CN104603627B - 半导体装置和电池电压监视装置 - Google Patents

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Abstract

电池电压监视装置包括电池电压监视IC和控制整体的系统控制装置，所述电池电压监视IC与通过多级地串联连接而构成电池组的多个单电池组连接并测定各个单电池的电压。在所述电池电压监视装置中，考虑自动防故障来实现系统控制装置和多个电池电压监视IC之间的通信。系统控制装置和多个电池电压监视IC通过雏菊链的通信线路相互连接。电池电压监视IC包括通过二进制字符来指定与单电池组中的哪个单电池组连接的配置设定端子。当检测到表示和电位最高的组或电位最低的组连接的字符与实际对配置设定端子设定了的状态之间的汉明距离为1时，判断配置设定端子发生了断线或短路等故障，通过使向通信线路的输出为高阻抗来进行切断。

Description

半导体装置和电池电压监视装置
技术领域
本发明涉及电池电压监视装置和用于该电池电压监视装置的半导体装置，尤其是涉及有效地应用于电池电压监视IC(Integrated Circuit，集成电路)的通信中的自动防故障(fail-safe)设计的技术。
背景技术
目前，不仅是汽车厂商，很多企业、团体都在开发使用电机来作为车辆行驶用驱动源的电动汽车。为了驱动电机，需要具有数百伏的高压电的车载电源。通过使用电池组的电池系统实现了该电源，所述电池组通过串联连接很多个产生几伏左右电压的电池单元(单电池)而构成。这样的电池系统在车辆行驶时和充电时等所有的使用环境下，需要监视各电池单元的状态(例如电池电压、电池阻抗、温度、充电余量等)。另外，由于电池系统在发生异常时存在起火和爆炸等重大的风险，因此为了安全地使用该电池系统，需要将电压测定装置测定的多个电池单元中的每一个电池单元的电池电压等状态数据传送给系统控制装置，实时地进行合计，并基于该状态数据进行适当的控制。
为了监视各个电池单元的状态，构成了电池控制系统。电池控制系统是分别以高精度监视并控制各个电池单元的系统。电池控制系统通常由监视IC(Integrated Circuit，集成电路)、故障监控IC、作为系统控制装置而工作的MCU(Micro Controller Unit，微控制器单元)等构成。
监视IC是监视电池单元的状态并输出状态数据(主要是电池电压)的装置。监视IC例如以±5mV左右的精度测定电池单元的电池电压，并按照来自MCU的指令输出测定结果。故障监控IC是监视电池单元的电压并在超过了预定电压的情况下输出信号的装置。故障监控IC例如在电池电压变为了2V以下时输出是过放电状态的信号，在电池电压变为了4.5V以上时输出是过充电状态的信号。MCU是控制监视IC和故障监控IC并基于监视IC和故障监控IC的输出结果来控制电池控制系统的装置。MCU实时地合计从监视IC输出的状态数据，并基于该状态数据来进行适当的控制。
监视IC和故障监控IC通常具有监视通过串联连接12-14个电池单元而构成的Li电池的功能。电池监视模块由模块基板和通过串联连接12-14个电池单元而构成的电池模块构成，所述模块基板安装有1个监视IC、1个故障监控IC、以及外围元件。因此，1个电池监视模块例如在Li电池的情况下具有43.2V-50.4V左右的输出。因此，数百伏特的电池组通过堆叠(stack)多个该电池监视模块而构成。堆叠连接的多个(例如8堆叠)电池监视模块由1个MCU控制。MCU通过并行或串行地连接多个电池监视模块的监视IC的通信线路来分别地控制电池监视模块。
为了使MCU分别地控制各个电池监视模块，需要对例如8堆叠的监视IC分别设定地址。因此，很多监视IC具有用于设定地址的多个端子，通过改变该端子的连接(下拉/上拉)来设定地址。在该情况下，例如在8堆叠的情况下，至少需要3端子的地址设定引脚。
在专利文献1中公开了以下蓄电系统：具有地址识别装置，该地址识别装置设置有输入模拟电流的地址检测端子，基于输入的电流的方向和大小来确定蓄电模块的地址。串联或并联地连接了多个蓄电单元(E1-E10)的多个蓄电模块(B1-B14)分别经由连接端子(11a、12a)串联或并联地连接，并且上述蓄电模块分别设置有地址检测端子(S1)，这些地址检测端子相互连接。各个蓄电模块(B1-B14)中的地址检测端子(S1)之间分别通过电缆(cable)(6)短路，该电缆(6)接地，由此从蓄电模块(B1)向蓄电模块(B14)，自各个放电布线(21)流向电流检测电路(23)的电流的方向恒定，仅通过大小的比较就能够确定地址。蓄电系统根据基于由微型计算机接收到的电压信号而从控制电路(M)通过变压器(5)的端子(S2和S3)发送的电流检测电路(23)的电流量的信号，通过主计算机自动地向各个蓄电模块(B1-B14)分配地址。
在专利文献2中公开了通过环状通信线路连接了多个单电池板(electrical cellboard)和电池管理单元的电池组。单电池板按每个单电池而设置，将单电池的电压、内部电阻、温度、周围温度等测定值数字化并保存，并且通过令牌网通信控制协议发送给电池管理单元。由于通信线路为环状，因此大多数是相邻单电池板之间的连接。由于相邻单电池板之间的电位差不大，因此能够容易地构成其电平移位电路。
在专利文献3中公开了具有控制蓄电装置的主(master)侧控制单元(23)和监视电池电压的多个从(slave)侧控制单元(14)的蓄电装置。该蓄电装置将通过主侧控制单元(23)和各个从侧控制单元(14)的处理动作设定了的自身地址存储在存储部中，在基于由电压检测电路(13)检测到的电池电压的控制信号上添加自身地址并发送给主侧控制单元(23)。
从侧控制单元(14)例如由微型计算机构成，经由通信接口电路(12)与控制装置(1)和其他的电池组(5)进行信息的收发，并输入由电压检测电路(13)检测到的电池电压的信号。在该电池检测电路(13)检测到的电池电压超过了二次电池(3)的限制电压值的情况下，从侧控制单元(14)识别出该情况，将如后述那样设定的地址和作为故障信息的控制信号通过通信接口电路(12)发送给控制装置(1)。由此，控制装置(1)能够确定并识别出发生了故障的电池组。另外，该从侧控制单元(14)具有用于生成暂定地址的随机数产生部(15)和用于存储设定了的地址的存储部(16)。
从侧控制单元(14)接收到该指令后，执行指令的接收处理(步骤50)并判定该指令的种类(步骤51)。如果在该判定中判定为地址再设定指令，则从侧控制单元(14)使用其所具有的随机数产生部(15)(这里是将电池电压检测数据作为随机数种子的随机数产生程序)产生1-N(N是预定的上限值，这里为255)的随机数，并将该随机数作为暂定的自身地址(步骤52)。然后，准备回复数据(步骤53)，之后将该暂定地址作为等待时间进行计数，基于采用了的随机数执行回复等待时间的调整处理(步骤54)，然后执行该暂定地址的回复处理，发送给主侧控制单元(23)(步骤55)。接收到从从侧控制单元(14)发送的暂定地址的主侧控制单元(23)执行暂定地址的接收处理(步骤41)，判定有效接收数据件数与暂定地址的种类数是否相同(步骤42)。如果在该步骤42的判定中判定有效接收数据件数与暂定地址的种类数不同，则返回到步骤40，执行地址再设定指令的发行，并且在有效接收数据件数和暂定地址的种类数变为相同之前一直重复。这是因为，在主侧控制单元(23)侧，如果所有的从侧控制单元(14)是不同的暂定地址，则有效接收数据件数和暂定地址的种类数应当最终变为相同。如果在步骤42中有效接收数据件数和暂定地址的种类数变为了相同，则主侧控制单元(23)判定暂定地址是否有重复(步骤43)。如果在该判定中暂定地址存在重复，则返回到步骤40，执行地址再设定指令的发行，并且在暂定地址变为不存在重复之前一直重复。并且，在暂定地址变为了不存在重复的情况下，认为向所有的从侧控制单元(14)分配了不同的地址数据，主侧控制单元(23)执行地址确定指令的发行，发送给所有的从侧控制单元(14)。从侧控制单元(14)接收该地址确定指令的发送，执行指令接收处理(步骤50)，然后判定该指令的种类(步骤51)。如果在该判定中判定指令是地址确定指令，则将该暂定地址作为主侧控制单元(23)的真正的自身地址存储在存储部16中(步骤56)，并执行从步骤53到步骤55的处理。这样，能够自动地确定多个电池监视装置2的地址。这样，由于按照由随机数产生部(15)产生暂定地址并将该暂定地址确定为自身地址的方式来执行处理动作，因此能够简单地对各电池监视装置(2)设定自身地址。
在专利文献4中公开了在通过系统总线(6)连接的中央处理装置(1)和多个输入输出装置(2-5)中对输入输出装置自动地设定地址的系统。中央处理装置(1)和多个输入输出装置(2-5)通过雏菊链状的数据线(7)连接。首先，在系统内设定用于自动设定地址的地址。指定该地址，中央处理装置(1)在雏菊链状的数据线(7)中向初级的输入输出装置(2)发送应设定的地址的头部值。初级的输入输出装置(2)设定接收到的地址，增加与自身装置的存储器相应的地址，并向后级的输入输出装置(3)发送应设定的地址的头部值。通过将这一过程重复至最终级的输入输出装置(5)，能够绘制(mapping)各个输入输出装置(2-5)的地址。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-072053号公报；
专利文献2：日本特开2011-182558号公报；
专利文献3：日本特开2002-110259号公报；
专利文献4：日本特开平05-165758号公报。
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的发明人对专利文献1、2、3、4进行了研究，结果发现了以下新的问题。
根据专利文献1公开的技术，由于布线数量不增加、并且不使用指令数据语句，因此能够防止蓄电系统不必要地大型化和通信时间的增加。由于需要持续地提供直流电流，因此始终会消耗电力，另外由于按每一个单电池提供的电流的大小不均匀，因此成为了破坏单元平衡(cell balance)(构成电池组的单电池的电压的平衡)的主要原因。并且，由于是电流这样的模拟值，因此可能会受到噪声的影响。尤其是在为了抑制电力消耗而将电流值抑制得较小的情况下，噪声的影响会变大。
根据专利文献2公开的技术，不需要很多的高耐压绝缘体，能够抑制布线数量的增加，但是关于向单电池板赋予地址的方法，没有公开任何内容。
根据专利文献3公开的技术，确实能够对各个电池监视装置(2)设定自身地址，但是电池监视装置(2)也需要分别设置MCU这样的处理器，成本负担增大。
