JP5932465B2

JP5932465B2 - Secondary battery device

Info

Publication number: JP5932465B2
Application number: JP2012101362A
Authority: JP
Inventors: 康弘宮本; 幾也市原; 冬樹神戸; 洋介佐伯; 滋野澤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2016-06-08
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: JP2013230038A

Description

本発明の実施形態は、二次電池装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a secondary battery device .

従来、電気自動車等においては、駆動用の電源として組電池装置を搭載しているものが知られている。ここで、組電池装置の一態様として、直列接続された複数の二次電池セルを有する組電池と当該組電池を監視する組電池監視回路（ＶＴＭ：Voltage Temperature Monitoring）とを備えた組電池モジュールを複数用い、これらの組電池モジュールの二次電池セルを全て直列接続するとともに、各組電池モジュールを管理する電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）を設け、この電池管理装置により組電池モジュール全体の電池パックにより供給可能な電力の電圧であるパック電圧およびパック電流、および組電池モジュールが有する二次電池セル毎の電圧であるセル電圧等を管理している。この場合において、組電池モジュールが備えた組電池監視回路は、電池管理装置から入力された起動信号に従って起動する。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric vehicle or the like, one having an assembled battery device mounted as a driving power source is known. Here, as one aspect of the assembled battery device, an assembled battery module including an assembled battery having a plurality of secondary battery cells connected in series and an assembled battery monitoring circuit (VTM: Voltage Temperature Monitoring) for monitoring the assembled battery Are used, and all the secondary battery cells of these assembled battery modules are connected in series, and a battery management device (BMU: Battery Management Unit) for managing each assembled battery module is provided. A pack voltage and a pack current that are voltages of power that can be supplied by the battery pack, a cell voltage that is a voltage for each secondary battery cell of the assembled battery module, and the like are managed. In this case, the assembled battery monitoring circuit included in the assembled battery module is activated in accordance with an activation signal input from the battery management device.

特開２０１１−７８２４９号公報JP 2011-78249 A

ところで、電池管理装置から入力された起動信号に従って組電池監視回路を起動させる技術として、電池管理装置から起動信号が入力された場合に、組電池と組電池監視回路とを電気的に接続して、組電池監視回路に組電池の電圧を印加することにより、組電池監視回路を起動させる技術がある。しかしながら、当該技術では、組電池と組電池監視回路とを接続する配線が必要となり、配線数が増えてしまう、という課題がある。 By the way, as a technique for starting the assembled battery monitoring circuit according to the activation signal input from the battery management device, when the activation signal is input from the battery management device, the assembled battery and the assembled battery monitoring circuit are electrically connected. There is a technique for starting an assembled battery monitoring circuit by applying a voltage of the assembled battery to the assembled battery monitoring circuit. However, the technique requires a wiring for connecting the assembled battery and the assembled battery monitoring circuit, and there is a problem that the number of wirings increases.

実施形態の二次電池装置は、組電池と、被駆動部と、発電部と、分圧部と、を備える。前記組電池は、直列接続された複数の電池セルを有する。前記被駆動部は、所定電圧が印加される第１端子と、当該第１端子に前記所定電圧を印加する信号を出力する第２端子と、を有し、前記第１端子に前記所定電圧が印加された場合に前記組電池の電力により起動するとともに前記第２端子から前記信号を出力して前記第１端子に前記所定電圧を印加して駆動状態を維持する。前記発電部は、電池管理装置から前記被駆動部の起動を指示する起動信号が入力された場合に、発電して前記所定電圧を前記第１端子に印加する。分圧部は、第２端子に複数の分圧抵抗を直列接続し、当該分圧抵抗間の電圧を第１端子に印加する。 The secondary battery device of the embodiment includes an assembled battery, a driven part, a power generation part, and a voltage dividing part . The assembled battery has a plurality of battery cells connected in series. The driven portion includes a first terminal to which a predetermined voltage is applied, and a second terminal that outputs a signal for applying the predetermined voltage to the first terminal, and the predetermined voltage is applied to the first terminal. When applied, the battery is activated by the power of the assembled battery and outputs the signal from the second terminal to apply the predetermined voltage to the first terminal to maintain the driving state. The power generation unit generates power and applies the predetermined voltage to the first terminal when an activation signal instructing activation of the driven unit is input from the battery management device. The voltage dividing unit connects a plurality of voltage dividing resistors in series to the second terminal, and applies a voltage between the voltage dividing resistors to the first terminal.

図１は、本実施形態にかかる組電池モジュールを有する二次電池装置を備えた車両の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle including a secondary battery device having an assembled battery module according to the present embodiment. 図２は、本実施形態にかかる組電池監視回路の機能ブロックを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating functional blocks of the assembled battery monitoring circuit according to the present embodiment. 図３は、本実施形態にかかる電池管理装置の全体ブロックを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an entire block of the battery management device according to the present embodiment. 図４は、第１の実施形態にかかるインタフェース回路および組電池モジュールの構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the interface circuit and the assembled battery module according to the first embodiment. 図５は、第２の実施形態にかかるインタフェース回路および組電池モジュールの構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the interface circuit and the assembled battery module according to the second embodiment.

以下、本実施形態にかかる組電池モジュール、当該組電池モジュールを有する二次電池装置を備えた車両について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an assembled battery module according to this embodiment and a vehicle including a secondary battery device having the assembled battery module will be described with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態にかかる組電池モジュールを有する二次電池装置を備えた車両の模式図である。なお、図１においては、車両１００、車両１００への二次電池装置の搭載箇所、および車両１００の駆動モータなどは概略的に示している。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle including a secondary battery device having an assembled battery module according to the present embodiment. In FIG. 1, the vehicle 100, the location where the secondary battery device is mounted on the vehicle 100, the drive motor of the vehicle 100, and the like are schematically illustrated.

二次電池装置は、複数の組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）が互いに直列接続されて構成されている。ここで、組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）は、それぞれ独立して着脱することが可能であり、メンテナンス等において、別の組電池モジュールと交換することができる。組電池モジュール１０１（１）は、組電池１１を有する。組電池モジュール１０１（２）は、組電池１２を有する。また、組電池モジュール１０１（３）は、組電池１３を有する。また、組電池モジュール１０１（４）は、組電池１４を有する。ここで、組電池１１は、直列接続された複数の二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）［ｘ：２以上の整数］を有する（図２参照）。なお、組電池１２〜１４は、組電池１１と同様の構成を有している。本実施形態では、二次電池装置は、４つの組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）を直列接続しているが、複数の組電池モジュールを直列接続するものであれば、これに限定するものではない。 The secondary battery device is configured by connecting a plurality of assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) in series. Here, the assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) can be attached and detached independently, and can be exchanged with other assembled battery modules for maintenance or the like. The assembled battery module 101 (1) has an assembled battery 11. The assembled battery module 101 (2) has an assembled battery 12. The assembled battery module 101 (3) includes the assembled battery 13. In addition, the assembled battery module 101 (4) has an assembled battery 14. Here, the assembled battery 11 includes a plurality of secondary battery cells 11 (1) to 11 (x) [x: an integer equal to or greater than 2] connected in series (see FIG. 2). The assembled batteries 12 to 14 have the same configuration as the assembled battery 11. In the present embodiment, the secondary battery device has four assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) connected in series, but is limited to this as long as a plurality of assembled battery modules are connected in series. Not what you want.

二次電池装置が備える複数の組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）のうち低電位側に接続された組電池モジュール１０１（１）の負極端子には、接続ライン３１の一方の端子が接続されている。接続ライン３１は、インバータ４０の負極入力端子に接続されている。 One terminal of the connection line 31 is connected to the negative terminal of the assembled battery module 101 (1) connected to the low potential side among the plurality of assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) included in the secondary battery device. It is connected. The connection line 31 is connected to the negative input terminal of the inverter 40.

また、二次電池装置が備える複数の組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）のうち高電位側に接続された組電池モジュール１０１（４）の正極端子には、接続ライン３２の一方の端子が、スイッチ装置３３を介して接続されている。接続ライン３２の他方の端子は、インバータ４０の正極入力端子に接続されている。 In addition, one of the connection lines 32 is connected to the positive terminal of the assembled battery module 101 (4) connected to the high potential side among the plurality of assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) included in the secondary battery device. The terminals are connected via the switch device 33. The other terminal of the connection line 32 is connected to the positive input terminal of the inverter 40.

