CN102848929B

CN102848929B - 电池监测器电路、蓄电装置、电子装置和电动车辆

Info

Publication number: CN102848929B
Application number: CN201210210049.0A
Authority: CN
Inventors: 熊谷英治; 三瓶晃; 柳原一晴
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Murata Northeast China; Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: EP2541727A2; CN102848929A; KR20130004098A; CN202753802U; US20130002030A1; JP5830971B2; JP2013011536A; US9966759B2; US20160072282A1; US9178366B2

Abstract

一种电池监测器电路、蓄电装置、电子装置和电动车辆，以及电力系统。该电池监测器电路包括：用于监测第一组中的电池单元的电压的第一监测单元、用于监测第二组中的电池单元的电压的第二监测单元，和用于消除分别流过第一和第二监测单元的第一和第二电流之间的差的电流消除单元。第一和第二组中的电池单元的串联线路的一个端子与第一监测单元的一个端子连接，第一监测单元的另一个端子与第二监测单元的一个端子连接，且第二监测单元的另一个端子与串联线路的另一个端子连接。电流消除单元被布置在第一和第二监测单元之间的连接点与串联线路的中途的中途连接点之间。

Description

电池监测器电路、蓄电装置、电子装置和电动车辆

技术领域

本公开涉及一种电池监测器电路、蓄电装置，以及使用来自蓄电装置的电力的电子装置、电动车辆和电力系统。

背景技术

诸如锂离子电池的二次电池的应用已经迅速扩展到使用诸如太阳能电池或风力发电机的新能源系统且具有二次电池的电力蓄电装置、车辆蓄电池。在使用很多诸如单电池（也被称为单位电池、单元，以下将被称为电池单元）的蓄电元件以便获得高输出功率的情况下，采用多个蓄电模块串联的结构。蓄电模块由电池块形成，每个电池块包括多个电池单元，例如并联和/或串联的四个电池单元。很多电池块都包括在外部箱里，以便形成蓄电模块（也称为组合电池）。

已经提议了多个蓄电模块被连接并且为这些蓄电模块设置了公共控制装置的结构（称为电池系统）。每个蓄电模块都包括处理单元（微处理器（MPU）），且MPU和控制装置经由通信单元互相通信。

在电池系统中，有必要监测每个电池单元的充电状态（SOC），以便防止电池单元过量充电或过量放电。例如，日本未审查专利申请公开第2011-030399号公开了用于检测块（蓄电模块）的电压的管理单元（集成电路）之间的电流消耗的差异可能会引起块之间的充电状态的差异。

集成电路（在下文中被称为监测器集成电路（IC））能够对其进行电压检测的蓄电模块中的电池单元（或电池单元的并联，但是在下文中仅称为电池单元）的数量受到限制。因此，如图1所示，包括多个监测器IC（监测器IC1和监测器IC2）的电池监测器电路40设置在单个蓄电模块中。

参照图1，十个电池单元B1至B10（例如锂离子二次电池）串联，并形成例如，单个蓄电模块。在蓄电模块中，使用通过并联多个电池单元来获得的每个电池块。然而，为了简化说明，将描述仅使用电池单元的情况。

十个电池单元B1至B10被分为两组，即第一组串联的电池单元B1至B5和第二组串联的电池单元B6至B10。通过监测器IC1经由路径（未示出）检测第一组中的电池单元B1至B5的电压，并通过监测器IC2经由路径（未示出）检测第二组中的电池单元B6至B10的电压。即，由于可通过单个监测器IC监测的电池单元的最大数受到限制，因此使用两个监测器IC，即监测器IC1和监测器IC2。

作为监测器IC1和监测器IC2的电源，使用由电池单元B1至B10的串联线路产生的电源。即，监测器IC1的一个电力端子（+侧）和另一个电力端子（-侧）分别连接至电池单元B1至B10的串联线路的一个端子（+侧）和电池单元B5和B6之间的连接点。监测器IC2的一个电力端子（+侧）和另一个电力端子（-侧）分别连接至电池单元B5和B6的连接点和电池单元B1至B10的串联线路的另一个端子。每个监测器IC通过从供电路线提供的电力来运行，并执行电池单元电压的检测和单元平衡控制。通过将电池单元B5和B6之间的连接点连接至监测器IC1和监测器IC2之间的连接点，可确定监测器IC1和监测器IC2之间的连接点的电势。

