CN103223873A - 充放电监视装置和电池组 - Google Patents

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林浩功
加藤浩之
青柳秀朋
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Abstract

本发明提供一种充放电监视装置，其可防止外来电磁波噪声的影响并加长通信距离，且也排除了与通信对象的直流影响。在电池组的充放电监视装置中，包含监视集成电路(IC1～ICm)、装载各监视集成电路(IC1～ICm)的布线基板、以及连接布线基板间的信号传递路径，由经由电容(C1～C12)的每一个连接的双线式传送路径构成，且连接电容(C1～C12)的每一个与布线基板上的对应的监视集成电路(IC1、IC2)的端子的布线部的布线长度为不与该布线基板所配置的电磁波噪声环境的该噪声电磁波发生谐振的长度，电容(C1～C12)与雏菊链连接的高位侧的监视集成电路(IC2)和低位侧的监视集成电路(IC1)的端子间对应。

Description

充放电监视装置和电池组
技术领域
本发明涉及充放电监视装置的技术，并涉及利用于例如多个二次电池单元多级串联连接而成的电池组的充放电监视装置这样的进行一对半导体集成电路单元间的信号传递的装置的有效技术，其中该一对半导体集成电路单元连接到相互不同的基准电位或驱动电位上。
背景技术
例如在专利文献1(日本特开2010-63334号公报)中，公开了消除多个块电池的单元电池的偏差的组电池充电状态控制装置。在该专利文献1中，多个由二次电池构成的单位单元串联连接成块电池，多个块电池串联连接构成组电池，作为控制组电池充电状态的装置，按各个块电池配置监视电路，设有检测电池电压而与最低单元电位匹配的放电电路。
在先专利文献：
专利文献1：日本特开2010-63334号公报
发明内容
然而，如上述专利文献1，在与相邻的各块电池对应的监视电路中，在块上下间的雏菊链通信中使用利用电流的数据通信方式，或者通过利用上下的单方电源，使用与在发送侧和接收侧进行通信的传送信号的电压电平相匹配的数据通信方式。这样的上下间的雏菊链通信在装置间并非直流绝缘，存在以下那样的危险，即若一个装置(IC)被破坏，给另一个装置(IC)带来直接影响而使其遭到破坏。另外，两装置间的传送线路形成所谓天线，会受到外来电磁波噪声的影响，具有误操作、不能延长装置间的通信距离等问题。
因此，本发明是鉴于上述问题而做出的，其代表性的目的在于提供一种充放电监视装置，其可防止外来电磁波噪声的影响并加长通信距离，且也排除了与通信对象的直流影响。
本发明的上述目的、其他目的以及新颖的特征，将通过本说明书的记载和附图而变明确。
解决问题的手段
简单地说明在本申请所公开的发明中具有代表性技术方案的概要如下。
即，代表性的充放电监视装置用于监视电池组的充放电，串联连接的多个电池单元作为一组，多个组多级串联连接形成电池组，该充放电监视装具有以下特征。
即：上述充放电监视装置包含布线基板和信号传递路径，布线基板包括：监视电路，其构成为与上述多个组的每一个对应配置，并监视上述对应的组的多个电池单元的电压变动；半导体集成电路单元，其包含接收电路和发送电路，该接收电路包括输入差动数据的一对内部连接端子，该发送电路包括输出差动数据的一对内部连接端子；外部连接端子，其与上述内部连接端子的每一个对应设置；电容，其与上述内部连接端子的每一个对应配置并被连接在对应的上述内部连接端子与上述外部连接端子之间；以及电阻，其与上述电容的每一个对应配置并配置成一端与上述外部连接端子侧连接而另一端与预定的电位连接，信号传递路径被跨越配置在上述布线基板间，并包含分别用于在对应的上述外部连接端子间进行电连接的导线，并雏菊链连接上述多个半导体集成电路单元。
上述信号传递路径构成第一双线式传送路径和第二双线式传送路径，第一双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路单元对应的上述电容分别传送来自上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路单元的输出，第二双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路单元对应的上述电容分别传送来自上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路单元的输出。
并且，连接上述电容与对应的上述内部连接端子的上述布线基板上的布线部的布线长度构成为不与该布线基板所配置的电磁波噪声环境的该噪声电磁波发生谐振的长度。
另外，另一种代表性的充放电监视装置用于监视电池组的充放电，串联连接的多个电池单元作为一组，多个组多级串联连接形成电池组，其具有以下特征。
上述充放电监视装置包含电路单元和信号传递路径，该电路单元包括：监视电路，其构成为与上述多个组的每一个对应配置，并监视上述对应的组的多个电池单元的电压变动；半导体集成电路，其包含接收电路和发送电路，接收电路包括输入差动数据的一对内部连接端子，发送电路包括输出差动数据的一对内部连接端子；外部连接端子，其与上述内部连接端子的每一个对应设置；电容，其与上述内部连接端子的每一个对应配置并被连接在对应的上述内部连接端子与上述外部连接端子之间；以及电阻，其与上述电容的每一个对应配置并配置成一端与上述外部连接端子侧连接而另一端与预定的直流电位连接，该信号传递路径被跨越配置在上述电路单元间，并包含分别用于在对应的上述外部连接端子间进行电连接的导线，并雏菊链连接上述多个半导体集成电路。
上述信号传递路径构成第一双线式传送路径和第二双线式传送路径，第一双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路对应的上述电容分别传送来自上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路的输出，第二双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路对应的上述电容分别传送来自上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路的输出。
并且，连接上述电容与对应的上述内部连接端子的布线部的布线长度构成为不与该电路单元所配置的电磁波噪声环境的该噪声电磁波发生谐振的长度。
而且，也能应用于利用上述代表性的充放电监视装置监视串联连接的电池单元的充放电的电池组。
发明效果
简要说明本申请公开的发明中的代表性技术方案所得到的效果如下。
即，利用代表性的充放电监视装置得到的效果为：采用双线式传送路径，可防止外来电磁波噪声的影响并加长通信距离，且也能排除与通信对象的直流影响。
附图说明
图1是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的一实施方式的概略框图。
图2是用于更详细地说明装载在图1的监视集成电路中的监视电路的一实施方式的框图。
图3是设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)的一实施方式的框图。
图4是设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)的另一实施方式的框图。
图5是与设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)、数据发送电路(时钟发送电路)连接的双线式传送路径的说明图。
图6的(a)、(b)是设在本发明的监视集成电路中的数据发送电路(时钟发送电路)的一实施方式的说明图。
图7的(a)、(b)是设在本发明的监视集成电路中的数据发送电路(时钟发送电路)的另一实施方式的说明图。
图8的(a)、(b)是设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)的一实施方式的说明图。
图9是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的另一实施方式的概略框图。
图10是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的又另一实施方式的概略框图。
图11是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的又另一实施方式的概略框图。
图12是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的、2串联电容耦合的电阻连接的构成的概略框图。
图13是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的、2串联电容耦合的电阻连接的另一构成的概略框图。
图14是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的用CML电路进行双向通信时的构成的电路图。
图15的(a)、(b)是在图14的CML电路进行双向通信时构成的信号波形图。
图16是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的内置CML电路和TTL电路的构成的电路图。
图17是内置图16的CML电路和TTL电路的构成的模式说明图。
图18是内置图16的CML电路和TTL电路的构成的TTL双向电路的电路图。
图19是内置图18的CML电路和TTL电路的构成的TTL双向电路间的通信的信号波形图。
图20是内置图18的CML电路和TTL电路的构成的TTL双向电路间的通信的信号波形图。
图21是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的通信协议的传递步骤的说明图。
图22是图21的通信协议的信号构成的说明图。
图23是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的利用齐纳二极管的过电压保护的构成的电路图。
图24是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的单向通信形式的电路图。
