本發(fā)明涉及一種電池系統(tǒng)的尤其是電池信息及異常信息的通信方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，面向移動(dòng)體的蓄電裝置或系統(tǒng)互連穩(wěn)定化用蓄電裝置、緊急用蓄電裝置等內(nèi)置大量電池的電池系統(tǒng)受到關(guān)注。要發(fā)揮這些系統(tǒng)的性能，必須算出電池的充電率(SOC)、劣化度(SOH)、能充放電最大電流(容許充放電電流)等參數(shù)，并恰當(dāng)?shù)厥垢麟姵氐某潆娐室恢?。要?shí)現(xiàn)這些目的，在各電池中安裝電池電壓測(cè)量用電路(單元控制器)，搭載有中央運(yùn)算處理裝置(CPU)的電池控制器根據(jù)從這些單元控制器送來(lái)的信息而執(zhí)行所述運(yùn)算或動(dòng)作。但當(dāng)電池系統(tǒng)內(nèi)所內(nèi)置的電池的個(gè)數(shù)增加時(shí)，存在連結(jié)單元控制器與電池控制器之間的通信線的根數(shù)增大，而且接線所需的制造成本也增大的問(wèn)題。

要解決該問(wèn)題，例如若使用專利文獻(xiàn)1中所記載的電力線通信(“將由電壓檢測(cè)電路檢測(cè)到的電壓檢測(cè)信號(hào)調(diào)制為電力線通信信號(hào)，并將調(diào)制后的電力線通信信號(hào)重疊在正負(fù)輸出端子之間而輸出的電力線通信電路”)，則即便不另行準(zhǔn)備通信線，也可在單元控制器與電池控制器之間進(jìn)行通信。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)2011-250683號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

在專利文獻(xiàn)1中所記載的發(fā)明中，通過(guò)使用電力線通信代替以通信線連結(jié)單元控制器與電池控制器，不再需要另行準(zhǔn)備通信線，但由于電池的內(nèi)部阻抗較小，因此存在難以加快通信速度的問(wèn)題。因此，若要發(fā)送與大量電池相關(guān)的詳細(xì)信息，則控制周期會(huì)較長(zhǎng)。

另一方面，作為不需要通信線的技術(shù)而有前途的無(wú)線通信雖然可進(jìn)行高速通信，但發(fā)生通信中斷的機(jī)率通常比有線通信高，通信不可靠。因此，表示電池的過(guò)電壓異常等系統(tǒng)應(yīng)立即停止的情況的信息的收發(fā)存在困難。

解決問(wèn)題的技術(shù)手段

本發(fā)明包括多種解決上述問(wèn)題的手段，舉其一例，本發(fā)明的電池系統(tǒng)的特征在于具有：電池模塊，其由單電池和進(jìn)行單電池的控制的單元控制器構(gòu)成；以及電池控制器，其進(jìn)行電池模塊的控制，單元控制器具有：異常診斷部，其診斷單電池有無(wú)異常；狀態(tài)檢測(cè)部，其算出單電池的電壓、電流、溫度、SOC、SOH或容許充放電電流中的任一項(xiàng)以上；電力線通信部，其進(jìn)行有線通信；以及無(wú)線通信部，其進(jìn)行無(wú)線通信，由異常診斷部診斷出的信息經(jīng)由電力線通信部而被輸出至電池控制器，由狀態(tài)檢測(cè)部算出的信息經(jīng)由無(wú)線通信部而被輸出至電池控制器。

發(fā)明的效果

根據(jù)本申請(qǐng)中所展示的手段，可提供一種安全性及可靠性得到提高的電池系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1為表示本發(fā)明的電池系統(tǒng)與負(fù)荷的連接的構(gòu)成例。

