JP6193573B2 - 電池監視システム、電池監視装置、及び電池監視システムの起動方法 - Google Patents

電池監視システム、電池監視装置、及び電池監視システムの起動方法 Download PDF

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Description

本発明は、電池監視システム、電池監視装置、及び電池監視システムの起動方法に関するものである。
一般に、ハイブリッド自動車や電気自動車のモータ駆動等に用いられる大容量で高出力なバッテリーとしては、例えばリチウムイオン電池等の電池セルが複数直列に接続されて群をなして構成されたバッテリーが用いられている。このようなバッテリーにあっては、大容量且つ高出力となっていることから、何らかの原因により電池セルの急激な電圧変動等が発生した場合には、その状態をいち早く検知し、バッテリーにより動作する回路等をいち早く安全に停止すること等が強く求められている。このため、複数の電池監視装置により、複数の電池セルの電池電圧を監視することが行われている。
従来の電池監視システムは、複数設置された電池監視装置の各々の内部に電池セル群からの電源供給によって動作可能な回路を備えて、該複数の電池監視装置の各々によって電池セル群の電圧を測定する構成が一般的であるが、この電池監視システムにおいては、例えば車両を運転しない場合、駐車しておりエンジンをかけていない状態の場合等の状況下では、必ずしも電池セルの電圧を監視する必要がない場合がある。
しかしながら、電池セル群と電池監視システムとは常時電気的に接続されており、電池監視システムには電池セル群から与えられる電圧が印加された状態となっていることから、従来の電池監視システムにおいては、常時電池セルの電圧を監視してしまっている状態となる。これは、電力消費の観点から好ましくない。
このため、例えば特許文献１には、電池監視システムの電力消費を抑えるために、電池セル群と電池監視システムが電気的に接続されている場合であっても、必要がない場合には電池セル群から供給される電圧で動作する内部回路の機能や動作等を停止させる、いわゆるスリープモードが設けられることが記載されている。
一方、他分野においては、例えば特許文献２には、消費電力の低減を図るためスリープモード時にレギュレータの駆動を停止する技術が開示されている。
特開平０８−１４０２０４号公報 特開２００６−１８０４８６号公報
ここで、本発明者は、電池監視システムにおいて、特許文献１に記載の技術に比べてさらなる消費電力の低減を図るために、特許文献２に記載の技術のように、スリープモード時にレギュレータの駆動をも停止することを検討した。
しかしながら、レギュレータの駆動を停止してしまうと、必然的に隣接するＩＣと通信を行うための回路の駆動を停止することとなってしまい、再度電池監視システムを立ち上げようとした場合に隣接する電池監視装置相互間で通信をすることができなくなってしまうため、スリープモードからの立ち上げを行うことができなくなるという問題が生じることがわかった。
具体的一例を挙げて説明する。図１９に、従来の電池監視システム１００の概略構成図を示す。図１９では、３段の電池監視ＩＣ２００が直列に接続されており、最上位の電池監視ＩＣ２００に制御回路部１１４が接続されている場合を示している。レギュレータ３００は高電圧領域２２４から低電圧領域２２２の電圧電位ＶＤＤを生成して出力する機能を有しており、電圧電位ＶＤＤの供給により、低電圧領域２２２の回路（ロジック回路２２９や通信ＢＬＫ２２８等）が駆動する。電池監視ＩＣ２００では、高電圧領域２２４のＶＣＣに一定の電圧が供給されれば、ほぼ同時にレギュレータ３００が起動し、電池監視ＩＣ２００が起動する。省電力モードの場合に、レギュレータ３００を停止させると、電圧電位ＶＤＤが電圧電位ＶＳＳに落ちてしまうため、通信ＢＬＫ２２８等が停止する。ここで、省電力モードから復帰する場合、最上位の電池監視ＩＣ２００に制御回路部１１４から復帰命令を入力させると、当該電池監視ＩＣ２００は起動するが、通信ＢＬＫ２２８が停止しているため、電池監視ＩＣ２００同士の通信ができなくなり、省電力モードからの復帰命令を下位 の電池監視ＩＣ２００に伝達できないという問題が生じることがわかった。
以上のことから、従来の電池監視ＩＣ２００では、省電力モード中でもレギュレータ３００の駆動を停止させることができないという問題が発生した。
本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、省電力モードの場合に、従来に比べてより省電力化することができる、電池監視システム、電池監視装置、及び電池監視システムの起動方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の電池監視システムは、起動信号を出力する制御手段と、直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、前記第１通信手段を介さずに入力された前記起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備えた第１監視装置と、前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて前記第１監視装置から前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備えた第２監視装置と、を備え、前記第１監視装置は、前記供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備え、前記第２監視装置は、前記第２電池セル群の最高電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第４駆動制御手段と、前記第２駆動制御手段及び前記第４駆動制御手段のうち、前記第２駆動制御手段により前記第２電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第２選択手段と、をさらに備えた。
本発明の電池監視装置は、直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、制御手段から前記第１通信手段を介さずに入力された起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備え、前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備えた下位の電池監視装置に接続され、前記第１駆動電圧に応じた供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備える。