发明内容

在流过监测器IC1的电流I1与流过监测器IC2的电流I2相等的情况下，没有电流在监测器IC1和监测器IC2的电力端子之间的连接点和电池单元B5和B6之间的连接点之间流动。然而，在监测器IC1和监测器IC2之间的电流消耗存在差的情况下，电流I1和I2不相等，且差电流（I1-I2）流动。例如，在满足关系式I1+ΔI=I2的情况下，电流I1+ΔI流过电池单元B1至B5，且电流I2流过电池单元B6至B10。

在如上所述存在放电电流差的情况下，电池单元B1至B5的容量比电池单元B6至B10的容量下降的快。电池单元B1至B5的剩余电池容量和电池单元B6至B10的剩余电池容量彼此不同。即，电池单元B1至B5组和电池单元B6至B10组之间失去了平衡。尽管事实是监测器IC是用于保持电池单元之间的平衡的电路，但是监测器IC成为了引起电池单元之间失衡的原因。

因此，期望提供电池监测器电路、蓄电装置、电子装置、电动车辆和电力系统，其能够解决多个监测器IC之间的电流消耗差异引起电池单元之间的剩余电池容量差和电池单元之间失衡的问题。

根据本公开的一个实施方式，提供了一种电池监测器电路，其包括：第一监测单元，被配置为检测包括在第一组中的电池单元的电压；第二监测单元，被配置为检测包括在第二组中的电池单元的电压；以及电流消除单元，被配置为消除流过第一监测单元的第一电流和流过第二监测单元的第二电流之间的差。包括在第一组中的电池单元和包括在第二组中的电池单元形成串联线路。串联线路的一个端子和第一监测单元的一个电力端子连接，第一监测单元的另一个电力端子和第二监测单元的一个电力端子连接，且第二监测单元的另一个电力端子和串联线路的另一个端子连接。电流消除单元被布置在第一监测单元的另一个电力端子和第二监测单元的一个电力端子之间的连接点与串联线路的中途的中途连接点之间。

利用上述配置，即使在流过第一监测单元的第一电流和流过第二监测单元的第二电流之间存在差异的情况下，流过第一组中的电池单元的电流和流过第二组中的电池单元的电流也可以彼此相等。

根据本公开的一个实施方式的蓄电装置包括多个电池单元的串联线路和被配置为检测多个电池单元的电压的电池监测器电路。串联线路中的多个电池单元被分为至少两组，即第一组和第二组。电池监测器电路包括：第一监测单元，被配置为检测包括在第一组中的电池单元的电压；第二监测单元，被配置为检测包括在第二组中的电池单元的电压；以及电流消除单元，被配置为消除流过第一监测单元的第一电流和流过第二监测单元的第二电流之间的差。串联线路的一个端子和第一监测单元的一个电力端子连接，第一监测单元的另一个电力端子和第二监测单元的一个电力端子连接，且第二监测单元的另一个电力端子和串联线路的另一个端子连接。电流消除单元被布置在第一监测单元的另一个电力端子和第二监测单元的一个电力端子之间的连接点与串联线路的中途的中途连接点之间。

根据本公开的一个实施方式的蓄电装置包括上述蓄电装置。电力被供应至连接至上述蓄电装置的电子装置。

根据本公开的一个实施方式的电子装置接收来自上述蓄电装置的电力。

根据本公开的一个实施方式的电动车辆包括：转换装置，被配置为接收来自上述蓄电装置的电力，并将电力转换为车辆的驱动力；以及控制装置，被配置为基于关于上述蓄电装置的信息执行与车辆控制相关的信息处理。

根据本公开的一个实施方式的电力系统包括：电力信息发送和接收单元，被配置为经由网络向其它装置发送信号并从其它装置接收信号。利用由所述电力信息发送和接收单元接收的信息，在上述蓄电装置上进行充电控制和放电控制。

根据本公开的一个实施方式的电力系统接收来自上述蓄电装置的电力或将来自发电机或电力网的电力供应至上述蓄电装置。

第一监测单元和第二监测单元连接在包括多个电池单元的串联线路的一端和另一端之间。电流消除单元连接在第一和第二监测单元之间的连接点与串联线路的中途的中途连接点之间。即使在差电流从第一和第二监测单元之间的连接点流至电流消除单元的情况下，从电流消除单元流至串联线路的中途的中途连接点的电流的值也能够为零。因此，能够防止差电流引起第一和第二组之间的剩余电池容量差以及第一和第二组之间的失衡。

