CN112313521B - 电池监视装置、集成电路以及电池监视系统 - Google Patents

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Abstract

电池监视装置(100)具备在与从电池向负载(102)流动的电流的路径(P1)不同的路径(P2)上配置的第一参照电阻(103)、用于使电流从电池向第一参照电阻(103)流动的晶体管(104)、以及集成电路(105)。集成电路(105)具有计测流过第一参照电阻(103)的第一电流的电流计测部(112)、计测电池(B)的电压的电压计测部(115)、以及根据所计测的第一电流及所计测的第一电压计算电池的交流阻抗的第一计算部(118)。

Description

电池监视装置、集成电路以及电池监视系统
技术领域
本发明涉及对电池的状态进行监视的电池监视装置。
背景技术
HEV(Hybrid Electric Vehicle，混合动力汽车)或EV(Electric Vehicle，电动汽车)等以二次电池作为电源而行驶的汽车的开发正在进行。此外，已知为了安全地使用二次电池而通过电池管理系统(BMS：Battery Management System)进行电池余量推定以及异常检测等的技术。作为这样的BMS，在专利文献1中公开了能够实时地监视电池状态的电池监视装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5403437号公报
发明内容
本发明提供能够与电池是否处于充放电中无关地对电池的交流阻抗进行计测的电池监视装置、集成电路以及电池监视系统。
本发明的一实施方式的电池监视装置，具备在与从电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻、用于使电流从上述电池向上述电阻流动的晶体管、以及集成电路，上述集成电路具有计测流过上述电阻的第一电流的电流计测部、计测上述电池的第一电压的电压计测部、以及根据计测的上述第一电流以及计测的上述第一电压计算上述电池的交流阻抗的第一计算部。
本发明的一实施方式的集成电路，具有对用于使电流从电池向在与从上述电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻流动的晶体管的控制端子施加控制信号的信号施加部、计测流过上述电阻的第一电流的电流计测部、计测上述电池的第一电压的电压计测部、以及根据计测的上述第一电流以及计测的上述第一电压计算上述电池的交流阻抗的第一计算部。
本发明的一实施方式的电池监视系统，具备多个上述电池监视装置，具备从多个上述电池监视装置分别取得上述交流阻抗的综合控制部。
本发明的一实施方式的电池监视系统，具备上述电池监视装置、和配置在与上述电池监视装置远离的场所的服务器装置，上述服务器装置从上述电池监视装置取得上述交流阻抗。
发明效果
根据本发明的一实施方式，实现能够与电池是否处于充放电中无关地对电池的交流阻抗进行计测的电池监视装置、集成电路以及电池监视系统。
附图说明
图1是表示实施方式的电池监视装置的功能结构的框图。
图2是表示电池的等价电路的图。
图3是表示电池的交流阻抗的变化与电池的劣化的关系的图。
图4是实施方式的电池监视装置的动作的流程图。
图5是用于说明控制信号的生成方法的图。
图6是表示第一计算部的具体结构的图。
图7是用于说明变形例的控制信号的生成方法的第一图。
图8是用于说明变形例的控制信号的生成方法的第二图。
图9是用于说明猝发波形的生成方法的图。
图10是表示以单一的电池为监视对象的电池监视装置的功能结构的框图。
图11是表示实施方式2的电池监视系统的功能结构的框图。
图12是表示实施方式3的电池监视系统的概要的图。
具体实施方式
以下，关于实施方式，参照附图进行说明。另外，以下说明的实施方式均表示总括性或具体性的例子。以下实施方式所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等作为一例而并不意欲限定本发明。此外，以下实施方式中的构成要素中，关于在独立权利要求中没有记载的构成要素，设为任意的构成要素进行说明。
另外，各图是示意图，并不一定严格地图示。此外，各图中，对实质相同的结构附加同一标记，有省略或简化重复的说明的情况。
(实施方式1)
[结构]
首先，对实施方式1的电池监视装置的结构进行说明。图1是表示实施方式1的电池监视装置的功能结构的框图。
图1所示的电池监视装置100是对电池组101的状态进行监视的装置。电池组101包括多个电池B0～B7(以下，将电池B0～B7中任意的1个记载为电池B)。电池B换言之是电池单元。电池B具体而言是锂离子电池，但也可以是镍氢电池等其他电池。电池组101作为负载102的电源发挥功能，向负载102供给电力。负载102例如是EV的马达，没有特别限定。另外，也有代替负载102而将用于将电池组101充电的充电装置连接在负载102的位置的情况。
