CN112242729A - 半导体器件 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及一种半导体器件。该半导体器件包括：控制器，用于控制对电池单元的充电。当电池单元被充电时，控制器生成指示充电器的电压命令值，使得从充电器输出的输出电压的上限值高于预定电压，预定电压是电池单元可以最大程度被充电的最大电势电压。

Description

半导体器件
相关申请的交叉引用
于2019年7月18日提交的日本专利申请号2019-132492包括说明书、附图和摘要，其全部内容通过整体引用并入本文。
背景技术
本公开涉及一种半导体器件。电池组安装在诸如笔记本电脑、平板电脑终端、智能电话和数码相机等应用中。提供了电池组、用于执行充电/放电控制的电池控制IC(FGIC：电量计IC)的半导体器件等。例如，日本未经审查的专利申请公开号2017-204485公开了一种包含这种电池控制IC的电池组。充满电是如下的状态，即将电池单元充电到接近可以被充电的最大电势MaxV的电压。在典型的充电方案中，首先，执行恒定电流充电，直到充电器的输出电压达到MaxV为止。此后，为了防止过电压，将充电器的输出电压设置为MaxV，执行恒定电压充电，直到电池单元的电压CellV变为接近期望的MaxV的电压。
发明内容
在恒定电压时段期间，输出电流由充电器的输出电压(MaxV)与电池单元CellINV的内部电压之间的电势差确定。由于从充电器到电池单元的路径阻抗，会出现电压降。当在输出电压被设置为Max的情况下充电时，电池单元电压Vcell变得小于MaxV。因此，电池单元电压未达到最大电势MaxV，并且输出电流小于安全范围内的最大电流。因此，充电时间变长。
通过本说明书的描述和附图，其他目的和新颖特征将变得明显。
在本说明书中描述了多个实施例的半导体器件。下面将描述一个实施例的一个半导体器件。
一种半导体器件包括：控制器，被配置为控制对电池单元的充电。控制器生成指示充电器的电压命令值，使得从充电器输出的输出电压的上限值高于预定电压，该预定电压是电池单元可以最大程度被充电的最大电势电压。
附图说明
图1是图示了根据第一实施例的电池充电器系统的示例性配置图。
图2是示出了根据第一实施例的与电池充电系统的充电相关的示例性过程的说明图。
图3是示出了根据第二实施例的与电池充电系统的充电相关的示例性过程的说明图。
图4是示出了根据第二实施例的计算路径阻抗和输出电压的命令值的方法示例的流程图。
图5是示出了根据第三实施例的计算路径阻抗和输出电压的命令值的方法示例的流程图。
图6是示出了根据第四实施例的与电池组的充电相关的示例性过程的说明图。
图7是示出了图6中步骤S106细节的流程图。
图8A和图8B是示出了在步骤S106中的示例性计算的图。
图9是示出了与常规的电池单元的充电相关的过程示例的说明图。
图10是图示了充电器与电池单元之间的路径阻抗的示意图。
图11A和图11B是示出了在充电时电池组的充电电压、电池单元的电压和充电电流的示意图。
具体实施方式
关于问题的补充信息
在描述本实施例之前，将描述对常规电池组进行充电的过程。图9是图示了与常规电池组的充电相关的过程示例的说明图。在图9中，分别示出了电池组中的FGIC(半导体器件)20和充电器90的操作。
在步骤S101中，FGIC 20测量电池单元的电压、电池组100中的电流(包括输出电流)、电池组100中的温度等。注意，在电池组100中的温度测量包括对电池单元的温度测量。
在步骤S103中，FGIC 20分别基于在步骤S101中测量的电压、电流和温度等来设置命令值CC(充电电流；电流命令值)和命令值CV(充电电压；电压命令值)，其中命令值CC用于定义从充电器90提供至电池单元的输出电流Iout的上限值，命令值CV用于定义输出电压Vout的上限值。通常，将输出电压Vout的命令值CV设置为MaxV。同时，充电器90经由通信(诸如，SMBus通信)来传输连接确认信号。因此，充电器90确认与电池组的连接状态(步骤S201)。
当电池组100连接至充电器90时，电池组100经由通信装置来传输针对连接确认信号的响应信号。因此，当连接电池组100和充电器90以转变为充电模式时，FGIC 20将在步骤S103中设置的输出电流命令值CC和输出电压命令值CV传输至充电器90(步骤S105)。