スイッチ装置３３は、複数の組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）に直列接続され、複数の組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）の電気的な接続をオンまたはオフする。つまり、スイッチ装置３３は、オンすることにより、組電池１１〜１４間に電流を流す。本実施形態では、スイッチ装置３３は、組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）の組電池１１〜１４が有する二次電池セルの電力を負荷に供給する際にオンするメインスイッチＳＷＭ（図３参照）と、負荷へ流れ込む突入電流を防止するためのプリチャージスイッチＳＷＰ（図３参照）と、を含む。より具体的には、車両２側の負荷（例えば、モータ４５など）と組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）をスイッチ装置３３に電気的に接続する際に、プリチャージスイッチＳＷＰをオンし、負荷との電位差が小さくなった後にメインスイッチＳＷＭをオンする。これにより、突入電流によるメインスイッチＳＷＭの溶着を防止する。プリチャージスイッチＳＷＰおよびメインスイッチＳＷＭは、リレー回路として構成されている。 The switch device 33 is connected in series to the plurality of assembled battery modules 101 (1) to 101 (4), and turns on or off the electrical connection of the plurality of assembled battery modules 101 (1) to 101 (4). That is, when the switch device 33 is turned on, a current flows between the assembled batteries 11 to 14. In the present embodiment, the switch device 33 is turned on when the power of the secondary battery cells included in the assembled batteries 11 to 14 of the assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) is supplied to the load (see FIG. 3) and a precharge switch SWP (see FIG. 3) for preventing an inrush current flowing into the load. More specifically, when the load on the vehicle 2 side (for example, the motor 45) and the assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) are electrically connected to the switch device 33, the precharge switch SWP is turned on. The main switch SWM is turned on after the potential difference from the load becomes small. This prevents welding of the main switch SWM due to inrush current. The precharge switch SWP and the main switch SWM are configured as relay circuits.

インバータ４０は、印加された直流電圧をモータ駆動用の３相の交流（ＡＣ）の電圧に変換する。インバータ４０は、後述する電池管理装置（ＢＭＵ：Battery Management Unit）６０または車両１００の全体動作を制御するための電気制御装置７１からの制御信号に基づいて、交流の電圧への変換が制御される。インバータ４０の３相の出力端子は、モータ４５の各３相の入力端子に接続されている。モータの回転は、例えば差動ギアユニットを介して、駆動輪ＷＲ，ＷＬに伝達される。 The inverter 40 converts the applied DC voltage into a three-phase alternating current (AC) voltage for driving the motor. The inverter 40 is controlled for conversion to an AC voltage based on a control signal from a battery management unit (BMU: Battery Management Unit) 60 described later or an electric control device 71 for controlling the overall operation of the vehicle 100. . The three-phase output terminals of the inverter 40 are connected to the three-phase input terminals of the motor 45. The rotation of the motor is transmitted to the drive wheels WR and WL via, for example, a differential gear unit.

電池管理装置６０には、独立した外部電源７０が接続されている。外部電源７０は、例えば、車載アクセサリに電力を供給する定格１２Ｖの鉛蓄電池である。また、電池管理装置６０には、運転者などの操作入力に応答して車両全体の管理を行う電気制御装置７１も接続されている。 An independent external power supply 70 is connected to the battery management device 60. The external power source 70 is, for example, a 12V rated lead-acid battery that supplies power to the on-vehicle accessory. The battery management device 60 is also connected to an electric control device 71 that manages the entire vehicle in response to an operation input from a driver or the like.

図２は、本実施形態にかかる組電池監視回路（ＶＴＭ：Voltage Temperature Monitoring）の機能ブロックを示す図である。図１および図２に示すように、組電池モジュール１０１（１）は、組電池１１と、組電池監視回路（ＶＴＭ）２１と、を有している。組電池モジュール１０１（２）は、組電池１２と、組電池監視回路２２と、を有する。組電池モジュール１０１（３）は、組電池１３と、組電池監視回路２３と、を有する。組電池モジュール１０１（４）は、組電池１４と、組電池監視回路２４と、を有する。なお、以下の説明では、主として、組電池モジュール１０１（１）の機能ブロックについて説明するが、組電池モジュール１０１（２）〜１０１（４）の機能ブロックも同様の構成となっている。 FIG. 2 is a diagram showing functional blocks of an assembled battery monitoring circuit (VTM: Voltage Temperature Monitoring) according to the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the assembled battery module 101 (1) includes an assembled battery 11 and an assembled battery monitoring circuit (VTM) 21. The assembled battery module 101 (2) includes the assembled battery 12 and an assembled battery monitoring circuit 22. The assembled battery module 101 (3) includes the assembled battery 13 and an assembled battery monitoring circuit 23. The assembled battery module 101 (4) includes the assembled battery 14 and an assembled battery monitoring circuit 24. In the following description, the functional blocks of the assembled battery module 101 (1) will be mainly described, but the functional blocks of the assembled battery modules 101 (2) to 101 (4) have the same configuration.

組電池監視回路２１は、コネクタ５１を介して電池管理装置６０と接続された第１通信部２１１と、組電池監視回路２２の第１通信部２１１と接続された第２通信部２１２と、を有している。また、組電池監視回路２２は、コネクタ５１を介して電池管理装置６０と接続されかつ組電池監視回路２１の第２通信部２１２と接続された第１通信部２１１と、組電池監視回路２３の第１通信部２１１と接続された第２通信部２１２と、を有している。また、組電池監視回路２３は、コネクタ５１を介して電池管理装置６０と接続されかつ組電池監視回路２２の第２通信部２１２と接続された第１通信部２１１と、組電池監視回路２４の第１通信部２１１と接続された第２通信部２１２と、を有している。また、組電池監視回路２４は、コネクタ５１を介して電池管理装置６０と接続されかつ組電池監視回路２３の第２通信部２１２と接続された第１通信部２１１と、組電池監視回路２４よりも高電位側に接続された組電池監視回路がある場合に当該組電池監視回路に接続された第２通信部２１２と、を有している。 The assembled battery monitoring circuit 21 includes a first communication unit 211 connected to the battery management device 60 via the connector 51, and a second communication unit 212 connected to the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuit 22. Have. The assembled battery monitoring circuit 22 is connected to the battery management device 60 via the connector 51 and connected to the second communication unit 212 of the assembled battery monitoring circuit 21, and the assembled battery monitoring circuit 23. And a second communication unit 212 connected to the first communication unit 211. The assembled battery monitoring circuit 23 is connected to the battery management device 60 via the connector 51 and connected to the second communication unit 212 of the assembled battery monitoring circuit 22, and the assembled battery monitoring circuit 24. And a second communication unit 212 connected to the first communication unit 211. The assembled battery monitoring circuit 24 includes a first communication unit 211 connected to the battery management device 60 via the connector 51 and connected to the second communication unit 212 of the assembled battery monitoring circuit 23, and the assembled battery monitoring circuit 24. And the second communication unit 212 connected to the assembled battery monitoring circuit when there is an assembled battery monitoring circuit connected to the high potential side.

なお、組電池監視回路２１，２２間の第１通信部２１１と第２通信部２１２とを接続し、かつ組電池監視回路２３，２４間の第１通信部２１１と第２通信部２１２とを接続することにより、組電池監視回路２１，２３の第１通信部２１１が、コネクタ５１を介して電池管理装置６０に接続されるようにしても良い。この場合、組電池監視回路２１，２２は互いの第１通信部２１１および第２通信部２１２を介して接続され双方向通信が可能であり、また組電池監視回路２３，２４も互いの第１通信部２１１および第２通信部２１２を介して接続され双方向通信が可能である。 In addition, the 1st communication part 211 and the 2nd communication part 212 between the assembled battery monitoring circuits 21 and 22 are connected, and the 1st communication part 211 and the 2nd communication part 212 between the assembled battery monitoring circuits 23 and 24 are connected. By connecting, the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuits 21 and 23 may be connected to the battery management device 60 via the connector 51. In this case, the assembled battery monitoring circuits 21 and 22 are connected to each other via the first communication unit 211 and the second communication unit 212, and bidirectional communication is possible, and the assembled battery monitoring circuits 23 and 24 are also first to each other. Two-way communication is possible by being connected via the communication unit 211 and the second communication unit 212.