图25是应用了本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的提高噪声承受性的构成的电路图。
图26是提高图25的噪声承受性的构成的信号波形图。
标号说明
IC1～ICm：监视集成电路，MC：监视电路，DT1、DT2：数据发送电路，DR1、DR2：数据接收电路，CT1：时钟发送电路，CR2：时钟接收电路，IF：接口电路，SPI：总线，OPC：光耦，MCU：微控制单元，C1～C12：电容，R1～R12：电阻，
E1～E12：电池单元，Q1～Q12：MOSFET开关，MUX：多路转换器，ADC：模拟/数字转换电路，REG1～REG12：寄存器，CONT：控制电路，
VB：偏置电路，R21、R22：电阻，DT(CT)：发送电路，N1～N3：倒相电路，DR(CR)：接收电路，
DTR1、DTR2：数据收发电路，PLL：同步时钟再生电路，
CTR1、CTR2：时钟收发电路，
MD1～MDm：二次电池模块，CMLDRV：CML发送驱动器，RDRV：发送端电阻，p1、p2：pMOS晶体管，n1、n2、n3：nMOS晶体管，VTAPGC：振幅中心电位生成电路，VTAP：振幅中心电位，RINC：接收端电阻电路，r1、r2：电阻，sw1、sw2：开关，VOSINBF：带偏置的输入缓冲器，
TTLTRC：TTL双向电路，RPD：下拉电阻，sw3～sw8：开关，
ZD1～ZD4、ZD7～ZD10：齐纳二极管，FLT：滤波电路。
具体实施方式
在以下的实施方式中，为方便起见，在必要时分割为多个实施方式或项目来进行说明，但除了特别明示的情况，它们相互间并不是没有关系，而是存在一方为另一方的一部分或全部的变形例、详细、补充说明等关系。另外，在以下的实施方式中，在提及元件的数量等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除特别明示的情况和原理上明显限定于特定数量的情况，并不限定于此特定的数量，也可以是特定的数量以上或以下。
而且，不言而喻的是，在以下的实施方式中，除特别明示的情况和原理上认为明显是必需的情况等，其构成要素(也包含步骤要素等)并不一定是必需的。同样地，在以下的实施方式中，在提及构成元件等的形状、位置关系等时，除特别明示的情况和原理上认为明显不是的情况等，其也包含实质上与该形状等相近似或类似的情况。对于上述数值和范围也同样如此。
以下，基于附图详细说明本发明实施方式。此外，在用于说明实施方式的全部的图中，对于同一部件原则上附加同一符号，省略其重复的说明。
[实施方式1]
采用图1～图11说明应用了本发明的充放电监视装置的实施方式1。
<电池组的构成>
在图1中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的一实施方式的概略框图。在电池组的正极端子+与负极端子-之间，多个电池单元以串联方式连接。虽然不作特别限制，上述多个电池单元由锂离子二次电池单元构成。这些串联方式的多个锂离子电池的多个构成一个块(组)，且像块1至块m那样，以m个块构成。例如如后述的图2所示，一个块由12个电池单元构成。
本实施方式的电池组在用于驱动电动汽车(EV：Electric Vehicle)或与汽油发动机组合的混合动力电动汽车(HEV：Hybrid ElectricVehicle)的电机的情况下，例如上述块1至块m像块1至块8那样，由8个块构成。一个电池单元的电池电压大约为4.2V(伏)左右，所以在一个块的两端的电压大约为50.4V左右，在电池组整体产生大约400V左右的较高电压。但由于电池单元为二次电池，且每个电压会由于充电操作或放电操作而发生变化，所以在电池组整体的电池电压也与此对应地发生变化。
与各块1至块m相对应地设置监视集成电路IC1至ICm。由于各监视集成电路IC受到上述那样的12个电池单元的电池电压，所以考虑电池单元的最大电压，包含具有大约60V这样的比较高的耐压的元件。各监视集成电路IC能形成在单一半导体基板上，或者由配备了相互不同的功能的多个半导体芯片构成。在以下的说明中，由单一的半导体集成电路芯片构成的情况、以及多个半导体芯片一体地装载在电路基板上作为模块构成的情况总称作“半导体集成电路单元”来使用。
如上述专利文献1也存在的那样，在重复充放电周期期间，各单元的充电状态与其他单元的充电状态会产生较大的差异。若存在这样充电状态不同的单元，则在某些情况下，会陷入深放电状态，有引起电池组整体的操作不良的危险性。为了防止这样的情况，由上述监视集成电路IC1至ICm构成的充放电监视装置独立地监视各单元的端子电压并判断充电状态。另外，具有独立地对各单元进行充电、放电，使各单元的SOC(State Of Charge：充电状态)均衡的功能。
即，一般来说，电池的能量容量以电池的上述充电状态(SOC)从100％变成0％能提供的电荷的总和来规定。但众所周知的是，如果电池在SOC为100％时充电、在SOC为0％时放电，则寿命会急剧地缩短。上述充放电监视装置一边监视电池的状态一边控制充放电，以不发生完全充电状态或完全放电状态。
具体地说，电池具有的规定容量中实际充放电的能量容量的比例与作为电池寿命的可充放电次数之间存在权衡(tradeoff)，例如，在SOC为10％与90％之间使用电池的情况下，虽然能确保规定容量的80％作为有效容量，但与SOC为30％与70％之间使用电池的情况(有效容量为规定容量的40％)相比，具有可充放电次数变成1/2以下的可能性。
为了充分地使用所使用的二次电池的性能，需要在考虑上述电池具有的规定容量中实际充放电的能量容量的比例与作为电池寿命的可充放电次数之间的上述的权衡而设定的电压管理下，以高精度进行充放电控制。
本实施方式的充放电监视装置包括多个监视集成电路IC1～ICm和连接上述监视集成电路间的信号传递路径，上述监视集成电路的每一个作为在半导体基板上配置了功能块的集成电路装置构成，功能块包含上述的以高精度进行各单元充电状态的监视和控制的监视电路MC、以及输入输出电路(数据接收电路DR、数据发送电路DT、时钟接收电路CR、时钟发送电路CT)。上述信号传递路径由与输入输出电路端子的每一个对应配置的电容C1～C12和电阻R1～R12、以及连接对应电容间的导线构成，虽然详细情况将在以下进行说明，但信号传递路径构成为正确地传送由监视电路MC检测到的充电电压的检测信号、以及用于控制各单元的充电状态的控制信号。
上述的多个监视集成电路IC1～ICm的每一个作为相互分离的半导体芯片(即半导体集成电路单元)而被制造，监视集成电路的每一个与对应的电容、电阻一起，被组装并装载在一块电路布线基板上，且上述电路布线基板间经由上述导线相互电连接。通过这样的构成，监视集成电路IC1～ICm利用上述信号传递路径雏菊链(daisy chain)连接(串级链连接)。也就是说，与电池组的负极端子-对应的监视集成电路IC1在最低位部，在其高位依次连接监视集成电路IC2、...、监视集成电路ICm，直到配置在电最高位部的监视集成电路ICm与电池组的正极端子+连接而被雏菊链连接。
充放电监视装置还与微控制单元MCU连接，并在监视集成电路IC1中设置接口电路IF，虽然不特别限定，其经由SPI(Serial PeripheralInterface：串行外设接口)总线-光耦OPC-SPI总线这样的信号传递路径，在与上述微控制单元MCU之间进行信号的收发。这些部件装载在电池组上而构造电池监视系统。而且，上述微控制单元MCU经由外部通信端子与充放电控制电路(未图示)连接，且充放电控制电路根据充放电监视装置的监视结果，控制电池的充放电。
在图1的实施方式中，作为上述信号传递路径，作为代表例示性地示出了在监视集成电路IC1与监视集成电路IC2之间进行发送和接收的一组信号传递路径。在图1中例示的上述一组信号传递路径由朝向雏菊链的高位侧进行信号传递的第一传送路径、朝向雏菊链的低位侧进行信号传递的第二传送路径、以及进行用于这些数据传送的时钟的传递的第三传送路径构成。第一、第二以及第三传送路径的每一个均由传送差动数据(互补信号)的双线式信号对传送路径构成。
为了让设在监视集成电路IC1的数据发送电路DT1与监视集成电路IC2的数据接收电路DR2之间的、构成上述第一传送路径的双线式传送路径可防止外来电磁波噪声的影响并也可加长通信距离，且排除与通信对象的直流影响，构成如下。从设在监视集成电路IC1中的数据发送电路DT1的输出端子TX1输出的数据的正相信号经由输出用电容C9，被传送到信号对传送路径的一方。从输出端子/TX1输出的数据的负相信号经由输出用电容C10，被传送到信号对传送路径的另一方。
通过构成上述第一传送路径的上述信号对传送路径的一方被传递的数据的正相信号，经由输入用电容C3输入到设于监视集成电路IC2中的数据接收电路DR2的输入端子RX2。通过构成上述第一传送路径的信号对传送路径的另一方被传递的数据的负相信号经由输入用电容C4，输入到输入端子/RX2。
与上述第一传送路径同样地，朝向上述雏菊链的低位侧进行信号传递的上述第二传送路径也由双线式传送路径构成，从设在监视集成电路IC2中的数据发送电路DT2的输出端子TX2输出的正相信号经由输出用电容C5，被传送到信号对传送路径的一方，并经由输入用电容C11，输入到监视集成电路IC1的数据接收电路DR1的输入端子RX1。从上述数据发送电路DT2的输出端子/TX2输出的负相信号经由输出用电容C6，被传送到信号对传送路径的另一方，并经由输入用电容C12，输入到监视集成电路IC1的数据接收电路DR1的输入端子/RX1。
与上述第一和第二传送路径同样地，进行时钟的传递的上述第三传送路径由双线式传送路径构成，从设在监视集成电路IC1中的时钟发送电路CT1的输出端子CX1输出的正相时钟经由输出用电容C7，被传送到信号对传送路径的一方，并经由输入用电容C1，输入到监视集成电路IC2的时钟接收电路CR2的输入端子CX2。从上述时钟发送电路CT1的输出端子/CX1输出的负相时钟经由输出用电容C8，被传送到信号对传送路径的另一方，并经由输入用电容C2，输入到监视集成电路IC2的时钟接收电路CR2的输入端子/CX2。
连接图1的监视集成电路IC2与监视集成电路IC3之间的传送路径、以及未图示的其他监视集成电路IC4～ICm间的连接也可由与连接图1的监视集成电路IC1和监视集成电路IC2的上述第一、第二以及第三传送路径同样的构成实现。
<监视电路的构成>