また、本発明の電池監視装置は、直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、制御手段から前記第１通信手段を介さずに入力された起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備えた上位の電池監視装置に接続され、前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて上位の電池監視装置から前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備え、前記上位の電池監視装置は、前記供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備え、前記第２電池セル群の最高電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第４駆動制御手段と、前記第２駆動制御手段及び前記第４駆動制御手段のうち、前記第２駆動制御手段により前記第２電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第２選択手段と、をさらに備える。
本発明の電池監視システムの起動方法は、起動信号を出力する制御手段と、直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、前記第１通信手段を介さずに入力された前記起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備えた第１監視装置と、前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて前記第１監視装置から前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備えた第２監視装置と、を備え、前記第１監視装置は、前記供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備え、前記第２監視装置は、前記第２電池セル群の最高電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第４駆動制御手段と、前記第２駆動制御手段及び前記第４駆動制御手段のうち、前記第２駆動制御手段により前記第２電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第２選択手段と、をさらに備えた、電池監視システムの起動方法であって、制御手段から起動のための起動信号を出力する工程と、前記第１監視装置において、前記制御手段から前記起動信号を受け付ける工程と、前記起動信号に応じて、前記第１駆動制御手段の制御により第１電圧生成手段を起動させて駆動状態にさせる工程と、前記第１電圧生成手段で生成された前記第１駆動電圧に応じた前記供給電圧を前記第１監視装置から供給する工程と、前記第２監視装置において、前記第２通信手段を介さずに前記供給電圧を受け付ける工程と、前記第２駆動制御手段により、前記供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の制御により、第２生成手段を起動させて駆動状態にさせる工程と、を備えた。
本発明の電池監視システム及び電池監視システムの起動方法によれば、省電力モードの場合に、第１電圧生成手段及び第２電圧生成手段の動作を停止させて、従来に比べてより省電力化することができる、という効果を奏する。
また、本発明の電池監視装置によれば、省電力モードの場合に、第１電圧生成手段又は第２電圧生成手段の動作を停止させて、従来に比べてより省電力化することができる、という効果を奏する。
第１の実施の形態の電池監視システムの概略構成の一例を示す概略構成図である。 第１の実施の形態の電池監視システムが備える制御回路部の一例を示す概略構成図である。 第１の実施の形態の制御回路部のフォトカプラ部の一例を示す回路図である。 第１の実施の形態の電池監視ＩＣの一例の概略構成を示す概略構成図である。 第１の実施の形態の電池監視ＩＣの起動回路（起動回路４０）の一例を示す回路図である。 第１の実施の形態の起動回路（起動回路４０）の起動回路（起動回路４０Ｂ）の一例を示す回路図であり、（１）は、上位概念となる一例を示し、（２）及び（３）はその他の具体的例を示している。 第１の実施の形態の電池監視システムにおける省電力モードへ移行する際の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態の電池監視システムにおける省電力モードから復帰する際の流れの一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態の最上位の電池監視ＩＣの起動の一例を示すタイミングチャートである。 第１の実施の形態の最上位以外の電池監視ＩＣの起動の一例を示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態の電池監視システムの概略構成の一例を示す概略構成図である。 第２の実施の形態の電池監視ＩＣの一例の概略構成を示す概略構成図である。 第２の実施の形態の電池監視ＩＣの起動回路（起動回路４０）の一例を示す回路図である。 第２の実施の形態の起動回路（起動回路６０）の起動回路（起動回路６０Ｃ）の一例を示す回路図である。 第２の実施の形態の電池監視システムにおける省電力モードから復帰する際の流れの一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の最下位の電池監視ＩＣの起動の一例を示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態の最下位以外の電池監視ＩＣの起動の一例を示すタイミングチャートである。 その他の電池監視システムの概略構成の一例を示す概略構成図である。 従来の電池監視システムの概略構成の一例を示す概略構成図である。
以下、図面を参照して、本実施の形態の電池監視システムについて説明する。
[第１の実施の形態]
まず、本実施の形態の電池監視システムの全体の概略構成について説明する。本実施の形態の電池監視システムの概略構成の一例を図１に示す。なお、本実施の形態では、具体的一例として、二次電池としてリチウムイオン電池が複数直列に接続された電池セル群１２の電圧を監視する電池監視システム１０について説明する。
電池監視システム１０は、電池セル群１２と、それぞれの電池セル群１２の電圧を監視する電池監視ＩＣ２０と、電池監視システム１０全体の動作を制御する制御回路部１４と、を備えている。
各々の電池セル群１２は、具体的一例として、１個の電池電圧４．３Ｖのリチウムイオン二次電池セル（以下単に「電池セル」と表す）Ｅを１０個（電池セルＥ１〜Ｅ１０）、備えている。従って、本実施の形態では、電池セル群１２の電圧のトータル電圧は４３Ｖとなる。なお、電池セルを総称する場合は単に「電池セルＥ」と表し、個々を区別する場合は、個々を示す符号を付して表す。
図１では、一例として電池セル群１２（１２１〜１２３）及び電池監視ＩＣ２０（２０１〜２０３）がそれぞれ３段直列接続された電池監視システム１０を示している。なお、電池セル群を総称する場合は単に「電池セル群１２」と表し、個々を区別する場合は、個々を示す符号を付して表す。また、以下では、電池監視ＩＣ２０等についても同様に、総称する場合は、個々を示す符号は付さずに表し、個々を区別する場合には、個々を示す符号を付して表す。
電池監視ＩＣ２０は、それぞれ接続された電池セル群１２の電圧を監視する機能を有している。詳細は後述するが、電池監視ＩＣ２０は、上位（高電圧側）の電池監視ＩＣ２０と通信を行うための通信ＢＬＫ２７、及び下位（低電圧側）の電池監視ＩＣ２０と通信を行うための通信ＢＬＫ２８を備えている。なお、通信ＢＬＫを総称する場合は単に「通信ＢＬＫ２７」と表し、個々を区別する場合は、個々を示す符号を付して表す。