电池监视装置100具体而言能够对电池B的交流阻抗进行计算及监视。图2是表示电池B的等价电路的图。
如图2所示，可以认为电池B是将电阻R0、并联连接的电阻R1及电容元件C1、并联连接的电阻R2及电容元件C2···串联连接的电路结构。该电路结构中的电路参数(电阻的电阻值或电容元件的电容值)根据电池B的劣化而变化。即，电池B的交流阻抗根据电池B的劣化而变化。图3是表示电池B的交流阻抗的变化与电池B的劣化的关系的图。图3是称作Cole－Cole plot(科尔作图)的图，也称作奈奎斯特图(Nyquist plot)。
电池B的交流阻抗具有图3中实线所示的初始特性。当电池B的电极性能劣化，则电池B的交流阻抗变化为图3中虚线所示的特性。此外，当电池B的电解质性能劣化，则电池B的交流阻抗变化为图3中单点划线所示的特性。
这样，电池B的劣化度与电池B的交流阻抗具有关联性，电池监视装置100能够通过对电池B的交流阻抗进行计算及监视来判定电池B的劣化度。如果劣化度被判定，则提示对劣化了的电池B的更换进行敦促的消息等信息处理成为可能。另外，电池B的劣化度例如由称作SOH(State of Health：健康状态)的参数来表现。
如上述图1所示，在电池监视装置100中，利用在与从电池组101向负载102流动的电流的路径P1(换言之，第一路径)不同的路径P2(换言之，第二路径)上配置的第一参照电阻103来计测交流阻抗。由此，电池监视装置100能够与电池B是否处于充放电中无关地计算电池B的交流阻抗。例如，电池监视装置100能够在电池B的充电中与充电并行地计算当前的电池B的交流阻抗。此外，电池监视装置100能够在电池B的放电中与放电并行地计算当前的电池B的交流阻抗。电池监视装置100能够在电池的充电及放电的停止中计算当前的电池B的交流阻抗。
以下，关于这样的电池监视装置100的具体结构，参照上述图1进行说明。电池监视装置100具备第一参照电阻103、晶体管104、集成电路(电池监视电路)105、负载电阻106、温度传感器107和加热器108。
第一参照电阻103是配置在与从电池组101向负载102流动的电流的路径P1不同的路径P2上的电阻。即，第一参照电阻103是不流通向负载102流动的电流的电阻。第一参照电阻103例如是在集成电路105的外部设置的分立部件。
晶体管104是用于使电流从电池组101向第一参照电阻103流动的晶体管。晶体管104例如是FET(Field Effect Transistor)，但也可以是双极型晶体管。晶体管104的漏极连接于负载电阻106，晶体管104的源极连接于第一参照电阻103，晶体管104的栅极(即，控制端子)连接于信号施加部109。
集成电路105具备信号施加部109、电流计测部112、电压计测部115、基准偏压生成部116、定时信号生成部117、第一计算部118、第二计算部119、第一温度计测部120、第二温度计测部121、第一温度控制部122、负载电流计测部123、第三温度计测部127、第二温度控制部129和通信接口部131。
信号施加部109对晶体管104的控制端子施加控制信号。信号施加部109具有信号生成部110和波形生成部111。
电流计测部112计测流过第一参照电阻103的电流Iac(第一电流的一例)。电流计测部112具体而言计测第一参照电阻103的两端的电压。第一计算部118能够根据第一参照电阻103的电阻值，将第一参照电阻103的两端的电压作为电流Iac来识别。
电流计测部112具体而言具有将第一参照电阻103的两端的电压(即，模拟信号)转换为数字信号的AD(Analog to Digital)转换器113(图中记作ADC)、和与AD转换器113的输出连接的滤波器114。AD转换器113例如是ΔΣ型的AD转换器，滤波器114是抽取滤波器(decimation filter)。AD转换器113例如使用具有与多个AD转换器0～7相同的AD转换特性的(即，作为制品而相同的)AD转换器。由此，能够降低在AD转换器0～7与AD转换器113之间产生的、由AD转换引起的计测误差。
电压计测部115对构成电池组101的多个电池B0～B7的电压V0～V7(第一电压的一例)进行计测。电压计测部115具有将多个电池B0～B7的电压V0～V7转换为数字信号的AD转换器0～7、和与AD转换器0～7的输出连接的滤波器0～7。AD转换器0～7分别是例如ΔΣ型的AD转换器，滤波器0～7分别是抽取滤波器。
在集成电路105中，多个AD转换器0～7具有相同的AD转换特性。所谓AD转换特性，是分辨率(比特数)等各种参数。多个AD转换器0～7具体而言使用作为制品而相同的AD转换器。由此，能够降低在电压V0～V7之间产生的、由AD转换引起的计测误差。