在图2中示出了用于更详细地说明装载在上述监视集成电路IC1～ICm中的监视电路MC的一实施方式的框图。在图2中，作为代表，例示性地示出了与连接成串联方式的电池连接的块1对应的监视集成电路IC1。在块1中，由电池单元E1至E12构成的12个电池单元连接成串联方式。各电池单元E1～E12的负电极与正电极之间的电池电压分别与监视集成电路IC1的电极端子连接。电池单元E1的负电极与监视集成电路IC1的最低位电位，例如接地电位GND连接。电池单元E12的正电极与监视集成电路IC1的最高位电位VCC连接。
包含上述GND和VCC的各电池单元E1～E12的正电极和负电极间的电池电压经由多路转换器(multiplexer)MUX择一地传送到模拟/数字转换电路ADC，并转换成数字信号。由模拟/数字转换电路ADC转换成数字信号的各电池单元的电池电压值被存入与各电池单元E1～E12对应设置的寄存器REG1～REG12中。这些寄存器REG1～REG12也用于存储控制设在对应电池单元中的放电电路的接通/断开的控制位。
在电池单元E1的正电极和负电极所连接的监视集成电路IC1的电极端子间设有由电阻和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)开关Q1构成的放电电路。与上述同样地，在与其他电池单元E2～E12对应的监视集成电路IC1的电极端子间也设有由电阻和MOSFET开关Q2～Q12构成的放电电路。例如，若使MOSFET开关Q1变成接通状态，则能够仅使电池单元E1通过电阻和MOSFET开关Q1放电从而降低电池电压。控制位与上述寄存器REG1的电池电压值对应的数字信号分开设置，若把控制位变成例如逻辑“1”，则上述MOSFET开关Q1变成接通状态，能使上述的放电操作进行；若把控制位变成逻辑“0”，则上述MOSFET开关Q1变成断开状态，能使放电操作停止。
控制电路CONT由逻辑电路构成，并构成为执行预定的逻辑，并在上述微控制单元MCU的控制下，负责多路转换器MUX的选择操作、模拟/数字转换电路ADC和寄存器REG1～REG12的控制操作、以及与寄存器REG1～REG12的控制位对应的上述放电电路的控制操作。控制电路CONT例如利用多路转换器MUX把电池单元E 1的充电电压传送到模拟/数字转换电路ADC。而且，选择寄存器REG1，使利用模拟/数字转换电路ADC形成的电池单元E1的电池电压值存储在寄存器REG1中。这样，当电池单元E1到E12的电池电压存储到寄存器REG1～REG12中，则按照来自微控制单元MCU的控制命令等，通过接口电路IF串行地朝向微控制单元MCU输出。另外，若控制电路CONT按照来自微控制单元MCU的控制命令等改写寄存器REG1的控制位，则该控制位如果为逻辑“1”，则使MOSFET开关Q1变成接通状态，使电池单元E1放电。
上述的处理通过装载在上述微控制单元MCU中的程序的执行而进行。例如执行[各电池的电压测量]→[向寄存器REGn写入测量结果]→[基于寄存器数据的利用控制电路CONT的逻辑处理]→[多路转换器MUX的操作·模拟/数字转换电路ADC的操作的控制]→[把结果写入寄存器REGn+1]这些步骤，接着，执行[读电压信息]→[向寄存器REGm写入结果]→[基于寄存器数据的利用控制电路CONT的逻辑处理]→[把结果发送到接口电路IF]→[发送到微控制单元MCU]这些常规处理。当在上述电压信息中检测到异常时，微控制单元MCU进行中断处理，并通过[连续测量电压]→[继续测量]→[向寄存器写入]→[基于寄存器数据的利用控制电路CONT的逻辑处理]确认有异常时，微控制单元MCU经由与外部连接端子连接的外部通信端子，把出现该异常的信号传递给充放电控制电路。温度监视也以同样的程序进行。
在图1中，利用监视集成电路IC2的如上述图2所示的模拟/数字转换电路ADC形成的、与各电池单元的电池电压值对应的寄存器REG1～REG12的数据通过监视集成电路IC2的数据发送电路DT2-双线式传送路径-监视集成电路IC1的数据接收电路DR1，串行地朝向微控制单元MCU传送。以下，监视集成电路IC3至ICm的各寄存器REG1～REG12的数据也沿着上述的雏菊链被传送到低位侧。控制与上述监视集成电路IC2～ICm的各电池单元对应设置的放电电路的控制位在与上述方向相反的方向上沿着雏菊链被从微控制单元MCU传送到高位侧，分配给对应的监视集成电路。
在图2中，虽然不作特别限制，但监视电路MC以上述电池单元的负电极电压作为基准电压GND，以将电池单元E1的4.2V这样的正电极电压降压后的3V作为操作电压操作。如果12个电池单元E1～E12中的仅一个电池单元E1负责设在监视集成电路IC1中的各电路的操作电流，从而电池单元E1～E12的各电压的均匀化产生不良，则形成上述GND和将VCC降压成大约3V这样的操作电压即可。该3V的操作电压与基准电压GND也可作为构成监视集成电路IC1的其他电路即上述数据发送电路DT1、数据接收电路DR1、时钟发送电路CT1、以及接口电路IF的操作电压被利用。
与未图示的块2对应的监视集成电路IC2的监视电路MC也与上述监视集成电路IC1的监视电路MC同样地构成。如上所述，把12个4.2V的锂离子二次电池串联连接构成块1的情况下，担当最低电压范围的监视集成电路负责0V～50.4V的范围。与电压范围下一个较低的块2对应的监视集成电路IC2监视50.4V～100.8V的电压范围。但是，由于该监视集成电路IC2以50.4V为基准电压GND，在监视集成电路IC2内部与上述监视集成电路IC1相同。以下，虽然作为与块2～块m(8)对应的电压范围的绝对值的电压各不相同，但作为各监视集成电路IC2～ICm的内部电压与上述监视集成电路IC1相同。
在本实施方式的电池监视系统中，在微控制单元MCU的控制下执行的针对各电池单元的测量结果(电压值、温度)作为数字信号被输入并存储到寄存器中。充电放电操作由设在电池组外部的充放电控制电路控制，在电池组的SOC为X％与Y％之间使用的情况下，当充电电压升高到X％，则使充电操作停止，而当电压下降到Y％，则进行充电操作。在电池组内部，利用上述监视集成电路IC1～ICm和微控制单元MCU精细地管理各电池单元的充电电压。例如在进入充电操作时，与所输入的各电池单元的充电电压数据中最低的电池单元相匹配，其他电池单元的放电电路操作并被放电。并且，即使在到达目标X％的充电期间也监视各电池单元的充电电压，极端高的电压如上述那样放电电路被操作，防止过充电等。
由于基于输入微控制单元MCU中的各电池单元的数字充电电压数据来进行上述的电池监视控制操作，若该数字充电电压数据中存在错误，则不能保持微控制单元MCU指示的控制操作与电池单元的实际状态的充电电压的一致性。在装载于HEV的电池组中，会受到汽油发动机的比较大的电磁波噪声。由于上述监视集成电路IC1～ICm以雏菊链连接，在相互的信号传递路径上必然受到电磁波噪声的影响，这是无法避免的。即便是装载于没有汽油发动机的EV上的电池组，由于在停车时或行驶时也会受到来自并排的汽油发动机汽车或摩托车的电磁波噪声，具有同样的问题。
由于这样的电磁波噪声，作为数字信号传递的各电池单元的充电电压数据受到噪声影响，若即使由多位构成的数据中的1位由逻辑“0”的位错误地作为逻辑“1”被传送到微控制单元MCU中，则微控制单元MCU进行基于错误数据的控制操作。因此，若该信号传递存在错误，则在电池监视系统的在雏菊链的数据传递操作会引起较大的问题。
在本实施方式采用的上述双线式传送路径在输出侧和输入侧分别配置电容，首要的是直流地分离输出侧与传送线路之间、输入侧与传送线路之间。由于这样的直流地分离，输出侧电路的直流电压(偏压等)不受来自输入侧的直流电压的影响，输入侧电路的直流电压(偏压等)也不受来自输出侧的直流电压的影响。由此，即使一方装置(监视集成电路IC)由于某种原因被破坏，也不会直接影响另一方装置(监视集成电路IC)。
两电容之间的传送线路配置在布线基板间，且根据电池组的配置有可能加长传送线路，不可避免外来电磁波的影响。而且，在传送线路上会产生由外来电磁波噪声导致的噪声电压。但是，传送线路以双线式构成，只产生共模的噪声电压。能在由差动电路等构成的输入电路使这样的共模的噪声电压抵消。由于本实施方式的双线式传送路径能使与外来电磁波噪声对应的噪声电压在输入侧电路抵消，能防止上述外来电磁波噪声的影响并加长通信距离。在本实施方式的电池监视系统中，由于能防止上述外来电磁波噪声的影响，把高质量的电池单元的充电电压数据传送到微控制单元MCU中，能实施与电池单元的实际状态对应的精细的充放电控制操作。
此外，虽然由于各电容配置在装载了对应的监视集成电路的布线基板上，所以连接监视集成电路的端子与对应的电容的导线的长度限定在布线基板内，且外来电磁波噪声的影响也有限，但优选的是把电容配置在对应的端子的附近，并尽量缩短端子与电容间的导线长度。
由于连接上述两电容间的传递路径为直流地浮动状态，从输出侧电路或输入侧电路来看，外来电磁波噪声的电位有可能异常地升高而超过两电容的耐压。在上述图1的实施方式中，为了防止由外来电磁波噪声导致的电容的耐压破坏，设有电阻R1～R12。也就是说，连接电容C1和C7的信号传递路径经由电阻R1和R7，与两监视集成电路IC1和IC2的直流中间电位点(VCC、GND)连接。在连接其他电容C2～C6和C8～C12的每一个的信号传递路径上也设有电阻R2～R6和R8～R12。此外，电阻R1～R12能通过与安装了监视集成电路的电路布线基板对应的传送路径连接并配置来安装。
如图2的实施方式，在使监视集成电路IC1的基准电位GND变成与电池单元E1的负电极对应的0V，并把监视集成电路IC2的基准电位GND变成与电池单元E12的正电极对应的上述50.4V的情况下，大致地说，由于在构成一个传递路径的电容C1和C7上施加上述50.4V相当的直流电压，如果电容C1和C7的电容值相等，则各分担一半的电压25.2V。然而，由于连接电容C1和C7之间的传送线路为直流浮动(floating)状态，由于外来电磁波噪声变成高电压或低电压。
在本实施方式中，针对连接上述输出侧和输入侧的两电容间的传送线路，利用上述电阻R1～R6和R7～R12，能提供与块2的电池单元的负电极对应的GND的偏压、与块1的电池单元的正电极对应的VCC的偏压。由此，由外来电磁波噪声导致的噪声电压以上述GND、VCC为中心发生变化，极端高的噪声电压不会施加到两电容中的一方上。
<数据接收电路(时钟接收电路)的构成>
