21至圖25,對(duì)實(shí)現(xiàn)上述兩方的控制的具體構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。以下的說(shuō)明中,優(yōu)選設(shè)置圖I和圖2所示的放電用電阻Rl至R4,在實(shí)際的制品中設(shè)置用來(lái)消除噪聲影響的電容Cl C6。圖21、圖22、圖26、圖27表示在圖I和圖2的電路上追加消除噪聲用電容的電路,另外,在圖I和圖2中,電池單元數(shù)是4個(gè),在圖21、圖22、圖26、圖27中,電池單元數(shù)是6個(gè)。另外,上述電阻和電容被保持在用虛線表示的集成電路和用虛線80表示的單元控制器上,通過(guò)圖20所示的通信導(dǎo)線50,與電池塊的各電池單元BCl至BC6連接。圖22表示利用圖21所述的放電用電阻Rl R 6來(lái)設(shè)法進(jìn)一步降低噪聲影響的電路。圖23和圖24,是用來(lái)進(jìn)行測(cè)量控制和充電狀態(tài)SOC調(diào)整的放電控制動(dòng)作的示意圖,圖23表示圖21所示的電路的動(dòng)作,圖24表示圖22所示的電路的動(dòng)作。此外,圖25表示用于進(jìn)行圖23和圖24所示的控制的電路。在圖21的電路中,在級(jí)STGCV1,電池單元BCl的端子電壓被測(cè)量,在下一個(gè)級(jí)STGCV2,電池單元BC2的端子電壓被測(cè)量。以后,電池單元BC3 BC6的端子電壓的測(cè)量依次被執(zhí)行。這樣,通過(guò)重復(fù)測(cè)量,就可以不斷監(jiān)視電池單元端子電壓的狀態(tài)。例如,在為進(jìn)行充電狀態(tài)SOC的調(diào)整而使平衡開(kāi)關(guān)129B置為閉狀態(tài)時(shí),通過(guò)平衡開(kāi)關(guān)129B和電阻R2,放電電流流動(dòng),該放電電流會(huì)影響電池單元BC2的內(nèi)部電阻和配線電阻,輸入選擇電路120的電壓VC2變?yōu)楸绕胶忾_(kāi)關(guān)129B為開(kāi)狀態(tài)時(shí)的端子電壓更低的值。也就是說(shuō),由于平衡開(kāi)關(guān)129B的閉合,輸入到輸入電路116的端子電壓變?yōu)檩^低的值,測(cè)定精度下降。為了防止上述測(cè)定精度的下降,如圖23所述,在對(duì)電池單元BCl的端子電壓進(jìn)行測(cè)量的級(jí)STGCVl,對(duì)充電狀態(tài)SOC的控制進(jìn)行一次性停止,置平衡開(kāi)關(guān)129A為開(kāi)狀態(tài),測(cè)量電池單元BCl的端子電壓。在對(duì)下一個(gè)電池單元BC2的端子電壓進(jìn)行測(cè)量的級(jí)STGCV2,對(duì)充電狀態(tài)SOC的控制進(jìn)行一次性停止,置平衡開(kāi)關(guān)129B為開(kāi)狀態(tài),測(cè)量電池單元BC2的端子電壓。以下依次將平衡開(kāi)關(guān)129C至129F(圖23的BSW3至BSW6)分別置為開(kāi)狀態(tài),測(cè)量電池單元的端子電壓??梢栽诟骷?jí)STGCVl STGCV6的各個(gè)測(cè)量期間,停止進(jìn)行充電狀態(tài)SOC調(diào)整的控制。或者,也可以在各級(jí)STGCVl至STGCV6的期間內(nèi)、僅實(shí)際測(cè)量端子電壓的較短時(shí)間中,停止進(jìn)行充電狀態(tài)SOC調(diào)整的控制。下面,對(duì)圖22所示的電路進(jìn)行說(shuō)明。從串聯(lián)連接的電池單元BCl至BC6向逆變裝置供電的電力線混有很大噪聲。為了減少該噪聲的影響,圖22所示的電路在各電池單元端子與輸入電路116的輸入端之間插入了電阻RAl至電阻RA7。上述電阻RAl至電阻RA7與電容Cl至電容C7共同消除噪聲,保護(hù)集成電路不受噪聲影響。在圖22所述的電路中,當(dāng)為了進(jìn)行充電狀態(tài)SOC的調(diào)整而閉合平衡開(kāi)關(guān)129A時(shí),電池單元BCl的放電電流就會(huì)通過(guò)電阻R1、平衡開(kāi)關(guān)129A和電阻RA2流動(dòng)。由于在平衡開(kāi)關(guān)129A閉合的狀態(tài)下放電電流流過(guò)電阻RA2,所以不僅對(duì)電池單元BCl的端子電壓測(cè)量造成影響,也對(duì)電池單元BC2的端子電壓測(cè)量造成影響。因此,在測(cè)量電池單元BC2的端子電壓時(shí),需要開(kāi)放平衡開(kāi)關(guān)129A和平衡開(kāi)關(guān)129B兩方。同樣,在測(cè)量電池單元BC3的端子電壓時(shí),需要開(kāi)放平衡開(kāi)關(guān)129B和平衡開(kāi)關(guān)129C兩方,以下,在測(cè)量其它電池單元時(shí)也是同樣。圖24示出了在圖22所述的電路上進(jìn)行電池單元測(cè)量時(shí)的平衡開(kāi)關(guān)129強(qiáng)制開(kāi)放的狀況。由于在級(jí)STGCV2,進(jìn)行了圖22的電池單元CB2的端子電壓的測(cè)量,所以停止用來(lái)調(diào)整平衡開(kāi)關(guān)129A和129B的充電狀態(tài)SOC的控制,將這些平衡開(kāi)關(guān)129A和129B維持在開(kāi)放狀態(tài)。這種情況下,既可以在級(jí)STGCV2的整個(gè)期間停止調(diào)整平衡開(kāi)關(guān)129A和129B的充電狀態(tài)SOC的控制,也可以在上述級(jí)STGCV2的期間中、僅實(shí)際測(cè)量電壓的較短期間,停止調(diào)整平衡開(kāi)關(guān)129A和129B的充電狀態(tài)SOC的控制,這與上述的圖23的情況相同。此外,由于在圖24的級(jí)STGCV3,進(jìn)行了圖22的電池單元B3的端子電壓的測(cè)量,所以在電池單元BC3的端子電壓的測(cè)量期間,停止用來(lái)調(diào)整平衡開(kāi)關(guān)129B和129C的充電狀態(tài)SOC的控制,在測(cè)量期間將平衡開(kāi)關(guān)129B和129C維持在開(kāi)放狀態(tài)。這種情況下,既可以 在級(jí)STGCV3的整個(gè)期間停止用來(lái)調(diào)整平衡開(kāi)關(guān)129B和129C的充電狀態(tài)SOC的控制,也可以在上述級(jí)STGCV3的期間中、僅實(shí)際測(cè)量電壓的較短期間,停止用來(lái)調(diào)整平衡開(kāi)關(guān)129B和129C的充電狀態(tài)SOC的控制,這與上述相同。