CN103765721A - 电池系统监视装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的电池系统监视装置对具备将多个单电池单元串联连接的单元组的电池系统进行监视，第一控制装置按各单电池单元具备均衡开关，该均衡开关连接在与单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间，进行该单电池单元的均衡放电，在电压检测线串联设置有第一电阻，由均衡开关和与该均衡开关串联连接的第二电阻构成的均衡放电电路连接在与单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间，均衡放电电路与连接至单电池单元的正极的电压检测线的连接点和均衡放电电路与连接至单电池单元的负极的电压检测线的连接点，分别设置在与第一电阻相比更靠近单元组一侧的位置。

Description

电池系统监视装置
技术领域
本发明涉及电池系统监视装置。
背景技术
在混合动力型汽车（HEV）和电动汽车（EV）等中，为了确保所期望的高电压，使用将可充电电池（蓄电池）的单电池单元串联连接多个而构成的组电池（电池系统）。在这样的组电池中，为了进行各单电池单元的容量计算和保护管理，在组电池的监视装置内使用进行单元电压（单电池单元的端子间电压）的计测和充电状态即残余容量的均等化（balancing、均衡）的集成电路，进行单电池单元的管理。为了提高可靠性，该集成电路不仅进行单元电压测定和均等化，而且进行包括单元电压检测线的断线检测的各种诊断来提高可靠性。（例如参照专利文献1）。
近年来，由锂电池等可充电电池构成的组电池在电动汽车（EV）或插入式混合动力型汽车（PHV）中的用途大幅增加。可充电电池在用于EV或PHV中的情况下，与用于混合动力型汽车（HEV）的情况相比较，这些可充电电池的SOC的使用范围更广，此外，大电流输出引起的SOC的变动变早，因此要求高速地进行全单元的电压监视和诊断。此外，为了提高电压监视和诊断的精度，要求遍及可充电电池的广泛的使用范围地提高全单元的电压测定精度。
因为对单电池单元的端子间电压进行测定的电路具有温度特性，所以为了提高端子间电压的测定精度，需要令该电压测定电路的温度为规定的范围内。
在专利文献2中，记载有根据旁通电阻周边的温度，来改变用于调整大量的单电池单元的容量的旁通电流的大小的组电池的容量调整装置。
在专利文献3中，记载有将多个单电池单元分为多个组，按各个组的每个组选择对各单电池单元的容量进行调整的定时，调整各单电池单元的容量，由此抑制容量调整中的温度上升的容量调整电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-89488号公报
专利文献2：日本特开2006-115640号公报
专利文献3：日本特开2008-67460号公报
发明内容
发明所要解决的问题
用于进行各单电池单元的充电状态的均等化的均衡放电在集成电路内的均衡开关的导通电阻产生热，对该集成电路的单电池单元的端子间电压测定精度产生影响。此外，单电池单元内的分极也对从端子间电压推定的SOC的精度产生影响。在现有技术中，不进行与考虑了集成电路的电压测定精度的SOC的计算方法相对应的均衡放电。
用于解决问题的方式
（1）根据本发明的第一方式，是对包括将多个单电池单元串联连接的单元组的电池系统进行监视的电池系统监视装置，其包括：
对单元组的多个单电池单元的状态进行监视控制的第一控制装置；
控制第一控制装置的第二控制装置；
测定第一控制装置的附近的温度的温度检测部；和
多个电压检测线，其用于测定单电池单元的端子间电压，将单电池单元的正极和负极分别与第一控制装置连接，
第一控制装置按各个单电池单元具备均衡开关，该均衡开关连接在与单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间，进行该单电池单元的均衡放电，
在电压检测线串联设置有第一电阻，
由均衡开关和与该均衡开关串联连接的第二电阻构成的均衡放电电路连接在与单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间，
均衡放电电路与连接至单电池单元的正极的电压检测线的连接点和均衡放电电路与连接至单电池单元的负极的电压检测线的连接点，分别设置在与第一电阻相比更靠近单元组一侧的位置。
（2）根据本发明的第二方式，优选在第一方式的电池系统监视装置中，第一控制装置包括：
选择部，其选择与一个单电池单元的正极和负极分别连接的电压检测线或者与温度检测部连接的温度检测线，输出一个单电池单元的正极电位和负极电位或温度检测部的输出电压；和
电压测定部，其根据从选择部输出的一个单电池单元的正极电位和负极电位或温度检测部的输出电压，测定一个单电池单元的端子间电压或温度检测部的输出电压，
第二控制装置包括存储部，该存储部存储将温度检测部的输出电压转换为温度的数据。
（3）根据本发明的第三方式，优选在第一或第二方式的电池系统监视装置中，第二控制装置在装载有电池系统监视装置的车辆的起动时，第一控制装置的附近的温度为规定的下限值以下或为规定的上限值以上的情况下，控制第一控制装置，对在车辆上次停止时成为均衡放电的对象的单电池单元进行均衡放电。
（4）根据本发明的第四方式，优选在第一或第二方式的电池系统监视装置中，第二控制装置在装载有电池系统监视装置的车辆开始起动时，第一控制装置的附近的温度比规定的下限值大且比规定的上限值小的情况下，在驱动车辆的负载未与电池系统连接的状态下，对单元组的多个单电池单元的各个端子间电压进行测定，计算多个单电池单元各自的剩余容量（SOC），并且根据该SOC进行均衡放电。
（5）根据本发明的第五方式，优选在第四方式的电池系统监视装置中，第二控制装置在测定到的多个单电池单元的各个端子间电压全部处于规定的电压范围的情况下，计算多个单电池单元的各自的SOC及其偏差，控制第一控制装置，进行具有规定的阈值以上的偏差的SOC的单电池单元的均衡放电。
（6）根据本发明的第六方式，优选在第四方式的电池系统监视装置中，在测定到的多个单电池单元的各自的端子间电压没有一个落入规定的电压范围且从使用OCV计算出上次SOC时起已经过规定的时间的情况下，第二控制装置计算多个单电池单元的各自的SOC及其偏差，控制第一控制装置，进行具有规定的阈值以上的偏差的SOC的单电池单元的均衡放电。
（7）根据本发明的第七方式，优选在第四至第六方式中的任一方式的电池系统监视装置中，第二控制装置在测定到的多个单电池单元的各自的端子间电压没有一个落入规定的电压范围的情况下，控制第一控制装置，进行车辆上次停止时成为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电。
（8）根据本发明的第八方式，优选在第四方式的电池系统监视装置中，还包括检测电池系统的充放电电流的电流检测部，第二控制装置在测定到的多个单电池单元的各自的端子间电压没有一个落入规定的电压范围的情况下，控制第一控制装置，进行车辆上次停止时成为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电，在车辆上次停止时的SOC上累计电流检测部检测出的电池系统的充放电电流和单电池单元的均衡放电的电流，计算多个单电池单元的各自的SOC。
（9）根据本发明的第九方式，优选在第三或第七方式的电池系统监视装置中，第二控制装置使SOC的偏差大的单电池单元优先地进行成为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电。
（10）根据本发明的第十方式，优选在第八方式的电池系统监视装置中，第二控制装置使SOC的偏差大的单电池单元优先地进行成为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电。
（11）根据本发明的第十一方式，优选在第三或第七或第九方式中的任一方式的电池系统监视装置中，第二控制装置对与成为均衡放电的对象的单电池单元对应的均衡开关进行占空比控制，进行作为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电，使得第一控制装置的附近的温度不足规定的上限值。
（12）根据本发明的第十二方式，优选在第一至第十一方式中的任一方式的电池系统监视装置中，包括：
串联连接的N个单元组，其中，N≥1；
控制N个单元组的M个第一控制装置，其中，M≥1；和
作为M个第一控制装置的上级控制装置的第二控制装置，
M个第一控制装置中最上级的第一控制装置与第二控制装置通过插入了绝缘元件的通信线被连接，
M个第一控制装置中最下级的第一控制装置与第二控制装置通过插入了绝缘元件的通信线被连接，
M个第一控制装置通过通信线相互连接，
M个第一控制装置根据来自第二控制装置的控制信号和控制数据被控制。
（13）根据本发明的第十三方式，是对具备将多个单电池单元串联连接而形成的单元组的电池系统进行监视的电池系统监视装置，多个单电池关于OCV-SOC特性具有以下特性：在规定的OCV的范围，SOC的变化引起的OCV的变化少，在规定的OCV的范围以外，SOC的变化引起的OCV的变化大，
该电池系统监视装置优选如下方式，包括：
检测电池系统的充放电电流的电流检测部；
对单元组的多个单电池单元的状态进行监视控制的第一控制装置；
控制第一控制装置的第二控制装置；
检测单电池单元的电压的电压检测电路；
测定电压检测电路的附近的温度的温度检测部；和
进行将多个单电池单元的SOC的不均衡降低的均衡放电控制的均衡放电电路，
在由温度检测部检测定到的电压检测电路的温度处于规定的温度范围的情况下，
根据由电压检测电路检测定到的多个单电池单元的OCV，利用计算各单电池单元的SOC的第一SOC计算方法，计算各单电池单元的SOC，
在由温度检测部检测定到的电压检测电路的温度处于规定的温度范围外的情况下，利用对由电流检测部检测定到的电池系统的充放电电流和基于均衡放电电路的多个单电池单元的各自的均衡放电电流进行累计而计算各单电池单元的SOC的第二SOC计算方法，计算各单电池单元的SOC。
（14）根据本发明的第十四方式，优选在第十三方式的电池系统监视装置中，在由温度检测部检测定到的电压检测电路的温度处于规定的温度范围的情况下，利用第一SOC计算方法计算各单电池单元的SOC，并且进行抑制了均衡放电电路的发热量的第一均衡放电控制，在由温度检测部检测定到的电压检测电路的温度处于规定的温度范围外的情况下，利用第二SOC计算方法计算各单电池单元的SOC，并且进行不抑制均衡放电电路的发热量的第二均衡放电控制。
发明的效果
通过使用本发明的电池系统监视装置，能够不有损单电池单元的端子间电压测定电路的测定精度地来进行均衡放电。此外，因为与该电压测定电路的测定精度对应地进行均衡放电，所以能够进行效率高的均衡放电。
附图说明
图1是具备安装有本发明的电池系统监视装置的蓄电装置的混合动力型汽车的电动驱动装置的结构例。
图2是具备将总电压检测电路安装在如图1所示的蓄电装置的蓄电池控制器而构成的蓄电装置的混合动力型汽车的电动驱动装置的结构例。
图3是表示图1或图2所示的单元控制器200内的、单元控制器IC300与蓄电池控制器500内的微型计算机504之间的通信线的连接例的图。
图4是表示图1或图2所示的单元控制器200内的、单元控制器IC300与蓄电池控制器500内的微型计算机504之间的通信线的另一个连接例的图。
图5是表示单元控制器IC300的内部结构例的图
图6是表示单元控制器IC300的逻辑部的结构例的图。
图7是表示单元控制器IC300为最上级设定的情况下的、起动检测部、通信信息接收部、FF输入部的与外部电路的连接的图。
图8是单元控制器IC3为最下一级设定的情况下的与微型计算机504的连接的详细情况的说明图。
