CN102270863B - 电池系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电池系统，所述电池系统包括电池组、电池组模块和集成控制器。所述电池组被设置为至少包括多个电池单元、监测器和控制器，所述多个电池单元串联连接，所述监测器对所述多个电池单元的状态进行监测，所述监测器的输出被供给至所述控制器；在所述电池组模块中第一位的所述电池组至第N位的所述电池组是串联连接的；所述集成控制器与所述电池组模块中的第一位的所述电池组相连接。在第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每两者之间分别设置有绝缘体，并且通过各个所述绝缘体中的一者将信号从第n-1(N≥n≥2)位的所述电池组传送至第n位的所述电池组。根据本发明，能够防止电池组间的信号传送时间的差异。

Description

电池系统
相关申请的交叉参考
本申请包含与2010年6月7日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-129730所公开的内容相关的主题，因此将该日本优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及使用多个电池单元的电池系统。
背景技术
在使用很多个电池单元(例如数百个电池单元)来产生大输出的情况下，采用的是将多个电池组串联连接起来的结构。这样的结构被称为电池系统。电池组是通过将控制器与多个电池单元组装起来而得到的部件。电池组MOD被配置成如图1所示。为电池部BT设置有控制器CNT，在该电池部BT中，多个(例如16个)电池单元(例如锂离子电池)串联连接。控制器CNT将电池部BT中各电池单元的诸如电压、电流和温度等内部状态的信息输出。例如，一个电池组MOD输出16×3.5V＝56V。
另外，如图2所示，N个电池组MOD1～MODN串联连接。电池组MOD1～MODN通过绝缘部IS与接口总线BS相连接。对于各电池组MOD来说，如图1所示，设置有绝缘接口IF以将控制器CNT与外设的接口总线BS连接起来。该绝缘接口IF使电池组MOD与接口总线BS绝缘。图2中所示的绝缘部IS总体上表示电池组MOD1～MODN的绝缘接口IF。
接口总线BS与对整个电池系统进行控制的控制器(下文中称为集成控制器)ICNT相连接。各电池组MOD的控制器CNT与集成控制器ICNT进行通信。也就是说，集成控制器ICNT接收各电池组MOD的内部状态的信息，并且供给和切断对于各电池组MOD的充电电流及放电电流，从而对各电池组MOD的充电及放电进行控制。集成控制器ICNT向负载提供N个电池组MOD的串联连接的输出(N×56V)。例如，当N＝14时，输出为14×56V＝784V。
由于如图2所示N个电池组MOD是串联连接的，因此位于最下侧的电池组MOD1的基准电压为0V，而位于电池组MOD1的上侧的电池组MOD2的基准电压为56V。位于最上侧的电池组MODN的基准电压为56V×(N-1)。例如，当N＝14时，该最上侧的电池组MODN的基准电压为56V×13＝728V。
相关技术的电池系统的具体连接如图3所示。从集成控制器ICNT把输入信号供给至输入端子1。例如，输入信号的高电平(Hi)为+12V，而输入信号的低电平(Lo)为0V。各电池组MOD分别设置有作为绝缘接口IF的光电耦合器IF1～IFN。各电池组MOD例如分别包括有串行的调节器Reg1～RegN。每个光电耦合器IF包括发光二极管以及用于接收来自发光二极管的光的光电晶体管。当输入信号为高电平时，发光二极管发光。将每个电池组MOD的基准电压提供给光电晶体管的发射极。光电晶体管的集电极通过电阻器与各个调节器Reg的输出端子相连接。
调节器Reg根据电池组MOD的电池部BT的电压分别生成向控制器CNT1～CNTN的输入电压(例如，复位电压)。向控制器CNT1～CNTN的直流电压相对于基准电压为+12V。通过晶体管Tr1～TrN分别将调节器Reg1～RegN的输出电压经由输出端子21～2N而取出。输出端子21～2N分别与控制器CNT1～CNTN相连接。
当向输入端子1供给高电平输入信号时，光电耦合器IF1～IFN中的发光二极管发光并且光电晶体管接通。当光电晶体管接通时，晶体管Tr1～TrN接通并且向输出端子21～2N生成高电平输出信号。另一方面，当向输入端子1供给低电平输入信号时，光电耦合器IF1～IFN中的发光二极管不发光并且光电晶体管断开。因为光电晶体管是断开的，所以晶体管Tr1～TrN断开并且向输出端子21～2N生成低电平输出信号。
调节器Reg1从56V的电压中输出12V的电压。因此，当晶体管Tr1接通时，生成Hi＝12V的输出信号，而当晶体管Tr1断开时，生成Lo＝0V的输出信号。在电池组MOD1中，在光电耦合器IF1的输入侧与输出侧之间施加了最高为12V的电压。以类似的方式，在电池组MOD2中，调节器Reg2从56V+56V＝112V的电压中生成12V+56V＝68V的输出。在输出端子22上，生成Hi＝12V+56V、Lo＝56V的输出信号。在电池组MOD2中，在光电耦合器IF2的输入侧与输出侧之间施加了最高为68V的电压。
在最上位的电池组MODN中，调节器RegN从56V+56(N-1)V的电压中生成12V+56(N-1)V的输出。在输出端子2N上，生成Hi＝12V+56(N-1)V、Lo＝56(N-1)V的输出信号。在电池组MODN中，在光电耦合器IFN的输入侧与输出侧之间施加了最高为56(N-1)V的电压。例如，在N＝14的情况下，在最上位的电池组MODN中，光电耦合器IFN被施加有最高为56×13+12V＝728V+12V＝740V的电压。
一般的光电耦合器的击穿电压(breakdown voltage)最大为500V。如果以施加了超过额定值的电压的方式使用这种光电耦合器，就可能会显著地缩短元件的寿命，最严重时，可能会出现例如击穿和起火等问题。
图4示出了相关技术的电池系统的第二示例。通过串行接口进行电池组MOD1～MODN内部的控制器CNT1～CNTN与集成控制器ICNT之间的通信。具体地，使用系统管理总线(SM总线)等作为串行接口。例如，可以使用I2C总线。I2C总线是同步串行通信总线，通过该同步串行通信总线利用串行时钟(serial clock，SCL)和双向串行数据(bidirectional serialdata，SDA)这两条信号线进行通信。另外，还设置有接地线GND。