基准偏压生成部116向多个AD转换器0～7、AD转换器113以及AD转换器125供给共通的基准电压。根据基准偏压生成部116，能够降低由基准电压的偏差引起的AD转换的误差。
定时信号生成部117将用于取得多个AD转换器0～7、AD转换器113以及AD转换器125的计测定时的同步的定时信号向多个AD转换器0～7、AD转换器113以及AD转换器125分别供给。根据定时信号生成部117，能够计测相同定时的电压V0～V7、电流Iac以及电流Icd。
第一计算部118根据由电流计测部112计测的电流Iac以及由电压计测部115计测的电压V0～V7，计算电池B0～B7的交流阻抗。第一计算部118换言之是交流阻抗计算部。第一计算部118的具体结构后述。
第二计算部119利用由第一计算部118计算的交流阻抗，计算电池B0～B7的SOC(State of Charge：荷电状态)及SOH的至少一方。第二计算部119换言之是SOC/SOH计算部。
第一温度计测部120利用与多个电池B0～B7一对一地对应设置的温度传感器S0～S7，计测多个电池B0～B7的温度Tcell0～Tcell7。温度传感器S0～S7例如是利用热敏电阻的温度传感器，但也可以是利用热电偶等其他元件的温度传感器。
第二温度计测部121利用在第一参照电阻103的附近设置的温度传感器107，计测第一参照电阻103的温度Tref1。温度传感器107例如是利用热敏电阻的温度传感器，但也可以是利用热电偶等其他元件的温度传感器。
第一温度控制部122对第一参照电阻103的温度固定地进行控制。第一温度控制部122具体而言取得由第二温度计测部121计测的第一参照电阻103的温度Tref1，对加热器108进行控制以使所取得的温度Tref1固定。
负载电流计测部123计测流过负载102的电流Icd。负载电流计测部123具体而言计测第二参照电阻124的两端的电压。第一计算部118能够根据第二参照电阻124的电阻值，将第二参照电阻124的两端的电压作为电流Icd来识别。
负载电流计测部123具体而言具有将第二参照电阻124的两端的电压(即，模拟信号)转换为数字信号的AD转换器125、和与AD转换器125的输出连接的滤波器126。AD转换器125例如是ΔΣ型的AD转换器，滤波器126是抽取滤波器。AD转换器125例如使用具有与多个AD转换器0～7相同的AD转换特性的(即，作为制品而相同的)AD转换器。由此，能够降低在AD转换器0～7与AD转换器125之间产生的、由AD转换引起的误差。
第三温度计测部127利用在第二参照电阻124的附近设置的温度传感器128，计测第二参照电阻124的温度Tref2。温度传感器128例如是使用热敏电阻的温度传感器，但也可以是使用热电偶等其他元件的温度传感器。
第二温度控制部129对第二参照电阻124的温度固定地进行控制。第二温度控制部129具体而言取得由第三温度计测部127计测的第二参照电阻124的温度Tref2，对加热器130进行控制以使所取得的温度Tref2固定。
通信接口部131是电池监视装置100用于与其他电池监视装置或外部装置进行通信的通信电路。通信接口部131例如用于将第二计算部所计算的SOH等向外部装置发送。由通信接口部131进行的通信可以是无线通信也可以是有线通信。由通信接口部131进行的通信的通信标准也没有特别限定。
[动作]
接着，对电池监视装置100的动作进行说明。图4是电池监视装置100的动作的流程图。
首先，信号施加部109向晶体管104的控制端子施加控制信号(S11)。结果，晶体管104导通，在第一参照电阻103中流过电流。
在该动作中，信号施加部109生成具有多个频率成分的控制信号。图5是用于说明控制信号的生成方法的图。
信号施加部109的信号生成部110例如生成频率f1的正弦波、频率f2的正弦波以及频率f3的正弦波，将它们合成并输出。若将合成后的信号进行傅里叶变换，则呈现频率f1、频率f2以及频率f3这3个频率成分。
从信号生成部110输出的信号是数字信号，输出的数字信号被波形生成部111转换为模拟信号。即，波形生成部111例如是DA(Digital to Analog)转换器。
根据这样的控制信号，在第一参照电阻103中，流过包含多个频率成分的电流。因此，第一计算部118能够计算多个频率的每个频率下的交流阻抗。
接着，电流计测部112计测流过第一参照电阻103的电流Iac(S12)。电流计测部112具体而言计测第一参照电阻103的两端的电压。第一参照电阻103的两端的电压被AD转换器113转换为数字信号，经由滤波器114输出到第一计算部118。
接着，电压计测部115计测电池B0～B7的电压V0～V7(S13)。电压V0～V7被AD转换器0～7转换为数字信号，经由滤波器0～7输出到第一计算部118。
