CN103887568A - 电池管理系统、集成电池管理装置 - Google Patents

电池管理系统、集成电池管理装置 Download PDF

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CN103887568A CN201310700542.5A CN201310700542A CN103887568A CN 103887568 A CN103887568 A CN 103887568A CN 201310700542 A CN201310700542 A CN 201310700542A CN 103887568 A CN103887568 A CN 103887568A
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Abstract

本发明提供电池管理系统、集成电池管理装置，能够减小电池管理系统的占有空间。电池管理系统具备与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置的电池监视装置（电池单元管理装置）和与串联连接电池模块而构成的电池组对应地设置的电池管理装置（电池组管理装置）。电池监视装置检测各个电池单元的电压，并将该电压数据发送给电池管理装置。电池管理装置检测电池组的电压，根据该电压和从电池监视装置接收到的各个电池单元的电压数据来判断有无异常。在同一基板上安装电池监视装置和电池管理装置而构成集成ECU（集成电池管理装置）。

Description

电池管理系统、集成电池管理装置
技术领域
本发明涉及对串联连接多个电池单元（battery cell）而构成的电池组进行管理的系统。
背景技术
图5以及图6是示出现有的电池管理系统200、200’的图。电池管理系统200、200’被安装在电动汽车或电动自行车等电动车辆上。电机60是电动车辆的驱动源。电池组K是电机60的电源。通过将多个电池单元C串联连接来构成电池模块M1～Mn。进而，通过串联连接多个电池模块M1～Mn来构成电池组K。
电池监视装置(CMU：Cell Monitoring Unit)21～2n与电池模块M1～Mn一一对应地进行设置。各电池监视装置21～2n收纳于各自的壳体41～4n内。在各电池监视装置21～2n的基板31～3n上安装有电池电压监视部2b、连接器2d、2i、2j、2o以及内部布线（图案（pattern））Lb、T1a～Tna、F1i～Fni、F1o～Fno。
外部布线（电线或线束（harness））La的一端与各个电池模块M1～Mn的各个电池单元C的两个电极(正极和负极)连接。各个外部布线La的另一端经由连接器2d与对应的电池监视装置21～2n的基板31～3n上的各个内部布线Lb的一端连接。各个内部布线Lb的另一端与电池电压监视部2b连接。
电池电压监视部2b经由内部布线Lb、连接器2d以及外部布线La检测对应的各个电池单元C的电压。布线La、Lb是用于检测各个电池单元C的电压的检测线。
电池管理装置(BMU：Battery Management Unit)11、11’与电池组K1一一对应地进行设置。电池管理装置11、11’收纳于与电池监视装置21～2n分开的壳体40、40’内。在电池管理装置11、11’的基板30、30’上安装有控制部1a、电池组电压监视部1b、通信部1d、连接器1g、1h、1i、1j、1o以及内部布线Ld、Lf、Pa、Pb、Fo、Fi、Ta。
外部布线Lc的一端与电池组K的最高电位侧的电池单元Cn的正极连接。外部布线Lc的另一端经由连接器1g与电池管理装置11、11’的基板30、30’上的内部布线Ld的一端连接。内部布线Ld的另一端与电池组电压监视部1b连接。
外部布线Le的一端与电池组K的最低电位侧的电池单元C1的负极连接。外部布线Le的另一端经由连接器1h与电池管理装置11、11’的基板30、30’上的内部布线Lf的一端连接。内部布线Lf的另一端与电池组电压监视部1b连接。
电池组电压监视部1b经由内部布线Ld、Lf、连接器1g、1h以及外部布线Lc、Le来检测电池组K的电压。布线Lc、Ld、Le、Lf是用于检测电池组K的电压的检测线。
