CN102637915A - 电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统 - Google Patents

电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统。其中，该电池包括：非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信。该电池还包括：适用于非接触式通信控制块作为转发器来执行非接触式通信时的天线；适用于非接触式通信控制块作为读取器/写入器来执行非接触式通信时的天线。该电池还包括电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作。该非接触式通信控制块以非接触的方式通信从电池控制块提供的单元块的充电状态。

Description

电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统
技术领域
本申请涉及电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统，并且更具体地，涉及被配置为即使电池的数目增加，也基于简单结构对电池单元执行充/放电控制的电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统。
背景技术
对于由两个以上互连的电池单元所构成的电池组进行充电需要考虑电池平衡，同时检查容量、充/放电特性、以及每个电池单元的温度，从而执行充/放电控制(例如，参考日本专利公开第2002-320334号)。因此，每个电池单元都需要具有专用于获得电池电压和温度的这种充/放电控制数据的配线，如图1中所示的虚线包围部分所示。
发明内容
然而，由于大型电池组需要大容量，例如，随着电池单元的数目增加，用于获得充/放电控制数据的配线数目增加，导致电池组的复杂结构。
因此，本申请专注于与现有技术方法和设备相关的、上面指出的以及其它问题，并且通过提供被配置为即使电池组中的电池单元的数目增加，也基于简单结构执行充电和放电控制的电池、电池组、电池充电器、以及电池充电系统来解决所专注的问题。
实施本申请并且根据其第一模式，提供一种电池。该电池具有非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；适用于非接触式通信控制块作为转发器来执行非接触式通信时的天线；适用于非接触式通信控制块作为读取器/写入器来执行非接触式通信时的天线；以及电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作。在该设置中，非接触式通信控制块以非接触的方式来通信从电池控制块提供的单元块的充电状态。
在本申请的第一模式中，对单元块的充电进行控制。通过作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器的非接触式通信来通信单元块的充电状态。
实施本申请并且根据其第二模式，提供电池组。该电池组具有串联互连的多个电池单元。多个电池单元中的每个都具有非接触式通信控制块，该控制块被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；适用于非接触式通信控制块作为转发器来执行非接触式通信时的天线；适用于非接触式通信控制块作为读取器/写入器来执行非接触式通信时的天线；以及电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作。在该设置中，非接触式通信控制块以非接触的方式将从电池控制块提供的单元块的充电状态通信给与该电池单元的一个连接侧相邻的电池单元的非接触式通信控制块。
在本申请的第二模式中，将两个以上电池单元串联互连。在单元块充电中控制各个互连的电池单元。通过作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器的非接触式通信在互连的电池单元之间通信充电状态。