在图3中示出了设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)的一实施方式的框图。作为代表，本实施方式例示性地示出了设在上述监视集成电路IC1中的数据接收电路DR1。正相信号经由输入侧电容C11输入到监视集成电路IC1的外部输入端子。该正相信号被提供给数据接收电路DR1的输入端子RX1。负相信号经由输入侧电容C12输入到监视集成电路IC1的外部输入端子。该负相信号被提供给数据接收电路DR1的输入端子/RX1。偏置电路VB形成在监视集成电路IC1内，利用提供给上述一对外部输入端子的直流电压、以及防止或者抑制在接收信号中反射噪声产生的阻抗匹配用的电阻等，偏置为构成数据接收电路的差动输入电路的允许输入范围的电位。
此外，在图3中示出的数据接收电路DR1的构成与设在上述监视集成电路IC2中的数据接收电路DR2等相同，并且时钟接收电路CR2也相同。
<数据接收电路(时钟接收电路)的另一构成>
在图4中示出了设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)的另一实施方式的框图。作为代表，本实施方式也例示性地示出了设在上述监视集成电路IC1中的数据接收电路DR1。与上述同样地，正相信号经由输入侧电容C11输入到监视集成电路IC1的外部输入端子。该正相信号被提供给数据接收电路DR1的输入端子RX1。负相信号经由输入侧电容C12输入到监视集成电路IC1的外部输入端子。该负相信号被提供给数据接收电路DR1的输入端子/RX1。设在监视集成电路IC1外部的电阻R21、R22构成偏置电路VB。该偏置电路VB形成在监视集成电路IC1的外部，进行提供给上述一对外部输入端子的直流电压的提供、以及防止或者抑制在接收信号中反射噪声的产生的阻抗匹配操作。
此外，在图4中示出的数据接收电路DR1的构成与设在上述监视集成电路IC2中的数据接收电路DR2等相同，并且时钟接收电路CR2也相同。
<双线式传送路径的说明>
在图5中示出了与设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)、数据发送电路(时钟发送电路)连接的双线式传送路径的说明图。作为代表，本实施方式例示性地示出了设在上述监视集成电路IC2中的数据接收电路DR1、DR2、数据发送电路DT1、DT2、时钟接收电路CR2、以及时钟发送电路CT1。
作为代表示出的连接输入侧电容C 1～C4、输出侧电容C5、C6与监视集成电路IC2的外部端子的传送线路作为从监视集成电路IC2观察时的外来电磁波噪声的天线起作用，输入侧电容C1～C4设在时钟接收电路CR2和数据接收电路DR2中，输出侧电容C5、C6设在数据发送电路DT2中。同样地，连接输入侧电容C11、C12和输出侧电容C9、C10、C7、C8与监视集成电路IC2的外部端子的传送线路也同样地作为外来电磁波噪声的天线起作用，输入侧电容C11、C12设在另一数据接收电路DR1中，输出侧电容C9、C10、C7、C8设在数据发送电路DT1、时钟发送电路CT1中。
在本实施方式中，连接上述监视集成电路IC2的外部端子与输入侧电容或输出侧电容的传送线路长度L按如下方式设定。针对外来电磁波噪声的最短波长λ，设定成L＜λ/4。也就是说，把分别连接上述输入侧电容或输出侧电容的传送线路设为不与噪声电磁波发生谐振的长度，从而能实质上遮断来自相互连接监视集成电路的雏菊链线路的外来电磁波噪声。在电池监视系统中，由于能更可靠地防止上述外来电磁波噪声的影响，把高质量的电池单元的充电电压数据传送到微控制单元MCU中，能实施与电池单元的实际状态对应的精细的充放电控制操作。
<数据发送电路(时钟发送电路)的电路和信号>
在图6中示出了设在本发明的监视集成电路中的数据发送电路(时钟发送电路)的一实施方式的说明图。图6的(a)的数据发送电路DT(时钟发送电路CT)接收二值信号OUT，二值信号OUT由与3V这样的操作电压VDD对应的高电平、以及与电路的接地电位GND对应的低电平构成，输出公知的LVDS(Low Voltage Differential Signaling：低压差分信号)的正相信号TX(CX)、负相信号/TX(/CX)。也就是说，数据发送电路DT(时钟发送电路CT)可采用适合LVDS的发送电路。如图6的(b)所示，作为上述互补信号的正相信号TX(CX)、负相信号/TX(/CX)是以操作电压VDD的大致中点电压为中心的大约200mV的小振幅差动信号。
<数据发送电路(时钟发送电路)的另一电路和信号>
在图7中示出了设在本发明的监视集成电路中的数据发送电路(时钟发送电路)的另一实施方式的说明图。图7的(a)的数据发送电路DT(时钟发送电路CT)接收二值信号OUT，二值信号OUT由与3V这样的操作电压VDD对应的高电平以及与电路的接地电位GND对应的低电平构成，按原样通过倒相电路N1和N2，作为正相信号TX(CX)输出。上述二值信号OUT通过倒相电路N3而被反转，作为负相信号/TX(/CX)输出。上述倒相电路N2和N3由比较大的尺寸的MOSFET构成，从而能够获得所希望的驱动电流。由于倒相电路N1只进行相位反转操作，其由小尺寸的MOSFET构成。如图7的(B)所示，作为上述互补信号的正相信号TX(CX)、负相信号/TX(/CX)是具有与操作电压VDD对应的高电平和以电路的接地电位GND为低电平的CMOS(Compiementary symmetry metal oxide semicoductor：互补对称金属氧化物半导体)电平的振幅的差动信号。
<数据接收电路(时钟接收电路)的电路和信号>
在图8中示出了设在本发明的监视集成电路中的数据接收电路(时钟接收电路)的一实施方式的说明图。图8的(a)的数据接收电路DR(时钟接收电路CR)接收从上述图6的数据发送电路DT(时钟发送电路CT)送来的大约200mV的小振幅差动信号RX(CX)、/RX(/CX)，形成二值信号IN，二值信号IN由与3V这样的操作电压VDD对应的高电平以及与电路的接地电位GND对应的低电平构成。也就是说，数据接收电路DR(时钟接收电路CR)接收LVDS信号，并转换成CMOS电平。如图8的(b)所示，如实线所示，作为上述互补信号的正相信号RX(CX)、负相信号/RX(/CX)以操作电压VDD的大致中点电压为中心的大约200mV的小振幅差动信号被输入；如虚线所示，接收电路的输出信号IN是由与操作电压VDD对应的高电平以及与电路的接地电位GND对应的低电平构成的二值信号。
在图8的(b)这样的小振幅差动信号中，虽然包含由上述的电磁波噪声导致的噪声电压，但在差动电路中，由于输入上述两个电压之差，噪声电压相抵消。即便是具有在上述图7的(b)示出的CMOS电平的振幅的差动信号，通过把差作为输入而输入，从而同样地能使噪声电压抵消。
<电池组的另一构成>
在图9中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的另一实施方式的概略框图。在本实施方式中，上述图1的数据发送电路DT和数据接收电路DR由一个数据收发电路DTR构成。由此，能使一对双线式传送路径减少。例如，通过使图1的数据发送电路DT1具有数据接收电路DR1的功能，或者连接数据发送电路DT1的输出端子与数据接收电路DR1的输入端子，能构成图9的监视集成电路IC1的数据收发电路DTR1，并删除上述图1的数据发送电路DT2、数据接收电路DR1以及连接这些电路的双线式传送路径。在其他监视集成电路IC2～ICm中也同样如此，由数据用和时钟用这两对双线式传送路径构成雏菊链。
在图10中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的又另一实施方式的概略框图。在本实施方式中，也从在上述图9中示出的实施方式中删除时钟用的发送电路、接收电路以及以雏菊链连接这些电路的一对双线式传送路径。在本实施方式的数据收发电路DTR中，使所发送的数据中包含时钟。因此，在监视集成电路IC1～ICm中设有同步时钟再生电路PLL。同步时钟再生电路PLL生成与数据发送之前送来的时钟同步的时钟，用于之后送来的数据的输入。为了时钟再生的稳定化，也可使数据中预先包含时钟，并使PLL(Phase Locked Loop：锁相环)操作同步。在本实施方式中，由兼用作数据用和时钟用的一对双线式传送路径构成雏菊链。
在上述图9和图10的实施方式中，作为连接上述监视集成电路IC1与微控制单元MCU的总线构成，虽然不作特别限制，可采用被认为与上述在图1中示出的SPI总线同样地、通信的额外开销较小且适用于低干涉环境的I2C(Inter-Integrated Circuit：集成电路总线)。
在图11中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的又一实施方式的概略框图。在本实施方式中，在任意的块间设有电位差产生源。在图11中示出了在块1与块2之间设置了电位差产生源的例子。该电位差产生源例如是连接块间的布线的寄生电阻导致的电压降。考虑汽车的重量分配、安全性，有时需要把电池单元块装载在物理地分离的位置。这样的情况下，由于连接块间的电缆的寄生电阻，在块1的VCC与块2的GND之间产生电位差。即使产生这样的电位差，在本实施方式的雏菊链中，由于不会受到上述那样的监视集成电路IC1与监视集成电路IC2的直流电压差的影响，能组成雏菊链而无需进行任何传递电平的调整等。
如果能解决构成上述雏菊链的输入侧电容和输出侧电容的耐压问题，则无需像上述图1那样连接成沿着块1～块m的堆积的雏菊链。也可与构成电池组的块的安装方式相匹配，连接任意块之间进行雏菊链连接。例如，若连接块1与块m之间，则虽然在上述例子中大约400V的直流电压施加到输入侧电容与输出侧电容之间，但可采用与此对应的高耐压的电容。在本发明的电池监视系统中，能组成与电池组的安装方式对应的灵活的雏菊链。
<实施方式1的效果>
根据以上说明的本实施方式，在具有充放电监视装置的电池组中，充放电监视装置包含监视集成电路IC、装载各监视集成电路IC的布线基板、以及连接布线基板间的信号传递路径，由经由电容C的每一个连接的双线式传送路径构成，且连接电容C的每一个与布线基板上的对应的监视集成电路IC的端子的布线部的布线长度构成为不与该布线基板所配置的电磁波噪声环境的该噪声电磁波发生谐振的长度，电容C与雏菊链连接的高位侧的监视集成电路IC和低位侧的监视集成电路IC的端子间对应，从而，代表性地可防止外来电磁波噪声的影响并加长通信距离，且也能排除与通信对象的直流影响。