なお、最上位の電池監視ＩＣ２０３の通信ＢＬＫ２７３には、制御回路部１４が接続されており、制御回路部１４との間で各種情報（信号）が送受信される。本実施の形態の制御回路部１４の概略構成を図２に示す。
図２に示すように、制御回路部１４は、ＭＣＵ１６、フォトカプラ部１８、及び２チャンネルのアイソレータＩＣ１９を備えている。
ＭＣＵ１６は、電池監視システム１０全体を制御する機能を有しており、一般的なマイコンにより構成されている。ＭＣＵ１６と電池監視ＩＣ２０３の通信ＢＬＫ２７３とは、アイソレータＩＣ１９を介して接続されている。アイソレータＩＣ１９は、ＭＣＵ１６と電池監視ＩＣ２０３との間を電気的に絶縁しつつ、ＭＣＵ１６と電池監視ＩＣ２０３の通信ＢＬＫ２７３との間で、電池セル群１２の電池電圧の監視等に関する情報や信号（制御信号等、図２のＤＯＵＴ１及びＤＩＮ１参照）を送受信するための機能を有する。
また、本実施の形態の電池監視システム１０では、図２に示すように、ＭＣＵ１６と電池監視ＩＣ２０３のＩＮＴ端子とがフォトカプラ部１８を介して接続されている。フォトカプラ部１８は、ＭＣＵ１６と電池監視ＩＣ２０３との間を電気的に絶縁しつつ、ＭＣＵ１６から出力されたレギュレータ（図４のレギュレータ３０参照）起動信号ＩＮＴを電池監視ＩＣ２０３に入力させるための機能を有する。フォトカプラ部１８の一例を図３に示す。図３に示すように、本実施の形態のフォトカプラ部１８は、一例として、フォトトランジスタＰＴｒ、及び赤外線発光ダイオードＰＤを備えている。赤外線発光ダイオードＰＤは、アノードが抵抗Ｒ５３を介して電圧電位ＶＤＤ（ＭＣＵ１６）に接続され、かつカソードが抵抗Ｒ５４を介してＭＣＵ１６に接続されている。フォトトランジスタＰＴｒは、エミッタが電圧電位ＶＳＳに接続され、かつコレクタが抵抗Ｒ５２を介して電圧電位ＶＣＣに接続されると共に電池監視ＩＣ２０３のＩＮＴ端子に接続されている。フォトトランジスタＰＴｒは、赤外線発光ダイオードＰＤの発光に応じて動作する。
なお、図１に示すように、最上位の電池監視ＩＣ２０３以外の電池監視ＩＣ２０のＩＮＴ端子は、抵抗Ｒ１１を介して自身の電圧電位ＶＣＣ（自電池セル群１２の最上位の電圧Ｖ１０と同様）に接続されている。
なお、フォトカプラ部１８及びアイソレータＩＣ１９は、本実施の形態の構成に限らず、その他の構成であってもよいし、両機能を備えたＩＣ（例えば、３チャンネルのフォトカプラ）等であってもよい。
また、図１に示すように、電池監視ＩＣ２０のＶＤＤ０端子は、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０のＶＣＣ２端子に接続されており、上位の電池監視ＩＣ２０から下位の電池監視ＩＣ２０の電圧電位ＶＣＣ２が供給される。また、電池監視ＩＣ２０のＶＳＳ端子は、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０のＶＣＣ１端子に接続されており、上位の電池監視ＩＣ２０の電圧電位ＶＳＳ（上位の電池セル群１２の最下位の電圧）が下位の電池監視ＩＣ２０の電圧電位ＶＣＣ１として供給される。
次に、本実施の形態の電池監視ＩＣ２０の詳細について説明する。図４に、本実施の形態の電池監視ＩＣ２０の一例の概略構成図を示す。
本実施の形態の電池監視ＩＣ２０は、低電圧領域２２、低電圧領域２３、及び高電圧領域２４の３つの領域により構成されている。本実施の形態では具体的一例として、低電圧領域２２及び低電圧領域２３の電圧を５Ｖ、高電圧領域２４の電圧を４３Ｖとしている。
電池監視ＩＣ２０は、電池セル群１２の最高電位側から電源電圧となる電圧電位ＶＣＣが供給される。また、電池セル群１２の最低電位側から電圧電位ＶＳＳが供給される。本実施の形態の電池セル群１２では、１個が４．３Ｖのリチウムイオン二次電池Ｅが１０個直列に接続されているため、電圧電位ＶＣＣは、以下の（１）式で表される。なお、電圧電位ＶＳＳは、以下の（２）式で表される。
ＶＣＣ＝（４．３Ｖ×１０個）×段数 ・・・（１）
ＶＳＳ＝（４．３Ｖ×１０個）×（段数−１） ・・・（２）
電池監視ＩＣ２０が最上位（３段目）の場合、（１）式より、ＶＣＣ＝（４．３×１０）×３＝１２９Ｖとなる。また、（２）式より、ＶＳＳ＝（４．３×１０）×（３−１）＝８６Ｖとなる。最上位の電池監視ＩＣ２０は、上述したように制御回路部１４のＭＣＵ１６と接続されているが、一般的に、ＭＣＵ１６の電源電圧電位は５Ｖ、接地電圧電位は０Ｖであるため、フォトカプラ部１８及びアイソレータＩＣ１９を介している。
また、本実施の形態の電池監視ＩＣ２０は、セル選択ＳＷ（スイッチ）２６、通信ＢＬＫ２７、通信ＢＬＫ２８、レギュレータ３０、レベルシフタ３２、レベルシフタアンプ３４、ＡＤＣ（アナログ／デジタルコンバータ）３６、レベルシフタ３８、及び起動回路４０を備えている。
レギュレータ３０は、高電圧領域２４に設けられている。レギュレータ３０は、電池セル群１２から供給される高電圧の電圧電位ＶＣＣから、電圧電位ＶＤＤを生成し、低電圧領域２２に供給する機能を有している。電圧電位ＶＤＤは、低電圧領域２２に設けられた回路等の駆動電圧となる。本実施の形態の電池監視ＩＣ２０の起動の際は、まずレギュレータ３０が起動してレギュレータが電圧電位ＶＤＤを生成する。従って、レギュレータ３０の起動方法が、電池監視ＩＣ２０の起動方法となっている。また、レギュレータ３０が動作を停止すると、電圧電位ＶＤＤが低電圧領域２２に供給されなくなるため、低電圧領域２２に設けられた通信ＢＬＫ２８等の回路も動作を停止する。本実施の形態のレギュレータ３０では、一例として、レギュレータ起動信号（パワーアップ信号）のレベルがＬレベルで起動し、駆動状態となる。また、レギュレータ３０は、レギュレータ起動信号（パワーアップ信号）のレベルがＨレベルになると駆動を停止する。
通信ＢＬＫ２７は、低電圧領域２３に備えられており、上位（直上）の電池監視ＩＣ２０、またはＭＣＵ１６（最上位の電池監視ＩＣ２０の場合）から信号ＤＩＮ１が入力されると共に信号ＤＯＵＴ１を出力する機能を有している。また、レベルシフタ３７を介してロジック回路２９と各種信号（命令）の授受が行われる。
通信ＢＬＫ２８は、低電圧領域２２に設けられており、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０から信号ＤＩＮ２が入力されると共に信号ＤＯＵＴ２を出力する機能を有している。また、ロジック回路２９と各種信号（命令）の授受が行われる。
セル選択ＳＷ２６は、電池セル群１２の各電池セルＥに対応した複数のスイッチング素子を備えており、スイッチング素子のオン・オフが制御されることにより、電池セル群１２から電池セルＥを選択すると共に、電池セルＥの電圧を均等化する機能を有している。セル選択ＳＷ２６により選択された電池セルＥの高電位側の電圧値、及び低電位側の電圧値は、レベルシフタアンプ３４及びＡＤＣ３６を介してロジック回路２９に出力される。また、セル選択ＳＷ２６には、レベルシフタ３８を介してロジック回路２９から各種信号（命令）が入力される。電池セル群１２の電池電圧は、セル選択ＳＷ２６及びロジック回路２９により監視される。
起動回路４０は、レギュレータ３０の起動を制御するレギュレータ起動信号となるパワーアップ信号を出力する機能を有している。本実施の形態の起動回路４０の一例の回路図を図５に示す。