圖2為實(shí)施例1的電池系統(tǒng)的構(gòu)成例。

圖3為實(shí)施例2的電池系統(tǒng)的電池模塊的構(gòu)成例。

圖4為表示實(shí)施例3的電池系統(tǒng)與負(fù)荷的連接的構(gòu)成例。

具體實(shí)施方式

下面，使用附圖1、2，對(duì)實(shí)施例1進(jìn)行說(shuō)明。

《實(shí)施例1》

首先，對(duì)電池系統(tǒng)100的例子進(jìn)行說(shuō)明。圖1為將電池電力供給至負(fù)荷的電池系統(tǒng)的例子。電池系統(tǒng)100的輸出電壓是根據(jù)電池的剩余電量或輸出電流等而發(fā)生變動(dòng)的直流電壓，因此有時(shí)不適于直接對(duì)負(fù)荷111供給電力。因此，通過(guò)受上位控制器112控制的換流器110將電池系統(tǒng)100的輸出電壓轉(zhuǎn)換為三相交流而供給至負(fù)荷111。在對(duì)負(fù)荷供給直流電壓或其他多相交流、單相交流的情況下，也是同樣的構(gòu)成。

此外，在負(fù)荷111輸出電力的情況下，通過(guò)將換流器110設(shè)為雙向換流器，可將負(fù)荷111所輸出的電力儲(chǔ)存在電池系統(tǒng)100中。

此外，通過(guò)以與換流器110并聯(lián)的方式將充電系統(tǒng)連接至電池系統(tǒng)100，還可視需要對(duì)電池系統(tǒng)100進(jìn)行充電。

電池系統(tǒng)100將對(duì)換流器110和負(fù)荷111的控制有用的電池的充電率(SOC)、劣化率(SOH)、可流動(dòng)的最大充電電流/放電電流(容許充放電電流)、電池溫度、電池有無(wú)異常等與電池狀態(tài)相關(guān)的信息發(fā)送至上位控制器112。

上位控制器112根據(jù)這些信息來(lái)進(jìn)行能量管理、異常檢測(cè)等。此外，上位控制器112在判斷應(yīng)將電池系統(tǒng)100與換流器110或負(fù)荷111斷開(kāi)的情況下，將切斷指示發(fā)送至電池系統(tǒng)100。

電池系統(tǒng)100由如下構(gòu)件構(gòu)成：兩個(gè)以上的電池模塊105，它們由一個(gè)以上的單電池構(gòu)成；電池控制器103，其對(duì)電池系統(tǒng)100或各電池模塊105的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、推斷、控制；繼電器106，其對(duì)電池系統(tǒng)100的輸出進(jìn)行通斷；電流傳感器108，其測(cè)量流至電池的電流；電壓傳感器602，其測(cè)量電池電壓；漏電傳感器603，其測(cè)量電池系統(tǒng)100與例如接地之間的絕緣電阻；以及斷路器107，其根據(jù)電池系統(tǒng)的輸出電壓而設(shè)置。

電池模塊105具有一個(gè)以上的單電池，測(cè)量模塊內(nèi)部的溫度和各電池的電壓，并且視需要進(jìn)行單電池單位下的充放電。由此，可實(shí)現(xiàn)單電池單位下的電壓監(jiān)視和電壓調(diào)整，并且可測(cè)量特性根據(jù)溫度而發(fā)生變化的電池的狀態(tài)推斷所需的溫度信息。詳情將于后文敘述。

在電池模塊105上串聯(lián)有電流傳感器108和繼電器106。由此，可對(duì)監(jiān)視、推斷電池模塊105的狀態(tài)所需的電流值進(jìn)行測(cè)量，并且可根據(jù)上位控制器的指令對(duì)電池系統(tǒng)100的輸出進(jìn)行通斷。在電池模塊為例如100V以上的高電壓的情況下，可追加用以手動(dòng)切斷對(duì)電池系統(tǒng)100的電力輸入輸出的斷路器107。通過(guò)使用斷路器107而強(qiáng)制進(jìn)行切斷，可在電池系統(tǒng)100的組裝時(shí)或拆卸時(shí)、搭載有電池系統(tǒng)100的裝置的事故應(yīng)對(duì)時(shí)防止發(fā)生觸電事故或短路事故。

再者，在并聯(lián)有多個(gè)電池模塊105的情況下，可在各列中設(shè)置繼電器106、斷路器107、電流傳感器108，也可僅在電池系統(tǒng)100的輸出部分設(shè)置繼電器106、斷路器107、電流傳感器108。此外，也可在各列以及電池系統(tǒng)100的輸出部?jī)煞皆O(shè)置繼電器106、斷路器107、電流傳感器108。