各电池组MOD分别包括通信收发机COM1～COMN以及双向绝缘缓存器BF1～BFN。如图5A所示，通信收发机COM包括对于信号线SDA的发送部Tx和接收部Rx以及对于信号线SCL的发送部Ty和接收部Ry。从集成控制器ICNT向各通信收发机COM施加例如12V的电源电压。这里，发送/接收是指电池组MOD的控制器CNT的发送/接收。
如图5B所示，绝缘缓存器BF是这样的集成电路(IC)：其使第一侧(VDD1、SDA1、SCL1和GND1)与第二侧(VDD2、SDA2、SCL2和GND2)绝缘。例如，绝缘缓存器BF由具有该IC结构的变压器构成。从各电池组MOD的控制器CNT供给绝缘缓存器BF第一侧的电源电压VDD1，并且从集成控制器ICNT供给相应的第二侧的电源电压VDD2。为了形成这些电源电压，设置有调节器Reg11～Reg1N以及调节器Reg21～Reg2N。
例如，在电池组MOD1中，调节器Reg11从接收自电池部BT的56V的电压中生成3.3V的电源电压，而调节器Reg21从12V的电压中生成3.3V的电源电压。在电池组MOD1的情况下，由于绝缘缓存器BF1的第一侧的基准电压与第二侧的基准电压都是0V，因此在绝缘缓存器BF1的第一侧与第二侧之间施加的是最高为0V的电压。
在电池组MOD2中，像调节器Reg21的情况那样，调节器Reg22从12V的电压中生成3.3V的电源电压。另一方面，调节器Reg12从电池组MOD2的电池部BT的56V+56V的电压中生成3.3V+56V的电源电压。这是因为电池组MOD2的基准电压为56V。在绝缘缓存器BF2的第一侧与第二侧之间施加的是最高为56V的电压。
在最上位的电池组MODN中，调节器Reg1N从56V+56(N-1)V的电压中生成3.3V+56(N-1)V的电压。因此，在绝缘缓存器BFN的第一侧与第二侧之间施加的是最高为0+56(N-1)V的电压。在N＝14的情况下，在绝缘缓存器BFN的第一侧与第二侧之间施加的是728V的电压。
在一般的双向绝缘缓存器的情况下，击穿电压最大为500V。如果以超过额定值的方式使用这种器件，则可能会缩短该器件的寿命，最严重时，可能会出现击穿、冒烟或起火等问题。
参照图6说明相关技术的第三示例。来自集成控制器ICNT的通电信号被输入到输入端子10。电池组MOD1～MODN分别包括光电耦合器IF11～IF1N，并且光电耦合器IF11～IF1N的输出分别对开关晶体管Tr11～Tr1N进行控制。
电池组MOD的电池部BT的电压分别被供给至晶体管Tr11～Tr1N的发射极，并且晶体管Tr11～Tr1N的集电极分别与调节器Reg21～Reg2N相连接。来自调节器Reg21～Reg2N的预定电压的通电信号分别经由输出端子201～20N而被取出。将上述通电信号分别提供给各电池组MOD的控制器CNT。接收到上述通电信号的控制器CNT分别使电池组MOD开始工作。
在电池组MOD1中，从电池部BT向晶体管Tr11的发射极供给56V的电压。当从光电耦合器IF11向晶体管Tr11的基极供给低电平信号时，晶体管Tr11接通。通过晶体管Tr11将56V的电压输入至调节器Reg21，并且将12V的通电信号输出至输出端子201。
在通电时，将12V的通电信号输入至输入端子10中，而在断电时，将0V的通电信号输入到输入端子10中。当把通电信号输入至光电耦合器IF11时，在通电时光电耦合器IF11的发光二极管发光并且光电晶体管接通。于是，光电耦合器IF11的输出变为例如1V(光电晶体管的饱和电压)的低电平。在此情况下，晶体管Tr11接通。另一方面，由于发光二极管在断电时不发光，光电耦合器IF11的输出变为例如56V的高电平。在此情况下，晶体管Tr11未接通并且没有生成通电信号。
在电池组MOD1中，在光电耦合器IF11的输入与输出之间施加的电压的最大值为56V。在电池组MOD2中，基准电压为56V并且来自电池部BT的电压为56V+56V＝112V。因此，在光电耦合器IF12的输入与输出之间施加的电压的最大值为112V。在最上位的电池组MODN中，基准电压为0V+56(N-1)V，并且电池部BT的电压为56V+56(N-1)V。因此，在光电耦合器IF1N的输入与输出之间施加的电压的最大值为56(N-1)V。在N＝14的情况下，在光电耦合器IF1N的输入与输出之间施加的电压为728V。
在一般的光电耦合器的情况下，击穿电压最大为500V。如果以超过额定值的方式使用这样的器件，则可能会缩短器件的寿命，最严重时，可能会出现击穿、冒烟或起火等问题。
参照图7说明相关技术的第四示例。该示例示出了用于取出从各电池组MOD输出至输出端子21的状态信号的结构。该输出端子21与集成控制器ICNT相连接。作为状态信号，示出了OV、DIS和CHG。当电池组MOD的电池部BT被过度充电时，状态信号OV变为低电平。当电池组MOD的电池部BT被过度放电时，状态信号DIS变为低电平。当电池组MOD的电池部BT在充电中出现问题时，状态信号CHG变为低电平。
各电池组MOD分别包括有金属氧化物半导体(metal oxidesemiconductor，MOS)场效应晶体管(field effect transistor，FET)Q1～QN，这些晶体管的栅极被供给有上述状态信号(状态信号OV、DIS和CHG中的一种)。MOSFET Q1～QN是n沟道型的，所以当向栅极与源极之间施加正电压时，MOSFET Q1～QN接通。光电耦合器IF21～IF2N的发光二极管分别插设在MOSFET Q的漏极与调节器Reg31～Reg3N的输出端子之间。
光电耦合器IF21～IF2N的光电晶体管的集电极/发射极是串联连接的。从集成控制器ICNT输出的例如+12V的预定直流电压被供给至电池组MODN的集电极。最下级的电池组MOD1的光电耦合器IF21中光电晶体管的发射极通过电阻器与0V的基准电压相连接。
当电池组MOD1～MODN任一者中的状态信号变成低电平时，被供给有该状态信号的MOSFET Q从接通变为断开。例如，如果电池组MOD2中的状态信号变为低电平，则MOSFET Q2从接通变为断开。因此，向光电耦合器IF22的发光二极管的供电被切断，并且光电耦合器IF22的光电晶体管断开。这样，输出端子21的电压值变为0V。