特别是，针对双线式传送路径，通过把电磁波噪声导致的电位变动配置成相互同等、选择提供到每一个电池单元的直流电压相互大致相等的电池单元的电压，能期待更好的效果。另外，通过把适合于设在该监视集成电路IC中的接收电路的偏置电路VB连接到监视集成电路IC的输入端子，利用阻抗匹配操作能期待更好的效果。
另外，把数据接收电路DR和数据发送电路DT作为一个数据收发电路DTR构成，并把各端子作为输入输出端子共用，并且也共用双线式传送路径，从而能以一个电路、一对输入输出端子、一组双线式传送路径来负责双向收发通信。
[实施方式2]
采用图12～图26说明应用了本发明的充放电监视装置的实施方式2。本实施方式是以上述实施方式1为基本方式的更适合的实施方式，并基于各图按顺序说明。
<2串联电容耦合的电阻连接的构成>
在图12中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的2串联电容耦合的电阻连接的构成的概略框图。在图12中，示出了二次电池模块MD2和二次电池模块MD3的例子(二次电池模块MD4～MDm也同样)。另外，数据发送电路DT和数据接收电路DR以一个数据收发电路DTR构成，并且时钟发送电路CT和时钟接收电路CR以一个时钟收发电路CTR构成。在本实施方式中，其特征在于以2串联电容耦合的电阻连接的构成。即，以解决如下两点作为课题：(1)在具有60V左右的电位差的二次电池模块间进行通信，(2)在连接了将二次电池模块间连接起来的电缆的瞬间、过电压(surge，电涌)不施加到装置(监视集成电路IC)上。
因此，针对上述(1)，如果使用电容耦合方式，则能解决电位差的问题。由于该电容耦合是公知的，且把电容进一步形成2串联的方式(把两个电容连接成串联的方式)也是公知的，所以在这里省略详细说明。另外，针对上述(2)，为了在拔出插入电缆时过电压(电涌)不施加到装置上，(2-1)2串联电容(C)、(2-2)设置在电缆连接之前连接二次电池模块之间的线路(GND-VCC)，(2-3)把低位侧的二次电池模块的电阻R7～R10连接到VCC(在二次电池模块内最高的电位)，(2-4)把高位侧的二次电池模块的电阻R1～R4连接到GND(在二次电池模块内最低的电位)，(2-5)在拔出插入电缆的瞬间无电荷移动。
具体地说，基于图12说明二次电池测量系统雏菊链连接的整体构成。二次电池单元以串联(例如12个单元)连接，且各电池与进行电池测量的监视集成电路IC(IC2、IC3)连接。二次电池、监视集成电路IC、电容C(C1～C4、C7～C10)、电阻R(R1～R4、R7～R10)等连接成的块称为二次电池模块MD(MD2、MD3)。可把该二次电池模块MD本身层叠(串联连接)。
监视集成电路IC测量端子VC0～VC12的端子间电压，并把值保存到监视集成电路IC内部的寄存器中。具有利用系统间通信机构(雏菊链)，把保存在监视集成电路IC的内部寄存器中的测量值传递信息到其他监视集成电路IC中的功能。
二次电池模块MD包括低位侧连接通信端子LDP/LDN(LDP(D)/LDN(D)、LDP(CK)/LDN(CK))和高位侧连接通信端子UDP/UDN(UDP(D)/UDN(D)、UDP(CK)/UDN(CK))。低位侧连接通信端子LDP/LDN和高位侧连接通信端子UDP/UDN经由耦合电容C与监视集成电路IC的通信端子LDPI/LDNI(LDPI(D)/LDNI(D)、LDPI(CK)/LDNI(CK))、UDPI/UDNI(UDPI(D)/UDNI(D)、UDPI(CK)/UDNI(CK))连接。此外，在上述内容中，(D)表示数据，(CK)表示时钟。
低位侧连接通信端子LDP/LDN经由电阻R，与在二次电池模块MD内串联连接的多个电池单元的最低电位即GND端子连接。高位侧连接通信端子UDP/UDN经由电阻R，与在二次电池模块MD内串联连接的多个电池单元的最高电位即VCC端子(VCC端子为12个单元的电位，例如60V左右)连接。
此外，在监视集成电路IC中，LDPI(D)与数据的正相信号的端子对应，LDNI(D)与数据的负相信号的端子对应，另外，LDPI(CK)与时钟的正相信号的端子对应，LDNI(CK)与时钟的负相信号的端子对应。同样地，UDPI(D)与数据的正相信号的端子对应，UDNI(D)与数据的负相信号的端子对应，另外，UDPI(CK)与时钟的正相信号的端子对应，UDNI(CK)与时钟的负相信号的端子对应。此外，若与上述实施方式1对应，LDPI(D)、LDNI(D)与RX2、/RX2对应，LDPI(CK)、LDNI(CK)与CX2、/CX2对应，UDPI(CK)、UDNI(CK)与TX1、/TX1对应，UDPI(CK)、UDNI(CK)与CX1、/CX1对应。
虽然监视集成电路IC(n)与监视集成电路IC(n+1)的基准电压电平不同，但通过耦合电容C，仅交换信号振幅之差。假设拔出插入二次电池模块MD的情况。在二次电池模块MD的拔出插入时，如果先连接电源端子(例如VCC(2)与GND(3))，则由于在连接信号端子(UDP(2)与LDP(3)以及UDN(2)与LDN(3))时在电阻R为同电位，不会有瞬态电流流过，且二次电池模块MD3侧的高电压不会施加到监视集成电路IC2上。
假设二次电池模块MD间为长距离(长达数米等)的信号传送的情况。在电动汽车等应用中，假设有较大噪声的情况。因此，二次电池模块MD间的信号传送用CML(Current Mode Logic：电流型逻辑)等构成的差动电路进行差动传送，并具有噪声承受性。
通过以上，根据本实施方式的2串联电容耦合的电阻连接的构成，改进电容耦合和电阻的连接目标，与由电缆连接成的雏菊链连接的高位侧的二次电池模块MD(n)的成对端子连接的电阻R1～R4与该二次电池模块内最低的电位GND连接，与雏菊链连接的低位侧的二次电池模块MD(n-1)的成对端子连接的电阻R7～R10与该二次电池模块内最高的电位VCC连接，且在雏菊链连接之前就连接该GND与VCC，并且，在进行雏菊链连接时，通过串联连接与高位侧的二次电池模块MD(n)连接的电容C1～C4、与低位侧的二次电池模块MD(n-1)连接的电容C7～C10之间，(1)能在具有60V左右电位差的二次电池模块MD间进行通信，(2)能在连接将二次电池模块MD间连接起来的电缆的瞬间、过电压不施加到监视集成电路IC这一装置上。
<2串联电容耦合的电阻连接的另一构成>
在图13中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的一实施方式的2串联电容耦合的电阻连接的另一构成的概略框图。在图13中示出了二次电池模块MD2和二次电池模块MD3的例子。在本实施方式中，作为与图12相对的另一例子，其特征在于将电阻的连接目标作为GND(2)～VCC(2)之间的电位。即，如果能把连接电缆时施加到装置上的电涌抑制在不破坏装置的电平，则低位侧的二次电池模块MD2的电阻R7～R10的连接目标不限定于VCC(2)(例如VCC(2)＝GND(2)+60V等)，也能够是VDD(例如VDD＝GND(2)+3.3V等)。
通过以上，根据本实施方式的2串联电容耦合的电阻连接的另一构成，与由电缆连接成的雏菊链连接的高位侧的二次电池模块MD(n)的成对端子连接的电阻R1～R4与该二次电池模块内最低的电位GND连接，与雏菊链连接的低位侧的二次电池模块MD(n-1)的成对端子连接的电阻R7～R10与该二次电池模块内最高的电位VCC与最低的电位GND的范围内的电位VDD连接，从而与图12的构成同样地，(1)能在具有60V左右电位差的二次电池模块MD间进行通信。
<用CML电路进行双向通信时的构成>
在图14、图15中，示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的用CML电路进行双向通信时的构成的电路图和信号波形图。在图14中示出了二次电池模块MD1的收发电路和二次电池模块MD2的收发电路的例子。在本实施方式中，其特征在于用CML电路进行双向通信时的电路和信号。即，以解决如下三点作为课题：(1)在电容耦合系统进行双向通信，(2)可无时间滞后地切换发送和接收，(3)抑制在传送系统(连接二次电池模块间的基板布线、电缆布线)的界面的信号反射。
因此，针对上述(1)，通过使用带偏置的输入电路(带偏置的输入缓冲器)，即便两个缓冲器都变成接收模式，也可防止输出OUT变不确定。另外，针对上述(2)，通过使发送时的VCM(振幅中心电位)与VTAP(在接收模式决定振幅中心的电阻分割电位)相等，可在电容耦合系统无时间滞后地切换收发。另外，针对上述(3)，通过以发送时电路的阻抗：ZTX(diff)、接收时电路的阻抗：ZRX(diff)、传送系统的特性阻抗：Z0成为ZTX(diff)＝ZRX(diff)＝2×Z0的方式控制发送端电阻(RDRV)和接收端电阻(R1、R2)，抑制在传送系统的界面的信号反射，并可高速通信。
具体地说，基于图14、图15说明具有双向传送功能的CML电路接口。在图14中，示出了CML电路(1)为接收模式，CML电路(2)为发送模式的情况。在图14中，分别示出VDD为电源，DATA为数据输入端子，ENB为输出使能端子(L＝发送模式，H＝接收模式)，bias为用于把nMOS(Negative channel Metal Oxide Semiconductor：N型金属氧化物半导体)晶体管n3变成恒流的偏置电位，OUT为数据输出，PADP、PADN为输入输出垫。
另外，在电路元件中，发送端电阻(RDRV)由CML发送驱动器CMLDRV的pMOS(Positive channel Metal Oxide Semiconductor：P型金属氧化物半导体)晶体管p1、p2和电阻构成，并在发送模式时接通，在接收模式时断开。发送端电阻RDRV的一端的pMOS晶体管p1、p2侧与VDD连接，发送端电阻RDRV的另一端的电阻侧与开关用nMOS晶体管n1、n2的一端连接，该nMOS晶体管n1、n2的另一端与恒流源的nMOS晶体管n3的一端连接，该nMOS晶体管n3的另一端接地，从而构成该CML发送驱动器CMLDRV。另外，数据DATA经由栅极电路输入到开关用nMOS晶体管n1、n2的控制端子。
