專利名稱：電池組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于連接多個單位電池而構成的電池組。
背景技術：
多數(shù)作為電源使用的電池組依照要求的電壓、電流容量而組合多個單位電池。此處就使用的單位電池而言，昔日以鉛電池為首，包括鎳鎘電池、鎳氫電池，最近則為鋰離子電池等多個種類，根據(jù)不同的種類，特性雖有所不同，但共同點為充電到一定的電荷量以上(過充電)，或者放電到一定的電荷量以下(過放電)時，則會劣化，重復此充放電會使該劣化更加擴大，電池壽命及可靠度明顯惡化。將具有此種特性的單位電池串聯(lián)連接以作為電池組進行充電，則會因各單位電池之間自行放電電流或隨時間變化(劣化)的差異、充電效率的差異等，使各單位電池兩端的電壓值產生差異，產生未達到滿充電的單位電池或相反地形成過充電的單位電池。另外，放電時放電速度也會產生差異，所以產生成為過放電的單位電池。由此，日本專利文獻I中記載為控制多個單位電池的充電，設置多個單位電池通用的由A/D變換電路及微電腦所構成的電池管理單元，通過該微電腦檢測出構成電池組的各單位電池的電壓、溫度、周邊溫度及充放電電流，以檢測出的單位電池信息為基準，算出多個單位電池的充電狀態(tài)SOC (State of Charge)，根據(jù)算出的充電狀態(tài)，控制該多個單位電池各個充電電流的方法。一種利用此日本專利文獻I的技術的電池組，在使用非常多數(shù)的單位電池，電池組的輸出電壓高的情況，因構成電池管理單元的電子電路的耐壓限制，所以采用例如每8個單位電池設置電池芯信息測量通信控制裝置，及以通信線路將多個電池芯信息測量通信控制裝置與電池管理單元連接的方法(非日本專利文獻I)。為了要實際實現(xiàn)日本專利文獻I的技術，各單位電池與電池管理單元之間，最少需要電壓感測用信號線I條、電池溫度感測用信號線I條、充電電流控制用信號線I條，合計3條，各3條信號線從多個單位電池進入收容這些信號線的電池管理單元。例如，考量以鋰離子電池芯為單位電池的汽車驅動用的電池組，因認為對于鋰離子電池的標稱電壓3. 7伏特，汽車驅動用需要500至700伏特的電壓，所以控制對象的單位電池數(shù)量成為135至190程度。在此情況，成為在電池管理單元收容135-190X3=405-570條信號線。另外，如同日本非專利文獻I中圖1-1所示，即使每8個單位電池設置電池芯信息測量通信控制裝置，將多個電池芯信息測量通信控制裝置與電池管理單元連接的方法的情況，總計仍必須環(huán)繞與上述情況相同數(shù)量的信號線，還必須追加連接電池芯信息測量通信控制裝置與電池管理單元的信號線。如此必須處理多條的信號線，在制造汽車驅動用的電池組上，成為成本降低的障礙的重大技術問題。公開的技術為在各電池模塊設置能夠合并收容鄰接電池模塊的信號線的連接器，作為此技術問題的解決方法(日本專利文獻2)。
日本專利文獻I :日本專利特開平9-294337號公報日本專利文獻2 :日本專利特開2007-59088號公報非日本專利文獻I :「第二代鋰離子電池控制單元的介紹」森原德彥、EVS解決方案2009,2009年12月17日 18日聯(lián)合國大學宇譚(U Thant)國際會議廳，(財團法人)日本汽車研究所PP 108 PP 116。

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的技術問題利用日本專利文獻2的技術，可將預先決定數(shù)量的多個電池模塊設為群組的電池模塊，將來自鄰接前端的電池模塊的信號線收容在連接器，將該信號線中繼至鄰接后端的電池模塊，所以可有效地應對信號線的處理，但必須準備可收容構成預先決定群組的電池模塊的全部信號線的連接器，所以必須在每一電池模塊群組準備分別的連接器。進而存在的技術問題為預先決定的電池模塊數(shù)量變大例如成為數(shù)百個，則連接器本身會變大而無法在各個電池模塊安裝連接器。用以解決技術問題的方法鑒于上述技術問題，本發(fā)明涉及一種連接多個單位電池而構成的電池組，具有搭載各單位電池的電子電路板(也稱為單位電池板)及通用于該多個單位電池板的電池管理單元作為構成要件，以如下方式構成各個單位電池板具有測定被搭載的單位電池的電壓、單位電池的溫度、單位電池的周邊溫度及單位電池的內部電阻的全部或其一部分及保持該測定值的手段；將該保持的測定值以數(shù)字信號發(fā)送給該電池管理單元的手段；及接收并保持由該電池管理單元以數(shù)字信號傳送而來的單位電池指定電壓值的手段；通過單重的回路狀通信線路或雙重的回路狀通信線路，將該多個單位電池板與該電池管理單元連接，通過該回路狀通信線路，在該各單位電池板與該電池管理單元之間，進行該測定值、該單位電池指定電壓值及關聯(lián)控制信息的收發(fā)。用以解決技術問題的重點為將從各單位電池板往電池管理單元的信號線數(shù)量極小化。即為使單位電池板具有測定電壓或溫度的功能，能以一條信號線將測定數(shù)據(jù)從該單位電池板送交給電池管理單元。而且,小型MPU (Micro Processor Unit)是便利的。近年的小型MPU具有數(shù)個模擬/數(shù)字變換器，使用此功能以測定電壓或溫度。在單位電池板內取得所必要的電池芯信息(電池電壓、電池溫度、電池周邊溫度及電池內部電阻)進行數(shù)字化，所以與電池管理單元之間的信息收授能以數(shù)字數(shù)據(jù)傳達，容易將單位電池板與電池管理單元間直流絕緣，能夠解決電池管理單元的耐壓限制的問題的可能性大。因此，當要將電池管理單元與單位電池板連接時，不必如同日本非專利文獻I 一樣，每8個單位電池板設置電池芯信息測量通信控制裝置。然而，電池管理單元與各單位電池板以各別線路呈星狀連接的情況下，為了收發(fā)信息信號，各單位電池板中最小限度上傳下載分別需要I條合計2條的信號線，所以電池管理單元必須收容單位電池板數(shù)量2倍的信號線及需要該數(shù)量的直流絕緣電路，成本負擔仍大。為了避免環(huán)繞此多數(shù)的信號線，雖有使各單位電池板具有無線收發(fā)信功能的方法，但考量到成本負擔則未必有效。于是有效地利用小型MPU具有的串列通信界面，則會有
52個問題(I)廉價的小型MPU為具備I個發(fā)送端口、I個接收端口的程度，信息無法并列傳送。(2)由于串聯(lián)連接各單位電池，所以單位電池板間會有I個單位電池分量的電位差，無法單純地將MPU的通信界面串聯(lián)連接成一串。 (I)中通信端口的限制，通過構成回路狀的通信線路，達到令牌環(huán)通信控制協(xié)定的效率化予以解決。(2)項中電位差的問題為針對鄰接單位電池板間的電位差大致一定，且愈超過半導體的耐壓則愈不大，通過使每一單位電池板僅以I個單位電池的電位差分量電平位移予以解決。發(fā)明效果本發(fā)明的電池組，與構成中所使用的單位電池的數(shù)量無關，來自各單位電池的信號線為鄰接單位電池板間的測定值發(fā)送用信號線及單位電池指定電壓值接收用信號線的2條信號線(在單重回路狀通信線路的情況)或4條信號線(在雙重回路狀通信線路的情況)，電池管理單元所收容的信號線也會成為測定值接收用信號線及單位電池指定電壓值發(fā)送用信號線的2條信號線或4條信號線，電池組制造上，受理信號線的路徑單純化，具有可實現(xiàn)格外削減成本的效果。