当所有电池组MOD1～MODN的状态信号都为高电平时，所有光电耦合器IF21～IF2N的光电晶体管都接通，并且电流流向与输出端子21连接的电阻器。因此，输出端子21的电压变为预定正电压。光电晶体管存在着导通电阻(on resistance)，并且在一个光电晶体管中产生例如0.5V的电压降。在N＝14的情况下，电压降总和为7V。因此，在输出端子21上产生12V-7V＝5V的电压。
下面说明施加至各电池组MOD的光电耦合器IF上的电压。在电池组MOD1中，向光电耦合器IF21施加有最高为12V-5V＝7V的电压。在电池组MOD2中，向光电耦合器IF22施加有(12V+56V)-5.5V＝62.5V的电压。在最上位的电池组MODN中，向光电耦合器IF2N施加有(12V+56×(14-1)V)-12V＝728V(在N＝14的情况下)的电压。
在一般的光电耦合器的情况下，击穿电压最大为500V。如果以超过额定值的方式使用这种器件，则可能会缩短器件的寿命，最严重时，可能会出现例如击穿、冒烟或起火等问题。
在上述的相关技术的结构中，在串联连接的多个电池组之中的位于越上级的电池组中，要求布置于该电池组与集成控制器之间的绝缘接口(光电耦合器或双向绝缘缓存器)具有越高的击穿电压。对应地，在超过额定值时必须要使用绝缘接口。在日本专利申请公开公报特开第2009-100644号中披露了不会发生这种问题的电池系统的示例。
在日本专利申请公开公报特开第2009-100644号中，各电池组包括处理单元(微处理器MPU)，该MPU通过通信单元与下侧电池组的控制器进行通信，并且通过绝缘部和通信信号与上侧电池组的控制器进行通信。上侧基准电压与下侧基准电压间的电压差被施加到绝缘部上，因此不必使用具有高击穿电压的绝缘部。
在日本专利申请公开公报特开第2009-100644号中，不仅绝缘部而且微处理器都会干扰电池组之间的信号传送。这就产生了从外部集成控制器将信号传送到各电池组的控制器时所需要的时间的差异。结果，在电池系统所包含的多个电池组的工作中不利地产生了时间间隔。
发明内容
本发明的目的是期望提供一种电池系统，该电池系统能够防止绝缘接口的击穿电压的增大，并且在该电池系统中不通过微处理器就能够在集成控制器与各电池组的控制器之间直接进行信号传送。
本发明的实施例提供了一种电池系统，其包括：电池组，所述电池组被设置为至少包括多个电池单元、监测器和控制器，所述多个电池单元串联连接，所述监测器对所述多个电池单元的状态进行监测，所述监测器的输出被供给至所述控制器；电池组模块，在所述电池组模块中第一位的所述电池组至第N位的所述电池组串联连接起来；以及集成控制器，所述集成控制器与所述电池组模块中的第一位的所述电池组相连接。在所述电池系统中，各所述电池组分别设有使第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每两者之间绝缘的绝缘体，并且从第n-1(N≥n≥2)位的所述电池组将信号通过各个所述绝缘体中的对应一者传送至第n位的所述电池组。
下面给出优选模式。第n-1(N≥n≥2)位的所述电池组的基准电位点与第n位的所述电池组中包含的所述绝缘体的第一侧相连接，并且第n位的所述电池组中包含的所述绝缘体的第二侧与第n位的所述电池组的基准电位点相连接。
第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每一者包括直流电压生成部，所述直流电压生成部从所述电池单元生成直流电压，在所述直流电压生成部与所述控制器之间设置有开关部，并且用来自所述集成控制器的信号在第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每两者之间以联动的方式对所述开关部的接通/断开进行控制。
各个所述绝缘体中的每一者设有输入侧缓存器和输出侧缓存器，来自所述集成控制器的串行信号线与第一位的所述电池组的所述输入侧缓存器相连接，从第一位的所述电池组的位于所述绝缘体与所述输出侧缓存器之间的部分将信号输出至第一位的所述电池组的所述控制器中，从第n-1(N≥n≥2)位的所述电池组的所述输出侧缓存器将信号输入到第n位的所述电池组的所述输入侧缓存器中，并且从第n位的所述电池组的所述输出侧缓存器将信号输出到第n位的所述电池组的所述控制器中。
第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每一者包括直流电压生成部，所述直流电压生成部从所述电池单元生成直流电压，在所述电池单元与所述直流电压生成部之间设置有开关部，通过第一位的所述电池组至第N位的所述电池组的各个所述绝缘体的输出来控制所述开关部，第一位的所述电池组的所述绝缘体的输入侧与所述集成控制器的输出侧相连接，在第n-1(N≥n≥2)位的所述电池组中通过所述绝缘体的输出来控制所述开关部，将第n-1位的所述电池组的所述直流电压生成部的输出供给至第n位的所述电池组的所述绝缘体的输入侧，并且通过所述集成控制器的输出信号对第一位的所述电池组的所述开关部至第N位的所述电池组的所述开关部以联动的形式进行控制。
第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每一者包括直流电压生成部，所述直流电压生成部从所述电池单元生成直流电压，在第一位的所述电池组至第N位的所述电池组的各个所述绝缘体中的每一者的输入侧设置有开关部，第n(N≥n≥2)位的所述电池组的所述绝缘体的输出侧的一端与第n-1位的所述电池组的所述直流电压生成部的输出侧相连接，并且第n位的所述电池组的所述绝缘体的所述输出侧的另一端与第n-1位的所述电池组的所述绝缘体的输入侧相连接，第一位的所述电池组的所述绝缘体的输出侧与所述集成控制器的输入侧相连接，所述开关部通常是接通的，并且通过第一位的所述电池组的所述控制器至第N位的所述电池组的所述控制器中的任一者将所述开关部的断开操作传送至所述集成控制器。
根据本发明的实施例，在电池组之间构造有信号传送系统的情况下，绝缘接口只需使电池组之间的电位差绝缘就够了。因此，即使增加了串联连接的电池组的数量，绝缘接口的介电强度电压至多为通过将信号电压与一个电池组的电压相加而获得的电压就足够了。在本发明的实施例中，不通过微处理器就能够在电池组之间传送信号，因此能够直接进行所述信号传送。于是，能够防止集成控制器与各电池组的控制器之间的信号传送发生时间延迟。