并且，第一计算部118根据所计测的电流Iac以及所计测的电压V0～V7，计算电池B0～B7的交流阻抗(S14)。图6是表示第一计算部118的具体结构的图。
如图6所示，第一计算部118具体而言具有相位移位部118a、转换部118b、积分部118c、阻抗计算部118d、温度修正部118e和卡尔曼滤波器(Kalman filter)部118f。此外，图6中，还图示了信号生成部110及第二计算部119。
信号生成部110生成正弦波(第一信号的一例)。相位移位部118a通过将正弦波的相位90度移位而生成余弦波(第二信号的一例)。相位移位部118a例如由延迟电路实现。在电池监视装置100中，将信号施加部109中包含的信号生成部110(即，用于生成控制信号的信号生成部110)还用作生成用于得到复电流及复电压的正弦波的信号生成部，但用于得到复电压的正弦波也可以由信号生成部110以外的信号生成部生成。
转换部118b通过将信号生成部110所生成的正弦波以及相位移位部118a所生成的余弦波各自与电流Iac相乘而将电流Iac转换为复电流(第二电流的一例)。此外，转换部118b通过将信号生成部110所生成的正弦波以及相位移位部118a所生成的余弦波各自与电压V0～V7相乘而将电压V0～V7转换为复电压(第二电压的一例)。转换部118b例如由乘法电路实现。
积分部118c进行复电流的平均化处理及复电压的平均化处理。积分部118c例如由积分电路实现。
阻抗计算部118d根据平均化处理后的复电流及平均化处理后的复电压，计算交流阻抗(图6中记作高频阻抗)。阻抗计算部118d通过用平均化处理后的复电压除以平均化处理后的复电流而计算交流阻抗。例如，作为电池B0的交流阻抗，阻抗实部Z0re及阻抗虚部Z0im被输出。阻抗计算部118d例如由除法电路实现。
温度修正部118e根据由第二温度计测部121计测的第一参照电阻103的温度Tref1修正交流阻抗。温度修正部118e例如将温度Tref1的环境下的交流阻抗修正为与基准温度环境下相当的交流阻抗。
如以上说明的那样，电池监视装置100中，第一参照电阻103由于配置在与从电池B向负载102流动的电流的路径P1不同的路径P2上，所以能够与电池B是否处于充放电中无关地计算电池B的交流阻抗。另外，电池B的交流阻抗例如恒定地被计测，但也可以定期地(即，间断地)计测，也可以根据来自外部装置(例如，后述的综合控制部)的指示而进行。
[SOH及SOC的计算]
第二计算部119根据第一计算部118所计算的交流阻抗，推定电池B0～B7的等价电路的电路参数，从而计算电池B0～B7的SOH。在基于电路参数的推定的SOH的计算中，采用公知的各种计算方法。
在SOH的计算(即，电路参数的推定)中，除了交流阻抗(换言之，高频阻抗)以外，可以使用低频阻抗。低频阻抗是与比第一计算部118所计算的交流阻抗低的频率相对应的交流阻抗。由此，由于考虑低频阻抗而进行电路参数的推定，所以能够提高SOH的计算精度。
低频阻抗由卡尔曼滤波器部118f计算。卡尔曼滤波器部118f利用将电池B0～B7充电时的充电电流以及将电池B0～B7放电时的放电电流中的至少一方，计算低频交流阻抗。
此外，在SOH的计算(即，电路参数的推定)中，也可以使用第一温度计测部120所计测的多个电池B0～B7的温度Tcell0～Tcell7。由此，由于考虑多个电池B0～B7的温度Tcell0～Tcell7进行电路参数的推定，所以能够提高SOH的计算精度。
此外，第二计算部119还能够通过根据第一计算部118所计算的交流阻抗来推定电池B0～B7的等价电路的电路参数，从而计算电池B0～B7的SOC。在基于电路参数的推定的SOC的计算中，采用公知的各种计算方法。
[控制信号的生成方法的变形例]
信号施加部109的具有多个频率成分的控制信号的生成方法不限于图5那样的方法。图7是用于说明变形例的控制信号的生成方法的第一图。
在图7的例子中，信号生成部110输出矩形波作为控制信号。该情况下的信号生成部110是与脉冲发生器同样的结构，能够将控制信号的频率及电压值变更。若将矩形波进行傅里叶变换，则呈现多个频率成分。
从信号生成部110输出的信号是数字信号，输出的数字信号被波形生成部111转换为模拟信号。另外，在图7的例子中，波形生成部111可以省略。
此外，图8是用于说明变形例的控制信号的生成方法的第二图。图8的例子中，信号生成部110输出正弦波作为控制信号。
波形生成部111具有猝发(burst)波形生成部111a，猝发波形生成部111a根据从信号生成部110输出的正弦波，生成具有猝发波形的控制信号。图9是用于说明猝发波形的生成方法的图。
