[发明专利]电池控制装置和电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及对由多个电池单元组成的电池进行控制的电池控制装置，特别涉及适合对搭载于电动汽车、混合动力汽车和电车等具备电动驱动装置的车辆中的电池进行控制的电池控制装置，以及具备该电池控制装置的电池系统。

背景技术

以往，电池模块例如专利文献1中记载的那样，将由多个电池单元串联连接而成的电池组进一步多个连接而构成。在对这样的电池模块进行控制的电池控制装置中，按每个电池组设置用于监视电池单元的状态的下位(下级)控制装置。这些下位控制装置通过信号传送路径从上位控制装置接收指令，在信号传送路径，以不受下位控制装置和上位控制装置之间的电位差影响的方式设置有光电耦合器等绝缘电路。

专利文献1：日本特开2005-318750号公报

发明内容

以汽车和电车等为代表的车辆的车体容易与人体接触。因此，在车辆上搭载电池控制装置的情况下，为了提高安全性，电池控制装置采用与车体电绝缘的结构。这种情况不限于车辆，例如，对于工业机械来说，因为机械本身和外壳同样容易与人体接触，所以电池控制装置的电力系统采用与机械本身和外壳等电绝缘的结构。

另一方面，由于控制电路用的电源等电源电压较低的其他电力系统对人体基本没有不良影响，因此存在将车体和外壳等用作低电力系统的一部分，将它们的电位作为基准电位使用的情况。

特别是在汽车中，低压电源系统将车体用作低电力系统的一部分，因此为了如上所述提高安全性，使电池控制装置和电池模块与其他电源系统绝缘。此外，考虑到电池控制装置的检修、修理和发生交通事故的情况，为了进一步提高安全性，优选电池模块通过可开闭的连接器串联连接。在这样的结构中，能够通过断开连接器来截断来自电池模块的直流供给电流，进一步提高安全性。

如上所述，电池模块具有串联连接的多个电池单元，并将由通过连接器串联连接的电池单元组成的电池模块进一步串联连接。为了进行电池单元的端子电压的计测或诊断或者充电状态的控制等电池单元的处理，电池控制装置具有作为电池单元控制器作用的多个集成电路。多个集成电路分别具有传送电路，各集成电路所具有的传送电路相互串联连接形成一个传送路径。

此外，在电池控制装置，较多情况下连接有与电动机连接的变换器(inverter)等，该变换器在动作开始时、动作中和动作停止时会产生较大的噪声。由于该噪声被施加到电池单元，存在与电池单元连接的集成电路也受到噪声的影响，产生误动作的问题。因此，希望有不会产生因这样的噪声的影响导致的误动作的可靠性较高的控制装置。

发明的第一方面，提供一种将由多个电池单元串联连接而成的电池单元组进一步多个串联连接而构成的电池模块的电池控制装置，其特征在于，包括：多个集成电路，按多个电池单元组的每一个电池单元组设置，对电池单元组的各电池单元进行控制处理和监视处理；第一传送路径，将多个集成电路串联连接，进行集成电路之间的信号传送；第二传送路径，将从控制多个集成电路的上位控制电路输出的包括启动信号或者命令信号的第一信号，通过第一绝缘电路传送到串联连接的多个集成电路的最上位集成电路；和第三传送路径，通过第二绝缘电路，从串联连接的多个集成电路的最下位集成电路，向上位控制电路传送信号，多个集成电路具有：恒压电路，将对应的电池单元组的总电压降压至集成电路内部电压；信号生成电路，基于来自上位控制电路的第一信号，生成峰值与第一信号不同的第二信号并将其输出；和启动电路，包括具有与第一信号对应的第一判定用阈值的第一比较器，和具有与第二信号对应的第二判定用阈值的第二比较器，启动电路，根据第一比较器和第二比较器的至少一者的输出的变化，输出使恒压电路启动的启动信号。

发明的第二方面的特征在于，在第一方面的电池控制装置中，启动电路对恒压电路输出启动信号，并使启动信号作为第一信号从集成电路输出。

发明的第三方面的特征在于，在第一或第二方面的电池控制装置中，信号生成电路通过将集成电路内部电压与设置有该信号生成电路的集成电路的地电位的电位差作为驱动电压使用，生成第二信号。

发明的第四方面的特征在于，在第三方面的电池控制装置中，将第一判定用阈值设定为包含第一比较器的集成电路中的总电压与该集成电路的地电位之间的值，将第二判定用阈值设定为包含第二比较器的集成电路中的总电压与将该总电压加上集成电路内部电压而得的电压之间的值。

发明的第五方面的特征在于，在第一～四中任一方面的电池控制装置中，若启动后第一和第二比较器的输出不发生变化的期间达到规定时间以上，则集成电路停止除了启动电路之外的其它电路的动作。