图9是表示单元控制器IC300的通信信息接收部的内部结构的说明图。
图10是表示FSK方式的通信波形例的说明图。
图11是为了进行模块电压的测定而将模块电压输入多路调制器的电路的概略图。
图12是将图11所示的模块电压输入部225的RC滤波器和分压电阻设置在单元控制器IC300的外部的情况下的电路的概略图。（a）是仅将滤波电容器设置在外部的情况下的例子，（b）是将分压电阻与滤波电容器一起设置在外部的情况下的例子。
图13是表示具有不同的特性的两个可充电电池的OCV-SOC换算曲线的例子的图。
图14是说明图13所示的类型B的可充电电池中的SOC计算误差的图。
图15是表示电压测定电路的半导体的结温（junction temperature）与电压测定精度的关系的一个例子的图。
图16是示意地表示均衡开关的占空比（%）与单元控制器IC的芯片的温度上升的关系的图。
图17是表示对图13和图14中说明的类型B的可充电电池进行使用本发明的电池系统监视装置的均衡放电动作的情况下的流程的大致情况的图。
图18是用于说明包括12个单电池单元（单元1～单元12）的单元组的均衡放电的图。
具体实施方式
以下，参照图1～图18对用于实施本发明的方式进行说明。以下说明的实施方式是将本发明的电池系统监视装置的蓄电装置的电池系统应用于具备用于混合动力型汽车（HEV）等的电池系统的蓄电装置的情况下的例子。另外，本发明并不限定于HEV，还能够广泛地应用于装载在插入式混合动力型汽车（PHEV）和电动汽车（EV）、铁道车辆等的各种蓄电装置。
在以下的实施例中，作为成为控制的最小单位的蓄电·放电器件设想在3.0～4.2V（平均输出电压：3.6V）的范围具有电压的锂电池，此外只要为在SOC（State of Charge：荷电状态）过高的情况（过充电）下和过低的情况（过放电）下限制使用这样的、能够蓄电放电的器件则可以为任何器件，此处，将它们总称为单电池或单电池单元。
在以下说明的实施方式中，将串联连接多个单电池单元（大致为几个至十几个）而形成的组称为单元组，将串联连接多个该单元组而形成的组件称为电池组件（电池模块）。进一步，将串联或串并联连接多个该单元组或电池组件而形成的系统称为电池系统。将单元组、电池组件和电池系统总称为组电池。对各单电池单元的单元电压进行检测，进行均衡动作等并且监视电池状态的单元控制器IC按各个单元组来设置。
首先，使用图1，对将本发明的蓄电装置应用于混合动力型汽车用驱动系统的例子进行说明。
蓄电装置100通过继电器600、610与逆变器700连接，逆变器700与电动机800连接。在车辆的出发·加速时放电电力从蓄电装置100通过逆变器700供给至电动机800，助推未图示的发动机。在车辆停止·减速时，来自电动机800的再生电力通过逆变器700对蓄电装置100充电。另外，此处逆变器700包括具备多个半导体开关元件的逆变器电路、半导体开关元件的栅极驱动电路和产生对栅极驱动电路进行PWM控制的脉冲信号的电动机控制器，但在图1中省略。
蓄电装置100主要包括：由多个锂离子单电池单元101构成的单元组（cell group）102；多个单元组102串联连接而形成的电池系统104；单元控制器200，其检测各单电池单元101的电压，具备多个进行均衡放电动作的单元控制器IC300；和蓄电池控制器500，其控制单元控制器200的动作，进行各单电池单元的助推判定。在本实施方式所示的蓄电装置的例子中，使用将额定容量5.5Ah的锂离子单电池串联连接96个而形成的构件。蓄电池控制器500通过绝缘元件组400与多个单元控制器IC300进行通信，进行这些单元控制器IC的控制。单元控制器IC300如上述那样按各个单元组102设置。另外，电池系统104与单元控制器200之间的电压检测线通过未图示的连接器与单元控制器200连接。
蓄电池控制器500包括：电流检测电路502，其与对在电池系统104中流动的充放电电流进行检测的电流传感器503连接；微型计算机504，其进行包括单元控制器200与逆变器700和未图示的上级车辆控制器的通信的、蓄电池控制器500的全体的控制；和存储部505。存储部505存储各单电池单元的电压和使用上述的电流传感器503的电流测定值、后述的各种断线诊断的结果等与蓄电装置100的动作相关的各种数据。在该数据中存储后述的与单元控制器IC300的周围温度的计算和进行均衡放电时的温度的计算相关的数据。
此外，在逆变器700的内部设置有对电池系统104的总电压进行测定的总电压测定电路701。此外，虽然在图1中未图示，但是蓄电池控制器500根据通过与单元控制器IC300连接的温度检测电路测定到单电池单元101的温度进行电池状态的参数的温度修正。
另外，上述的存储用于计算单元控制器IC300的周围温度的数据的存储部不仅可以设置在蓄电池控制器500，还可以设置在单元控制器IC300。在这种情况下，利用单元控制器IC300的逻辑部将温度检测部的输出电压换算为温度而得到的数据被发送至蓄电池控制器。此外，例如在进行均衡开关（balancing switch）222的电阻的温度修正的情况下，按各个单元控制器IC保持该修正数据的方式更容易进行管理。
图2是在蓄电池控制器500也设置有总电压检测电路501的例子。如后所述，如果能够测定电池系统104的总电压，则总电压检测电路501也可以如图1所示那样不设置在蓄电池控制器500的内部。
其中，在图1、图2中省略了说明，单元控制器200和蓄电池控制器500被设置在一个基板上，并且它们被收纳在金属制的盒内。此外，电池系统104也被收纳在金属制的盒内。单元控制器200和电池系统104通过多个电压检测线、单电池单元的温度传感器（未图示）的连接线等被束集捆扎的线束（harness）而连接。
在该蓄电装置100的起动后进行以下的动作。蓄电池控制器500通过绝缘元件组400发送使得单元控制器200进行所有单电池单元的OCV（开路电压）测定的指令。所测定的各单电池单元的OCV的数据从单元控制器200以单元组单位通过绝缘元件组400被发送至蓄电池控制器500。蓄电池控制器500将接收到的各单电池单元的OCV转换为SOC，计算所有单电池单元的SOC的偏差。SOC的偏差比规定的值大的单电池单元成为进行均衡放电的对象。计算成为均衡放电的对象的单电池单元的SOC的偏差成为0为止的时间，进行仅在该时间使单元控制器IC300内的均衡开关导通（On）的控制动作的指令被从蓄电池控制器500发送至单元控制器200，进行均衡对象的单电池单元的均衡放电。
从上述所测定的各单电池单元的OCV计算电池系统104的SOC之后，逆变器700或作为上级控制器的车辆控制器（未图示）令继电器600和继电器601导通，蓄电装置100与逆变器700和电动机800连接，逆变器700接收来自车辆控制器的充放电指令，逆变器700进行动作而驱动电动机800，并且进行蓄电装置100的充放电动作。
从令继电器600和继电器610导通使得蓄电装置100开始充放电时起，蓄电池控制器500每隔一定时间对充放电电流和总电压进行测定。蓄电池控制器500从所得到的总电压和充放电电流的值实时计算（计算方法省略）组电池的充电状态（SOC）和电池的内部电阻（DCR）。进一步，从这些值实时计算电池系统104能够充放电的电流或电力，发送至逆变器700，逆变器700在该范围内控制充放电电流或电力。另外，在图1中蓄电池控制器500未测定总电压，但利用后述的方法从单元控制器200得到总电压值。
图3是表示单元控制器200内的单元控制器IC300a～300d与蓄电池控制器500内的微型计算机504之间的通信连接例的图。微型计算机504具有用于使单元控制器200内的单元控制器IC300a～300d起动的起动信号输出端口、用于发送命令和数据的信息发送端口TXD和用于输出检测过充电状态用的数据包（FF信号）的FF信号输出端口。
在图3的例子中，为在服务断开开关（SD-SW）105的上下配置有将单元组102串联连接2个而得到的电池组件103的结构，该单元组102串联连接有多个单电池单元而形成。构成电池组件103的单元组的个数并不限定于2个，也可以为3个以上。此外，与这些单元组102a～102d对应地分别设置有单元控制器IC300a～300d。
另外，此处在图3中以最下方的单元控制器IC300a为最初接收来自微型计算机504的信号的最上级单元控制器。也可以采用以图3的最上侧的单元控制器IC300d为最上级单元控制器的结构。
以下，在仅称为单元控制器IC或单元控制器IC300的情况下，为对单元控制器IC300a～300d没有特别限定的情况。此外，对单元组102a～102d也为同样情形，在对它们没有特别限定的情况下，称为单元组或单元组102。
服务断开开关（以下称为SD-SW）105是在高电压的组电池中广泛使用的开关，其目的在于，通过在维护检查时将该SD-SW105开放，断开组电池的电流路径，防止操作者的触电。如果将该SD-SW105开放，则电池的串联连接被断开，因此人即使接触组电池的最上级端子和最下级端子，人体也不会被施加高电压，因此能够防止触电。
在命令和数据信号的通信线，命令和数据信号从微型计算机504的信息发送端口TXD通过高速绝缘元件401和电容器403被发送至最上级的单元控制器IC300a的通信信息接收端子RXD。起动信号输出端口通过低速绝缘元件402与单元控制器IC300a的起动信号输入端子WU＿Rx连接。此外，在FF信号的通信线，FF信号从FF信号输出端口通过低速绝缘元件402和电容器403被发送至单元控制器IC300a的FF输入端子FFIN。关于最上级的单元控制器IC300a，其通信输出端子TXD通过电容器耦合而连接至一个下级单元控制器IC300b的通信信息接收端子RXD，此外，FF输出端子FFOUT通过电容器耦合连接至单元控制器IC300b的FF输入端子FFIN。此外，单元控制器IC300a的起动输出端子WU＿Tx与该一个下级的单元控制器IC300b的起动信号输入端子WU＿Rx连接。
将这些高速绝缘元件401、低速绝缘元件402和电容器403，在微型计算机504和最上级的单元控制器IC300a之间的通信路径中使用的绝缘元件汇总作为绝缘元件组400（图1）。
与服务断开开关（SD-SW）105的上侧的电池组件103连接的单元控制器IC的最上级单元控制器IC300c和与下侧的电池组件103连接的单元控制器IC的最下级单元控制器IC300b之间的通信需要绝缘地进行。这是因为，与上侧和下侧的电池组件103分别串联连接的单电池单元的数量多，因此电池组件103的端子间电压高。因此，在命令和数据信号的通信线插入高速的绝缘元件401，在FF信号的通信线插入低速的绝缘元件402。如果将这些通信线直接连接则组电池通过该连接而被串联连接，即使进行SD-SW105的切断组电池的串联连接也被维持，因此变得不能将组电池的通电断开，产生操作者触电的可能性。另外，在图3的SD-SW105的上侧（下级一侧）的单元控制器IC300c也从微型计算机504的起动信号输出端口通过低速绝缘元件402输出起动信号。
在最下级的单元控制器IC300d，通信输出端子TXD通过高速绝缘元件401连接至微型计算机504的通信信息接收端口RXD。同样，单元控制器IC300d的FF输出端子FFOUT通过低速的绝缘元件402连接至微型计算机504的FF信号输入端口。
在起动单元控制器200的情况下，微型计算机504输出起动信号，单元控制器IC300a和单元控制器IC300c通过低速绝缘元件402接收起动信号而被起动。被起动的单元控制器IC向下一个单元控制器IC输出起动信号。这样，全部的单元控制器IC300依次被起动。
另外，在低速绝缘元件402使用光耦合器这样的还能够传送直流信号的绝缘元件，来自微型计算机504输向单元控制器IC300a和单元控制器IC300c的起动信号以直流信号或时间幅度比较宽的脉冲信号进行。这是因为，由于在蓄电装置100的起动时容易产生噪声和电压变动所以除去该影响。用于从被最先起动的单元控制器IC300a或300c起动下一个单元控制器IC的信号，通过短脉冲或交流脉冲信号进行。