根据专利文献4公开的技术，能够自动地向通过雏菊链连接的从设备(slavedevice)赋予地址。专利文献4公开的技术本身是由与系统总线共同连接的中央处理装置和多个输入输出装置构成的数据处理系统，没有设想多个输入输出装置的电位不同的情况。即便假定能够与专利文献2公开的电池监视装置相组合，也完全未公开针对故障(由于故障而无法正确地读出设定了的地址等)的自动防故障技术，并且也未给出启示。
本发明的发明人进行了研究，结果发现了以下新的问题。
为了构成专利文献2公开的电池监视装置，多个电池电压监视IC之间的连接方法是问题。电池电压监视IC需要根据被配置的位置、即与电池组的哪个电位抽头(tap)连接来改变构成雏菊链的通信信号端子的电气特性。例如，需要使电压输出、电流输出、电压输入、电流输入等通信信号端子的电气特性与升压或降压的电平移位器的电路方式、热耦合器(hot coupler)等绝缘元件(绝缘体)的输入或输出的电气特性等适当地相对应。本发明的发明人发现了以下事实：此时，可以构成为能够根据其被配置的位置、即与电池组的哪个电位抽头连接来适当地变换电池电压监视IC的通信信号端子的电气特性。这是因为：准备通信信号端子的电气特性不同的各种电池电压监视IC在经济上是不合适的。
这里，研究电池电压监视IC检测其被配置的位置、即与电池组的哪个电位抽头连接的方法。电池电压监视IC为了与作为系统控制装置而工作的MCU进行通信而被赋予了各自特有的地址。本发明的发明人发现：通过使用于该通信的地址与电池电压监视IC被配置的位置相对应，电池电压监视IC能够通过解释(解码)地址来检测被配置的位置。通过将配置在最低电位端的电池电压监视IC设定为地址0并向高电位侧依次增大地址，能够检测被配置的位置，并且能够据此使通信信号端子的电气特性相匹配。
本发明的发明人还发现：当被赋予的地址由于故障等而产生了错误时，电池电压监视IC的通信信号端子的电气特性会不当地发生变化，无法与连接的电路进行通信，有时还可能会导致电池电压监视IC自身或者连接的电路的破坏等重大的事故。尤其是在雏菊链中，配置在最高电位端的电池电压监视IC和配置在最低电位端的电池电压监视IC需要与配置在它们之间的电池电压监视IC改变通信信号端子的电气特性。
为了在布线少、部件成本低、各个电池电压监视IC设置了高功能的通信接口而不采用复杂的通信协议、并考虑了自动防故障的情况下实现作为系统控制装置工作的MCU与多个电池电压监视IC之间的通信，存在上述这样的应解决的各种问题。
以下说明用于解决上述问题的手段，其他的问题和新的特征将通过本说明书的记述和附图得以明确。
用于解决问题的手段
简单地说，本申请公开的发明中的代表性的方案如下所述。
即，包括多个电池电压监视IC和电池系统控制部的电池电压监视装置如下构成，其中所述多个电池电压监视IC是在通过多级地串联连接而构成电池组的多个单电池中按多个单电池组的每一个而配置的。
多个电池电压监视IC按电位不同的单电池组的每一个依次配置，并且通过基于雏菊链的通信线路与电池系统控制部连接。电池电压监视IC具有通过二进制字符来指定与多个单电池组中的哪个单电池组连接的配置设定端子。电池电压监视IC在配置设定端子的状态是以下状态时切断使用雏菊链的通信，所述状态是与表示和最高电位的单电池组连接了的字符或者表示和最低电位的单电池组连接了的字符的汉明距离为1。
发明的效果
简单地说，本申请公开的发明中的代表性的方案能够获得的效果如下所述。
即，能够在布线少、部件成本低、各个电池电压监视IC设置了高功能的通信接口而不采用复杂的通信协议、并考虑了自动防故障的情况下实现作为系统控制装置而工作的MCU与多个电池电压监视IC之间的通信。
附图说明
图1是表示实施方式一的电池电压监视IC、以及电池系统控制部和多个电池电压监视IC通过执行循环(cyclic)通信的雏菊链连接而构成的电池电压监视装置的结构例子的框图。
图2是表示实施方式二的电池电压监视IC、以及电池系统控制部和多个电池电压监视IC通过执行环回(loopback)通信的雏菊链连接而构成的电池电压监视装置的结构例子的框图。
图3是表示实施方式一的电池电压监视IC(引脚寻址(pin addressing))的更加详细的结构例子的框图。
图4是表示实施方式三的电池电压监视IC(自动寻址(auto addressing))的结构例子的框图。
图5是表示在实施方式一的电池电压监视装置中对地址设定端子设定的电池电压监视IC的配置地址(电池电压监视模块的配置地址)的相互的汉明距离的说明图。
图6是表示实施方式一的电池电压监视IC(引脚寻址)的地址表的例子的说明图。
图7是表示在实施方式三的电池电压监视装置中对模式设定端子设定的字符的相互的汉明距离的说明图。
图8是表示实施方式三的电池电压监视IC(自动寻址)的地址表的例子的说明图。
图9是表示自动寻址中的自动地址设定的动作的说明图。
图10是表示自动寻址(位移位(bit shift))中的自动地址设定的动作的时序图。
图11是表示自动寻址(增加(increment))中的自动地址设定的动作的时序图。
图12是表示具有由雏菊链构成的中断信号通信的电池电压监视装置的框图。
图13是表示测试模式下的状态寄存器一并读出(one-time read)的动作的说明图。
图14是表示测试模式下的状态寄存器一并读出的动作的时序图。
图15是表示雏菊链通信的动作的一个例子的、1帧的时序图。
图16是各种通信模式下的每一个动作的帧格式的一个例子。
具体实施方式
1.实施方式的概要
首先，说明本申请公开的发明的代表性的实施方式。在关于代表性的实施方式的简要说明中标注括号而参照的附图的参考标记仅例示了标注该标记的构成要素的概念中所包括的内容。
【1】＜检测到配置设定端子的故障并切断输出＞
半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)如下构成，所述半导体装置在通过多级地串联连接在正极(91)和负极(92)之间而构成电池组的多个单电池中，按从接近所述正极的第1抽头(93)到接近所述负极的第2抽头(94)的M个(M为3以上的整数)单电池组的每一个而配置，并且用于监视属于所述单电池组的单电池。
所述半导体装置包括：通信信号端子(4)；配置设定端子组(6、7)，其通过二进制字符来指定与所述M个单电池组中的哪个单电池组连接；输出切换电路(10)，其能够对从所述通信信号端子输出信号或切断信号进行切换；以及模式判定电路(20)，其基于所述配置设定端子组的状态来控制所述输出切换电路。
将用于指定与所述第1抽头连接的所述配置设定端子组的状态设定为第1字符，将用于指定与所述第2抽头连接的所述配置设定端子组的状态设定为第2字符。
所述模式判定电路在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符的汉明距离为1时，通过所述输出切换电路切断来自所述通信信号端子的输出。
由此，能够在布线少、部件成本低、各个电池电压监视IC设置了高功能的通信接口而不采用复杂的通信协议、并考虑了自动防故障的情况下实现作为系统控制装置发挥功能的MCU和多个电池电压监视IC之间的通信。关于配置设定端子的设定，禁止与第1字符和第2字符各仅1位状态不同的字符(汉明距离＝1的字符)的设定，所述第1字符表示配置于电位最高的组，所述第2字符表示配置于电位最低的组。检测到配置设定端子的状态变为了被禁止的设定后，判断为故障，切断输出。由此，变为自动防故障。
【2】＜电压输出/电流输出/HiZ的切换＞
在第一项中，所述输出切换电路能够对通过电压源(12)驱动所述通信信号端子、通过电流源(11)驱动所述通信信号端子、使所述通信信号端子为高阻抗进行切换。
所述模式判定电路在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符一致时，通过所述输出切换电路而以所述电压源来驱动所述通信信号端子。在所述配置设定端子组的状态是与所述第2字符一致时，通过所述输出切换电路而以电流源来驱动所述通信信号端子。在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符的汉明距离为1时，通过所述输出切换电路使所述通信信号端子为高阻抗。
由此，无论与通信信号端子连接的电路是电压输入型还是电流输入型，都能够适当地进行应对。尤其是，在配置于最低电位端的情况下适合于驱动电流驱动型的升压电平移位器，在配置于最高电位端的情况下适合于驱动电压输入型的绝缘元件(绝缘体)。另外，当内部的IC地址信号产生了1位的错误时，通过检测出该错误并使所述通信信号端子为高阻抗，不会破坏外部电路，成为自动防故障。
【3】＜地址设定端子(引脚寻址)＞
在第一项或第二项中，所述配置设定端子组是地址设定端子(6)，半导体装置(电池电压监视IC)还具有地址寄存器(30)，并基于对所述地址设定端子设定的状态来设定所述地址寄存器。
由此，通过施加于地址设定端子(6)的电压电平(低电平固定/高电平固定、下拉/上拉等)，能够从IC的外部来设定电池电压监视IC的地址。
【4】＜模式设定端子＞
在第一项或第二项中，半导体装置(电池电压监视IC)将所述通信信号端子作为通信信号输出端子(4)，并且还具有地址寄存器(30)和通信信号输入端子(5)，所述配置设定端子组是模式设定端子(7)，所述半导体装置基于对所述模式设定端子设定的状态和从所述通信信号输入端子输入的值来设定所述地址寄存器。
由此，能够通过施加于模式设定端子(7)的电压电平(低电平固定/高电平固定、下拉/上拉等)和IC内部的地址寄存器(30)存储的值来设定电池电压监视IC的地址。例如，能够通过模式设定端子(7)来设定配置于最高电位端/配置于最低电位端/配置于中间的电位端这3种中的1种，并能够通过地址寄存器(30)存储的值来设定剩余的详细的地址。在配置于最高电位端和最低电位端中的一个的情况下，由于故障的影响非常大，因此强化保护，在配置于中间的电位端的情况下，由于地址产生错误的故障所导致的影响较轻，因此能够采取强化修复而不是强化保护等处理。
【5】＜自动寻址＞
在第四项中，半导体装置(电池电压监视IC)还包括运算电路(15)、输出选择电路(16)、以及寄存器通信控制电路(17)。
所述输出选择电路能够选择是通过所述运算电路对从所述通信信号输入端子输入的信号进行运算并输出给所述通信信号输出端子、还是将从所述通信信号输入端子输入的信号原样输出给所述通信信号输出端子。
当从所述通信信号输入端子输入了指定了IC地址的寄存器访问指令时，所述半导体装置能够基于所述寄存器访问指令并通过所述寄存器通信控制电路来访问内部寄存器。
当从所述通信信号输入端子输入了IC地址设定指令和IC地址值时，所述半导体装置基于所述IC地址值来设定所述地址寄存器，所述输出选择电路选择通过所述运算电路对从所述通信信号输入端子输入的IC地址值进行了运算的信号并输出给所述通信信号输出端子。
由此，即使IC地址是未设定，也能够从外部设定IC地址，能够将用于指定IC地址的端子的数量抑制到必要的最小限度。