附图说明
图1是相关技术的电池组的框图。
图2是相关技术的电池系统的框图。
图3是相关技术的电池系统第一示例的连接图。
图4是相关技术的电池系统第二示例的连接图。
图5A和图5B分别是图示了通信收发机和绝缘缓存器的框图。
图6是相关技术的电池系统第三示例的连接图。
图7是相关技术的电池系统第四示例的连接图。
图8是本发明实施例中的电池组的框图。
图9是本发明实施例的电池系统的框图。
图10是本发明实施例的电池系统的主要部分的结构的框图。
图11是本发明第一实施例的电池系统的框图。
图12是本发明第一实施例中的电池组的框图。
图13是本发明第一实施例中的连接图。
图14是本发明第二实施例的电池系统的框图。
图15是本发明第二实施例中的电池组的框图。
图16是本发明第二实施例中的连接图。
图17是本发明第三实施例的电池系统的框图。
图18是本发明第三实施例中的电池组的框图。
图19是本发明第三实施例中的连接图。
图20是本发明第四实施例的电池系统的框图。
图21是本发明第四实施例中的电池组的框图。
图22是本发明第四实施例中的连接图。
具体实施方式
将按照下列顺序说明本发明的实施例。
1.本发明的第一实施例
2.本发明的第二实施例
3.本发明的第三实施例
4.本发明的第四实施例
5.变形例
下面要说明的实施例是本发明的优选实施例，并且给出了各种各样的技术优选的限制。然而，应当注意的是，除非在下面的说明中给出了限制本发明的说明，否则本发明的范围不限于这些实施例。
1.本发明的第一实施例
如图8所示，在本发明实施例的电池组MOD中，为电池部BT设置有控制器CNT，在该电池部BT中，多个(例如16个)电池单元(例如锂离子电池)串联连接。控制器CNT输出电池部BT的各电池单元的例如电压、电流和温度等内部状态的信息。例如，一个电池组MOD输出的电压为16×3.5V＝56V。
另外，如图9所示，N个电池组MOD1～MODN串联连接。电池组MOD1～MODN分别包括使电池组MOD之间绝缘的绝缘接口。通过作为绝缘接口的光电耦合器IFS1～IFSN，电池组MOD1～MODN的控制器CNT分别与上一位电池组中的控制器CNT或者下一位电池组中的控制器CNT进行通信或者与外部集成控制器进行通信。
最下位的电池组MOD1与集成控制器ICNT相连接。集成控制器ICNT控制着整个电池系统。集成控制器ICNT接收各电池组MOD的内部状态的信息，并供给和切断对于各电池组MOD的充电电流及放电电流，从而对各电池组MOD的充电及放电进行控制。向负载提供N个电池组MOD的串联连接的输出(N×56V)。例如，当N＝14时，输出为14×56V＝784V。
本实施例的主要部分的结构可如图10所示。在为电池组MOD1～MODN分别设置的光电耦合器IFS1～IFSN中，如虚线所示，第一侧(发光二极管)与第二侧(光电晶体管)是彼此绝缘的。最低位的电池组MOD1的光电耦合器IFS1的第一侧与集成控制器ICNT的基准电位点(即，电源以及接地端子)相连接，并且光电耦合器IFS1的第二侧与电池组MOD1的基准电位点相连接。第二位的电池组MOD2的光电耦合器IFS2的第一侧与下一位的电池组MOD1的基准电位点相连接，并且光电耦合器IFS2的第二侧与电池组MOD2的基准电位点相连接。
因此，上一级的电池组MOD的光电耦合器IFS的第一侧与下一级的电池组MOD的基准电位点或者集成控制器的基准电位点相连接。另外，信号通过光电耦合器IFS(也就是说，不通过微处理器)直接从下位侧传送到上位侧。图8、图9和图10所示的本发明本实施例的主要部分的结构与稍后将要说明的其它实施例的主要部分的结构相似。
在本实施例中，如图11所示，N个电池组MOD的电池部BT1～BTN串联连接，并且将该串联连接的电压提供给负载LD。例如，将16×N个电池单元的串联连接的电压提供给负载LD。当一个电池单元生成3.5V的电压并且N＝14时，提供给负载LD的电压为16×3.5V×14＝784V。图12示出了一个电池组(例如电池组MOD2)的结构。
通过监测器MON1～MONN分别对各电池组MOD的电池部BT1～BTN的电压和电流进行监测。还分别对电池部BT1～BTN的温度进行监测。将通过监测器MON1～MONN输出的内部状态的信息分别提供给控制器CNT1～CNTN。虽然在图11和图12中被省略了，但控制器CNT1～CNTN与集成控制器ICNT之间进行着双向串行通信。另外，根据来自集成控制器ICNT的信号，生成对于各电池组MOD的控制器CNT1～CNTN的复位信号或输入信号。
光电耦合器IFS1的发光二极管的阳极与集成控制器ICNT(MCU)的输出相连接。该发光二极管的阴极与集成控制器ICNT的基准电压(0V)相连接。光电耦合器IFS1的光电晶体管(图11中以开关表示)的一端与电池组MOD1的基准电压(0V)相连接。当光电晶体管接通时，开关元件SW1接通并且将预定值的直流电压Vcc提供给控制器CNT1以作为复位信号或者输入信号。另外，该直流电压Vcc使上一位的电池组MOD2的光电耦合器IFS2中的发光二极管发光。
与电池组MOD1的情况相同，在电池组MOD2中，开关元件SW2接通，然后生成对于控制器CNT2的复位信号或输入信号，并且将直流电压Vcc提供给上一位的电池组MOD3。因此，能够将集成控制器ICNT的输出(高电平)传送给所有的电池组MOD。当集成控制器ICNT的输出为低电平时，所有电池组MOD的开关元件SW1～SWN都断开。
因此，来自集成控制器ICNT的高电平信号或者低电平信号能够被直接传送给所有电池组MOD的控制器CNT1～CNTN。在上述说明中，内部电路的复位信号或输入信号根据来自集成控制器ICNT的信号而切换为高电平/低电平。然而，可以以类似的方式从外部对其他信号进行控制。
本实施例的结构如图13所示。与参照图3说明的相关技术中第一示例的元件相对应的那些元件使用与图3中的元件相同的附图标记。开关元件SW1～SWN分别由晶体管Tr1～TrN构成。直流电压Vcc分别由调节器Reg1～RegN生成。
调节器Reg1从电池部BT1的56V的电压中生成+12V的电压作为+Vcc的电压，并将该+12V的电压提供给光电耦合器IFS1的光电晶体管的集电极，且通过晶体管Tr1从输出端子21将该+12V的电压取出。电池组MOD1的基准电压(0V)被施加至光电晶体管的发射极。因此，在光电耦合器IFS1的输入与输出之间施加了最高为+12V的电压。