圖IA為本發(fā)明的全體構成(單重回路)。圖IB為本發(fā)明的全體構成(雙重回路)。圖IC為本發(fā)明的全體構成(單位電池串并聯(lián)連接)。圖2A為單位電池板的具體構成。圖2B為電池芯并聯(lián)連接的單位電池。圖2C為單位電池的各種測定重點。圖3為平衡傳送線路及不平衡傳送線路。圖4為電平位移的原理。圖5A為單位電池板的硬件方塊構成。圖5B為測定結果表單。圖5C為單位電池板的控制用的收發(fā)緩沖器及關聯(lián)暫存器。圖為載入PM值表單。圖6A為電池管理單元的硬件方塊構成。圖6B為電池管理單元的控制用的發(fā)送及接收緩沖器。圖7為指令幀。圖8為回應幀。圖9為通信協(xié)定的網(wǎng)絡控制信號。圖10為通信協(xié)定的指令。
圖11為通信協(xié)定的地址。
圖12為通信協(xié)定的數(shù)據(jù)。
圖13為狀態(tài)信息。
圖14為信息接收及信息發(fā)送的原理。
圖15為ID收集指令的順序圖。
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圖16為電壓報告指令的順序圖。
圖17為電壓均等化指令的順序圖。
圖18為指令類型的分類。
圖19A為單位電池板的動作流程圖(指令通用部)。
圖19B為單位電池板的動作流程圖(發(fā)送指示部)。
圖19C為單位電池板的動作流程圖(連續(xù)發(fā)送)。
圖19D為單位電池板的動作流程圖(串列通信界面部)。
圖20A為單位電池板的動作流程圖(地址分析部)。
圖20B為單位電池板的動作流程圖(PM值暫載入)。
圖20C為單位電池板的動作流程圖(指令分析部)。
圖20D為單位電池板的動作流程圖(END檢測部)。
圖20E為單位電池板的動作流程圖(TK檢測、NAD載入部)。
圖21A為單位電池板的動作流程圖(CID指令處理)。
圖21B為單位電池板的動作流程圖(SNAD指令處理)。
圖21C為單位電池板的動作流程圖(UBB內部處理指令部)。
圖21D為單位電池板的動作流程圖(RV、RT、RR指令處理)。
圖21E為單位電池板的動作流程(EQL指令等處理部)。
圖22為單位電池板的動作流程(電壓等測定)。
圖23A為單位電池板的動作流程(遠程電源ON · OFF (導通
圖23B為單位電池板的動作流程(遠程電源ON · OFF (導通
符號說明
I池組
100電池管理單元BMU
200/n單位電池板UBB/n
201微處理器單元MPU
202發(fā)送信號用開關驅動器
203熱敏電阻
204反相器
205電阻
206電流感測器
207放大器
208DC-DC變換器
251信號接收線
252信號發(fā)送線
300、301、302、310 通信線路
400電力線
500單位電池
600信號線用連接器
700電力線用連接器
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切斷)其I)。切斷)其2)0086]801U/B變換電路0087]802B/U變換電路0088]1001中央處理器CPU0089]1002一次存儲裝置RAM0090]1003串列通信界面SCI0091]1010總線電路0092]2010總線電路0093]2011中央處理器CPU0094]2012一次存儲裝置RAM0095]2013串列通信界面SCI0096]2014模擬/數(shù)字變換器ADC0097]2015數(shù)據(jù)控制DATA0098]3000測定值表單0099]3100測定項目0100]3200測定值0101]4000PM值載入表單0102]4100載入項目0103]4200載入值0104]AD「」模擬/數(shù)字變換端口「」0105]ARF準備回應幀0106]Er電池標稱電動勢0107]P追加應發(fā)送位元組數(shù)0108]RBC接收位元組位置計數(shù)器0109]RBM接收緩沖存儲器0110]SBC發(fā)送位元組位置計數(shù)器0111]SBM發(fā)送緩沖存儲器0112]SBN要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器0113]SRB收發(fā)緩沖器0114]WRF待發(fā)送回應幀。
具體實施例方式以下利用附圖具體說明。圖IA概念地顯示本發(fā)明的電池組的整體構成圖。電池組I是電池管理單元BMU100與η個單位電池板UBB200/f200/n以通信線路300呈回路狀連接。另外，在各單位電池板UBB200搭載單位電池500，單位電池500是串聯(lián)連接，通過電力線400連接至負載或充電器。此外，本圖顯示單重回路狀通信線路300的信息傳達從一端的最前端單位電池板UBB200/n到他端的最后端單位電池板UBB200/1的方向，以下的說明也以此方向為前提，但也可為相反方向的通信線路，本發(fā)明并非限定方向。
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另外，圖IB顯示具有雙重的回路狀通信線路301及302的情況。雙重的回路狀通信線路為假想障礙的冗長構成，認為通信線路300為2條即可。在通常的功能說明上并非必要，所以以下的說明是以單重回路狀通信線路為前提，雙重回路狀通信線路的說明則原則上省略。圖2A顯示單位電池板UBB200的具體構成例與鄰接單位電池板連接的樣貌的圖。各單位電池板UBB200含有單位電池UB500、微處理器單元MPU201、發(fā)送信號用開關驅動器202及反相器204、電阻205作為構成要件。圖2A中鄰接的單位電池板UBB200的相互間通過通信用連接器600及電力用連接器700連接。前端的單位電池板UBB200/i+l的信號線252通過連接器600連接至單位電池板UBB200/i的信號線251，經(jīng)由反相器204連接至該單位電池板UBB200/i的MPU201的串列通信端口的接收用端口 Rx。另外，單位電池板UBB200/i的MPU201的串列通信端口的發(fā)送用端口 Tx，連接至信號發(fā)送用閉關驅動器202的基極，將開關驅動器2020N · OFF (導通/切斷)，從而將數(shù)字信號送出至信號線252上，該數(shù)字信號經(jīng)過連接器600、后端的單位電池板UBB200/i-l的信號線251，傳達至后端的10^201。此時單位電池板UBB200/i的閉關驅動器202的集電極，通過后端的單位電池板UBB200/i-l的電阻205，連接至后端的單位電池板UBB200/i_l的接地線。因此，開關驅動器成為當切斷時，在發(fā)射極、集電極間施加單位電池電壓的2倍電壓。在例如鋰離子電池的情況，單位電池的電壓為標稱3. 7伏特，雖施加2倍標稱7. 4伏特，但仍為半導體閉關驅動器202足以承受的電壓。以此方式，每當信息傳送到鄰接后端單位電池板UBB時信號電平下移I個單位電池量的電位。另外，此時Tx的信號波形，通過開關驅動器傳送到信號線251，但因極性反轉，所以通過反相器204輸入至Rx端子。以此方式，各單位電池板UBB，通過信號線251及252與MPU201、開關驅動器202及反相器204呈回路狀連接，構成回路狀通信線路300。另外，當然，單位電池500的負側，作為該單位電池板內的接地電位，供應給MPU201其他者，單位電池UB500的正側，作為電源供應給MPU201其他者。圖2B顯示單位電池500通過被并聯(lián)連接的2個電池芯500 (I)及500 (2)而構成的情況。一般單位電池是依照要求的電流容量而并聯(lián)連接多個電池芯，本圖則是以例顯示，本發(fā)明并非局限于并聯(lián)連接2個電池芯的情況，多個電池芯為并聯(lián)或串聯(lián)，還可為并串聯(lián)混合。圖2C為針對為了算出SOC所必要的測定項目的測定方法，圖示出以圖2B的單位電池做例子的圖。