由于在級(jí)STGCV4或級(jí)STGCV5,進(jìn)行了電池單元BC4或BC5的端子電壓的測(cè)量,所以將平衡開(kāi)關(guān)129C和129D或者平衡開(kāi)關(guān)129D和129E維持在開(kāi)放狀態(tài)。在級(jí)STGCV6,進(jìn)行了電池單元BC6的端子電壓的測(cè)量。為此,在電池單元BC6的端子電壓的測(cè)量期間,將平衡開(kāi)關(guān)129F維持在開(kāi)放狀態(tài)。另外,圖23和圖24上,用箭頭'* *■表不的期間是用來(lái)調(diào)整充電狀態(tài)SOC的進(jìn)行平衡開(kāi)關(guān)129A 129F控制的期間。此外,記為“關(guān)”(OFF)的期間表示停止用來(lái)調(diào)整充電狀態(tài)SOC的平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的控制、強(qiáng)制置為開(kāi)放狀態(tài)的期間。如上所述,通過(guò)優(yōu)先進(jìn)行電池控制器20進(jìn)行的充電狀態(tài)SOC的調(diào)整控制,在電池單元端子電壓的測(cè)定期間強(qiáng)制開(kāi)放相關(guān)的平衡開(kāi)關(guān)129,可以提高電池單元端子電壓的測(cè)定精度。下面,利用圖25所述的電路,說(shuō)明上述平衡開(kāi)關(guān)129的開(kāi)放動(dòng)作。首先,用來(lái)進(jìn)行充電狀態(tài)SOC調(diào)整的控制值,在圖14的步驟815被計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果,通過(guò)通信命令292被送至各集成電路3A…3M…3N。在各集成電路3A…3M…3N中,圖2和圖7所示的通信電路127接收信號(hào),各平衡開(kāi)關(guān)129A 129F根據(jù)接收結(jié)果受到控制。圖25所示的數(shù)據(jù)330放大表示了圖7的接收寄存器322的數(shù)據(jù)330的一部分,數(shù)據(jù)330的內(nèi)容被輸入放電控制電路1321 1326。被輸入的控制信號(hào)是例如表示“I”或“零”的信號(hào),“I”表示閉合平衡開(kāi)關(guān)129進(jìn)行放電的控制,“零”的意思是開(kāi)放平衡開(kāi)關(guān)129不進(jìn)行放電的控制。這些控制信號(hào)被保持在放電控制電路1321 1326中,平衡開(kāi)關(guān)129A 129F分別被該該保持?jǐn)?shù)據(jù)控制。放電控制電路1321 1326的保持?jǐn)?shù)據(jù)被輸入AND門12 62,并進(jìn)一步通過(guò)OR門11 OR門61,驅(qū)動(dòng)平衡開(kāi)關(guān)129A 129F。另一方面,在優(yōu)先進(jìn)行這些用于充電狀態(tài)SOC的調(diào)整控制,并優(yōu)先控制平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的情況下,各AND門12 AND門62截?cái)嗷谏鲜龇烹娍刂齐娐?321 1326的信號(hào)。該截?cái)嗥陂g是圖29和圖30說(shuō)明的期間,由于根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,電池的端子電壓的測(cè)量被執(zhí)行,所以電路2802根據(jù)該解碼器257和解碼器259的輸出,會(huì)將控制停止信號(hào)發(fā)送到各AND門12 AND門62。
在開(kāi)放各AND門12 AND門62、停止用來(lái)調(diào)整充電狀態(tài)SOC的控制的期間,AND門11 AND門61閉合,平衡開(kāi)關(guān)129A 129F被OR門12 OR門62的輸出驅(qū)動(dòng)。因此,在各AND門12 AND門62開(kāi)放、AND門11 AND門61閉合的期間,可以從測(cè)量控制電路2811 測(cè)量控制電路2861輸出控制平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的控制信號(hào),使測(cè)量被最佳執(zhí)行。此外,在進(jìn)行后述的檢測(cè)用導(dǎo)線32的異常診斷的情況下,診斷控制電路2812至診斷控制電路2862輸出控制平衡開(kāi)關(guān)129A至F的控制信號(hào)。這樣,各集成電路3A…3M…3N,優(yōu)先進(jìn)行用來(lái)調(diào)整充電狀態(tài)SOC的控制,停止充電狀態(tài)SOC的調(diào)整控制,在停止期間,由于各集成電路具有可單獨(dú)控制平衡開(kāi)關(guān)129A 129F的電路,所以可以進(jìn)行正確的測(cè)定和診斷。
〈ADC、差動(dòng)放大器262、基準(zhǔn)電壓的診斷>在圖4所示的動(dòng)作表260的行260Y1所記載的級(jí)STGPSBG,進(jìn)行內(nèi)部基準(zhǔn)電壓或模擬電路和電壓檢測(cè)電路122A的診斷。集成電路內(nèi)部的電源電路121 (圖2)發(fā)生使圖5所述的模擬電路和數(shù)字電路工作的電源電壓。當(dāng)根據(jù)絕對(duì)基準(zhǔn)電源發(fā)生電源電壓時(shí),容易得到高精度的上述電源電壓。但是,如果絕對(duì)基準(zhǔn)電源變化,恐怕電源電壓也會(huì)變化。在級(jí)STGPSBG,可以高效地進(jìn)行基準(zhǔn)電源的診斷以及模擬電路和電壓檢測(cè)電路122A的診斷。以下進(jìn)行具體說(shuō)明。在圖5的電路中,輸入電路116選擇基準(zhǔn)電源和GND。通過(guò)這一選擇,GND的電位與基準(zhǔn)電源之間的電壓差就會(huì)被輸入差動(dòng)放大器262,進(jìn)行電位移位和標(biāo)尺匹配,輸入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A。模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字值,該數(shù)字信號(hào)根據(jù)解碼器257和解碼器259,作為數(shù)據(jù)PSBG,在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274保持在PSBG寄存器中。