より具体的には、組電池監視回路２１，２２を接続する場合、組電池監視回路２１の第１通信部２１１の情報入力出力端子は、コネクタ５１を介して電池管理装置６０に接続される。組電池監視回路２１の第２通信部２１２の情報入力出力端子は、組電池監視回路２２の第１通信部２１１の情報入力出力端子に接続される。 More specifically, when connecting the assembled battery monitoring circuits 21 and 22, the information input / output terminal of the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuit 21 is connected to the battery management device 60 via the connector 51. The information input / output terminal of the second communication unit 212 of the assembled battery monitoring circuit 21 is connected to the information input / output terminal of the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuit 22.

また、組電池監視回路２３，２４を接続する場合、組電池監視回路２３の第１通信部２１１の情報入力出力端子は、コネクタ５１を介して電池管理装置６０に接続される。組電池監視回路２３の第２通信部２１２の情報入力出力端子は、組電池監視回路２４の第１通信部２１１の情報入力出力端子に接続される。 When connecting the assembled battery monitoring circuits 23 and 24, the information input / output terminal of the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuit 23 is connected to the battery management device 60 via the connector 51. The information input / output terminal of the second communication unit 212 of the assembled battery monitoring circuit 23 is connected to the information input / output terminal of the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuit 24.

また、組電池監視回路２１は、電圧検出部２１３、温度検出部２１４、均等化処理部２１５、および診断用回路２１６を備える。均等化処理部２１５は、組電池１１が有する二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）間の電圧を均等化する均等化処理を行う。 The assembled battery monitoring circuit 21 includes a voltage detection unit 213, a temperature detection unit 214, an equalization processing unit 215, and a diagnostic circuit 216. The equalization process part 215 performs the equalization process which equalizes the voltage between the secondary battery cells 11 (1) -11 (x) which the assembled battery 11 has.

二次電池装置では、二次電池セルの充放電や温度のばらつきなどにより、組み合わされた二次電池セル間の電圧が不均等となってくることが知られている。二次電池セル間の電圧が不均等になることにより、二次電池装置としての機能を最大に発揮できるような効率の良い充放電を行うことができなくなってくる。 In the secondary battery device, it is known that the voltage between the combined secondary battery cells becomes non-uniform due to charge / discharge of the secondary battery cells, temperature variation, and the like. When the voltage between the secondary battery cells becomes non-uniform, it becomes impossible to perform efficient charge and discharge so that the function as the secondary battery device can be maximized.

均等化処理せずに電圧が高い二次電池セルが存在する状態で充電を行うと、電圧が低い二次電池セルが満充電状態にならないまま、電圧が高い二次電池セルが早く満充電状態となり、全体充電が完了することがある。そこで、充電を行うに際して、均等化処理部２１５により、二次電池セル間の電圧を均等化処理する必要がある。 If charging is performed in the presence of a secondary battery cell with a high voltage without performing equalization, the secondary battery cell with a high voltage is quickly fully charged while the secondary battery cell with a low voltage is not fully charged. Thus, the entire charging may be completed. Therefore, when performing charging, the equalization processing unit 215 needs to equalize the voltage between the secondary battery cells.

また、診断用回路２１６は、組電池モジュール１０１（１）の異常を通知する信号であって、予め設定された基本周波数でハイレベルまたはロウレベルに切り換わる脈動信号（矩形波信号）を出力する。 The diagnostic circuit 216 outputs a pulsation signal (rectangular wave signal) that is a signal for notifying the abnormality of the assembled battery module 101 (1) and switches to a high level or a low level at a preset basic frequency.

電圧検出部２１３は、組電池１１が有する二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）の二次電池セル毎の電圧（以下、セル電圧とする）を検出する。言い換えると、電圧検出部２１３は、組電池１１が有する二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）それぞれの端子間の電圧をセル電圧として検出する。そして、電圧検出部２１３は、検出した全てのセル電圧を表す電圧信号を、第１通信部２１１およびインタフェース回路６０４を介して電池管理装置６０に入力する。 The voltage detection part 213 detects the voltage (henceforth cell voltage) for every secondary battery cell of the secondary battery cells 11 (1) -11 (x) which the assembled battery 11 has. In other words, the voltage detection unit 213 detects the voltage between the terminals of the secondary battery cells 11 (1) to 11 (x) of the assembled battery 11 as the cell voltage. Then, the voltage detection unit 213 inputs voltage signals representing all detected cell voltages to the battery management device 60 via the first communication unit 211 and the interface circuit 604.

温度検出部２１４は、組電池１１が有する二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）の二次電池セル毎または複数の二次電池セルの近傍の温度を検出する。そして、温度検出部２１４は、検出された全ての温度を表す温度信号を、通信部２１１およびインタフェース回路６０４を介して電池管理装置６０に入力する。 The temperature detection unit 214 detects the temperature of each secondary battery cell of the secondary battery cells 11 (1) to 11 (x) included in the assembled battery 11 or in the vicinity of the plurality of secondary battery cells. Then, the temperature detection unit 214 inputs temperature signals representing all detected temperatures to the battery management device 60 via the communication unit 211 and the interface circuit 604.

図３は、本実施形態にかかる電池管理装置の全体ブロックを示す図である。図３に示すように、電池管理装置６０は、電流検出回路６０２と、コネクタ５１を介して組電池監視回路２１〜２４の第１通信部２１１と接続されたインタフェース回路６０４と、組電池監視回路２１〜２４の診断用回路２１６から送信された脈動信号および制御回路ＣＴＲから送信されたアラート信号を受信しかつ組電池モジュール１０１（１）〜１０１（４）および電池管理装置６０における異常を表すアラート信号を出力するアラートシグナルプロセッサ６０５と、外部電源７０から電源電圧の電力が供給される電源供給管理部６０６と、スイッチ駆動回路６０８と、メモリ６０７と、二次電池装置の動作を制御する制御回路（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）ＣＴＲと、を備えている。 FIG. 3 is a diagram illustrating an entire block of the battery management device according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the battery management device 60 includes a current detection circuit 602, an interface circuit 604 connected to the first communication unit 211 of the assembled battery monitoring circuits 21 to 24 via the connector 51, and an assembled battery monitoring circuit. Alerts that receive pulsation signals transmitted from the diagnostic circuit 216 of 21 to 24 and an alert signal transmitted from the control circuit CTR and indicate an abnormality in the assembled battery modules 101 (1) to 101 (4) and the battery management device 60 An alert signal processor 605 that outputs a signal, a power supply management unit 606 that is supplied with power of a power supply voltage from an external power supply 70, a switch drive circuit 608, a memory 607, and a control circuit that controls the operation of the secondary battery device (MPU: Micro Processing Unit) CTR.

メモリ６０７は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）である。メモリ６０７は、制御回路ＣＴＲの動作を規定するプログラムが記録されている。 The memory 607 is, for example, an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory). The memory 607 stores a program that defines the operation of the control circuit CTR.

組電池監視回路２１〜２４からインタフェース回路６０４には、電圧検出部２１３から入力された電圧信号、温度検出部２１４から入力された温度信号、診断用回路２１６から入力された脈動信号等が、コネクタ５１を介して供給される。インタフェース回路６０４から組電池監視回路２１〜２４には、制御回路ＣＴＲから入力された各種信号（例えば、ロジック信号など）がコネクタ５１を介して送信される。 A voltage signal input from the voltage detection unit 213, a temperature signal input from the temperature detection unit 214, a pulsation signal input from the diagnostic circuit 216, etc. are connected to the interface circuit 604 from the assembled battery monitoring circuits 21 to 24. 51. Various signals (for example, logic signals) input from the control circuit CTR are transmitted from the interface circuit 604 to the assembled battery monitoring circuits 21 to 24 via the connector 51.

インタフェース回路６０４は、電圧検出部２１３から入力された電圧信号、温度検出部２１４から入力された温度信号等を双方向シリアル通信により制御回路ＣＴＲに供給し、診断用回路２１６から入力された脈動信号をアラートシグナルプロセッサ６０５に供給する。 The interface circuit 604 supplies the voltage signal input from the voltage detection unit 213 and the temperature signal input from the temperature detection unit 214 to the control circuit CTR by bidirectional serial communication, and the pulsation signal input from the diagnostic circuit 216. Is supplied to the alert signal processor 605.