通信部1d和各个电池监视装置21～2n的电池电压监视部2b通过外部布线F、F1～Fn、内部布线Fo、Fi、F1o～Fno、F1i～Fni以及连接器1o、1i、2i、2o串联连接。布线F、F1～Fn、Fo、Fi、F1o～Fno、F1i～Fni是用于从电池管理装置11、11’对电池监视装置21～2n赋予识别号的带标号线。
在图5中，电池管理装置11的通信部1d通过带标号线F1、F、Fo、Fi、F1i、Fno和连接器1o、1i、2i、2o在电池组K的最低电位侧的电池监视装置21的电池电压监视部2b和最高电位侧的电池监视装置2n的电池电压监视部2b之间，与各个电池电压监视部2b串联连接。
在图6中，电池管理装置11’的通信部1d通过带标号线Fn、F、Fo、Fi、Fni、F1o和连接器1o、1i、2i、2o在电池组K的最高电位侧的电池监视装置2n的电池电压监视部2b和最低电位侧的电池监视装置21的电池电压监视部2b之间，与各个电池电压监视部2b串联连接。
另外，通信部1d和各个电池监视装置21～2n的电池电压监视部2b通过外部布线T、T1～Tn、内部布线Ta、T1a～Tna以及连接器1j、2j并联连接。布线T、T1～Tn、Ta、T1a～Tna是用于在电池管理装置11、11’与电池监视装置21～2n之间进行CAN(Controller Area Network：控域网)通信的通信线。
电池管理装置11、11’的控制部1a通过内部布线Pa与电池组电压监视部1b连接，通过内部布线Pb与通信部1d连接。控制部1a经由通信部1d、带标号线F、F1～Fn、Fo、Fi、F1o～Fno、F1i～Fni以及通信线T、T1～Tn、Ta、T1a～Tna等对各个电池监视装置21～2n赋予识别号。各个电池监视装置21～2n的电池电压监视部2b在内部存储器中存储从电池管理装置11、11’授予的识别号。
另外，各个电池监视装置21～2n的电池电压监视部2b经由通信线T、T1～Tn、Ta、T1a～Tna等向电池管理装置11、11’发送所检测到的表示各个电池单元C的电压的数据。电池管理装置11、11’的控制部1a经由通信部1d和通信线T、T1～Tn、Ta、T1a～Tna等从各个电池监视装置21～2n接收各个电池单元C的电压数据。然后，根据这些数据和由电池组电压监视部1b检测到的电池组K的电压，来判断有无异常。
在专利文献1～6中公开了上述电池管理系统200、200’的结构。另外，在专利文献1中公开了根据电池单元或电池组的电压来判断有无异常的技术。另外，在专利文献2中公开了电池监视装置的赋予标号的方法。另外，在专利文献3中公开了在控制部与通信部之间设置电压匹配部来共用通信线的技术。
另外，在专利文献4～6中公开了电池模块增加时的对策。在专利文献4中，从电池模块监视电路向控制部发送各个电池单元的电压中的代表值来缩短数据传送时间。在专利文献5中，利用布线来将与电池单元对应的监视电路和控制部并联连接，使输出数字信号的监视电路以外的监视电路的输出成为高阻抗。在专利文献6中，在两个控制器与电池组之间设置开关阵列，利用一个控制器来控制开关阵列的导电状态，利用另一个控制器来检测各个电池模块的电压。
【日本专利文献1】日本特开平11-252809号公报
【日本专利文献2】日本特开2009-89521号公报
【日本专利文献3】日本特开2010-279120号公报
【日本专利文献4】日本特开2011-72161号公报
【日本专利文献5】日本特开2011-107009号公报
【日本专利文献6】日本特开2012-105533号公报
发明内容
如上所述，因为电池监视装置与电池组的电池模块对应地设置，所以随着电池模块数量的增加，电池监视装置数量也增加，连接电池监视装置彼此之间或连接电池监视装置与电池管理装置的外部布线数量也增加。并且，当电池监视装置数量或外部布线数量增加时，电动车辆中的电池管理系统的占有空间变大。例如在电动自行车这样的车体小的电动车辆中，当电池管理系统的占有空间大时，安装较困难，有时不得不削减电池模块和电池监视装置的数量。
本发明的课题是减小电池管理系统的占有空间。
本发明的电池管理系统具备与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置的电池单元管理装置和与串联连接电池模块而构成的电池组对应地设置的电池组管理装置。电池单元管理装置经由与各个电池单元的两个电极分别连接的第1检测线来检测各个电池单元的电压，将表示该电压的数据经由通信线发送给电池组管理装置。电池组管理装置经由与电池组的最高电位侧和最低电位侧的两个电极分别连接的第2检测线检测电池组的电压，根据该电压和经由通信线从各个电池单元管理装置接收到的各个电池单元的电压的数据来判断有无异常。在同一基板上安装电池单元管理装置中的至少1个和电池组管理装置而构成集成电池管理装置。