【6】＜基于位移位的后级的IC地址生成＞
在第五项中，输入到所述通信信号输入端子的信号是位串行信号，从所述通信信号输出端子输出的信号是位串行信号，所述运算电路的运算是位移位。
由此，能够在不将从所述通信信号输入端子输入的地址值转换为并行信号的情况下计算出应向后级发送的新的地址值，并且能够在不以帧期间为单位发生延迟的情况下发送给后级。
【7】＜基于增加的后级的IC地址生成＞
在第五项中，输入到所述通信信号输入端子的信号是位串行信号，从所述通信信号输出端子输出的信号是位串行信号，所述运算电路使伴随着所述IC地址设定指令输入的所述地址值增加并从所述通信信号输出端子输出。
由此，能够向相邻的半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)依次赋予相邻的IC地址值，提高编码效率(通过少的位数来表示很多地址)。
【8】＜地址寄存器诊断模式＞
在第五项中，当从所述通信信号输入端子输入了IC地址设定指令和IC地址值时，所述半导体装置比较基于所述IC地址值对所述地址寄存器设定的值和所述地址寄存器存储的值。
由此，通过最初的IC地址设定指令，能够向地址寄存器自动设定IC地址，通过第二次之后的IC地址设定指令，能够诊断是否保存了初始设定的IC地址。
【9】＜中断＞
在第一项中，所述半导体装置还包括中断输出端子(52)，当通过所述模式判定电路检测到所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符的汉明距离为1时，从所述中断输出端子输出中断信号。
由此，能够将故障的发生迅速且可靠地通知给电池系统控制部。
【10】＜状态寄存器一并读出＞
半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)如下构成，所述半导体装置在通过多级地串联连接在正极(91)和负极(92)之间而构成电池组的多个单电池中，按多个单电池组的每一个而配置，被赋予了IC地址，并且用于监视属于所述单电池组的单电池。
所述半导体装置包括：地址寄存器(30)，其用于保存被赋予的所述IC地址；以及通信信号输入端子(5)和通信信号输出端子(4)。
所述半导体装置包括：芯片地址判定电路(22)，其基于从所述通信信号输入端子输入的芯片地址帧的数据来输出IC选择信号(32)；寄存器地址判定电路(24)，其基于从所述通信信号输入端子输入的寄存器地址帧的数据来输出寄存器选择信号(33)；以及状态寄存器，其能够通过所述寄存器选择信号来进行指定。
当通过所述IC选择信号被选择时，所述半导体装置通过利用所述寄存器选择信号指定的状态寄存器的状态信息来置换、更新从所述通信信号输入端子输入的寄存器读出数据帧的、与所述地址寄存器存储的IC地址相对应的位位置的数据，并从所述通信信号输出端子发送被更新的状态读出数据帧。
由此，能够从多个半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)一并(同时且并列地)读出状态信息。
【11】＜芯片地址帧＞
在第十项中，所述芯片地址判定电路基于所述芯片地址帧中的、通过所述地址寄存器存储的IC地址确定的位位置的值来输出所述IC选择信号。
由此，在芯片地址帧中，能够通过1位来指定1个半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)，并能够同时独立且并列地指定0个至M个电池电压监视IC。
【12】＜地址寄存器诊断模式＞
在第十项或第十一项中，所述半导体装置还包括模式设定端子(7)，所述状态寄存器能够存储IC地址错误。当所述芯片地址帧为预定的值时，如果基于所述寄存器地址帧的值对所述地址寄存器设定的值与所述地址寄存器存储的值不同，则所述半导体装置将所述IC地址错误存储于所述状态寄存器。
由此，通过最初的IC地址设定指令，能够向地址寄存器自动设定IC地址，通过第二次之后的IC地址设定指令，能够诊断是否保存了初始设定的IC地址。诊断结果作为IC地址错误存储在状态寄存器中，通过状态寄存器一并读出指令，能够从多个半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)一并读出。
【13】＜电池电压监视装置中的故障时的雏菊链的切断＞
包括第1电压测定部(2＿1)到第M电压测定部(2＿M)的M个电压测定部、以及电池系统控制部(3)的电池电压监视装置如下构成，其中所述第1电压测定部到第M电压测定部的M个电压测定部是在通过多级地串联连接在正极(91)和负极(92)之间而构成电池组的多个单电池中，按M个(M为3以上的整数)单电池组的每一个而配置。
第1电压测定部(2＿1)到第M电压测定部(2＿M)的M个电压测定部按从接近所述正极的最高电位端(93)到接近所述负极的最低电位端(94)的M个(M为3以上的整数)单电池组的每一个，从所述最低电位端到所述最高电位端依次配置，并且基于所述配置并根据从第1地址到第M地址的地址而被识别。
所述电池系统控制部和所述第1电压测定部到所述第M电压测定部通过雏菊链(8)连接，所述电池系统控制部能够通过使用所述雏菊链的通信来访问所述第1电压测定部到所述第M电压测定部。
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部具有通过二进制字符来指定与所述M个单电池组中的哪个单电池组连接的配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)。
将用于指定与所述最高电位端的单电池组连接的所述配置设定端子组的状态设定为第1字符，将用于指定与所述最低电位端的单电池组连接的所述配置设定端子组的状态设定为第2字符。
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符的汉明距离为1时，切断使用所述雏菊链的所述通信。
由此，能够在布线少、部件成本低、各个电池电压监视IC设置了高功能的通信接口而不采用复杂的通信协议、并考虑了自动防故障的情况下实现作为系统控制装置发挥功能的MCU和多个电池电压监视IC之间的通信。关于配置设定端子的设定，禁止与第1字符和第2字符各仅1位状态不同的字符(汉明距离＝1的字符)的设定，所述第1字符表示配置于电位最高的组，所述第2字符表示配置于电位最低的组。检测到配置设定端子的状态变为了被禁止的设定后，判断为故障，切断输出。由此，变为自动防故障。
【14】＜循环通信中的HiZ控制＞
在第十三项中，所述第1电压测定部和所述电池系统控制部通过第1通信布线(8＿1)连接，所述第M电压测定部和所述电池系统控制部经由信号电位变换元件(9)并通过第M+1通信布线(8＿M+1)连接。另外，所述第1电压测定部和第2电压测定部通过第2通信布线(8＿2)连接，第M-1电压测定部和所述第M电压测定部通过第M通信布线(8＿M)连接。
所述第1电压测定部在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第2字符相等时，通过电流源(11)来驱动所述第2通信布线，在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第2字符的汉明距离为1时，使所述第2通信布线为高阻抗。
所述第M电压测定部在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符相等时，通过电压源(12)来驱动所述信号电位变换元件，在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符的汉明距离为1时，使与所述信号电位变换元件的连接为高阻抗。
由此，当在实现循环通信的雏菊链中检测到配置地址的故障时，能够使通信线路的驱动为高阻抗来进行保护。
【15】＜地址设定端子(引脚寻址)＞
在第十三项中，所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括地址寄存器(30)，所述配置设定端子组是地址设定端子(6)，所述电池电压监视装置基于对所述地址设定端子设定的状态来设定所述地址寄存器。
由此，通过施加于地址设定端子(6)的电压电平(低电平固定/高电平固定、下拉/上拉等)，能够从IC的外部来设定电压测定部(2＿1-2＿M)的地址。
【16】＜模式设定端子＞
在第十三项中，所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括地址寄存器(30)，所述配置设定端子组是模式设定端子(7)，所述电池电压监视装置基于对所述模式设定端子设定的状态和通过使用所述雏菊链的通信而指定的值来设定所述地址寄存器。
由此，能够通过施加于模式设定端子(7)的电压电平(低电平固定/高电平固定、下拉/上拉等)和IC内部的地址寄存器(30)存储的值来设定电压测定部的地址。例如，能够通过模式设定端子(7)来设定配置于最高电位端/配置于最低电位端/配置于中间的电位端这3种中的1种，并能够通过地址寄存器(30)存储的值来设定剩余的详细的地址。在配置于最高电位端和最低电位端中的一个的情况下，由于故障的影响非常大，因此强化保护，在配置于中间的电位端的情况下，由于地址产生错误的故障所导致的影响较轻，因此能够采取强化修复而不是强化保护等处理。
【17】＜自动寻址＞
在第十六项中，使用所述雏菊链的所述通信是串行通信，所述电池系统控制部能够发行由多位构成的指令。
所述指令包括芯片地址帧，所述芯片地址帧包括M位，能够分别独立地指定所述第1电压测定部到所述第M电压测定部中的哪个是访问对象。
所述指令中的地址设定指令包括芯片地址帧和数据帧，所述芯片地址帧表示所述第1电压测定部到所述第M电压测定部均不是访问对象，所述数据帧表示应对所述第1电压测定部设定的地址值。
所述第1电压测定部在接收到所述地址设定指令时将基于所述数据帧的值的值存储于所述地址寄存器。并且，所述第1电压测定部将接收到的所述地址设定指令置换为新的地址设定指令并经由所述第2通信线路发送给所述第2电压测定部，所述新的地址设定指令包括接收到的所述地址帧和基于如下值而得到的新的数据帧，所述如下值是基于对所述数据帧的值执行预定的运算而得到的值。
所述第2电压测定部到所述第M-1电压测定部分别将接收到的所述地址设定指令置换为新的地址设定指令并发送给后级的电压测定部，所述新的地址设定指令包括接收到的地址帧和基于如下值而得到的新的数据帧，所述如下值是基于对接收到的数据帧的值执行了所述运算而得到的值。
由此，即使IC地址是未设定，也能够从外部设定IC地址，能够将用于指定IC地址的端子的数量抑制到必要的最小限度。
【18】＜基于位移位的后级的IC地址生成＞
在第十七项中，所述运算是接收到的数据帧的值的位移位。