繼電器106可由一個(gè)繼電器構(gòu)成，也能以主繼電器-預(yù)充電繼電器-電阻組的形式構(gòu)成。在后一種構(gòu)成中，以與預(yù)充電繼電器串聯(lián)的方式配置電阻，并將它們與主繼電器并聯(lián)。并且，在連接繼電器106的情況下，首先連接預(yù)充電繼電器。在預(yù)充電繼電器中流動(dòng)的電流受串聯(lián)的電阻限制，因此可限制前一種構(gòu)成中可能產(chǎn)生的沖擊電流。繼而，在預(yù)充電繼電器中流動(dòng)的電流足夠小之后連接主繼電器。關(guān)于連接主繼電器的時(shí)機(jī)，能以在預(yù)充電繼電器中流動(dòng)的電流為基準(zhǔn)，也能以施加至電阻的電壓或者主繼電器的端子間電壓為基準(zhǔn)，并且，也能以連接預(yù)充電繼電器之后經(jīng)過(guò)的時(shí)間為基準(zhǔn)。

電壓傳感器602與一個(gè)或多個(gè)電池模塊105、或者電池模塊105的各列并聯(lián)，測(cè)量電池模塊105的狀態(tài)監(jiān)視、推斷所需的電壓值。此外，電池模塊105上連接有漏電傳感器603，可在發(fā)生漏電之前檢測(cè)可能發(fā)生漏電的狀態(tài)即絕緣電阻降低這一狀態(tài)而預(yù)防事故的發(fā)生。

電池模塊105、電流傳感器108、電壓傳感器602、漏電傳感器603所測(cè)量到的值被發(fā)送至電池控制器103，電池控制器103據(jù)此進(jìn)行電池的狀態(tài)監(jiān)視或推斷、控制。此處，所謂控制，是指例如用以將各單電池的電壓均等化的每一單電池的充放電、各傳感器的電源控制、傳感器的定址、與電池控制器103連接的繼電器106的控制等。電池的狀態(tài)監(jiān)視或推斷、控制所需的運(yùn)算由CPU 601進(jìn)行。此外，電池系統(tǒng)100中也可包含系統(tǒng)冷卻用風(fēng)扇，也存在由電池控制器103進(jìn)行其控制的情況。如此，通過(guò)連冷卻都由電池系統(tǒng)100進(jìn)行，可削減與上位控制器的通信量。

電池控制器103也可內(nèi)置電壓傳感器602或漏電傳感器603。由此，與準(zhǔn)備獨(dú)立的傳感器的情況相比，可減少電線束根數(shù)，還可削減傳感器安裝的工序。但是，將傳感器內(nèi)置會(huì)導(dǎo)致電池控制器103可支持的電池系統(tǒng)100的規(guī)模(最大輸出電壓、電流等)受到限定，因此，也可通過(guò)特意將電壓傳感器602或漏電傳感器603設(shè)為與電池控制器103不同零件來(lái)使其具有自由度。

接著，使用圖2，對(duì)電池模塊105及電池控制器103、繼電器106進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

電池模塊105由一個(gè)以上的串并聯(lián)的單電池101和經(jīng)由電壓檢測(cè)線113與單電池101連接而進(jìn)行單電池101的監(jiān)視、控制的單元控制器102構(gòu)成。

單電池101例如為鋰離子電池、鎳氫電池、電雙層電容器、空氣電池、燃料電池、鉛電池等一次電池或二次電池、電容器、發(fā)電元件。單電池101是負(fù)荷111所需要的電力的供給源。此外，在單電池101使用二次電池或電容器的情況下，還可吸收、儲(chǔ)存輸出自負(fù)荷111的電力。在該情況下，通過(guò)將儲(chǔ)存的電力再次用于電力輸出用，可構(gòu)建無(wú)浪費(fèi)的高效率的系統(tǒng)。

單元控制器102由測(cè)量部201、異常診斷部202、狀態(tài)檢測(cè)部203、電力線通信部204及無(wú)線通信部205構(gòu)成，與一個(gè)或多個(gè)單電池101連接。