在电池组MOD2中，调节器Reg2从56V+56V＝112V的电压中生成56V+12V＝68V的电压。由于向光电耦合器IFS2的发光二极管的阴极提供的是下一位的电池组MOD1的基准电压(0V)，因此向光电耦合器IFS2施加了最高为+68V的电压。在输出端子22处，生成了Hi＝12V+56V、Lo＝56V的输出信号。
在最上位的电池组MODN中，调节器RegN从56V+56(N-1)V的电压中生成12V+56(N-1)V的输出。在输出端子2N处，生成了Hi＝12V+56(N-1)V、Lo＝56(N-1)V的输出信号。向发光二极管的阴极施加的是下一位电池组MOD的0+56(N-2)V的基准电压。在N＝14的情况下，该电压变为672V。因此，在光电耦合器IFSN的输入与输出之间施加了最高为+68V的电压。
因此，在本实施例中，施加至光电耦合器的最大电压可以是通过将信号电压加上一个电池组的电池部的电压而获得的电压(在上述示例中，56V+12V＝68V)。因此，不需要使用具有特别高的击穿电压的光电耦合器。另外，能够将来自外部集成控制器ICNT的信号直接传送给(也就是说，不通过微处理器)各电池组MOD的控制器CNT，从而能够防止电池组间的信号传送时间的差异。
2.本发明的第二实施例
在本发明第二实施例的电池组MOD中，与前述的第一实施例的情况相同，为电池部BT设置有控制器CNT，在该电池部BT中，多个(例如16个)电池单元(例如锂离子电池)串联连接。控制器CNT输出电池部BT的各电池单元的例如电压、电流和温度等内部状态的信息。例如，一个电池组MOD输出16×3.5V＝56V。
另外，与图9中所示的结构类似，N个电池组MOD1～MODN串联连接。电池组MOD1～MODN分别包括使电池组MOD1～MODN之间绝缘的绝缘接口。通过作为绝缘接口的光电耦合器IFS1～IFSN，电池组MOD1～MODN的控制器CNT分别与上一位电池组中的控制器CNT或下一位电池组中的控制器CNT进行通信或者与外部集成控制器进行通信。
最下位的电池组MOD1与集成控制器ICNT相连接。集成控制器ICNT控制着整个电池系统。集成控制器ICNT接收各电池组MOD的内部状态的信息，并供给和切断对于各电池组MOD的充电电流及放电电流，从而对各电池组MOD的充电及放电进行控制。将N个电池组MOD的串联连接的输出(N×56V)提供给负载。例如，当N＝14时，输出为14×56V＝784V。
在第二实施例中，如图14所示，N个电池组MOD的电池部BT1～BTN串联连接，并且将该串联连接的电压提供给负载LD。例如，将16×N个电池单元的串联连接的电压提供给负载LD。当一个电池单元生成3.5V的电压并且N＝14时，提供给负载LD的电压为16×3.5V×14＝784V。图15示出了一个电池组(例如电池组MOD2)的结构。
通过监测器MON1～MONN分别对各电池组MOD的电池部BT1～BTN的电压和电流进行监测。还分别对电池部BT1～BTN的温度进行监测。将通过监测器MON1～MONN输出的内部状态的信息分别提供给控制器CNT1～CNTN。通过控制器CNT1～CNTN与集成控制器ICNT之间的双向串行通信将该内部状态的信息传送给集成控制器ICNT。
各电池组MOD包括用于与上一位的电池组或下一位的电池组(或集成控制器)进行通信的结构。即，电池组MOD1～MODN分别包括：作为绝缘部的双向绝缘缓存器BF11～BF1N、分别与绝缘缓存器BF11～BF1N的下位侧相连的通信收发机COM11～COM1N以及分别与绝缘缓存器BF11～BF1N的上位侧相连的通信收发机COM21～COM2N。最下位的电池组MOD1的通信收发机COM11与集成控制器ICNT的通信收发机COM10相连接。
各电池组MOD的控制器CNT1～CNTN分别连接在绝缘缓存器BF11～BF1N与通信收发机COM21～COM2N之间。当采用I2C标准的串行通信时，例如，使用具有参照图5A所述的结构的通信收发机。I2C总线是这样的同步串行通信总线：通过该同步串行通信总线利用串行时钟(SCL)和双向串行数据(SDA)这两条信号线进行通信。通过使用ID，集成控制器ICNT与各电池组MOD的控制器CNT能够独立地进行相互通信。另外，设置有接地线GND。可以使用具有参照图5B所述的结构的绝缘缓存器。
图16示出了第二实施例的构造。与参照图4说明的相关技术中第二示例的元件相对应的那些元件被赋予与图4中的元件相同的附图标记。最下位的电池组MOD1的通信收发机COM11的下位侧端子与集成控制器ICNT的通信收发机COM10相连接。通信收发机COM11的上位侧端子与绝缘缓存器BF11的下位侧端子相连接。
通信收发机COM21的下位侧端子与绝缘缓存器BF11的上位侧端子相连接，并且在该连接点与控制器CNT1之间引出信号线SDA和信号线SCL。从位于下位侧的集成控制器ICNT提供通信收发机COM11的电源(例如+12V)。调节器Reg21从提供过来的电源中产生绝缘缓存器BF11的例如+3.3V的电源电压。调节器Reg11从电池组MOD1的电源电压(+56V)中产生绝缘缓存器BF11的电源电压(+3.3V)。
另外，调节器Reg41从电池组MOD1的电源电压(+56V)中生成通信收发机COM21的电源电压(例如+12V)。将由调节器Reg41生成的电压提供给上一位的电池组MOD2的通信收发机COM12并提供给上一位的调节器Reg22。电池组MOD2具有与电池组MOD1相同的结构。
在电池组MOD1的绝缘缓存器BF11中，调节器Reg11的输出电压和调节器Reg21的输出电压都是3.3V，因此施加至绝缘缓存器BF11的电压最高为0V。在电池组MOD2中，将调节器Reg22所生成的+3.3V的电源电压和调节器Reg12所生成的3.3V+56V的电源电压施加至绝缘缓存器BF12。因此，施加至绝缘缓存器BF12的电压最高为56V。
在最上位的电池组MODN中，将调节器Reg2N所生成的3.3V+56(N-2)V的电源电压和调节器Reg1N所生成的3.3V+56(N-1)V的电源电压施加至绝缘缓存器BF1N。因此，施加至绝缘缓存器BF1N的电压最高为56V。