基準(zhǔn)電源在相關(guān)的電路工作正常,其電壓就是已知的,將作為略小于基準(zhǔn)電源已知電壓的值的基準(zhǔn)電源下位允許值(PSBGmin)和作為略大于基準(zhǔn)電源已知電壓的值的基準(zhǔn)電源上位允許值(PSBGmax),分別保持在事先已在基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的寄存器分配的下位允許值和上位允許值的保存區(qū)。如果基準(zhǔn)電源為正常電壓,那么這些值就是基準(zhǔn)電源的下位允許值和上位允許值之間的值。此外,在模擬電路不正常工作的情況下,例如在差動(dòng)放大器262不正常的情況下,就算基準(zhǔn)電源是正常電壓,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A的輸出也會(huì)在正常范圍以外。此外,在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A不正常的情況下,模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A的輸出就會(huì)在正常范圍之外。因此,用數(shù)字比較電路270比較當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的保持值“基準(zhǔn)電源”,是否處在基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278所保持的基準(zhǔn)電源的下位允許值和上位允許值之間,來(lái)進(jìn)行診斷。根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,數(shù)字多工器272選擇測(cè)量值“基準(zhǔn)電源”,送至數(shù)字比較電路270,此外,數(shù)字多工器272根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,選擇基準(zhǔn)電源的下位允許值,送至數(shù)字比較電路270。數(shù)字比較電路270在測(cè)量值“基準(zhǔn)電源”小于基準(zhǔn)電源的下位允許值的情況下,就視為異常,根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,將異常標(biāo)志位保持在數(shù)字多工器282選擇的異常標(biāo)志位保持寄存器、在本實(shí)施方式中是標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的寄存器MFflag中。在測(cè)量值“基準(zhǔn)電源”大于基準(zhǔn)電源下位允許值的情況下,就判斷正常,不設(shè)置標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的異常標(biāo)志位。在級(jí)STGPSBG期間,數(shù)字多工器272進(jìn)一步根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,選擇測(cè)量值“基準(zhǔn)電源”,送至數(shù)字比較電路270,此外,數(shù)字多工器272根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,選擇基準(zhǔn)電源的上位允許值,送至數(shù)字比較電路270。數(shù)字比較電路270在測(cè)量值“基準(zhǔn)電源”大于基準(zhǔn)電源的上位允許值的情況下,就視為異常,根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出將異常標(biāo)志位保持在數(shù)字多工器282選擇的異常標(biāo)志位保持寄存器、在本實(shí)施方式中是標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的寄存器MFflag中。在測(cè)量值“基準(zhǔn)電源”小于基準(zhǔn)電源上位允許值的情況下,就判斷正常,不設(shè)置標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的異常標(biāo)志位。這樣,就可以在級(jí)STGPSBG期間,診斷作為模擬放大器的差動(dòng)放大器262和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A是否正常動(dòng)作,可以維持較高的可靠性。<數(shù)字比較電路的診斷>用圖4所述的動(dòng)作表260的級(jí)STGCal進(jìn)行數(shù)字比較電路的診斷。以下對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。數(shù)字多工器272根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,選擇增加運(yùn)算值280。該 增加運(yùn)算值280,是對(duì)基準(zhǔn)存儲(chǔ)電路278所保持的基準(zhǔn)值、例如基準(zhǔn)值0C,加上規(guī)定值而得到的值。數(shù)字多工器276選擇基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278所保持的一個(gè)基準(zhǔn)值、在本實(shí)施方式中是基準(zhǔn)值0C,來(lái)作為比較對(duì)象輸入數(shù)字比較電路270。然后,再對(duì)所選擇的基準(zhǔn)值OC加上規(guī)定值例如“I”得到增加運(yùn)算值280,并將其通過(guò)數(shù)字多工器272輸入數(shù)字比較電路270。如果數(shù)字比較電路270判斷為增加運(yùn)算值280大于基準(zhǔn)值0C,那么數(shù)字比較電路270就是工作正常。接下來(lái),數(shù)字多工器272根據(jù)解碼器257和解碼器259的輸出,選擇減少運(yùn)算值281。該減少運(yùn)算值281,是從基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278所保持的基準(zhǔn)值、例如基準(zhǔn)值OC中,減去規(guī)定值例如“I”而得到的值。數(shù)字多工器276選擇基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278保持的一個(gè)基準(zhǔn)值、在本實(shí)施方式中是基準(zhǔn)值0C,來(lái)作為比較對(duì)象輸入數(shù)字比較電路270。