单元控制器200的起动后，微型计算机504通过高速绝缘元件401向单元控制器IC300a的信息接收端子RXD发送命令信号和数据（数据包）。单元控制器IC300a接收命令信号和数据包，并进一步将它们从输出端子TXD发送至下一个单元控制器IC300b。这样，全部的单元控制器IC300a～300d接收命令信号和数据，按照该命令信号和数据进行动作。在得到单元控制器IC300a～300d分别控制的单元组102a～102d的单电池单元的端子间电压（称为单元电压）等的数据的情况下，各个单元控制器IC300a～300d向数据包添加数据，从信息发送端子TXD向下一个单元控制器IC的RXD端子发送信息，最终以微型计算机504的RXD端子接收信息。微型计算机504接收包括自身发送的命令信号的数据包，在正常地进行命令信号转送、且具有添加有单元控制器IC300a～300d的数据的情况下接收该数据。
另外，经由FF信号的单元控制器IC300a～300d的FF输入端子FFIN和FF输出端子FFOUT的回路（loop）是检测单电池单元的过充电或过放电状态的回路，是用于为了确保锂离子单电池单元的安全性而利用与经由TXD端子和RXD端子的通信线不同的系统对重要的过充电的检测的可靠性进行检测的回路。FF信号设定为一定周期的矩形波信号，例如令正常状态为1kHz的矩形波，令过充电状态为2KHz的矩形波。在单元控制器IC300在FF输入端子FFIN被输入1KHz的矩形波的情况下，认定上级的单元控制器IC300为正常的状态（不是过充电），在该单元控制器IC300的单元电压检测值检测出过充电电压的情况下，FF输入端子FFIN的输入信号的频率无论是1kHz还是2kHz，均向FF输出端子FFOUT输出2kHz的矩形波，将过充电状态输出至下一级的单元控制器IC300。此外，在FFIN端子的输入信号的频率为1kHz或2kHz以外的信号的情况下，不向FF输出端子FFOUT输出矩形波。
即使某个单元控制器IC300不对其控制的单元组的单电池单元的过充电电压进行检测，当从其它的单元控制器IC300向FF输入端子FFIN输入2kHz的矩形波时，该单元控制器IC也向FF输出端子FFOUT输出2kHz的矩形波。这样，FF信号回路将任一单元控制器IC300检测出过充电的情况输出，微型计算机504能够以与高速的通信信号回路不同的路径检测过充电。
另外，微型计算机504通常向最上级的单元控制器IC300a输出1kHz的表示正常状态的矩形波。如果微型计算机504输出2kHz的表示过充电的矩形波，则对微型计算机504而言，即使不是全部的单元控制器IC300a～300d检测过充电电压，只要返回的FF信号的矩形波为2kHz，就能够确认FF回路在正常地动作。此外，在于FF回路产生障碍的情况下，例如断线的情况下，矩形波不被传送，因此能够识别其状态。
图4是表示利用其它方法将单元控制器200内的单元控制器IC300a～300d与蓄电池控制器500内的微型计算机504之间连接的例子的图。与图3的不同点在于，在各线的连接中，在组电池的中间点的开关103之间的通信连接线使用电容器403。命令信号、FF信号是短脉冲的矩形波信号，使用电容器耦合也能够进行数据通信，因此通过采用这样的电路，能够削减光耦合器这样需要电源的绝缘元件，能够削减这样的绝缘元件的电流消耗。
图5是表示一个单元控制器IC300的内部结构的说明图。此外，图6表示逻辑部213的结构概略。
此处，单元组102由12个单电池单元101（为单元1～12）构成。单元组102和控制它的单元控制器IC300通过进行各个单电池单元的电压检测的电压检测线SL1～SL13，与各个电压检测用的CV端子（CV1～13端子）和进行均衡动作的BS端子（BS01H～BS12H端子和BS01L～BS12L端子）连接。各单电池单元的两端即正极端子和负极端子分别经由单元输入电阻Rcv202与CV端子连接，在各个CV端子，在与最下级的GND端子之间连接有单元输入电容器Cin203。
由该单元输入电阻Rcv202和单元输入电容器Cin203构成RC滤波器，抑制起因于逆变器700的动作，以与单元电压重叠的波纹电压（脉动电压）为主的噪声。单电池单元的两端的电压端子通过均衡电阻（Rb）（balancing resistor）201与均衡开关端子（BS端子）连接。在IC内部连接有使均衡电流通电的均衡开关（BS）222。当BS222导通时，通过均衡电阻201流动该单元的均衡电流。另外，在BS端子间连接有均衡端子电容器（Cb）204。这是为了防止均衡开关诊断（省略详细说明）时的误动作，以不因起因于逆变器700的动作的脉动电压等的噪声而出现误检测。另外，在图5中，均衡电阻201在每个均衡开关以夹着该均衡开关的方式设置有2个，但是也可以仅设置1个。
另外，各单电池单元的均衡放电用的BS端子和端子间电压测定用的CV端子分别作为专用的端子设置。此外，由均衡电阻Rb201和均衡开关BS222构成的均衡放电电路通过单元输入电阻Rcv（cell inputresistor）202在单电池单元一侧与电压检测线连接。由此，均衡电流不在电容输入电阻Rcv202流动，因此，能够进行正确的端子间电压测定。在电压检测线中没有断线的正常的状态，均衡放电电路的均衡电阻Rb201和均衡自电容器Cb204以及均衡开关222的导通·断开对端子间电压测定没有影响。在现有技术中，如在日本特开2010-249793号公报中记载的那样，多为均衡放电用的电路的一部分与端子间电压测定用的电路（电压检测线和单元输入电阻）共用，当进行均衡放电时端子间电压下降。因此正确的端子间电压测定是将均衡放电停止实施的。
此外，单元输入电容器Cin（cell input capacitor）203在现有技术中与连接至各单电池单元的正负极的电压检测线之间连接，但是在本发明的结构中，该单元输入电容器Cin203的负极一侧与GND连接。通过采用该电路结构，在没有断线的正常的状态，电容器Cin203不会由于均衡开关的导通·断开而放电，因此在均衡放电中能够正确地进行各单电池单元的端子间电压测定。
CV端子在单元控制器IC300的内部与多路调制器（多路转换器）（multiplexer）210的输入端子（Min端子、Min1～Min13）连接。多路调制器210是选择各单元、输出其正极电位和负极电位的器件，通过来自逻辑部213的多路调制器输入选择电阻器245的输出被控制。多路调制器210的输出通过差动放大器（differential amplifler）211被转换为各单电池单元的端子间电压，该电压在AD转换器212被转换为数字值。AD转换器212的动作由逻辑部213控制，AD转换器212由逻辑部213处理。即，利用差动放大器211和AD转换器212进行电压测定。
在该AD转换器212例如采用逐次比较型等高速的AD转换器。通过使用这样的高速AD转换器，能够高速地进行多路调制器的诊断（省略详细说明）等。
高速的AD转换器在信号中存在噪声时将其直接检测出来并进行AD转换。因此，在与端子间电压测定用的CV端子连接的各个电压检测线设置单元输入电阻Rcv202和单元输入电容器Cin203而构成RC滤波器，在除去噪声后经由多路调制器210、差动放大器211被输入AD转换器212。
例如，使得该CV端子的RC滤波器的截止频率成为50Hz左右。由此，能够令逆变器700的半导体开关元件的开关导致的噪声（按p-p为约20%，20kHz左右）为1/100以下。
另外，与均衡端子（BS端子）连接的电容器Cb204是用于均衡开关的噪声措施而设置的旁通电容器。由均衡电阻Rb201和均衡端子电容器Cb（balancing terminal capacitor）204构成的RC滤波器的均衡放电电路的时间常数小，因此能够高速地进行均衡电流检测中的断线判定（省略详细说明）。
另外，将CV端子的RC滤波器的截止频率设定得比上述截止频率高，为了由此除去未除尽的噪声成分，能够利用AD转换器进行多次取样，将该多个取样结果平均化而消除噪声成分。
在图5中，以从单电池单元（单元1～单元12）的正极或负极至多路调制器210的输入端子Min～Min13之间为电压检测线。
在与多路调制器210的输入端子Min～Min13连接的电压输入线（即电压检测线），在两个相邻的电压输入线、即与各单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间设置有多路调制器输入短路开关224。令与各单电池单元对应的多路调制器输入短路开关224分别为SWX1～SWX12。此外，在各电压输入线设置有多路调制器输入保护用的电阻Rmpx。
另外，多路调制器210的输入端子Min14～Min17是为了输入来自模块电压输入部225的输出电压而设置的，在这些输入线之间也设置有多路调制器输入短路开关SWX14～SWX16。
在单元控制器IC300，设置有由热变阻器（热敏电阻）251、热变阻器分割电阻252、热变阻器输入电阻253、热变阻器输入电容器254构成的温度检测电路连接的辅助输入端子AUXIN和AGND。在图5，仅表示一个温度检测电路250和一对辅助输入端子AUXIN与AGND，实际上辅助输入端子设置有多组。
在该辅助输入端子，连接有温度检测电路等产生电压的电路，利用多路调制器210选择来自该电路的电压，通过差动放大器211和AD转换器212被数字化的电压值被输入逻辑部213。为了检测单元控制器200内的温度和单电池单元的温度，温度检测电路250也设置有多个，这些输出电压被输入多个辅助输入端子。此外，这些输出电压与上述的电压检测线相同，通过单元控制器IC300内的配线（称为温度电压检测线）与多路调制器210的输入端子Min16和Min17连接。
热变阻器251根据被设置的场所的温度而其电阻值大幅地变化。由该热变阻器251和串联地连接的热变阻器分割电阻252分割VDD电压，热变阻器251的端子间电压从辅助输入端子AUXMIN和AGND被输入单元控制器IC300。热变阻器输入电阻253和热变阻器输入电容器作为除去向该辅助输入端子输入的信号的噪声的RC滤波器发挥作用。即，热变阻器251与温度的变化对应地产生的电压通过该RC滤波器被除去噪声，被输入单元控制器IC300。
被数字化的热变阻器251的端子间电压从逻辑部213通过命令信号输出部220被发送至上级控制装置（蓄电池控制器500），在蓄电池控制器500，从该热变阻器251的端子间电压计算设置热变阻器251的场所的温度。该温度的计算能够使用依赖于热变阻器251的电阻温度特性的热变阻器251的端子间电压与温度的关系式、或者将热变阻器251的端子间电压和温度关系图表化而得到的数据进行。
在本发明的电池系统监视装置中，如后所述，将热变阻器251靠近单元控制器IC300地来设置，以正确地测定单元控制器IC300的温度、将由差动放大器211和AD转换器212等构成的端子间电压的测定电路的温度成为规定的范围的方式进行控制。由此，维持依赖于该电压测定电路中所含有的半导体元件的结（junction、PN结）的温度特性的测定电压值的精度。
另外，多个温度检测电路250还用于如下情况：对电池系统或电池监视装置测定蓄电装置内的温度，在检测到异常的温度的情况下，该信息进一步发送至上级控制装置，进行停止电池系统的使用、或改变车辆的控制等动作，并且发出警报等告知电动车辆的操作者。
图6是表示逻辑部213的结构的大致情况的图。在逻辑部213写入来自AD转换器212的检测电压信号，利用电压比较部240对其与规定的阈值进行比较。例如，如果检测电压信号比规定的阈值大，则作为检测到了正常的电压将检测结果“1”按由多路调制器210选择的输入的测定顺序存储在检测结果寄存器241。