充电器90分别基于从电池组100接收到的命令值CC和CV来设置用于充电的输出电流和输出电压的上限值(步骤S203)。然后，充电器90基于在步骤S203中设置的上限值来对电池组进行充电(步骤S205)。
在充电期间，FGIC 20测量电池单元电压Vcell、在电池组100中流动的充电电流Ic、电池组100中的温度等(步骤S107)。
然后，在步骤S109中，FGIC 20基于在步骤S107中测得的电池单元电压Vcell、充电电流Ic和温度来判断电池单元是否处于充满电的状态以及是否检测到充电异常。如果电池单元未充满电并且未检测到异常，则FGIC 20再次执行步骤S107的过程。即，在这种情况下，继续对电池组100的充电。
另一方面，如果电池单元处于充满电的状态或者检测到异常(是)，则FGIC 20结束对电池组100进行充电(步骤S111)。例如，FGIC 20向充电器90发送充电结束信号，该充电结束信号结束对电池组100进行充电。在接收到充电结束信号之后，充电器90停止向电池组100供电，并且终止充电(步骤S207)。
图10是图示了充电器与电池单元之间的路径阻抗的示意图。图11A和图11B是图示了在对电池组进行充电时的输出电压、电池单元电压和输出电流的示意图。图11A示出了常规的实际电压和电流的波形，并且图11B示出了理想的电压和电流的波形。
如在图10中示出的，充电路径中存在两种路径阻抗。从充电器90到电池组100的端部的路径阻抗(第一路径阻抗)Rsys和从电池组100的端部到电池单元的路径阻抗(第二路径阻抗)Rpack。因此，在充电路径中，由于路径阻抗Rsys和Rpack，出现电压降IR-Drop。然而，在常规的充电方法中，命令值CV已被设置，而未考虑由于路径阻抗而导致的电压降IR-Drop。因此，如在图11A中示出的，在时间T1在比MaxV低得多的状态下，将电池单元电压从恒定电流充电转变为恒定电压充电。在恒定电压充电中，由于与如在图11B中示出的理想波形相比，输出电流减小，因此，充电时间变长。
第一实施例
在下文中，参照附图来详细描述本发明的实施例。在用于解释实施例的所有附图中，原则上相同的部分由相同的附图标记表示，并且省略了其重复描述。
电池组的配置
图1示出了根据第一实施例的电池再充电系统1的示例性配置。如在图1中示出的，电池充电系统1包括电池组100、电池单元10、充电控制晶体管12、放电控制晶体管14、电流感测电阻器16、FGIC20等。
在对电池单元10的充电期间，电池组100通过正端P1和负端P2连接至充电器90，并且从充电器90提供用于充电的电力。
电池单元10由二次电池(诸如，锂离子电池)构成。电池单元10可以由多个单元组成，或者可以仅由单个单元组成。图1图示了由单个单元形成的电池单元10。每个单元具有单元本体和内部电阻。图1中的Vcell是在电池单元10的端子之间的电压。在下文中，Vcell也被称为电池单元电压。此外，图1中的CellINV是电池单元10的内部电压。在图1中，电池单元电压Vcell是从内部电压CellINV按照单元的内部电阻的电压降。
充电控制晶体管12是在对电池单元10的充电期间主要执行电流控制的电路元件。例如，充电控制晶体管12由场效应晶体管(诸如，NMOS)构成。充电控制晶体管12的栅极如图1中所示被连接至FGIC20。通过来自FGIC 20的栅极电压控制来导通/关断充电控制晶体管12。
放电控制晶体管14是在电池单元10的放电期间(即，在对负载(未图示)的供电期间)控制电流的电路元件。放电控制晶体管14由场效应晶体管(诸如，NMOS)构成。放电控制晶体管14的栅极连接至FGIC 20。通过来自FGIC 20的栅极电压控制来接通/切断放电控制晶体管14。
电流感测电阻器16是用于检测流入电池组100的电流的电路元件。电流感测电阻器16连接至FGIC 20，并且通过FGIC 20中的电流值测量单元21来测量电流。
如在图1中示出的，FGIC 20包括电流值测量单元21、电压值测量单元23、温度测量单元22、ROM(只读存储器)25、充电/放电控制器(控制器)27等。