然后,再對(duì)選擇的基準(zhǔn)值OC減去規(guī)定值例如“ I ”得到減少運(yùn)算值281,并將其通過(guò)數(shù)字多工器272,輸入數(shù)字比較電路270。如果數(shù)字比較電路270判斷為減少運(yùn)算值281小于基準(zhǔn)值0C,那么數(shù)字比較電路270就是工作正常。如上所述,將基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278保持的基準(zhǔn)值0C,與對(duì)該基準(zhǔn)值OC加上規(guī)定值而得到的值進(jìn)行比較,或者與減去規(guī)定值而得到的值進(jìn)行比較,就可以診斷比較器的動(dòng)作是否正常。使用增加運(yùn)算值280和減少運(yùn)算值281的目的是,生成對(duì)于比較對(duì)象大小關(guān)系已知的條件,來(lái)診斷比較結(jié)果,也可以取代加減規(guī)定值的計(jì)算,使用將數(shù)據(jù)向上位側(cè)移位或向下位側(cè)移位得到的值。這種情況下,相當(dāng)于是用規(guī)定值4進(jìn)行乘法或減法,可以創(chuàng)造如上所述的已知的大小關(guān)系。根據(jù)圖26和圖27,說(shuō)明將電池單元BC正極和負(fù)極與電池控制器80進(jìn)行連接的檢測(cè)用導(dǎo)線32發(fā)生異常時(shí)的診斷。圖26是圖I至圖2的檢測(cè)用導(dǎo)線32內(nèi)的導(dǎo)線L2斷線的情況。此外,圖27是圖22的電路的檢測(cè)用導(dǎo)線32內(nèi)的與上述同樣的導(dǎo)線L2斷線的情況。斷線的原因可以認(rèn)為是圖19所示的各電池單元與檢測(cè)用導(dǎo)線32之間的連接部、或者圖20所示的單元控制器80與各導(dǎo)線之間的連接部的連接器48和49接觸不良,此外,檢測(cè)用導(dǎo)線32本身斷線的可能性不大。檢測(cè)各電池單元異常的可能性,使異常不發(fā)生是非常重要的。如果電池單元與各集成電路間的電連接發(fā)生異常,那么上述電池單元的異常的可能性就無(wú)法檢測(cè)。利用圖28,說(shuō)明檢測(cè)上述圖26和圖27中的電池單元與各集成電路間的電連接異常的檢測(cè)方法。另外,上述圖26和圖27的基本動(dòng)作就像先前說(shuō)明的那樣,此外雖然說(shuō)明的是假設(shè)檢測(cè)用導(dǎo)線32內(nèi)的導(dǎo)線L2斷線的情況,但導(dǎo)線LI至L7的任何一條線都可以進(jìn)行同樣的異常診斷。在圖28中,即便平衡開(kāi)關(guān)129A至129C為開(kāi)狀態(tài),檢測(cè)用導(dǎo)線32的導(dǎo)線L2斷線,也存在含電容C2的各種靜電電容,所以輸入選擇電路120的電壓VC2看上去有可能表示接近電池單元端子電壓V2的正常值。因此,就這樣的話,將無(wú)法檢測(cè)異常。
因此,接下來(lái),通過(guò)希望診斷的檢測(cè)用導(dǎo)線32的L2,閉合流過(guò)放電電流的平衡開(kāi)關(guān)129B。通過(guò)閉合平衡開(kāi)關(guān)129B,檢測(cè)用導(dǎo)線32中導(dǎo)線L2和L3的電路間存在的含電容C2的靜電電容所蓄積的電荷就會(huì)被放電,選擇電路120的輸入電壓VC2急劇降低。如果沒(méi)有斷線,電流就會(huì)由電池單元BC2提供,因此,輸入電路116的輸入電壓VC2就會(huì)幾乎不會(huì)下降。在用先前的圖23和圖24說(shuō)明的電池單元BC2的端子電壓的測(cè)量級(jí),電池單元BC2的端子電壓被測(cè)量(測(cè)量I)。就像先前說(shuō)明的那樣,在該測(cè)定期間,平衡開(kāi)關(guān)129B為開(kāi)狀態(tài)。由于電荷流入并蓄積在檢測(cè)用導(dǎo)線32中導(dǎo)線L2和L3的電路間所存在的含電容C2的靜電電容中,所以,輸入電路116的輸入電壓VC2略有上升,但即便如此,由上述測(cè)量I測(cè)量的電壓VC2比正常電壓還是低得很多。測(cè)定的電壓VC2被保持在圖5所示的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的BC2中。由于在上述狀況下,在接著測(cè)定而進(jìn)行的對(duì)電池單元BC2的診斷中,從當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274讀出的測(cè)定值是基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的過(guò)放電閾值OD以下的異常值,所以通過(guò)數(shù)字比較器270可以進(jìn)行異常診斷。異常診斷結(jié)果被設(shè)置到標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的寄存器MFflag中。由于斷線時(shí)電壓VC2比過(guò)放電閾值OD低,所以通過(guò)設(shè)置比過(guò)放電閾值OD更低的斷線閾值,由數(shù)字比較器270對(duì)斷線閾值和當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2保持的測(cè)量值進(jìn)行比較,就可以簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)斷線判斷。在圖5中,將基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278的寄存器OCFFO的值置為上述斷線閾值的值,從而可以不斷檢測(cè)斷線。在圖28中,在將平衡開(kāi)關(guān)129B置為開(kāi)狀態(tài)之后,如果閉合平衡開(kāi)關(guān)129A和129C,電容C2上就會(huì)施加電池單元BCl和BC2的串聯(lián)連接電壓,電容C2的端子電壓會(huì)變得很高。因此,如果在測(cè)量I之后,立即閉合平衡開(kāi)關(guān)129A和129C,再次對(duì)電池單元BC2進(jìn)行測(cè)定(測(cè)量2),這一次的電壓VC2就會(huì)變?yōu)槌鲞^(guò)充電閾值很多的非常高的值,因此可以簡(jiǎn)單檢測(cè)斷線。如上所述,上述測(cè)量2的測(cè)定結(jié)果被保持在圖5所述的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2中。