圖2B的單位電池500有2個電池芯500 (I)及500 (2)，電壓測定、溫度測定、內部電阻測定是以各個電池芯為對象作測定，周邊溫度是作為共同項目作測定。具體而言，電池芯500 (I)的電壓，將電池芯的正側連接至MPU201的模擬/數(shù)字變換器端子ADl，作為該電池芯的電位以數(shù)字測量，存儲在一次存儲裝置RAM2012上的表單3000 (圖 5B)的 3001 欄位。另外，電池芯500 (I)溫度，將粘貼在該電池芯的熱敏電阻203 (I)連接至MPU201的AD3端子，以數(shù)字值測定熱敏電阻的電位，再經(jīng)數(shù)字變換作為溫度，存儲在一次存儲裝置RAM2012上的表單3000 (圖5B)的3003欄位。再者，電流感測器206 (I)通過放大器207 (I)連接至MPU201的AD6端子，以數(shù)字值測定，再經(jīng)數(shù)字變換作為內部電阻值，存儲在表單3000 (圖5B)的3006欄位。同樣地測定電池芯500 (2)的電壓、溫度、內部電阻，分別存儲在表單3000 (圖5B)的3002、3004、3007欄位。周圍溫度通用于2個電池芯，所以通過被懸空設置在單位電池板200的電池芯附近的閑置空間的熱敏電阻203 (P)連接至MPU201的AD5端子，以數(shù)字值測定，再經(jīng)數(shù)字變換作為周邊溫度，存儲在表單3000 (圖5B)的3005欄位。圖3顯示使用圖2A所示的單位電池板時的整體構成。圖2A所示的通信線路300，如同前述成為單位電池板UBB200/i+l的信號線252與單位電池板UBB200/i的信號線251以單線經(jīng)由連接器600直接結合而以直流結合，所以最前端與最后端的單位電池板的電位差以單位電池板數(shù)量重疊。在例如單位電池192個的情況，使用鋰離子電池，則其電位差會達到3. 7伏特X 192=710伏特，所以難以實現(xiàn)回路狀通信線路不對電池管理單元100直流絕緣而直接收容。直流地將單位電池板UBB200與電池管理單元BMU100分開，雖有變壓器結合、光結合等的方式，但串聯(lián)連接192個單位電池500，合計電壓超過700伏特的系統(tǒng)，單位電池的配置空間變大，必然會使電池管理單元BMU100與單位電池板UBB200群體間的距離變長，所以必須將此間的傳送設為平衡傳送線路，并設為利用變壓器結合等的直流切斷。于是如圖3所示，為了要將最后端的單位電池板UBB200/1及最前端的單位電池板UBB200/n與電池管理單元BMU100之間設為直流電壓絕緣而以使用變壓器結合等的平衡傳送線路連接。具體而言，在此間的傳送路的兩端設置利用變壓器結合等的U/B變換電路801及B/U變換電路802，構成平衡傳送線路310。以此方式，通過單位電池的串聯(lián)連接累積的高電壓與電池管理單元BMU100直流地分開，解決耐壓的問題。對此，單位電池板UBB200的輸入輸出信號線為如圖2A所示以單線直接連接，構成圖3的不平傳送線路300如同前述。圖4為針對以圖2A、圖3的構成，圖示來自電池管理單元BMU100的信號如何傳達至單位電池板UBB200，再度回到電池管理單元BMU100。電池管理單元BMU100通過UB變換器801將應傳達的數(shù)字信息變換成平衡信號發(fā)送。此信號通過設置在最前端的單位電池板UBB200/n之前的BU變換器802接收，將其接收信號變換成不平衡信號，但此信號重疊于全單位電池板UBB200/廣200/n的總計電壓上。即作為(η ·Ε^0/5)伏特信號，輸入至MPU201/n的接收端口 Rx。此處^為鋰電池的標稱電壓，+0/5僅代表“l(fā)ow (低)”信號為O伏特、“high (高)”信號為5伏特重疊的信號。來自MPU201/n的發(fā)送數(shù)據(jù)由發(fā)送端口 Tx輸出，通過發(fā)送用開關驅動器，以{(η-1) · Ε,+0/5}伏特信號，輸入至后端的單位電池板的MPU201/n-l的接收端口 Rx。信息依序以此方式傳達至后端的單位電池板，最終作為(O ·Ε^0/5)伏特信號到達單位電池板200/1，由MPU200/1的發(fā)送端口 Tx輸出，通過UB變換器801變換成平衡傳送信號，傳達至電池管理單元BMU100的BU變換電路802。如此，最前端的單位電池板200/n與最后端的單位電池板UBB200/1直流結合，因
10而在其間的總計電位差，例如鋰單位電池192個的情況，達到約700伏特，不過可以在如同前述每當信息數(shù)據(jù)傳達至鄰接的后端單位電池板時，一面以鋰電池的標稱電壓民量電平位移，一面到達最后端的單位電池板，所以700伏特的電位差不會成為障礙。圖5A為微處理器單元MPU201的硬件的邏輯方塊構成圖。MPU201含有中央處理器CPU2011、一次存儲裝置RAM2012、串列通信界面SCI2013、多個模擬/數(shù)字變換器ADC2014、數(shù)據(jù)輸出DATA2015及總線2010作為構成要件。圖5B顯示測定值等保存用表單。此處則顯示有關各單位電池并聯(lián)連接2個電池芯的情況的表單3000，測定值的測定、存儲方法如同前述。另外，圖5C為在用以存儲由電池管理單元BMU100送來的各種參數(shù)值的存儲裝置RAM1002上的表單4000，將均等化電壓值(被載入的PM值，即單位電池指定電壓值)、TK監(jiān)視計時器值、均等化時間，分別存儲在4001 4003欄位。另外，圖顯示用于信息接收及信包發(fā)送的收發(fā)信緩沖器SRB的構成。來自前端的單位電池板UBB200/i+l的數(shù)字數(shù)據(jù)，由接收用端口 Rx載入，由串列通信界面SCI2013進 行文字安裝，作為接收信息儲存在一次存儲裝置RAM2012上的收發(fā)緩沖器SRB。另外，依照中央處理器CPU2011指示，串列通信界面SCI2013則取出收發(fā)緩沖器的接收信息，中繼轉送至后端的單位電池板UBB200/i-l。在自單位電池板UBB200/i有發(fā)送信息的情況，同樣依照中央處理器CPU2011指示，取出被設定在收發(fā)緩沖器SRB上的發(fā)送信息，通過發(fā)送用端口 Tx發(fā)送至后端的單位電池板UBB200/i-l。收發(fā)緩沖器SRB必須一方面從前端的單位電池板UBB200/i+l接收信息，一方面原樣將其接收信息轉送至后端的單位電池板UBB/i-Ι，所以由循環(huán)比對形式的緩沖器構成。因接收信息的轉送至多延遲2位元組實施，其緩沖器容量有2位元組位元組即足夠，但發(fā)送信息成為最大22位元組構成(詳情后述)，所以收發(fā)緩沖器的容量為32位元組(2的指數(shù)倍)。另外，圖顯示為了控制收發(fā)緩沖器SRB的寫入讀出所必要的接收位元組位置計數(shù)器RBC、發(fā)送位元組位置計數(shù)器SBC及要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN的3個暫存器。3個暫存器長度均為I位元組。有關其動作于后述。另外，中央處理器CPU2011能夠使用數(shù)據(jù)端口 DATA2015，通過端口 DOO 1，對外部指示信號“high (高)”、“l(fā)ow (低)”。使用此端口 DOO進行控制放電電路(未圖式)的ON · OFF (導通/切斷)。詳情于后述。圖6A顯示電池管理單元BMU100的硬件的邏輯方塊構成。BMU100含有中央處理器1001、一次存儲裝置RAM1002、串列通信界面SCI1003、U/B變換器801、B/U變換器802及總線1010作為構成要件。圖6B顯示一次存儲裝置RAM1002上的發(fā)送緩沖器及接收緩沖器。