电流值测量单元21是用于测量流经电流感测电阻器16的电流的电流值的功能块。电流值测量单元21包括例如，电流值测量电路和AD转换器。电流值测量单元21通过AD转换器来对电流值测量电路所测量的电流值进行数字转换，并且输出数字化的电流值。测得的电流值被用在充电/放电控制器27中的计算。该电流值被存储在ROM 25中。
例如，电压值测量单元23是用于测量电池组100的电压(诸如，端部电压Vpack或者电池单元电压Vcell)的功能块。当电池单元10由多个单元组成时，电压值测量单元23可以测量每个单元的电压。电压值测量单元23包括例如，电压值测量电路和AD转换器。电压值测量单元23用AD转换器来对电压值测量电路所测量的电压值进行数字转换，并且输出数字化的电压值。测得的电压值被用于充电/放电控制器27中的计算。该电压被存储在ROM 25中。
温度测量单元22是测量电池组100(诸如，电池单元10)中的温度的功能块。温度测量单元22，例如，温度传感器(例如，用于温度测量的电阻)、温度测量电路、AD转换器等。温度测量单元22包括例如，温度表或者温度函数，其中温度测量电阻的电阻值与温度相关联，并且使用温度测量电路所测量的温度测量电阻的电阻值来测量电池组100中的温度。例如，测得的温度信息被用于检测电池单元10在高温状态下的异常。当检测到高温状态时，充电/放电控制器27停止充电和放电。
ROM 25存储各种类型的信息，诸如，与电池组100相关的操作程序和设置信息。ROM25可以由闪速存储器或者寄存器等或者两者组合的配置组成。如在图1中示出的，例如，ROM25具有用于存储与对电池组100的控制相关的程序25A、设置信息25B、测量温度25C、测量电流值25D和测量电压值25E等的相应存储区。
ROM 25将路径阻抗(第一路径阻抗)Rsys和路径阻抗(第二路径阻抗)Rpack作为设置数据25B存储。ROM 25还分别将命令值CC和CV作为设置数据25B存储到充电器90。作为命令值CC，例如，存储在进行恒定电流充电时所允许的输出电流的预定值。进一步地，作为充电电压CV，例如，存储电池单元10的最大电势MaxV的值。在充电期间，这些值可以被暂时存储在RAM(未示出)等中。
充电/放电控制器27是用于控制与电池单元10的充电和放电相关的过程的功能块。当对电池单元10进行充电时，例如，充电/放电控制器27根据稍后将描述的流程(诸如，图9和图2)来控制电池组100中的每个单元。进一步地，充电/放电控制器27基于通过电流值测量单元21而得的电流值、电压值测量单元23而得的电压值、温度测量单元22而得的温度值来设置命令值CC和CV，确定是否继续充电等。
例如，充电/放电控制器27由处理器(诸如，CPU)、用于实现各个功能块的单独的电路等组成。另外，FGIC 20可以由FPGA(现场可编程门阵列)或者ASIC(专用集成电路)组成。FGIC 20可以通过将它们组合来配置。
本实施例中对电池组进行充电的方式
图2是示出了根据第一实施例的与电池组的充电相关的示例性过程的说明图。图2类似于先前描述的图9。因此，在图2中，用于执行与图9中相同的处理的步骤由相同的附图标记指定。下面的描述集中在与图9不同的处理。
在图2中，相对于图9向电池组100添加了步骤S108。步骤S203中的过程与图9中的过程部分不同。
在步骤S108中，设置考虑到由于路径阻抗而导致的电压降IR-Drop的命令值CV。具体地，充电/放电控制器27生成命令值CV，该命令值CV指示从充电器90输出的输出电压Vout的最大值为高于电池单元10可以最大程度被充电的最大电势MaxV的预定电压。
充电/放电控制器27基于在步骤S107中测得的电池单元10的电压和电池组100中的充电电流Ic，来再次设置命令值CV。例如，当电池单元电压Vcell低于期望电压时，充电/放电控制器27再次将输出电压Vout的命令值CV的值设置为高于电流值的值。此时，充电/放电控制器27可以按照预先定义的预定宽度来改变命令值CV，在参照步骤S107中测得的相应值时，可以改变命令值CV。充电/放电控制器27将重新设置的命令值CV传输至充电器90。
在步骤S203中，一旦从FGIC 20接收到重新配置的命令值CV之后，则充电器90将输出电压Vout的上限值从MaxV更新为接收到的充电电压CV。在进行恒定电压充电时，充电器90将基于重新设置的上限值的输出电压Vout提供至电池组100(步骤S205)。