由此，能够在不将从所述通信信号输入端子输入的地址值转换为并行信号的情况下计算出应向后级发送的新的地址值，并且能够在不以帧期间为单位发生延迟的情况下发送给后级。
【19】＜基于增加的后级的IC地址生成＞
在第十七项中，所述运算是接收到的数据帧的值的增加。
由此，能够向相邻的半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)依次赋予相邻的IC地址值，提高编码效率(通过少的位数来表示很多地址)。
【20】＜地址寄存器诊断模式＞
在第十七项中，所述第1电压测定部到所述第M-1电压测定部分别在接收到所述地址设定指令时，比较基于所述数据帧的值对所述地址寄存器设定的值和所述地址寄存器存储的值。
由此，通过最初的IC地址设定指令，能够向地址寄存器自动设定IC地址，通过第二次之后的IC地址设定指令，能够诊断是否保存了初始设定的IC地址。
【21】＜检测到配置设定端子的故障并转为睡眠模式＞
半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)如下构成，所述半导体装置在通过多级地串联连接在正极(91)和负极(92)之间而构成电池组的多个单电池中，按从接近所述正极的第1抽头(93)到接近所述负极的第2抽头(94)的M个(M为3以上的整数)单电池组的每一个而配置，并且用于监视属于所述单电池组的单电池。
所述半导体装置具有通常工作模式和睡眠模式，并包括：模式切换电路，其执行从所述通常工作模式向所述睡眠模式的切换；配置设定端子组(6、7)，其通过二进制字符来指定与所述M个单电池组中的哪个单电池组连接；以及模式判定电路(20)，其基于所述配置设定端子组的状态来控制所述模式切换电路。
将用于指定与所述第1抽头连接的所述配置设定端子组的状态设定为第1字符，将用于指定与所述第2抽头连接的所述配置设定端子组的状态设定为第2字符。
所述模式判定电路在检测到所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符的汉明距离为1时，通过所述模式切换电路使所述半导体装置从通常工作模式转到睡眠模式。
由此，能够在布线少、部件成本低、各个电池电压监视IC设置了高功能的通信接口而不采用复杂的通信协议、并考虑了自动防故障的情况下实现作为系统控制装置发挥功能的MCU和多个电池电压监视IC之间的通信。关于配置设定端子的设定，禁止与第1字符和第2字符各仅1位状态不同的字符(汉明距离＝1的字符)的设定，所述第1字符表示配置于电位最高的组，所述第2字符表示配置于电位最低的组。检测到配置设定端子的状态变为了被禁止的设定后，判断为故障，切断输出。由此，变为自动防故障。
【22】＜地址寄存器诊断模式中的中断＞
在第八项中，所述半导体装置还包括中断输出端子(52)，在所述地址寄存器存储的IC地址值和新设定的IC地址值的所述比较结果不一致的情况下，从所述中断输出端子输出中断信号。
由此，在检测到未恰当地保存初始设定的IC地址这样的诊断结果的情况下，能够将该故障的发生迅速且可靠地通知给电池系统控制部。
【23】＜雏菊链结构的中断通信＞
在第九项或第二十二项中，所述半导体装置还包括中断输入端子(51)，在从所述中断输入端子输入的信号是中断信号、或者通过所述半导体装置自身输出中断信号的情况下，从所述中断输出端子输出中断信号。
由此，能够通过雏菊链来构成中断信号的传送路径，能够抑制基于中断信号的布线数量。
【24】＜状态寄存器一并读出＞
包括第1电压测定部(2＿1)到第M电压测定部(2＿M)的M个电压测定部、以及电池系统控制部的电池电压监视装置如下构成，其中所述第1电压测定部到第M电压测定部的M个电压测定部是在通过多级地串联连接在正极(91)和负极(92)之间而构成电池组的多个单电池中，按M个(M为3以上的整数)单电池组的每一个配置的。
第1电压测定部(2＿1)到第M电压测定部(2＿M)的M个电压测定部按从接近所述正极的最高电位端(93)到接近所述负极的最低电位端(94)的M个(M为3以上的整数)单电池组的每一个，从所述最低电位端到所述最高电位端依次配置，并且基于所述配置并根据从第1地址到第M地址的地址而被识别。
所述电池系统控制部和所述第1电压测定部到所述第M电压测定部通过雏菊链(8)连接，所述电池系统控制部能够通过使用所述雏菊链的通信来访问所述第1电压测定部到所述第M电压测定部。
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部保存分别对其设定的配置地址。
所述电池系统控制部通过使用所述雏菊链的通信向所述第1电压测定部到所述第M电压测定部发送芯片地址帧、寄存器地址帧、以及不包括有效数据的寄存器读出数据帧，并接收包括被读出的数据的寄存器读出数据帧。
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别原样发送接收到的芯片地址帧和寄存器地址帧。所述第1电压测定部到所述第M电压测定部在分别对其设定的配置地址与通过所述芯片地址帧指定的配置地址一致时，将所述寄存器读出数据帧的、与所述配置地址相对应的位位置的数据置换、更新为通过所述寄存器地址帧指定的状态寄存器(25)的状态信息，并将被更新的寄存器读出数据帧发送给所述雏菊链。
由此，能够从多个电压测定部(2＿1-2＿M)一并(同时且并列地)读出状态信息。
【25】＜芯片地址帧＞
在第二十四项中，所述芯片地址帧包括能够分别独立地指定所述第1电压测定部到所述第M电压测定部的M位的地址指定位。
由此，在芯片地址帧中，能够通过1位来指定1个电压测定部(2＿1-2＿M)，并能够同时独立且并列地指定0个至M个电压测定部。
【26】＜地址寄存器诊断模式＞
在第二十四项或第二十五项中，所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括模式设定端子(7)、以及保存所述配置地址的地址寄存器(31)，所述状态寄存器能够存储芯片地址错误。当所述芯片地址帧为预定的值时，基于所述寄存器地址帧的值对所述地址寄存器设定IC地址。比较对所述地址寄存器设定的IC地址和所述地址寄存器存储的IC地址，当其结果是不一致时，将所述芯片地址错误存储于所述状态寄存器。
由此，通过最初的IC地址设定指令，能够向地址寄存器自动设定IC地址，通过第二次之后的IC地址设定指令，能够诊断是否保存了初始设定的IC地址。诊断结果作为IC地址错误存储在状态寄存器中，通过状态寄存器一并读出指令，能够从多个半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)一并读出。
【27】＜中断＞
在第十三项中，所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括中断输出端子(52)，当检测到所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符的汉明距离为1时，从所述中断输出端子输出中断信号。
由此，能够将故障的发生迅速且可靠地通知给电池系统控制部。
【28】＜地址寄存器诊断模式中的中断＞
在第二十项中，所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括中断输出端子(52)，比较对所述地址寄存器设定的IC地址和所述地址寄存器存储的IC地址，当其结果是不一致时，从所述中断输出端子输出中断信号。
由此，在检测到未恰当地保存初始设定的IC地址这样的诊断结果的情况下，能够将故障的发生迅速且可靠地通知给电池系统控制部。
【29】＜雏菊链结构的中断通信＞
在第二十七项或第二十八项中，所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括中断输入端子(51)，在从所述中断输入端子输入的信号是中断信号、或者自身产生中断的情况下，从所述中断输出端子输出中断信号。
由此，能够通过雏菊链来构成中断信号的传送路径，能够抑制基于中断信号的布线数量。
2.实施方式的详细说明
更加详细地说明实施方式。在用来说明用于实施发明的方式的所有附图中，对具有相同功能的要素标注相同的附图标记并省略重复的说明。
【实施方式一】＜HiZ控制＞
图1是表示实施方式一的电池电压监视IC、以及电池系统控制部和多个电池电压监视IC通过执行循环通信的雏菊链连接而构成的电池电压监视装置的结构例子的框图。
电池组通过多级串联连接多个单电池而构成。将电池组分为由几个单电池构成的M个(M为3以上的整数)单电池组，并配置有M个针对每一个单电池组安装了电池电压监视IC1的电压测定部2。由于M个单电池组本来是串联连接的，因此配置的M个电池测定部2具有在最低电位端94到最高电位端93之间阶段性地不同的电位。通常，最低电位端94是电池组的负极92，最高电位端93是正极91。
也可以将电池组分为N×M个单电池组，对M个单电池组配置1组电池电压监视装置，通过N组电池电压监视装置来构成整体的电池电压监视装置。通过配置多个电池电压监视装置，还能够应用于更高压的电池组或并联连接多个电池组的大规模的电池组。
基于被配置的位置赋予从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2从第1地址到第M地址的配置地址，并根据该配置地址进行识别。被配置的位置是串联连接的单电池的抽头位置，与电池组中的电位相对应。被赋予第1地址的第1电压测定部2＿1与最低电位端94连接，第2电压测定部2＿2之后依次与高电位的抽头连接，被赋予第M地址的第M电压测定部2＿M与最高电位端93连接。
电池系统控制部3和从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2通过雏菊链8连接。在图1中，作为连接的例子，表示了执行循环通信的雏菊链8。第1电压测定部2＿1和电池系统控制部3通过第1通信布线8＿1连接，第M电压测定部2＿M和电池系统控制部3经由信号电位变换元件9通过第M+1通信布线8＿M+1连接，第1电压测定部2＿1和第2电压测定部2＿2通过第2通信布线8＿2连接，第M-1电压测定部2＿M-1和第M电压测定部2＿M通过第M通信布线8＿M连接。这里，信号电位变换元件9是对直流进行绝缘并同时传送通信数据的绝缘元件(绝缘体)，例如是热耦合器、电感耦合性绝缘元件、电容耦合性绝缘元件等。从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的电压测定部2保存分别对其设定了的配置地址。电池系统控制部3能够通过使用雏菊链8的通信来访问第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M。电压测定部2安装有电池电压监视IC1，在由该监视IC1保存时，配置地址是赋予给IC的地址，称为IC地址。