实施本申请并且根据其第三模式，提供一种充电器。该充电器具有非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；适用于非接触式通信控制块作为转发器来执行非接触式通信时的天线；适用于非接触式通信控制块作为读取器/写入器来执行非接触式通信时的天线；以及电池控制块，被配置为控制要被提供至待充电的电池的充电电流。在该设置中，非接触式通信控制块以非接触的方式来通信电池的充电状态并且充电控制块根据通过非接触式通信所接收的电池的充电状态来控制充电电流。
在本申请的第三模式中，非接触式通信被执行作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器。通过非接触式通信来通信待充电电池的充电状态。根据通过非接触式通信接收的电池充电状态，控制充电电流。
实施本申请并且根据其第四模式，提供一种充电系统。该充电系统具有电池组和充电器。电池组具有串联互连的多个电池单元。多个电池单元中的每个都具有电池单元的非接触式通信控制块，该控制模块被配置作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；适用于非接触式通信控制块作为转发器来执行非接触式通信时的天线；适用于非接触式通信控制块作为读取器/写入器来执行非接触式通信时的天线；以及电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作。在该设置中，电池单元中的非接触式通信控制块以非接触的方式将从电池控制块提供的单元块的充电状态通信给与该电池单元的一连接侧相邻的电池单元的非接触式通信控制块。该充电器具有：充电器的非接触式通信控制块，该控制块被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；适用于非接触式通信控制块作为转发器来执行非接触式通信时的天线；适用于非接触式通信控制块作为读取器/写入器来执行非接触式通信时的天线；以及充电控制块，被配置为控制要被提供至电池组的充电电流。在该设置中，充电器中的非接触式通信控制块以非接触式的方式来通信电池组的充电状态并且充电控制块根据通过非接触式通信接收的电池组的充电状态来控制充电电流。
在本申请的第四模式中，在两个以上电池单元被串联互连的电池组中，在对单元块充电期间控制每个电池单元。通过作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器的非接触式通信在电池单元之间通信充电状态。在该充电器中，利用作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器的电池组执行非接触式通信。通过非接触式通信来通信电池组的充电状态。根据通过非接触式通信接收的电池组的充电状态，控制充电电流。
根据本申请的第一和第二模式，如果电池单元的数目增加，能够以简单的结构执行充/放电控制。
根据本申请的第三和第四模式，能够对于第一模式中的电池或第二模式中的电池组适当地执行充/放电控制。
附图说明
图1是示出了现有技术中用于充/放电控制的配线的示意图；
图2是示出了作为本申请中的一个实施方式而实现的充电系统的示例性配置的示意图；
图3是示出了在电池单元的外部视图上叠加的内部结构的示意图；
图4是示出了概略非接触式近场通信的示意图；
图5是示出了电池单元和电池充电器的示例性功能配置的功能框图；
图6是用于说明正常充电的两个以上电池的操作的示意图；
图7是用于说明已经发生自诊断故障的两个以上电池单元的操作的示意图；
图8是用于说明已经发生非自诊断故障的两个以上电池单元的操作的示意图；
图9A、图9B、以及图9C是示出了两个以上单元的另一个布置示例的示意图；以及
图10是用于解释应用示例的示意图。
具体实施方式
[充电系统的示例性配置]
现在，参照图2，示出了作为本申请的一个实施方式而实现的充电系统的示例性配置。
该充电系统由在其中两个以上电池单元1互连的电池组2和充电器3构成。在图2中所示的示例中，在电池组2中N个电池单元1串联互连。如果需要，该N个电池单元1将被描述为电池单元1-1至1-N。通过将电池组2装载到充电器3上可对电池组2进行充电或放电。应当注意，充电器3可被结合成诸如便携式个人计算机或数码相机(摄像机)的电子装置的一部分，从而与电池组2一起形成电子装置的一部分。
电池单元1作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器具有通信功能，其能够以近场及非接触方式通信并且在非接触式通信中接收与前一电池单元1在之前或之后相邻的另一个电池单元1的充电状态。此外，电池单元1将其自身的充电状态连同上面提到的从另一个电池单元1接收的充电状态一起发送给与前一电池单元1在之前或之后相邻的另一个电池单元1。