附图说明

图1为描述监测器电路的问题的框图；

图2为蓄电系统的实例的框图；

图3为蓄电系统的另一实例的框图；

图4为监测器IC的实例的框图；

图5为根据本公开的一个实施方式的电池监测器电路的第一实例的框图；

图6为根据本公开的一个实施方式的电池监测器电路的第二实例的框图；

图7为根据本公开的一个实施方式的电池监测器电路的第三实例的框图；

图8为根据本公开的一个实施方式的电池监测器电路的第四实例的框图；

图9为描述蓄电系统的应用例的框图；以及

图10为描述蓄电系统的应用例的框图。

具体实施方式

以下描述的实施方式为优选的本公开的实施方式，并给出各种技术优选的限定。然而，应注意，除非在以下描述中给出了限制本公开的描述，否则本公开的范围不限于这些实施方式。

[蓄电系统的概述]

在使用诸如电池单元的很多蓄电元件以获得高输出功率的情况下，采用连接多个蓄电模块并且为这些蓄电模块设置了公共控制装置的结构。该结构将在下文中被称为电池系统。蓄电模块包括诸如锂离子二次电池的多个电池单元以及控制器。

如图2所示，N个蓄电模块MOD1至MODN串联。蓄电模块MOD1至MODN经由绝缘部IS连接至接口总线BS。对于每个蓄电模块MOD，设置了用于连接模块控制器CNT和外部接口总线BS的绝缘接口IF。绝缘接口IF在蓄电模块MOD和接口总线BS之间提供绝缘。每个模块控制器连接至集成控制器（在下文中被称为输出控制器）ICNT。输出控制器ICNT执行充电管理、放电管理和用于降低劣化的管理。

每个蓄电模块中的总线和用于将蓄电模块MOD1至MODN连接至输出控制器ICNT的总线BS为串行接口。更具体地，作为串行接口，使用系统管理（SM）总线。例如，可使用I2C总线。I2C总线用于利用两条信号线（串行时钟（SCL）线和双向串行数据（SDA）线）执行的同步串行通信。

每个蓄电模块MOD的控制器CNT和输出控制器ICNT互相通信。即，输出控制器ICNT接收关于每个蓄电模块的内部状态的信息，并管理在蓄电模块上进行的充电处理和放电处理。输出控制器ICNT将N个蓄电模块的串联线路的输出供应至负载。蓄电模块可互相连接。在将每个蓄电模块的输出电压设定为例如80V并且N处于1至5的范围中的情况下，在输出控制器ICNT处产生输出电压（80V至400V）。

图3是蓄电系统的另一实例。在该另一实例中，N个蓄电模块MOD1至MODN串联，且它们中的每个都包括用于在蓄电模块之间提供绝缘的绝缘接口。每个蓄电模块的模块控制器都经由作为绝缘接口的光电耦合器IFS1至IFSN中的对应一个与上一级蓄电模块、下一级蓄电模块或外部输出控制器通信。

输出控制器ICNT连接至最下一级蓄电模块MOD1。输出控制器ICNT对电池系统执行总体控制。输出控制器ICNT接收关于每个蓄电模块的内部状态的信息，且供应和中断用于蓄电模块的充电电流和放电电流，以便控制蓄电模块的充电和放电。

[监测器IC]

本公开可应用于上述电池系统中的每个蓄电模块。每个蓄电模块包括电池监测器电路，其为用于检测每个电池单元的电压并计算电池单元的充电状态（SOC）的检测单元。将参照图4描述构成电池监测器电路的监测器IC的实例。

监测器IC包括单元平衡电路50和控制电路60。单元平衡电路50包括开关元件，诸如并联至电池单元的场效应晶体管（FET）Q1、Q2、……、QN。来自控制电路的开关信号供应至FETQ1至QN的栅极。例如，为了使其电压高于另一个电池单元的电池单元放电，导通FETQ1至QN中的对应一个。电压更高的电池单元经由已经导通的FET放电，以便降低电池单元的电压。

另一个蓄电模块、充电电路或负载连接至N个电池单元B1至BN的串联线路（或并联线路）的两端。控制电路60包括用于检测电池单元B1至BN的电压并将所检测的电压分别转换为数字信号的A/D转换器（图中的ADC）61-1、61-2、……、61-N。来自A/D转换器61-1至61-N的数字信号输出供应至控制IC（未示出）。为了防止A/D转换器的数量增加，多路复用器可将多个电池单元的电压顺次供应至A/D转换器。

包括在控制电路60中的控制IC为微型计算机，其包括例如，中央处理器（CPU），并具有只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）连接至CPU的结构。控制IC通过执行ROM中存储的程序来进行电压监测和单元平衡控制。如前所述，所检测的电池单元的电压（数字值）通过通信传输至上一级输出控制器ICNT。