在充电期间，重复执行步骤S107至S108的过程。与此对应，在步骤S203中周期性地更新命令值CV。
本实施例的主要效果
根据本实施例，充电器90的输出电压Vout的命令值CV被设置为考虑到由于路径阻抗而导致的电压降的值。根据该配置，在进行恒定电压充电期间，由于输出电压Vout的电压被维持在大于MaxV的值，因此，即使电池单元电压Vcell变得接近于MaxV，也可以维持输出电压Vout与电池单元Vcell之间的电势差较大的状态。因此，可以增大充电电流Ic，结果是，可以缩短充电时间。换言之，可以延长从恒定电流充电到恒定电压充电的转变时间，在安全范围内使输出电流最大化，以缩短充电时间。
进一步地，根据本实施例，由于命令值CV被设置为使得电池单元电压Vcell不超过MaxV，因此，确保了在充电时的安全性。
第二实施例
接下来，将描述第二实施例。本实施例描述了在更新路径阻抗Rpack、Rsys的同时设置输出电压Vout的命令值CV的方式。
图3是示出了根据第二实施例的与电池组的充电相关的示例性过程的说明图。图3类似与图2且与图2的不同之处在于：在步骤S101至S103之间添加了步骤S102。
在步骤S102中，设置在路径阻抗Rsys、Rpack中预设的初始化值。在启动FGIC 20之后，仅执行一次这种设置。通过例如，图4所示的方法来测量路径阻抗Rsys、Rpack，稍后将描述该方法。测得的路径阻抗Rsys、Rpack可以被存储在ROM 25中作为初始值，或者可以被暂时存储在随机存取存储器RAM(未示出)中。
在步骤S103中，可以执行图2和图9中的相同过程，或者可以使用在步骤S102中设置的路径阻抗Rsys、Rpack的初始化值来计算命令值CC和CV。通过稍后描述的等式(3)来在充电/放电控制器27计算命令值CV。在步骤S105中，将此处计算出的命令值CV传输至充电器90。
在本实施例的步骤S108中，执行图4中示出的过程。图4是示出了根据第二实施例的计算路径阻抗和输出电压的命令值的示例性方法的流程图。图4包括步骤S108a、S108b和S108c。在步骤S108a中，计算从电池组100的端部到电池单元的路径阻抗Rpack。具体地，充电/放电控制器27使用电池组100的端部电压Vpack、电池单元电压Vcell和充电电流Ic通过图4中的等式(1)，来计算路径阻抗Rpack。
在步骤S108b中，计算从充电器90到电池组100的端部的路径阻抗Rsys。具体地，充电/放电控制器27使用充电器90的输出电压Vout、电池组100的端部电压Vpack和充电电流Ic通过图4中的等式(2)来计算路径阻抗Rsys。可以经由通信装置从充电器90接收输出电压Vout。
在步骤S108c中，充电/放电控制器27将在步骤S108a和S108b中计算出的相应路径阻抗Rpack、Rsys相加，以计算从充电器90到电池单元10的路径阻抗(Rpack+Rsys)。然后，充电/放电控制器27使用该路径阻抗(Rpack+Rsys)和充电电流Ic等通过图4中的等式(3)来计算输出电压Vout的命令值CV。因此，在本实施例中，充电/放电控制器27使用计算出的路径阻抗Rpack、Rsys和充电电流Ic来计算考虑到电压降IR-Drop的命令值CV。换言之，将命令值CV设置为与通过以下方式获得的电压相对应的值，即将电池单元10的最大可充电电压MaxV与由于从充电器90到电池单元10的路径阻抗Rpack、Rsys而导致的电压降相加。其他过程与上述实施例的过程相同。
在步骤S108中，可以仅测量路径阻抗Rpack、Rsys中的一种路径阻抗。换言之，可以仅执行图4中的步骤S108a、S108b中的一个步骤。对于在步骤S108中未被计算的路径阻抗，使用例如，在步骤S102中设置的初始化值、在前一步骤S108中计算出的值等来执行步骤S108c的过程。
可替代地，可以将步骤S108b、S108c合并以直接计算路径阻抗Rpack、Rsys的组合电阻率。具体地，充电/放电控制器27使用输出电压Vout(命令值CV)、电池单元电压Vcell和充电电流Ic来计算组合电阻值(Rpack+Rsys)。
本实施例的主要效果
根据本实施例，针对每个周期测量的路径阻抗Rpack、Rsys，使用充电电流Ic，来设置输出电压Vout的命令值CV。根据该配置，可以将施加到电池单元10的电压调整为更适当的值。