根据上述情况，由于在同一基板上安装电池单元管理装置和电池组管理装置来构成集成电池管理装置，因此将集成电池管理装置收纳在1个壳体内，与现有的相比能够削减装置数。另外，取代目前为了连接电池单元管理装置和电池组管理装置而采用的外部布线，通过在同一基板上设置内部布线以使电池单元管理装置与电池组管理装置连接，由此能够削减外部布线数。因此，与现有的在各个基板上安装电池单元管理装置和电池组管理装置的情况相比，本发明能够减小电池管理系统的占有空间。
另外，在本发明中，可用于连接构成集成电池管理装置的电池单元管理装置与电池组管理装置的通信线作为内部布线设置在同一基板上。
另外，在本发明中，在同一基板上安装与位于电池组的最低电位侧的电池模块对应的最低电位侧的电池单元管理装置和电池组管理装置来构成集成电池管理装置，电池组管理装置用于检测电池组的电压的最低电位侧的第2检测线以与用于检测电池组的最低电位侧的电池单元的电压的第1检测线连接的方式作为内部布线设置在同一基板上。在此情况下，通过包含外部布线的通信线来连接没有安装在同一基板上的其它电池单元管理装置和电池组管理装置。
另外，在本发明中，将与位于电池组的最高电位侧的电池模块对应的最高电位侧的电池单元管理装置和电池组管理装置安装在同一基板上来构成集成电池管理装置，电池组管理装置用于检测电池组的电压的最高电位侧的第2检测线以与用于检测电池组的最高电位侧的电池单元的电压的第1检测线连接的方式作为内部布线设置在同一基板上。在此情况下，通过包含外部布线的通信线连接没有安装在同一基板上的其它电池单元管理装置和电池组管理装置。
此外，在本发明中，电池组管理装置可根据对电池组的电压值和各个电池单元的电压的合计值的比较结果来判断有无异常。
根据本发明能够减小电池管理系统的占有空间。
附图说明
图1是示出本发明第1实施方式的电池管理系统的图。
图2是示出本发明第2实施方式的电池管理系统的图。
图3是示出图1和图2的电池监视装置的动作的流程图。
图4是示出图1和图2的电池管理装置的动作的流程图。
图5是示出现有电池管理系统的图。
图6是示出现有电池管理系统的图。
具体实施方式
以下，本参照附图来说明发明的实施方式。在各图中，对同一部分或对应的部分标注同一标号。
首先，参照图1来说明第1实施方式的电池管理系统100的结构。
电池管理系统100安装在电动车或电动自行车等电动车辆上。电机60是电动车辆的驱动源。电池组K是电机60的电源。通过串联连接多个电池单元C来构成电池模块M1～Mn。并且，通过串联连接多个电池模块M1～Mn来构成电池组K。
电池监视装置(CMU：Cell Monitoring Unit)21’、22～2n与电池模块M1～Mn1一一对应地设置。电池监视装置21’、22～2n是本发明的“电池单元管理装置”的一例。
在各个电池监视装置中，电池监视装置22～2n收纳于各自的壳体42～4n内。在电池监视装置22～2n的基板32～3n上安装有电池电压监视部2b、连接器2d、2i、2j、2o以及内部布线(图案)Lb、T2a～Tna、F2i～Fni、F2o～Fno。
通过在同一基板3上安装与处于电池组K的最低电位侧的电池模块M1对应的电池监视装置21’和电池管理装置(BMU：Battery Management Unit)1来构成集成ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)5。电池管理装置1与电池组K一一对应地设置。集成ECU5收纳于与电池监视装置22～2n分开的壳体4内。电池管理装置1是本发明的“电池组管理装置”的一例。集成ECU5是本发明的“集成电池管理装置”的一例。
在基板3上的构成电池监视装置21’的部分安装有电池电压监视部2b、连接器2d、2o’、内部布线Lb、F1o’以及内部布线T1a’、F1i’、Le1的一部分。
在基板3上的构成电池管理装置1的部分安装有控制部1a、电池组电压监视部1b、通信部1d、连接器1g、1i、1j、内部布线Ld、Pa、Pb、Fi、Ta以及内部布线T1a’、F1i’、Le1的一部分。