因此，在第二实施例中，施加至作为绝缘部的绝缘缓存器的最大电压可以是一个电池组的电池部的电压(在上述示例中为56V)。因此，不需要使用具有特别高的击穿电压的绝缘缓存器。另外，能够将来自外部集成控制器ICNT的信号直接传送给(即，不通过微处理器)各电池组MOD的控制器CNT，从而能够防止电池组间的信号传送时间的差异。
3.本发明的第三实施例
在本发明第三实施例的电池组MOD中，与第一实施例及第二实施例的情况一样，为电池部BT设置有控制器CNT，在该电池部BT中，多个(例如16个)电池单元(例如锂离子电池)串联连接。控制器CNT输出电池部BT的各电池单元的例如电压、电流和温度等内部状态的信息。例如，一个电池组MOD输出16×3.5V＝56V。
另外，与图9中所示的结构类似，N个电池组MOD1～MODN串联连接。电池组MOD1～MODN分别包括使电池组MOD1～MODN之间绝缘的绝缘接口。通过作为绝缘接口的光电耦合器IFS1～IFSN，分别对各电池组MOD的电源进行控制。
最下位的电池组MOD1与集成控制器ICNT相连接。集成控制器ICNT控制着整个电池系统。集成控制器ICNT接收各电池组MOD的内部状态的信息，并供给和切断对于各电池组MOD的充电电流及放电电流，从而对各电池组MOD的充电及放电进行控制。将N个电池组MOD的串联连接的输出(N×56V)提供给负载。例如，当N＝14时，输出为14×56V＝784V。
在第三实施例中，如图17所示，N个电池组MOD的电池部BT1～BTN串联连接，并且将该串联连接的电压提供给负载LD。例如，将16×N个电池单元的串联连接的电压提供给负载LD。当一个电池单元生成3.5V的电压并且N＝14时，提供给负载LD的电压为16×3.5V×14＝784V。图18示出了一个电池组(例如电池组MOD2)的结构。
通过监测器MON1～MONN分别对各电池组MOD的电池部BT1～BTN的电压和电流进行监测。还分别对电池部BT1～BTN的温度进行监测。将通过监测器MON1～MONN输出的内部状态的信息分别提供给控制器CNT1～CNTN。通过控制器CNT1～CNTN与集成控制器ICNT之间的双向串行通信将内部状态的信息传送给集成控制器ICNT。
集成控制器ICNT设置有电源开关SW10。当电源开关SW10接通时，将外部电源输入提供给调节器Reg20。调节器Reg20生成预定电压的通电信号，例如+12V的通电信号。当该电源开关SW10断开时，调节器Reg20的输出电压为0V。
通过作为电池组MOD1的绝缘体的光电耦合器IFS11，将调节器Reg20的输出信号作为控制信号提供给开关元件SW11。开关元件SW11把电池部BT1的电压(例如+56V)提供给调节器Reg21。当开关元件SW11接通时，调节器Reg21生成预定的电源电压，例如+12V的电源电压。将调节器Reg21所生成的电压作为电源电压提供给监测器MON1和控制器CNT1。另外，将调节器Reg21所生成的电压通过上一位的电池组MOD2的光电耦合器IFS12提供给开关元件SW12。
因此，来自集成控制器ICNT的通电信号从下位侧的电池组向上位侧的电池组依次传送，一直传送至最上位的电池组MODN。因此，各电池组的电源以联动的方式依次接通或断开。
图19示出了第三实施例的结构。与参照图6说明的相关技术中第三示例的元件相对应的那些元件被赋予与图6中的元件相同的附图标记。开关元件SW11～SW1N分别由开关晶体管Tr11～Tr1N构成，并且开关晶体管Tr11～Tr1N分别被光电耦合器IFS的输出控制。从集成控制器ICNT将通电信号输入到最下位的电池组MOD1的光电耦合器IFS11的发光二极管中。
电池组MOD的电池部BT1～BTN的电压分别被提供给晶体管Tr11～Tr1N的发射极，并且晶体管Tr11～Tr1N的集电极的电压分别被提供给调节器Reg21～Reg2N。将来自各调节器Reg的预定电压的通电信号分别取出。将通电信号分别提供给各电池组MOD的控制器CNT1～CNTN以及监测器MON1～MONN。接收到通电信号的控制器CNT分别使对应的电池组MOD开始工作。
在电池组MOD1中，将56V的电压从电池部BT提供给晶体管Tr11的发射极。当从光电耦合器IFS11向晶体管Tr11的基极供给低电平信号时，晶体管Tr11接通。通过晶体管Tr11将56V的电压输入到调节器Reg21中，并且将12V的通电信号输出至输出端子。将该通电信号提供给上位侧的电池组MOD的光电耦合器IFS的发光二极管。
在通电时，将12V的通电信号输入到输入端子10中，而在断电时，将0V的通电信号输入到输入端子10中。当把通电信号输入至光电耦合器IFS11时，在通电时光电耦合器IFS11的发光二极管发光，并且光电晶体管接通。于是，光电耦合器IFS11的输出变为例如1V的低电平。在此情况下，晶体管Tr11接通。另一方面，由于发光二极管在断电时不发光，因此光电耦合器IFS11的输出变为例如56V的高电平。在此情况下，晶体管Tr11未接通并且没有生成通电信号。在电池组MOD1中，在光电耦合器IFS11的输入与输出之间施加的电压的最大值为56V。
在电池组MOD2中，基准电压为56V并且电池部BT的电压为56V+56V＝112V。因此，在光电耦合器IFS12的输入与输出之间施加的电压的最大值为112V。在最上位的电池组MODN中，基准电压为0V+56(N-1)V并且电池部BT的电压为56V+56(N-1)V。将发光二极管的正向压降设定为2V并且将光电晶体管的饱和电压设定为1V。光电耦合器IFS1N的发光二极管的阳极电压在接通时变为2+56(N-2)V而在断开时变为0+56(N-2)V。光电晶体管的集电极电压在接通时变为1+56(N-1)V而在断开时变为56+56(N-1)V。于是，在N＝14的情况下，在光电耦合器IFS1N的输入与输出之间施加的电压的最大值最高为112V。
因此，在第三实施例中，施加给光电耦合器的最大电压可以是两个电池组的电池部的电压(在上述示例中为56V+56V＝112V)。因此，不需要使用具有特别高的击穿电压的光电耦合器。另外，能够将来自外部集成控制器ICNT的通电信号直接传送给(也就是说，不通过微处理器)各电池组MOD的控制器CNT，从而能够防止电池组间的信号传送时间的差异。
4.本发明的第四实施例