第三实施例
接下来，将描述第三实施例。在本实施例中，仅在是恒定电压充电时更新从充电器90到电池组100端部的路径阻抗Rsys。
图5是示出了根据第三实施例的计算路径阻抗和输出电压的命令值的示例性方法的流程图。在图5中示出的本实施例的步骤S108与图4中的步骤S108类似，并且与图4中的步骤S108的不同之处在于：在步骤S108a至S801b之间添加了步骤S108d。
在步骤S108d中，将充电方法确定为恒定电流充电或者恒定电压充电。使用在步骤S107中测得的充电电流Ic等来执行这种确定。充电/放电控制器27通过将命令值CC减去充电器90的输出电流Iout中的充电电流Ic与阈值电流Ith进行比较来确定。此处，阈值电流Ith是用于确定是恒定电流充电还是恒定电压充电的参考值。
首先，充电/放电控制器27计算命令值CC减去充电电流Ic的值。然后，充电/放电控制器27将通过从命令值CC减去充电电流Ic而获得的计算值与阈值电流Ith进行比较。进行这些比较的结果是，当满足下面的等式(4)的关系时，充电/放电控制器27判断充电电流Ic在减小，并且是恒定电压充电。此后，充电-放电控制单元27按顺序执行步骤S108b、S108c的过程。
即，当判断是恒定电压充电时，再次计算从充电器90到电池组100端部的路径阻抗Rsys，并且使用重新计算出的路径阻抗Rpack、Rsys来更新命令值CV。
命令值CC-Ic>阈值电流Ith...等式(4)
相反，如果不满足等式(4)的关系，则充电/放电控制器27判断充电电流Ic未减小，并且是恒定电流充电。之后，充电/放电控制器27仅执行S108c的过程。
即，当确定是恒定电流充电时，不重新计算从充电器90到电池组100的端部的路径阻抗Rsys，并且使用例如，已经描述的路径阻抗Rsys的初始值和通过步骤S108a计算出的路径阻抗Rpack来更新命令值CV。
一旦在步骤S108d中得到确定，充电/放电控制器27可以将通过从命令值CC减去充电电流Ic而获得的值与阈值电流Ith进行多次比较，并且当满足等式(4)的关系达预定时间时，可以判断是恒定电压。进一步地，充电/放电控制器27可以多次比较通过从命令值CC减去充电电流Ic而获得的值和阈值电流Ith，并且当以预定比例或者更多的比例一直满足等式(4)的关系时，可以判断是恒定电压。
本实施例的主要效果
根据本实施例，仅在确定是恒定电压充电时才执行对路径阻抗Rsys的更新。根据本实施例的该配置，当测量路径阻抗Rsys时，用命令值CV来代替输出电压Vout。根据该配置，即使在FGIC 20处不能直接测量输出电压Vout，也可以测量路径阻抗Rsys。
第四实施例
接下来，将描述第四实施例。在本实施例中，将描述在充电之前估计从充电开始到结束的充电电流Ic和输出电流Vout的变化的方法以及基于估计结果来更新命令值CC、CV的方法。
图6是示出了根据第四实施例的与电池组充电相关的示例性过程的说明图。图6类似于图2且与图2的不同之处在于：在步骤S105至S107之间添加步骤S106。图7是示出图6中S106细节的流程图。图8A和图8B是图示S106中的示例性估计的示意图。在图8A中，示出了对输出电流Iout、输出电压Vout和电池单元电压Vcell进行估计的示例。在图8B中，示出了对电池温度、FET温度和布线温度进行估计的示例。
步骤S106是估计充电电流Ic、输出电流Vout的变化的步骤。如在图4中示出的，步骤S106包括步骤S106a至S106f。
在步骤S106a中，计算充电时在电池组100中所产生的焦耳热量和热辐射。充电/放电控制器27基于例如，在步骤S102中设置的命令值CC、CV，来计算在紧接充电开始之后的时间t0时的焦耳热量和热量耗散(参见图8)。ROM 25将用于计算例如，电池组100的主要组件的比热、热容量、热导率、电阻率等所需的各种类型的信息作为设置信息25B来进行存储。本文提到的关键组件包括例如，电池单元10、充电控制晶体管12和放电控制晶体管14(有时被统称为“FET”)、连接至这些晶体管的电阻器、从充电器90到电池单元10的布线等。充电/放电控制器27使用作为电流的电流命令值CC、作为电压的命令值CV以及ROM 25中的设置信息25B，来计算焦耳热量和热量耗散。