外部布线(电线或线束)La的一端与各个电池模块M1～Mn的各个电池单元C的两个电极(正极和负极)连接。各个外部布线La的另一端经由连接器2d与对应的电池监视装置21’、22～2n的基板3、32～3n上的各内部布线Lb的一端连接。各个内部布线Lb的另一端与电池电压监视部2b连接。
电池电压监视部2b经由内部布线Lb、连接器2d以及外部布线La检测对应的各个电池单元C的电压。布线La、Lb是本发明的“第1检测线”的一例。
外部布线Lc的一端与电池组K的最高电位侧的电池单元Cn的正极连接。外部布线Lc的另一端经由连接器1g与基板3上的内部布线Ld的一端连接。内部布线Ld的另一端与电池组电压监视部1b连接。
另外，设置于基板3上的内部布线Le1的一端与电池组电压监视部1b连接。内部布线Le1的另一端经由内部布线Lb中位于最低电位侧的布线Lb1以及连接器2d与用于检测电池组K的最低电位侧的电池单元C1的电压的负极侧的外部布线La1连接。
电池组电压监视部1b经由内部布线Ld、Le1、Lb1、连接器1g、2d以及外部布线Lc、La1来检测电池组K的电压。布线Ld、Lc、Le1、Lb1、La1是本发明的“第2检测线”的一例。其中，布线Le1是本发明的“最低电位侧的第2检测线”的一例。
电池管理装置1的通信部1d和各个电池监视装置21’、22～2n的电池电压监视部2b经由内部布线F1i’、F1o’、F2o～Fno、Fi、F2i～Fni、外部布线F，F2～Fn以及连接器2o’、1i、2i、2o串联连接。
详细地说，通信部1d与电池监视装置21’的电池电压监视部2b经由基板3上的内部布线F1i’连接。另外，电池监视装置21’、22的各个电池电压监视部2b彼此之间经由基板3上的内部布线F1o’、连接器2o’、外部布线F2、基板32上的连接器2i以及内部布线F2i连接。另外，相邻的电池监视装置22～2n的电池电压监视部2b彼此之间经由基板32～3n上的内部布线F2o～Fn-1o、F3i～Fni、连接器2i、2o以及外部布线F3～Fn连接(布线F2o、Fni、F3、Fn以外省略图示)。
此外，电池监视装置2n的电池电压监视部2b与电池管理装置1的通信部1d经由基板3n上的内部布线Fno、连接器2o，外部布线F、基板3上的连接器1i以及内部布线Fi连接。布线F1i’，F1o’、F2o～Fno、Fi、F2i～Fni、F、F2～Fn是用于从电池管理装置1对电池监视装置21’、22～2n赋予识别号的带标号线。
另外，通信部1d与各个电池监视装置21’、22～2n的电池电压监视部2b经由外部布线T、T2～Tn、内部布线Ta、T1a’、T2a～Tna以及连接器1j、2j并联连接。布线T、T2～Tn、Ta、T1a’、T2a～Tna用于在电池管理装置1与各个电池监视装置21’、22～2n之间进行CAN(Controller Area Network：控域网)通信，是本发明的“通信线”的一例。
电池管理装置1的控制部1a通过内部布线Pa与电池组电压监视部1b连接，通过内部布线Pb与通信部1d连接。控制部1a经由通信部1d、带标号线F1i’，F1o’、F2o～Fno、Fi、F2i～Fni、F、F2～Fn以及通信线T、T2～Tn、T1a’、T2a～Tna、Ta对各个电池监视装置21’、22～2n授予识别号。各个电池监视装置21’、22～2n的电池电压监视部2b在内部存储器中存储从电池管理装置1赋予的识别号。
另外，各个电池监视装置21’、22～2n的电池电压监视部2b经由通信线T、T2～Tn、T1a’、T2a～Tna、Ta向电池管理装置1发送表示所检测的各个电池单元C的电压的电压数据。电池管理装置1的控制部1a经由通信部1d和通信线T、T2～Tn、T1a’、T2a～Tna、Ta从各个电池监视装置21’、22～2n接收各个电池单元C的电压数据。然后，根据这些电压数据和由电池组电压监视部1b检测到的电池组K的电压来判断有无异常(下面详细进行叙述)。
接着，参照图2说明第2实施方式的电池管理系统100’的结构。此外，针对与图1的电池管理系统100相同的部分省略说明。
在电动车辆上搭载电池管理系统100’。电池监视装置21～2n-1、2n’与电池模块M1～Mn一一对应地设置。电池监视装置21～2n-1、2n’是本发明的“电池单元管理装置”的一例。