図５に示すように、起動回路４０は、起動回路４０Ａ、起動回路４０Ｂ、ＯＲ回路４２、ＲＳ回路４４、及びインバータＩＮＶ１を備えている。
起動回路４０Ａは、最上位電池監視ＩＣ２０３において、制御回路部１４のＭＣＵ１６から入力された起動信号ＩＮＶに応じて、レギュレータ３０を起動させるためのパワーアップ信号（Ｌレベル）を生成するための内部信号を出力する機能を有している。起動回路４０Ａは、電源端子が電圧電位ＶＣＣ及び電圧電位ＶＳＳに接続され、起動信号ＩＮＴが入力信号となる、インバータにより構成されている。
起動回路４０Ｂは、最上位電池監視ＩＣ２０３以外の電池監視ＩＣ２０（下位の電池監視ＩＣ２０）において、上位の電池監視ＩＣ２０から供給される電圧電位ＶＣＣ２及び電圧電位ＶＣＣ１と、電圧電位ＶＣＣに応じて、レギュレータ３０を起動させるためのパワーアップ信号（Ｌレベル）を生成するための内部信号を出力する機能を有している。なお、本実施の形態では、当該内部信号がＨレベルの場合に、パワーアップ信号がＬレベルになる。
起動回路４０Ｂは、電圧電位ＶＣＣ２と電圧電位ＶＣＣ１とを比較した比較結果、及び電圧電位ＶＣＣ２と電圧電位ＶＣＣとを比較した比較結果に基づいて、内部信号を生成する。起動回路４０Ｂの一例を図６に示す。図６（１）に示した起動回路４０Ｂは、起動回路４０Ｂの上位概念となる一例であり、（２）及び（３）はその他の具体的例である。
図６（１）に示した起動回路４０Ｂは、比較回路５０Ａ、比較回路５２Ａ、及びＡＮＤ回路を備えている。比較回路５０Ａは、電圧電位ＶＣＣ２と、電圧電位ＶＣＣ１とを比較し、ＶＣＣ２＞ＶＣＣ１の場合に、Ｈレベルの信号を出力する。一方、比較回路５２Ａは、電圧電位ＶＣＣ２と、電圧電位ＶＣＣとを比較し、ＶＣＣ２＞ＶＣＣの場合に、Ｈレベルの信号を出力する。従って、起動回路４０Ｂからは、ＶＣＣ２＞ＶＣＣ１、かつＶＣＣ２＞ＶＣＣの場合に、Ｈレベルの内部信号が出力される。なお、起動回路４０Ｂの安定動作のためには、ＶＣＣ２＞ＶＣＣ１＋Ａ、かつＶＣＣ２＞ＶＣＣ＋Ａ（Ａ：オフセット電圧）とすることが好ましい。さらに、オフセット電圧Ａとしては、例えば、１Ｖ〜ＶＤＤ／２とすることが好ましい。
図６（２）に示した起動回路４０Ｂは、比較回路（コンパレータ）５０Ｂ、比較回路（コンパレータ）５２Ｂ、及びＡＮＤ回路を備えている。比較回路５０Ｂは、電源端子に電圧電位ＶＣＣ２と電圧電位ＶＳＳとが接続されており、電圧電位ＶＣＣ２と、電圧電位ＶＣＣ１とを比較し、ＶＣＣ２＞ＶＣＣ１の場合に、Ｈレベルの信号を出力する。一方、比較回路５２Ｂは、電源端子に電圧電位ＶＣＣ２と電圧電位ＶＳＳとが接続されており、電圧電位ＶＣＣ２と、電圧電位ＶＣＣとを比較し、ＶＣＣ２＞ＶＣＣの場合に、Ｈレベルの信号を出力する。従って、起動回路４０Ｂからは、ＶＣＣ２＞ＶＣＣ１、かつＶＣＣ２＞ＶＣＣの場合に、Ｈレベルの内部信号が出力される。なお、起動回路４０Ｂの安定動作のためには、ＶＣＣ２＞ＶＣＣ１＋Ａ、かつＶＣＣ２＞ＶＣＣ＋Ａ（Ａ：オフセット電圧）とするオフセット電圧を比較回路５０Ｂ及び比較回路５２Ｂに持たせることが好ましい。さらに、オフセット電圧Ａとしては、例えば、２００ｍＶ〜ＶＤＤ／２とすることが好ましい。
図６（３）に示した起動回路４０Ｂは、ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ１、ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ２、及びアンプ５４を備えている。ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ１とＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ２とは直列に接続されており、ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ１の他端は、電圧電位ＶＣＣ２に接続されており、ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ２の他端は、抵抗を介して電圧電位ＶＳＳに接続されている。また、ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ１のゲートには電圧電位ＶＣＣ１が接続されており、ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ２のゲートには電圧電位ＶＣＣが接続されている。従って、（ＶＣＣ２−ＶＣＣ１）≧ＨＶＰ１（ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ１がオン状態となる閾値電圧）、かつ（ＶＣＣ２−ＶＣＣ）≧ＨＶＰ２（ＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ２がオン状態となる閾値電圧）の場合に、Ｈレベルの内部信号が出力される。
起動回路４０Ｂの構成については特に限定されないが、図６（３）に示したように構成することにより、他の場合に比べて、素子数を少なく構成することができるため、チップの面積縮小や、低消費電流化することができるため好ましい。
起動回路４０Ａから出力された内部信号と、起動回路４０Ｂから出力された内部信号とはＯＲ回路４２に入力され、ＯＲ回路４２からは、両内部信号に応じた論理値を示す内部信号ＩＮＴ０がＲＳ回路４４に出力される。
ＲＳ（リセット）回路４４のセット側には、内部信号ＩＮＴ０が入力される。また、リセット側には、レギュレータ３０の停止を制御するためのパワーダウン信号が入力される。ＲＳ回路４４の出力は、インバータＩＮＶ１を介してパワーアップ信号（レギュレータ駆動信号）としてレギュレータ３０に入力される。
次に、本実施の形態の電池監視システム１０における、省電力モードへの移行、及び省電力モードからの復帰動作について説明する。本実施の形態では、車両に用いる電池セル群１２の電池電圧の監視用の電池監視システム１０とした場合、上述したように、駐車しておりエンジンをかけていない状態の場合では、過充電状態や過放電状態等の異常な状態に陥らないように電池セルの電圧を監視する必要がない。電池監視システム１０では、このような場合に省電力化するため、各電池監視ＩＣ２０内の電源電圧となる電圧電位ＶＣＣで動作する回路（例えば、セル選択ＳＷ２６）等において、電圧電位ＶＣＣが印加されているが機能や、動作を停止させる、いわゆる省電力モード（スリープモード）に移行する。
本実施の形態では、省電力モードへの移行、及び省電力モードからの復帰は、制御回路部１４のＭＣＵ１６が、エンジンの駆動状態を監視し、当該駆動状態に基づいて移行、または復帰を電池監視システム１０（電池監視ＩＣ２０）に対して命令する。
まず、本実施の形態の電池監視システム１０における省電力モードへの移行の流れについて説明する。図７に、電池監視システム１０における省電力モードへ移行する際の流れの一例のフローチャートを示す。まず、ＭＣＵ１６がエンジンの駆動停止を検知すると、図７に示した省電力モードへの移行がスタートする。