另外，在使均衡开关状态检测电路223进行动作、进行均衡电流的有无的检测或进行均衡开关222的诊断的情况下，这些结果直接存储在检测结果存储寄存器241（参照图5的2）。另外，均衡开关222的诊断结果的数据实际上通过电位转换电路（未图示）存储在检测结果存储寄存器241，但是将该说明省略。
根据存储在检测结果寄存器241的检测结果，断线判定部242进行电压检测线的断线判定。电压检测线的断线判定的结果存储在诊断结果寄存器243。
另外，在进行用于与断线检测相关的电路和逻辑的诊断的测定的情况下，也将它们的测定结果存储在诊断结果寄存器243。在与基于这些诊断和测定结果的断线检测相关的电路和逻辑的诊断中，利用断线诊断判定部242、以一次的连续测定进行与该测定对应的部分的诊断，同样存储在诊断结果寄存器。
如上所述，AD转换器212的输出是由多路调制器210选择的单电池单元的端子间电压或与输入端子Min1～Min13连接的两个电压检测线之间的电压。在断线检测和诊断以外的通常的蓄电装置100的动作中，各单电池单元的端子间电压存储在电压测定结果寄存器244。在使用单电池单元的端子间电压的测定值进行断线检测的情况下，各单电池单元的端子间电压也存储在电压测定结果寄存器244。
如上所述，存储在诊断结果寄存器243的断线检测结果或诊断结果和存储在电压测定结果寄存器244的各单电池单元的端子间电压从单元控制器IC300经通信线被发送到上级控制器（蓄电池控制器500）。
另外，关于断线判定的内容和动作，省略详细说明。
逻辑部213具备对设置在单元控制器IC300的各种开关进行控制的寄存器。
在多路调制器输入选择寄存器245，存储有用于切换多路调制器245、选择输入的数据。在多路调制器诊断寄存器246，存储有用于进行多路调制器的诊断的、控制多路调制器输入短路开关224的数据。在均衡开关控制寄存器247，存储有用于按各个单元设置的均衡开关222的导通·断开进行控制的数据。在均衡开关状态诊断寄存器248，存储有用于进行均衡开关222的诊断（省略详细说明）的、对均衡开关状态检测电路223的开关电路进行控制的数据。在S/H控制寄存器249，存储有用于对图5所示的块信息电压输入部225的采样保持电路（S/H）内的开关（未图示）进行控制的数据。
另外，多路调制器输入选择寄存器245的输出实际上被输入多路调制器驱动电路，根据该多路调制器驱动电路（未图示）的输出驱动多路调制器210。此外，同样，多路调制器诊断寄存器246、均衡开关控制寄存器247、均衡开关诊断寄存器248的输出分别与驱动电路（未图示）连接，利用这些驱动电路，驱动多路调制器输入短路开关224、均衡开关222、均衡开关状态检测电路223的开关电路（未图示）。此处为了简单化而省略这些驱动电路。
单元控制器IC300的动作电源从Vcc端子供给（参照图5、7、8）。与Vcc端子连接的Vcc电容器（Cvcc）206是抑制噪声的电容器。在Vcc端子，经电源供给线VL1被输入单元组102的端子间电压Vcc。如图5、7、8所示，该电源供给线VL1或者在最上级的电压检测线SL1与电阻Rcv202相比更靠近单元组一侧连接、或者与作为单元组102的最上级单元的单元1的正极一侧连接。Vcc端子进一步在单元控制器IC300内与电源部226连接，其内部的调整器向包括逻辑部的利用VDD电源进行动作的电路供给3.3V动作电源VDD。电源VDD还与单元控制器IC300的VDD端子连接。连接动作稳定用的VDD电容器（Cvdd）206，对利用外部的Vdd进行动作的电路也进行电源供给。
电源部226具有利用起动信号检测部215的输出进行起动的起动信号检测电路，当从上级单元控制器IC或微型计算机504经绝缘元件402接收起动信号时，向调整器供给电源，并且进行起动和POR（通电复位）动作。当单元控制器IC300起动时，起动信号输出部216因来自逻辑部213的输出而进行动作，向下级的单元控制器IC300输出起动信号。另外，在起动信号输出部216，在单元控制器IC300的外侧连接有电容器。该电容器是进行供给泵动作的器件，用于产生与单元控制器IC300的电源Vcc相比高设定电压的量的电压。
Vcc端子总与起动信号检测部215连接，在单元控制器IC300的全部动作停止的状态下也仅向起动信号检测部215供给电源。不过，因为在单元控制器IC动作调整状态时从电池（单元组102）供给电源，所以起动信号检测部215为尽量减少其消耗电流的电路结构。
图7是关于图3的最上级单元控制器IC300a、表示其起动信号检测部215、命令信号接收部217和FF信号输入部218与外部电路的连接例的图。在单元控制器IC300为最上级设定的情况下，起动信号输入端子使用WU＿RX端子。在该端子连接作为光耦合器的起动用低速绝缘元件402，微型计算机504通过驱动用晶体管404向起动用的低速绝缘元件402的二极管导通电流，由此，被绝缘的晶体管一侧成为导通。在低速绝缘元件402的晶体管侧，集电极侧通过电阻与单元控制器IC300的Vcc连接，当晶体管侧成为导通时，在单元控制器IC300的WU＿RX端子被施加Vcc。起动信号检测部215是具有被设定的阈值的比较器，当检测出绝缘元件402的晶体管的导通状态时向电源部226输出起动检测信号。这样，能够如上述那样降低动作停止状态的消耗电流。
此外，在命令信号接收部217使用端子RXD。在该端子通过电容器403连接使用变压器的小型通信用高速绝缘元件401，被从微型计算机504发送通信信号。在该高速通信用绝缘元件，例如使用数字隔离器，这与光耦合器不同，在信息发送侧也需要动作电源。该动作电源是单元控制器IC300的动作电源VDD使用VDD端子供给的。该VDD在动作停止时不输出，因此在动作停止中不流动暗电流。另外，因为命令信号接收部217是检测脉冲信号的器件，所检测到的脉冲信号作为数字通信信号在逻辑部213被利用。
此外，在FF信号输入部218使用端子FFIN，与命令信号接收部217的情况相同，通过作为光耦合器的低速绝缘元件402和电容器403，微型计算机504驱动驱动用晶体管405，传达FF信号。另外，FF信号输入部218是检测脉冲信号的器件，因此所检测到的脉冲信号在逻辑部213作为过充电或过放电信号被检测。
图8是关于图3的最下级的单元控制器IC300d表示其命令信号输出部220、FF信号输出部221与外部电路的连接例的图。命令信号输出部220的命令输出信号从输出端子TXD被输出，经由命令信号通信用的高速绝缘元件401，在微型计算机504的数据接收端口RXD被接收。使用变压器的通信用的高速绝缘元件401，作为信息发送侧的供给电源使用单元控制器IC300的VDD。FF信号输出部221的输出信号端子FFO通过驱动用晶体管410驱动作为光耦合器的起动用的低速绝缘元件402，来自光耦合器的输出信号被输入到微型计算机504的FF信号输入端口。另外，通过最下级单元控制器IC300d起动后的FF信号输出在微型计算机504被接收的情况确认从微型计算机504输出的起动信号在所有的单元控制器IC被接收。通过低速、高速绝缘元件401、402进行的信号的发送和接收与在图7中说明的情况相同，因此省略其说明。
如图3、图4、图7所示，单元控制器IC300间的通信和FF信号的传达使用电容器403进行。在图9表示具体的信息接收部的电路结构。在被电容器耦合的输入端子RX，连接被施加有Vdd/2的电压的负载电阻，其正极侧端子与以Vdd/2为阈值的具有滞后（磁滞）特性的比较器连接，被施加至输入端子RX的脉冲信号作为命令信号被再现。
另外，在电容器耦合中，直流成分根据命令信号的DUTY比变动，因此从噪声耐性方向出发优选DUTY比为50%。因此，FF信号是DUTY比为50%的矩形波，优选高速的通信信号也是DUTY比为50%的信号。作为该通信信号方式，存在以逻辑“0”和“1”改变矩形波的频率的FSK方式（Frequency Shift Keying：移频键控）、或者以逻辑“0”和“1”改变矩形波的脉冲宽度的PWM方式（Pulse Width Modulation：脉宽调制），能够通过使用该方式提高噪声耐性、确保可靠性。图10表示FSK方式的通信波形例。如图所示，数据“1”发送时的脉冲信号周期成为数据“0”发送时的脉冲信号周期的一半，因此数据发送时的占空比为50%，没有直流成分的变动，能够以图9那样的电路结构实现可靠性高的通信。
在图5、图7、图8，以在图中上侧表示的单元控制器IC300为下级单元控制器IC300，以在下侧表示的单元控制器IC300为上级单元控制器IC300。这是因为，如图3、图4所示，在本发明的蓄电装置的例子中，来自微型计算机504的指令最先被发送至在图中下侧表示的单元控制器IC，基于在通信路径中的顺序作为单元控制器的上级·下级。因为也可以为在图中上侧表示的单元控制器IC最先接收来自微型计算机504的指令的电路结构，所以关于单元控制器IC的上级·下级并不限定于图示的状态。
此外，图3、图4的各单元组的参照号码102a～102d也与此处所示的单元控制器IC的上级·下级的关系一致地设定，图中最下侧的单元组成为102a。
不过，关于各第一组中的单电池单元，因为图的上侧的单电池单元的电位高，所以，以在图中上侧表示的单电池单元为上级的单电池单元。
（模块电压测定）
图11是进行模块电压的测定的电路的说明图。如图2所示，蓄电池控制器500没有总电压测定电路。作为替代，蓄电池控制器500在利用CAN（Controller Area Network：控制器局域网路）通信从上级控制器（逆变器或车辆控制器）接收对电池系统104的总电压进行测定的指令时，如图3和图4中说明的那样，向多个单元控制器IC300发送对电池系统104的多个单元组中各个单元组整体的电压（称为模块电压）大致同时地进行测定的指令。各个单元控制器IC300对包括作为控制对象的12个单电池单元的单元组整体的电压（模块电压）进行测定，蓄电池控制器500利用通信接收其数据，对各模块电压进行累计，作为电池系统104的总电压。
（利用广播命令进行的模块电压测定）
此时，蓄电池控制器500以一次的命令对全部的单元控制器IC300发出进行各自控制的单元组的模块电压的测定的指令。该命令并不指定特定地址的单元控制器IC300，而以一次的命令发送对全部的单元控制器IC300进行。各单元控制器IC300接收该模块电压测定的指令的定时由于信号的传送路径长度引起的延迟，因此产生μsec级（微秒级）的差，因此，各单元控制器IC进行模块电压测定的定时也以μsec级偏离。但是，在模块电压输入部225，如以下说明的那样，进入截止频率低的滤波器，在μsec级的定时差的情况下，在模块电压的测定值中几乎不产生差，因此能够视作各详细的电压的测定几乎同时进行，对电池系统104的总电压的测定没有影响。
这样，通过利用广播命令进行模块电压测定，所有单元控制器IC几乎同时对它们所对应的各单元组的端子间电压进行测定。上级控制器（蓄电池控制器500）能够通过通信线将该各单元组的端子间电压读入，通过取它们的总和作为组电池的总电压。
如图11所示，一个单元组全体的电压、即一个单元组的端子间电压（=模块电压）通过Vcc端子被施加至电源部226。在电源部226内置有模块电压通电开关230，该开关在单元控制器IC300起动时成为导通。模块电压通电开关230的输出电压在使用高精度的高电阻的分压电阻231和232被分压，经作为噪声除去用RC滤波器的滤波器电阻233和滤波电容器234被输入采样保持电路236。该RC滤波器的截止频率被设定为与上述的CV端子的RC滤波器的截止频率相同的程度。
采样保持电路236由逻辑部213控制，在采样保持电路236保持上述被分压的模块电压。采样保持电路236的输出经由后述的多路调制器输入短路开关224被输入多路调制器210。在模块电压测定时，多路调制器210的输入切换由逻辑部213指定，被输入被分压为输入15和输入17的模块电压。被输入多路调制器的被分压的模块电压经进一步经由差动放大器211、在AD转换器212被转换为数字值（参照图5）。另外，该采样保持电路236内的开关（未图示）通过逻辑部213的S/H控制寄存器249的输出以使得在进行取样保持的情况下成为导通的方式被控制。