一次存儲裝置RAM1002上的發(fā)送緩沖器SBM0/1所準備的發(fā)送信息，依照中央處理器CPU1001指示，經(jīng)過串列通信界面SCI1003，由U/B變換器801，作為平衡傳送信號傳送至最前端的單位電池板UBB200/n。另外，來自最后端的單位電池板UBB200/1的平衡傳送信號，通過B/U變換器802變換成不平衡信號，由串列通信界面SCI1003進行文字安裝，儲存在一次存儲裝置RAM1002上的接收緩沖器RBM0/1。發(fā)送緩沖器SBM0/1為涵蓋發(fā)送指令的最長位元組數(shù)容量足夠，容量為18B，接收緩沖器RBM0/1因從全單位電池板分別將21位元組的回應暫時匯集接收，所以需要21位元組X 192=4032位元組，包括發(fā)送指令分量容量約4. IKB均為2面緩沖器。其次，說明電池管理單元BMU100及單位電池板UBB200的功能。圖7及圖8顯示回路狀通信線路300上流通的信息格式。圖7為從BMU100發(fā)送至各UBB200處的信息格式。圖8顯示由各UBB200送給BMU100處的信息格式。圖7及圖8中在所有指令幀、回應幀的尾部記載“TK”即令牌，不過這表示一般的概念，指令幀、回應幀本身并不含“TK”。幀為至“END”為止。圖9顯示為了要使用回路狀通信線路300通信的通信協(xié)定所使用的網(wǎng)絡控制信號(統(tǒng)稱CNT)。圖10為顯示指令類(統(tǒng)稱CMD)。圖11顯示各種地址(統(tǒng)稱ADD)。圖12顯示數(shù)據(jù)類(統(tǒng)稱DAT)。圖13的表單5000顯示其詳細狀態(tài)。
圖14顯示各單位電池板UBB200的信息接收及信息發(fā)送的原理的圖。最前的單位電池板UBB200/n的接收信息(圖14的(I ))，含有來自BMU200的指令中貞。UBB200/n在此指令巾貞附加自己的回應巾貞,作成發(fā)送信息(圖14的(2)),送交給后端的單位電池板UBB200/n-l。后端的單位電池板UBB200/n_l接收此信發(fā)送信息，在指令幀附加自己的回應幀，作成發(fā)送信息(圖14的(3))，送交給更后端的單位電池板UBB200/n-2。于是，一方面依序重復此種動作，一方面來自全單位電池板200的回應幀回送至電池管理單元BMU100。在電池管理單元200只要求來自特定的單位電池板UBB200/i回應情況，該UBB200/i之外的全部UBB200/j(j幸i )不返回回應幀，所以成為只回送來自UBB200/i的回應幀。此外，此處“TK”稱為令牌(卜一夕 >)，代表授與發(fā)送權。即只保持有“TK”的節(jié)點(本例為MBU100及UBB200/1 200/n中保持有“TK”的節(jié)點)允許發(fā)送數(shù)據(jù)。于是，BMU100在指令幀的尾部附加“TK”予以發(fā)送，將發(fā)送權授與最前端的單位電池板 UBB200/n (圖 14 的(I))。其次，已接收此指令的UBB200/n將自己的回應幀附加在指令幀之后，再在其后附加“TK”，將信息傳達至后端的單位電池板UBB200/n-l，同時進行發(fā)送權的授與(圖14的⑵)。其次，通過圖15、圖16、圖17顯示電池組I的代表性動作順序。圖15為從全單位電池200要求MAC地址的報告的順序圖。電池組I施予啟動則電池管理單元BMU100為了要收集ID而對下屬的全單位電池板UBB200處，報告各自的MAC地址，以將圖7所示的Cl形式指令幀的CID指令信息+TK朝最前端的單位電池板UBB200/n (以下稱為UBBn)送出(SlOOl)o已接收此CID指令信息的UBBn,解析信息，辨識為UBB處的CID指令，將自己的MAC地址設定在圖8所示的Rl形式回應幀的ID欄位，作成IDn回應，插入至CID指令的END標記與后續(xù)的TK標記之間，依CID指令、IDn回應、TK的順序，送交給后端的單位電池板UBBlri處(S1002)。已接收此CID指令、IDn回應、TK的UBBlri,同樣地使用自己的MAC地址而作成IDlri回應，依CID指令、IDn回應、IDn^1回應、TK的順序，朝向更后端的UBBn_2送交(S1003)。重復相同順序動作，最后端的UBB1,由前端的UBB2接收CID指令、IDn回應、IDlri回應......、ID2回應、TK (S1004)，將ID1回應插入至TK之前，對BMU送交(S1005)。圖面的顯示上，BMU雖在圖面的左右畫出2個，但這是由于以展板圖呈現(xiàn)回路狀通信線路的原因，實際為I個BMU。BMU通過S1005，分析作為已接收的全UBB的ID的MAC地址，確認為電池組I容許組裝的正廠制的單位電池板。取得確認則各MAC地址對應地作成電池組I內所使用的網(wǎng)絡地址MD，依照SNAD令，通知給各UBB。其樣子顯示在圖15的下段。此時使用C2形式指令幀，各IDi對應地分配NADi而送交總計η個的NAD授與信息(S1011 S1013)。各UBBi,通過對應于自己的MAC地址的IDi,載入自己處的NADi,以后使用此NADi進行BMU100與UBB200/i間的通信。其次，圖16顯示在BMU100對UBB200要求送交測定過的電壓等數(shù)據(jù)的情況的順序。
測定數(shù)據(jù)的要求針對Cl形式指令幀，在DA設定對象UBBi的NADi,送交RV指令(S2001)。即使接收該RV指令而DA所示的NADi仍與自己的NADj不一致的UBBj,沒有特別作什么就將該指令原樣轉送至后端的UBBp1 (S2002)。具有該NADi的UBBi,接收此RV指令幀(S2003)，則對此反應，以R2形式回應幀回送測定過的電壓信息Vi (S2004)。其后的UBBj (j古i)中，沒有任何附加，最終成為只有UBBi的電壓信息Vi回送至BMU。另外，作為將DA設成all (全)“O”的RV指令送交則全UBB對此反應，以RV指令、Vn (R2回應n)、Vn_i (R2回應^)、……Vl (R2回應P、TK的形式，向全單位電池板回送測定電壓信息(S2011 S2016)。雖測定溫度、測定內部電阻的報告順序也為本質上與測定電壓的報告相同，但指令對應地取出報告數(shù)據(jù)而作成回應信息，會導致處理的效率降低，所以不管回應信息如何，固定測定數(shù)據(jù)的回應幀上的位置(參考圖8)，從既重要又報告頻率高者起依電壓、溫度、內部電阻的順序配置，每次進行測定，可以通?；厮腿珨?shù)據(jù)的方式，以R4形式的回應幀的形式預作準備。將此稱為準備回應巾貞ARF(Arranged Response Frame),準備于一次存儲裝置RAM2012 上。對RV指令只回送上位的電壓(R2形式回應幀)，對RT指令回送電壓、溫度二者(R3形式回應幀)，對RR指令回送電壓、溫度、內部電阻的全部(R4形式回應幀)，每一指令的處理為最少而達到減輕中央處理器的負荷。另外，有關狀態(tài)信息含在R2至R4全部的回應幀，此狀態(tài)信息也在收集信息時與其他的測定數(shù)據(jù)一起作為R4指令預作準備，對RS指令設為以R2形式的回應幀回答。其次，圖17顯示在BMU100對UBB200/i通知單位電池指定電壓值情況的順序。單位電池500的電壓的均等化以全UBB200為對象進行，所以將Cl形式指令幀的DA設定成all (全)“0”，將在PM已設定用以均等化的單位電池指定電壓值的EQL指令朝最前端的UBB200/n送出(S2021)。收到此EQL指令的單位電池板UBB200/n，分析幀內容，辨識為全UBB處的EQL指令，該UBBn的MPU201，載入幀內的PM的數(shù)據(jù)作為用以均等化的指定單位電池電壓值(S2031)，作為圖5C所示的一次存儲裝置RAM2012上的表單4000的4001欄位的均等化電壓值存儲在4200列。