充电器3还作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器具有通信功能，其能够以近场及非接触方式通信并且接收电池单元1发射的充电状态以控制电池组2的充电。
对于作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器的近场及非接触式通信，符合作为用于邻近IC卡系统的标准的ISO/IEC 14443和作为用于NFCIP(近场通信接口和协议)-1的标准的ISO/IEC 18092的通信方案是可用的。转发器也被称为IC卡、标签、或RFID(射频标识)。换言之，作为转发器的功能代表作为基于A型、ISO/IEC 14443的B型，FeliCa(商标)、或ISO 15963的卡或标签的功能。然而，电池单元1和充电器3的通信功能块不限制于这些类型的标准化非接触式近场通信；即，电池单元1和充电器3的通信功能可以是基于具有特别规定的通信率和数据调制的电磁感应的非接触式近场通信。
电池单元1外部可辨认地粘贴写有用于识别电池单元1的ID的标签4。更具体地，电池单元1-n(n＝1，2，...，N)粘贴有标签4n。
[电池单元的示例性配置]
参见图3，示出了电池单元1的示意图，其中在外部视图上叠加其内部结构。电池单元1的外部视图由顶视图和右侧视图构成。
电池单元1至少具有非接触式通信控制块11和电池控制块12。
非接触式通信控制块11作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器控制非接触式近场通信。更具体地，如果作为转发器工作，非接触式通信控制块11经由转发器天线11T接收来自读取器/写入器的命令。接着，非接触式通信控制块11将对于所接收命令的响应返回到读取器/写入器。此外，如果作为读取器/写入器工作，基于电池控制块12提供的、表明单元块15的充电状态的状态数据，非接触式通信控制块11经由读取器/写入器天线11R将预定命令发送给另一个转发器。然后，非接触式通信控制块11接收来自转发器的、对于该预定命令的响应。应当注意，非接触式通信控制块11发射和接收的每个命令包括随时添加到该命令的数据。
非接触式通信控制块11可被安装在电池单元1上，例如，作为IC芯片，并且可被指示为图4以及后续附图中的CL(非接触式)芯片11。转发器天线11T设置在电池单元1长度方向上的一端，读取器/写入器天线11R设置在电池单元1长度方向上的另一端。读取器/写入器天线11R环绕圆柱形单元块15形成环形天线。
电池控制块12检测电池单元1中单元块15的温度状态和充电状态从而控制电池单元。根据检测到的单元块15的充电状态和温度状态，电池控制块12将开关13设置到“a”侧或“b”侧。此外，电池控制块12将表明单元块15的充电状态和温度状态的状态数据提供给非接触式通信控制块11。
当开关13被设置到“a”侧时，单元块15的一个单元端子15a(也是电池单元1的负电极端子)被连接到电池单元1的正电极端子14，从而使电池单元1进入旁路模式，其中来自充电器3的充电电流未提供至电池单元1的单元块15。另一方面，当开关13被设置到“b”侧时，电池单元1的正电极端子14被连接到单元端子15b(其是单元块15的另一端)，从而使电池单元1进入正常模式(或充电模式)，其中将来自充电器3的充电电流提供给单元块15。应当注意，电池单元1的正电极端子14与单元块15的单元端子15b完全绝缘。
开关13的电路被设置为“b”侧，即，通过电压施加选择的正常模式。因此，如果电池控制块12不能控制以阻止电压施加至开关13，例如，开关13被设置到旁路模式(即，“a”侧)。
[电池单元1之间通信的概述]
参见图4，示出了描绘在充电器3和电池单元1之间或在电池单元1之间执行的非接触式近场通信的概略的示意图。
电池单元1-1通过非接触式近场通信经由读取器/写入器天线21R接收充电器3中读取器/写入器21发射的命令。如果没有发现故障，电池单元1-1返回对于接收自充电器3中的读取器/写入器21的命令进行确认的响应；如果发现故障，电池单元1-1返回故障代码。此外，电池单元1-1将包括其自身(电池单元1-1)的充电状态的状态数据发射至电池单元1-2。电池单元1-2通过非接触式近场通信接收来自电池单元1-1的命令和状态数据。然后，电池单元1-2将响应返回给电池单元1-1，并且将具有添加到电池单元1-1状态数据中的、其自身(电池单元1-2)的充电状态的状态数据发射至电池单元1-3(未示出)。