アラートシグナルプロセッサ６０５は、インタフェース回路６０４から供給された脈動信号および制御回路ＣＴＲから供給されたアラート信号が正常か異常かを判断する。脈動信号または制御回路ＣＴＲから供給されたアラート信号が正常である場合には、アラートシグナルプロセッサ６０５は、予め設定された周波数でハイレベルまたはロウレベルに切り換わるアラート信号を出力する。脈動信号または制御回路ＣＴＲから供給されたアラート信号がハイレベル切り換わったままロウレベルに切り換わらない場合には、アラートシグナルプロセッサ６０５は、例えば、正常時のロウレベルのアラート信号をハイレベルのアラート信号として出力する。 The alert signal processor 605 determines whether the pulsation signal supplied from the interface circuit 604 and the alert signal supplied from the control circuit CTR are normal or abnormal. When the pulsation signal or the alert signal supplied from the control circuit CTR is normal, the alert signal processor 605 outputs an alert signal that switches to a high level or a low level at a preset frequency. In the case where the pulsation signal or the alert signal supplied from the control circuit CTR is not switched to the low level while being switched to the high level, the alert signal processor 605 uses, for example, the normal low level alert signal as the high level alert signal. Output.

アラートシグナルプロセッサ６０５から出力されたアラート信号は、制御回路ＣＴＲ、スイッチ駆動回路６０８、およびコネクタＣＮ２を介して接続された電気制御装置７１に供給される。 The alert signal output from the alert signal processor 605 is supplied to the electrical control device 71 connected via the control circuit CTR, the switch drive circuit 608, and the connector CN2.

スイッチ駆動回路６０８は、制御回路ＣＴＲの制御により、スイッチ装置３３のプリチャージスイッチＳＷＰの動作を制御する信号Ｓ１と、メインスイッチＳＷＭの動作を制御する信号Ｓ２とを出力する。 The switch drive circuit 608 outputs a signal S1 for controlling the operation of the precharge switch SWP of the switch device 33 and a signal S2 for controlling the operation of the main switch SWM under the control of the control circuit CTR.

信号Ｓ１，Ｓ２は、コネクタＣＮ１を介してスイッチ装置３３（図１参照）に供給される。プリチャージスイッチＳＷＰおよびメインスイッチＳＷＭは、信号Ｓ１，Ｓ２によってオンまたはオフするリレー回路である。 The signals S1 and S2 are supplied to the switch device 33 (see FIG. 1) via the connector CN1. The precharge switch SWP and the main switch SWM are relay circuits that are turned on or off by signals S1 and S2.

例えば、脈動信号が異常である場合には、制御回路ＣＴＲは、供給されたアラート信号により対応する組電池監視回路に異常があると判断し、スイッチ駆動回路６０８を制御して、プリチャージスイッチＳＷＰおよびメインスイッチＳＷＭをオフさせる。 For example, when the pulsation signal is abnormal, the control circuit CTR determines that the corresponding assembled battery monitoring circuit is abnormal based on the supplied alert signal, and controls the switch drive circuit 608 to control the precharge switch SWP. Then, the main switch SWM is turned off.

電源供給管理部６０６は、電流検出回路６０２、アラートシグナルプロセッサ６０５、メモリ６０７、および制御回路ＣＴＲに電力を供給する。電源供給管理部６０６は、制御回路ＣＴＲへの電力の供給をオンまたはオフする切替回路６０６Ｓと、当該切替回路６０６Ｓに対して起動を指示するウェイクアプ信号を切替回路６０６Ｓに出力するタイマＴＭと、を備えている。 The power supply management unit 606 supplies power to the current detection circuit 602, the alert signal processor 605, the memory 607, and the control circuit CTR. The power supply management unit 606 includes a switching circuit 606S that turns on or off the supply of power to the control circuit CTR, and a timer TM that outputs a wakeup signal that instructs the switching circuit 606S to start up. I have.

タイマＴＭには、外部電源７０により印加された１２Ｖの電源電圧がタイマＴＭの前段に配置されたＤＣ／ＤＣ変換回路ＣＡにより５Ｖの直流電圧に変換されて印加される。そして、タイマＴＭは、印加された５Ｖの直流電圧の電力により駆動して、切替回路６０６Ｓにウェイクアップ信号を出力する。切替回路６０６Ｓには、スタート信号ＳＴＡ、外部充電器信号ＣＨＧ、および制御回路ＣＴＲからの切替制御信号、タイマＴＭからのウェイクアップ信号、および外部電源７０からの電力が供給されている。 A 12V power supply voltage applied by the external power supply 70 is converted into a 5V DC voltage by the DC / DC conversion circuit CA disposed in the preceding stage of the timer TM and applied to the timer TM. The timer TM is driven by the applied DC voltage of 5 V and outputs a wakeup signal to the switching circuit 606S. The switching circuit 606S is supplied with a start signal STA, an external charger signal CHG, a switching control signal from the control circuit CTR, a wake-up signal from the timer TM, and power from the external power source 70.

なお、タイマＴＭからのウェイクアップ信号は、設定された時間毎にハイレベルとなる信号である。ウェイクアップ信号がハイレベルとなるタイミングは制御回路ＣＴＲによって設定される。 Note that the wake-up signal from the timer TM is a signal that becomes a high level every set time. The timing at which the wakeup signal becomes high level is set by the control circuit CTR.

ところで、電池管理装置６０には、コネクタＣＮ１を介して、電源電圧、スタート信号ＳＴＡ、および外部充電器信号ＣＨＧが、外部電源７０、スタートボタン（図示しない）が押下されたことを検知するスタート検知部（図示しない）、および外部充電器（図示しない）から供給されている。また、電池管理装置６０は、コネクタＣＮ２を介して、電気制御装置７１との間で信号の送信および受信を行っている。 By the way, the battery management device 60 has a start detection for detecting that the power supply voltage, the start signal STA, and the external charger signal CHG are pressed via the connector CN1 when the external power supply 70 and the start button (not shown) are pressed. Part (not shown) and an external charger (not shown). In addition, the battery management device 60 transmits and receives signals to and from the electric control device 71 via the connector CN2.

スタート信号ＳＴＡは、スタート検知部（図示しない）によりスタートボタン（図示しない）が押下されたことが検知されるとハイレベルとなり、再度スタートボタン（図示しない）が押下されたことが検知されるとロウレベルとなる信号である。外部充電器信号ＣＨＧは、外部充電器が二次電池装置に接続されたらハイレベルとなり、接続が解除されたらロウレベルとなる信号である。ウェイクアップ信号、スタート信号ＳＴＡ、および外部充電器信号ＣＨＧは、制御回路ＣＴＲにも供給されている。 The start signal STA becomes high when a start detection unit (not shown) detects that a start button (not shown) is pressed, and when it is detected that the start button (not shown) is pressed again. This is a low level signal. The external charger signal CHG is a signal that becomes a high level when the external charger is connected to the secondary battery device and becomes a low level when the connection is released. The wakeup signal, start signal STA, and external charger signal CHG are also supplied to the control circuit CTR.

なお、二次電池装置が車両以外の機器に搭載される場合には、スタート信号ＳＴＡは、二次電池装置が搭載された機器の電源オン操作が成された場合にハイレベルとなり、電源オフ操作が成された場合にはロウレベルとなる信号となる。 When the secondary battery device is mounted on a device other than the vehicle, the start signal STA is at a high level when a power-on operation is performed on the device on which the secondary battery device is mounted. When is performed, the signal becomes a low level.

スタート信号ＳＴＡ、外部充電器信号ＣＨＧ、およびウェイクアップ信号のうち少なくとも１つがハイレベルとなることにより、切替回路６０６Ｓは、外部電源７０から印加された１２Ｖの電源電圧を内部のＤＣ／ＤＣ変換回路によって５Ｖの直流電圧に変換して、アラートシグナルプロセッサ６０５および制御回路ＣＴＲに印加する。 When at least one of the start signal STA, the external charger signal CHG, and the wake-up signal becomes high level, the switching circuit 606S converts the 12V power supply voltage applied from the external power supply 70 into an internal DC / DC conversion circuit. Is converted to a DC voltage of 5V and applied to the alert signal processor 605 and the control circuit CTR.