図７に示すようにまず、ＭＣＵ１６から最上位の電池監視ＩＣ２０３の通信ＢＬＫ２７へ、省電力モードへの移行命令が出力される（ステップ１００）。これを受けて最上位の電池監視ＩＣ２０３では、通信ＢＬＫ２７からロジック回路２９に移行命令が入力され、ロジック回路２９からレベルシフタ３２に当該移行命令が出力される（ステップＳ１０２）。さらにレベルシフタ３２では、高電圧領域２４の電圧レベル（高電圧：４３Ｖ）に変換する（ステップ１０４）。これにより、パワーダウン信号がＬレベルからＨレベルに遷移する（ステップ１０６）。パワーダウン信号がＨレベルに遷移すると、起動回路４０のＲＳ回路４４がリセットされる。ＲＳ回路４４からはＬレベルの内部信号がインバータＩＮＶ１に出力されるため、起動回路４０からは、Ｈレベルのパワーアップ信号が出力される（ステップ１０８）。パワーアップ信号がＨレベルになると、電池監視ＩＣ２０３のレギュレータ３０は駆動を停止する。
レギュレータ３０が停止すると、レギュレータ３０の出力である電圧電位ＶＤＤが電圧電位ＶＳＳに落ちる。なお、この状態では、通信ＢＬＫ２７、通信ＢＬＫ２８、及びロジック回路２９等も停止状態となるため、ＭＣＵ１６との間、及び下位（直下）の電池監視ＩＣ２０２との間で通信ができなくなる。
一方、電池監視ＩＣ２０３では、ＭＣＵ１６から省電力モードへの移行命令を受け付けると、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０２に通信ＢＬＫ２８を介して当該移行命令を伝達する（ステップ１５０）。当該移行命令を伝達された下位の電池監視ＩＣ２０２では、上述と同様にして、レギュレータ３０を停止させる（ステップ１５９）。なお、移行命令は同様にして下位の電池監視ＩＣ２０に伝達されていき、最下位の電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０が停止すると、省電力モードへの移行が完了する。
このように本実施の形態の電池監視システム１０では、省電力モードでは、全ての電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０を完全に停止させて、レギュレータ出力である低電圧領域２２及び低電圧領域２３の電圧電位ＶＤＤを電圧電位ＶＳＳの電位に落とすことができる。これにより、各電池監視ＩＣ２０における省電力モード中の消費電流は、回路に用いられているトランジスタのオフ・リークだけにすることができ、従って、省電力モード中の静止電流（Ｉｃｃｓ）を大きく低減させることができる。
次に、本実施の形態の電池監視システム１０における省電力モードからの復帰の流れについて説明する。図８に、電池監視システム１０における省電力モードから復帰する際の流れの一例のフローチャートを示す。また、最上位の電池監視ＩＣ２０３の起動におけるタイミングチャートを図９に示す。さらに、最上位以外の電池監視ＩＣ２０の起動におけるタイミングチャートを図１０に示す。また、以下では、具体的一例として起動回路４０が図６（３）に示した起動回路４０Ｂを備えている場合について説明する。
ＭＣＵ１６がエンジンの駆動を検知すると、図８に示した省電力モードからの復帰がスタートする。なお、本実施の形態の電池監視システム１０では、以下に詳細を説明するように、まず最上位の電池監視ＩＣ２０３のレギュレータ３０が起動し、その後、順次下位の電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０が起動する。
図８に示すようにまず、ＭＣＵ１６から最上位の電池監視ＩＣ２０ ３ へ、省電力モードから復帰し、レギュレータ３０を起動させるための命令となる起動信号ＩＮＴ（Ｈレベル（電圧電位ＶＣＣ）からＬレベル（電圧電位ＶＳＳ）へ遷移する信号）が出力される（ステップ２００）。なお、本実施の形態の電池監視システム１０では一例として、起動信号ＩＮＴがＬレベルの場合に、電池監視ＩＣ２０（レギュレータ３０）が起動状態になるように設計されている。
これを受けて電池監視ＩＣ２０３の起動回路４０（起動回路４０Ａ）にＬレベルの起動信号ＩＮＴが入力される（ステップ２０２）。これにより、起動回路４０ＡからはＨレベルの内部信号がＯＲ回路４２に出力される。ＯＲ回路４２は、起動回路４０ＡからのＨレベルの信号に応じて、Ｈレベルの内部信号ＩＮＴ０をＲＳ回路４４に出力する。ＲＳ回路４４のリセット側に入力されるパワーダウン信号がＬレベルであるため、ＲＳ回路４４からは、Ｈレベルの内部信号がインバータＩＮＶ１に出力される。従って、起動回路４０からＬレベルのパワーアップ信号（レギュレータ起動信号）が出力される（ステップ２０４）。
パワーアップ信号がＬレベルになると、電池監視ＩＣ２０３のレギュレータ３０が起動して駆動状態となり、電圧電位ＶＤＤを生成する（ステップ２０６）。生成される電圧電位ＶＤＤの電位は図９に示すように、徐々に上昇していく。生成された電圧電位ＶＤＤが供給されることにより、低電圧領域２２及び低電圧領域２３の各回路が起動し、電池監視ＩＣ２０３が駆動状態になる。
レギュレータ３０が起動すると、低電圧領域２２に設けられているＶＤＤ０端子から、電圧電位ＶＤＤ０が、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０２に入力される（ステップ２０８）。
この際、電池監視ＩＣ２０２では、上記（１）式及び（２）式より、ＶＣＣ＝（４．３Ｖ×１０個）×２＝８６Ｖ、ＶＳＳ＝（４．３Ｖ×１０個）×（２−１）＝４３Ｖとなる。また、電圧電位ＶＣＣ１＝上位の電池監視ＩＣ２０３の電圧電位ＶＳＳ＝８６Ｖとなる。さらに、電圧電位ＶＣＣ２＝上位の電池監視ＩＣ２０３の電圧電位ＶＤＤ０＝電池監視ＩＣ２０３の電圧電位ＶＳＳ＋５Ｖ＝８６Ｖ＋５Ｖ＝９１Ｖとなる。上述したように、電池監視ＩＣ２０３では、レギュレータの立ち上がりに応じて徐々に電圧電位ＶＤＤが上昇するため、図１０に示すように、当該上昇に応じて電池監視ＩＣ２０２の電圧電位ＶＣＣ２も徐々に上昇する。
ここで、起動回路４０の起動回路４０Ｂにおいて、ＶＣＣ２−ＶＣＣ１＜ＨＶＰ１及びＶＣＣ２−ＶＣＣ＜ＨＶＰ２の少なくとも一方を満たすうちは、起動回路４０Ｂから出力される信号のレベルはＬレベルのまま変化しない（ステップ２１０でＮ）。電圧電位ＶＣＣ２の上昇により、ＶＣＣ２−ＶＣＣ１≧ＨＶＰ１、かつＶＣＣ２−ＶＣＣ≧ＨＶＰ２を満たすと（ステップＳ２１０でＹ）、起動回路４０ＢのＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ１及びＰＭＯＳトランジスタＨＶＰ２がオン状態になる。これにより、起動回路４０ＢからＯＲ回路４２へＨレベルの内部信号が出力される（ステップ２１２）。当該Ｈレベルの内部信号に応じて、ＯＲ回路４２からは、Ｈレベルの内部信号ＩＮＴ０が出力される。なお、電池監視ＩＣ２０２のＩＮＴ端子は、保護用の抵抗Ｒ１１を介して電圧電位ＶＣＣに接続されているため、起動回路４０Ａには、起動信号ＩＮＴとして、電圧電位ＶＣＣが入力される。従って、ＯＲ回路４２では、常に起動回路４０ＡからＬレベルの内部信号が入力された状態になる。このように本実施の形態の電池監視ＩＣ２０では、最上位以外の電池監視ＩＣ２０においては、起動回路４０の起動回路４０Ａに電圧電位がＶＣＣの起動信号ＩＮＴを入力させているため、起動回路４０Ａの出力が不定になることを抑制することができる。
ＲＳ回路４４のリセット側に入力されるパワーダウン信号がＬレベルであるため、ＲＳ回路４４からは、Ｈレベルの内部信号がインバータＩＮＶ１に出力される。従って、起動回路４０からＬレベルのパワーアップ信号（レギュレータ起動信号）が出力される（ステップ２１４）。