EQL指令幀本身不作更動，轉送至后端的UBB200/n-l。以下，各UBB同樣地載入被指示的單位電池指定電壓值作為用以均等化的基準電壓值，存儲在一次存儲裝置2012上的表單4000的4001欄位，將該EQL指令幀轉送至后端的單位電池板，所以全部的UBB可載入被指示的單位電池指定電壓值作為用以約等化的基準電壓值。對于圖10的E類型的指令SPM1、SPM2及SPM3的動作，與EQL指令相同，分別載入儲存在PM的參數(shù)值，存儲在表單4000的符合欄位。圖19A至圖22以流程圖顯示單位電池板UBB200的各種動作的圖。由電池管理單元BMU100收到單位電池板UBB200的指令如同圖10所示，但這些指令以單位電池板UBB200的處理類型分類則如同圖18。 由此分類能理解，指令類型A及D為作成回應幀，回送至電池管理單元BMU100，所以利用流程圖說明詳情(圖20A至圖20E圖21A至圖21E)。另外，類型E的EQL指令并非作成回應幀而是電池組特有的處理，所以利用流程圖詳細說明(圖22)。其他類型因鎖定在全部單位電池板內的處理且為單純的處理，所以此處省略詳細的說明。圖19A、圖19B為通用于各種指令類型的處理流程。圖19A為串列通信界面SCI2013執(zhí)行接收數(shù)據(jù)的文字安裝，由于每次完畢I位元組的安裝，且結束該位元組寫入并儲存至該收發(fā)緩沖器SBR時，對中央處理器CPU2011進行插入，所以通過其啟動(S5000)。被接收的位元組數(shù)據(jù)則將接收位元組位置計數(shù)器RBC (圖5D)的下位5位元作為索引，寫入至一次存儲裝置RAM2012上的收發(fā)緩沖器SRB。CPU2011測知插入而使程序啟動(S5000)，參考接收位元組計數(shù)器RBC的下位5位元“b/’，讀出符合收發(fā)緩沖器上的位元組位置br-Ι及br的2位元組(S5001 )，參考TOP暫存器(未圖示)的內容，檢查過去是否有網(wǎng)絡控制信號“TOP”的接收履歷。在無接收履歷(S5002，NO)的情況，分析該2位元組是否為網(wǎng)絡控制信號“TP”，識別為“TOP” (S5020, YES), TOP接收登錄(S5021)，立即將收發(fā)緩沖器內容即為“TOP”原樣轉送給后端的單位電池板UBB200，指示給串列通信界面2013 (S5022)，準備下一個接收位元組的儲存而僅“I”更新接收位元組位置RBC (S5023)，做結束(S5030)。在S5002為YES的情況，將收發(fā)緩沖器SRB上的位元組位置“b/’的內容轉送至自單位電池板UBB，指示給SCI2013 (S5003)，其次判定TOP后的接收位元組數(shù)的奇數(shù)偶數(shù)(55004)，奇數(shù)情況(35004，NO)，將TOP僅加上“I”(S5005)，將接收位元組位置計數(shù)器SBC僅加上 “I” (35023)，做結束(35030)。圖19B顯示于S5022轉送指示給串列通信界面SCI2013的情況的流程圖。中央處理器CPU2011，首先通過要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN判定串列通信界面SCI2013是否發(fā)送中(54001)。確認非發(fā)送中(S4001，NO)，則將收發(fā)緩沖器SRB上應轉送對象位元組的前端位元組位置br-Ι設定在發(fā)送位元組位置計數(shù)器SBC (S4002)，將要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN的值僅加上應追加發(fā)送的位元組數(shù)P (此處由于“TOP”的2位元組的原因，p=2) (S4003)。判斷為發(fā)送中(S4001，YES)，不進行設定接收位元組計數(shù)器SBC，將要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN僅加上應追加發(fā)送的位元組數(shù)P (此處p=2) (S4003)。接到發(fā)送指示的串列通信界面SCI2013，結束I位元組的發(fā)送處理則對中央處理器CPU2011產生插入。圖19C顯示測知該插入后的央處理裝置CPU2011的動作流程。
即檢測出插入則參考要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN的容以判定是否有應繼續(xù)發(fā)送的位元組(S4101)。在無應繼續(xù)發(fā)送的位元組的情況(S4101，YES)，不對SCI作發(fā)送指示立即結束(S4130)。在有繼續(xù)發(fā)送位元組的情況(S4101，NO)，將發(fā)送位元組位置計數(shù)器僅加上“I”(S4102),將要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN僅減去“ I ” (S4103),對SCI作發(fā)送指示(S4104)，做結束(S4130)。圖19D顯示接到發(fā)送指示的串列通信界面SCI2013的動作流程。依發(fā)送指示而啟動(S4200)，當要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN的值為“O”時(S4201, YES),判斷為無應發(fā)送的位元組，對后端的單位電池板UBB/i-Ι發(fā)送IDLE信號(S 4202)，做結束(S4230)。同計數(shù)器值為“I”以上的情況(54201，NO)通過發(fā)送位元組位置計數(shù)器SBC的下 位5位元“bs”，讀入收發(fā)緩沖器上的位元組位置bs的數(shù)據(jù)，轉送至后端的單位電池板UBB/ i-1 (S4203)，做結束(S4230)。其次，回到圖19A，TOP接收后所接收的位元組數(shù)為偶數(shù)的情況(S5004，YES) JfTP的值設為接收位元組數(shù)S (S5006)，通過S展開成各種處理流程(S5006)。圖20A顯示接收S=2的情況即為TOP接收后的2位元組的DA時的流程。S=2即開始處理(S5100)，判定在S5001讀入完畢的收發(fā)緩沖器SRB的位元組位置b,_l及b,的2位元組是否為all (全)“O”(S5101)。S5101為YES時，顯示為全單位電池UBB處的指令，所以為了要登錄指令等待而使CMD設定在I (S5103)，其次將接收位元組位置計數(shù)器僅加上I(S5023)，做結束(S5030)。當S5101為NO時，判定是否為自NADi (S5102)。當S5102為YES時，為自單位電池板處的指令，所以登錄指令等待(CMD=I，S5103)，將接收位元組位置計數(shù)器僅加上“ I ”(S5023)，做結束(S5130)。當S5102為NO時，自單位電池UBB為無關，所以將接收位元組位置計數(shù)器僅加上“ I ”(S5023)，其他不作任何動作即結束(S5030)。圖20B顯示S=4的情況即TOP接收后已接收4位元組時的流程。S=4即開始處理(S5200)，將在S5001讀入完畢的收發(fā)緩沖器的位元組位置b,-l及b,的2位元組設為指令的PM值，暫時存儲(TPM)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC加上“ I ”(S5023)，做結束(S5030)。圖20C顯示S=6的情況即TOP接收后已接收6位元組時的流程圖。S=6即開始處理(S5300)，判定是否要指令等待(S5301)。