また、スタート信号ＳＴＡ、外部充電器信号ＣＨＧ、およびウェイクアップ信号のうち少なくとも１つがハイレベルとなることにより、切替回路６０６Ｓは、外部電源７０から印加された１２Ｖの電源電圧を内部のＤＣ／ＤＣ変換回路によって所定の大きさの直流電圧に変換して、電流検出回路６０２に印加する。 Further, when at least one of the start signal STA, the external charger signal CHG, and the wake-up signal becomes high level, the switching circuit 606S causes the 12V power supply voltage applied from the external power supply 70 to be supplied to the internal DC / DC. The voltage is converted into a DC voltage having a predetermined magnitude by the conversion circuit and applied to the current detection circuit 602.

制御回路ＣＴＲには、タイマＴＭからウェイクアップ信号が供給され、コネクタＣＮ１を介してスタート信号ＳＴＡ、および外部充電器信号ＣＨＧが供給される。そのため、制御回路ＣＴＲは、切替回路６０６Ｓにより５Ｖの直流電圧が印加された場合に、供給された信号のうちいずれの信号がハイレベルになったかを検出することにより、いずれの信号がハイレベルになったことにより切替回路６０６Ｓがオンされたかを検出することができる。いずれの信号により電力が供給されたかを検出できたら、制御回路ＣＴＲは、切替制御信号をハイレベルとし、切替回路６０６Ｓから電力が供給されている状態を維持させる。 A wakeup signal is supplied from the timer TM to the control circuit CTR, and a start signal STA and an external charger signal CHG are supplied via the connector CN1. Therefore, when a DC voltage of 5 V is applied by the switching circuit 606S, the control circuit CTR detects which signal has become high level by detecting which signal has become high level. Thus, it can be detected whether the switching circuit 606S is turned on. If it can be detected by which signal the power is supplied, the control circuit CTR sets the switching control signal to the high level and maintains the state where the power is supplied from the switching circuit 606S.

また、制御回路ＣＴＲは、ウェイクアップ信号、スタート信号ＳＴＡ、および外部充電器信号ＣＨＧを監視し、全ての信号がロウレベルになると、切替制御信号をロウレベルとし、切替回路６０６Ｓをオフさせる。したがって、制御回路ＣＴＲ、アラートシグナルプロセッサ６０５、および電流検出回路６０２への電力の供給が停止される。 Further, the control circuit CTR monitors the wake-up signal, the start signal STA, and the external charger signal CHG. When all the signals become low level, the switching control signal is set to low level and the switching circuit 606S is turned off. Accordingly, the supply of power to the control circuit CTR, the alert signal processor 605, and the current detection circuit 602 is stopped.

制御回路ＣＴＲは、エネルギー偏差算出部６０１および放電時間換算部６０３を備える。エネルギー偏差算出部６０１は、電圧検出部２１３から入力された電圧信号を、第１通信部２１１およびインタフェース回路６０４を介して取り込むとともに、電流検出回路６０２にから入力された電流信号を取り込む。 The control circuit CTR includes an energy deviation calculation unit 601 and a discharge time conversion unit 603. The energy deviation calculation unit 601 captures the voltage signal input from the voltage detection unit 213 via the first communication unit 211 and the interface circuit 604, and captures the current signal input from the current detection circuit 602.

放電時間換算部６０３は、取り込まれた電圧信号が表すセル電圧が予め定めた特定電圧に到達するまでの到達時間と、取り込まれた電流信号が表す電流値とから二次電池セル間の容量差を算出し、算出した容量差および到達時間から、二次電池セルの残り容量を同じにするため（すなわち、均等化処理部２１５により均等化処理を行うため）の各二次電池セルの放電時間を算出する。 The discharge time conversion unit 603 calculates the difference in capacity between the secondary battery cells from the arrival time until the cell voltage represented by the captured voltage signal reaches a predetermined specific voltage and the current value represented by the captured current signal. And the discharge time of each secondary battery cell for making the remaining capacity of the secondary battery cell the same (that is, for equalization processing by the equalization processing unit 215) from the calculated capacity difference and arrival time Is calculated.

さらに、制御回路ＣＴＲは、組電池監視回路２１〜２４に動作を制御するための信号をインタフェース回路６０４に供給する。 Further, the control circuit CTR supplies a signal for controlling the operation to the assembled battery monitoring circuits 21 to 24 to the interface circuit 604.

具体的には、制御回路ＣＴＲは、組電池監視回路２１〜２４の起動を指示する起動信号をインタフェース回路６０４に入力する。本実施形態では、制御回路ＣＴＲは、ロウレベルまたはハイレベルに切り換わる起動信号をインタフェース回路６０４に入力する。制御回路ＣＴＲは、ウェイクアップ信号、スタート信号ＳＴＡ、および外部充電器信号ＣＨＧのいずれかがハイレベルとなって組電池監視回路２１〜２４を起動させる際、ハイレベルに切り換えた起動信号をインタフェース回路６０４に入力する。 Specifically, the control circuit CTR inputs an activation signal that instructs activation of the assembled battery monitoring circuits 21 to 24 to the interface circuit 604. In the present embodiment, the control circuit CTR inputs an activation signal that switches to a low level or a high level to the interface circuit 604. When any of the wake-up signal, the start signal STA, and the external charger signal CHG is activated to activate the assembled battery monitoring circuits 21 to 24, the control circuit CTR receives the activation signal switched to the high level as an interface circuit. Input to 604.

また、制御回路ＣＴＲは、組電池監視回路２１〜２４の停止を指示する停止信号をインタフェース回路６０４に入力する。本実施形態では、制御回路ＣＴＲは、ロウレベルまたはハイレベルに切り換わる停止信号をインタフェース回路６０４に入力する。制御回路ＣＴＲは、ウェイクアップ信号、スタート信号ＳＴＡ、および外部充電器信号ＣＨＧの全て信号がロウレベルとなって組電池監視回路２１〜２４を停止させる際、ハイレベルに切り換えた停止信号をインタフェース回路６０４に入力する。 Further, the control circuit CTR inputs a stop signal that instructs the stop of the assembled battery monitoring circuits 21 to 24 to the interface circuit 604. In the present embodiment, the control circuit CTR inputs to the interface circuit 604 a stop signal that switches to a low level or a high level. When all the signals of the wake-up signal, the start signal STA, and the external charger signal CHG become low level and the assembled battery monitoring circuits 21 to 24 are stopped, the control circuit CTR sends the stop signal switched to high level to the interface circuit 604. To enter.

図４は、第１の実施形態にかかるインタフェース回路および組電池モジュールの構成例を示す図である。なお、図４には、コネクタ５１を介して接続された組電池モジュール１０１（１）およびインタフェース回路６０４を示しているが、コネクタ５１を介して接続された組電池モジュール１０１（２）〜１０１（４）およびインタフェース回路６０４も同様の構成を有している。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the interface circuit and the assembled battery module according to the first embodiment. 4 shows the assembled battery module 101 (1) and the interface circuit 604 connected via the connector 51, the assembled battery modules 101 (2) to 101 (101) connected via the connector 51 are shown. 4) and the interface circuit 604 have the same configuration.

まず、組電池モジュール１０１（１）の構成について説明する。図４に示すように組電池モジュール１０１は、組電池１１、および組電池監視回路２１を備えている。そして、組電池監視回路２１は、被駆動部４０９を備える。被駆動部４０９は、所定電圧ＶＤＤＳが印加される第１端子Ｔ１と、第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳを印加するための信号を出力する第２端子Ｔ２と、を有している。そして、被駆動部４０９は、第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳが印加された場合に組電池１１の電力により起動するとともに、第２端子Ｔ２から信号を出力して第１端子Ｔ１に所定電圧を印加することにより駆動状態を維持する。また、被駆動部４０９は、第１端子Ｔ１に印加される電圧が所定電圧ＶＤＤＳ（ハイレベルに相当）から第２所定電圧ＳＨＤＮ（ロウレベルに相当）になった場合に、第２端子Ｔ２からの信号の出力を停止する。 First, the configuration of the assembled battery module 101 (1) will be described. As shown in FIG. 4, the assembled battery module 101 includes an assembled battery 11 and an assembled battery monitoring circuit 21. The assembled battery monitoring circuit 21 includes a driven unit 409. The driven unit 409 includes a first terminal T1 to which a predetermined voltage VDDS is applied, and a second terminal T2 that outputs a signal for applying the predetermined voltage VDDS to the first terminal T1. The driven unit 409 is activated by the power of the assembled battery 11 when the predetermined voltage VDDS is applied to the first terminal T1, and outputs a signal from the second terminal T2 to apply the predetermined voltage to the first terminal T1. The driving state is maintained by application. In addition, the driven unit 409 receives a voltage from the second terminal T2 when the voltage applied to the first terminal T1 changes from the predetermined voltage VDDS (corresponding to the high level) to the second predetermined voltage SHDN (corresponding to the low level). Stop signal output.