输出控制器ICNT被通知每个电池单元的电压已经达到设定的上限或设定的下限，且也被通知每个电池单元的SOC。输出控制器ICNT产生控制信号，并将控制信号提供至控制电路60。输出控制器ICNT进行充电管理、放电管理和用于降低劣化的管理。

[电池监测器电路]

可以通过单个监测器IC来检测（监测）的电池单元的最大数被确定。因此，图5中示出的电池监测器电路（即电池监测器电路41）的第一实例使用两个监测器IC（监测器IC1和监测器IC2）来检测电池单元B1至B10的电压。监测器IC1检测电池单元B1至B5的电压，而监测器IC2检测电池单元B6至B10的电压。

电池单元B1至B10的串联线路的一端（+侧）连接至监测器IC1的一个电力端子（+侧），监测器IC1的另一个电力端子（-侧）连接至监测器IC2的一个电力端子（+侧），且监测器IC2的另一个电力端子（-侧）连接至电池单元B1至B10的串联线路的另一端（-侧）。在监测器IC1的另一个电力端子和监测器IC2的一个电力端子之间的连接点与电池单元B5和B6之间的连接点之间，设置有电流消除单元。

电流消除单元例如为运算放大器OP。监测器IC1和监测器IC2的电力端子之间的连接点连接至运算放大器OP的输入端子（-侧），且电池单元B5和B6之间的连接点连接至运算放大器OP的输入端子（+侧）。运算放大器OP的输出端子连接至运算放大器OP的输入端子（-侧）。必要时，电阻器可介于运算放大器OP的输出端子和输入端子（-侧）之间。运算放大器OP的电力端子（+侧）连接至电池单元B1的端子（+侧），且运算放大器OP的电力端子（-侧）连接至电池单元B10的端子（-侧）。

在从监测器IC1的电力端子（+侧）流至电力端子（-侧）的电流I1和从监测器IC2的电力端子（+侧）流至电力端子（-侧）的电流I2相等的情况下，在监测器IC1和监测器IC2的电力端子之间的连接点与电池单元B5和B6之间的连接点之间没有电流流动。然而，在由于监测器IC之间的电流消耗量的差而使得它们不相等的情况下，差电流（I1-I2）流动。

由于运算放大器OP产生输出，以便负侧输入和正侧输入相等，所以在运算放大器OP的输入端子（-侧）和输入端子（+侧）之间没有电流流动，且差电流的值可为零。输入电流（I1-I2）在运算放大器OP的电力端子之间流动。由于运算放大器OP的电力端子并联至电池单元B1至B10的串联线路，所以在电力端子之间流动的电流已经从电池单元B1至B10的串联线路供应。即，电流为来自整个电池单元B1至B10的放电电流。因此，在图1所示的电池监测器电路40（不包括由运算放大器OP构成的电流消除单元）中发生的电池单元之间的剩余电池容量差和电池单元之间的失衡不会再发生。

在图6所示的电池监测器电路（即电池监测器电路42）的第二实例中，电池单元B1至B10的串联线路的一端（+侧）连接至监测器IC1的一个电力端子（+侧），且监测器IC1的另一个电力端子（-侧）经由电阻器R1连接至电池单元B5和B6之间的连接点。监测器IC2的一个电力端子（+侧）经由电阻器R1连接至电池单元B5和B6之间的连接点，且监测器IC2的另一个电力端子（-侧）连接至电池单元B1至B10的串联线路的另一端（-侧）。为了确定用于监测器IC的供电电压，电池单元B5和B6之间的连接点经由电阻器R1连接至监测器IC的电力端子之间的连接点。

电阻器R1的位于监测器IC1和监测器IC2之间的连接点一侧上的一端连接至运算放大器OP的输入端子（-侧），且电阻器R1的位于电池单元B5和B6之间的连接点一侧上的另一端连接至运算放大器OP的输入端子（+侧）。运算放大器OP的输出端子连接至运算放大器OP的输入端子（-侧）。必要时，电阻器可介于运算放大器OP的输出端子和输入端子（-侧）之间。运算放大器OP的电力端子（+侧）连接至电池单元B1的端子（+侧），且运算放大器OP的电力端子（-侧）连接至电池单元B10的端子（-侧）。

在从监测器IC1的电力端子（+侧）流至电力端子（-侧）的电流I1和从监测器IC2的电力端子（+侧）流至电力端子（-侧）的电流I2相等的情况下，在监测器IC1和监测器IC2的电力端子之间的连接点与电池单元B5和B6之间的连接点之间没有电流流动。然而，在由于监测器IC之间的电流消耗量的差而使它们不相等的情况下，差电流（I1-I2）经由电阻器R1流动。