猝发波形是仅在时间域的一部分中包含矩形波的波形。如图9所示，猝发波形生成部111a例如仅在正弦波为正值的第一期间以及矩形波为负值的第二期间中的第一期间选择性地输出矩形波。即，在猝发波形中，矩形波被输出的第一期间和矩形波不被输出的第二期间交替地出现。该情况下，控制信号在第一期间中具有多个频率成分。
根据具有这样的猝发波形的控制信号，矩形波被间歇性地输出，从而耗电降低。
[电池的数量的变形例]
电池组101包括8个电池B0～B7，但电池组101所包含的电池的数量可以是9个以上也可以是7个以下。此外，电池监视装置100也可以将单一的电池B作为监视对象。图10是表示将单一的电池B0作为监视对象的电池监视装置100c的功能结构的框图。
即，能够可伸缩(scalable)地实施由任意数量的集成电路105和电池监视装置100测定任意数量的电池单元的结构。
[效果等]
如以上说明的那样，电池监视装置100具备配置在与从电池B向负载102流动的电流的路径P1不同的路径P2上的第一参照电阻103、用于使电流从电池B向第一参照电阻103流动的晶体管104、以及集成电路105。集成电路105具有向晶体管104的控制端子施加控制信号的信号施加部109、计测流过第一参照电阻103的第一电流的电流计测部112、计测电池B的电压的电压计测部115、以及根据所计测的第一电流及所计测的第一电压计算电池B的交流阻抗的第一计算部118。
这样的电池监视装置100由于第一参照电阻103配置在与从电池B向负载102流过的电流的路径P1不同的路径P2上，所以能够与电池B是否处于充放电中无关地计测电池B的交流阻抗。
此外，信号施加部109将具有多个频率成分的上述控制信号向上述控制端子施加。
根据这样的信号施加部109，第一计算部118能够计算对应于多个频率的交流阻抗。
此外，例如，信号施加部109能够变更控制信号的频率及电压值。
根据这样的信号施加部109，能够任意地调整流过第一参照电阻103的电流。
此外，例如，控制信号具有猝发波形。
根据这样的具有猝发波形的控制信号，矩形波被间歇性地输出，从而耗电降低。
此外，例如，集成电路105具有生成作为正弦波的第一信号的信号生成部110、和通过将第一信号的相位90度移位而生成第二信号的相位移位部118a。第一计算部118通过将所生成的第一信号及第二信号分别与所计测的第一电流相乘而将第一电流转换为作为复电流的第二电流，通过将所生成的第一信号及第二信号分别与所计测的第一电压相乘从而将第一电压转换为作为复电压的第二电压，根据第二电流及第二电压计算交流阻抗。
这样的电池监视装置100能够根据复电压及复电流计算交流阻抗。
此外，例如，第一计算部118进行第二电流的平均化处理以及第二电压的平均化处理，根据平均化处理后的第二电流以及平均化处理后的第二电压计算交流阻抗。
这样的电池监视装置100能够通过平均化提高交流阻抗的计算精度。
此外，例如，集成电路105还具有利用所计算的交流阻抗来计算电池B的SOC及SOH中的至少一方的第二计算部119。
这样的电池监视装置100能够计算SOC及SOH中的至少一方。
此外，例如，第一计算部118计算对应于多个频率的交流阻抗，第二计算部119利用对应于多个频率的交流阻抗计算SOH。
这样的电池监视装置100能够利用对应于多个频率的交流阻抗计算SOH。
此外，例如，集成电路105还具有计测电池B的温度的第一温度计测部120。第二计算部119利用所计算的交流阻抗以及所计测的电池B的温度计算SOH。
这样的电池监视装置100通过考虑电池B的温度进行电池B的等价电路的电路参数的推定，从而能够提高SOH的计算精度。
此外，例如，第一计算部118还具有还利用将电池B充电时的充电电流以及将电池B放电时的放电电流中的至少一方来计算低频交流阻抗的卡尔曼滤波器部118f，第二计算部119利用所计算的交流阻抗以及所计算的低频交流阻抗计算SOH。
这样的电池监视装置100通过考虑电池B的低频交流阻抗来进行电池B的等价电路的电路参数的推定，从而能够提高SOH的计算精度。
此外，例如，集成电路105还具有计测第一参照电阻103的温度的第二温度计测部121。第一计算部118还利用所计测的第一参照电阻103的温度计算交流阻抗。
这样的电池监视装置100能够利用第一参照电阻103的温度来修正交流阻抗。
此外，例如，集成电路105具有将第一参照电阻103的温度固定地控制的第一温度控制部122。
这样的电池监视装置100能够在使第一参照电阻103的温度固定的状态下计算交流阻抗。
此外，例如，第一计算部118在电池B的充电中计算交流阻抗。
这样的电池监视装置100能够在电池B的充电中计算交流阻抗。
此外，例如，第一计算部118在电池B的放电中计算交流阻抗。
这样的电池监视装置100能够在电池B的放电中计算交流阻抗。
此外，例如，第一计算部118在电池B的充电及放电的停止中计算交流阻抗。
这样的电池监视装置100能够在电池B的充电及放电的停止中计算交流阻抗。