可以用數(shù)字比較器270,將當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2所保持的測(cè)量值與檢測(cè)斷線用的閾值進(jìn)行比較,來(lái)進(jìn)行斷線檢測(cè),也可以根據(jù)電池控制器20的軟件處理,診斷斷線。圖29是通過(guò)電池控制器20發(fā)出的通信命令292來(lái)進(jìn)行診斷的方法。就像先前說(shuō)明的那樣,假設(shè)檢測(cè)用導(dǎo)線32中的導(dǎo)線L2斷線。在預(yù)先決定的定時(shí)上發(fā)送用來(lái)診斷斷線的通信命令292。該通信命令292是確定診斷對(duì)象的集成電路、并且是“將所有平衡開(kāi)關(guān)192置為開(kāi)”的命令。也就是說(shuō),通信命令292的數(shù)據(jù)330是意為開(kāi)的“零”。當(dāng)接收該命令后,該命令的對(duì)象集成電路將平衡開(kāi)關(guān)129置為開(kāi)。接下來(lái),為了在預(yù)先決定的定時(shí),使作為診斷對(duì)象的與檢測(cè)用導(dǎo)線32連接的電池單元放電,向平衡開(kāi)關(guān)129B發(fā)送閉命令,閉合平衡開(kāi)關(guān)129B。在導(dǎo)線L2斷線的情況下,向多工器120輸入的信號(hào)VC2幾乎為零。其后,在基于集成電路的級(jí)信號(hào)的電池單元BC2的測(cè)定級(jí),在電池控制器20發(fā)出的命令被輸出前,平衡開(kāi)關(guān)129B為開(kāi)狀態(tài),對(duì)電池單元BC2的端子電壓的測(cè)量被執(zhí)行。在導(dǎo)線L2斷線的情況下,向多工器120輸入的信號(hào)VC2是非常低的電壓,該低電壓被保持在圖5的當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2中。由于集成電路在較短的周期內(nèi)獨(dú)自對(duì)電池單元端子進(jìn)行測(cè)量,所以平衡開(kāi)關(guān)129B再次變?yōu)殚_(kāi)狀態(tài),對(duì)電池單元BC2的端子電壓的測(cè)量被執(zhí)行。在導(dǎo)線L2斷線的情況下,測(cè)量結(jié)果是非常低的值,該值被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2中。當(dāng)從電池控制器20接收取入診斷結(jié)果的命令時(shí),集成電路會(huì)發(fā)送當(dāng)前值存儲(chǔ)電路寄存器CELL2中保持的測(cè)量結(jié)果。電池控制器20接收該測(cè)量結(jié)果,根據(jù)比過(guò)放電狀態(tài)還低的測(cè)量結(jié)果,可以檢測(cè)斷線。也就是說(shuō),將集成電路送來(lái)的測(cè)量結(jié)果與圖29所述的閾值ThLl比較,如果測(cè)定結(jié)果在該閾值ThLl之下,就判斷為斷線,并開(kāi)始分離使用鋰電池的直流電源與逆變器之間的連接的準(zhǔn)備,一旦準(zhǔn)備完畢,就將繼電 器RLP和RLN置為開(kāi)。另外,為了進(jìn)行正確診斷,電池控制器20閉合平衡開(kāi)關(guān)129A和129C,發(fā)送打開(kāi)平衡開(kāi)關(guān)129B的命令。在斷線的情況下,如果閉合進(jìn)行診斷的電池單元兩側(cè)的平衡開(kāi)關(guān)129,對(duì)選擇電路120輸出的電壓VC2就會(huì)變得非常大,因此,比過(guò)充電閾值大的電壓就會(huì)被測(cè)定。該測(cè)量結(jié)果被保持在當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELL2中。當(dāng)從電池控制器20接收測(cè)量結(jié)果的取入命令時(shí),集成電路向電池控制器20發(fā)送測(cè)量值。電池控制器20接收測(cè)量結(jié)果,與高于過(guò)充電閾值的斷線檢測(cè)用閾值ThL2比較,在測(cè)量結(jié)果大于上述閾值ThL2的情況下,判斷為斷線。雖然可以通過(guò)測(cè)量I或測(cè)量2的結(jié)果與閾值ThLl的比較,或者測(cè)量I和測(cè)量2的平均值與閾值ThLl的比較,來(lái)正確檢測(cè)斷線,但進(jìn)一步與閾值ThLl進(jìn)行比較,就可以實(shí)現(xiàn)精度非常高的斷線檢測(cè)。而且,可以利用通常的電池單元的端子電壓的測(cè)量動(dòng)作來(lái)進(jìn)行,所以很容易。此外,可以不特別增加電路,利用已有的控制狀態(tài)SOC的平衡開(kāi)關(guān)129進(jìn)行診斷,所以很簡(jiǎn)單。下面,利用圖30至圖32,說(shuō)明在各集成電路內(nèi)自動(dòng)診斷斷線的方法。根據(jù)圖4所述的級(jí)信號(hào),進(jìn)行電池單元單位電壓的測(cè)量和斷線診斷,可以自動(dòng)實(shí)施斷線診斷。圖30表示具體的測(cè)量和診斷的安排,圖32表示具體電路。圖30的上段表示級(jí)信號(hào)的第m個(gè)和第m+1個(gè)周期的集成電路3A的測(cè)量和斷線診斷,中段表示集成電路3A的下一集成電路3B的測(cè)量和斷線診斷,下段表示集成電路3B的下一集成電路3C的測(cè)量和斷線診斷。集成電路3B從集成電路3A接收同步信號(hào),此外集成電路3C從集成電路3B接收同步信號(hào),圖4所示的級(jí)處理被分別開(kāi)始。另外,在圖30中,顯示“0N”意思是進(jìn)行平衡開(kāi)關(guān)129閉合控制的期間,“OFF”意思是進(jìn)行平衡開(kāi)關(guān)129斷開(kāi)控制的期間?!皽y(cè)量”意思是進(jìn)行電池單元端子電壓的測(cè)量和斷線診斷的控制的期間。沒(méi)有記載“0N”和“OFF”和“測(cè)量”的部分是實(shí)行充電狀態(tài)SOC的期間。在集成電路3A的級(jí)STGCal,閉合平衡開(kāi)關(guān)129A。如果檢測(cè)用導(dǎo)線32發(fā)生斷線,那么通過(guò)閉合平衡開(kāi)關(guān)129A,像圖28說(shuō)明的那樣,選擇電路120的輸入電壓就會(huì)變得非常小,因此,在級(jí)STGCVl測(cè)量的電池單元BCl的端子電壓就會(huì)是異常小的值,被圖31的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器122A檢測(cè)來(lái)。