各个电池监视装置中的电池监视装置21～2n-1收纳于各自的壳体41～4n-1内。在电池监视装置21～2n-1的基板31～3n-1上安装有电池电压监视部2b、连接器2d、2i、2j、2o以及内部布线Lb、T1a～Tn-1a、F1i～Fn-1i、F1o～Fn-1o等。
通过在同一基板3’上安装与位于电池组K的最高电位侧的电池模块Mn对应的电池监视装置2n’和电池管理装置1’，来构成集成ECU5’。电池管理装置1’与电池组K一一对应地设置。集成ECU5’收纳于与电池监视装置21～2n-1分开的壳体4’内。电池管理装置1’是本发明的“电池组管理装置”的一例。集成ECU5’是本发明的“集成电池管理装置”的一例。
在构成基板3’上的电池监视装置2n’的部分安装有电池电压监视部2b、连接器2d，2o’、内部布线Lb、Fno’以及内部布线Tna’、Fni’、Lcn的一部分。
在构成基板3’上的电池管理装置1’的部分安装有控制部1a、电池组电压监视部1b、通信部1d、连接器1h、1i、1j、内部布线Lf、Pa、Pb、Fi、Ta以及内部布线Tna’、Fni’、Lcn的一部分。
各个电池监视装置21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b经由布线Lb、La和连接器2d来检测对应的电池模块M1～Mn的各个电池单元C的电压。布线La、Lb是本发明的“第1检测线”的一例。
外部布线Le的一端与电池组K的最低电位侧的电池单元C1的负极连接。外部布线Le的另一端经由连接器1h与电池管理装置1的基板3上的内部布线Lf的一端连接。内部布线Lf的另一端与电池组电压监视部1b连接。
另外，设置于基板3’上的内部布线Lcn的一端与电池组电压监视部1b连接。内部布线Lcn的另一端经由内部布线Lb中的位于最高电位侧的布线Lbn和连接器2d与用于检测电池组K的最高电位侧的电池单元Cn的电压的正极侧的外部布线Lan连接。
电池组电压监视部1b经由内部布线Lf、Lcn、Lbn、连接器1h、2d以及外部布线Le、Lan来检测电池组K的电压。布线Lf、Lcn、Lbn、Le、Lan是本发明的“第2检测线”的一例。其中的布线Lcn是本发明的“最高电位侧的第2检测线”的一例。
电池管理装置1’的通信部1d和各个电池监视装置21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b经由内部布线Fni’、Fno’、Fn-1o～F1o、Fi、Fn-1i～F1i、外部布线F、Fn-1～F1以及连接器2o’、1i、2o、2i串联连接。
详细地说，通信部1d和电池监视装置2n’的电池电压监视部2b通过基板3’上的内部布线Fni’进行连接。另外，电池监视装置2n’，2n-1的各个电池电压监视部2b彼此之间通过基板3’上的内部布线Fno’、连接器2o’、外部布线Fn-1、基板3n-1上的连接器2i以及内部布线Fn-1i进行连接。另外，相邻的电池监视装置2n-1～21的电池电压监视部2b彼此之间通过基板3n-1～31上的内部布线Fn-1o～F2o、Fn-2i～F1i、连接器2i、2o以及外部布线Fn-2～F1进行连接(布线Fn-1o、F1i、Fn-2、F1以外省略图示)。
此外，电池监视装置21的电池电压监视部2b和电池管理装置1’的通信部1d还通过基板31上的内部布线F1o、连接器2o、外部布线F、基板3’上的连接器1i以及内部布线Fi进行连接。布线Fni’、Fno’、Fn-1o～F1o、Fi、Fn-1i～F1i、F、Fn-1～F1是用于从电池管理装置1’对电池监视装置21～2n-1、2n’赋予识别号的带标号线。
另外，通信部1d和各个电池监视装置21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b通过外部布线T、Tn-1～T1、内部布线Ta、Tna’、Tn-1a～T1a以及连接器1j、2j并联连接。布线T、Tn-1～T1、Ta、Tna’、Tn-1a～T1a用于在电池管理装置1’与各个电池监视装置21～2n-1、2n’之间进行CAN通信，是本发明的“通信线”的一例。