接着，状态数据如上面所述在相邻的电池单元之间顺序传递。接着，电池单元1-N将具有添加到通过非接触式通信从电池单元1-(N-1)接收的状态数据中的、其自身(电池单元1-N)的充电状态的状态数据发射至充电器3中的转发器22。充电器3中的转发器22经由转发器天线22T接收从电池单元1-N发射的状态信息。
应当注意，执行非接触式近场通信的电池单元1的读取器/写入器天线11R和另一个电池单元1的转发器天线11T之间的距离处于可实现大约几毫米到几厘米的非接触式近场通信的范围内。这通常适用于充电器3中的读取器/写入器天线21R和电池单元1-1的转发器天线11T之间的距离以及电池单元1-N中的读取器/写入器天线11R和充电器3中的转发器天线22T之间的距离。
在充电系统中，只有充电器3中的读取器/写入器21可产生载波，其它部件块通过使用读取器/写入器21产生的载波来发射命令。更具体地，充电器3中的读取器/写入器21产生载波并且通过预定的调制方案，例如，调幅(ASK)来调制产生的载波，从而发射命令。电池单元1-1的非接触式通信控制块11使用从读取器/写入器21接收的载波将命令发射到电池单元1-2的非接触式通信控制块11。后续的电池单元1-2到1-N中的每一个使用从读取器/写入器侧接收的载波来发射命令。
因此，每个电池单元1不需要具有用于产生载波的振荡器，因此节省了电池单元1的成本。此外，通过读取器/写入器21的载波频率使电池单元1的通信时钟相互匹配，从而实现同步。
[示出电池单元和充电器的功能框图]
参见图5，示出了描绘单元1-n(n＝1，2，...，N)和充电器3的功能框图。应当注意，由相同的参考标号指示与之前参照图2至图4所描述的那些部件相类似的部件，并且省略对其的描述。
充电器3具有非接触式通信控制块31、充电控制块32、以及电源33。非接触式通信控制块31内部具有载波产生单元31c。
非接触式通信控制块31相当于图4中所示的读取器/写入器21和转发器22。更具体地，如果非接触式通信控制块31作为读取器/写入器工作，非接触式通信控制块31根据预定调制方案中的命令来调制由载波产生单元31c产生的载波，将经调制的载波从读取器/写入器天线22R发射到电池单元1-1。电池单元1-1调制从读取器/写入器天线22R输出的载波并且非接触式通信控制块31接收该调制载波以从电池单元1-1接收响应。
如果非接触式通信控制块31作为转发器工作，非接触式通信控制块31经由转发器天线22T接收从电池单元1-N的读取器/写入器天线11R输出的、并且根据命令调制的载波，从而从电池单元1-N接收命令。此外，非接触式通信控制块31对从电池单元1-N的读取器/写入器天线11R输出的载波进行调制，以将响应发射到电池单元1-N。
通过非接触式通信发射和接收的数据包括，例如，表明命令或响应类型的命令代码、写至电池单元1的标签4上的同一ID、以及表明充电状态的状态数据(稍后描述的计数)。如果电池单元1发生故障，发射和接收指示(例如)表明检测到的故障详情的故障代码。稍后将参照图6详细描述要发射和接收的数据。
充电控制块32基于从非接触式通信控制块31提供的电池单元1-1至1-N的充电状态来控制电源33的供电，从而控制电池单元1-1到1-N的供电。
类似于充电器3的非接触式通信控制块31，电池单元1-n的非接触式通信控制块11作为读取器/写入器和转发器工作。非接触式通信控制块11和非接触式通信控制块31之间的区别仅在于，如果非接触式通信控制块11作为读取器/写入器工作，非接触式通信控制块11自身不产生载波而是使用充电器3的载波产生单元31c产生的载波，从而发射数据。
对于电池单元1-n作为转发器工作，如果n＝1，则读取器/写入器变成充电器3；如果n＝2至N，读取器/写入器变成电池单元1-(n-1)。对于电池单元1-n作为读取器/写入器工作，如果n＝1到N-1，则转发器变成电池单元1-(n+1)；如果n＝N，则转发器变成充电器3。
非接触式通信控制块11从电池控制块12获得表明单元块15的充电状态的状态数据并且将包括其自身(单元块15)的充电状态的状态数据发射至随后的转发器(如果n≠N，则为电池单元1-(n+1)；如果n＝N，则为充电器3)。