从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2中的每一个具有配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)，所述配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)通过二进制字符来指定与M个单电池组中的哪个单电池组连接。在指定与最高电位端的单电池组连接时，向配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)输入第1字符，在指定与最低电位端的单电池组连接时，向配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)输入第2字符。在电压测定部2内，可以将配置设定端子高电平固定或低电平固定，上拉或下拉，或者通过其他的方法输入数字信号。从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2中的每一个在被输入的配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)的状态是与第1字符或第2字符的汉明距离为1时，切断使用雏菊链8的通信。例如，使向雏菊链8的通信线路(8＿1-8＿M+1)的输出为高阻抗。
根据与M个单电池组中的哪个单电池组连接，从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2中的每一个在雏菊链8中连接的对方的电路不同，需要使驱动雏菊链8的通信线路(8＿1-8＿M+1)的电路的特性相匹配。第1电压测定部2＿1从通常处于相同的电位电平的电池系统控制部3经由第1通信线路8＿1进行输入，并经由第2通信线路8＿2驱动处于高1级的电位电平的第2电压测定部2＿2。第M电压测定部从处于低1级的电位电平的第M-1电压测定部2＿M-1经由第M通信线路8＿M进行输入，并驱动信号电位变换元件9。由于根据电位电平的差异，有无电平移位器和电路方式不同，因此需要与此相应地使驱动雏菊链8的通信线路(8＿1-8＿M+1)的电路的特性相匹配。
可以对配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)设定第1地址到第M地址的配置地址，据此判定与M个单电池组中的哪个单电池组连接，并且与此相应地使驱动雏菊链8的通信线路(8＿1-8＿M+1)的电路的特性相匹配。如果配置地址正确，则构成雏菊链的通信电路会正确地发挥功能。但是，在由于故障等而导致配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)的状态变成了不正确的字符的情况下，通信电路不再正确地发挥功能。因此，采取自动防故障的方法。
在本实施方式中，重点地保护由于故障等所导致的地址的错误的影响比较大的部分。在形成有雏菊链的通信线路的电池电压监视装置中，最高电位端和最低电位端的故障更加严重。这是因为：对于与中间的电位连接的电池电压测定部2来说，由于通过雏菊链连接的仅是相邻的电池电压测定部2，因此电位差不大，但是对于配置在最高电位端和最低电位端的电池电压测定部2来说，与连接目标的电位差很大，根据情况可能会变为最高电位端与最低电位端的电位差。
在本实施方式中，在配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)的状态是与第1字符或第2字符的汉明距离为1时切断使用雏菊链8的通信。当本来对配置在最高电位端93的电池电压测定部2＿M设定的第1字符产生了1位的错误时，或者当本来对配置在最低电位端94的电池电压测定部2＿1设定的第2字符产生了1位的错误时，进行切断以不驱动通信线路。另一方面，即使对配置在中间电位的抽头位置的电池电压测定部2设定的字符产生了1位的错误，也不会产生对驱动雏菊链的电路产生重大影响的切换。
由此，能够在布线少、部件成本低、各个电池电压测定部2设置了高功能的通信接口而不采用复杂的通信协议、并考虑了自动防故障的情况下实现电池系统控制部3和多个电池电压测定部2之间的通信。在配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)的状态由于故障等而变为了不正确的字符时，不产生错误等，而是通过从通信线路切断而成为自动防故障。
针对以下的情况进行更加详细的说明：从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2分别安装有电池电压监视IC1＿1-1＿M，配置设定端子组(6＿1-6＿M、7＿1-7＿M)是其端子。
由于最低电位端的第1电压测定部2＿1的通信信号输入端子5＿1由作为电池系统控制部3工作的MCU驱动，因此一般是电压输入，由于通信信号输出端子4＿1经由电平移位器与高1级电位侧的第2电压测定部2＿2的通信信号输入端子5＿2连接，因此可以是电流输出。由于第2级之后的电压测定部2的输入和输出均与电平移位器连接，因此电压输入、电流输出是适宜的。由于最高电位端的第M电压测定部2＿M的通信信号输入端子5＿M与电平移位器的输出连接，因此是电压输入。通信信号输出端子4＿M根据环回的通信电路方式而适当地进行了最优化。例如，在经由热耦合器等绝缘元件(绝缘体)9向MCU3循环(cycle)时，为了驱动绝缘元件9，在很多情况下电压输出是适宜的。这里，电平移位器有各种电路方式，假定是在高电位侧通过电阻将在低电位侧被电流输出的信号转换为电压的电路。降压电平移位器也可以通过同样的电路实现。
第1电压测定部2＿1在被设定了的配置设定端子组(6＿1、7＿1)的状态是与上述第1字符相等时通过电流源来驱动第2通信布线8＿2，在被设定了的配置设定端子组(6＿1、7＿1)的状态是与上述第1字符的汉明距离为1时使第2通信布线8＿2为高阻抗。
第M电压测定部2＿M在被设定了的配置设定端子组(6＿1、7＿1)的状态是与上述第2字符相等时通过电压源来驱动信号电位变换元件9，在被设定了的配置设定端子组(6＿1、7＿1)的状态是与上述第2字符的汉明距离为1时使与信号电位变换元件9的连接为高阻抗。
由此，当在实现循环通信的雏菊链中检测到配置地址的故障时，能够使通信线路的驱动为高阻抗来进行保护。
说明能够安装在从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2中的电池电压监视IC1的更加详细的结构。图3是表示实施方式一的电池电压监视IC(引脚寻址)的更加详细的结构例子的框图。
电池电压监视IC1包括：通信信号端子4、作为上述配置设定端子的地址设定端子6、能够对输出或切断来自上述通信信号端子的信号进行切换的输出切换电路10、以及基于地址设定端子6的状态来控制输出切换电路10的模式判定电路20。在地址设定端子6的状态是与上述第1字符或上述第2字符的汉明距离为1时，模式判定电路20通过输出切换电路10切断从通信信号端子4的输出。
输出切换电路10能够对通过电压源12驱动通信信号端子4、通过电流源11驱动通信信号端子4、或者使通信信号端子4为高阻抗进行切换。地址判断电路20如下来控制通信信号端子4。
在地址设定端子6的状态是与上述第1字符一致时，通过输出切换电路10，利用电压源12来驱动通信信号端子4。在地址设定端子6的状态是与上述第2字符一致时，通过输出切换电路10，利用电流源11来驱动通信信号端子4。在地址设定端子6的状态是与上述第1字符或上述第2字符的汉明距离为1时，通过输出切换电路10使通信信号端子4为高阻抗。
由此，无论与通信信号端子连接的电路是电压输入型还是电流输入型，都能够适当地进行应对。尤其是，在配置于最低电位端的情况下适于驱动电流驱动型的升压电平移位器，在配置于最高电位端的情况下适于驱动电压输入型的绝缘元件(绝缘体)。另外，在地址设定端子6的状态产生了1位的错误时，通过检测出该错误并使上述通信信号端子为高阻抗，不会损害外部电路，成为自动防故障。
另外，后面将说明图3所示的其他的电路要素。
图5是表示在实施方式一的电池电压监视装置中对地址设定端子6设定的电池电压监视IC的配置地址(电池电压监视模块的配置地址)的相互的汉明距离的说明图。该数值例子是能够与串联连接8个单电池的单电池组连接的电池电压监视系统中的配置地址的设定例子。作为配置地址，赋予配置于最高电位端的最高位的监视IC1除了b′11111以外的b′11***。这里，“b′”表示是二进制，“b′11111”表示在5位的二进制中所有的位均为1的数值。赋予配置于最低电位端的最低位的监视IC1b′10111。由于从能够对最高位监视IC设定的地址中除去了b′11111，因此与最低位的监视IC1的配置地址b′10111的汉明距离必定为2以上。可以使最高位和最低位之间的中位的监视IC的配置地址为除了b′00111以外的b′00***。最高位的监视IC和最低位的监视IC与中位的监视IC的配置地址的汉明距离均为2以上。并且，在单独使用监视IC的情况下，可以赋予配置地址b′01111。另外，通过使单独使用的监视IC的配置地址为b′01111，能够使最高位、最低位、以及中位的监视IC均具有2以上的汉明距离。当地址设定端子6的状态是不分配给最高位、最低位、中位的监视IC、以及单独使用的监视IC的地址的配置地址时，使输出为高阻抗并切断通信线路(非通信)。距离最高位、最低位、中位的监视IC、以及单独使用的监视IC的配置地址的汉明距离为1的配置地址必定是应将输出控制为HiZ的配置地址。这里，中位的监视IC可以是多个，应对它们设定的配置地址的特征是允许相互之间的汉明距离＝1这一点。即使对中位的监视IC设定了的配置地址产生了错误，由于其影响比较轻微，因此不产生源于错误检测的冗余度。因此，在安装了监视IC的电路基板发生故障时和在监视IC发生故障时，关于中位的监视IC，能够在不改变或考虑外部引脚(地址设定用)的情况下容易且安全地进行更换。在最高位和最低位的监视IC的地址产生了错误时，由于影响比较大，因此通过使配置地址距离其他的配置地址的汉明距离为2以上，使之具有错误检测功能，强化了保护。与一律使其具有冗余度相比，能够将用于表示配置地址的位数抑制得较少。图5表示了能够识别8个监视IC1的例子，可以扩展到能够识别8个以下或8个以上的数量的监视IC1的配置地址的分配方法。为了使应识别的监视IC的数量为2倍，可以使配置地址的位数为1位、亦即使地址设定端子6的端子数量增加1个。另一方面，为了使所有的监视IC一律具有冗余度，为了使应识别的监视IC的数量为2倍，需要使地址设定端子6的端子数量增加2个。根据这一点，本实施方式的地址分配方法也能够将用于表示配置地址的位数抑制得较少，能够抑制监视IC应当具有的地址设定端子6的端子数量。