在S5301為YES的情況，代表到現(xiàn)在為止為指令等待狀態(tài)，所以改寫成指令領受(S5302)。接著將在S5001讀入完畢的收發(fā)緩沖器的位元組位置br_l及\的2位元組作為指令分析(S5303)。此指令分析成為依圖18所示的類型別選擇處理。圖21A顯示有關處理A的流程圖。圖2IB中顯示有關處理B的流程圖。圖2IC顯示有關處理C的流程圖。圖2ID顯示有關處理D的流程圖。圖21E顯示有關處理E的流程圖。有關處理F、G則省略。圖21A為CID指令接收時的流程圖。經(jīng)領受CID指令即開始(S6000)，為了要作成Rl形式的回應幀，將自MAC地址即6位元組，48位元的地址設定成ID (S6001)。將要發(fā)送位元組數(shù)P設定成Rl形式的回應巾貞長度10位元組(S6002),將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上 “I” (35023)，做結束(35030)。圖21B為SNAD指令接收時的流程。經(jīng)領受SNAD指令即開始(S6100)，判定有無SNAD的領受登錄(S6101)。在S 6101為YES，顯示過去并未領受，所以施予登錄領受(S6102)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“I”(35023)，做結束(35030)。在S6101為NO則為不合法，所以重設TOP (S6103)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“I” (S5023),做結束(S5030)。圖21C顯示PWH、PWSD、ERB、LED、LOF及MSR指令領受時的流程。任一指令均為指示單位電池板UBB內的動作，所以回路狀通信線路的動作，在指令領受后無影響，故省略詳細說明。圖21D顯示RS、RV、RT及RR指令領受時的流程。經(jīng)領受各指令即開始(S6300)，對RS及RV指令作成R2形式回應幀，對RT及RR指令分別作成R3及R4形式的回應幀(S6301 )。如同前述，實際取得ST、VI、V2、Tl、T2、TP、RU R2的數(shù)據(jù)，記載在表單3000，同時作為準備回應幀ARF，且通常預先作成R4形式的回應幀，當請求作成R2形式的回應幀時，由準備回應幀ARF的前端至“V2”為止一次轉記，附加“END”即完成，當R3形式時，由ARF的前端至“T2”為止一次轉記，附加“END”即完成，當R4形式時，由ARF的前端至“END”為止一次轉記即完成。將已完成的回應幀作為待發(fā)送回應幀WRF(Waiting Respnse Frame)，在 一次存儲裝置RAM2012上預先存儲(S6302)。其次，登錄追加應發(fā)送位元組數(shù)(S6303)p。R2形式為p=12，R3形式為p=18，R4形式為P=22。其次，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“I”(S5023)，做結束(S5030)。圖21E顯示指令EQL、SPMU SPM2及SPM3領受時的流程。經(jīng)領受，該指令即開始(S6400)。將在S5201 —次存儲的PM值(TPM)記載至表單4000的符合欄位(S6401)。即當為EQL指令時記載至4001欄位，當為SPMl指令時記載至4002欄位，將接收位元組計數(shù)器RBC 僅加上 T (S5023 )，做結束(S5030 )。圖20D顯示S=S的情況即TOP接收后已接收8位元組時的流程。S=S即開始處理
(55400)，判定在S5001讀入完畢的收發(fā)緩沖器的位元組位置及\的2位元組是否為網(wǎng)絡控制信號“END”(S5401)。在“END”領受的情況(S5401，YES)，登錄“END”領受(S5402)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“ I ”( S5023)，做結束(S5030 )。在S5401為NO的情況，因并非接收“ END ”，所以要判定是否“ SNAD ”接收完畢
(55401)。“SNAD”接收完畢(S5410，YES)則將SNAD計數(shù)器加上“I”(S5411)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“ I”(S5023)，做結束(S5030)。 在S5410為NO則為不合法，所以重設TOP領受(S5412)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC 僅加上 “I” (S5023)，做結束(S5030)。圖20E顯示S彡10的情況即TOP接收后已接收10位元組以上時的流程。S彡10即開始處理(S5400)，判定是否“END”領受完畢(S5501)。在END領受完畢的情況(S5501，YES)，判定S5001讀入完畢的收發(fā)緩沖器SRB上的位元組位置b,_l及b,的2位元組是否為“TK” (S5502)。在為“TK”的情況(S5502，YES)，通過S6303所設定的P值，判定是否存在追加應發(fā)送位元組(S5503)。在存在要發(fā)送位元組的情況(S5503，YES)，清除收發(fā)緩沖器SRB上的位元組位置\-1及\的2位元組而載入“TK”(S5504)，將載入的“TK”張貼在待發(fā)送回應幀WRF 之后(S5505)。寫入已張貼在收發(fā)緩沖器SRB上的位元組位置以后的WRF+ “TK”(Sx5506)。在要發(fā)送位元組數(shù)計數(shù)器SBN加上回應幀長度P，對串列通信界面SCI2013進行發(fā)送指示(S5507 )，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“ I ” (S5023 )，做結束(S5030 )。在S5502為NO及S5503為NO的情況，必須持續(xù)接收下一個幀，所以將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“ I ”( S5023 )，做結束(S5030 )。在S5501為NO的情況，判定S5001已經(jīng)讀入的收發(fā)緩沖器的位元組位置\_1及br的2位元組是否非“END” (S5510)。在被判定為“END”的情況(S5510，YES)登錄“END”接收(S5511)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“ I”( S5023 )，做結束(S5030 )。在S5510為NO的情況，判定是否為SNAD指令接收后的第3字元(S5512)，在非第3字元的情況(S5512，NO)，將SNAD計數(shù)器僅加上“I”(S5513)，將接收位元組位置計數(shù)器RBC 僅加上 “I” (S5023)，做結束(S5030)。在SNAD指令接收后第3字元的情況(S5512，YES)，判定收發(fā)緩沖器的位元組位置br-5至br的3字元(6位元組，48位元)是否為自己的MAC地址(S5514)。在符合于自己的MAC地址的情況(S5514，YES)，將S5201 —次存儲的TPM的內容作為自DA設定(S5515)，然后在與電池管理單元BMP100的通信，作為自單位電池板地址使用。其次，將SNAD計數(shù)器重設為零，將接收位元組位置計數(shù)器RBC僅加上“ I ”(S5023)，做結束(S5030)。圖22顯示測定通常的電壓測定及領受EQL指令，將PM值的單位電池指定電壓值作為用以均等化的基準電壓值，記錄在表單4000的4001欄位的情況的單位電池板UBB200的均等化動作的流程圖。圖22的開始條件為IOms的計時器插入(S5800)。單位電池板UBB200有IOms的計時器插入，則會進行單位電池UB500的電壓測定(S5801 )，將測定結果記錄在表單3000欄位的3001或3002欄位并予以保持(S5802)。其次由表單4000中4001欄位的內容判斷是否PM值載入完畢。4001欄位為因初始設定設定成all (全)“1”，所以S5803若為NO，表示載入完畢。在此情況，進行比較保持在表單3000的3001欄位或3002欄位的單位電池UB500的電壓值與此載入的PM值即是單位電池指定電壓值的大小(S5804)。在保持電壓較高的情況(S5804，YES)，中央處理器CPU2011，通過將數(shù)據(jù)端口 DOO設定為“high (高)”，將放電電路(未圖示)設為ON (導通)(S5805)，做結束(S5820)。由此，該單位電池板UBB開始均等