由于运算放大器OP产生输出，以便负侧输入和正侧输入相等，所以没有电流经由电阻器R1在运算放大器OP的输入端子（-侧）和输入端子（+侧）之间流动，且差电流的值可为零。输入电流（I1-I2）在运算放大器OP的电力端子之间流动。由于运算放大器OP的电力端子并联至电池单元B1至B10的串联线路，所以在电力端子之间流动的电流已经从电池单元B1至B10的串联线路供应。即，电流为来自整个电池单元B1至B10的放电电流。因此，在图1所示的电池监测器电路40（不包括由运算放大器OP构成的电流消除单元）中发生的电池单元之间的剩余电池容量差和电池单元之间的失衡不会再发生。

在图7所示的电池监测器电路（即电池监测器电路43）的第三实例中，电源电路PS+介于运算放大器OP的电力端子（+侧）和电池单元B1的端子（+侧）之间，且电源电路PS-介于运算放大器OP的电力端子（-侧）和电池单元B10的端子（-侧）之间。电源电路PS+和PS-降低由电池单元B1至B10产生的电压、稳定电压、并产生用于运算放大器OP的电源电压。例如，在电池单元B1至B10的整个电压为50V（每侧上为25V）的情况下，电源电路PS+和PS-分别产生用于运算放大器OP的正侧的电源电压（+2V）和用于运算放大器OP的负侧的电源电压（-2V）。在由电池单元产生的电压与用于运算放大器OP的电源电压匹配的情况下，不必设置电源电路，像第一和第二实例中一样。在作为第三实例的电池监测器电路43中，不必设置电阻器R1。

在本公开中，可设置多于两个的监测器IC。在作为图8所示的第四实例的监测器电路44中，使用监测器IC1、监测器IC2和监测器IC3。电池单元B1至B16被分为第一组（电池单元B1至B5）、第二组（电池单元B6至B10）和第三组（电池单元B11至B16）。监测器IC1检测包括在第一组中的五个电池单元的电压，监测器IC2检测包括在第二组中的五个电池单元的电压，且监测器IC3检测包括在第三组中的六个电池单元的电压。

监测器IC1的电力端子（-侧）和监测器IC2的电力端子（+侧）之间的连接点经由电阻器R1连接至电池单元B5和B6之间的连接点。电阻器R1的两端单独连接至运算放大器OP1的输入端子（-侧）和（+侧）。运算放大器OP1的输出端子连接至运算放大器OP1的输入端子（-侧）。运算放大器OP1的电力端子（+侧）经由电源电路PS1+连接至电池单元B1的端子（+侧）。运算放大器OP1的电力端子（-侧）经由电源电路PS1-连接至电池单元B16的端子（-侧）。电源电路PS1+和PS1-降低由电池单元B1至B16的串联线路产生的电压，稳定电压，并产生正电源电压以供应至运算放大器OP1的电力端子（+侧），以及负电源电压以供应至运算放大器OP1的电力端子（-侧）。

监测器IC2的电力端子（-侧）和监测器IC3的电力端子（+侧）之间的连接点经由电阻器R2连接至电池单元B10和B11之间的连接点。电阻器R2的两端单独连接至运算放大器OP2的输入端子（-侧）和（+侧）。运算放大器OP2的输出端子连接至运算放大器OP2的输入端子（-侧）。运算放大器OP2的电力端子（+侧）经由电源电路PS2+连接至电池单元B1的端子（+侧）。运算放大器OP2的电力端子（-侧）经由电源电路PS2-连接至电池单元B16的端子（-侧）。电源电路PS2+和PS2-降低由电池单元B1至B16的串联线路产生的电压，稳定电压，并产生正电源电压以供应至运算放大器OP2的电力端子（+侧），以及负电源电压以供应至运算放大器OP2的电力端子（-侧）。

在上述结构中，即使在流过监测器IC1的电流I1和流过监测器IC2的电流I2之间的差（差电流）不为零的情况下，差电流也不会流过电池单元B5和B6之间的连接点。即使在流过监测器IC2的电流I2和流过监测器IC3的电流I3之间的差（差电流）不为零的情况下，差电流也不会流过电池单元B10和B11之间的连接点。因此，可防止由差电流引起三组之间的剩余电池容量差以及三组之间的失衡。在作为第四实例的监测器电路44中，不必设置电阻器R1和R2。