电池电压监视IC1还能够基于对地址设定端子6设定的状态来设定地址寄存器30。将从地址设定端子6输入的值例如在刚刚接通电源后读入到地址读入电路18，并在经由地址表19转换为IC地址值后存储于地址寄存器30。
由此，通过施加于地址设定端子6的电压电平，能够从IC的外部来设定地址寄存器30。通过将地址设定端子6高电平固定或低电平固定、或者下拉或上拉，能够设定期望的地址。
图6是表示实施方式一的电池电压监视IC(引脚寻址)的地址表的例子的说明图。使地址设定端子6的状态与地址寄存器存储的值的关系相对应。(a)是一般的设定方法，(b)是8堆叠(在具有与8个单电池组连接的8个电压监视模块的情况下，相当于M＝8。)的情况的例子。芯片地址帧是在雏菊链通信中指定作为访问对象的芯片地址的通信帧中的表示例子。后面将说明雏菊链通信的动作和通信帧的格式。
基于对地址设定端子6设定的状态，将地址存储于地址寄存器。在8堆叠的情况下，可以使最高位的地址为b′11000，最低位的地址为b′11111，中级的地址为b′11***。
说明雏菊链通信的动作和通信帧的格式。电池电压监视IC1具有未图示的各种寄存器。有用于控制电池电压监视IC1的控制寄存器、用于存储数据的数据寄存器、用于存储电池电压监视IC1的状态和作为测定对象的单电池的状态的状态寄存器等。这些寄存器被赋予了寄存器地址，能够从电池系统控制部3指定芯片地址和寄存器地址，并访问期望的寄存器。
图15是表示雏菊链通信的动作的一个例子的1帧的时序图，图16是各种通信模式下的每一动作的帧格式的一个例子。
雏菊链通信通过串行选择信号SS、串行时钟信号SCLK、以及串行数据信号SD实现。可以通过各1位、至少合计3条的信号线来构成。也可以使用2倍条数的信号线进行差动化，另外也可以使一部分数据并行化。图15是通过8位构成了1帧的例子。可以任意地决定位数。
在通常模式下，有从主机向各IC的寄存器写入和从主机向各IC的寄存器读出这2个指令。主机是发行指令的主体，IC是具有由该指令指定的寄存器的访问目标。在本实施方式中，电池系统控制部3是主机，电池电压监视IC(1＿1-1＿M)是IC。
在寄存器写入中，第1帧和第2帧构成了芯片地址帧并指定IC地址。通过第3帧来指定寄存器地址，还与是写指令相结合来进行指定。通过第4帧来指定写入数据。向第5帧和第6帧发送用于对第1至第4帧的指令进行错误检测的CRC(Cyclic Redundancy Check，循环冗余检查)字符。可以从被访问了的各IC向第7帧到第10帧发送(回复)响应信号。寄存器写入一般是从主机向IC的单方向完成的动作，不需要回复响应信号。芯片地址帧构成为包括与被连接的IC的数量相同数量的位数。通过使用2帧的8位的帧，能够指定多至16个的IC。通过使1IC与1位相对应，能够独立地指定多至16个的IC。能够并列地同时对最多16个的IC写入相同的值，另一方面也能够依次指定1个1个的IC并分别写入独立的值。
在寄存器读出中，第1帧和第2帧也构成了芯片地址帧并指定IC地址。通过第3帧来指定寄存器地址，还与是写指令相结合来进行指定。通过第4帧来指定被读出的数据的大小。向第5帧和第6帧发送用于对第1至第4帧的指令进行错误检测的CRC字符。在第7帧之后，在与通过上述第4帧指定的数据大小相对应的帧数的读出数据上添加关于读出数据的CRC字符，并从被访问了的IC发送(回复)。
图16图示了芯片地址帧为2帧、指定寄存器地址和读/写的指令帧为1帧、读出数据和CRC字符分别为2字节的情况，可以任意地设定以该长度(帧数)为首的格式。
后面将说明寻址模式和测试模式。
参照图3来说明用于响应雏菊链通信中的上述通常模式的指令的电池电压监视IC1的结构。
雏菊链通信中的所有的帧从通信信号输入端子5输入，为了原样、增加响应帧等、或者重写接收到的帧的一部分的数据后向后级的电池电压监视IC1发送，从通信信号输出端子4输出。图3省略了与串行选择信号SS和串行时钟信号SCLK相关的电路的图示，表示为从通信信号输入端子5输入串行数据信号SD。
对从通信信号输入端子5输入了的串行数据信号SD执行串行-并行转换，并且并行地输入到寄存器通信控制电路17、芯片地址帧提取电路21、以及寄存器地址帧提取电路23。当通过芯片地址帧提取电路21检测到输入的串行数据信号SD是帧格式的第1帧和第2帧时，传送给IC选择/非选择判断电路22，并与存储在地址寄存器30中的IC地址进行比较，当一致时输出IC选择信号32。当通过寄存器地址帧提取电路23检测到输入的串行数据信号SD是帧格式的第3帧和第4帧时，传送给由解码器构成的寄存器地址判定电路24，并输出寄存器选择信号33。寄存器地址判定电路24还结合是写指令还是读指令来进行判定。当通过IC选择信号32判定自身的IC是访问对象时，根据判定了的读指令/写指令，访问通过寄存器选择信号33指定(在图3中未图示)的寄存器，并且基于该访问结果，通过寄存器通信控制电路17构成响应帧。寄存器通信控制电路17还结合响应帧的CRC进行计算并添加CRC帧。构成的响应帧经由并行-串行转换器54、输出选择电路16、以及输出切换电路10从通信信号输出端子4输出。
由此，能够使用雏菊链通信来访问电池电压监视IC1内的寄存器。图3的框图是结合图16所示的帧结构进行表示的框图，仅是一个例子。可以根据通信对象的IC的数量、每一个IC的寄存器的数量等来适当地确定1帧由几位构成、是否通过帧来构成芯片地址帧等帧格式。
【实施方式二】＜环回通信＞
图2是表示实施方式二的电池电压监视IC和电池系统控制部与多个电池电压监视IC执行环回通信的、通过雏菊链连接的电池电压监视装置的构成例子的框图。
在实施方式一中，如图1所示，作为连接例子，表示了执行循环通信的雏菊链8，在实施方式二中，表示了执行环回通信的雏菊链8。电池系统控制部3与从第1电压测定部2＿1到第M电压测定部2＿M的M个电压测定部2通过雏菊链8连接这一点是相同的，但是具有从电池系统控制部3到作为最高电位端的第M电压测定部2＿M的上行通信线路(8＿U＿1-8＿U＿M)和下行通信线路(8＿D＿M-8＿D＿1)这一点是不同的。
电池电压监视IC1＿1-1＿M分别具有用于上行通信的输出切换电路10＿U、通信信号输入端子5＿U、以及通信信号输出端子4＿U，并且具有用于下行通信的输出切换电路10＿U、通信信号输入端子5＿D、以及通信信号输出端子4＿D。用于上行通信的输出切换电路10＿U和用于下行通信的输出切换电路10＿D由模式判定电路20控制为分别适合上行和下行。
通过代替循环通信而执行环回通信，尤其是在寄存器读出指令中，作为访问对象而被指定的电池电压监视IC1能够不等待来自后级的回复而自动地进行响应。另外，可以不需要信号电位变换元件9。
【实施方式三】＜自动寻址＞
图4是表示实施方式三的电池电压监视IC(自动寻址)的结构例子的框图。在实施方式一的电池电压监视IC(引脚寻址)中，通过地址设定端子6设定了所有的配置地址。在本实施方式三中，通过模式设定端子7来仅设定该IC是配置于最高电位端、配置于最低电位端、还是配置于它们的中间这一信息。
图7是表示在实施方式三的电池电压监视装置中对模式设定端子7设定的字符的相互的汉明距离的说明图。作为配置地址，向配置于最高电位端93的最高位的电池电压监视IC1赋予b′110，向配置于最低电位端94的最低位的电池电压监视IC1赋予b′101。如果将最高位和最低位之间的中位的电池电压监视IC的配置地址设定为b′000，则与最高位的电池电压监视IC和最低位的电池电压监视IC的配置地址的汉明距离均为2以上。并且，在单独使用电池电压监视IC的情况下，也可以赋予配置地址b′011。当模式设定端子7的状态是不分配给最高位、最低位、中位的电池电压监视IC、以及单独使用的电池电压监视IC的地址的配置地址时，使输出为高阻抗并切断通信线路(非通信)。距离最高位、最低位、中位的电池电压监视IC、以及单独使用的电池电压监视IC的配置地址的汉明距离为1的配置地址必定是应将输出控制为HiZ的配置地址。这里，中位的电池电压监视IC可以是多个，应对它们设定的配置地址的特征是全部为相同的值这一点。
在实施方式一中，图5表示了能够识别8个电池电压监视IC1的例子，此时的地址设定端子6的数量为5引脚。每当将电池电压监视IC1的数量增加至2倍时，就将地址设定端子6的数量增加1引脚。另一方面，在本实施方式二中，无论电池电压监视IC的数量为多少，模式设定端子7均为3引脚。
由此，能够抑制电池电压监视IC所具有的端子数量。
另一方面，在实施方式一中，如图6所示，仅基于地址设定端子6的设定信息计算出地址寄存器存储的芯片地址并对地址寄存器30进行了设定，但是由于无论电池电压监视IC的数量如何，模式设定端子7均仅有3个，因此仅根据该信息，无法对所有的电池电压监视IC设定特有的地址。因此，除了模式设定端子7的设定信息以外，还通过使用雏菊链的通信来提供应存储于地址寄存器30的IC地址。
在图16的寻址模式的栏中，表示了用于对地址寄存器30设定IC地址的雏菊链通信的帧格式的一个例子。第1帧和第2帧与通常模式同样地构成芯片地址帧。与通常模式下至少1个IC为访问对象相对，寻址模式的第1帧和第2帧由不指定任何IC作为访问对象的数据构成。由于在寻址模式下所有的IC的地址寄存器均为访问对象是自明的，因此通过在通常模式下不指定的、由不指定任何IC作为访问对象的数据构成的芯片地址帧，能够检测出是寻址模式。
由此，能够在相对于通常模式不增加帧格式的种类和帧数的情况下增加寻址模式。
接在表示是寻址模式的第1帧和第2帧之后，赋予第3帧和第4帧应对初级的电池电压监视IC1设定的IC地址值。初级的电池电压监视IC1基于该值来设定地址寄存器30，执行预定的运算，并发送给后级的电池电压监视IC。
在图4中，在经由地址表19将由寄存器地址帧提取电路23提取的第3帧和第4帧的值写入地址诊断寄存器26之后，经由传送电路27传送给地址寄存器30。由此，基于通过雏菊链通信的第3帧和第4帧指定的值来设定地址寄存器30。另一方面，通过运算电路15对第3帧和第4帧的值进行预定的运算处理，经由输出选择电路16和输出切换电路10从通信信号输出端子4输出，并传送给后级的监视IC。在后级的监视IC中，也通过同样的动作设定地址寄存器30。由于执行预定的运算，因此能够使被设定的IC地址是与初级的不同的值。并且，在向多级传送并进行地址设定的情况下，如果适当地选择了运算的种类，则也能够对所有监视IC中的每一个监视IC设定特有的IC地址。
图8是表示实施方式三的电池电压监视IC(自动寻址)的地址表的例子的说明图。模式设定端子仅有最高位的b′110、最低位的b′101、以及中位的b′000这3种。可以使对地址寄存器设定的值是从最低位的b′11111到最高位的b′10000各自特有的值。