在本发明第四实施例的电池组MOD中，与第一实施例、第二实施例以及第三实施例的情况一样，为电池部BT设置有控制器CNT，在该电池部BT中，多个(例如16个)电池单元(例如锂离子电池)串联连接。控制器CNT输出电池部BT的各电池单元的例如电压、电流和温度等内部状态的信息。例如，一个电池组MOD输出16×3.5V＝56V。
另外，与图9中所示的结构类似，N个电池组MOD1～MODN串联连接。电池组MOD1～MODN分别包括使电池组MOD1～MODN之间绝缘的绝缘接口。通过作为绝缘接口的光电耦合器IFS1～IFSN，分别对各电池组MOD的电源进行控制。
最下位的电池组MOD1与集成控制器ICNT相连接。集成控制器ICNT控制着整个电池系统。集成控制器ICNT接收各电池组MOD的内部状态的信息，并供给和切断对于各电池组MOD的充电电流及放电电流，从而对各电池组MOD的充电及放电进行控制。将N个电池组MOD的串联连接的输出(N×56V)提供给负载。例如，当N＝14时，输出为14×56V＝784V。
在第四实施例中，如图20所示，N个电池组MOD的电池部BT1～BTN串联连接，并且将该串联连接的电压提供给负载LD。例如，将16×N个电池单元的串联连接的电压提供给负载LD。当一个电池单元生成3.5V的电压并且N＝14时，提供给负载LD的电压为16×3.5V×14＝784V。图21示出了一个电池组(例如电池组MOD2)的结构。
通过监测器MON1～MONN分别对各电池组MOD的电池部BT1～BTN的电压和电流进行监测。还分别对电池部BT1～BTN的温度进行监测。将通过监测器MON1～MONN输出的内部状态的信息分别提供给控制器CNT1～CNTN。上述内部状态的信息从控制器CNT1～CNTN被串行地传送至集成控制器ICNT。
最下位的电池组MOD1的控制器CNT1对开关元件SW21进行控制。控制器CNT1从监测器MON1接收到内部状态的信息，并且当发生异常(过度充电、过度放电、以及充电中发生问题)时就向开关元件SW21提供低电平信号。当未发生异常时，开关元件SW21处于接通状态；由控制器CNT1提供的表示出现异常的低电平信号使开关元件SW21断开。在其他的电池组MOD2～MODN中，同样地，控制器CNT2～CNTN的输出以类似的方式分别对开关元件SW22～SW2N进行控制。
绝缘体分别由光电耦合器IFS21～IFS2N构成。集成控制器ICNT的调节器Reg50生成预定的直流电压，例如+12V的直流电压。在该电压的供给端子与集成控制器ICNT的接地端子之间，插设有最下位的电池组MOD1的光电耦合器IFS21的光电晶体管以及电阻器。将该电阻器的端子电压提供给集成控制器ICNT的微处理器。将该电阻器的端子电压取出作为电池组MOD1～MODN的状态信号的输出。
开关元件SW21插设在发光二极管的阴极与光电耦合器IFS21的接地端子之间。发光二极管的阳极与上一位的电池组MOD2的光电晶体管的输出(发射极)侧相连接。将电池组MOD1的调节器Reg51所生成的电压供给至该上一位的电池组MOD2的光电晶体管的输入(集电极)侧。
因此，被状态信号串行地控制着的开关元件SW21～SW2N与对应的电池组MOD的光电耦合器IFS21～IFS2N的发光二极管的阴极串联连接，并且将调节器Reg51～Reg5N所生成的直流电压通过上一位的光电耦合器的光电晶体管施加至发光二极管的阳极。这些直流电压是由各电池组MOD自身的调节器生成的。
因此，在正常状态下，所有电池组MOD的开关元件SW21～SW2N是接通的，并且高电平信号被输入至集成控制器ICNT的微处理器中。当任何电池组MOD中发生异常时，状态信号变为低电平，且该开关元件断开，光电耦合器的发光二极管不发光，并且低电平信号被输入至集成控制器ICNT的微处理器中。因此，能够把发生异常的事件通知给集成控制器ICNT。
图22示出了第四实施例的结构。与参照图7说明的相关技术中第四示例的元件相对应的那些元件被赋予与图7中的元件相同的附图标记。图中示出了作为状态信号的OV、DIS和CHG。当电池组MOD的电池部BT被过度充电时，状态信号OV变为低电平。当电池组MOD的电池部BT被过度放电时，状态信号DIS变为低电平。当电池组MOD的电池部BT在充电中发生问题时，状态信号CHG变为低电平。
开关元件SW21～SW2N分别由MOSFET Q1～QN构成，MOSFETQ1～QN被状态信号(状态信号OV、DIS和CHG中的任意一种)控制着。MOSFET Q1～QN是n沟道型的，所以当在栅极与源极之间施加正电压时，MOSFET Q1～QN接通。
各MOSFET Q的漏极分别通过电阻器与光电耦合器IFS21～IFS2N的发光二极管的阴极相连接。发光二极管的阳极与上一位的光电耦合器IFS2的发射极相连接。光电耦合器IFS21～IFS2N的光电晶体管的集电极分别被供给一直流电压，该直流电压分别是由下一位的调节器Reg50～Reg5(N-1)生成的。在最下位的电池组MOD1的光电耦合器IFS21的光电晶体管的发射极与接地端子之间插设有电阻器，并且从该发射极与该电阻器的连接点处引出输出端子21。从该输出端子21将状态信号提供给集成控制器ICNT的微处理器。
在电池组MOD1～MODN的任一者中，当状态信号变为低电平时，被供给有该状态信号的MOSFET Q从接通变为断开。例如，在电池组MOD2中，当状态信号变为低电平时，MOSFET Q2从接通变为断开。于是，停止向光电耦合器IFS22的发光二极管供电，并且光电耦合器IFS22的光电晶体管断开。结果，光电耦合器IFS21的发光二极管不发光并且从光电耦合器IFS21传送至集成控制器ICNT的状态信号(输出端子21)变为低电平。
以电池组MOD1和电池组MOD2为例说明施加至各电池组MOD的光电耦合器上的电压。将发光二极管的正向压降设为2V，并将光电晶体管的饱和电压设置为1V。调节器Reg51从电池组MOD1的56V的电压中生成+12V的电压。调节器Reg52从电池组MOD2的56V+56V＝112V的电压中生成12V+56V＝68V的电压。当MOSFET Q2接通时，发光二极管发光并且光电耦合器IFS22的光电晶体管接通。于是，光电耦合器IFS21的发光二极管发光且光电晶体管接通。