在步骤S106b中，计算电池组100中的温度。充电/放电控制器27使用在步骤S106a中计算出的焦耳热量、热辐射和设置信息25B来计算在时间t0时电池单元10、FET、布线等的温度。在图8B中分别示出了计算出的电池温度、FET温度和布线温度。
在步骤S106c中，计算路径阻抗Rpack、Rsys和电池单元10的内部电阻。充电/放电控制器27使用在步骤S106b中计算出的每个单元的温度和设置信息25b，来计算在时间t0时路径阻抗Rpack、Rsys和电池单元10的内部电阻。
在步骤S106d中，计算电池单元10的内部电压CellINV和电池单元电压Vcell。充电/放电控制器27使用例如，通过步骤S106c计算出的路径阻抗Rpack、Rsys和诸如电池单元10的内部电阻、温度等信息，来计算在时刻t0时的内部电压CellINV和电池单元电压Vcell。顺便提及，充电/放电控制器27可以根据需要进一步使用命令值CC、CV来计算内部电压CellINV和电池单元电压Vcell。
在步骤S106e中，计算充电器90的输出电流Iout和输出电压Vout。充电/放电控制器27使用路径阻抗Rpack、在步骤S106c中计算出的Rsys、电池单元10的内部电阻和在步骤S106d中计算出的内部电压CellINV、电池单元电压Vcell等，来计算在时间t0时的输出电流Iout(或者充电电流Ic)和输出电压Vout。
在步骤S106f中，充电/放电控制器27分别确定在步骤S106e中计算出的输出电流Iout和电池单元电压Vcell是否满足充电终止条件。当电池单元电压Vcell和输出电流Iout分别满足充电结束条件时，充电/放电控制器27最终确定满足充电结束条件。
具体地，当计算出的电池单元电压Vcell大于接近MaxV的预定阈值Vpth时，对于电池单元电压Vcell，充电/放电控制器27确定满足充电结束条件。阈值Vpth可以是小于阈值MaxV的值。然后，如果计算出的输出电流Iout小于预定阈值Ipth，则对于输出电流Iout，充电/放电控制器27确定满足充电结束条件。
如果电池单元电压Vcell和输出电流Iout中的至少一个不满足充电结束条件(否)，则充电/放电控制器27确定不满足充电结束条件，并且再次执行步骤S106a至S106e的过程。
再次在步骤S106a至S106e中，例如，执行计算图8中的在时间t1时的相应值。重复执行这些过程，直到满足充电结束条件被估计为充满电的时间tn(图8)，从而获得计算出的每个值的时间序列信息。
当电池单元电压Vcell和输出电流Iout都满足充电结束条件时(是)，充电/放电控制器27确定满足充电结束条件，并且结束步骤S106的过程。
根据图8a和图8b，当开始充电时，电池组电压Vcell和电池组100中的每个部件的温度升高。在该时间期间，输出电压Vout、输出电流Iout基本恒定。并且在时间t3之后的预定定时处，输出电流Iout减小。此外，计算出的在时间tn时的输出电流Iout减小到低于阈值Ipth。同时，输出电压Vout略低于在开始充电时的输出电压，输出电压没有降低很多。
然后，当输出电流Iout减小时，基本上抑制了电池组100中的每个部件的温度升高。
在时间t2，计算出的电池单元电压Vcell上升到等于或者大于阈值Vpth并且等于或者小于MaxV的电压。此后，直到时间tn为止，计算出的电池单元电压Vcell的值变为基本恒定的值，或者在低于MaxV的范围内缓慢增加。
充电/放电控制器27在与图8对应的预定定时将在步骤S106中计算出的输出电流Iout和输出电压Vout分别作为命令值CC、CV传输至充电器90。由于还在后级的步骤S108中传输命令值CV，因此，在步骤S106中，也可以只传输基于计算出的输出电流Iout的命令值CC。
本实施例的主要效果
根据本实施例，由于可以在充电开始之前估计来自充电器90的输出电流Iout和输出电压Vout的变化，因此，可以设置与计算出的输出电流Iout和计算出的输出电压Vout对应的命令值。进一步地，即使是不能进行恒定电压充电的充电器，通过发送与计算出的输出电流Iout对应的命令值CC，也确保了在充电时的安全性。