图9是表示自动寻址中的自动地址设定的动作的说明图。图9示意性地表示了依次向从电池电压监视IC1＿1到1＿8的8个电池电压监视IC传送图16所示的基于第1帧和第2帧的芯片地址帧和基于第3帧和第4帧的寄存器地址帧的动作。芯片地址帧通过1位来表示1个电池电压监视IC，设定成在是b′0时表示是访问对象。由于芯片地址帧由第1帧和第2帧合计16位构成，因此能够用于连接了最多16个IC的雏菊链，图9为了简化而表示了由8个IC构成的雏菊链。由于芯片地址帧均为1，因此不存在在通常模式下选择的IC，指定了寻址模式。向所有的IC依次传送相同的值(均为1)的芯片地址帧。电池系统控制部3对初级的电池电压监视IC1＿1向寄存器地址帧发送b′01111111,11111111。初级的电池电压监视IC1＿1参照图8所示的地址表，对地址寄存器30设定与寄存器地址帧为b′01111111,11111111相对应的IC地址b′11111，通过运算电路15使寄存器地址帧移位1位，改变为b′10111111,11111111并发送给后级的电池电压监视IC1＿2。之后，电池电压监视IC1＿2-1＿7基于接收到的寄存器地址帧来设定地址寄存器的值，并且依次将每次移位1位的寄存器地址帧发送给后级。
由此，即使IC地址是未设定，也能够从外部设定IC地址，能够将用于指定IC地址的端子的数量抑制到必要的最小限度。
图10是表示自动寻址(位移位(bit shift))中的自动地址设定的动作的时序图。在图9所示的例子中，使对寄存器地址帧的运算位移位。此时，可以如图10所示的时序图那样与SCLK同步地来执行位移位。
由此，能够在不将从通信信号输入端子5输入的寄存器地址帧的值转换为并行信号的情况下计算出应向后级发送的新的寄存器地址帧的值，并且能够在不使芯片地址帧和寄存器地址帧以帧期间为单位发生延迟的情况下发送给后级。
图11是表示自动寻址(增加)中的自动地址设定的动作的时序图。是使运算电路15对寄存器地址帧的运算为增加的情况的例子。为了使其为增加，在暂时将寄存器地址帧转换为并行值并增加1后，再次恢复为串行值，并发送给后级。由于串行并行转换需要等到所有数据齐全了再进行，因此会产生各1帧周期的延迟。在图11中，省略了SCLK的图示，图示了由SS表示的每1帧周期的变化。由于在所有的监视IC1＿1-1＿8的地址寄存器30的设定完成之前需要花费时间，另一方面寄存器地址帧依次被增加，因此能够通过少的位数将很多监视IC作为对象来进行地址设定。例如，即使是8位的寄存器地址帧，也能够将256个监视IC作为对象来进行地址设定。
由此，能够向相邻的半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)依次赋予相邻的IC地址值，提高编码效率(通过少的位数来表示很多地址)。
【实施方式四】＜地址寄存器诊断＞
对地址寄存器诊断进行说明。通过在实施方式三中说明了的再次发送与自动寻址相同的指令，能够诊断被设定的地址寄存器是否无非期望的值的变化、即是否发生了故障。
如在实施方式三中所述，在电池电压监视IC1中，如图4所示，在经由地址表19将由寄存器地址帧提取电路23提取的第3帧和第4帧的值写入地址诊断寄存器26之后，经由传送电路27传送给地址寄存器30。由此，基于通过雏菊链通信的第3帧和第4帧指定的值来设定地址寄存器30。这里，将要基于寄存器地址帧设定的IC地址暂时存储于地址诊断寄存器26。此时，通过比较电路28来比较对地址寄存器30设定的IC地址和要设定的IC地址。将结果作为地址比较一致信号(诊断)34输出。
通过再次输入自动寻址指令(设定与初始设定相同的IC地址)，能够用于关于是否设定了与要设定的IC地址相同的IC地址的诊断。由于是相同的指令，因此在初始设定时输出不一致的结果，发行指令的电池系统控制部3在为初始设定时忽略是不一致的结果即可。另外，在再设定或设定变更的情况下也是一样的。如果在期待一致的结果时是不一致的结果，则能够诊断为地址寄存器发生了某种故障。可以设置状态寄存器并将一致或不一致的结果存储于该状态寄存器。电池系统控制部3可以在发行了自动寻址指令后读出状态寄存器的内容并进行确认。
在不一致的情况下，也可以产生中断信号。由于从各个监视IC分别输出中断信号，因此中断信号既可以与电池系统控制部3分别1:1地连接，也可以经由共用总线连接。但是，在电池电压监视系统中，由于各个监视IC工作的电位是不同的，因此在1:1连接和经由共用总线连接的情况下，均需要很多绝缘元件(绝缘体)。因此，与通信信号线8同样地由雏菊链构成是更适宜的。
图12是具有由雏菊链构成的中断信号通信的电池电压监视装置的框图。各个电池电压监视IC1＿1-1＿8分别具有中断输出端子52和中断输入端子51，构成雏菊链并连接。在中断输出端子52上，与通信信号输出端子4同样地连接有由模式判定电路20控制的输出切换电路10，在发生故障的情况下，也能够通过切换为高阻抗等而切断通信。比较轻微的故障能够通过中断来通知电池系统控制部3并恢复，在严重故障的情况下能够迅速地切断以避免重大的影响。
图12表示了循环通信的例子。在最高位的电池电压监视IC1＿8到电池系统控制部3的路径上，有时由于其电位差而需要绝缘元件(绝缘体)9，但是省略了图示。也可以构成与图2相同的环回通信的雏菊链，在该情况下，中断输出端子52和中断输入端子51需要分别设置上行和下行的2个系统。为了进行中断信号传送，发送主体是发生了中断的电池电压监视IC1。发生了中断的电池电压监视IC1能够通过发行利用芯片地址帧来指定电池系统控制部3的写指令等方法，将中断信号发送给电池系统控制部3。从多个电池电压监视IC同时发生了中断时的传送方法和调停竞合的方法可以通过利用雏菊链通信的公知的通信方式来实现。
通过产生中断，能够将故障的发生迅速且可靠地通知给电池系统控制部。另外，为了传送中断信号而采用雏菊链结构，由此能够抑制通信信号线数量，并能够抑制绝缘元件(绝缘体)的使用数量。
【实施方式五】＜状态寄存器一并读出＞
图13是表示测试模式下的状态寄存器一并读出的动作的说明图，图14是表示测试状态下的状态寄存器一并读出的动作的时序图。
电池电压监视IC1设置有各种状态寄存器。例如，表示监视对象的单电池的异常的状态、计算通过雏菊链通信接收到的指令的CRC并检测到错误时的CRC错误状态、表示执行了上述实施方式四中说明了的地址寄存器的诊断时的错误的错误状态等。在发生了这些错误的情况下，如在上述实施方式四中所述，能够通过中断向电池系统控制部3通知错误的发生，但是在不少情况下无法通知错误的原因。这是因为：由于中断的通知是以迅速性为优先的，因此大多使通信协议简化来限制能够传送的信息量。此时，通过中断向其通知了异常的发生的电池系统控制部3为了调查错误的原因而读出状态寄存器的信息。
本实施方式五中的状态寄存器一并读出通过发行1个指令，从被雏菊链连接的所有电池电压监视IC一并读出状态寄存器的内容。帧格式例如可以如图16的测试模式栏所示那样构成。
通过第1帧和第2帧构成了芯片地址帧，通过第3帧来指定是写指令并指定应读出的状态寄存器的地址。在通常模式下，为了避免读出数据的竞合，在写指令中，芯片地址帧构成为能够指定仅1个监视IC。在测试模式下，即使是写指令，也将所有的监视IC同时作为访问对象来进行指定。将读出的数据输出给由第7帧和第8帧构成的写数据帧。
图13表示了由8个电池电压监视IC构成的雏菊链中的状态寄存器一并读出的动作。表示了在8个电池电压监视IC1＿1-1＿8中，在相同地址的状态寄存器中存储有从a到h的8种状态信息。实际上，状态信息是1位，有1和0这两种。表示a＝1或0、b＝1或0、…h＝1或0。在图13中表示了从各个电池电压监视IC1＿1-1＿8输出的写数据帧。电池电压监视IC1＿1在第1位写入状态寄存器的信息a，并发送给后级的电池电压监视IC1＿2。电池电压监视IC1＿2保存接收到的写数据帧的第1位并在第2位写入自身的状态寄存器的信息b，然后发送给后级的电池电压监视IC1＿3。然后，依次在接收到的写数据帧中，在基于自身的IC地址确定的位位置写入自身的状态寄存器的信息，并发送给后级的电池电压监视IC。电池系统控制部3一并接收经由所有8个电池电压监视IC1＿1-1＿8收集的状态信息。
图14是该动作的时序图。写数据帧与SCLK同步地依次增加新的状态信息。作为整体，不产生以帧为单位的延迟。
由此，能够从多个半导体装置(电池电压监视IC)(1＿1-1＿M)一并(同时且并列地)读出状态信息。
以上基于实施方式具体说明了由本发明的发明人完成的发明，但是本发明不限于此，不言而喻可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
例如，不限于多级地串联连接锂离子电池、镍氢电池、燃料电池等二次电池而构成的电池组，可以有效地应用于以基于串联连接的一次电池的电池组为首的、例如多级地串联连接双电层电容器、锂离子电容器等大容量电容器等而构成的电源的电压监视装置。
产业上的可利用性
本发明涉及电池电压监视装置和用于该电池电压监视装置的半导体装置，尤其是能够广泛地应用于电池电压监视IC的通信中的自动防故障设计。
附图标记说明：
1、1＿1-1＿M 电池电压监视IC
2、2＿1-2＿M 电池电压监视模块(电压测定部)
3 电池系统控制部
4、4＿1-4＿M SDO(通信信号输出端子)
5、5＿1-5＿M SDI(通信信号输入端子)
6 地址设定端子
7 模式设定端子
8＿1-8＿M+1 通信布线
9 绝缘元件(绝缘体)
10 输出切换电路
11 电流输出电路
12 电压输出电路
13 开关
15 运算电路
16 输出选择电路
17 地址通信控制电路
18 地址读入电路
19 地址表
20 模式判定电路
21 芯片地址帧提取电路
22 IC选择/非选择判断电路
23 寄存器地址帧提取电路
24 寄存器地址判断电路
25 状态寄存器
26 地址诊断寄存器
27 传送电路
28 比较电路
30 地址寄存器
31 IC地址信号
32 IC选择信号
33 寄存器选择信号
34 地址比较一致信号(诊断)
51 中断输入端子
52 中断输出端子
53 串行-并行转换电路
54 并行-串行转换电路
91 电池组的正极
92 电池组的负极
93 连接M个电池监视模块的单电池组的最高电位端
94 连接M个电池监视模块的单电池组的最低电位端

Claims (20)

1.一种半导体装置，通过在正极和负极之间串联连接多级单电池而构成电池组，在所述电池组的多个单电池中，所述半导体装置按从接近所述正极的第1抽头到接近所述负极的第2抽头的M个单电池组的每一个单电池组而配置，并且用于监视属于所述单电池组的单电池，其中，M为3以上的整数，所述半导体装置包括：
通信信号端子；
配置设定端子组，其通过二进制字符来指定与所述M个单电池组中的哪个单电池组连接；
输出切换电路，其能够对从所述通信信号端子输出信号或切断信号进行切换；以及
模式判定电路，其基于所述配置设定端子组的状态来控制所述输出切换电路；