因此,當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl所保持的測(cè)量值是非常小的值。另外,為了提高級(jí)STGCVl的測(cè)量精度,平衡開(kāi)關(guān)129B也被控制成開(kāi)狀態(tài)。在接著測(cè)量進(jìn)行的斷線診斷中,數(shù)字比較器270對(duì)當(dāng)前值存儲(chǔ)電路274的寄存器CELLl保持的測(cè)量值和基準(zhǔn)值存儲(chǔ)電路278保持的斷線診斷的閾值ThLl進(jìn)行比較。如果保持在寄存器CELLl中的測(cè)量值小于斷線診斷閾值ThLl,就視為因斷線導(dǎo)致的異常,標(biāo)志位存儲(chǔ)電路284的診斷標(biāo)志位為“I”。對(duì)于該診斷標(biāo)志位的設(shè)置,就像已在圖6說(shuō)明的那樣,被立即傳送至電池控制器20。另外,圖31的基本動(dòng)作就像已在圖5等中說(shuō)明的那樣。如果沒(méi)有斷線等異常,在級(jí)STGCVl測(cè)量的電池單元BCl的端子電壓就表示正常值,在數(shù)字比較器270的診斷中也不進(jìn)行異常檢測(cè)。在圖30的m周期中,僅奇數(shù)電池單元的端子電壓的測(cè)量和診斷被執(zhí)行。接著電池單元BC1,電池單元BC3的端子電壓的測(cè)量和斷線診斷被執(zhí)行。在級(jí)STGCV2,對(duì)電池單元BC3的平衡開(kāi)關(guān)129C閉合一次,然后在級(jí)STGCV3,將平衡開(kāi)關(guān)129C置為開(kāi),測(cè)量電池單元BC3的端子電壓。接著在圖31的數(shù)字比較器270與上述說(shuō)明同樣進(jìn)行斷線診斷。為了提高級(jí)STGCV3的電池單元BC3的端子電壓的檢側(cè)精度和診斷精度,如圖30所示,將與平衡開(kāi)關(guān)129C相鄰的平衡開(kāi)關(guān)129B和129D維持在開(kāi)狀態(tài)。同樣,為了在級(jí)STGCV5中進(jìn)行電池單元BC3的端子電壓的測(cè)量和診斷,將平衡開(kāi)關(guān)129D和129F保持在開(kāi)狀態(tài)。上述測(cè)量和診斷對(duì)奇數(shù)電池單元BC1、BC3、BC5進(jìn)行。同樣,在接下來(lái)的m+1周期中進(jìn)行電池單元BC2、BC4、BC6的測(cè)量和診斷。這樣,在圖30中,在奇數(shù)電池單元和偶數(shù)電池單元,測(cè)量和診斷就會(huì)分別以級(jí)周期不同的周期進(jìn)行。在集成電路3B的級(jí)STGCVl進(jìn)行電池單元BCl相關(guān)的測(cè)量和診斷中,需要使前一個(gè)集成電路3A的平衡開(kāi)關(guān)129F保持在開(kāi)狀態(tài)。為此,從集成電路3A向集成電路3B發(fā)送同步信號(hào),集成電路3B與集成電路3A的同步信號(hào)同步來(lái)發(fā)生級(jí)。本實(shí)施方式中,接收來(lái)自集成電路3A的同步信號(hào)后,開(kāi)始發(fā)生最初的級(jí)信號(hào)STGCal。這樣,在相鄰的集成電路中,以一個(gè)集成電路的規(guī)定周期向另一個(gè)集成電路發(fā)送同步信號(hào),另一個(gè)集成電路接收該同步信號(hào)后,就要起動(dòng)決定的級(jí)信號(hào),所以,在測(cè)量一個(gè)集成電路的另一側(cè)電池單元即集成電路3A的電池單元BC6的期間,另一個(gè)集成電路3B的電池單元BCl的平衡開(kāi)關(guān)129A被保持為開(kāi)。此外,在測(cè)量另一個(gè)集成電路3B的電池單元BCl的期間,一個(gè)集成電路3A的另一側(cè)的電池單元BC6的平衡開(kāi)關(guān)129F被保持為開(kāi)。在圖30中,集成電路3B和3C與上述同樣,在集成電路3B的特定級(jí),同步信號(hào)從集成電路3B被送至集成電路3C。由此,實(shí)現(xiàn)了將與被測(cè)量的電池單元串聯(lián)連接的相鄰的電池單元的平衡開(kāi)關(guān)129維持為開(kāi),并進(jìn)行正確的測(cè)量和正確的診斷。圖32所示的電路上設(shè)有用來(lái)向圖I電路發(fā)送同步信號(hào)的傳送線路56。其它的電路和動(dòng)作就像已在圖I說(shuō)明的那樣。如圖38所示,同步信號(hào)被從集成電路3A的同步信號(hào)輸出端SYNO向集成電路3B的同步信號(hào)輸入端SYNI發(fā)送。同樣,同步信號(hào)被從…集成電路3M-1的同步信號(hào)輸出端SYNO向集成電路3M的同步信號(hào)輸入端SYNI發(fā)送,同步信號(hào)被從…集成電路3N-1的同步信號(hào)輸出端SYNO向集成電路3N的同步信號(hào)輸入端SYNI發(fā)送。上述圖30和圖32中,雖然是從電位高的集成電路向相鄰的電位低的集成電路發(fā)送同步信號(hào),但這只是一例,從電位低的集成電路向電位高的集成電路發(fā)送同步信號(hào)也沒(méi)有問(wèn)題。重要的是相鄰的集成電路內(nèi)的級(jí)信號(hào)相互同步發(fā)生。如上所述,利用平衡開(kāi)關(guān)129,就可以簡(jiǎn)單地診斷斷線。像以上說(shuō)明的那樣,本實(shí)施方式中,通過(guò)進(jìn)行集成電路內(nèi)的異常、也就是集成電路內(nèi)的多工器120、差動(dòng)放大器262、AD轉(zhuǎn)換器122A、數(shù)字比較電路270等的診斷和斷線診斷、等,可以提高單元 控制器80中集成電路的可靠性,由此,可以進(jìn)一步提高電池系統(tǒng)的可靠性。此外,專利文獻(xiàn)I所述的現(xiàn)有的電池系統(tǒng)中,由于是診斷電池單元的過(guò)充電和過(guò)放電,所以根據(jù)其結(jié)果,可以正確保持電池單元的狀態(tài)。但是如果在診斷過(guò)充電和過(guò)放電時(shí)測(cè)量的端子電壓的可靠性低,也就是,端子電壓的測(cè)量系統(tǒng)中發(fā)生異常,那么過(guò)充電和過(guò)放電診斷本身的可靠性就會(huì)降低,很可能造成誤判。但是,在本實(shí)施方式的電池系統(tǒng)中,由于集成電路對(duì)選擇端子電壓的多工器120的選擇動(dòng)作進(jìn)行了自我診斷,所以可以進(jìn)行測(cè)量動(dòng)作本身的診斷,能夠根據(jù)正常測(cè)量的測(cè)量值,進(jìn)行過(guò)充電診斷和過(guò)放電診斷。