接收端电阻(RIN)由两个电阻r1和两个电阻r2构成，电阻r1始终接通，电阻r2在发送模式时断开，在接收模式时接通。接收端电阻控制开关(sw1、sw2)控制电阻r2的接通/断开。这两个电阻r1串联连接，被连接在输入输出垫PADP/PADN间，另外，串联连接的两个电阻r2分别经由开关sw1、sw2被连接在输入输出垫PADP/PADN间，构成接收端电阻电路RINC。该接收端电阻电路RINC的电阻r1与电阻r2的每一个的连接节点与振幅中心电位VTAP连接。
生成振幅中心电位VTAP的振幅中心电位生成电路VTAPGC是在被连接于VDD与GND间的两个电阻的连接节点生成振幅中心电位VTAP，并进行差动振幅中心的设定的电路。带偏置的输入缓冲器VOSINBF是在输入输出垫PADP/PADN带有电位差时进行响应的输入电路。
另外，在晶体管控制中，在发送模式时，在输出数据PADP＝L的情况下，n1＝接通，n2＝断开，p1/p2＝接通，sw1/sw2＝断开。另一方面，在发送模式时，在输出数据PADP＝H的情况下，n1＝断开，n2＝接通，p1/p2＝接通，sw1/sw2＝断开。另外，接收模式时，n1＝断开，n2＝断开，p1/p2＝断开，sw1/sw2＝接通。
在该CML电路中，CML发送驱动器CMLDRV是包括开关用nMOS晶体管(n1、n2)、恒流源(nMOS晶体管n3)以及发送端电阻(RDRV＝pMOS晶体管p1、p2和电阻)的电路。此外，恒流源、发送端电阻并不限定于图14中的电路。另外，在该例子中使用了nMOS驱动的CML发送驱动器，但也可使用pMOS驱动的CML发送驱动器。
在CML发送驱动器CMLDRV中，具有能把输出变成高阻抗的ENB端子。利用该ENB端子切换发送模式和接收模式。ENB端子为L电平时为发送模式，DATA端子为L电平时一定的电流(IDRV)从PADP(正相侧端子)流动到GND。此外，DATA端子为H电平时一定的电流(IDRV)从PADN(负相侧端子)流动到GND。ENB端子为L电平时，使发送端电阻RDRV接通，并使构成接收端电阻RIN的开关sw1、sw2断开。
ENB端子为H电平时变成接收模式。ENB端子为H电平时，断开nMOS晶体管n1、n2和发送端电阻RDRV。ENB端子为H电平时，使构成接收端电阻RIN的开关sw1、sw2接通。
在电路内用振幅中心电位生成电路VTAPGC生成电位(VTAP)，使得被输入到输入电路的电平的振幅中心电位在输入缓冲器的灵敏度较好的电压范围内。通过使带偏置的输入缓冲器VOSINBF具有滞后特性(施密特触发器)，即便在对置的两个CML接口都变成接收模式时，伪数据也不会输出到数据输出(OUT)。
例如，如图15的(a)所示，在CML电路(1)按接收模式→接收模式→接收模式转换，而CML电路(2)按发送模式→接收模式→发送模式转换的情况下，在CML电路(1)为接收模式，CML电路(2)为接收模式时，即CML电路(1)的输入端子为同电位的期间，该CML电路(1)的数据输出OUT(1)保持“L”。这样，由于具有二个阈值的带偏置的输入缓冲器VOSINBF，由于输入为同电位，即便输入端子PADN(1)与PADP(1)变成同电位，在数据输出OUT(1)也是确定的。
另外，如图15的(b)所示，在CML电路(1)按发送模式→接收模式→接收模式转换，而CML电路(2)按接收模式→接收模式→发送模式转换的情况下，振幅中心电压VCM为VCM＝V(PADP(1))+V(PADN(1))/2。作为发送模式时的VCM的V1由发送电路的电流IDRV、发送端电阻RDRV、接收端电阻RIN、以及接收电路的接收端电阻RIN决定。作为接收模式时的VCM(信号未从外部进来时)的V2的电位由接收电路的振幅中心电位VTAP决定。作为接收模式时的VCM(信号正从外部进来时)的V3的电位由接收电路的振幅中心电位VTAP决定。因此，通过设计成V1＝V2(＝V3)，即让VTAP与发送时的VCM匹配，即便是发送和接收转换时，无需等待到达耦合电容的电容C的平衡点(积蓄在电容C中的电荷量稳定)，可无时间滞后地切换发送和接收。
接着，基于图14说明从CML电路外部测量到的阻抗。为了防止与CML收发电路和CML收发电路连接的传送系统的阻抗不匹配导致的信号反射，将CML收发电路内的阻抗设定为与传送系统匹配。例如传送系统的阻抗为100Ω时，若设定为RDRV＝100Ω、R1＝100Ω、R2＝100Ω，则在发送模式时、接收模式时，从外部测量到的差动阻抗均为100Ω。通过准备2组接收端电阻，并在接收模式时和发送模式时改变电阻值(控制sw1、sw2的接通/断开)，能把接收模式时与发送模式时从电路外部测量到的阻抗保持为一定。这将降低伴随着与传送系统的阻抗不匹配的信号反射，并有助于数据收发率的高速化(在输入模式时成为高阻抗输入的简单TTL(Transistor-Transistor-Logic：逻辑门电路)接口等中，由于信号反射较难高速化)。
根据以上，根据用本实施方式的CML电路进行双向通信时的构成，收发电路由CML电路构成，并包含带偏置的输入缓冲器VOSINBF，其在接收模式时接收差动数据；振幅中心电位生成电路VTAPGC，其生成决定接收模式时的振幅中心的电阻分割电位；接收端电阻电路RINC，其具有把电阻分割电位作为基准的接收端电阻RIN；以及CML发送驱动器CMLDRV，其在发送模式时发送差动数据，并具有使该差动数据的振幅中心电位与电阻分割电位相等的发送端电阻RDRV，通过控制发送端电阻RDRV和接收端电阻RIN，使得ZTX(diff)＝ZRX(diff)＝2×Z0，(1)能在电容耦合的系统进行双向通信，(2)可无时间滞后地切换发送和接收，(3)能抑制在传送系统的界面的信号反射。即，通过内置电阻的构成·控制、使输入缓冲器具有偏移功能，能顺畅地在电容耦合的系统进行CML差动·双向通信。
<内置CML电路和TTL电路的构成>
在图16～图20中，示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的内置CML电路和TTL电路的构成的电路图和信号波形图。在本实施方式中，其特征在于内置CML电路和TTL电路的构成的电路和信号。即，以解决如下4点作为课题：(1)作为通信端口的连接目标，应对进行电池测量的监视集成电路IC(以电容耦合CML方式连接)或微控制单元(以TTL接口连接)这两者，(2)抑制无通信时的待机电力，(3)具有在通信再次开始时进行通知(从睡眠模式转换到通常模式)的功能，(4)为了在通信再次开始时进行通知而不增加二次电池模块间的连线(在测量数据的通信线路交换通信再次开始通知的信号(唤醒信号))。
因此，针对上述(1)，并用·控制CML电路和带下拉电阻的TTL电路(TTL双向电路)，根据连接目标·模式分别使用。另外，针对上述(2)，在无通信时禁用控制CML电路(睡眠模式)，并抑制直流功耗。另外，针对上述(3)，从睡眠模式恢复时，从TTL电路发送脉冲并进行信号检测。这时，控制下拉电阻，从而即便在电容耦合的系统也能进行脉冲信号的传递。并且，通过设置在接收侧屏蔽信号的期间，进行在TTL模式的从睡眠模式向通常模式的转换。另外，针对上述(4)，使用两条通信路径，并以没有唤醒信号丢失的定时发送。
具体地说，基于图16说明带TTL切换功能的CML收发电路。在通信接口电路中内置TTL双向电路TTLTRC，并与CML电路排他地使用。该机构的优点为，在把监视集成电路IC连接到主机(微机(微控制单元)等)的情况下，能容易地连接到具有一般的TTL等接口的主机。在图16示出的TTL双向电路TTLTRC中，DATA表示数据输入端子，ENB表示输出使能端子(L＝发送模式，H＝接收模式)，OUT表示数据输出端子。通过开关sw7、sw8的接通/断开控制，该TTL双向电路TTLTRC与输入输出垫PADP、PADN之间可经由下拉电阻RPD_P、RPD_N连接/非连接到GND。
此外，接收端电阻电路RINC由串联连接的两个电阻r1、把各电阻r1连接到输入输出垫PADP、PADN的开关sw3、sw4、串联连接的两个电阻r2、以及把各电阻r2连接到输入输出垫PADP、PADN的开关sw1、sw2构成，且电阻r1和电阻r2的每一个的连接节点与振幅中心电位VTAP连接。另外，振幅中心电位生成电路VTAPGC由串联连接的两个电阻、以及把各电阻连接到VDD、GND的开关sw5、sw6构成，并在两个电阻的连接节点生成振幅中心电位VTAP。
如图17所示，在CML模式中，控制为ENB2＝ENB3＝H，禁用TTL双向电路TTLTRC。这时，控制为sw7＝sw8＝断开。另外，在TTL模式中，控制为ENB＝H，禁用CML发送驱动器CMLDRV。这时，控制为sw1～sw6＝断开。另外，带偏移(输入偏移VOFFSET)的输入缓冲器VOSINBF为禁用控制。在该CML模式中，发送模式时具有CML发送驱动器CMLDRV的电流IDRV+带偏置的输入缓冲器VOSINBF的电流IAMP的直流功耗，接收模式时具有带偏置的输入缓冲器VOSINBF的电流IAMP的直流功耗。
因此，一定时间没有通信时，把收发电路切换成TTL模式。且接通控制开关sw7、sw8。下拉电阻RPD_P/RPD_N防止输入输出垫PADP/PADN变成完全浮动而电位变不确定。切除CML发送驱动器CMLDRV的电流IDRV和在带偏置的输入缓冲器VOSINBF消耗的电力并抑制功耗。
另外，如图18所示，在TTL双向电路TTLTRC中，TTL双向电路(1)的输入输出垫PADP(1)/PADN(1)与TTL双向电路(2)的输入输出垫PADP(2)/PADN(2)分别以电缆连接。在这样的连接构成中，数据输出端子OUT2(2)、输入输出垫PADP(2)/PADN(2)、数据输入端子DATA2(1)的各信号波形例如如图19所示。即，在转换到睡眠模式(减少了功耗的模式)后，由于电容C的残存电荷，有时PADP(2)会超过TTL输入电路的VLT(例如GND(2)+1.4V等)，该情况下，尽管DATA2(1)不出现唤醒信号(退出睡眠模式的信号)，由于在OUT2(2)出现“H”电平(例如3.3V等)的脉冲，在转换成睡眠模式后的一定期间屏蔽信号。该屏蔽期间由电容C的值与下拉电阻RPD_P的值这两个时间常数决定。
通过在睡眠模式时接通控制下拉电阻RPD_P(2)，在下拉电阻RPD_P(2)对GND(2)放电，并使输入输出垫PADP(2)的电位从振幅中心电位VTAP(例如GND(2)+2.4V等)稳定至GND(2)。之后，能进行接收唤醒信号的准备。并且，若唤醒信号上升，则退出睡眠模式，并进行放大器电流IAMP的接入等通信准备。