当MOSFET Q1接通时，光电耦合器IFS21的发光二极管的阳极电压变为11V；当MOSFET Q1断开时，光电耦合器IFS21的发光二极管的阳极电压变为12V。当MOSFET Q1接通时，光电耦合器IFS21的发光二极管的阴极电压变为9V；当MOSFET Q1断开时，光电耦合器IFS21的发光二极管的阴极电压变为12V。当MOSFET Q1接通时，光电耦合器IFS21的光电晶体管的集电极电压变为12V；当MOSFET Q1断开时，光电耦合器IFS21的光电晶体管的集电极电压变为12V。当MOSFET Q1接通时，光电耦合器IFS21的光电晶体管的发射极电压变为11V；当MOSFET Q1断开时，光电耦合器IFS21的光电晶体管的发射极电压变为0V。因此，施加至光电耦合器IFS21上的电压的最大值为12V。
当MOSFET Q2接通时，光电耦合器IFS22的发光二极管的阳极电压变为11V+56V；当MOSFET Q2断开时，光电耦合器IFS22的发光二极管的阳极电压变为12V+56V。当MOSFET Q2接通时，光电耦合器IFS22的发光二极管的阴极电压变为9V+56V；当MOSFET Q2断开时，光电耦合器IFS22的发光二极管的阴极电压变为12V+56V。当MOSFETQ2接通时，光电耦合器IFS22的光电晶体管的集电极电压变为12V；当MOSFET Q2断开时，光电耦合器IFS22的光电晶体管的集电极电压变为12V。当MOSFET Q2接通时，光电耦合器IFS22的光电晶体管的发射极电压变为11V；当MOSFET Q2断开时，光电耦合器IFS22的光电晶体管的发射极电压变为12V。因此，施加至光电耦合器IFS22上的电压的最大值为56V。
在其他的电池组MOD中，与电池组MOD2的情况一样，施加至光电耦合器上的电压的最大值为56V。因此，在第四实施例中，施加给光电耦合器的最大电压可以是一个电池组的电池部的电压(在上述示例中为56V)。因此，不需要使用具有特别高的击穿电压的光电耦合器。另外，能够将来自外部集成控制器ICNT的通电信号直接传送给(也就是说，不通过微处理器)各电池组MOD的控制器CNT，从而能够防止电池组间的信号传送时间的差异。
5.变形例
上述各实施例中所述的电压值是说明性的示例并可以根据应用等而被任意改变。另外，在上述说明中，分别对四个实施例进行了说明，但将这些实施例中的两者以上组合起来得到的结构也是合适的。
本领域的技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明随附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。

Claims (5)

1.一种电池系统，其包括：
电池组，所述电池组被设置为至少包括多个电池单元、监测器和控制器，所述多个电池单元串联连接，所述监测器对所述多个电池单元的状态进行监测，所述监测器的输出被供给至所述控制器；
电池组模块，在所述电池组模块中第一位的所述电池组至第N位的所述电池组串联连接起来；以及
集成控制器，所述集成控制器与所述电池组模块中的第一位的所述电池组相连接，
其中，各所述电池组分别设有使第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每两者之间绝缘的绝缘体，并且
从第n-1位的所述电池组将信号通过各个所述绝缘体中的对应一者传送至第n位的所述电池组，这里N≥n≥2，
第n-1位的所述电池组的基准电位点与第n位的所述电池组中包含的所述绝缘体的第一侧相连接，并且，
第n位的所述电池组中包含的所述绝缘体的第二侧与第n位的所述电池组的基准电位点相连接。
2.如权利要求1所述的电池系统，其中，
第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每一者包括直流电压生成部，所述直流电压生成部从所述电池单元生成直流电压，
在所述直流电压生成部与所述控制器之间设置有开关部，并且
用来自所述集成控制器的信号在第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每两者之间以联动的方式对所述开关部的接通或断开进行控制。
3.如权利要求1所述的电池系统，其中，
各个所述绝缘体中的每一者设有输入侧缓存器和输出侧缓存器，
来自所述集成控制器的串行信号线与第一位的所述电池组的所述输入侧缓存器相连接，
从第一位的所述电池组的位于所述绝缘体与所述输出侧缓存器之间的部分将信号输出至第一位的所述电池组的所述控制器中，
在N≥n≥2的情况下，从第n-1位的所述电池组的所述输出侧缓存器将信号输入到第n位的所述电池组的所述输入侧缓存器中，并且
从第n位的所述电池组的所述输出侧缓存器将信号输出到第n位的所述电池组的所述控制器中。
4.如权利要求1所述的电池系统，其中，
第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每一者包括直流电压生成部，所述直流电压生成部从所述电池单元生成直流电压，
在所述电池单元与所述直流电压生成部之间设置有开关部，通过第一位的所述电池组至第N位的所述电池组的各个所述绝缘体的输出来控制所述开关部，
第一位的所述电池组的所述绝缘体的输入侧与所述集成控制器的输出侧相连接，
在N≥n≥2的情况下，在第n-1位的所述电池组中通过所述绝缘体的输出来控制所述开关部，
将第n-1位的所述电池组的所述直流电压生成部的输出供给至第n位的所述电池组的所述绝缘体的输入侧，并且
通过所述集成控制器的输出信号对第一位的所述电池组的所述开关部至第N位的所述电池组的所述开关部以联动的形式进行控制。
5.如权利要求1所述的电池系统，其中，
第一位的所述电池组至第N位的所述电池组中的每一者包括直流电压生成部，所述直流电压生成部从所述电池单元生成直流电压，
在第一位的所述电池组至第N位的所述电池组的各个所述绝缘体中的每一者的输入侧设置有开关部，
在N≥n≥2的情况下，第n位的所述电池组的所述绝缘体的输出侧的一端与第n-1位的所述电池组的所述直流电压生成部的输出侧相连接，并且第n位的所述电池组的所述绝缘体的所述输出侧的另一端与第n-1位的所述电池组的所述绝缘体的输入侧相连接，
第一位的所述电池组的所述绝缘体的输出侧与所述集成控制器的输入侧相连接，并且
所述开关部通常是接通的，并且通过第一位的所述电池组的所述控制器至第N位的所述电池组的所述控制器中的任一者将所述开关部的断开操作传送至所述集成控制器。
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