本公开可实现以下配置。

（1）一种电池监测器电路，包括：

被配置为检测第一组中包括的电池单元的电压的第一监测单元；

被配置为检测第二组中包括的电池单元的电压的第二监测单元；以及

被配置为消除差电流即流过第一监测单元的第一电流和流过第二监测单元的第二电流之间的差的电流消除单元，并且

其中，第一组中包括的电池单元和第二组中包括的电池单元形成串联线路，

其中，串联线路的一个端子和第一监测单元的一个电力端子连接，第一监测单元的另一个电力端子和第二监测单元的一个电力端子连接，且第二监测单元的另一个电力端子和串联线路的另一个端子连接，并且

其中，电流消除单元被布置在第一监测单元的另一个电力端子和第二监测单元的一个电力端子之间的连接点与串联线路的中途的中途连接点之间。

（2）根据（1）的电池监测器电路，

其中，电流消除单元为运算放大器，其具有连接至连接点的负侧输入端子、连接至中途连接点的正侧输入端子以及连接至负侧输入端子的输出端子，并且

其中，运算放大器被分别从串联线路的一个端子和另一个端子供应正侧电力和负侧电力。

（3）根据（1）的电池监测器电路，

其中，串联线路的一个端子经由第一电源电路连接至运算放大器的正侧电力端子，且串联线路的另一个端子经由第二电源电路连接至运算放大器的负侧电力端子。

（4）根据（1）的电池监测器电路，其中，执行单元平衡控制，使得串联线路中的电池单元的充电量彼此相等。

（5）一种蓄电装置，包括：

多个电池单元的串联线路；以及

被配置为检测多个电池单元的电压的电池监测器电路，并且

其中，串联线路中的多个电池单元被分为至少两组，即第一组和第二组，

其中，电池监测器电路包括：

被配置为检测第一组中包括的电池单元的电压的第一监测单元，

被配置为检测第二组中包括的电池单元的电压的第二监测单元，以及

被配置为消除差电流即流过第一监测单元的第一电流和流过第二监测单元的第二电流之间的差的电流消除单元，

（6）一种蓄电设备，其包括根据（5）的蓄电装置，且

电力被供应至连接至蓄电装置的电子装置。

（7）一种电子装置，接收来自根据（5）的蓄电装置的电力。

（8）一种电动车辆，包括：

被配置为接收来自根据（5）的蓄电装置的电力并将电力转换为车辆的驱动力的转换装置；以及

被配置为基于关于蓄电装置的信息执行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。

（9）一种电力系统，包括被配置为经由网络向其它装置发送信号，并且从其它装置接收信号的电力信息发送和接收单元，并且，

其中，在根据（5）的蓄电装置上利用由电力信息发送和接收单元接收的信息来执行充电控制和放电控制。

（10）一种电力系统，接收来自根据（5）的蓄电装置的电力或将来自发电机或电力网的电力供应至蓄电装置。

[作为应用例的家用蓄电系统]

将参照图9描述关于家用蓄电系统的本公开的应用例。例如，在用于住宅101的蓄电系统100中，电力经由电力网109、信息网112、智能电表107和电力枢纽站108从用于执行热力发电102a、核能发电102b和水力发电102c的集中式电力系统102供应至蓄电装置103。此外，电力从作为独立电源的家用发电装置104供应至蓄电装置103。蓄电装置103存储供应的电力并供应电力，以用于住宅101。类似的蓄电系统不仅可用于住宅101，也可用于其他建筑物。

在住宅101中，设置了发电装置104、电力消耗装置105、蓄电装置103、用于控制各装置的控制装置110、智能电表107和用于采集各种信息的传感器111。这些装置经由电力网109和信息网112互相连接。作为发电装置104，使用太阳能电池或燃料电池。由发电装置104产生的电力供应至电力消耗装置105和/或蓄电装置103。电力消耗装置105例如包括冰箱105a、空调105b、电视接收机105c和洗浴设备105d。电力消耗装置105还包括电动车辆106。电动车辆106包括电动轿车106a、混合动力车106b和电动摩托车106c。

根据本公开的一个实施方式的上述蓄电系统应用于蓄电装置103。蓄电装置103包括二次电池或电容器。例如，蓄电装置103包括锂离子电池。锂离子电池可为固定式锂离子电池或可用于电动车辆106。智能电表107具有以下功能：测量商用电力使用量以及通知电力公司所测量的商用电力使用量。电力网109可采用DC馈电、AC馈电和无触点馈电中的一种，或采用它们的组合。

各种传感器111包括，例如，人工检测传感器、照度检测传感器、物体检测传感器、电力使用量传感器、振动传感器、接触传感器、温度传感器和红外传感器。由各种传感器111采集的各种信息传输至控制装置110。控制装置110根据传感器111的各种信息来确定天气条件和人为条件，并自动控制电力消耗装置105。因此，可最小化能量消耗。此外，控制装置110可将关于住宅101的信息经由网络向外传输至电力公司。