測(cè)量部201測(cè)量單電池101的電壓、溫度等。此外，視需要對(duì)單電池101個(gè)別地進(jìn)行充放電。電壓、溫度的測(cè)量可針對(duì)各單電池101而進(jìn)行，也可針對(duì)各個(gè)由多個(gè)單電池101形成的群組而進(jìn)行。此外，也可測(cè)量電池模塊105內(nèi)部的溫度而不是單電池的溫度。是否需要測(cè)量各單電池101的電壓取決于單電池101的種類，例如，在鋰離子電池的情況下，較理想為測(cè)量各單電池101的電壓。此外，在鎳氫電池或一次電池的情況下，測(cè)量各個(gè)由多個(gè)單電池101形成的群組的電壓便足夠。

測(cè)量部201所測(cè)量到的單電池101的電壓或溫度的信息被送至異常診斷部202及狀態(tài)檢測(cè)部203。

異常診斷部202診斷測(cè)量部201所測(cè)量到的單電池101的電壓或溫度是否達(dá)到表示過(guò)充電、過(guò)放電、過(guò)電流等電池異常的值，在達(dá)到表示異常的值的情況下，對(duì)電力線通信部204發(fā)送異常狀態(tài)。診斷結(jié)果也可僅表示異常。在該情況下，電路或程序較為簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的可靠性較高。此外，也可賦予表示發(fā)生的是哪種異常的信息。在該情況下，可采取與異常的類別相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，從而可防止不必要的系統(tǒng)的停止或者將停止的功能最小化。進(jìn)而，也可賦予輕微/嚴(yán)重/致命等異常的程度。在該情況下，也可防止不必要的系統(tǒng)的停止或者將停止的功能最小化。進(jìn)而，通過(guò)賦予無(wú)須停止系統(tǒng)的輕微異常信息，可構(gòu)建能在發(fā)生伴有系統(tǒng)的停止這樣的嚴(yán)重異常之前進(jìn)行修理的高可靠系統(tǒng)。

狀態(tài)檢測(cè)部203根據(jù)測(cè)量部201所測(cè)量到的單電池101的電壓或溫度來(lái)算出單電池101的電壓、電流、溫度、SOC、SOH、容許充放電電流，并將其結(jié)果送至無(wú)線通信部205。通過(guò)視需要將狀態(tài)檢測(cè)所需的電池特性預(yù)先保存在單元控制器102中，可將電壓、電流、溫度、SOC、SOH、容許充放電電流的計(jì)算高精度化。如此，通過(guò)在單元控制器中保存好單電池101的特性，電池控制器103無(wú)須掌握單電池101的特性，使得自由度提高。此外，也可為如下封裝，即，狀態(tài)檢測(cè)部203相反不進(jìn)行任何運(yùn)算，而是將從測(cè)量部201收到的測(cè)量結(jié)果直接送至無(wú)線通信部205。由此，無(wú)須在各單元控制器102中設(shè)置CPU，可降低零件成本和故障率。

作為狀態(tài)檢測(cè)部203送至無(wú)線通信部205的信息，例如可列舉各單電池101的電壓或溫度、電池模塊105內(nèi)部的溫度、吸入空氣的溫度、廢氣溫度、SOC推斷結(jié)果、SOH推斷結(jié)果、單電池101的型號(hào)、單電池101的制造年月日、單電池101的生產(chǎn)編號(hào)、過(guò)電壓到達(dá)次數(shù)、過(guò)放電到達(dá)次數(shù)、單電池101的平均電壓、單電池101的充放電次數(shù)、單電池101的內(nèi)部電阻、單電池101的完全充電容量、單元控制器102的型號(hào)、單元控制器102的制造年月日、單元控制器102的生產(chǎn)編號(hào)、單元控制器102的識(shí)別編號(hào)、單元控制器102的內(nèi)部溫度、單元控制器102的電源接通次數(shù)、單元控制器102的啟動(dòng)時(shí)間等。再者，這是狀態(tài)檢測(cè)部203經(jīng)由無(wú)線通信部205而送至電池控制器103的信息的一例，實(shí)際上也可為這些信息的一部分，此外，也可在這些信息中加入其他信息。