本実施形態では、被駆動部４０９は、ＡＦＥ−ＩＣ（Analog Front End Integrated Circuit）等として構成され、組電池１１が有する二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）のうち高電位側に接続された二次電池セル１１（ｘ）の正極端子、および二次電池セル１１（１）〜１１（ｘ）のうち低電位側に接続された二次電池セル１１（１）の負極端子に接続されている。 In the present embodiment, the driven unit 409 is configured as an AFE-IC (Analog Front End Integrated Circuit) or the like, and on the high potential side of the secondary battery cells 11 (1) to 11 (x) of the assembled battery 11. The positive terminal of the connected secondary battery cell 11 (x) and the negative terminal of the secondary battery cell 11 (1) connected to the low potential side among the secondary battery cells 11 (1) to 11 (x) It is connected.

そして、被駆動部４０９は、第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳが印加されると、組電池１１の電力により起動するとともに、第２端子Ｔ２から信号を出力して組電池１１の電圧を調整して第２端子Ｔ２に印加する。なお、本実施形態では、被駆動部４０９は、起動後、上述した第２通信部２１２、電圧検出部２１３、温度検出部２１４、診断用回路２１６、均等化処理部２１５、第１通信部２１１として機能するものとする。一方、被駆動部４０９は、第２所定電圧ＳＨＤＮが第１端子Ｔ１に印加されると、停止状態にするとともに、第２端子Ｔ２からの信号の出力を停止する。 When the predetermined voltage VDDS is applied to the first terminal T1, the driven unit 409 is activated by the power of the assembled battery 11, and outputs a signal from the second terminal T2 to adjust the voltage of the assembled battery 11. Applied to the second terminal T2. In the present embodiment, the driven unit 409, after being started, the second communication unit 212, voltage detection unit 213, temperature detection unit 214, diagnostic circuit 216, equalization processing unit 215, and first communication unit 211 described above. It shall function as On the other hand, when the second predetermined voltage SHDN is applied to the first terminal T1, the driven unit 409 enters a stop state and stops outputting a signal from the second terminal T2.

次に、インタフェース回路６０４の構成について説明する。図４に示すように、インタフェース回路６０４は、発電部４０１、第１インバータ４０２、抵抗４０３、スイッチ部４０４、第２インバータ４０５、抵抗４０６、ダイオード４０７、および分圧回路４０８を備えている。 Next, the configuration of the interface circuit 604 will be described. As illustrated in FIG. 4, the interface circuit 604 includes a power generation unit 401, a first inverter 402, a resistor 403, a switch unit 404, a second inverter 405, a resistor 406, a diode 407, and a voltage dividing circuit 408.

第１インバータ４０２は、電池管理装置６０から起動信号が入力され、入力された起動信号の論理を反転させる。抵抗４０３は、第１インバータ４０２により反転された起動信号がロウレベルになり、第１インバータ４０２より後述する発電部４０１が高電位となって電源Ｄ１から発電部４０１に電流が流れた場合に、発電部４０１に印加される電圧を分圧する。これにより、発電部４０１に高い電圧が印加されて発電部４０１が故障することを防止することができる。 The first inverter 402 receives the activation signal from the battery management device 60 and inverts the logic of the inputted activation signal. The resistor 403 generates power when the activation signal inverted by the first inverter 402 becomes a low level, and a power generation unit 401 described later from the first inverter 402 becomes a high potential and current flows from the power source D1 to the power generation unit 401. The voltage applied to the unit 401 is divided. Thereby, it is possible to prevent a high voltage from being applied to the power generation unit 401 and the power generation unit 401 from failing.

発電部４０１は、電池管理装置６０から起動信号が入力された場合に、発電して所定電圧ＶＤＤＳを第１端子Ｔ１に印加する。本実施形態では、発電部４０１は、電池管理装置６０から入力された起動信号が、ハイレベルに切り換わった場合に、発電して所定電圧ＶＤＤＳを第１端子Ｔ１に印加する。 When the activation signal is input from the battery management device 60, the power generation unit 401 generates power and applies the predetermined voltage VDDS to the first terminal T1. In the present embodiment, the power generation unit 401 generates power and applies the predetermined voltage VDDS to the first terminal T1 when the activation signal input from the battery management device 60 is switched to a high level.

具体的には、本実施形態では、発電部４０１は、フォトカプラ等により構成され、電池管理装置６０から入力された起動信号がハイレベルに切り換わった場合に発光するフォトダイオードなどの発光素子４０１ａ、および発光素子４０１ａが発光すると発電して第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳを印加する太陽電池などの発電部４０１ｂを備えている。 Specifically, in the present embodiment, the power generation unit 401 is configured by a photocoupler or the like, and a light emitting element 401a such as a photodiode that emits light when an activation signal input from the battery management device 60 is switched to a high level. And a power generation unit 401b such as a solar cell that generates power when the light emitting element 401a emits light and applies a predetermined voltage VDDS to the first terminal T1.

そして、電池管理装置６０から第１インバータ４０２に入力された起動信号がハイレベルに切り換わると、第１インバータ４０２は、起動信号を反転したロウレベルに切り換わった信号を出力する。第１インバータ４０２からロウレベルに切り換わった信号が出力されると、第１インバータ４０２よりも発電部４０１が高電位となるため、電源Ｄ１から発光素子４０１ａに電流が流れる。発光素子４０１ａは、電源Ｄ１から流れた電流を光に変換する。発光素子４０１ａが発光すると、発電部４０１ｂは、発光素子４０１ａが発光すると発電して所定電圧ＶＤＤＳを第１端子Ｔ１に印加する。 When the activation signal input from the battery management device 60 to the first inverter 402 is switched to a high level, the first inverter 402 outputs a signal switched to a low level obtained by inverting the activation signal. When a signal switched to a low level is output from the first inverter 402, the power generation unit 401 has a higher potential than the first inverter 402, and thus a current flows from the power source D1 to the light emitting element 401a. The light emitting element 401a converts the current flowing from the power source D1 into light. When the light emitting element 401a emits light, the power generation unit 401b generates power when the light emitting element 401a emits light and applies a predetermined voltage VDDS to the first terminal T1.

第２インバータ４０５は、電池管理装置６０からハイレベルの停止信号が入力され、入力された停止信号の論理を反転させる。抵抗４０６は、第２インバータ４０５の出力端子の信号レベルがロウレベルに切り換わり、第２インバータ４０５より後述するスイッチ部４０４が高電位となって電源Ｄ２からスイッチ部４０４に流れる電流を制限し、スイッチ部４０４に高い電圧が印加されてスイッチ部４０４が故障することを防止している。 The second inverter 405 receives a high level stop signal from the battery management device 60 and inverts the logic of the input stop signal. The resistor 406 switches the signal level of the output terminal of the second inverter 405 to a low level, the switch unit 404 described later from the second inverter 405 becomes a high potential, and the current flowing from the power source D2 to the switch unit 404 is limited. A high voltage is applied to the unit 404 to prevent the switch unit 404 from failing.

スイッチ部４０４は、電池管理装置６０からハイレベルの停止信号が入力された場合に、第１端子Ｔ１に印加される電圧を所定電圧ＶＤＤＳ（ハイレベルに相当）から第２所定電圧（ロウレベルに相当）にする。本実施形態では、スイッチ部４０４は、電池管理装置６０から入力された停止信号が、ハイレベルに切り換わった場合に、第２端子Ｔ２をグランドと導通させて、第１端子Ｔ１にロウレベルの第２所定電圧ＳＨＤＮを印加する。 When the high level stop signal is input from the battery management device 60, the switch unit 404 changes the voltage applied to the first terminal T1 from the predetermined voltage VDDS (corresponding to the high level) to the second predetermined voltage (corresponding to the low level). ). In the present embodiment, when the stop signal input from the battery management device 60 is switched to a high level, the switch unit 404 causes the second terminal T2 to be electrically connected to the ground and the first terminal T1 has a low level first. 2 Apply a predetermined voltage SHDN.