利用模块电压测定进行的各单元组的端子间电压的测定与单元组的各单电池单元的端子间电压的测定不同，如上述那样通过广播命令一齐进行。此外，电池系统104的总电压需要总被监视，因此该模块电压测定几乎以一定间隔（例如每100ms）频繁地进行。
这是因为，在后述的断线诊断中实施各单电池单元的端子间电压测定等的情况下，采样保持电路236从其测定结束时起将单元组的端子间单元和该单元组的各单电池单元的端子间电压一起发送至上级控制器（蓄电池控制器500），因此需要将模块电压的测定结果保持至该断线诊断中的单电池单元的端子间电压测定结束为止。因此，在不进行断线诊断的情况下，不需要设置采样保持电路236。
另外，使用分压电阻231和232的电阻值，利用上级控制器（蓄电池控制器500）从将上述各单元组的端子间电压（模块电压）分压而得到的电压计算各单元组的端子间电压值。作为组电池的总电压求取所有的单元组的端子间电压的总和。
（模块电压输入部225的暗电流断开）
此外，设置模块电压通电开关230的理由是为了在单元控制器IC300的动作停止时将在分压电阻231和232流动的电流断开，将暗电流减小。
（通过滤波电容器的外部连接进行的RC滤波器的频率特性设定）
另外，构成上述RC滤波器的滤波器电阻233能够通过使分压电阻231代替其功能而省略。进一步，通过将滤波电容器234设置在单元控制器IC300的外部，并恰当地选择该滤波电容器234的电容，能够使得RC滤波器具有所期望的频率。
图12（a）是表示该情况下的电路的例子的图，特别将图10的模块电压输入部225的部分抽出进行表示。此处，为了将滤波电容器234设置在单元控制器IC300的外部，设置有外部连接端子VblkF。
此外，在不能将高精度的分压电阻内置在单元控制器IC300内的情况下，例如也可以如图12（b）所示那样，进一步设置外部连接端子Vvd，在单元控制器IC300的外部设置分压电阻231和232。此处，为了将分压电阻231和232设置在单元控制器IC300的外部，还设置有外部连接端子Vvd。
（本发明的电池系统监视装置中的均衡放电控制）
在本发明的电池系统监视装置中的均衡放电控制中，在车辆开始起动时测定OCV，计算各单电池单元的SOC。根据该SOC进行均衡放电，使得各单电池单元的SOC均匀，但是对该均衡放电的有效放电电流进行控制，抑制均衡放电电流导致的发热，以按所需的精度测定单电池单元的端子间电压，使得测定该端子间电压的电压测定电路的温度成为规定的范围。
以下，首先对均衡放电控制的基本动作进行说明，并进一步对全体的动作流程进行说明。
（可充电电池的OCV-SOC特性）
作为可充电电池，例如即使是属于锂离子电池的可充电电池，也存在由于内部的电极材料的不同而作为表现OCV与OSC的关系的特性曲线的OCV-SOC换算曲线不同的可充电电池。图13表示具有不同特性的两个可充电电池的例子。另外，它们的OCV-SOC换算曲线是没有单电池单元的分极的稳定的状态的换算曲线。当在电池系统连接逆变器等负载进行充放电时，根据电池内部的分极的状态，特别是换算曲线的中央部在上下移动。
在类型A的可充电电池，在SOC为从100%至1%的全部区域，OCV与SOC具有大致线形的关系。即，在类型A的可充电电池，如果为能够无视分极的影响的状态，则在图13的全部区域从所测定的OCV（开路电压）高精度地求取SOC。
相对于此，在类型B的可充电电池，在SOC为60%以上的区域（图13的A的部分），OCV与SOC为与类型A的可充电电池相同的线形关系，但是在SOC为60%以下的部分，OCV与SOC从线形的关系大幅地偏离，成为相对于SOC的变化OCV几乎不变化的区域（图14的B的部分）。
如果在图14的B的区域从OCV计算SOC，则与在A的区域进行计算的情况相比精度降低。图14的下方所示的两个曲线C、D分别表示OCV的测定误差为15mV和10mV的情况下所述SOC的计算误差。
因此，在本发明的电池系统监视装置中的均衡放电控制中，为了对类型B这样的可充电电池以良好的精度计算SOC，优选在区域B不使用该OCV-SOC换算曲线。
在使用由类型B这样的特性的可充电电池构成的电池系统时，电动车开始起动时从OCV计算的SOC处于区域B的情况下，例如使用被保存在上级控制器（蓄电池控制器500）的、上次的SOC值进行电池系统的充放电控制。即，这种情况下的SOC使用上次的SOC值与充放电电流和均衡放电电流的累计值（后述）。
不过，根据情况，还考虑在区域B使用可充电电池。这具有相对于SOC的变动OCV的变动少、即端子间电压稳定的优势。此外，在使用长时间电流的累计值计算SOC的情况下，由使用充放电电流的变动和电流传感器503的电流检测定时的关系和电流检测的精度自身产生的、检测电流值的误差累积，使用电流的累计值计算出的SOC从实际的SOC偏离。
在这样的情况下，即使处于区域B，也是使用该OCV-SOC换算曲线计算SOC的方式得到更正确的值。此外，例如能够通过根据多次电压测定的平均进行噪声的抑制等，减小OCV的测定误差，并进一步计算正确的SOC。
因为进行多次电压测定会相应地耗费时间，所以要恰当地使用上述的各种方法的SOC计算方法根据情况计算最正确的SOC。例如在从上次测定OCV时起已经过规定的时间规定的时间的情况下，即使在车辆开始启动时可充电电池的状态为区域B，也测定OCV，计算SOC。
这样，通过选择使用两个OSC计算方法，能够与可充电电池的特性及其使用状态一致地使用最佳的SOC计算方法、即计算可充电电池的特性及其使用状态中的最正确的SOC的方法。由此，能够高效率地使电池系统工作，并且避免过放电和过充电，能够进行车辆的稳定的驱动。
另外，即使在电动车辆的开始起动时，在从上次电动车辆停止时起未经过规定的时间的情况下，单电池单元的分极也不被消除，OCV不成为图13中所示那样的特性曲线上的值。因此，在测定OCV、从其计算SOC的情况下，必须从车辆上次停止时起经过规定时间。在未经过规定时间的情况下，使用更之前计算出并被保存的SOC值。该规定时间根据可充电电池的规格而不同，例如在锂离子电池为大致几小时左右。此外，在铅蓄电池，分极消除时间比锂离子电池长。
（结温和均衡放电控制）
图15是不是电压测定电路（图5的差动放大器211和AD转换器212中所含的半导体的结温与利用该电压测定电路测定的电压测定精度的关系的一个例子的图。在结温为0℃至40℃之间，端子间电压测定电路的各种半导体的特性一致，电压检测精度成为±5mV。此外，在0℃至40℃以外的温度，电压检测精度为±10mV。
这表示在高精度地测定单电池单元的端子间电压时需要在结温为0℃至40℃之间进行。
（均衡开关222的发热对结温的影响）
结温Tj使用上述的温度检测电路250（参照图5）被测定，使用以下的式（1），从单元控制器IC300的附近的温度Ta计算。
Tj=Ta+θja·（P0+PBS）  （1）
Tj：结温
Ta：单元控制器IC300的周边温度（热变阻器251的设置场所的温度）
θja：包括单元控制器IC300封装件（package）的、结（junction、PN结）-热变阻器（thermistor）251间的温度电阻
P0：不进行均衡放电时的单元控制器IC300的消耗电力
PBS：均衡放电时的均衡开关的导通电阻的消耗电力
另外，电压测定电路和均衡开关222处于单元控制器IC300的一个芯片内，它们的结温在芯片内大致相同。此外，均衡放电时的均衡电阻201导致的发热的影响编入单元控制器IC300的周边温度Ta。
结（junction、PN结）-热变阻器（thermistor）251间的温度电阻θja从已知的IC封装件的热阻和单元控制器IC300与热变阻器251之间的基板的热阻等计算即可。或者也可以制作与实际的电池监视装置的结构相同的结构，根据实验求取。
（均衡开关的导通电阻的消耗电力）
一个均衡开关222的均衡放电时的消耗电力PBS以一个单电池单元的端子间电压为VCCV、以均衡电阻201的电阻值为Rb、以均衡开关222的导通电阻为RBS，通过
PBS=VCCV 2·RBS/（2·Rb+RBS）2  （2）
求取（参照图5）。
均衡电阻201是单元控制器IC300的外置的电阻，使用高精度的电阻。均衡开关222的导通电阻值RBS在单元控制器IC300的半导体芯片的制造工序上存在某种程度的偏差。
均衡电阻201的电阻值Rb根据单电池单元的容量、构成单元组或组电池的多个单电池单元的残余容量的偏差以及花费哪种程度的时间通过均衡放电消除该偏差来决定，此处省略详细的说明。
单电池单元的容量具有逐年增加的趋势，随之存在均衡电流增大、迅速地进行单电池单元的残余容量的均等化的要求。因此，均衡电阻201的电阻值存在变小的趋势，当前为RBS＜Rb。因为均衡开关222由MOSFET构成，所以考虑其温度特性，期望将Rb设定得比平均的均衡开关的电阻值大。
或者也可以测定单元控制器IC300的各均衡开关222的导通电阻值RBS，使用上述式（2）求取均衡开关222的图电阻RBS的消耗电力。
进一步，因为如后述那样通过计算从根据均衡放电电流量（即SOC的修正量）以及均衡电阻值Rb和均衡开关的导通电阻值RBS计算出的各单电池单元的均衡放电时间和实际花费的均衡放电时间求取正确的均衡开关222的导通电阻RBS，因此也可以使用它。
此处，为了将以下的说明简化，如以下那样表示上述的式（2）。
PBS=VCCV 2·FBS  （3）
FBS是依赖于均衡开关222的导通电阻值的系数。
在图15中，与以能够在结温为0℃～40℃的范围维持良好的电压检测精度的方式设计单元控制器IC300一样，该系数FBS也能够以能够在该温度范围无视均衡开关222的导通电阻RBS的温度变化的方式、例如通过追加温度补偿电路等设计均衡开关222。
如果将式（1）与式（2）进行比较，则表示为，
FBS=RBS/（2·Rb+RBS）2  （4）。
在未测定均衡开关222的导通电阻的情况下，例如维持0℃～40℃的范围并且无视均衡开关222的导通电阻，假定FBS=1/（2·Rb），进行规定时间t的一个单电池单元的均衡放电，该单电池单元的SOC从SOC0减少至SOC1。其中，SOC0和SOC1为对各个单电池单元的OCV（开路电压）进行测定，从图13所示那样的OCV-SOC换算曲线求取的SOC。
无视均衡开关222的导通电阻RBS的情况下的均衡电流Ib0使用式（3）的端子间电压VCCV（此处为了便于说明而无视分极等引起的端子间电压的变化。）表示为，
Ib0=VCCV/（2·Rb）  （5），
如果FBS=1/（2·Rb）是正确的系数，则表示为，
SOC0-SOC1=Ib0·t  （6）。
但是，实际上，
SOC0-SOC1=Ib1·t≠Ib0·t  （7）。
因为Ib1是正确的均衡电流，所以
Ib1=VCCV/（2·Rb+RBS）  （8）。
通过对上述式（5）与（8）进行比较，
RBS=2·Rb·（Ib0-Ib1）/Ib0  （9），
能够求取均衡开关222的电阻值RBS。
但是，在该方法中，在均衡电流引起的放电电流量多的情况下存在分极的影响，因此在分极已经消除的状态测定OCV，从式（8）、（9）求取均衡开关222的电阻值RBS和均衡放电电流Ib1。此外，如果用于SOC0和SOC1的计算的各个OCV测定期间的时间长，则还存在单电池单元的自己放电的影响，因此需要还考虑这些影响、或者以没有影响的条件计算RBS。
能够如上述那样，利用期望的方法求取均衡开关222的电阻值RBS，利用式（4）来计算系数FBS，通过式（3）来计算均衡开关222的消耗电力PBS。
（各单电池单元的均衡放电时间和均衡放电控制）