顺便提及，充电/放电控制器27等测量定义用于传输命令值CC和CV的定时的时间。对于时间的测量，可以使用计数器电路和定时器电路(未示出)，也可以采用诸如使用寄存器的递减计数等方法。
虽然已经基于实施例具体描述了本发明人所做出的本发明，但是本发明不限于上面所描述的实施例，并且不用说，在不脱离本发明的主旨的情况下，可以进行各种修改。

Claims (11)

1.一种半导体器件包括：
控制器，被配置为控制对电池单元的充电，
其中，所述控制器生成电压命令值，所述电压命令值指示充电器使得从所述充电器输出的输出电压的上限值高于预定电压，所述预定电压是所述电池单元可以最大程度被充电的最大电势电压。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中
所述控制器生成所述电压命令值，使得将通过以下方式而获得电压值作为输出电压的上限值：将所述电池单元可以最大程度被充电的所述最大电势电压与由于从所述充电器到所述电池单元的路径阻抗而导致的电压降值相加。
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中
所述控制器通过使用来自所述充电器的所述输出电压、所述电池单元的电压和流经电池组的充电电流，计算所述电压降值。
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中
所述控制器：
通过使用所述充电器的所述输出电压、所述电池组的端部电压和流经所述电池组的所述充电电流，计算所述充电器与所述电池组的所述端部电压之间的第一路径阻抗，
通过使用所述电池组的所述端部电压、所述电池单元的所述电压和流经所述电池组的所述充电电流，计算所述电池组的所述端部与所述电池单元之间的第二路径阻抗，
通过将所述第一路径阻抗和第二路径阻抗相加，计算所述路径阻抗，以及
通过使用所述路径阻抗和流经所述电池组的所述充电电流，计算所述电压降值。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中
所述控制器周期性地更新所述电压命令值。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述充电方法包括：恒定电流充电和恒定电压充电，所述恒定电流充电执行恒定电流的充电，直到所述充电器的所述输出电压达到所述电池单元可以最大程度被充电的所述最大电势电压为止，以及在所述恒定电流充电之后恒定电压充电将来自所述充电器的所述输出电压设置为所述最大电势电压，并且然后，执行恒定电压充电，直到所述电池单元的所述电压接近所述最大电势电压为止，以及
所述控制器仅在所述充电方法是所述恒定电压充电时对所述第一路径阻抗进行更新。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中
所述控制器通过对所述充电器指示所述充电器的输出电流的上限值的电流命令值、充电电流和阈值电流进行比较，确定是所述恒定电流充电还是所述恒定电压充电。
8.根据权利要求2所述的半导体器件，其中
所述控制器使用作为与所述电压命令值对应的电压的所述输出电压，计算所述路径阻抗。
9.根据权利要求3所述的半导体器件，其中
所述控制器：
在所述充电开始之前估计所述充电电流和所述输出电压的变化，以及
在充电时，基于对所述充电电流和所述输出电压的所述变化的估计结果，更新电流命令值和所述电压命令值，所述电流命令值对所述充电器指示来自所述充电器的输出电流的上限值。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中
所述控制器估计所述充电电流和所述输出电压从充电开始到充电结束的变化。
11.根据权利要求9所述的半导体器件，其中
所述控制器：
计算在所述电池组中生成的焦耳热量和热量损耗，
使用计算出的所述焦耳热量的值和所述热量损耗的值，计算所述电池组中的温度，
使用计算出的所述电池组中的所述温度的值，计算所述路径阻抗，以及
通过使用计算出的所述路径阻抗，计算所述电池单元的内部电压和所述电池单元的电压；以及
通过使用计算出的所述电池单元的所述内部电压，估计所述充电电流和所述输出电压的变化。
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