本実施形態では、スイッチ部４０４は、フォトカプラ等により構成され、電池管理装置６０から入力された停止信号がハイレベルに切り換わった場合に発光するフォトダイオードなどの発光素子４０４ａ、および発光素子４０４ａが発光すると第２端子Ｔ２をグランドに導通させて第１端子Ｔ１に第２所定電圧ＳＨＤＮを印加するフォトトランジスタなどの印加部４０４ｂを備えている。 In the present embodiment, the switch unit 404 is configured by a photocoupler or the like, and a light emitting element 404a such as a photodiode that emits light when a stop signal input from the battery management device 60 is switched to a high level, and the light emitting element 404a. Is provided with an application section 404b such as a phototransistor that applies the second predetermined voltage SHDN to the first terminal T1 by causing the second terminal T2 to conduct to the ground.

そして、電池管理装置６０から入力された停止信号がハイレベルに切り換わると、第２インバータ４０５は、停止信号を反転したロウレベルに切り換わった信号を出力する。第２インバータ４０５からロウレベルに切り換わった信号が出力されると、第２インバータ４０５よりスイッチ部４０４が高電位となるため、電源Ｄ２からスイッチ部４０４に電流が流れる。発光素子４０４ａは、電源Ｄ２から流れた電流を光に変換する。発光素子４０４ａが発光すると、印加部４０４ｂは、第２端子Ｔ２をグランドに導通させる。これにより、第２端子Ｔ２から第１端子Ｔ１に流れる電流が減少し、第１端子Ｔ１にロウレベルに相当する第２所定電圧ＳＨＤＮが印加されるため、被駆動部４０９は停止状態となる。 When the stop signal input from the battery management device 60 is switched to a high level, the second inverter 405 outputs a signal switched to a low level obtained by inverting the stop signal. When the signal switched to the low level is output from the second inverter 405, the switch unit 404 becomes a high potential from the second inverter 405, so that a current flows from the power source D2 to the switch unit 404. The light emitting element 404a converts the current flowing from the power source D2 into light. When the light emitting element 404a emits light, the applying unit 404b makes the second terminal T2 conductive to the ground. As a result, the current flowing from the second terminal T2 to the first terminal T1 is reduced, and the second predetermined voltage SHDN corresponding to the low level is applied to the first terminal T1, so that the driven unit 409 is stopped.

ダイオード４０７は、第２端子Ｔ２にアノード端子が接続され、カソード端子から信号を出力する。ダイオード４０７は、第２端子Ｔ２から出力された信号により第１端子Ｔ１に印加される電圧より高い電圧が第２端子Ｔ２に印加されて、第２端子Ｔ２への電流の流れ込みを防止する。本実施形態では、ダイオード４０７は、ツェナーダイオード等により構成され、第２端子Ｔ２にアノードが接続されかつ第１端子Ｔ１にカソード端子が接続される。これにより、被駆動部４０９の駆動時において、第２端子Ｔ２に過電圧が印加されることを防止することができる。 The diode 407 has an anode terminal connected to the second terminal T2, and outputs a signal from the cathode terminal. The diode 407 prevents a current from flowing into the second terminal T2 when a voltage higher than a voltage applied to the first terminal T1 is applied to the second terminal T2 by a signal output from the second terminal T2. In the present embodiment, the diode 407 is configured by a Zener diode or the like, and has an anode connected to the second terminal T2 and a cathode terminal connected to the first terminal T1. Accordingly, it is possible to prevent an overvoltage from being applied to the second terminal T2 when the driven unit 409 is driven.

分圧回路４０８は、第２端子Ｔ２に直列接続された複数の分圧抵抗４０８ａ，４０８ｂを有する。そして、分圧回路４０８は、分圧抵抗４０８ａ，４０８ｂ間の電圧を第１端子Ｔ１に出力する。これにより、分圧回路４０８は、第２端子Ｔ２から出力された信号により第１端子Ｔ１に印加される電圧を分圧して第２所定電圧ＳＨＤＮを生成する。本実施形態では、分圧回路４０８は、ダイオード４０７のカソード端子に直列接続された２つの分圧抵抗４０８ａ，４０８ｂを有する。そして、分圧回路４０８は、分圧抵抗４０８ａと分圧抵抗４０８ｂとの間の電圧である第２所定電圧ＳＨＤＮを第１端子Ｔ１に印加する。これにより、被駆動部４０９の駆動開始時において、第１端子Ｔ１に過電圧が印加されることを防止することができる。 The voltage dividing circuit 408 includes a plurality of voltage dividing resistors 408a and 408b connected in series to the second terminal T2. Then, the voltage dividing circuit 408 outputs a voltage between the voltage dividing resistors 408a and 408b to the first terminal T1. Thus, the voltage dividing circuit 408 divides the voltage applied to the first terminal T1 by the signal output from the second terminal T2, and generates the second predetermined voltage SHDN. In the present embodiment, the voltage dividing circuit 408 includes two voltage dividing resistors 408 a and 408 b connected in series to the cathode terminal of the diode 407. Then, the voltage dividing circuit 408 applies a second predetermined voltage SHDN that is a voltage between the voltage dividing resistor 408a and the voltage dividing resistor 408b to the first terminal T1. Thereby, it is possible to prevent an overvoltage from being applied to the first terminal T1 when the driven portion 409 starts to be driven.

このように、第１の実施形態の組電池モジュールによれば、電池管理装置６０から被駆動部４０９の起動を指示する起動信号が入力された場合に、発電して所定電圧ＶＤＤＳを第１端子Ｔ１に印加する発電部４０１を備えることにより、被駆動部４０９の駆動を組電池１１の電圧を用いずに行えるので、組電池１１と第１端子Ｔ１とを接続する配線を減らすことができる。 Thus, according to the assembled battery module of the first embodiment, when the activation signal instructing activation of the driven unit 409 is input from the battery management device 60, power is generated and the predetermined voltage VDDS is supplied to the first terminal. By providing the power generation unit 401 to be applied to T1, the driven unit 409 can be driven without using the voltage of the assembled battery 11, so that the wiring connecting the assembled battery 11 and the first terminal T1 can be reduced.

（第２の実施形態）
本実施形態は、電池管理装置から第２起動信号が入力された場合に、トランス回路で発電するとともに、電池管理装置から起動信号が入力された場合に、第１端子とトランス回路とを導通させることにより、第１端子に所定電圧を印加する。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略し、第１の実施形態と異なる箇所について説明する。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, when a second activation signal is input from the battery management device, power is generated by the transformer circuit, and when the activation signal is input from the battery management device, the first terminal and the transformer circuit are made conductive. As a result, a predetermined voltage is applied to the first terminal. In the following description, description of the same parts as in the first embodiment will be omitted, and different parts from the first embodiment will be described.

図５は、第２の実施形態にかかるインタフェース回路および組電池モジュールの構成例を示す図である。なお、図５には、コネクタ５１を介して接続された組電池モジュール１０１（１）およびインタフェース回路５０１を示しているが、コネクタ５１を介して接続された組電池モジュール１０１（２）〜１０１（４）およびインタフェース回路５０１も同様の構成を有している。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the interface circuit and the assembled battery module according to the second embodiment. 5 shows the assembled battery module 101 (1) and the interface circuit 501 connected via the connector 51, the assembled battery modules 101 (2) to 101 (101) connected via the connector 51 are shown. 4) and the interface circuit 501 also have the same configuration.

本実施形態にかかるインタフェース回路５０１は、図５に示すように、発電部５０２、バッファ５０５、第１インバータ４０２、抵抗４０３、スイッチ部４０４、第２インバータ４０５、抵抗４０６、ダイオード４０７、および分圧回路４０８を備えている。 As shown in FIG. 5, the interface circuit 501 according to the present embodiment includes a power generation unit 502, a buffer 505, a first inverter 402, a resistor 403, a switch unit 404, a second inverter 405, a resistor 406, a diode 407, and a voltage divider. A circuit 408 is provided.