化動作。在S5803為YES的情況及S5804為NO的情況，中央處理器CPU2011，通過將數(shù)據(jù)端口 DOO設定成“l(fā)ow (低)”，將放電電路(未圖示)設為OFF (切斷)(S5806)，做結束(S5820)。由此，該單位電池板UBB將均等化動作停止或持續(xù)停止。此外，電池電壓測定之外的溫度測定、內部電阻測定也通過計時器插入，例如溫度測定向IS插入而進行，內部電阻測定由IOS插入而進行。執(zhí)行順序與電池電壓測定的情況相同，所以詳細說明省略。圖23A顯示本發(fā)明的電池組的遠程電源的ON .OFF (導通/切斷)的電路。電池組的單位電池的電壓，因在單位電池具有固有的電壓，所以為了要獲得使單位電池板UBB200的電子電路穩(wěn)定動作的狀況良好的電壓，使用DC-DC變換器?？剂科囉玫碾姵亟M，例如當汽車未長期使用時，UBB的電子電路處在動作狀態(tài)，則會因消耗單位電池，而引起電池組在汽車使用時失去功能。因此，DC-DC變換器必須為不使用時可切斷OFF (切斷)且必要時迅速可ON (導通)。圖23A中，各單位電池板UBB還含有DC-DC變換器DDC204作為構成要件。當電池組I不動作時，PffSD指令預先從電池管理單元100送交給全單位電池處UBB200,電源自我保持用所使用的MPU201的數(shù)據(jù)輸出端子DOl設定成“l(fā)ow (低)”。在該狀態(tài)來自BMU100的信號停止送出，則最前端的單位電池板UBB的信號線251維持在“l(fā)ow (低)”DDC204的E端子(賦能(Enable)端子)成為“l(fā)ow (低)”，DDC204成為不動作狀態(tài)，即使對輸入Vl施加電壓，輸出VO仍為零，不對MPU201供應Vcc，UBBn整體成為切斷OFF (切斷)狀態(tài)，不會消耗任何的電力。
另外，UBBn的MPU201的Tx端子保持在“l(fā)ow (低)”所以UBBn-I也同樣成為切斷OFF (切斷)狀態(tài)。依序，后端的單位電池板UBB成為OFF (切斷)狀態(tài)，電池組整體也成為切斷狀態(tài)，電力消耗為零。另一方面，以任何一種方法，單位電池板UBBn的信號線251改變成“high (高)”并予以保持則DDC204的E端子成為“high (高)”，DDC204則成為動作狀態(tài)，對輸入VI供應電壓，所以DCC204對輸出VO產生電壓，供應MPU201的Vcc。接到Vcc供應的MPU201成為動作狀態(tài)，為了電源自我保持而將數(shù)據(jù)端子DOl設為“high (高)”使DDC204自我保持。以此方式，UBBn進入動作狀態(tài)則MPU201將發(fā)送端口 Tx設為“high (高)”，使后端的UBBn_1;成為動作狀態(tài)。依序傳達此動作，最后直到UBB1為止的全部UBB進入動作狀態(tài)，電池組I成為動作狀態(tài)。具體而言，例如進行汽車的按鍵操作，造成電池組I必須開始供應電力，則首先電池管理單元(此單元必須常時供電)，將低位元率(例如IkbPs)的信號朝向最前端的單位電池板UBBn送出。此低位元率的數(shù)據(jù)信號經(jīng)過U/B變換、B/U變換，傳送至最前端的UBBn的信號線251。通過此數(shù)據(jù)波形雖為短時問(數(shù)lOOys)，但信號線251仍保持在“high (高)”。此短時間對于喚醒DDC204，MPU201發(fā)出自我保持信號為足夠的時間。以此方式，UBBn的MPU201進入動作狀態(tài)，則會將發(fā)送端口 Tx設為“high (高)”，使后端的UBBlri改變成動作狀態(tài)?？梢砸佬蛑貜痛藙幼鳎詈笞詈蠖说腢BB1進入動作狀態(tài),使電池組I全體成為動作狀態(tài)。圖23B顯示由高速的數(shù)據(jù)信息喚醒DC-DC變換器204的方法。即使為將DC-DC變換器204設為ON (導通)再使MPU201動作并進入自我保持為足夠的時間的“high (高)”狀態(tài)在信號線251無法期待的情況，圖23B的電路，利用將高速的數(shù)據(jù)信號，例如由BMU100送來的多個連續(xù)的電源保持指令的數(shù)據(jù)信號的波形直流再生的微弱電力，仍足以使DC-DC變換器204動作，進而可將MPU201的自我保持電路設為ON (導通)。電池管理單元BMU100將具有電源保持指令PWH的指令幀連續(xù)送出多個至最前端的UBBn,由最后端UBB1，接收具有該指令PWH的指令幀，全單位電池進入動作狀態(tài)，可確認電池組I完成啟動。在使電池組I成為OFF (切斷)的情況，電池管理單元BMU100可如同前述，將電源保持解除指令PHSD送出至最前端UBBn,之后，停止數(shù)據(jù)發(fā)送而將全單位電池200依序設為切斷狀態(tài)。此外，電源保持解除指令PHSD，即使為未顯示的情況，在長時問不輸入數(shù)據(jù)，信號線251持續(xù)“l(fā)ow (低)，，的情況，以MPU201通過計時器監(jiān)視，將自我保持設為“l(fā)ow (低)”，將DDC204設為OFF (切斷)的方式的預先設定仍為有效。一般，單位電池板UBB200雖為僅對來自電池管理單元BMU100的指令作回應，但當回路狀通信線路300因故障而無法通信時會主動地動作。BMU100隨時在一定的時間內必須送出令牌TK。雖在對單位電池板200發(fā)出各種指示即指令附加TK實現(xiàn),但在沒有指令的情況,送出無效指令(idle command) IDL,在其后方附加TK。由此，各單位電池板UBB200在一定時間內無法接收令牌TK的情況，判斷為回路狀通信線路異常，作成自身的令牌遺失指令TKL，送交給后端的單位電池板UBB200。此TKL指令由單位電池板UBB200傳遞，最后傳到電池管理單元BMU100，BMU可作為通信線路故障而對保修部門要求服務。此時由BMU100已接收的TKL指令幀(C3形式指令幀)的NADi (參考圖8)，可檢測 出i項的UBB正前的通線路故障或i+Ι項的UBB故障。通信線路如最初所述由雙重的回路狀通信線路構成時，當例如在通信線路301已檢測出故障時，使用通信線路302可持續(xù)動作。另外，在任一單位電池板UBB200/i的板故障的情況，通過通信線路301，從UBBp1送來TKL指令幀，通過通信線路302，從UBBi+1送來TKL指令，所以可以判別UBBi為故障，又在i+Ι項及i項的單位電池板UBB間的通信線路2條均故障的情況，通過通信線路301，從UBBi送來TKL指令，通過通信線路302從UBBi+1送來TKL指令，所以可以判別UBBi與UBBi+1間的通信線路為雙重故障，對故障修復會有效果。此外，本發(fā)明的實施例中，如圖IA所示電池組I已利用串聯(lián)連接單位電池500的樣態(tài)說明過，但即使如圖IC所示單位電池500 (I)與單位電池500 (2)并聯(lián)連接，串聯(lián)連接此種η組的并聯(lián)連接單位電池，搭載各單位電池500 (I)的UBB (I)及搭載單位電池500