电池管理装置1’的控制部1a通过内部布线Pa与电池组电压监视部1b连接，通过内部布线Pb与通信部1d连接。控制部1a经由通信部1d、带标号线Fni’、Fno’、Fn-1o～F1o、Fi、Fn-1i～F1i、F、Fn-1～F1以及通信线T、Tn-1～T1、Ta、Tna’、Tn-1a～T1a对各个电池监视装置21～2n-1、2n’赋予识别号。各个电池监视装置21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b使从电池管理装置1’赋予的识别号存储在内部存储器中。
另外，各个电池监视装置21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b经由通信线T、Tn-1～T1、Ta、Tna’、Tn-1a～T1a向电池管理装置1’发送表示所检测的各个电池单元C的电压的电压数据。电池管理装置1’的控制部1a经由通信部1d、通信线T、Tn-1～T1、Ta、Tna’和Tn-1a～T1a从各个电池监视装置21～2n-1、2n’接收各个电池单元C的电压数据。然后，根据这些电压数据和由电池组电压监视部1b检测到的电池组K的电压来判断有无异常(下面详细进行叙述)。
接着，参照图3以及图4来说明图1以及图2的电池监视装置21’、22～2n、21～2n-1、2n’和电池管理装置1、1’的动作。电池监视装置21’、22～2n、21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b执行图3的各个处理。电池管理装置1、1’的控制部1a执行图4的各个处理。
各个电池监视装置21’、22～2n、21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b按照预定的周期经由检测线Lb、La来检测对应的电池模块M1～Mn的各个电池单元C的电压(图3的步骤S1)。然后，经由通信线(省略标号)向电池管理装置1、1’发送表示各个电池单元C的电压值的电压数据(步骤S2)。
电池管理装置1、1’的控制部1a按照预定的周期经由通信部1d和通信线(省略标号)从各个电池监视装置21’、22～2n、21～2n-1、2n’的电池电压监视部2b接收各个电池单元C的电压数据(图4的步骤S11)。另外，通过电池组电压监视部1b按照预定的周期经由检测线(省略标号)来检测电池组K的电压值Vk(步骤S12)。
接着，控制部1a根据各个电池单元C的电压数据来计算各个电池单元C的电压的合计值Vs(步骤S13)，并对该合计值Vs与电池组K的电压值Vk进行比较(步骤S14)。然后，判定各个电池单元C的电压的合计值Vs与电池组K的电压值Vk是否一致(步骤S15)。
这里，当各个电池单元C的电压的合计值Vs与电池组K的电压值Vk一致时(步骤S15：是)，控制部1a判断为没有异常(步骤S16)，反复执行步骤S11以后的处理。
另一方面，当各个电池单元C的电压的合计值Vs与电池组K的电压值Vk不一致时(步骤S15：否)，控制部1a判断为具有异常(步骤S17)，执行异常对应处理(步骤S18)。作为此时的异常例如存在电池单元的劣化、电池单元管理装置的故障或者检测线或通信线的断线等。因此，作为步骤S18的异常应对处理，例如在电动车辆停止之后进行停止从电池组K向电机60供电等的控制。
根据上述实施方式，将电池监视装置21’、22～2n、21～2n-1、2n’和电池管理装置1、1’安装在同一基板3、3’上来构成集成ECU5、5’。因此，可在1个壳体4、4’内收纳集成ECU5、5’，与图5以及图6的现有例相比能够削减装置数。
另外，在图5以及图6的现有例中，为了连接电池监视装置21、2n和电池管理装置11、11’而设置外部布线F1、T1、Fn、Tn。取而代之，在上述实施方式中，在同一基板3、3’上设置内部布线F1i’、T1a’、Fni’、Tna’，使得构成集成ECU5、5’的电池监视装置21’、2n’与电池管理装置1、1’连接。即，将电池监视装置21’、2n’与电池管理装置1、1’之间的带标号线F1i’、Fni’和通信线T1a’Tna’作为同一基板3、3’上的内部布线。因此，能够削减带标号线用与通信线用的外部布线的数量。另外，能够省略图5以及图6的电池管理装置11、11’的连接器1o和电池监视装置21、2n的连接器2i、2j，还能够削减连接器的数量。