パワーアップ信号がＬレベルになると、電池監視ＩＣ２０２のレギュレータ３０が起動して駆動状態となり、電圧電位ＶＤＤを生成する（ステップ２１６）。生成される電圧電位ＶＤＤの電位は図１０に示すように、上述した上位の電池監視ＩＣ２０３の電圧電位ＶＤＤと同様に、徐々に上昇していく。生成された電圧電位ＶＤＤが供給されることにより、低電圧領域２２及び低電圧領域２３の各回路が起動し、電池監視ＩＣ２０２が駆動状態になる。
さらに、レギュレータ３０が起動（電池監視ＩＣ２０も起動）すると、ＶＤＤ０端子から、電圧電位ＶＤＤ０が、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０２に入力される（ステップ２１８）。以降、同様にして、電圧電位ＶＤＤの上昇に応じて、電圧電位ＶＣＣ２が上昇し、ステップ２１０の関係を満たすと、Ｌレベルのパワーアップ信号が出力されてレギュレータ３０が起動（電池監視ＩＣ２０も起動）する処理を、最下位の電池監視ＩＣ２０まで行い、最下位の電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０（電池監視ＩＣ２０）が起動する（ステップ２９９）と、省電力モードからの復帰が完了する。
本実施の形態では、省電力モードから復帰する際は、制御回路部１４のＭＣＵ１６からレギュレータ３０を起動させるためのＬレベルの起動信号ＩＮＴが最上位の電池監視ＩＣ２０３の起動回路４０に入力される。起動回路４０の起動回路４０Ａでは、起動信号ＩＮＴに応じてＨレベルの信号をＯＲ回路４２に出力し、起動回路４０からはＬレベルのパワーアップ信号が出力される。これによりレギュレータ３０が起動し、電池監視ＩＣ２０３が起動する。レギュレータ３０の起動による電圧電位ＶＤＤの電位の上昇に伴い、下位の電池監視ＩＣ２０の起動回路４０では、電圧電位ＶＣＣ２が上昇し、ＶＣＣ２−ＶＣＣ１≧ＨＶＰ１、かつＶＣＣ２−ＶＣＣ≧ＨＶＰ２を満たすと、起動回路４０ＢからＨレベルの内部信号がＯＲ回路４２に出力される。これにより、これによりレギュレータ３０が起動し、電池監視ＩＣ２０が起動する。このようにして、電池監視システム１０の全ての電池監視ＩＣ２０を起動させることができる。
[第２の実施の形態]
上記第１の実施の形態では、まず、省電力モードから復帰する際に、最上位の電池監視ＩＣ２０３を起動させ、その後、順次下位の電池監視ＩＣ２０を起動させる場合について説明した。これに対して、本実施の形態では、まず、最下位の電池監視ＩＣ２０１を起動させ、その後、順次上位の電池監視ＩＣ２０を起動させる場合について説明する。
なお、本実施の形態の電池監視システム１０及び電池監視ＩＣ２０の構成及び動作は、第１の実施の形態と略同様の構成及び動作を含むため、同一部分についてはその旨を記し、詳細な説明を省略する。
まず、本実施の形態の電池監視システムの全体の概略構成について説明する。本実施の形態の電池監視システムの概略構成の一例を図１１に示す。本実施の形態の電池監視システム１０では、第１の実施の形態と異なり、最下位の電池監視ＩＣ２０に制御回路部１４が接続されている。具体的には、最上位の電池監視ＩＣ２０１の通信ＢＬＫ２８１には、制御回路部１４が接続されており、制御回路部１４との間で各種情報（信号）が送受信される。なお、本実施の形態の制御回路部１４は、ＭＣＵ１６及びフォトカプラ部１８を備えている。最下位の電池監視ＩＣ２０１の低電圧領域２２は、電圧電位ＶＳＳは０Ｖ、電圧電位ＶＤＤは５Ｖであるため、ＭＣＵ１６の電源系の電圧電位と一致している。そのため、本実施の形態では第１の実施の形態と異なり、フォトカプラやアイソレータＩＣ等を介さずに、直接ＭＣＵ１６と通信ＢＬＫ２８１とを接続することができる。
また、本実施の形態の電池監視システム１０では、第１の実施の形態と同様に、ＭＣＵ１６と電池監視ＩＣ２０１のＩＮＴ端子とがフォトカプラ部１８を介して接続されている。
また、本実施の形態では、第１の実施の形態で述べたＶＣＣ１端子及びＶＣＣ端子に加えて、ＶＣＣ３端子が設けられている。ＶＣＣ３端子は、下位（直下）の電池監視ＩＣ２０のＶＣＣＵＰ端子に接続されており、下位の電池監視ＩＣ２０の昇圧回路６２の出力電圧ＶＣＣＵＰが、電圧電位ＶＣＣ３として供給される。
次に、本実施の形態の電池監視ＩＣ２０の詳細について説明する。図１２に、本実施の形態の電池監視ＩＣ２０の一例の概略構成図を示す。第１の実施の形態の起動回路４０に替えて起動回路６０が備えられており、さらに、昇圧回路６２が備えられている。なお、本実施の形態のレギュレータ３０は第１の実施の形態と同様に一例として、レギュレータ起動信号（パワーアップ信号）のレベルがＬレベルで起動し、駆動状態となる。また、レギュレータ３０は、レギュレータ起動信号（パワーアップ信号）のレベルがＨレベルになると駆動を停止する。
昇圧回路６２は、電圧電位ＶＣＣに、レギュレータ３０の出力電圧電位ＶＤＤを加算した電圧ＶＣＣＵＰを生成して出力する機能を有している。昇圧回路６２の具体的構成は、特に限定されず、一般的なものを使用すればよい。なお、一般的に電池監視ＩＣ２０は、セル電圧測定機能を実現するために昇圧回路を設ける場合がある。当該昇圧回路を本発明の昇圧回路６２として併用することにより、新たな回路（昇圧回路）を設ける必要がなくなる。
起動回路６０は、レギュレータ３０の起動を制御するレギュレータ起動信号となるパワーアップ信号を出力する機能を有している。本実施の形態の起動回路６０の一例の回路図を図１３に示す。
図１３に示すように、本実施の形態の起動回路６０は、第１の実施の形態の起動回路４０の起動回路４０Ｂに替えて起動回路４０Ｃを備えている。起動回路４０Ｃは、電圧電位ＶＣＣ３（下位の電池監視ＩＣ２０の昇圧回路６２の出力ＶＣＣＵＰ）と、基準電圧電位ＶＲＥＦとを比較して、ＶＣＣ３＞ＶＲＥＦを満たす場合に、Ｈレベルの内部信号をＯＲ回路４２へ出力する機能を有している。なお、基準電圧電位ＶＲＥＦは、電圧電位ＶＣＣ３＝下位の電池監視ＩＣ２０の昇圧回路６２の出力ＶＣＣＵＰ＝下位の電池監視ＩＣ２０の電圧電位ＶＣＣ＋電圧電位ＶＤＤであるため、ＶＤＤ／２とすることが好ましい。
起動回路４０Ｃの一例を図１４に示す。図１４に示した起動回路４０Ｃは、比較回路（コンパレータ）５０Ｃ、及び分圧回路５６を備えている。分圧回路５６
は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とにより、ＶＣＣ−ＶＳＳを分圧して、基準電圧電位ＶＲＥＦを生成する。上述したように、基準電圧電位はＶＤＤ／２程度の電位とすることが好ましい。具体的一例として、ＶＣＣ＝４３Ｖ、ＶＳＳ＝０Ｖの場合、Ｒ１：Ｒ２＝８１：５の比になるように、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２を選択すると、
ＶＲＥＦ＝ＶＣＣ×Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）＝４３Ｖ×２５／（４０５＋２５）＝２．５Ｖとなり、２．５Ｖの基準電圧電位ＶＲＥＦを生成することができる。
比較回路５０Ｃは、電源端子に電圧電位ＶＣＣと電圧電位ＶＳＳとが接続されており、電圧電位ＶＣＣ３と、基準電圧電位ＶＲＥＦとを比較し、ＶＣＣ３＞ＶＲＥＦの場合に、Ｈレベルの信号を出力する。なお、この場合、比較回路５０Ｃは、オフセットが無い方が好ましい。