なお、本実施形態では、制御回路ＣＴＲは、起動信号および停止信号に加えて、被駆動部４０９の起動を指示する第２起動信号をインタフェース回路６０４に入力する。本実施形態では、制御回路ＣＴＲは、起動信号に同期してロウレベルまたはハイレベルに切り換わる第２起動信号をインタフェース回路６０４に供給する。 In the present embodiment, the control circuit CTR inputs a second activation signal that instructs activation of the driven unit 409 to the interface circuit 604 in addition to the activation signal and the stop signal. In the present embodiment, the control circuit CTR supplies the interface circuit 604 with a second activation signal that switches to a low level or a high level in synchronization with the activation signal.

バッファ５０５は、制御回路ＣＴＲから入力された第２起動信号の増幅等を行って出力する。 The buffer 505 amplifies the second activation signal input from the control circuit CTR and outputs it.

発電部５０２は、第２スイッチ部５０３、およびトランス回路５０４を備えている。トランス回路５０４は、制御回路ＣＴＲからされた第２起動信号が入力された場合に発電する。本実施形態では、トランス回路５０４は、第２起動信号がハイレベルに切り換わった場合に、コイルに電流を流して発電し、第２スイッチ部５０３を介して第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳを印加する。 The power generation unit 502 includes a second switch unit 503 and a transformer circuit 504. The transformer circuit 504 generates power when the second activation signal output from the control circuit CTR is input. In this embodiment, when the second activation signal is switched to a high level, the transformer circuit 504 generates power by passing a current through the coil, and supplies the predetermined voltage VDDS to the first terminal T1 via the second switch unit 503. Apply.

第２スイッチ部５０３は、制御回路ＣＴＲから起動信号が入力された場合にトランス回路５０４の発電により所定電圧ＶＤＤＳを第１端子Ｔ１に印加する。本実施形態では、第２スイッチ部５０３は、フォトカプラ等によって構成され、制御回路ＣＴＲから入力された起動信号が、ハイレベルに切り換わった場合に発光するフォトダイオードなどの発光素子５０３ａ、および発光素子５０３ａが発光すると第１端子Ｔ１をトランス回路５０４と導通させて、第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳを印加するフォトトランジスタなどの印加部５０３ｂを備えている。 When the activation signal is input from the control circuit CTR, the second switch unit 503 applies the predetermined voltage VDDS to the first terminal T1 by the power generation of the transformer circuit 504. In the present embodiment, the second switch unit 503 is configured by a photocoupler or the like, and a light emitting element 503a such as a photodiode that emits light when an activation signal input from the control circuit CTR is switched to a high level, and light emission When the element 503a emits light, the first terminal T1 is electrically connected to the transformer circuit 504, and an application unit 503b such as a phototransistor for applying a predetermined voltage VDDS to the first terminal T1 is provided.

そして、バッファ５０５から出力された第２起動信号がハイレベルに切り換わると、トランス回路５０４は、コイルに電流を流して、発電する。第１インバータ４０２は、バッファ５０５に同期して、起動信号を反転したロウレベルを出力する。第１インバータ４０２からロウレベルが出力されると、第１インバータ４０２よりも第２スイッチ部５０３が高電位となるため、電源Ｄ１から発光素子５０３ａに電流が流れる。発光素子５０３ａは、電源Ｄ１から流れた電流を光に変換する。発光素子５０３ａが発光すると、印加部５０３ｂは、第１端子Ｔ１をトランス回路５０４と導通させる。これにより、発電部５０２は、トランス回路５０４の発電により所定電圧ＶＤＤＳを第１端子Ｔ１に印加する。 Then, when the second activation signal output from the buffer 505 is switched to a high level, the transformer circuit 504 generates power by causing a current to flow through the coil. The first inverter 402 outputs a low level obtained by inverting the activation signal in synchronization with the buffer 505. When a low level is output from the first inverter 402, the second switch unit 503 has a higher potential than the first inverter 402, and thus a current flows from the power source D1 to the light emitting element 503a. The light emitting element 503a converts the current flowing from the power source D1 into light. When the light emitting element 503a emits light, the application unit 503b makes the first terminal T1 conductive with the transformer circuit 504. Thereby, the power generation unit 502 applies the predetermined voltage VDDS to the first terminal T1 by the power generation of the transformer circuit 504.

このように、第２の実施形態の組電池モジュール１０１（１）〜（４）によれば、電池管理装置６０から第２起動信号が入力された場合に、トランス回路５０４により発電するとともに、電池管理装置６０から起動信号が入力された場合に、第１端子Ｔ１とトランス回路５０４とを導通させて、第１端子Ｔ１に所定電圧ＶＤＤＳを印加することにより、被駆動部４０９の起動を組電池１１の電圧を用いずに行えるので、組電池１１と第１端子Ｔ１とを接続する配線を減らすことができる。 As described above, according to the assembled battery modules 101 (1) to (4) of the second embodiment, when the second activation signal is input from the battery management device 60, the transformer circuit 504 generates power and the battery When an activation signal is input from the management device 60, the driven terminal 409 is activated by connecting the first terminal T1 and the transformer circuit 504 and applying a predetermined voltage VDDS to the first terminal T1. 11 can be performed without using the voltage 11, so that the wiring connecting the assembled battery 11 and the first terminal T1 can be reduced.

以上説明したとおり、第１，２の実施形態によれば、組電池と被駆動部を起動させるための電圧を第１端子に印加するための配線を減らすことができる。 As described above, according to the first and second embodiments, the wiring for applying the voltage for starting the assembled battery and the driven part to the first terminal can be reduced.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１１〜１４組電池
２１〜２４組電池監視回路
５１〜５４コネクタ
１０１（１）〜（４）組電池モジュール
４０１，５０２発電部
４０１ａ，４０４ａ，５０３ａ発光素子
４０１ｂ印加部
４０４スイッチ部
４０４ｂ，５０３ｂ印加部
４０７ダイオード
４０８分圧回路
４０９被駆動部
５０３第２スイッチ部
５０４トランス回路
６０４インタフェース回路
Ｔ１第１端子
Ｔ２第２端子
ＣＴＲ制御回路 11-14 assembled battery 21-24 assembled battery monitoring circuit 51-54 connector 101 (1)-(4) assembled battery module 401, 502 power generation unit 401a, 404a, 503a light emitting element 401b application unit 404 switch unit 404b, 503b application unit 407 Diode 408 Voltage dividing circuit 409 Driven part 503 Second switch part 504 Transformer circuit 604 Interface circuit T1 First terminal T2 Second terminal CTR Control circuit

Claims

An assembled battery having a plurality of battery cells connected in series;
A first terminal to which a predetermined voltage is applied, and a second terminal that outputs a signal for applying the predetermined voltage to the first terminal, and when the predetermined voltage is applied to the first terminal, A driven part that is activated by the power of the assembled battery and outputs the signal from the second terminal and applies the predetermined voltage to the first terminal to maintain a driving state;
A power generation unit that generates power and applies the predetermined voltage to the first terminal when an activation signal instructing activation of the driven unit is input from a battery management device;
A plurality of voltage dividing resistors connected in series to the second terminal, and a voltage dividing unit for applying a voltage between the voltage dividing resistors to the first terminal;
A secondary battery device comprising:

A switch unit for changing a voltage applied to the first terminal from the predetermined voltage to a second predetermined voltage when a stop signal instructing the stop is input from the battery management device;
The said driven part stops the output of the said signal from the said 2nd terminal, when the voltage applied to the said 1st terminal changes from the said predetermined voltage to the said 2nd predetermined voltage. Secondary battery device .

3. The power generation unit according to claim 1, wherein the power generation unit includes a light emitting element that emits light when the activation signal is input, and generates power when the light emitting element emits light and applies the predetermined voltage to the first terminal. Secondary battery device .

The switch unit includes a second light emitting element that emits light when the stop signal is input, and when the second light emitting element emits light, the second terminal and the ground are electrically connected and applied to the first terminal. The secondary battery device according to claim 2, wherein the voltage is changed from the predetermined voltage to the second predetermined voltage.

The power generation unit includes a transformer circuit that generates power when a second activation signal instructing activation of the driven unit is input in synchronization with the activation signal, and when the activation signal is input, the transformer The secondary battery device according to claim 1, wherein the predetermined voltage is applied to the first terminal by power generation of a circuit.

6. The secondary battery device according to claim 1, further comprising: a diode having an anode terminal connected to the second terminal and outputting the signal from a cathode terminal. 7.