电池控制块12检测单元块15的充电状态和温度状态以控制单元块15，同时将表明检测到的单元块15的充电状态和温度状态的状态数据提供至非接触式通信控制块11。此外，根据检测到的单元块15的充电状态和温度状态，电池控制块12将开关13的设置改为“a”侧或“b”侧。应当注意，图3中所示的开关13被常规地分成图5中所示的开关13x和开关13y，通过如一个开关13的链接方式控制开关13x和开关13y。
当开关13被设置为“a”侧时，则提供不向单元块15提供来自充电器3的充电电流的旁路模式。另一方面，当开关13被设置到“b”侧时，则提供向单元块15提供来自充电器3的充电电流的正常模式(充电模式)。
电池控制块12可与非接触式通信控制块11一起被配置在一个IC芯片中。在该配置中，提供至非接触式通信控制块11和电池控制块12的功率可以基于从读取器/写入器侧发射的载波所产生的功率或其自身的单元块15的功率。
[正常充电时执行的操作]
下面将参照图6描述当电池单元1-1到1-N被正常充电时这些单元的操作。
每个电池单元1并不总是在同一水平充电。换言之，电池单元1-1至1-N中的每个电池单元1被充满电的时间是不同的。每个电池单元1的电池控制块12测量单元块15的充电比并且当电池单元1被完全充满时，将开关13设置到“a”侧，从而将电池单元1置于旁路模式。图6示出了电池单元1-2已被充满电并且设置在旁路模式的示例。
充电器3的充电控制块32使非接触式通信控制块31发射用于检查充电状态的命令。电池单元1-1的非接触式通信控制块11接收来自充电器3的非接触式通信控制块31的、用于检查充电状态的命令。从非接触式通信控制块31接收的、用于检查充电状态的命令被添加有被设定为初始值数据的计数“0”。
电池1-1的非接触式通信控制块11从电池控制块12接收表明其自身(电池单元1-1)的单元块15还未被充满而是正在正常充电的状态数据并且将接收的计数值增加1。接着，电池单元1-1的非接触式通信控制块11将检查充电状态的命令连同增加的计数一起发射至电池单元1-2的非接触式通信控制块11。
电池单元1-2的非接触式通信控制块11从电池单元1-1接收检查充电状态的命令。电池单元1-2的非接触式通信控制块11从电池控制块12获得的状态数据表明充满电的状态。在这种情形中，电池单元1-2的非接触式通信控制块11通过使计数值不变将计数和检查充电状态的命令发射到电池单元1-3的非接触式通信控制块11。
如上面所述，电池单元1的非接触式通信控制块11从其自身的电池控制块12获得状态数据，并且如果获得的状态信息表明电池单元1正在正常充电，则增大计数值，或者如果电池单元1已经被充满电，则使计数值不变。接着，非接触式通信控制块11将根据充电状态的计数处理结果发射至随后的电池单元1。因此，如果由充电器3的非接触式通信控制块31从电池单元1-N接收的计数大于1，则表明电池单元1-1到1-N中的至少一个尚未充满电。另一方面，如果电池单元1-1到1-N都被充满，那么由充电器3的非接触式通信控制块31从电池单元1-N接收的计数是0。
应当注意，接收用于检查充电状态的命令的转发器侧将表明确认该命令的响应返回至读取器/写入器侧，只要转发器没有遭遇故障。
如上面所述，根据图2中所示的充电系统，通过非接触式通信发送和接收状态数据(充/放电控制数据)允许管理每个电池单元1的充/放电状态，从而不需要现有技术中用于获得充/放电数据的配线。更具体地，如果电池单元1的数目增加，可利用简单的结构对电池单元1执行充电和放电控制。此外，充电器3可发射和接收每个电池单元1的充/放电状态以适当地执行充/放电控制。
应当注意，在上面提到的示例中，针对一个电池单元1布置一个非接触式通信控制块11和一个电池控制块12；针对两个以上电池单元1布置一个非接触式通信控制块11和一个电池控制块12也是可行的。更具体地，以两个以上电池单元为单位管理充电状态从而通过非接触式通信发送和接收状态数据。此外，针对在其中两个以上电池单元1互连的电池组2布置一个非接触式通信控制块11和一个电池控制块12并且以电池组为单位管理充电状态也是可行的，从而通过非接触式通信发送和接收状态数据。然而，应当注意，按照一个非接触式通信控制块11执行管理为单位来执行该充/放电管理。