另外，图20示出了数据输出端子OUT2(2)、OUT3(2)、输入输出垫PADN(2)/PADP(2)、以及数据输入端子DATA3(1)、DATA2(1)的各信号波形。如图20所示，例如高位侧的监视集成电路IC利用计时器等转换到睡眠模式时，若在转换成睡眠模式后紧跟着出现唤醒信号，则由于屏蔽期间(t1)，会发生信号的丢失(OUT2(2))。因此，使用两条通信路径，并带时间差(唤醒信号送出间隔t2，t2＞t1)地把唤醒信号发送到高位侧。即便OUT2(2)侧的信号在屏蔽期间受阻，也可用在OUT3(2)侧的信号来退出睡眠模式。即，在“H”脉冲出现在OUT2(2)或OUT3(2)的情况下能退出睡眠模式。
通过以上，根据本实施方式的内置CML电路和TTL电路的构成，收发电路由CML电路和TTL电路构成，CML电路包含带偏置的输入缓冲器VOSINBF、振幅中心电位生成电路VTAPGC、接收端电阻电路RINC、以及CML发送驱动器CMLDRV，TTL电路包含TTL双向电路TTLTRC，其与微控制单元进行通信或进行唤醒信号的交换；下拉电阻RPD，其被连接在TTL双向电路TTLTRC的输入输出端与GND之间并被控制成连接或非连接，通过根据收发电路的连接目标和操作模式切换CML电路和TTL电路，(1)作为通信端口的连接目标，能应对监视集成电路IC或微机这两方，(2)能抑制无通信时的待机电力，(3)能具有在通信再次开始时进行通知的功能，(4)为了在通信再次开始时进行通知，能应对该情况而不增加二次电池模块MD间的连线。
<通信协议>
在图21、图22中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的通信协议的说明图。在本实施方式中，其特征在于通信协议的传递步骤和信号构成。即，通信协议具有指令和数据，指令从主机侧起被发出，依次被传递给离主机较远侧的进行电池测量的监视集成电路IC，数据从离主机较远侧的监视集成电路IC起被发送，依次在接收到的数据上附加自身的测量数据，发送到主机侧。另外，在通信数据中，为了让数据保持0/1的均衡，插入虚拟图案(dummypattern)。另外，在指令、数据之前，插入用于与虚拟图案区分开的起始码。
具体地说，基于图21说明通信协议的指令和数据的传递步骤。图21的监视集成电路IC1～ICm这m个例子中，配置成监视集成电路IC1离主机最近，监视集成电路ICm离主机最远。
指令从主机侧的微机起，首先对离主机最近的监视集成电路IC1发出电池电压测量指令，接着，从监视集成电路IC1对离主机次接近的监视集成电路IC2传递电池电压测量指令，以后依次地从离主机近的监视集成电路IC对离主机远的监视集成电路IC传递电池电压测量指令，最后，把电池电压测量指令传递给离主机最远的监视集成电路ICm。
与此相对，数据从离主机最远的监视集成电路ICm起，把与该监视集成电路ICm连接的电池的测量数据发送到次远离主机的监视集成电路ICm-1，接着，监视集成电路ICm-1在接收到的测量数据上附加自身的测量数据，发送到监视集成电路ICm-2，以后依次从离主机远的监视集成电路IC起，在接收到的测量数据上附加自身的测量数据发送给离主机近的监视集成电路IC，最后，从离主机最近的监视集成电路IC1起，把监视集成电路ICm～IC1所有的测量数据发送到主机侧的微机。
另外，由于该通信是利用电容C的电容耦合的系统，若在发送数据中0/1连续，则在正相侧和负相侧的耦合电容中不同的电荷被充电，且振幅变不平衡。因此，在数据发送时，通过插入取得了0/1均衡的虚拟图案，把耦合电容的电荷保持为初始状态的电荷量。而且，在指令、数据之前，插入用于与虚拟图案区分开的起始码。即，如图22所示，针对指令，在指令(例如8bit，根据指令的种类决定的位)之前插入起始码(例如8bit，01000111)，并且，在该起始码之前插入虚拟图案(例如重复16次01)。另外，针对数据，在数据之前插入起始码(例如8bit，01000111)，并且，在该起始码之前插入虚拟图案(例如重复16次01)。
通过以上，根据本实施方式的通信协议，能把来自主机的指令从离主机近的监视集成电路IC依次传递给离主机远的监视集成电路IC。另外，数据能依次在从离主机远的监视集成电路IC发送来的测量数据上附加自身的测量数据，发送到离主机近的监视集成电路IC中，传递给主机。而且，在通信协议的发送时，在数据和指令的每一个中插入虚拟图案，能解决振幅的不平衡，并保持通信数据0/1的均衡。
<利用齐纳二极管的过电压保护的构成>
在图23中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的利用齐纳二极管的过电压保护的构成的电路图。在图23中，示出了二次电池模块MD2和二次电池模块MD3的例子。在本实施方式中，其特征在于利用齐纳二极管的过电压保护的电路构成。即，通过在通信端子(UDPI、UDNI、LDPI、LDNI)与GND间连接齐纳二极管(ZD)、构成为在组装二次电池模块等时防止过电压施加在通信端子上。
具体地说，如图23所示，在二次电池模块MD2、3的各监视集成电路IC2、3的外部，在与该各监视集成电路IC2、3的时钟相关的高位侧连接通信端子UDPI(CK)、UDNI(CK)与GND之间，与数据有关的高位侧连接通信端子UDPI(D)、UDNI(D)与GND之间，分别连接有与从各端子到GND相反方向的齐纳二极管ZD7～ZD10。同样地，在与各监视集成电路IC2、3的时钟相关的低位侧连接通信端子LDPI(CK)、LDNI(CK)与GND之间，与数据有关的低位侧连接通信端子LDPI(D)、LDNI(D)与GND之间，分别连接有与从各端子到GND相反方向的齐纳二极管ZD1～ZD4。
通过以上，根据本实施方式的利用齐纳二极管的过电压保护的构成，通过把齐纳二极管ZD连接到雏菊链连接的监视集成电路IC的成对高位侧连接通信端子UDPI、UDNI和低位侧连接通信端子LDPI、LDNI，且齐纳二极管ZD成为与从该端子的每一个到GND相反方向，能防止在组装二次电池模块MD等时，过电压施加在通信端子上。
<单向通信形式>
在图24中示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的一实施方式的单向通信形式的电路图。在图24中示出了二次电池模块MD2的例子。在本实施方式中，其特征在于单向通信形式的电路构成。即，通过使通信变成单向，虽然二次电池模块间电缆的条数增加，但是可同时地进行低位侧的二次电池模块和高位侧的二次电池模块的通信。另外，具有使通信接口的控制简单化的优点。而且，从数据通信率的高速化来看也是有利的。
具体地说，如图24所示，二次电池模块MD2的监视集成电路IC2由与高位侧的二次电池模块MD3之间的时钟发送电路CT1和时钟接收电路CR1、与高位侧的二次电池模块MD3之间的数据发送电路DT1和接收电路DR1、与低位侧的二次电池模块MD 1之间的时钟发送电路CT2和时钟接收电路CR2、以及与低位侧的二次电池模块MD1之间的数据发送电路DT2和数据接收电路DR2构成。
通过以上，根据本实施方式的单向通信形式，监视集成电路IC的引脚数有富余的情况下，通过使时钟和数据的通信方向成为发送电路和接收电路的单一方向，可同时地进行低位侧的二次电池模块MD和高位侧的二次电池模块MD的通信，另外，能简单化通信接口的控制，并实现数据通信率的高速化。
<提高噪声承受性的构成>
在图25、26中，示出了应用本发明的充放电监视装置的电池组的更佳实施方式的提高噪声承受性的构成的电路图和信号波形图。在本实施方式中，其特征在于提高噪声承受性的构成。即，由于本发明的通信接口采用了差动构成，虽然基本上对共模噪声有承受性，但根据噪声波形有可能输出受到噪声的影响。因此，通过在后级插入消除脉冲宽度较小的波形的滤波电路，可提高噪声承受性。
具体地说，如图25所示，在带偏置的输入缓冲器VOSINBF的输出OUT1连接滤波电路FLT，且构成为输入该滤波电路FLT的输出OUT。通过连接了该滤波电路FLT的构成，例如，如图26所示，即便在有噪声(脉冲宽度较小的波形)在输入到输入输出垫PADP/PADN的信号中的情况下，虽然在带偏置的输入缓冲器VOSINBF的输出OUT1出现噪声，但由于通过滤波电路FLT，能在该滤波电路FLT的输出OUT除去噪声。
通过以上，根据本实施方式的提高噪声承受性的构成，通过在带偏置的输入缓冲器VOSINBF的输出端连接除去噪声的滤波电路FLT，能消除脉冲宽度较小的波形，提高对噪声承受性。
[实施方式的变形例]
以上根据实施方式具体地说明了由本发明者进行的发明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离其要旨的范围内当然可作各种变更。
例如，也可以是，在监视集成电路IC中，把基准电位GND设为该监视集成电路IC所对应的电池单元块的、从下起第7个电池单元(在块1中为E7)的负电极所对应的中间电压(在块1中为25.2V)。在这样的情况下，设置上述电阻R1～R6和R7～R12的情况下，连接性地连接成为块间的中间直流电压的块间即可。这样，监视集成电路IC的基准电压也可以设为监视集成电路IC所连接的电池单元的任意电压。
而且，设在与上述监视集成电路IC对应的一个块中的电池单元的数可以是任意的。另外，构成电池组的块数可以是任意的。
另外，各监视集成电路IC为相互同一构成，且可以不使用不需要的电路。例如，在图1中，使监视集成电路IC1装载设在监视集成电路IC2那样的数据发送电路DT2、数据接收电路DR2以及时钟接收电路CR2，相反地，使监视集成电路IC2～ICm装载接口电路IF。所有监视集成电路IC1～ICm全部为相同构成。
而且，成为监视对象的电池单元出了锂离子二次电池以外，只要是二次电池均可。另外，也可以是在电池组的外部设置用于充放电操作的控制的开关或者保护用的开关。
产业上的可利用性
本发明能广泛地利用于例如多个二次电池单元多级串联连接而成的电池组的充放电监视装置这样的、进行在连接到相互不同的基准电位或驱动电位的一对半导体集成电路单元间的信号传递的电子装置。

Claims (17)

1.一种充放电监视装置，其用于监视电池组的充放电，串联连接的多个电池单元作为一组，多个组多级串联连接而形成上述电池组，该充放电监视装置的特征在于，