電力線通信部204將從異常診斷部202收到的異常信息轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)并輸出至電壓檢測(cè)線113，從而經(jīng)由電力線104而輸出至電池系統(tǒng)各部例如電池控制器103。通過(guò)對(duì)交流信號(hào)施加調(diào)制，可追加異常的種類或程度的信息。作為施加的調(diào)制的例子，有根據(jù)異常的種類而施加頻率調(diào)制、根據(jù)程度而施加振幅調(diào)制。例如，若將致命異常設(shè)為大電壓，并且，異常越嚴(yán)重越設(shè)為低頻率，則可提高電力線通信的耐噪性和耐串?dāng)_性。再者，漏電傳感器603在檢測(cè)絕緣電阻時(shí)有時(shí)輸出的是交流信號(hào)，因此較理想為避免該頻率與電力線通信用頻率重復(fù)。

異常信息是信息量較少但需要可靠地到達(dá)至接收側(cè)的信息。電力線通信部204實(shí)現(xiàn)低速但可靠的通信，因此，通過(guò)將電力線通信部204專用于異常信息的發(fā)送來(lái)實(shí)現(xiàn)可靠的通信。

無(wú)線通信部205將從狀態(tài)檢測(cè)部203收到的信息轉(zhuǎn)換為無(wú)線信號(hào)并輸出至電池系統(tǒng)各部例如電池控制器103。此外，接收來(lái)自電池控制器103的無(wú)線信號(hào)，在含有送往單元控制器102的命令的情況下，按照其內(nèi)容進(jìn)行單電池101的個(gè)別充放電、測(cè)量部201的測(cè)量設(shè)定變更、單元控制器102的重置等。雖然通過(guò)無(wú)線通信進(jìn)行收發(fā)的信息用于電池的電壓、電流、溫度、SOC、SOH、容許充放電電流等的運(yùn)算，但由于它們不會(huì)急劇變動(dòng)，因此，即便發(fā)生暫時(shí)性數(shù)據(jù)缺損，也可通過(guò)利用前次運(yùn)算結(jié)果來(lái)應(yīng)對(duì)。因此，通過(guò)無(wú)線通信來(lái)收發(fā)數(shù)據(jù)量龐大但不需要可靠性的這些數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)控制周期的高速化等。

電池控制器103由如下構(gòu)件構(gòu)成：無(wú)線通信部402，其以無(wú)線方式與單元控制器102進(jìn)行信息的收發(fā)；電力線通信部403，其接收來(lái)自單元控制器102的異常信息；以及電池控制部401，其根據(jù)來(lái)自無(wú)線通信部402及電力線通信部403的信息進(jìn)行電池的狀態(tài)推斷或運(yùn)算，并視需要經(jīng)由無(wú)線通信部402對(duì)單元控制器102輸出命令。

電池控制部401根據(jù)經(jīng)由無(wú)線通信部402而從單元控制器102收到的電池狀態(tài)，視需要進(jìn)行電壓、電流、溫度、SOC、SOH、容許充放電電流的運(yùn)算并對(duì)上位控制器112輸出運(yùn)算結(jié)果。此外，根據(jù)該運(yùn)算結(jié)果和經(jīng)由電力線通信部403而從單元控制器102收到的異常信息來(lái)判斷異常的有無(wú)和程度，在檢測(cè)到致命異常的情況下，釋放繼電器106。如此，通過(guò)在檢測(cè)到致命異常時(shí)獨(dú)立于上位控制器112而釋放繼電器106，即便在與上位控制器112的通信中斷時(shí)或者上位控制器112的異常時(shí)，也可將系統(tǒng)保持在安全的狀態(tài)。

在對(duì)各單電池101的電壓或SOC檢測(cè)到偏差的情況下，經(jīng)由無(wú)線通信部402對(duì)單元控制器102發(fā)送用以消除偏差的充放電命令。由此，可防止由偏差所引起的單電池101的過(guò)充電、過(guò)放電或者可充放電范圍的縮小。