另外，在图5以及图6的现有例中，为了通过电池管理装置11、11’的电池组电压监视部1b来检测电池组K的电压，与电池单元C用的检测线La区别地设置外部布线Lc、Le。取而代之，在图1的第1实施方式中，将电池组K的最低电位侧的电池监视装置21’和电池管理装置1安装在同一基板3上而构成集成ECU5。而且，按照将用于通过电池管理装置1的电池组电压监视部1b检测电池组K的电压的最低电位侧的检测线Le1与用于检测最低电位侧的电池单元C1的电压的检测线La1连接的方式，将它们作为内部布线设置在同一基板3上。
另外，在图2的第2实施方式中，将电池组K的最高电位侧的电池监视装置2n’和电池管理装置1’安装在同一基板3’上而构成集成ECU5’。而且，按照将用于通过电池管理装置1’的电池组电压监视部1b检测电池组K的电压的最高电位侧的检测线Lcn与用于检测最高电位侧的电池单元Cn的电压的检测线Lan连接的方式将它们作为内部布线设置在同一基板3’上。因此，能够削减检测线用的外部布线的数量。另外，能够省略图5以及图6的电池管理装置11、11’的连接器1h、1g，还能够削减连接器的数量。
由此，与现有的在各个基板上安装电池监视装置和电池管理装置的情况相比，上述各个实施方式可减小电动车辆中的电池管理系统100、100’的占有空间。
本发明除了上述的以外还可以采用各种实施方式。例如，在上述实施方式中示出了将与电池组K的最高电位侧或最低电位侧的电池模块M1、Mn对应的电池监视装置21’、2n’与电池管理装置1、1’集成起来的例子，但本发明不仅限于此。除此之外，还可以通过在同一基板上安装与不位于电池组K的最高电位侧或最低电位侧的电池模块M2～Mn-1对应的电池监视装置22～2n-1中的任意一个以及电池管理装置1、1’来进行集成。另外，可通过在与电池管理装置1、1’相同的基板上安装电池监视装置21’、22～2n、21～2n-1、2n’中的任意2个以上来进行集成。
另外，在上述实施方式中示出了根据各个电池单元C的电压的合计值Vs和电池组K的电压值Vk来判断有无异常的例子，但本发明不仅限于此。除此之外，例如还可以采用各个电池单元C的电压值、各个电池单元C的电压的运算值、电池组K的电压值以及电池组K的电压的运算值中的至少1个来判断异常。
此外，在上述实施方式中举出了对在电动车或电动自行车等电动车辆上安装的电池管理系统100、100’和集成ECU5、5’应用本发明的例子，但对其以外的在例如通过电气和其它燃料驱动的混合车辆上安装的电池管理系统或集成电池管理装置也能够应用本发明。
标号说明
1、1’电池管理装置(电池组管理装置)
21～2n-1、22～2n电池监视装置(电池单元管理装置)
21’最低电位侧的电池监视装置
2n’最高电位侧的电池监视装置
3、3’基板
5、5’集成ECU(集成电池管理装置)
100、100’电池管理系统
C电池单元
C1最低电位侧的电池单元
Cn最高电位侧的电池单元
K电池组
La、La1、Lan与各个电池单元的两个电极连接的外部布线(第1检测线)
Lb、Lb1、Lbn与各个电池单元的两个电极连接的内部布线(第1检测线)
Lc与最高电位侧的电极连接的外部布线(第2检测线)
Lcn同一基板上的内部布线(第2检测线)
Le与最低电位侧的电极连接的外部布线(第2检测线)
Le1同一基板上的内部布线(第2检测线)
M1最低电位侧的电池模块
M2～Mn-1电池模块
Mn最高电位侧的电池模块
T、T1～Tn、T1a～Tna通信线
T1a’、Ta、Tna’同一基板上的通信线
Vk电池组的电压值
Vs各个电池单元的电压的合计值

Claims (10)

1.一种电池管理系统，其具备：
电池单元管理装置，其与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置；以及
电池组管理装置，其与串联连接所述电池模块而构成的电池组对应地设置，
所述电池单元管理装置经由与各个所述电池单元的两个电极分别连接的第1检测线检测所述各个电池单元的电压，将表示该电压的数据经由通信线发送给所述电池组管理装置，
所述电池组管理装置经由与所述电池组的最高电位侧和最低电位侧的两个电极分别连接的第2检测线检测所述电池组的电压，根据该电压和经由通信线从各个所述电池单元管理装置接收到的各个所述电池单元的电压的数据，来判断有无异常，
该电池管理系统的特征在于，
在同一基板上安装所述电池单元管理装置中的至少1个和所述电池组管理装置而构成集成电池管理装置。
2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，