上述充放电监视装置包含布线基板和信号传递路径，
上述布线基板包括：监视电路，其构成为与上述多个组的每一个对应配置，并监视上述对应的组的多个电池单元的电压变动；半导体集成电路单元，其包含接收电路和发送电路，该接收电路包括被输入差动数据的一对内部连接端子，该发送电路包括输出差动数据的一对内部连接端子；外部连接端子，其与上述内部连接端子的每一个对应设置；电容，其与上述内部连接端子的每一个对应配置并被连接在对应的上述内部连接端子与上述外部连接端子之间；以及电阻，其与上述电容的每一个对应配置并配置成一端与上述外部连接端子侧连接而另一端与预定的电位连接，
上述信号传递路径被跨越配置在上述布线基板间，并包含分别用于在对应的上述外部连接端子间进行电连接的导线，并对上述多个半导体集成电路单元进行雏菊链连接，
上述信号传递路径构成第一双线式传送路径和第二双线式传送路径，该第一双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路单元对应的上述电容，分别传送来自上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路单元的输出；该第二双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路单元对应的上述电容，分别传送来自上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路单元的输出，
连接上述电容与对应的上述内部连接端子的上述布线基板上的布线部的布线长度，构成为不与该布线基板所配置的电磁波噪声环境下的该噪声电磁波发生谐振的长度。
2.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
传送上述差动数据的上述第一双线式传送路径和上述第二双线式传送路径的成对传送路径，分别配置成由上述电磁波噪声导致的电位变动相互同等。
3.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
经由上述电阻提供给构成上述第一双线式传送路径和上述第二双线式传送路径的传送路径的每一个的上述预定电位，被选择为相互大致相等的电池单元的电压。
4.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
在上述半导体集成电路单元的每一个中，还设有连接到被输入上述差动数据的内部连接端子的、适于设在该半导体集成电路单元中的接收电路的电位偏置电路。
5.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
上述接收电路和上述发送电路作为一个收发电路构成，上述内部连接端子作为共用作接收用和发送用的一对输入输出端子构成，上述第一双线式传送路径和上述第二双线式传送路径作为共用的一组双线式传送路径构成，负责双向收发通信。
6.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
在利用上述一组串联连接的电池单元以及与其对应的上述布线基板构成一个模块，一个上述模块的最高电位与高位电位模块的最低电位连接，而最低电位与低位电位模块的最高电位连接，并经由上述信号传递路径雏菊链连接，以多个上述模块构成上述电池组时，
在上述模块的每一个中，配置在与上述雏菊链连接的高位侧的模块连接的传递路径侧的上述电阻的上述另一端与该模块的最高电位连接，配置在与上述雏菊链连接的低位侧的模块连接的传递路径侧的上述电阻的上述另一端与该模块的最低电位连接，从而分别提供上述预定电位。
7.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
在利用上述一组串联连接的电池单元以及与其对应的上述布线基板构成一个模块，一个上述模块的最高电位与高位电位模块的最低电位连接，而最低电位与低位电位模块的最高电位连接，并经由上述信号传递路径雏菊链连接，以多个上述模块构成上述电池组时，
在上述模块的每一个中，配置在与上述雏菊链连接的高位侧的模块连接的传递路径侧的上述电阻的上述另一端与该模块的最高电位连接，配置在与上述雏菊链连接的低位侧的模块连接的传递路径侧的上述电阻的上述另一端与该模块的最高电位与最低电位的范围内的电位连接，从而分别提供上述预定电位。
8.根据权利要求5所述的充放电监视装置，其特征在于，
上述收发电路包含：CML差动电路；带偏置的输入缓冲器，其在接收模式时接收差动数据；振幅中心电位生成电路，其生成决定接收模式时的振幅中心的电阻分割电位；接收端电阻电路，其具有以上述电阻分割电位作为基准的接收端电阻；以及CML发送驱动器，其在发送模式时发送差动数据，并具有使该差动数据的振幅中心电位与上述电阻分割电位相等的发送端电阻，
控制上述发送端电阻和上述接收端电阻，使得发送模式时的上述CML发送驱动器的阻抗ZTX(diff)、接收模式时的上述接收端电阻电路的阻抗ZRX(diff)、以及传送系统的特性阻抗Z0的关系成为ZTX(diff)＝ZRX(diff)＝2×Z0。
9.根据权利要求5所述的充放电监视装置，其特征在于，
上述收发电路包括CML电路和TTL双向电路，该CML电路包含：CML差动电路；带偏置的输入缓冲器，其在接收模式时接收差动数据；振幅中心电位生成电路，其生成决定接收模式时的振幅中心的电阻分割电位；接收端电阻电路，其具有以上述电阻分割电位作为基准的接收端电阻；以及CML发送驱动器，其在发送模式时发送差动数据，并具有使该差动数据的振幅中心电位与上述电阻分割电位相等的发送端电阻，
该TTL双向电路包含：输入输出端，其在上述收发电路的连接目标之间进行数据的收发；下拉电阻，其被连接在上述输入输出端与基准电位之间；以及开关装置，其控制上述下拉电阻的连接/非连接，
构成为上述TTL双向电路的功耗小于上述CML电路的功耗，
根据上述收发电路的连接目标和操作模式，进行切换上述CML电路与上述TTL双向电路的操作状态的控制。
10.根据权利要求9所述的充放电监视装置，其特征在于，
在上述雏菊链连接的上述半导体集成电路单元的任一个处于无通信状态时，通过进行禁用上述CML电路的控制，使该半导体集成电路单元的上述收发电路转换到睡眠模式，
在处于上述睡眠模式的收发电路的上述半导体集成电路单元中，响应于位于低位侧的上述TTL双向电路发送来的唤醒信号，进行启动上述CML电路的控制，从而进行使上述收发电路从睡眠模式恢复的控制。
11.根据权利要求10所述的充放电监视装置，其特征在于，
使用上述两条通信路径并带有时间差发送上述唤醒信号到高位侧，在接收侧设有屏蔽期间以避免丢失上述唤醒信号。
12.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
与上述电池组最下级电池单元的一组对应的上述半导体集成电路单元还包含控制部，该控制部控制在连接于上述充放电监视装置的外部装置之间的通信，
上述控制部进行如下控制：
将来自上述外部装置的指令依次传递给上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路单元，
将在上述半导体集成电路单元的每一个生成的测量数据从上述雏菊链连接的高位侧起，附加自身的测量数据而依次传递给低位侧的上述半导体集成电路单元，并传递给上述外部装置。
13.根据权利要求12所述的充放电监视装置，其特征在于，
上述控制部进行在上述数据和上述指令的每一个中插入取得了二值0和1均衡的虚拟图案并发送的控制。
14.根据权利要求1所述的充放电监视装置，其特征在于，
在上述雏菊链连接的上述半导体集成电路单元的成对端子上连接有从该端子的每一个向接地电位为反向的齐纳二极管。
15.根据权利要求8所述的充放电监视装置，其特征在于，
在上述带偏置的输入缓冲器的输出端连接有除去噪声的滤波电路。
16.一种充放电监视装置，其用于监视电池组的充放电，串联连接的多个电池单元作为一组，多个组多级串联连接形成该电池组，该充放电监视装置的特征在于，
上述充放电监视装置包含电路单元和信号传递路径，
上述电路单元包括：监视电路，其构成为与上述多个组的每一个对应配置，并监视上述对应的组的多个电池单元的电压变动；半导体集成电路，其包含接收电路和发送电路，该接收电路包括被输入差动数据的一对内部连接端子，该发送电路包括输出差动数据的一对内部连接端子；外部连接端子，其与上述内部连接端子的每一个对应设置；电容，其与上述内部连接端子的每一个对应配置并被连接在对应的上述内部连接端子与上述外部连接端子之间；以及电阻，其与上述电容的每一个对应配置并配置成一端与上述外部连接端子侧连接而另一端与预定的直流电位连接，
上述信号传递路径被跨越配置在上述电路单元间，并包含用于分别在对应的上述外部连接端子间进行电连接的导线，并对上述多个半导体集成电路进行雏菊链连接，
上述信号传递路径构成第一双线式传送路径和第二双线式传送路径，该第一双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路对应的上述电容，分别传送来自上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路的输出；该第二双线式传送路径经由与上述雏菊链连接的高位侧的上述半导体集成电路对应的上述电容，分别传送来自上述雏菊链连接的低位侧的上述半导体集成电路的输出，
连接上述电容与对应的上述内部连接端子的布线部的布线长度构成为不与该电路单元所配置的电磁波噪声环境的该噪声电磁波发生谐振的长度。
17.一种电池组，其监视利用权利要求1所述的充放电监视装置串联连接的电池单元的充放电，
利用上述一组串联连接的电池单元以及与其对应的上述布线基板构成一个模块，一个上述模块的最高电位与高位电位模块的最低电位连接，而最低电位与低位电位模块的最高电位连接，并经由上述信号传递路径，以雏菊链连接的多个上述模块构成上述电池组，
在上述模块的每一个中，配置在与上述雏菊链连接的高位侧的模块连接的传递路径侧的上述电阻的上述另一端与该模块的最高电位连接，配置在与上述雏菊链连接的低位侧的模块连接的传递路径侧的上述电阻的上述另一端与该模块的最低电位或者上述最高电位与最低电位的范围内的电位连接，从而分别提供上述预定电位。
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