本実施の形態では、第１の実施の形態の起動回路４０Ｂと同様に、起動回路４０ＣからＨレベルの内部信号がＯＲ回路４２に出力されると、起動回路４０からは、Ｌレベルのパワーアップ信号（レギュレータ起動信号）が出力される。
次に、本実施の形態の電池監視システム１０における、省電力モードからの復帰動作について説明する。なお、省電力モードへの移行については、第１の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
図１５に、電池監視システム１０における省電力モードから復帰する際の流れの一例のフローチャートを示す。また、最下位の電池監視ＩＣ２０１の起動におけるタイミングチャートを図１６に示す。さらに、最下位以外の電池監視ＩＣ２０の起動におけるタイミングチャートを図１７に示す。
ＭＣＵ１６がエンジンの駆動を検知すると、図１５に示した省電力モードからの復帰がスタートする。まず、ＭＣＵ１６から最下位の電池監視ＩＣ２０１の通信ＢＬＫ２８へ、省電力モードから復帰し、レギュレータ３０を起動させるための命令となる起動信号ＩＮＴ（ＨレベルからＬレベルへ遷移する信号）が出力される（ステップ３００）。
これを受けて電池監視ＩＣ２０１の起動回路６０（起動回路４０Ａ）にＬレベルの起動信号ＩＮＴが入力され（ステップ３０２）、Ｈレベルの内部信号がＯＲ回路４２に出力される。ＯＲ回路４２は、Ｈレベルの内部信号ＩＮＴ０をＲＳ回路４４に出力する。パワーダウン信号がＬレベルであるため、ＲＳ回路４４からは、Ｈレベルの内部信号がインバータＩＮＶ１に出力される。従って、起動回路６０からＬレベルのパワーアップ信号（レギュレータ起動信号）が出力される（ステップ３０４）。
パワーアップ信号がＬレベルになると、電池監視ＩＣ２０１のレギュレータ３０が起動して駆動状態となり、電圧電位ＶＤＤを生成する（ステップ３０６）。生成される電圧電位ＶＤＤの電位は図１６に示すように、徐々に上昇していく。生成された電圧電位ＶＤＤが供給されることにより、低電圧領域２２及び低電圧領域２３の各回路が起動し、電池監視ＩＣ２０１が駆動状態になる。
また、電圧電位ＶＤＤの上昇に伴い、昇圧回路６２で生成されるＶＣＣ＋ＶＤＤ＝ＶＣＣＵＰの電位も徐々に上昇する（ステップ３０７）。
昇圧回路の出力ＶＣＣＵＰは、上位（直上）の電池監視ＩＣ２０２の電圧電位ＶＣＣ３として入力される（ステップ３０８）。
ここで、起動回路６０の起動回路４０Ｃにおいて、ＶＣＣ３≦ＶＲＥＦＰ１であるうちは、起動回路４０Ｃから出力される信号のレベルはＬレベルのまま変化しない（ステップ３１０でＮ）。電圧電位ＶＣＣＵＰの上昇により、ＶＣＣ３＞ＶＲＥＦを満たすと（ステップＳ３１０でＹ）、起動回路４０ＣからＯＲ回路４２へＨレベルの内部信号が出力される（ステップ３１２）。当該Ｈレベルの内部信号に応じて、ＯＲ回路４２からは、Ｈレベルの内部信号ＩＮＴ０が出力される。パワーダウン信号がＬレベルであるため、ＲＳ回路４４からは、Ｈレベルの内部信号がインバータＩＮＶ１に出力される。従って、起動回路６０からＬレベルのパワーアップ信号（レギュレータ起動信号）が出力される（ステップ３１４）。
パワーアップ信号がＬレベルになると、電池監視ＩＣ２０２のレギュレータ３０が起動して駆動状態となり、電圧電位ＶＤＤを生成する（ステップ３１６）。生成される電圧電位ＶＤＤの電位は図１７に示すように、上述した下位の電池監視ＩＣ２０１の電圧電位ＶＤＤと同様に、徐々に上昇していく。生成された電圧電位ＶＤＤが供給されることにより、低電圧領域２２及び低電圧領域２３の各回路が起動し、電池監視ＩＣ２０２が駆動状態になる。
さらに、レギュレータ３０が起動（電池監視ＩＣ２０も起動）すると、昇圧回路６２の出力ＶＣＣＵＰが、上位（直上）の電池監視ＩＣ２０の電圧電位ＶＣＣ３として入力される（ステップ３１８）。以降、同様にして、電圧電位ＶＤＤの上昇に応じて、昇圧回路６２の出力ＶＣＣＵＰ（電圧電位ＶＣＣ３）が上昇し、ステップ３１０の関係を満たすと、Ｌレベルのパワーアップ信号が出力されてレギュレータ３０が起動（電池監視ＩＣ２０も起動）する処理を、最上位の電池監視ＩＣ２０まで行い、最上位の電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０（電池監視ＩＣ２０）が起動する（ステップ３９９）と、省電力モードからの復帰が完了する。
本実施の形態では、省電力モードから復帰する際は、制御回路部１４のＭＣＵ１６からレギュレータ３０を起動させるためのＬレベルの起動信号ＩＮＴが最下位の電池監視ＩＣ２０１の起動回路６０に入力される。起動回路６０の起動回路４０Ｃでは、起動信号ＩＮＴに応じてＨレベルの信号をＯＲ回路４２に出力し、起動回路４０からはＬレベルのパワーアップ信号が出力される。これによりレギュレータ３０が起動し、電池監視ＩＣ２０１が起動する。レギュレータ３０の起動による電圧電位ＶＤＤの電位の上昇に伴い、昇圧回路６２の出力電圧ＶＣＣＵＰ＝ＶＣＣ＋ＶＤＤ＝上位の電池監視ＩＣ２０の電圧電位ＶＣＣ３が上昇し、ＶＣＣ３＞ＶＲＥＦを満たすと、起動回路４０ＣからＨレベルの内部信号がＯＲ回路４２に出力される。これにより、これによりレギュレータ３０が起動し、電池監視ＩＣ２０が起動する。このようにして、電池監視システム１０の全ての電池監視ＩＣ２０を起動させることができる。
以上説明したように、上述の実施の形態の電池監視システム１０の電池監視ＩＣ２０では、レギュレータ３０の起動を制御する起動回路（起動回路４０、６０）を備えている。起動回路４０及び起動回路６０は、制御回路部１４のＭＣＵ１６から入力される起動信号ＩＮＴに応じて、レギュレータ３０を起動させるためのＬレベルのパワーアップ信号を出力させるための起動回路４０Ａを備えている。また、起動回路４０及び起動回路６０は、下位または上位（先に起動した方）の電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０で生成された電圧電位ＶＤＤに応じて、レギュレータ３０を起動させるためのＬレベルのパワーアップ信号を出力させるための起動回路４０Ｂまたは起動回路４０Ｃを備えている。これにより、上述したように省電力モードから復帰する場合は、ＭＣＵ１６から１つの電池監視ＩＣ２０に起動信号ＩＮＴを入力させるだけで、全ての電池監視ＩＣ２０（レギュレータ３０）を順次、起動させることができる。
従って上述の実施の形態の電池監視システム１０では、省電力モードでは、全ての電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０を完全に停止させて、レギュレータ出力である低電圧領域２２及び低電圧領域２３の電圧電位ＶＤＤを電圧電位ＶＳＳの電位に落とすことができる。これにより、各電池監視ＩＣ２０における省電力モード中の消費電流は、回路に用いられているトランジスタのオフ・リークだけにすることができ、従って、省電力モード中の静止電流（Ｉｃｃｓ）を大きく低減させることができる。
なお、ＭＣＵ１６から各電池監視ＩＣ２０に命令を伝達するように構成した場合、当該命令を伝達するための信号線等が別途必要になると共に、各電池監視ＩＣ２０との間にフォトカプラなどを設けなければいけないため、構成が複雑になり、コストアップにつながるという問題が生じる場合がある。これに対して上述の実施の形態の電池監視システム１０では、ＭＣＵ１６からは、最上位の電池監視ＩＣ２０にのみ命令を伝達するように構成しているため、簡易な構成とすることができ、コストアップを抑制することができる。