电力枢纽站108执行允许电力线分支的处理以及将直流转换为交流的处理。作为连接至控制装置110的信息网112的通信方法，采用使用通信接口（诸如通用非同步收发传输器（UART））的方法或使用与无线电通信标准（诸如蓝牙、ZigBee或Wi-Fi）兼容的传感器网络的方法。蓝牙用于多媒体通信，并实现多点连接的通信。ZigBee使用电气与电子工程师协会（IEEE）802.15.4中的物理层。IEEE802.15.4是被称为个人局域网（PAN）或无线（W）PAN的近场通信标准的名字。

控制装置110连接至外部服务器113。服务器113可由住宅101、电力公司和服务提供商中的一个来管理。由服务器113接收或由服务器113发送的各种信息包括，例如，电力使用量信息、生活模式信息、关于电力费用的信息、天气信息、自然灾害信息和电力交易信息。这些信息可由住宅里的电力消耗装置（例如，电视接收器）或住宅外的电力消耗装置（例如，移动电话）发送或接收。这些信息可显示于具有显示功能的装置上，例如，电视接收器、移动电话或个人数字助理（PDA）。

用于控制各单元的控制装置110由中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）构成，并在该实例中包括在蓄电装置103中。控制装置110经由信息网112连接至蓄电装置103、家用发电装置104、电力消耗装置105、各个传感器111以及服务器113。控制装置110具有例如，控制商用电使用量和发电量的功能，且可具有在电力市场进行电力交易的功能。

如上所述，不仅由用于执行热力发电102a、核能发电102b和水力发电102c的集中式电力系统102产生的电力可以存储在蓄电装置103中，而且由用于执行太阳能发电和风力发电的家用发电装置104产生的电力也可以存储在蓄电装置103中。因此，不论家用发电装置104产生的电量多少，都可执行用于稳定要被发送至外部的电量的控制处理或用于设定所需放电量的控制处理。例如，通过太阳能发电获得的电力和低价的午夜电力可存储于蓄电装置103中，且存储于蓄电装置103中的电力可在电费被设定为高的日间使用。

在该实例中，控制装置110被包括在蓄电装置103中。然而，控制装置110可被包括在智能电表107中，或不必包括在一装置中。蓄电系统100可用于一个公寓中的多个家庭或多个独立住宅。

[作为应用例的车内蓄电系统]

将参照图10描述关于车内蓄电系统的本公开的应用例。图10为示出采用根据本公开实施方式的串联式混合系统（serieshybridsystem）的混合动力车辆的结构实例的示意图。采用串联式混合系统的车辆为利用由发动机（engine）驱动的发电机产生的电力或已经由发动机产生并已经临时存储于电池中的电力、通过电力/驱动力转换装置来移动的车辆。

混合动力车辆200包括发动机201、发电机202、电力/驱动力转换装置203、驱动轮204a、驱动轮204b、轮205a、轮205b、电池208、车辆控制装置209、各种传感器210和充电口211。根据本公开的一个实施方式的蓄电系统应用于电池208。

混合动力车辆200利用来自电力/驱动力转换装置203的电力来移动。电力/驱动力转换装置203例如为电动机（motor）。电力/驱动力转换装置203利用来自电池208的电力来运行，且电力/驱动力转换装置203的转动力传输至驱动轮204a和204b。作为电力/驱动力转换装置203，AC电动机和DC电动机可通过在需要的位置处设置DC-AC转换器或AC-DC转换器来使用。传感器210经由车辆控制装置209控制发动机的转数，并控制节流阀（未示出）的开度。传感器210包括速度传感器、加速度传感器和用于检测发动机的转数的传感器。

发动机201的旋转力传输至发电机202。发电机202利用旋转力发电。电力可存储于电池208中。

当通过制动机构（未示出）降低混合动力车辆的速度时，混合动力车辆减速时的阻力作为旋转力传输至电力/驱动力转换装置203。电力/驱动力转换装置203利用旋转力产生再生电力并将所产生的再生电力存储于电池208中。

电池208可连接至混合动力车辆外部的外部电源，经由充电口211接收来自外部电源的电力，并存储所接收的电力。

尽管未示出，但可设置用于基于关于二次电池的信息来执行关于车辆控制的信息处理的信息处理装置。信息处理装置例如为用于基于关于剩余电池电力的信息来显示剩余电池电力的信息处理装置。