如上所述，本發(fā)明的特征在于，電池系統(tǒng)100以無(wú)線通信進(jìn)行電池模塊105的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果的發(fā)送、以電力線通信進(jìn)行電池模塊105的異常診斷結(jié)果的發(fā)送。無(wú)線通信的通信速度優(yōu)異，另一方面，與有線通信相比容易發(fā)生通信錯(cuò)誤，可靠性方面存在不足。電力線通信具有如下特征，即，由于是有線通信，因此不容易發(fā)生通信錯(cuò)誤，另一方面，通信速度較慢。

但在本實(shí)施例中，通過(guò)以無(wú)線通信進(jìn)行需要高速通信的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)果的發(fā)送、以電力線通信進(jìn)行低速也無(wú)問(wèn)題但需要可靠地進(jìn)行傳輸?shù)漠惓Ｐ畔⒌陌l(fā)送，與僅將某一方用作傳輸手段的情況相比，可實(shí)現(xiàn)通信的高速化及高可靠化。

此外，無(wú)線通信、電力線通信均不需要通信專用信號(hào)線，從而可削減電池系統(tǒng)100所需的電線束的根數(shù)。

再者，如圖2所示，有時(shí)也設(shè)為對(duì)繼電器106也追加有電力線通信部503和控制部502的繼電器模塊206。

該電力線通信部503為接收來(lái)自電池模塊105的異常信息并送至控制部502的構(gòu)成。

另一方面，控制部502根據(jù)該信息以及接收自電池控制器103的通斷命令來(lái)進(jìn)行繼電器106的通斷?？刂撇?02以如下方式進(jìn)行動(dòng)作：相較于來(lái)自電池控制器103的繼電器連接命令而言，以基于來(lái)自電池模塊105的異常信息的繼電器切斷判斷為優(yōu)先。由此，即便在電池模塊105及電池控制器103同時(shí)發(fā)生致命異常而未從電池控制器103向繼電器模塊206發(fā)送繼電器切斷命令的情況下，繼電器模塊206也會(huì)根據(jù)來(lái)自電池模塊105的異常信息進(jìn)行獨(dú)自判斷而切斷繼電器，從而可維持電池系統(tǒng)100的安全性。

以上，在實(shí)施例1中，通過(guò)使用無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)了需要高速通信的與大量電池相關(guān)的詳細(xì)信息的發(fā)送，此外，通過(guò)同時(shí)使用作為有線通信的電力線通信來(lái)發(fā)送異常信息，也實(shí)現(xiàn)了需要可靠性的通信，由此，可提供一種安全性及可靠性得到提高的電池系統(tǒng)。

此外，由于無(wú)須另行設(shè)置連結(jié)單元控制器與電池控制器的通信線，因此可構(gòu)建簡(jiǎn)單的電池系統(tǒng)，使得成本降低。

《實(shí)施例2》

接著，對(duì)實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于不僅通過(guò)電力線通信還通過(guò)無(wú)線通信來(lái)發(fā)送異常診斷的結(jié)果。再者，對(duì)于與實(shí)施例1中說(shuō)明過(guò)的構(gòu)成相同的構(gòu)成，使用與實(shí)施例1中使用過(guò)的附圖編號(hào)相同的附圖編號(hào)。

圖3為實(shí)施例2中的電池模塊105的構(gòu)成例。對(duì)于圖3的電池模塊105中標(biāo)注有已說(shuō)明過(guò)的圖2所示的同一符號(hào)的構(gòu)成以及具有相同功能的部分，省略說(shuō)明。

異常診斷部302為對(duì)電力線通信部204和無(wú)線通信部205兩方發(fā)送診斷結(jié)果的構(gòu)成。由此，雖然無(wú)線通信時(shí)的傳輸量增加，但即便電力線通信部204或電壓檢測(cè)線113、單電池101、電力線104發(fā)生斷線等異常而無(wú)法進(jìn)行電力線通信，也可通過(guò)無(wú)線通信部205直接對(duì)電池控制器103發(fā)送異常信息，使得可靠性提高。