如上所述，其中发射和接收计数值0或非零的方法是通过充电器3的充电控制块32管理电池组2的充电状态的简单方法。对于通过充电控制块32的精细管理也是可行的，从而将待发送和接收的数据改为更详细的数据。例如，该数据可以是数据本身，诸如每个电池单元1的充电率或温度。如果如此实践，除了电极连接之外不需要状态监控配线从而实现电池组2的简单设计，进而增强了电池组2的可靠性并且节约电池组2的制造成本。
[当发生自诊断故障时执行的操作]
下面将参照图7描述如果电池单元1发生自诊断故障时执行的操作。自诊断故障指的是至少可以由正常操作的非接触式通信控制块11发送故障代码的有关诸如过电流或异常温度的故障。
参见图7，示出了在电池单元1-2上已经发生了自诊断故障的示例。
一旦检测到故障，电池单元1-2的电池控制块12将开关13设置为“a”侧以设置旁路模式。接着，电池控制块12将表明故障内容A的故障代码A提供至非接触式通信控制块11。非接触式通信控制块11从电池控制块12获得其中包含了故障代码A的状态数据。
响应于从电池单元1-1的非接触式通信控制块11接收的命令，电池单元1-2的非接触式通信控制块11返回其中包含了故障电池单元1-2的ID、表明故障内容A的故障代码A。
同时，电池单元1-2的非接触式通信控制块11按照与充满电的方式相同的方式将检查充电状态的命令以及连同该命令一起接收的、未改变的计数值(即，没有增加计数)发射至电池单元1-3的非接触式通信控制块11。
接收电池单元1-2的故障代码A，电池单元1-1的非接触式通信控制块11在与充电器3的下次通信中返回包含了电池单元1-2的ID的故障代码A。因此，充电器3可检测由故障代码A指示的、电池单元1-2上故障的发生。如果至少一个电池单元1发生故障，充电器3可通过(例如)警报灯或故障消息输出的这种方式来输出警报。
应当注意，电池单元1-2可仅返回表明遇到故障的内容A的故障代码A并且电池单元1-1可将电池单元1-2的ID(有关哪个发生故障)添加到故障代码A并且将故障代码A发射(或返回)到充电器3。
[在非自诊断故障发生时执行的操作]
参照图8，下文将描述如果在电池单元1上发生非自诊断故障时执行的操作。非自身可诊断的故障指的是不仅在电池控制块12上而且还在非接触式通信控制块11上发生的故障，从而禁用自身的非接触式通信。
参见图8，示出了在电池单元1-2上发生非自诊断故障的示例。
如上所述，当电压施加时开关13的电路被设置到“b”侧，即，选择正常模式。因此，如果在电池控制块12上发生故障使电池控制块12的控制禁用，开关13被设置为旁路模式(“a”侧)。
如果非接触式通信控制块11上发生一些故障导致禁用其自身的非接触式通信，那么不能回复从电池单元1-1发射的、用于检查充电状态的命令。
如果没有来自电池单元1-2的、对检查充电状态的命令所做出的响应，那么电池单元1-1的非接触式通信控制块11在与充电器3的下次通信中返回包括其自身(电池单元1-1)的ID、表明无响应的内容B的故障代码B。因此，充电器3可检测到与电池单元1-1相邻的电池单元1-2中故障代码B的故障的发生。
在这种情形中，检查充电状态的命令没有发送到电池单元1-2之后的电池单元1-3到1-N。然而，电池单元1-2的开关13处于旁路模式，来自充电器3的充电电流还被供给电池单元1-3到1-N。电池单元1-3到1-N中的每一个独自将该充电状态管理为“临时模式”。
如上面参照图7和图8所述，如果在电池单元1-1到1-N中的任意一个检测到故障，充电器3可通过非接触式通信识别检测到的故障内容和发生故障的电池单元1。识别出故障发生的充电器3可将表明检测到的故障内容的故障代码以及故障电池单元1的ID显示在预定的显示块上。因此，例如，在预定的显示块上识别故障电池块1的显示的用户可将电池单元1与粘贴到电池单元1的外部的标签4的ID比对，从而替换故障电池单元1。因此，可以轻而易举地仅替换故障电池单元1，从而简化维修工作。应当注意，代替通过粘贴到电池单元1的外部的标签4的ID来识别故障电池单元1，可通过与标签ID识别相比成本更高的灯的开启来识别故障电池单元1。
[电池单元的示例性布置]
参见图9A、图9B、和图9C，示出了两个以上电池单元的另一种示例性布置。
在上面所示的示例中，N个电池单元1-1到1-N被布置为串联互连的一行。然而，可按照其它方式来布置构成电池组2的两个以上电池单元1；例如，两行以上的、串联互连的两个以上电池单元1垂直于长度方向布置，如图9A到图9C中所示。