此外，例如，电池B是电池组101中包含的多个电池B0～B7中的1个。
这样的电池监视装置100能够计算电池组101中包含的电池B的交流阻抗。
此外，集成电路105具备用于使电流从电池B向与从电池B向负载102流动的电流的路径P1不同的路径P2上配置的第一参照电阻103流动的晶体管104、以及集成电路105。集成电路105具有向晶体管104的控制端子施加控制信号的信号施加部109、计测流过第一参照电阻103的第一电流的电流计测部112、计测电池B的电压的电压计测部115、以及根据所计测的第一电流及所计测的第一电压计算电池B的交流阻抗的第一计算部118。
这样的集成电路105由于第一参照电阻103配置在与从电池B向负载102流动的电流的路径P1不同的路径P2上，所以能够与电池B是否处于充放电中无关地计测电池B的交流阻抗。
此外，例如，电池B是电池组101中包含的多个电池B0～B7中的1个，电压计测部115具有用于计测多个电池B0～B7各自的电压的多个AD转换器0～7。集成电路105还具有向多个AD转换器0～7供给共通的基准电压的基准偏压生成部116。
这样的集成电路105能够降低由基准电压的偏差引起的AD转换的误差。
此外，例如，电池B是电池组101中包含的多个电池B0～B7中的1个，电压计测部115具有用于计测多个电池B0～B7各自的电压V0～V7的多个AD转换器0～7。集成电路105还具有将用于取得多个AD转换器0～7的计测定时的同步的定时信号向多个AD转换器0～7分别供给的定时信号生成部117。
这样的集成电路105能够计测相同定时下的电压V0～V7。
此外，例如，多个AD转换器0～7具有相同的AD转换特性。
这样的集成电路105能够降低AD转换器0～7的AD转换的偏差。
(实施方式2)
[结构及动作]
实施方式2中，对至少具备多个电池监视装置100的电池监视系统进行说明。图11是表示实施方式2的电池监视系统的功能结构的框图。
如图11所示，电池监视系统200具备多个电池监视装置(具体而言，电池监视装置100、电池监视装置100a以及电池监视装置100b)、综合控制部201、以及开关202。电池监视装置100将电池组101作为监视对象，电池监视装置100a将电池组101a作为监视对象，电池监视装置100b将电池组101b作为监视对象。电池组101、电池组101a以及电池组101b串联连接。
电池监视装置100具备的集成电路105包含通信接口部131。电池监视装置100a是与电池监视装置100同样的结构，电池监视装置100a具备的集成电路105a包含通信接口部131a。电池监视装置100b是与电池监视装置100同样的结构，电池监视装置100b具备的集成电路105b包括通信接口部131b。
通信接口部131、通信接口部131a以及通信接口部131b被雏菊链(daisy chain)连接。通信接口部131通过通信线203而与通信接口部131a连接，通信接口部131a通过通信线204而与通信接口部131b连接。通信接口部131b通过通信线205而与综合控制部201连接。
根据这样的通信线203、通信线204以及通信线205，综合控制部201能够从电池监视装置100取得电池组101的交流阻抗，从电池监视装置100a取得电池组101a的交流阻抗，从电池监视装置100b取得电池组101a的交流阻抗。另外，也可以是，综合控制部201从电池监视装置100、电池监视装置100a以及电池监视装置100b取得与交流阻抗不同的基于交流阻抗的信息(例如，SOH等)。
综合控制部201进行基于从电池监视装置100、电池监视装置100a以及电池监视装置100b取得的交流阻抗的各种控制。综合控制部201例如在根据交流阻抗判定为电池组101、电池组101a以及电池组101b的至少1个比规定的基准更加劣化的情况下，将开关202断开，将负载102与电池组101、电池组101a及电池组101b的电连接解除。由此，能够抑制劣化了的电池组的使用所导致的电池组着火等事故的发生。综合控制部201例如由包含处理器及存储器的微型计算机实现。
另外，在电池监视系统200中，通信接口部131、通信接口部131a及通信接口部131b被雏菊链连接，但这样的连接方式是一例。可以是，在电池监视系统200中，通信接口部131、通信接口部131a及通信接口部131b各自直接与综合控制部201进行通信。即，通信接口间的连接方式不特别限定。
[效果等]
如以上说明的那样，电池监视系统200具备多个电池监视装置，具备从多个电池监视装置分别取得交流阻抗的综合控制部201。
由此，综合控制部201能够进行基于从多个电池监视装置取得的交流阻抗的各种控制。
(实施方式3)
[结构及动作]
实施方式3中，对具备云服务器的电池监视系统进行说明。图12是表示实施方式3的电池监视系统的概要的图。