用于连接构成所述集成电池管理装置的所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置的所述通信线作为内部布线设置在所述同一基板上。
3.根据权利要求1或2所述的电池管理系统，其特征在于，
在所述同一基板上安装与位于所述电池组的最低电位侧的所述电池模块对应的最低电位侧的所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置，来构成所述集成电池管理装置，
所述电池组管理装置用于检测所述电池组的电压的最低电位侧的所述第2检测线以与用于检测所述电池组的最低电位侧的所述电池单元的电压的所述第1检测线连接的方式，作为内部布线设置在所述同一基板上。
4.根据权利要求1或2所述的电池管理系统，其特征在于，
在所述同一基板上安装与位于所述电池组的最高电位侧的所述电池模块对应的最高电位侧的所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置，来构成所述集成电池管理装置，
所述电池组管理装置用于检测所述电池组的电压的最高电位侧的所述第2检测线以与用于检测所述电池组的最高电位侧的所述电池单元的电压的所述第1检测线连接的方式，作为内部布线设置在所述同一基板上。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电池管理系统，其特征在于，
所述电池组管理装置根据对所述电池组的电压值与各个所述电池单元的电压的合计值进行比较的结果来判断有无异常。
6.一种集成电池管理装置，其特征在于，
该集成电池管理装置由电池单元管理装置和电池组管理装置构成，所述电池单元管理装置与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置，所述电池组管理装置与串联连接所述电池模块而构成的电池组对应地设置，
所述电池单元管理装置经由与各个所述电池单元的两个电极分别连接的第1检测线检测各个所述电池单元的电压，将表示该电压的数据经由通信线发送到所述电池组管理装置，
所述电池组管理装置经由与所述电池组的最高电位侧和最低电位侧的两个电极分别连接的第2检测线检测所述电池组的电压，根据该电压和经由通信线从各个所述电池单元管理装置接收到的各个所述电池单元的电压的数据，来判断有无异常，
所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置安装在同一基板上。
7.根据权利要求6所述的集成电池管理装置，其特征在于，
用于连接所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置的所述通信线作为内部布线设置在所述同一基板上。
8.根据权利要求6或7所述的集成电池管理装置，其特征在于，
通过在所述同一基板上安装与位于所述电池组的最低电位侧的所述电池模块对应的最低电位侧的所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置来构成该集成电池管理装置，
所述电池组管理装置与没有安装在所述同一基板上的其它所述电池单元管理装置通过包含外部布线的所述通信线进行连接，
所述电池组管理装置用于检测所述电池组的电压的最低电位侧的所述第2检测线以与用于检测所述电池组的最低电位侧的所述电池单元的电压的所述第1检测线连接的方式，作为内部布线而设置在所述同一基板上。
9.根据权利要求6或7所述的集成电池管理装置，其特征在于，
通过在所述同一基板上安装与位于所述电池组的最高电位侧的所述电池模块对应的最高电位侧的所述电池单元管理装置和所述电池组管理装置来构成该集成电池管理装置，
所述电池组管理装置与没有安装在所述同一基板上的其它所述电池单元管理装置通过包含外部布线的所述通信线进行连接，
所述电池组管理装置用于检测所述电池组的电压的最高电位侧的所述第2检测线以与用于检测所述电池组的最高电位侧的所述电池单元的电压的所述第1检测线连接的方式，作为内部布线而设置在所述同一基板上。
10.根据权利要求6～9中任意一项所述的集成电池管理装置，其特征在于，
所述电池组管理装置根据对所述电池组的电压值与所述各个电池单元的电压的合计值进行比较的结果，来判断有无异常。
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