图9A和图9B示出了其中将N个电池单元1-1到1-N布置为并列的两行，每行具有N/2个电池单元的示例。图9A示出了相邻的行沿着长度方向错开电池单元1的约一半单元长度的示例。图9B示出了相邻的行在长度方向上被布置在相同位置的示例。
在图9A和图9B中所示的示例性布置中，以非接触式方式相互通信的读取器/写入器天线11R和转发器天线11T之间的距离是DS1，该距离小于可通信距离的最大值(下文称为最大通信距离)Lmax的距离。另一方面，未以非接触式方式相互通信的读取器/写入器天线11R和转发器天线11T之间的距离是DS2，该距离足够大于最近处的最大通信距离Lmax。
图9C示出了一个示例，其中N个电池单元1-1到1-N被布置为平行的两行，每行具有N/2个电池单元，并且隔离器SP被布置在相邻行之间以阻止电磁波(载波)的干扰。在这种情形中，相邻行之间的距离可被配置为小于图9B中所示布置的距离。隔离器SP可以是屏蔽。
在上面提到的示例中，描述了读取器/写入器天线11R和转发器天线11T之间的距离。显而易见的是，这也适用于充电器3的转发器天线22T和读取器/写入器天线22R之间的距离。
应当注意，在上面所示的示例中，并没有描述用于布置在平行的两行中的电池单元1的充电线是并联还是串联互连的。可根据需要的容量和电压来适当确定充电线连接的方法。应当注意，以一行为单位执行非接触式近场通信。
最大通信距离Lmax取决于读取器/写入器天线11R(其是环形天线)的直径和磁场强度。读取器/写入器天线11R的直径需要被确定成单元块15+α(＞0)的直径并且不能改变，原因在于读取器/写入器天线11R环绕圆柱形单元块15的外周。因此，通过适当的设置磁场强度确定最大通信距离Lmax。
[示例性应用]
如果串联互连的电池单元1-1到1-N中的一个或多个发生故障使得故障电池单元不可用，即，如果电池单元1-1到1-N中的一个或多个已经进入旁路模式，则放电时电池组2的输出电压下降。
为了防止这个问题，可如图10中所示布置调压器51，以将由于旁路模式降低的电压升高到与正常电压水平相同的水平，并且输出调节电压。该布置允许在电池单元1上发生故障导致电压下降的情况下，使用电池组2的电源作为“临时模式”。根据允许多少故障电池单元1，可以适当确定调压器51对于电压降的作用范围。调压器51可布置在充电器3或电池组2中。
本文中术语“系统”代表由两个以上设备构成的整个设备。
尽管已经使用了特定的术语对本申请的优选实施方式进行了说明，但这种描述仅出于说明目的，并且应当理解在不背离所附权利要求的精神或范围的情况下可进行修改和改变。
本申请包含的主题涉及于2011年2月15日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-030057中披露的主题，其全部内容结合于此作为参考。

Claims (15)

1.一种电池，包括：
非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；
适用于所述非接触式通信控制块作为所述转发器来执行所述非接触式通信时的天线；
适用于所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器来执行所述非接触式通信时的天线；以及
电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作；
其中，所述非接触式通信控制块以非接触的方式通信从所述电池控制块提供的所述单元块的充电状态。
2.根据权利要求1所述的电池，进一步包括：
开关，被配置为在正常模式和旁路模式之间切换，其中，在所述正常模式中将来自充电器的充电电流提供至所述单元块，在所述旁路模式中绕开所述单元块，所述电池控制块也控制所述开关。
3.根据权利要求2所述的电池，其中，当没有施加电压时，所述开关设置为所述旁路模式。
4.根据权利要求1所述的电池，其中，所述非接触式通信控制块通过将所述非接触式通信控制块作为所述转发器工作时所接收的载波用作所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器工作时所使用的载波来发送数据。
5.根据权利要求1所述的电池，其中，所述电池是电池单元。
6.根据权利要求1所述的电池，其中，所述电池是电池组。
7.一种电池组，包括：