如图12所示，电池监视系统300具备电池监视装置100和服务器装置301。服务器装置301是配置在与电池监视装置100远离的场所的服务器装置。服务器装置301是所谓的云服务器。服务器装置301例如与其他服务器装置通过云网络302通信连接。
电池监视装置100例如搭载于EV等汽车400，将用于驱动汽车400的马达401的电池组101作为监视对象。电池监视装置100具备的通信接口部131例如将计算的电池组101的交流阻抗通过无线通信向服务器装置301发送。另外，有未图示的中继装置介于通信接口部131与服务器装置301之间的情况。
服务器装置301从电池监视装置100取得交流阻抗，并存储在服务器装置301具备的存储部(未图示)中。服务器装置301进行基于从电池监视装置100取得的交流阻抗的各种控制。
服务器装置301例如根据交流阻抗，在判定为电池组101比规定的基准更加劣化的情况下，将用于使电池组101的使用停止的信息向电池监视装置100发送。由此，能够抑制由于劣化了的电池组101的使用所导致的电池组101着火等事故的发生。
[效果等]
如以上说明的那样，电池监视系统300具备电池监视装置100、和配置在与电池监视装置100远离的场所的服务器装置301。服务器装置301从电池监视装置100取得交流阻抗。
由此，服务器装置301能够进行基于从电池监视装置100取得的交流阻抗的各种控制。
(其他实施方式)
以上，对实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。
例如，上述实施方式中，说明了将在EV等汽车中使用的电池作为监视对象的电池监视装置，但电池监视装置将怎样用途的电池作为监视对象都可以。
此外，上述实施方式中说明的电路结构是一例，本发明不限于上述电路结构。即，与上述电路结构同样地能够实现本发明的特征性功能的电路也包含于本发明。例如，在能够实现与上述电路结构同样的功能的范围内，对某元件串联或并联地连接了开关元件(晶体管)、电阻元件或电容元件等元件的结构也包含于本发明。
此外，在上述实施方式中，集成电路中包含的构成要素由硬件实现。但是，集成电路中包含的构成要素的一部分也可以通过执行适于该构成要素的软件程序而实现。集成电路中包含的构成要素的一部分也可以通过由CPU(Central Processing Unit)或处理器等程序执行部将在硬盘或半导体存储器等记录介质中记录的软件程序读出并执行来实现。
此外，上述实施方式中，也可以将特定的处理部执行的处理由其他处理部执行。此外，关于在上述实施方式中说明的动作，可以将多个处理的顺序变更，也可以将多个处理并行进行。
除此以外，对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的形态、或者在不脱离本发明的主旨的范围内将各实施方式中的构成要素及功能任意组合而实现的形态也包含于本发明。
标记说明
100，100a，100b，100c 电池监视装置
101，101a，101b 电池组
102 负载
103 第一参照电阻
104 晶体管
105，105a，105b 集成电路(电池监视电路)
106 负载电阻
107，128 温度传感器
108，130 加热器
109 信号施加部
110 信号生成部
111 波形生成部
111a 猝发波形生成部
112 电流计测部
113，125 AD转换器
114，126 滤波器
115 电压计测部
116 基准偏压生成部
117 定时信号生成部
118 第一计算部
118a 相位移位部
118b 转换部
118c 积分部
118d 阻抗计算部
118e 温度修正部
118f 卡尔曼滤波器部
119 第二计算部
120 第一温度计测部
121 第二温度计测部
122 第一温度控制部
123 负载电流计测部
124 第二参照电阻
127 第三温度计测部
129 第二温度控制部
131，131a，131b 通信接口部
200，300 电池监视系统
201 综合控制部
202 开关
203，204，205 通信线
301 服务器装置
302 云网络
400 汽车
401 马达
B，B0～B7 电池
Iac，Iad 电流
V0～V7 电压

Claims (19)

1.一种电池监视装置，其特征在于，
具备在与从电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻、用于使电流从上述电池向上述电阻流动的晶体管、以及集成电路，
上述集成电路具有：
电流计测部，计测流过上述电阻的第一电流；
电压计测部，计测上述电池的第一电压；以及
第一计算部，根据所计测的上述第一电流以及所计测的上述第一电压，计算上述电池的交流阻抗，
上述集成电路还具备向上述晶体管的控制端子施加控制信号的信号施加部，
上述信号施加部将具有多个频率成分的上述控制信号向上述控制端子施加。