已经描述了利用由发动机驱动的发电机产生的电力或已经由发电机产生并临时存储于电池中的电力、通过电动机来移动的串联式混合动力车辆。然而，本公开可有效地应用于并联式混合动力车辆，其使用发动机和电动机这两者的输出作为驱动力，并在三种驱动方法（仅通过发动机来驱动、仅通过电动机来驱动、以及通过发动机和电动机这两者来驱动）之间转换。此外，本公开可有效地应用于不通过发动机而仅通过驱动用电动机来移动的电动车辆。

[变形例]

已经详细地描述了本公开的实施方式。然而，本公开不限于这些实施方式，可根据本公开的精神和范围对其进行各种改变。例如，作为上述电池单元，可使用除了锂离子二次电池之外的二次电池。此外，上述实施方式中描述的结构、方法、处理、形状、材料、数值等都已经通过实例的方式进行了描述，可根据情况使用不同于上述的这些的结构、方法、处理、形状、材料、数值等。

此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可组合使用上述实施方式中所描述的结构、方法、处理、形状、材料、数值等。

本公开包含关于2011年6月30日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2011-145140的主题，其全部内容通过引用并入本文。

本领域技术人员应理解，根据设计要求和其它因素，可进行各种修改、组合、子组合和改变，均不脱离所附权利要求或其等同物的范围。

Claims

1.一种电池监测器电路，包括：

被配置为消除差电流即流过所述第一监测单元的第一电流和流过所述第二监测单元的第二电流之间的差的电流消除单元，并且

其中，所述第一组中包括的电池单元和所述第二组中包括的电池单元形成串联线路，

其中，所述串联线路的一个端子和所述第一监测单元的一个电力端子连接，所述第一监测单元的另一个电力端子和所述第二监测单元的一个电力端子连接，且所述第二监测单元的另一个电力端子和所述串联线路的另一个端子连接，并且

其中，所述电流消除单元被布置在所述第一监测单元的另一个电力端子和所述第二监测单元的一个电力端子之间的连接点与所述串联线路的中途的中途连接点之间，

其中，所述电流消除单元为运算放大器，其具有连接至所述连接点的负侧输入端子、连接至所述中途连接点的正侧输入端子以及连接至所述负侧输入端子的输出端子，并且

其中，所述运算放大器被分别从所述串联线路的一个端子和另一个端子供应正侧电力和负侧电力，

其中，电阻器介于所述运算放大器的所述输出端子和所述负侧输入端子之间。

2.根据权利要求1所述的电池监测器电路，

其中，所述串联线路的一个端子经由第一电源电路连接至所述运算放大器的正侧电力端子，且所述串联线路的另一个端子经由第二电源电路连接至所述运算放大器的负侧电力端子。

3.根据权利要求1所述的电池监测器电路，其中，执行单元平衡控制，使得所述串联线路中的电池单元的充电量彼此相等。

4.根据权利要求1所述的电池监测器电路，

其中，所述电流消除单元还包括另一电阻器，所述另一电阻器连接在所述连接点与所述中途连接点之间。

5.一种蓄电装置，包括：

多个电池单元的串联线路；以及

被配置为检测所述多个电池单元的电压的电池监测器电路，并且

其中，所述串联线路中的所述多个电池单元被分为两组，即第一组和第二组，

其中，所述电池监测器电路包括：

被配置为检测所述第一组中包括的电池单元的电压的第一监测单元，

被配置为检测所述第二组中包括的电池单元的电压的第二监测单元，以及

被配置为消除差电流即流过所述第一监测单元的第一电流和流过所述第二监测单元的第二电流之间的差的电流消除单元，

其中，所述运算放大器被分别从所述串联线路的一个端子和另一个端子供应正侧电力和负侧电力。

6.一种蓄电设备，包括根据权利要求5所述的蓄电装置，并且

其中，电力被供应至连接至所述蓄电装置的电子装置。

7.一种电子装置，接收来自根据权利要求5所述的蓄电装置的电力。

8.一种电动车辆，包括：

被配置为接收来自根据权利要求5所述的蓄电装置的电力并且将所述电力转换为车辆的驱动力的转换装置；以及

被配置为基于关于所述蓄电装置的信息执行与车辆控制相关的信息处理的控制装置。

9.一种电力系统，包括被配置为经由网络向其它装置发送信号并且从其它装置接收信号的电力信息发送和接收单元，并且

其中，在根据权利要求5所述的蓄电装置上利用由所述电力信息发送和接收单元接收的信息来执行充电控制和放电控制。

10.一种电力系统，接收来自根据权利要求5所述的蓄电装置的电力或将来自发电机或电力网的电力供应至所述蓄电装置。