另外,通過(guò)與端子電壓測(cè)量同步地進(jìn)行多工器120等的動(dòng)作診斷,可以切實(shí)捕捉到測(cè)量時(shí)多工器120的誤動(dòng)作,進(jìn)一步使電池系統(tǒng)的可靠性提高。此外,通過(guò)用傳送線路54將異常診斷結(jié)果從集成電路發(fā)送到電池控制器20,可以快速確切地處理集成電路的異常。尤其是,在傳送測(cè)量值的傳送線路52之外,另行設(shè)置異常信號(hào)發(fā)送用傳送線路54,通過(guò)不斷將表示異常 正常的信號(hào)送向電池控制器20,從而可以不斷監(jiān)視集成電路的狀態(tài),及時(shí)應(yīng)對(duì)集成電路的異常。對(duì)于上述的各實(shí)施方式,可以分別單獨(dú)使用,也可以組合起來(lái)使用。這是為了使各實(shí)施方式可以發(fā)揮單獨(dú)的效果或相乘的效果。此外,只要不損害本發(fā)明的特征,本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種電池系統(tǒng),其具備 電池部,其具有多個(gè)串聯(lián)電連接了多個(gè)電池單元而成的電池單元組,并且所述多個(gè)電池單元組串聯(lián)電連接;和 集成電路,其對(duì)應(yīng)所述多個(gè)電池單元組而單獨(dú)設(shè)置,被輸入對(duì)應(yīng)的電池單元組的多個(gè)電池單元的端子電壓,測(cè)量多個(gè)電池單元各自的端子電壓, 所述多個(gè)集成電路各自具有 選擇電路,其從對(duì)應(yīng)的電池單元組的多個(gè)電池單元所輸入的端子電壓中,選擇應(yīng)該測(cè)量的電池單元的端子電壓; 差動(dòng)放大器,其對(duì)由所述選擇電路選擇的端子電壓的差值進(jìn)行放大之后輸出; AD轉(zhuǎn)換器,其對(duì)所述差動(dòng)放大器的輸出進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換; 電源電路,其針對(duì)所述集成電路內(nèi)的各電路產(chǎn)生電源電壓;和 電壓發(fā)生電路,其產(chǎn)生已知電壓, 在診斷所述電源電路、所述差動(dòng)放大器及所述AD轉(zhuǎn)換器時(shí),所述選擇電路選擇所述電源電路的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 在診斷所述選擇電路時(shí),所述選擇電路選擇所述電壓發(fā)生電路的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述多個(gè)集成電路各自還具有診斷電路,該診斷電路基于經(jīng)由所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器所輸入的所述選擇電路的輸出,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述診斷電路, 在由所述選擇電路選擇了所述電壓發(fā)生電路的電壓的情況下,診斷在所述選擇電路中是否存在異常; 在由所述選擇電路選擇了所述電源電路的電壓的情況下,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 在所述診斷電路診斷所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常時(shí),將所述電源電路的電壓分別與小于所述電源電路的電壓的下位允許值及大于所述電源電路的電壓的上位允許值進(jìn)行比較,在所述電源電路的電壓大于所述下位允許值、且小于所述上位允許值時(shí)判斷為正常。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述多個(gè)集成電路各自還具有診斷電路,該診斷電路基于經(jīng)由所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器所輸入的所述選擇電路的輸出,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常, 所述診斷電路將所述電源電路的電壓分別與小于所述電源電路的電壓的下位允許值及大于所述電源電路的電壓的上位允許值進(jìn)行比較,在所述電源電路的電壓大于所述下位允許值、且小于所述上位允許值時(shí)判斷為正常。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池系統(tǒng),其特征在于,所述電壓發(fā)生電路,產(chǎn)生以對(duì)應(yīng)的電池單元組的任意的端子電壓作為基準(zhǔn)電位的已知電壓。
8.—種電池系統(tǒng),其具備 多個(gè)電池單元,其進(jìn)行串聯(lián)電連接; 電壓檢測(cè)電路,其被輸入多個(gè)電池單元的端子電壓,檢測(cè)多個(gè)電池單元各自的端子電壓; 電源電路,其產(chǎn)生電源電壓;和 電壓發(fā)生電路,其產(chǎn)生已知電壓, 所述電壓檢測(cè)電路具有 選擇電路,其被輸入所述多個(gè)電池單元的端子電壓,從該輸入的多個(gè)端子電壓中選擇應(yīng)該測(cè)量的電池單元的端子電壓; 差動(dòng)放大器,其對(duì)由所述選擇電路選擇的端子電壓的差值進(jìn)行放大之后輸出;和 AD轉(zhuǎn)換器,其對(duì)所述差動(dòng)放大器的輸出進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換, 在診斷所述電源電路、所述差動(dòng)放大器及所述AD轉(zhuǎn)換器時(shí),所述選擇電路選擇所述電源電路的電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 在診斷所述選擇電路時(shí),所述選擇電路選擇所述電壓發(fā)生電路的電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述電池系統(tǒng)還具有診斷電路,該診斷電路基于經(jīng)由所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器所輸入的所述選擇電路的輸出,診斷在所述選擇電路、所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述診斷電路, 在由所述選擇電路選擇了所述電壓發(fā)生電路的電壓的情況下,診斷在所述選擇電路中是否存在異常; 在由所述選擇電路選擇了所述電源電路的電壓的情況下,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 在所述診斷電路診斷所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常時(shí),將所述電源電路的電壓分別與小于所述電源電路的電壓的下位允許值及大于所述電源電路的電壓的上位允許值進(jìn)行比較,在所述電源電路的電壓大于所述下位允許值、且小于所述上位允許值時(shí)判斷為正常。