2.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述信号施加部能够变更上述控制信号的频率以及电压值。
3.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述控制信号具有猝发波形。
4.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述集成电路还具有利用所计算的上述交流阻抗计算上述电池的SOC即荷电状态及SOH即健康状态中的至少一方的第二计算部。
5.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述第一计算部还具有利用将上述电池充电时的充电电流以及将上述电池放电时的放电电流中的至少一方计算低频交流阻抗的卡尔曼滤波器部。
6.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述集成电路还具有计测上述电阻的温度的第二温度计测部，
上述第一计算部还利用计测的上述电阻的温度，计算上述交流阻抗。
7.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述集成电路还具有将上述电阻的温度固定地控制的温度控制部。
8.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述第一计算部在上述电池的充电中计算上述交流阻抗。
9.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述第一计算部在上述电池的放电中计算上述交流阻抗。
10.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述第一计算部在上述电池的充电及放电的停止中计算上述交流阻抗。
11.如权利要求1所述的电池监视装置，其特征在于，
上述电池是电池组中包含的多个电池中的1个。
12.一种电池监视装置，其特征在于，
具备在与从电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻、用于使电流从上述电池向上述电阻流动的晶体管、以及集成电路，
上述集成电路具有：
电流计测部，计测流过上述电阻的第一电流；
电压计测部，计测上述电池的第一电压；以及
第一计算部，根据所计测的上述第一电流以及所计测的上述第一电压，计算上述电池的交流阻抗，
上述集成电路还具有：
信号生成部，生成作为正弦波的第一信号；以及
相位移位部，通过将上述第一信号的相位90度移位而生成第二信号。
13.如权利要求12所述的电池监视装置，其特征在于，
上述第一计算部，
将生成的上述第一信号及上述第二信号分别与计测的上述第一电流相乘从而将上述第一电流转换为作为复电流的第二电流，
根据上述第二电流，计算上述交流阻抗。
14.如权利要求12所述的电池监视装置，其特征在于，
上述第一计算部，
将生成的上述第一信号及上述第二信号分别与计测的上述第一电压相乘从而将上述第一电压转换为作为复电压的第二电压，
根据上述第二电压，计算上述交流阻抗。
15.一种集成电路，其特征在于，具有：
信号施加部，对用于使电流从电池向在与从上述电池向负载流动的电流的路径不同的路径上配置的电阻流动的晶体管的控制端子施加控制信号；
电流计测部，计测流过上述电阻的第一电流；
电压计测部，计测上述电池的第一电压；以及
第一计算部，根据计测的上述第一电流以及计测的上述第一电压，计算上述电池的交流阻抗，
上述信号施加部将具有多个频率成分的上述控制信号向上述控制端子施加。
16.如权利要求15所述的集成电路，其特征在于，
上述电池是电池组中包含的多个电池中的1个，
上述电压计测部具有用于计测上述多个电池的各自的电压的多个AD转换器即模拟数字转换器，
上述集成电路还具有向上述多个AD转换器供给共通的基准电压的基准偏压生成部。
17.如权利要求15所述的集成电路，其特征在于，
上述电池是电池组中包含的多个电池中的1个，
上述电压计测部具有用于计测上述多个电池的各自的电压的多个AD转换器，
上述集成电路还具有将用于取得上述多个AD转换器的计测定时的同步的定时信号向上述多个AD转换器分别供给的定时信号生成部。
18.一种电池监视系统，其特征在于，
具备多个在权利要求1中记载的电池监视装置；
具备从多个上述电池监视装置分别取得上述交流阻抗的综合控制部。
19.一种电池监视系统，其特征在于，
具备：
在权利要求1中记载的电池监视装置；以及
服务器装置，配置在与上述电池监视装置远离的场所；
上述服务器装置从上述电池监视装置取得上述交流阻抗。
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