使用在HEV、PHEV、EV等电动车辆起动时进行测定而得到的OCV，根据图13的OCV-SOC换算曲线，首先求取初始SOC。作为例子说明一个单电池单元的情况。
令单电池单元的SOC的初始值为SOC0。当令蓄电装置100与逆变器800连接时的电池系统104与逆变器800间的充放电电流为I、令均衡放电电流为Ib时，该单电池单元的SOC如以下那样表示。
SOC=SOC0-∫I（t）dt-∫Ib（t）dt  （10）
其中，∫I表示充放电电流I（t）的累计值，∫Ib表示均衡放电电流Ib（t）的累计值。（t）表示根据时间进行变动。I（t）是充放电电流，因此在电池系统被充电的情况下，I（t）为负值，SOC增加。如在以上说明的那样，均衡放电电流与各单电池单元的端子间电压的变化对应地多少有所变动。另外，就均衡放电而言，求取所有单电池单元的SOC，对SOC的偏差ΔSOC（＞0）比规定的阈值ΔSOCth（＞0）大的单电池单元进行。各单电池单元的SOC由蓄电池控制器500和单元控制器200管理。
根据装载有包括本发明的电池监视装置的电池控制装置的蓄电装置的一个实施方式，能够如上述那样正确地求取对各单电池单元的SOC进行修正的均衡放电电流Ib，在短时间内消除偏差。即，所谓的均衡放电理论上令均衡开关222导通进行放电至成为
ΔSOC-∫Ib（t）dt=0  （11）。
实际上，例如在成为
ΔSOC-∫Ib（t）dt≤ΔSOCth  （12）
的时刻迅速地停止均衡放电。
此处，如上述说明的那样，当Ib（t）为使用利用上述期望的方法计算出的均衡开关222的导通电阻计算出的、一定的电流值Ib时，概略的均衡放电时间t例如能够以以下的式子求取。
ΔSOC-Ib·t=0  （13）
在实际的均衡放电中，包括ΔSOCth的设定，能够考虑各种各样的方法，因此，在以下说明的方法是一个例子，且仅表示概略情况。
（均衡开关的总消耗电力的限制）
为了便于说明，式（1）是仅包含一个单电池单元的消耗电力的式子，在实际的单元控制器IC300设置有多个均衡开关222。在上述说明的实施方式中，一个单元组由12个单电池单元构成，与此对应地在控制一个单元组的单元控制器IC300设置有12个均衡开关222。进一步，电池系统由多个单元组构成，控制这些第一组的单元控制器IC300也同时动作。
单元控制器200和蓄电池控制器500设置在一个基板上，它们被收纳在金属制的盒中，在图1、2中将此省略。此外，均衡电阻201也电阻值该基板上。
与单电池单元的个数相应的均衡开关222和均衡电阻201被收纳在一个金属盒中，它们由于均衡放电而在均衡开关222成为导通的情况下发热。均衡开关222如在以下说明的那样存在多个同时动作的情况。
上述单元控制器IC300的周边温度按各个单元控制器IC300在其附近测定。在以下的说明中为了简化说明，对一个单元控制器IC中的均衡开关222的控制进行说明。
在一个单元控制器具备n个均衡开关，与此相对应，将式（1）的PBS换成Σi=1,nPBS（i），如以下那样表示。
Tj=Ta+θja·（P0+Σi=1,nPBS（i））  （14）
以上述说明的那样令结温为从最低温度0℃至最高温度40℃之间的方式进行控制，因为0℃≤Tj≤40℃而成为以成为
0℃≤Ta+θja·（P0+Σi=1,nPBS（i））≤40℃  （15）
的方式来控制Σi=1,nPBS（i）。即，当使第i个单电池单元的均衡开关222为断开时，成为PBS（i）=0，因此，成为控制n个均衡开关222的导通·断开。
关于包括单元控制器IC300的电池监视装置，在车辆开始起动时，Ta≤0℃这样的情况下，根据式（15），如果Ta+θja·（P0+Σi=1,nPBS（i））＜0，则无论流动多少均衡电流结温也不会成为0℃以上。但是，实际上即使在Ta＜0℃的情况下，结温也仅由于单元控制器IC300的发热而立即上升，成为Tj=Ta+θja·P0。
如果Tamin=-θja·P0，则能够在Tamin≤Ta的情况下高精度地测定单电池单元的端子间电压。因此，在Ta＜Tamin的情况下，例如如果在使均衡电流某种程度地流动、成为Ta满足式（15）的左侧的不等号的条件这样的状态时对单电池单元的端子间电压进行测定，则能够进行高精度的电压测定。或者，还能够利用另外设置的加热器（未图示）等，将单元控制器IC加热。
根据式（15）的右侧的不等号的条件，以使得满足
Σi=1,nPBS（i）≤（40℃-Ta）/θja-P0  （16）
的方式对n个均衡开关的导通·断开进行控制变得重要。另外，如果在电动车辆开始起动时已经为Ta≥40℃，则为了使结温成为40℃以下而需要追加的冷却器。
此处，在这样的情况下，作为在电池监视装置不进行用于单电池单元的高精度的电压值所需的控制或动作的单电池单元的端子间电压测定进行说明。
即使周围温度在高精度电压测定中为不恰当的高温或低温，例如因为在断线诊断中不需要高精度的电压测定，所以电压测定电路中的端子间电压的测定会恰当地进行。此外，在均衡放电中，即使均衡开关222成为40℃以上，也因为MOSFET开关的导通电阻的温度系数为正，所以均衡电流为减少的方向。因此，由于均衡放电而不进行预测以上的放电，所以，由此不会成为过放电，均衡放电也被恰当地进行。
（均衡放电中的消耗电力控制和单元控制器IC300的周围温度Ta的控制）
以满足式（16）的条件的方式对多个均衡开关222的导通·断开进行控制，进行均衡放电。
P0是与均衡放电无关的单元控制器IC300的动作的消耗电力，因此大致为一定。因此，在式（16）的右侧成为（40℃-Ta）/θja-P0=0、令单元控制器IC300的周围温度Ta为Tamax时进行基于式（12）的控制的情况下，在满足
Tamax=40℃-P0·θja  （17）
的温度Tamax，必须令均衡放电电流为0。即，在单元控制器IC300的周围温度为Ta≥Tamax的情况下，必须令均衡开关222全部断开，这如已经说明的那样意味着不能进行高精度的端子间电压测定，并不意味着完全不进行均衡放电。
如果单元控制器IC300的周围温度不足通过式（17）设定的温度，即如果Ta＜Tamax，则能够恰当地将多个均衡开关222导通·断开，将结温控制为40℃以下。
当进行均衡放电时，单元控制器IC300的周围温度Ta由于该均衡放电的消耗电力（均衡电阻和将和均衡开关的导通电阻）而上升。该温度上升依赖于测定周围温度的场所的温度、进一步依赖于其外部例如电池监视装置的外部的温度以及它们之间的热阻。
如果相对于电池监视装置内部的温度变化、在这样的电池监视装置的外部存在温度不变化的场所或在单元控制器IC300的周围温度Ta的测定场所的近处存在热容量大的部位，则能够以这样的场所的温度为基准，计算与均衡放电的消耗电力对应的、即与对应于均衡开关222的成为导通的个数的消耗电力对应的周围温度Ta的上升。
至少，从上次的电动车辆的运转停止起经过某种程度的时间之后的、在电动车辆开始起动时单元控制器IC300的周围温度Ta被认为与电池监视装置的外部的温度或大气温度大致相同。因此，如果以车辆开始起动时的单元控制器IC300的周围温度Ta为基准，则例如能够在事前判断在将一个均衡开关222导通时单元控制器IC300的周围温度Ta是否会由于该一个均衡开关222的均衡放电中的消耗电力的影响而到达Tamax。
依赖于进行均衡放电时的消耗电力的、单元控制器IC300的周围温度Ta的上升在事前进行实验测定而图表化，例如将该图表存储在蓄电池控制器500的存储部505即可。或者单元控制器IC300的周围温度Ta的上升的数据也可以为利用计算机模拟计算出的数据。
（均衡开关222的控制的消耗电力的控制）
在均衡开关的导通·断开导致的均衡放电中的消耗电力的控制方法基本存在两个方法。
一个是对均衡开关222的导通·断开的占空比进行控制的方法。即，是将均衡开关成为导通的时间控制在从0%至100%之间、使平均的均衡电流在从0%至100%之间变化的方法。在均衡开关222例如使用MOSFET开关，对该MOSFTE开关的栅极进行PWM控制即可。
该方法只需令一个均衡开关222总导通，就能够应用于Ta≥Tamax这样的情况。
另一个方法是在多个单电池单元成为均衡放电的对象的情况下、即在多个单电池单元的SOC的偏差ΔSOC比需要进行均衡放电的规定的阈值ΔSOCth大的情况下，使成为均衡放电的对象的均衡开关全部同时不导通的方法。例如能够通过改变每一定时间导通的均衡开关而以满足Ta＜Tamax的条件的方式对均衡放电的消耗电力进行控制。
另外，恰当地选择这样导通的均衡开关而进行均衡放电的方法也是广义中的占空比控制的范畴。
图16是示意地表示对单元控制器IC300内的所有均衡开关（此处为12个）平均地进行占空比控制的情况下的降温、即芯片温度的上述的图。因为是均衡开关的导通电阻中的发热导致的芯片温度的上升，所以表示仅上述式（14）的Σi=1,nPBS（i）的消耗电力导致的温度上升。均衡开关的导通电阻和芯片的热容量由于根据控制器IC300的规格而不同，因此图16仅表示均衡开关的导通·断开的占空比与芯片温度上升的关系的例子。
在图16所示的例子中，例如可知在式（14）中无视均衡放电以外的单元控制器IC300的消耗电量P0、使得周围温度Ta为25℃的情况下，所有均衡开关的平均占空比为约40%，芯片温度成为40℃。即，在这种情况下，需要使所有均衡开关的平均占空比为约40%以下。
另外，这是与周围温度Ta为25℃时的、短时间的消耗电力对应的平均占空比。如果使该状态持续，则周围温度Ta上升，因此需要使得平均占空比与此对应地降低。
在考虑上述说明的、均衡放电中的各种条件，选择多个均衡开关将其导通，进行与该均衡开关对应的单电池单元的均衡放电的情况下，基于以下的规则进行。
1）在未进行均衡放电的状态下Ta≥Tamax的情况下，不进行单电池单元的高精度的电压测定。
2）在未进行均衡放电的状态下Ta＜Tamax的情况下，能够进行单电池单元的高精度的电压测定，且均衡放电还能够按以下的顺序同时进行。
3）优先对SOC最高的单电池单元进行均衡放电。
4）在相同程度的SOC的单电池单元存在多个的情况下，对它们同时进行均衡放电。
5）包括一个单电池单元的情况，以使得单电池单元的均衡放电的消耗电力的和（=Σi=1,nPBS（i））满足式（16）的方式，
a）变更均衡放电的占空比。
b）切换进行均衡放电的单电池单元。
均衡开关的导通·断开按单元控制器IC300的规定的每个控制循环、通过改变均衡开关控制寄存器247的内容而进行，上述的3）、4）、5）的动作也全部通过均衡开关控制寄存器247的内容被控制。
图17是表示对图13和图14中说明的类型B的可充电电池进行使用本发明的电池系统监视装置的均衡放电动作的情况下的流程的大致情况的图。另外，图17以微型计算机504中的处理为中心进行记载，且是仅抽出本发明相关的部分、汇总地进行表示的图。例如，在电动车辆开始起动时（步骤S1），首先起动各单元控制器IC，但是省略该起动顺序。此外，各单电池单元和单元控制器IC自身的内部电路动作的诊断或电压检测线的断线诊断等不包括在该流程中。逆变器700在车辆起动时不与蓄电装置100连接，继电器600、610为开放状态。逆变器700与蓄电装置100的连接在图17的流程的途中进行，但是省略图示。
各单电池单元的端子间电压的测定在这各种诊断以外，例如还能够用于各单电池单元的内部电阻（DCR）的实时计算（省略说明）等。因此，各单电池单元的端子间电压的测定以恰当的规定的循环进行，且周围温度Ta的测定也作为各单电池单元的端子间电压的测定的一部分进行。如图5所示，各单电池单元的端子间电压和温度检测电路的输出电压通过多路调制器210的切换来选择。这些电压汇总作为数据包，通过在图3和图4中说明的通信路径，被发送至各单元控制器IC300。
在步骤S1电动车辆开始起动后，在步骤S2，微型计算机504发出测定各单元控制器IC的周围温度的指令，该指令通过在图3和图4中说明的通信路径被发送至各单元控制器IC300。