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述電池系統(tǒng)還具有診斷電路,該診斷電路基于經(jīng)由所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器所輸入的所述選擇電路的輸出,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常, 所述診斷電路將所述電源電路的電壓分別與小于所述電源電路的電壓的下位允許值及大于所述電源電路的電壓的上位允許值進(jìn)行比較,在所述電源電路的電壓大于所述下位允許值、且小于所述上位允許值時(shí)判斷為正常。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池系統(tǒng),其特征在于, 所述電壓發(fā)生電路產(chǎn)生以多個(gè)電池單元的任意的端子電壓作為基準(zhǔn)電位的已知電壓。
15.—種集成電路,其與串聯(lián)電連接了多個(gè)電池單元而成的電池單元組對(duì)應(yīng)地設(shè)置,被輸入所述電池單元組的多個(gè)電池單元的端子電壓,測(cè)量多個(gè)電池單元各自的端子電壓, 所述集成電路具備 選擇電路,其從對(duì)應(yīng)的電池單元組的多個(gè)電池單元所輸入的端子電壓中,選擇應(yīng)該測(cè)量的電池單元的端子電壓; 差動(dòng)放大器,其對(duì)由所述選擇電路選擇的端子電壓的差值進(jìn)行放大之后輸出; AD轉(zhuǎn)換器,其對(duì)所述差動(dòng)放大器的輸出進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換; 電源電路,其針對(duì)所述集成電路內(nèi)的各電路產(chǎn)生電源電壓;和 電壓發(fā)生電路,其產(chǎn)生已知電壓, 在診斷所述電源電路、所述差動(dòng)放大器及所述AD轉(zhuǎn)換器時(shí),所述選擇電路選擇所述電源電路的電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的集成電路,其特征在于, 在診斷所述選擇電路時(shí),所述選擇電路選擇所述電壓發(fā)生電路的電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的集成電路,其特征在于, 所述集成電路還具有診斷電路,該診斷電路基于經(jīng)由所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器所輸入的所述選擇電路的輸出,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的集成電路,其特征在于, 所述診斷電路, 在由所述選擇電路選擇了所述電壓發(fā)生電路的電壓的情況下,診斷在所述選擇電路中是否存在異常; 在由所述選擇電路選擇了所述電源電路的電壓的情況下,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的集成電路,其特征在于, 在所述診斷電路診斷所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常時(shí),將所述電源電路的電壓分別與小于所述電源電路的電壓的下位允許值及大于所述電源電路的電壓的上位允許值進(jìn)行比較,在所述電源電路的電壓大于所述下位允許值、且小于所述上位允許值時(shí)判斷為正常。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的集成電路,其特征在于, 所述集成電路還具有診斷電路,該診斷電路基于經(jīng)由所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器所輸入的所述選擇電路的輸出,診斷在所述差動(dòng)放大器、所述AD轉(zhuǎn)換器及所述電源電路中是否存在異常, 所述診斷電路將所述電源電路的電壓分別與小于所述電源電路的電壓的下位允許值及大于所述電源電路的電壓的上位允許值進(jìn)行比較,在所述電源電路的電壓大于所述下位允許值、且小于所述上位允許值時(shí)判斷為正常。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的集成電路,其特征在于, 所述電壓發(fā)生電路,產(chǎn)生以對(duì)應(yīng)的電池單元組的任意的端子電壓作為基準(zhǔn)電位的已知電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可靠性更高的車輛用電池系統(tǒng),具備集成電路(3A~3N),對(duì)應(yīng)電池部9的各單元組(GB1~GBN)而單獨(dú)設(shè)置,被輸入該對(duì)應(yīng)的單元組(GB1~GBN)內(nèi)的各電池單元BC1~BC4)的端子電壓,并且測(cè)量輸入的端子電壓;信號(hào)傳送線路(52、54),連接集成電路(3A~3N)之間或連接集成電路(3A~3N)與外部電路(20)之間。上述各個(gè)集成電路(3A~3N)具備選擇電路,從輸入的端子電壓中,選擇作為測(cè)量對(duì)象的電池單元的端子電壓;AD轉(zhuǎn)換器,對(duì)選擇電路所選擇的端子電壓進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換;異常診斷電路,診斷集成電路內(nèi)的異常狀態(tài);和通信電路,通過(guò)信號(hào)傳送線路(52、54),傳送由AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的端子電壓和異常診斷電路的診斷結(jié)果。
文檔編號(hào)H01M10/48GK102638079SQ20121011194
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者久保謙二, 工藤彰彥, 江守昭彥, 菊地睦 申請(qǐng)人:日立車輛能源株式會(huì)社, 株式會(huì)社日立制作所