《實(shí)施例3》

接著，對(duì)實(shí)施例3進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同點(diǎn)在于設(shè)為單電池101的個(gè)數(shù)為1個(gè)至14個(gè)左右的電池模塊105僅使用1個(gè)這樣的小型電池系統(tǒng)300。再者，對(duì)于與實(shí)施例1中說(shuō)明過(guò)的構(gòu)成相同的構(gòu)成，使用與實(shí)施例1中使用過(guò)的附圖編號(hào)相同的附圖編號(hào)。

圖4為實(shí)施例3中的電池系統(tǒng)及負(fù)荷、充電電路的構(gòu)成例。對(duì)于圖4的電池系統(tǒng)300中標(biāo)注有已說(shuō)明過(guò)的圖2所示的同一符號(hào)的構(gòu)成以及具有相同功能的部分，省略說(shuō)明。

本實(shí)施例的電池系統(tǒng)300內(nèi)具有電池控制器103和電池模塊105。電池模塊105具有1個(gè)至14個(gè)左右的單電池101。另一方面，電池控制器103由電流傳感器108、MOSFET 114及CPU 601構(gòu)成，與連結(jié)電池模塊105和負(fù)荷111的電力線104連接。電流傳感器108為分流電阻方式，即，通過(guò)對(duì)電流流至電阻值經(jīng)高精度調(diào)整后的分流電阻時(shí)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行測(cè)量來(lái)求電流值。此外，在本發(fā)明中，是實(shí)施例1的繼電器106與電池控制器成為一體的結(jié)構(gòu)。使用MOSFET 114或者與其類似的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)作為代替繼電器106的通斷元件。電流傳感器108所需的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、CPU 601可放入單一的電池控制器103(半導(dǎo)體封裝)中。由此，與實(shí)施例1相比，可削減封裝面積和零件個(gè)數(shù)。

進(jìn)而，電池系統(tǒng)300經(jīng)由電源電路115與負(fù)荷111連接，由此，對(duì)負(fù)荷111供給穩(wěn)定的電壓。此外，電池系統(tǒng)300可經(jīng)由充電電路116及插頭117與商用電源連接，由此，可視需要對(duì)電池模塊105進(jìn)行充電。

以上，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了概括。本發(fā)明的電池系統(tǒng)100具有：電池模塊105，其由單電池101和進(jìn)行單電池101的控制的單元控制器102構(gòu)成；以及電池控制器103，其進(jìn)行電池模塊105的控制，單元控制器102具有：異常診斷部202，其診斷單電池101有無(wú)異常；狀態(tài)檢測(cè)部203，其算出單電池101的電壓、電流、溫度、SOC、SOH或容許充放電電流中的任1項(xiàng)以上；電力線通信部204，其進(jìn)行有線通信；以及無(wú)線通信部205，其進(jìn)行無(wú)線通信；由異常診斷部202診斷出的信息經(jīng)由電力線通信部204而輸出至電池控制器103，由狀態(tài)檢測(cè)部203算出的信息經(jīng)由無(wú)線通信部205而輸出至電池控制器103。通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，需要可靠地到達(dá)的異常信息的發(fā)送能以有線通信進(jìn)行，數(shù)據(jù)量龐大且需要高速通信的電池的電壓、電流、溫度、SOC、SOH、容許充放電電流的信息的發(fā)送能以無(wú)線通信進(jìn)行，一方面可謀求控制的高速化，另一方面可謀求安全性的提高。

此外，在本發(fā)明的電池系統(tǒng)100中，電力線通信部204使用與單電池101連接的電力線104對(duì)電池控制器103輸出信息。通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，不再為了異常信息的通信而設(shè)置新的通信線。因而，可簡(jiǎn)化電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，所以使得成本降低。

此外，在本發(fā)明的電池系統(tǒng)100中，由異常診斷部202診斷出的信息進(jìn)而輸出至無(wú)線通信部205，無(wú)線通信部205對(duì)電池控制器103輸出診斷出的信息。通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，即便電力線104發(fā)生斷線等異常而無(wú)法進(jìn)行電力線通信，也可經(jīng)由無(wú)線通信部205而發(fā)送異常信息。因此，安全性和可靠性提高。