单元控制器IC300在均衡开关222为断开的状态利用多路调制器210选择温度检测电路的输出，将该电压输入差动放大器211。来自温度检测电路的输出电压在AD转换器212被数字化，被输入逻辑部213。逻辑部213将该被数字化的温度检测电路的输出电压进一步通过通信路径发送至微型计算机504。
微型计算机504使用存储在存储部505的、用于将温度检测电路的输出电压换算为温度的数据，计算单元控制器IC300的周围温度Ta（步骤S3）。
在步骤S4，单元控制器IC300的周围温度Ta如果未落入规定的下限温度Tamin和上限温度Tamax之间的范围，则不进行OCV测定，因此跳过步骤S5至S12，进行步骤S13的处理动作。此时，因为接着进行上次的均衡放电，所以对上次均衡放电未完结的单电池单元进行均衡放电。即，以下说明的、成为均衡放电对象的单电池单元的一览表（list）和这些单电池单元的均衡放电计划接着上次的继续使用。
如果Tamin＜Ta＜Tamax，则进入步骤S5，微型计算机504发出进行各单电池单元的OCV测定的指令。
单元控制器IC300在步骤S5C1测定各单电池单元的端子间电压，将测定结果发送至微型计算机504。
另外，因为此时的端子间电压的测定在电动车辆开始起动时进行，所以蓄电装置100尚未与逆变器700连接，因此所测定的端子间电压成为开路电压（OCV）。
在步骤S6，只要有一个测定到的单电池单元的OCV进入图14中说明的区域B就进入步骤S7。
在步骤S7，如在参照图14说明的那样，判定是否从上次测定OCV计算出SOC时起已经过规定的时间规定的时间。在判定为从上次测定OCV计算出SOC时起已经过规定的时间规定的时间的情况下，即使为所测定的单电池单元的OCV处于图14的区域B的情况，也进行步骤S8～S13的处理动作。此时，使用保存在微型计算机500的存储部505的上次的OCV测定的数据。
另外，该规定时间根据可充电电池的规格和使用状态决定，但是省略详细说明。
在步骤S7判断为从上次测定OCV并计算出SOC时起未经过规定的时间的情况下，不进行SOC计算，跳过以下的步骤S8～S13，进行步骤S14的处理动作。在该情况下也同样基于上次均衡放电的数据进行均衡放电。
通过这样的动作，能够基于与可充电电池的状态相应的、最正确的SOC进行可充电电池的均衡放电。
在步骤S6判断为各单电池单元的OCV进入图14的区域A的情况下，或者在步骤S7判断为从上次的OCV测定起经过规定的时间的情况下，在步骤S8计算各单电池单元的SOC。该SOC的计算如上述那样使用在图13和图14中说明的OCV-SOC换算曲线进行。
在步骤S9，从在步骤S8计算出的各单电池单元的SOC、对各个单电池单元计算SOC的偏差ΔSOC。此外，此时还计算SOC的大小的顺序。
在步骤S10判断是否存在成为均衡放电对象的单电池单元。均衡放电对SOC偏差ΔSOC比规定的阈值ΔSOCth大的单电池单元进行。在不存在具有比ΔSOCth大的偏差的SOC的单电池单元的情况下，在步骤S19结束。
在存在成为均衡放电对象的单电池单元的情况下，在步骤S11制作成为均衡放电对象的单电池单元的一览表。进一步，在步骤S12，在该均衡放电对象的单电池单元计算各自的目标总均衡放电电流量（式（10）～（12）的∫Ib（t）dt，或者式（13）的Ib·t）。例如，在使用式（10）为目标总均衡放电电流量的情况下，SOC的偏差ΔSOC成为目标总均衡放电电流量。此外，例如也可以以ΔSOC-ΔSOCth为目标总均衡放电电流量。ΔSOCth以及目标总均衡放电电流量的设定能够以各种各样的方式进行，此处省略其说明。
在步骤S13，设定均衡放电对象单电池单元的均衡放电计划。该均衡放电的计划依据上述均衡放电中的规则进行。
图18（a）是表示包括12个单电池单元（单元1～单元12）的单元组的SOC的初始状态（车辆开始起动时的SOC值）的例子。SOC以通常%表示。如果图18（a）的SOC的级别（level）L0～L4的值进入图14的区域A，则在车辆开始起动时通过上述的步骤S8计算SOC。此外，如果为图14的区域B，则如上述那样，步骤S8～S13被跳过，步骤S14以后的均衡放电使用上次车辆停止时的SOC的值和均衡放电计划进行。
另外，在电池系统104与逆变器700连接的情况下，SOC的级别L0根据电池系统104的充放电电流变动，此处因为在图18中仅着眼于ΔSOC，所以无视L0的变化。
均衡放电的计划是指，决定按怎样的顺序对在步骤S11选择的单电池单元进行均衡放电。以下对该计划与均衡放电整体的流动一起进行说明。
通常具有偏差的测定值的偏差以这些测定值的与平均值的差定义，但是在均衡放电的情况下，以最低的SOC值为基准取得SOC的偏差ΔSOC。这是因为在均衡放电中从SOC大的单电池单元开始进行均衡放电。即，此处各单电池单元的SOC的偏差ΔSOC以与作为这些单电池单元的最小的值的级别L0的差定义。
均衡放电对各单电池单元的SOC的偏差为规定的阈值ΔSOCth以上的单电池单元进行。ΔSOCth根据使用的可充电电池的规格、均衡电阻、和以哪种程度的均衡放电时间进行各单电池单元的SOC的均等化而不同，例如以使得ΔSOCth=1%的方式进行均衡放电。
均衡放电以使得各单电池单元的SOC的偏差ΔSOC成为ΔSOCth以下的方式进行各单电池单元的放电。在图18（a），具有ΔSOCth以上的偏差的单元2、单元6、单元8、单元11被进行均衡放电，例如成为图18（b）那样的状态。
这样的均衡放电考虑各种各样的方法，例如既可以为将ΔSOCth以上的SOC的单电池单元进行至其ΔSOC成为0为止这样的方法，也可以进行至ΔSOC成为ΔSOCth/2为止。
此外，该均衡放电还可以如现有技术那样仅从各单电池单元的ΔSOC大的单电池单元开始依次进行均衡放电。
在以下的说明中，令单元1～单元12的各单电池单元的均衡开关为导通时的均衡开关的消耗电力为PBS（i）；i=1～12。
在图18所示的例子中，首先，单元2最先使均衡开关222导通而被进行均衡放电，直至其SOC从级别L4成为L3为止。此时，在由于仅该一个单电池单元的均衡放电而成为PBS（2）＞（40℃-Ta）/θja-P0的情况下，改变使单元2的均衡开关222导通的占空比。当令该占空比为D时，以成为
PBS（2）·D≤（40℃-Ta）/θja-P0  （18）
的方式控制均衡开关222。
在必须为D=50%的情况下，在每个规定的循环、例如在单元控制器IC300的控制循环，每隔一个循环使均衡开关成为导通。
当单元2被进行均衡放电至SOC的级别D为止时，单元2、单元6、单元11成为同样的SOC的级别L3，因此进行这些单元的均衡放电。进行多个单电池单元的均衡放电的方法如上述那样具有两种。即，具有使3个单电池单元（单元2、单元6、单元11）同时导通·断开，进行占空比控制的方法和对3个单电池单元的均衡开关222进行切换并且使其成为导通，进行占空比控制的方法。
如果占空比控制的循环足够短，则即使存在3个均衡开关同时成为导通时，也能够以满足以下的式（19）的方式进行控制。
（PBS（2）+PBS（6）+PBS（11））·D≤（40℃-Ta）/θja-P0  （19）
或者，在切换3个均衡开关并且进行占空比控制的情况下，能够令各个单电池单元的均衡开关222的占空比为D（2）、D（6）、D（11），如以下那样进行控制。
PBS（2）·D（2）+PBS（6）·D（6）+PBS（11）·D（11）≤（40℃-Ta）/θja-P  （20）
不过，D（2）、D（6）、D（11）以使3个均衡开关不同时导通的方式定义。
进行占空比控制的情况下的各单电池单元的均衡放电引起的SOC的介绍与电流量（式（10）～（12）的∫Ib（t）dt或式（13）的Ib·t）对应，表示为D*∫Ib（t）dt或D·Ib·t。其中，t是包括占空比控制进行均衡放电的时间。在这种情况下，D·t对应于均衡开关实际上成为导通的时间。
当3个单电池单元（单元2、单元6、单元11）被均衡放电至SOC的级别L2为止时，4个单电池单元（单元2、单元6、单元8、单元11）成为同样的L2，因此与上述同样地进行均衡放电动作，使得4个单电池单元的SOC的级别成为L1。
通过以上的动作，12个单电池单元的SOC全部进入ΔSOCth的范围，因此均衡放电动作结束。
利用以上说明的那样的方法，决定均衡放电计划，通过步骤S14以下的步骤执行均衡放电。
首先，在步骤S14，发出作为均衡对象（考虑占空比控制）的单电池单元的均衡放电指令，根据该指令，在单元控制器IC300，均衡对象的单电池单元的均衡开关222成为导通，被进行均衡放电（步骤S14C1）。该控制按每个规定的循环进行。在各个循环中没有导通的指定的情况下，均衡开关被断开，进行占空比控制。
如上所述，单元控制器200或各单元控制器IC300动作的期间，根据来自蓄电池控制器500的指令恰当（几乎实时）地进行单电池单元的端子间电压的测定，根据该所测定的端子间电压，计算各单电池单元的均衡电流，并且计算均衡放电电流的累计值，计算单电池单元的SOC（步骤S15）。
另外，此时，如果如在上述的式（12）中说明的那样，计算出的单电池单元的SOC成为均衡放电结束状态，则从蓄电池控制器500向单元控制器IC300发送停止该单电池单元的均衡放电的指令，与该单电池单元对应的均衡开关被断开（步骤S15C1）。
在步骤S16，从计算出的各单电池单元的SOC，使用上述的阈值ΔSOCth和式（12）前端是否存在未完结均衡放电的单电池单元。如果所有的单电池单元满足式（12），则成为均衡放电结束（步骤S19）。
如果还有均衡放电对象的单电池单元，则以使得它们留在均衡放电对象单电池单元的一览表的方式对该一览表进行调整（步骤S17）。接着，中步骤S18，重新进行均衡放电的计划，返回步骤S14，继续进行均衡放电。
在图18所示的简单的例子中，似乎如果最初按各个单电池单元计算均衡放电所需的时间则不需要步骤S15至S18的处理。但是，实际上各单电池单元的SOC比图18所示更细微地存在偏差。此外，各单电池单元的均衡放电电流也根据均衡开关的导通电阻和各单电池单元的内部状态而各不相同，因此，需要恰当地以规定的循环进行单电池单元的端子间电压的测定，并根据其算出均衡放电电流乃至SOC，参考单元控制器IC的周围温度进行控制。
此外，为了高效率地使电池系统进行工作和车辆的安全工作，可靠地避免各单电池单元的过放电，需要进行规定的循环的SOC的计算和控制。
虽然在以上省略了说明，但是即使在单元控制器IC300的周围温度Ta不落入规定的范围（0℃～40℃）、且单电池单元的OCV不处于图14的区域A的情况下，根据情况，也能够考虑最好在这样的状态下测定端子间电压、计算出SOC，在这种状态下成为最正确的SOC的情况。即使在这样的情况下精度不高，为了车辆的安全工作也需要使用这样计算出的SOC进行电池系统的控制和车辆的控制。
例如，虽然省略详细的说明，但是根据情况，还能够不测定单电池单元的OCV，而测定CCV和内部电阻，从其进行单电池单元的温度等的修正而计算SOC。能够在图17的步骤S14至S18的均衡放电中使用的SOC中使用这样计算出的SOC。
（均衡放电的变形实施例）
在图18的例子中说明的均衡放电中，例如还能够以从最初对单元2、单元6、单元8、单元11中的各个单元赋予不同的占空比、连续地进行4个单电池单元的均衡放电的方式进行控制。
在图18所示的例子中，L1-L2、L2-L3、L3-L4的差分别大致相等。在这种情况下，例如在4个单电池单元的均衡放电电流大致相等时，如果使得D（2）：D（6）和D（11）：D（8）=3:2:1，则能够不像上述那样按步骤地使得在SOC的各个级别一致地进行均衡放电，而是连续地且使SOC的偏差大的单电池单元优先地进行4个单电池单元的均衡放电。
此处简单地对单电池单元的开路电压（OCV）、闭路电压（CCV）、分极电压Vp以及充放电电流I和内部电阻DCR的关系进行说明。它们由以下的式（21）建立关系。