用于指定与所述第1抽头连接的所述配置设定端子组的状态为第1字符，用于指定与所述第2抽头连接的所述配置设定端子组的状态为第2字符，
所述模式判定电路在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符仅1位状态不同时，通过所述输出切换电路切断来自所述通信信号端子的输出。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述输出切换电路能够对通过电压源驱动所述通信信号端子、通过电流源驱动所述通信信号端子、使所述通信信号端子为高阻抗进行切换，
所述模式判定电路在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符一致时，通过所述输出切换电路而以所述电压源来驱动所述通信信号端子，在所述配置设定端子组的状态是与所述第2字符一致时，通过所述输出切换电路而以电流源来驱动所述通信信号端子，在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符仅1位状态不同时，通过所述输出切换电路而使所述通信信号端子为高阻抗。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述配置设定端子组是地址设定端子，所述半导体装置还具有地址寄存器，基于对所述地址设定端子设定的状态来设定所述地址寄存器。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
将所述通信信号端子作为通信信号输出端子，所述半导体装置还具有地址寄存器和通信信号输入端子，所述配置设定端子组是模式设定端子，所述半导体装置基于对所述模式设定端子设定的状态和从所述通信信号输入端子输入的值来设定所述地址寄存器。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，
还包括运算电路、输出选择电路、以及寄存器通信控制电路，
所述输出选择电路能够选择是通过所述运算电路对从所述通信信号输入端子输入的信号进行运算并输出给所述通信信号输出端子、还是将从所述通信信号输入端子输入的信号原样输出给所述通信信号输出端子，
当从所述通信信号输入端子输入了指定了IC地址的寄存器访问指令时，所述半导体装置能够基于所述寄存器访问指令而通过所述寄存器通信控制电路来访问内部寄存器，
当从所述通信信号输入端子输入了IC地址设定指令和IC地址值时，所述半导体装置基于所述IC地址值来设定所述地址寄存器，所述输出选择电路选择通过所述运算电路对从所述通信信号输入端子输入的IC地址值进行了运算的信号并输出给所述通信信号输出端子。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，
输入到所述通信信号输入端子的信号是位串行信号，从所述通信信号输出端子输出的信号是位串行信号，所述运算电路进行的运算是位移位。
7.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，
输入到所述通信信号输入端子的信号是位串行信号，从所述通信信号输出端子输出的信号是位串行信号，所述运算电路使伴随着所述IC地址设定指令而输入的所述IC地址值增加并从所述通信信号输出端子输出。
8.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，
当从所述通信信号输入端子输入了IC地址设定指令和IC地址值时，所述半导体装置对基于所述IC地址值对所述地址寄存器设定的值和所述地址寄存器存储的值进行比较。
9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
还包括中断输出端子，当通过所述模式判定电路而检测到所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符仅1位状态不同时，从所述中断输出端子输出中断信号。
10.一种半导体装置，通过在正极和负极之间串联连接多级单电池而构成电池组，在所述电池组的多个单电池中，所述半导体装置按多个单电池组的每一个单电池组而配置，并被赋予IC地址，并且用于监视属于所述单电池组的单电池，所述半导体装置包括：
地址寄存器，其用于保存被赋予的所述IC地址；
通信信号输入端子和通信信号输出端子；
芯片地址判定电路，其基于从所述通信信号输入端子输入的芯片地址帧的数据来输出IC选择信号；
寄存器地址判定电路，其基于从所述通信信号输入端子输入的寄存器地址帧的数据来输出寄存器选择信号；以及
状态寄存器，其能够通过所述寄存器选择信号来进行指定；
当通过所述IC选择信号被选择时，所述半导体装置通过由所述寄存器选择信号指定的状态寄存器的状态信息来置换、更新从所述通信信号输入端子输入的寄存器读出数据帧的、与所述地址寄存器存储的IC地址相对应的比特位置的数据，并从所述通信信号输出端子发送被更新的寄存器读出数据帧。
11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，
所述芯片地址判定电路基于所述芯片地址帧中的、通过所述地址寄存器存储的IC地址而确定出的比特位置的值来输出所述IC选择信号。
12.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，
还包括模式设定端子，所述状态寄存器能够存储IC地址错误，当所述芯片地址帧为预定的值时，如果基于所述寄存器地址帧的值而对所述地址寄存器设定的值与所述地址寄存器存储的值不同，则所述半导体装置将所述IC地址错误存储于所述状态寄存器。
13.一种电池电压监视装置，包括第1电压测定部到第M电压测定部的M个电压测定部、以及电池系统控制部，所述第1电压测定部到第M电压测定部的M个电压测定部是在通过在正极和负极之间串联连接多级而构成电池组的多个单电池中，按从接近所述正极的最高电位端到接近所述负极的最低电位端的M个单电池组的每一个单电池组，从所述最低电位端到所述最高电位端依次配置，并且基于所述配置而根据从第1地址到第M地址的地址而被识别，其中，M为3以上的整数，
所述电池系统控制部和所述第1电压测定部到所述第M电压测定部通过雏菊链连接，
所述电池系统控制部能够通过使用所述雏菊链的通信来访问所述第1电压测定部到所述第M电压测定部，
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别具有配置设定端子组，所述配置设定端子组通过二进制字符来指定与所述M个单电池组中的哪个单电池组连接，
用于指定与所述最高电位端的单电池组连接的所述配置设定端子组的状态为第1字符，用于指定与所述最低电位端的单电池组连接的所述配置设定端子组的状态为第2字符，
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别在所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符或所述第2字符仅1位状态不同时，切断使用所述雏菊链的所述通信。
14.根据权利要求13所述的电池电压监视装置，其中，
所述第1电压测定部和所述电池系统控制部通过第1通信布线连接，所述第M电压测定部和所述电池系统控制部经由信号电位变换元件并通过第M+1通信布线连接，所述第1电压测定部和第2电压测定部通过第2通信布线连接，第M-1电压测定部和所述第M电压测定部通过第M通信布线连接，
所述第1电压测定部在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第2字符相等时，通过电流源来驱动所述第2通信布线，在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第2字符仅1位状态不同时，使所述第2通信布线为高阻抗，
所述第M电压测定部在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符相等时，通过电压源来驱动所述信号电位变换元件，在被设定的所述配置设定端子组的状态是与所述第1字符仅1位状态不同时，使与所述信号电位变换元件的连接为高阻抗。
15.根据权利要求13所述的电池电压监视装置，其中，
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括地址寄存器，所述配置设定端子组是地址设定端子，所述电池电压监视装置基于对所述地址设定端子设定的状态来设定所述地址寄存器。
16.根据权利要求13所述的电池电压监视装置，其中，
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别还包括地址寄存器，所述配置设定端子组是模式设定端子，所述电池电压监视装置基于对所述模式设定端子设定的状态和通过使用所述雏菊链的通信而指定的值来设定所述地址寄存器。
17.根据权利要求16所述的电池电压监视装置，其中，
使用所述雏菊链的所述通信是串行通信，所述电池系统控制部能够发行由多位构成的指令，
所述指令包括芯片地址帧，所述芯片地址帧包括M位，能够分别独立地指定所述第1电压测定部到所述第M电压测定部中的哪个是访问对象，
所述指令中的地址设定指令包括芯片地址帧和数据帧，所述芯片地址帧表示所述第1电压测定部到所述第M电压测定部均不是访问对象，所述数据帧表示应对所述第1电压测定部设定的IC地址值，
所述第1电压测定部在接收到所述地址设定指令时将基于所述数据帧的值而得到的值存储于所述地址寄存器，
所述第1电压测定部将接收到的所述地址设定指令置换为新的地址设定指令并经由通信信号输出端子发送给第2电压测定部，所述新的地址设定指令包括接收到的所述芯片地址帧和基于如下值而得到的新的数据帧，所述如下值是对所述数据帧的值执行了预定的运算而得到的值，
所述第2电压测定部到所述第M电压测定部分别将接收到的所述地址设定指令置换为新的地址设定指令并发送给后级的电压测定部，所述新的地址设定指令包括接收到的芯片地址帧和基于如下值而得到的新的数据帧，所述如下值是对接收到的数据帧的值执行了所述运算而得到的值。
18.根据权利要求17所述的电池电压监视装置，其中，
所述运算是接收到的数据帧的值的位移位。
19.根据权利要求17所述的电池电压监视装置，其中，
所述运算是接收到的数据帧的值的增加。
20.根据权利要求17所述的电池电压监视装置，其中，
所述第1电压测定部到所述第M电压测定部分别在接收到所述地址设定指令时，对基于所述数据帧的值而对所述地址寄存器设定的值和所述地址寄存器存储的值进行比较。
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