相互串联互连的多个电池单元；
所述多个电池单元中的每个都具有：
非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信，
适用于所述非接触式通信控制块作为所述转发器来执行所述非接触式通信时的天线，
适用于所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器来执行所述非接触式通信时的天线；以及
电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作，
其中，所述非接触式通信控制块以非接触的方式将所述电池控制块提供的所述单元块的充电状态通信给与该电池单元的连接侧之一相邻的电池单元的非接触式通信控制块。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，适用于所述非接触式通信控制块作为所述转发器来执行所述非接触式通信时的所述天线被布置在所述多个电池单元的长度方向的一端，适用于所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器来执行所述非接触式通信时的所述天线被布置在所述多个电池单元的长度方向的另一端。
9.根据权利要求7所述的电池组，其中，多行两个以上串联互连的电池单元被布置为垂直于所述多个电池单元的长度方向。
10.根据权利要求9所述的电池组，其中，被布置为垂直于所述多个电池单元的长度方向的多行两个以上串联互连的电池单元在所述长度方向上彼此相邻地错开。
11.根据权利要求9所述的电池组，其中，在垂直于所述多个电池单元的长度方向所布置的所述多行两个以上电池单元之间布置有隔离器。
12.根据权利要求7所述的电池组，其中，所述多个电池单元中的每个都包括：
开关，被配置为在正常模式和旁路模式之间切换，其中，在所述正常模式中将来自充电器的充电电流提供至所述单元块，在所述旁路模式中绕开所述单元块，当没有施加电压时，所述开关被设置为所述旁路模式。
13.根据权利要求12所述的电池组，进一步包括：
调压器，被配置为使待输出至外部的电压恒定。
14.一种充电器，包括：
非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信；
适用于所述非接触式通信控制块作为所述转发器来执行所述非接触式通信时的天线；
适用于所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器来执行所述非接触式通信时的天线；以及
充电控制块，被配置为控制要提供至待充电的电池的充电电流，
其中，所述非接触式通信控制块以非接触的方式通信所述电池的充电状态，并且所述充电控制块根据通过所述非接触式通信接收的所述电池的充电状态控制所述充电电流。
15.一种充电系统，包括：
电池组；以及
充电器，其中
所述电池组包括：
串联互连的多个电池单元，
所述多个电池单元中的每个都具有：
电池单元中的非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信，
适用于所述非接触式通信控制块作为所述转发器来执行所述非接触式通信时的天线，
适用于所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器来执行所述非接触式通信时的天线，以及
电池控制块，被配置为控制单元块的充电操作，
所述电池单元的所述非接触式通信控制块以非接触的方式将所述电池控制块提供的所述单元块的充电状态通信给与该电池单元的连接侧之一相邻的电池单元的非接触式通信控制块，以及
所述充电器包括：
所述充电器的非接触式通信控制块，被配置为作为基于电磁感应的转发器和读取器/写入器来执行非接触式通信，
适用于所述非接触式通信控制块作为所述转发器来执行所述非接触式通信时的天线，
适用于所述非接触式通信控制块作为所述读取器/写入器来执行所述非接触式通信时的天线，以及
充电控制块，被配置为控制要提供至电池组的充电电流，
所述充电器中的所述非接触式通信控制块以非接触式方式来通信所述电池组的充电状态，并且所述充电控制块根据通过所述非接触式通信接收的所述电池组的充电状态来控制所述充电电流。
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