CCV=OCV+I·DCR+Vp  （21）
在未在单电池单元101或电池系统104连接逆变器等的负载的初始的状态，I=0，未产生分极，Vp=0，因此成为CCV=OCV。即，如果在电动车辆停止规定的时间之后、开始起动的情况下测定单电池单元的端子间电压，则其为OCV。
当连接逆变器等的负载、充放电电流I流动的状态继续时，在单电池单元的内部产生分极。需要将规定时间单电池单元放置至该分极消除为止。因此，一旦产生分极，则即使充放电电流I成为0，CCV与OCV也不一致。因此，OCV的测定在车辆开始起动时的分极被消除的状态进行。
均衡放电电流如在以上说明的那样由CCV与均衡电阻和均衡开关的导通电阻确定，因此CCV在车辆工作中恰当地被测定。此外，虽然此处省略说明，但是能够从逆变器负载引起的CCV的时间变化计算单电池单元的内部电阻DCR，能够从其进行单电池单元的劣化状态的推定。进一步，能够通过CCV的测定，进行电压检测线等的断线检测和电池监视装置内的电路的各种诊断。
因此，如上述说明的那样，在图14的OCV-SOC换算曲线的区域B的情况下和如图15所示结温不在0℃～40℃的范围的情况下，不进行用于计算SOC的高精度的电压测定，但是恰当地进行在此以外的目的下的单电池单元的端子间电压测定。
在本发明的电池监视装置中使用的单元控制器IC，如在图5中说明的那样分别设置有单电池单元的肥皂剧电压测定用端子（CV端子）和均衡放电用端子（BS端子），单电池单元的端子间电压测定与均衡放电互不干扰。此外，来自温度测定电路的输出电压也能够与单电池单元的端子间电压测定同时地、且与均衡放电同时地进行测定。此外，单电池单元的端子间电压测定和来自温度测定电路的输出电压的测定在单元控制器IC300的一个控制循环中切换多路调制器210而进行。因此，这些电压测定和均衡放电几乎同时进行。
由此，能够进行与单元控制器的周围温度的时间变化实时对应的均衡放电。
在上述的实施方式的说明中展示的例子中，电池系统104为将单元组102串联连接而构成。电池系统104也可以为将多个单元组串并联连接而构成的电池系统。
此外，在上述说明中，单元控制器IC300与单元组102一对一地设置，也能够以一个单元控制器控制多个单元组，此外还能够以多个单元控制器控制一个单元组。构成单元组的单电池单元的个数能够根据包括多个单元组的电池组件或电池系统的规格而进行各种各样变形地实施。因此，例如还能够以m个单元控制器控制n个单元组。此外，这样的各种电池系统的规格对照装载该电池系统的HEV和EV等的电动车辆所需的电力规格而设定。
因此，例如在一个单元控制器IC300以控制串联连接的多个单元组102的方式设置的情况下，该多个单元组全部的端子间电压被输入模块电压输入部225，该电压输入部225的输出由多路调制器210选择而被输入差动放大器211，进行电压测定。此外，在多个单元控制器IC300控制一个单元组的情况下，各个单元控制器IC300控制的单元组的部分端子间电压被输入各个单元控制器IC300的模块电压输入部225而被进行电压测定。
本发明的电池系统监视装置，例如在以上说明的单元控制器的结构和功能还能够应用于这样的各种各样的结构的电池系统。这样，本发明的电池系统监视装置能够应用于各种各样结构的电池系统以及各种各样的规格的电动车辆。
以上的说明是本发明的实施方式的例子，本发明并不限定于这些实施方式。只要是本行业的从业者，就能够无损于本发明的特征而进行各种各样的变形所示。因此，被认为在本发明的技术思想的范围内的其它方式也包含在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种电池系统监视装置，其特征在于：
该电池系统监视装置对包括将多个单电池单元串联连接的单元组的电池系统进行监视，其包括：
对所述单元组的多个单电池单元的状态进行监视控制的第一控制装置；
控制所述第一控制装置的第二控制装置；
测定所述第一控制装置的附近的温度的温度检测部；和
多个电压检测线，其用于测定所述单电池单元的端子间电压，将所述单电池单元的正极和负极分别与所述第一控制装置连接，
所述第一控制装置按各个所述单电池单元具备均衡开关，该均衡开关连接在与所述单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间，进行该单电池单元的均衡放电，
在所述电压检测线串联设置有第一电阻，
由所述均衡开关和与该均衡开关串联连接的第二电阻构成的均衡放电电路连接在与所述单电池单元的正极连接的电压检测线和与负极连接的电压检测线之间，
所述均衡放电电路与连接至所述单电池单元的正极的电压检测线的连接点和所述均衡放电电路与连接至所述单电池单元的负极的电压检测线的连接点，分别设置在与所述第一电阻相比更靠所述单元组一侧的位置。
2.如权利要求1所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第一控制装置包括：
选择部，其选择与一个单电池单元的正极和负极分别连接的电压检测线或者与所述温度检测部连接的温度检测线，输出所述一个单电池单元的正极电位和负极电位或所述温度检测部的输出电压；和
电压测定部，其根据从所述选择部输出的所述一个单电池单元的正极电位和负极电位或所述温度检测部的输出电压，测定所述一个单电池单元的端子间电压或温度检测部的输出电压，
所述第二控制装置包括存储部，该存储部存储将所述温度检测部的输出电压转换为温度的数据。
3.如权利要求1或2所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置在装载有所述电池系统监视装置的车辆开始起动时，在所述第一控制装置的附近的温度为规定的下限值以下或为规定的上限值以上的情况下，控制所述第一控制装置，对在所述车辆上次停止时成为均衡放电的对象的单电池单元进行均衡放电。
4.如权利要求1或2所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置在装载有所述电池系统监视装置的车辆开始起动时，在所述第一控制装置的附近的温度比规定的下限值大且比规定的上限值小的情况下，在驱动所述车辆的负载未与所述电池系统连接的状态下，对所述单元组的所述多个单电池单元的各自的端子间电压进行测定，计算所述多个单电池单元各自的残余容量（SOC），并且根据该SOC进行均衡放电。
5.如权利要求4所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置在测定到的所述多个单电池单元的各个端子间电压全部处于规定的电压范围的情况下，计算所述多个单电池单元的各自的SOC及其偏差，控制所述第一控制装置，进行具有规定的阈值以上的偏差的SOC的单电池单元的均衡放电。
6.如权利要求4所述的电池系统监视装置，其特征在于：
在测定到的所述多个单电池单元的各自的端子间电压没有一个落入规定的电压范围且从使用OCV算出上次SOC时起已经过规定时间的情况下，所述第二控制装置计算所述多个单电池单元的各自的SOC及其偏差，控制所述第一控制装置，进行具有规定的阈值以上的偏差的SOC的单电池单元的均衡放电。
7.如权利要求4～6中的任一项所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置在测定到的所述多个单电池单元的各自的端子间电压没有一个落入规定的电压范围的情况下，控制所述第一控制装置，进行所述车辆上次停止时成为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电。
8.如权利要求4所述的电池系统监视装置，其特征在于：
该电池系统监视装置还包括检测所述电池系统的充放电电流的电流检测部，
所述第二控制装置在测定到的所述多个单电池单元的各自的端子间电压没有一个落入规定的电压范围的情况下，控制所述第一控制装置，进行所述车辆上次停止时成为均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电，在所述车辆上次停止时的SOC上累计所述电流检测部检测出的所述电池系统的充放电电流和所述单电池单元的均衡放电的电流，计算所述多个单电池单元的各自的SOC。
9.如权利要求3或7所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置使SOC的偏差大的单电池单元优先地进行成为所述均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电。
10.如权利要求8所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置使SOC的偏差大的单电池单元优先地进行成为所述均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电。
11.如权利要求3或7或9中的任一项所述的电池系统监视装置，其特征在于：
所述第二控制装置对与成为所述均衡放电的对象的单电池单元对应的均衡开关进行占空比控制，进行作为所述均衡放电的对象的单电池单元的均衡放电，使得所述第一控制装置的附近的温度不足所述规定的上限值。
12.如权利要求1～11中的任一项所述的电池系统监视装置，其特征在于，包括：
串联连接的N个所述单元组，其中，N≥1；
控制所述N个单元组的M个所述第一控制装置，其中，M≥1；和
作为所述M个所述第一控制装置的上级控制装置的所述第二控制装置，
所述M个所述第一控制装置中最上级的第一控制装置与所述第二控制装置，通过插入了绝缘元件的通信线被连接，
所述M个所述第一控制装置中最下级的第一控制装置与所述第二控制装置，通过插入了绝缘元件的通信线被连接，
所述M个所述第一控制装置通过通信线相互连接，
所述M个所述第一控制装置根据来自所述第二控制装置的控制信号和控制数据被控制。
13.一种电池系统监视装置，其特征在于：
该电池系统监视装置对包括将多个单电池单元串联连接的单元组的电池系统进行监视，所述多个单电池关于OCV-SOC特性具有以下特性：在规定的OCV的范围，所述SOC的变化引起的OCV的变化少，在规定的OCV的范围以外，所述SOC的变化引起的OCV的变化大，
该电池系统监视装置包括：
检测所述电池系统的充放电电流的电流检测部；
对所述单元组的多个单电池单元的状态进行监视控制的第一控制装置；
控制所述第一控制装置的第二控制装置；
检测所述单电池单元的电压的电压检测电路；
测定所述电压检测电路的附近的温度的温度检测部；和
进行将所述多个单电池单元的SOC的偏差降低的均衡放电控制的均衡放电电路，
在由所述温度检测部检测到的所述电压检测电路的温度处于规定的温度范围的情况下，根据由所述电压检测电路检测到的所述多个单电池单元的OCV，利用计算各单电池单元的SOC的第一SOC计算方法，计算各单电池单元的SOC，
在由所述温度检测部检测到的所述电压检测电路的温度处于规定的温度范围外的情况下，利用对由所述电流检测部检测到的所述电池系统的充放电电流和基于所述均衡放电电路的所述多个单电池单元的各自的均衡放电电流进行累计而计算各单电池单元的SOC的第二SOC计算方法，计算各单电池单元的SOC。
14.如权利要求13所述的电池系统监视装置，其特征在于：
在由所述温度检测部检测到的所述电压检测电路的温度处于规定的温度范围的情况下，利用所述第一SOC计算方法计算各单电池单元的SOC，并且进行抑制了所述均衡放电电路的发热量的第一均衡放电控制，
在由所述温度检测部检测到的所述电压检测电路的温度处于规定的温度范围外的情况下，利用所述第二SOC计算方法计算各单电池单元的SOC，并且进行不抑制所述均衡放电电路的发热量的第二均衡放电控制。
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