此外，本發(fā)明的電池系統(tǒng)100具有與電池模塊105串聯(lián)的開(kāi)關(guān)(繼電器106等)，電池控制器103根據(jù)由異常診斷部202診斷出的信息來(lái)控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)閉。通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，可在電池模塊105發(fā)生異常時(shí)可靠地切斷電池系統(tǒng)100與負(fù)荷111的連接，使得安全性提高。

此外，在本發(fā)明的電池系統(tǒng)100中，開(kāi)關(guān)(MOSFET 114或半導(dǎo)體開(kāi)關(guān))構(gòu)成于電池控制器103內(nèi)。通過(guò)以如此方式構(gòu)成，可削減封裝面積和零件個(gè)數(shù)。

此外，在本發(fā)明所記載的電池系統(tǒng)100的控制方法中，所述電池系統(tǒng)100具有：電池模塊105，其由單電池101和進(jìn)行單電池101的控制的單元控制器102構(gòu)成；以及電池控制器103，其進(jìn)行電池模塊105的控制，單元控制器102進(jìn)行電池模塊105內(nèi)的單電池101的異常診斷以及電壓、電流、溫度、SOC、SOH或容許充放電電流中的任1種以上的信息的計(jì)算，異常信息通過(guò)有線通信輸出至電池控制器103，電壓、電流、溫度、SOC、SOH或容許充放電電流中的任1種以上的信息通過(guò)無(wú)線通信輸出至電池控制器103。通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，需要可靠地到達(dá)的異常信息的發(fā)送能以有線通信進(jìn)行，數(shù)據(jù)量龐大且需要高速通信的電池的電壓、電流、溫度、SOC、SOH、容許充放電電流的信息的發(fā)送能以無(wú)線通信進(jìn)行，一方面可謀求控制的高速化，另一方面可謀求安全性的提高。

此外，在本發(fā)明所記載的電池系統(tǒng)100的控制方法中，電池模塊105的異常信息進(jìn)而通過(guò)無(wú)線通信而輸出至電池控制器103。通過(guò)設(shè)為這種構(gòu)成，即便電力線104發(fā)生斷線等異常而無(wú)法進(jìn)行電力線通信，也可經(jīng)由無(wú)線通信部205而發(fā)送異常信息。因此，安全性和可靠性提高。

此外，在本發(fā)明所記載的電池系統(tǒng)100的控制方法中，相較于來(lái)自電池控制器103的開(kāi)閉指示而言，開(kāi)關(guān)(繼電器106等)是以基于來(lái)自單元控制器102的異常信息的開(kāi)閉指示為優(yōu)先。通過(guò)以如此方式構(gòu)成，即便在電池模塊105內(nèi)的單電池101發(fā)生異常的情況下，也能立即將電池系統(tǒng)100與負(fù)荷111斷開(kāi)。因此，安全性和可靠性提高。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)敘述，但本發(fā)明并不限定于所述實(shí)施例，可在不脫離權(quán)利要求書中所記載的本發(fā)明的精神的范圍進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，前文所述的實(shí)施方式是為了以易于理解的方式說(shuō)明本發(fā)明而作的詳細(xì)說(shuō)明，但并非一定限定于包括說(shuō)明過(guò)的所有構(gòu)成。此外，可將某一實(shí)施例的構(gòu)成的一部分替換為其他實(shí)施方式的構(gòu)成，此外，也可在某一實(shí)施例的構(gòu)成中加入其他實(shí)施方式的構(gòu)成。進(jìn)而，可對(duì)各實(shí)施方式的構(gòu)成的一部分進(jìn)行其他構(gòu)成的追加、削除、替換。

符號(hào)說(shuō)明

100 電池系統(tǒng)

101 單電池

102 單元控制器

103 電池控制器

104 電力線

105 電池模塊

106 繼電器

107 斷路器

108 電流傳感器

110 換流器

111 負(fù)荷

112 上位控制器

113 電壓檢測(cè)線

114 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)

115 電源電路

116 充電電路

117 插頭

201 測(cè)量部

202 異常診斷部

203 狀態(tài)檢測(cè)部

204 電力線通信

205 無(wú)線通信

206 繼電器模塊

401 電池控制部

402 無(wú)線通信

403 電力線通信

502 控制部

503 電力線通信

601 CPU

602 電壓傳感器

603 漏電傳感器。