(2)的UBB (2)分別為獨立地全部串聯(lián)連接而以回路狀通信線路與電池管理單元100連接的構成，同樣仍可以達成本發(fā)明的效果。本發(fā)明中，此并聯(lián)連接的單位電池的數(shù)量當然不局限于2個。
權利要求
1.一種電池組,是連接多個單位電池而構成的電池組,其特征為具有搭載各單位電池的單位電池板及通用于該多個單位電池板的電池管理單元作為構成要件，各個單位電池板具有測定被搭載在的單位電池的電壓、單位電池的溫度、單位電池的周邊溫度及單位電池的內部電阻的全部或其一部分及保持該測定值的手段；將該保持的測定值以數(shù)字信號發(fā)送至該電池管理單元的手段；及接收由該電池管理單元以數(shù)字信號傳送而來的單位電池指定電壓值的手段。
2.根據(jù)權利要求I所述的電池組，其特征為其中，該多個單位電池板與該電池管理單元通過單重的回路狀通信線路或雙重的回路狀通信線路連接，通過該回路狀通信線路，在該各單位電池板與該電池管理單元之間，進行該測定值、該單位電池指定電壓值及關聯(lián)控制信息的收發(fā)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的電池組，其特征為，具有在各個單位電池板搭載I個電池芯或相互連接的多個電池芯，對每一個電池芯測定電池電壓、電池溫度、電池內部電阻的全部或一部分及保持該測定值的手段。
4.根據(jù)權利要求I至3中任一項所述的電池組，其特征為其中，各個單位電池板中，在該保持的單位電池電壓的測定值比該接收的單位電池指定電壓值高的情況，該單位電池板內的電池芯開始放電，在同等或較低的情況，使該電池芯停止放電或持續(xù)停止狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求I至4中任一項所述的電池組，其特征為其中，各單位電池板在由前端送來的幀的收件地址為全單位電池板處，且該幀的指令為信息要求指令的情況，將該幀信息全部原樣轉送至后端，并且在檢測出令牌后，在該幀最尾端與該檢測出的令牌之間插入該被要求的信息送出至后端。
6.根據(jù)權利要求I至5中任一項所述的電池組，其特征為其中，各個單位電池板具有測定被搭載的單位電池的電壓、單位電池的溫度、單位電池的內部電阻及周邊溫度的全部或其一部分及保持該測定值的手段；將該保持的測定值對該電池管理單元進行發(fā)送的手段；接收來自該電池管理單元的單位電池的指定電壓值的手段；以及將該保持的測定值與該接收的單位電池指定電壓值作比較，依據(jù)比較結果，進行充放電控制的手段，由I個指令來執(zhí)行控制這些手段。
7.根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的電池組，其特征為其中，該電池管理單元為了要向全單位電池板收集單位電池電壓信息、單位電池溫度信息、單位電池內部電阻信息、單位電池周邊溫度信息及狀態(tài)信息的全部或一部分，朝向由回路狀通信線路所連接的單位電池板群其中一端的單位電池板，將信息要求的幀發(fā)送至全單位電池板處或特定的單位電池板處，由他端的單位電池板接收全單位電池板或該特定的單位電池板的該信息。
8.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的電池組，其特征為其中，將構成一回路狀通信線路的鄰接單位電池板間的連接以單線構成。
9.根據(jù)權利要求8所述的電池組，其特征為其中，各單位電池板對于由前端接收的信息的信號電平，將發(fā)送至后端的信息的信號電平僅以單位電池的電位差分量電平位移予以送交。
10.根據(jù)權利要求I至9中任一項所述的電池組，其特征為其中，具有該電池管理單元分析由多個單位電池板送來的各單位電池的電壓信息、溫度信息、內部電阻信息或周圍溫度信息的手段及；算出該各單位電池的應維持電壓值的手段；及將該電壓值作為單位電池指定電壓值，送出至全單位電池板處或特定單位電池板處的手段。
11.根據(jù)權利要求8或9所述的電池組，其特征為其中，搭載在各單位電池板的微處理器具有接到電源供給后立即將數(shù)據(jù)端子設定成“high (高)”的手段；及由電池管理單元接收解除自我保持電路的指令則將該數(shù)據(jù)端子設定成“l(fā)ow (低)”的手段;搭載在各單位電池板的DC-DC變換器，在其賦能端子，由電池管理單元送到與前端的鄰接單位電池板連接的信號線的數(shù)據(jù)信號波形持續(xù)在“high (高)”狀態(tài)的期間，成為動作狀態(tài)，產生輸出電壓，由此對該微處理器進行電源供應，該微處理器則通過之后立即將前述的數(shù)據(jù)端子設定成“high (高)”的手段，該數(shù)據(jù)端子設定成“high (高)”，形成該DC-DC變換器的自我保持電路，另外，該微處理器，通過從電池管理單元接收解除自我保持電路的指令則將前述的該數(shù)據(jù)端子設定成“l(fā)ow (低)”的手段，將該數(shù)據(jù)端子設定成“l(fā)ow (低)”解除該DC-DC變換器的自我保持電路，在該狀態(tài)下，該DC-DC變換器，當在其賦能端子，由電池管理單元送到與前端的鄰接單位板連接的信號線的數(shù)據(jù)信號波形保持在“l(fā)ow (低)”的狀態(tài)時，停止其動作，失去輸出電壓，停止對該微處理器供應電源。
12.根據(jù)權利要求11所述的電池組，其中，不依賴由電池管理單元送到與前端的鄰接單位電池板連接的信號線的數(shù)據(jù)信號波形持續(xù)在“high (高)”狀態(tài)，該賦能端子收到將該數(shù)據(jù)信號波形直流再生而得到的信號，DC-DC變換器則成為動作狀態(tài)。
13.一種軟件程序，用以使電腦執(zhí)行權利要求6所述的各種手段。
14.一種軟件程序，用以使電腦執(zhí)行權利要求10所述的各種手段。
15.一種軟件程序，用以使電腦執(zhí)行權利要求11所述的各種手段。
全文摘要
串聯(lián)連接單位電池作為電池組進行充電，則會產生未達到滿充電的單位電池或相反地成為過充電的單位電池。現(xiàn)有公開的方法為通過電池管理單元，檢測出構成電池組的各單位電池的電壓等，基于檢測信息，控制各個單位電池的充電電流。在此情況下，就電池組整體而言，需要處理數(shù)百條的信號線，而成為制造上的障礙。本發(fā)明以如下方式構成各個單位電池板具有測定被搭載的單位電池的電壓等和保持該測定值的手段，以及將該保持的測定值以數(shù)字信號發(fā)送給該電池管理單元的手段等，通過單重或雙重的回路狀通信線路，將多個單位電池板與該電池管理單元連接，通過該回路狀通信線路，在該各單位電池板與該電池管理單元之間，進行該測定值等的收發(fā)。
文檔編號H02J7/02GK102918739SQ20118001180
公開日2013年2月6日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權日2010年3月1日
發(fā)明者寺嶋久憲, 深沢保 申請人:株式會社普世, 寺嶋久憲