なお、上述の実施の形態では、最上位の電池監視ＩＣ２０にＭＣＵ１６から起動信号ＩＮＴを入力させる場合、及び最下位の電池監視ＩＣ２０にＭＣＵ１６から起動信号ＩＮＴを入力させる場合について説明したがこれに限らない。例えば、最上位及び最下位以外の中間の電池監視ＩＣ２０にＭＣＵ１６から起動信号ＩＮＴを入力させるようにしてもよい。この場合の電池監視システム１０の一例の概略構成を図１８に示す。なお、この場合、上述の第１の実施の形態及び第２の実施の形態の特徴をあわせもつ。さらに、これらを組み合わせて用いてもよい。いずれの電池監視システム１０にＭＣＵ１６から起動信号ＩＮＴを入力させるかは特に限定されない。最上位の電池監視ＩＣ２０から起動させることが好ましいが、その他の場合は以下のような特徴を持つため、電池監視システム１０の仕様等により、設計すればよい。
最下位の電池監視ＩＣ２０から起動させる場合、ＭＣＵ１６と接続するためのアイソレータやフォトカプラ等の外付けの部品が不要となる。一方、電池監視ＩＣ２０内の昇圧回路を利用できない場合は、ＶＣＣＵＰを生成するための昇圧回路６２を必要とする場合がある。また、レギュレータ３０を起動させた後、昇圧回路６２を起動させＶＣＣＵＰを生成した後、上位（次）の電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０を起動させ、さらに昇圧回路６２を起動させることになる。このように、電池監視ＩＣ２０のレギュレータ３０を起動させる工程の間に、昇圧回路６２を起動させる工程が挿入されることになるため、電池監視システム１０全体の起動完了までに時間がかかる。また、起動回路４０の起動回路４０Ｃの分圧回路５６において省電力モード中にＤＣ電流（静止電流）が流れる懸念がある。なお、当該静止電流は、動作中のレギュレータ３０、または省電力モードのレギュレータ３０の動作電流やＤＣ電流より、十分に小さくすることは可能である。また、起動回路４０Ｃの構成が、起動回路４０Ｂに比べて複雑になる。
一方、中間の電池監視ＩＣ２０から起動させる場合、上述した両者の特徴を兼ね備えなければならない。そのため、構成の複雑化や、チップの面積が大きくなる等の懸念がある。
また、上述の実施の形態では、起動回路４０が起動回路４０Ａ及び起動回路４０Ｂを備える場合と、起動回路６０が起動回路４０Ａ及び起動回路４０Ｃを備える場合と、を説明したがこれに限らず、いずれか一方のみを備えるようにしてもよい。例えば、第１の実施の形態のように最上位の電池監視ＩＣ２０から起動させる場合は、最上位の電池監視ＩＣ２０の起動回路４０は、起動回路４０Ａのみを備え、その他の電池監視ＩＣ２０の起動回路４０は起動回路４０Ｂのみを備えるようにしてもよい。また同様に、第２の実施の形態のように最下位の電池監視ＩＣ２０から起動させる場合は、最下位の電池監視ＩＣ２０の起動回路６０は、起動回路４０Ａのみを備え、その他の電池監視ＩＣ２０の起動回路６０は起動回路４０Ｃのみを備えるようにしてもよい。なお、上述の実施の形態のように、両者を備えた起動回路（４０、６０）とすることにより、起動回路（４０、６０）の作り分けによるコストの増加を防止することができる。
なお、上述の実施の形態では、一例として、パワーアップ信号がＬレベルの場合に起動する（駆動状態となる）レギュレータ３０について説明したが、パワーアップ信号がＨレベルの場合に起動する（駆動状態となる）レギュレータ３０を用いてもよい。この場合、起動回路（４０、６０）を、インバータＩＮＶ１に替わり、バッファを備えるように構成すればよい。
また、上述の実施の形態では、起動回路４０、６０がレギュレータ３０を起動させる場合について説明したがこれに限らず、レギュレータ３０以外の回路等についてもレギュレータ３０と共に起動させてもよい。
また、電池セルＥは、リチウムイオン二次電池に限らず他の電池であってもよい。なお、リチウムイオン二次電池は、他の二次電池と比較して、高エネルギー密度（高出力密度）が得られ、１電池セル当たりの電池電圧が高く、充放電エネルギー効率が高く、さらにメモリー効果がない等の特徴を有している。そのため、ハイブリッド車やモータ駆動機器等の分野において用いることが好ましい。
また、上述の実施の形態で説明した電池監視システム１０、制御回路部１４、電池監視ＩＣ２０、起動回路４０、及び起動回路６０等の構成、各動作等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更可能であることは言うまでもない。
１０ 電池監視システム
１２ 電池セル群
１４ 制御回路部
１６ ＭＣＵ
２０ 電池監視ＩＣ
３０ レギュレータ
４０、６０ 起動回路

Claims (7)

  1. 起動信号を出力する制御手段と、
    直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、前記第１通信手段を介さずに入力された前記起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備えた第１監視装置と、
    前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて前記第１監視装置から前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備えた第２監視装置と、
    を備え、
    前記第１監視装置は、前記供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備え、
    前記第２監視装置は、前記第２電池セル群の最高電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第４駆動制御手段と、前記第２駆動制御手段及び前記第４駆動制御手段のうち、前記第２駆動制御手段により前記第２電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第２選択手段と、をさらに備えた、
    電池監視システム。
  2. 直列に接続された複数の前記第２電池セル群各々の電池電圧を監視する前記第２監視装置が、前記第２電池セル群毎に設けられており、前記第１電池セル群は、前記第２電池セル群よりも最上段である最高電圧側に接続されている、請求項１に記載の電池監視システム。
  3. 前記第２監視装置の前記第２駆動制御手段は、上段に第１監視装置が接続されている場合は、前記第１電池セル群の最低電圧と、当該最低電圧に前記第１電圧生成手段で生成された前記第１駆動電圧を加えた制御用電圧とを比較した比較結果と、制御用電圧と、接続されている前記第２電池セル群の最高電圧とを比較した比較結果とに基づいて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御し、
    また、上段に第２監視装置が接続されている場合は、接続されている第２監視装置が監視する前記第２電池セル群の最低電圧と、当該最低電圧に上段の前記第２監視装置で生成された前記第２駆動電圧を加えた制御用電圧とを比較した比較結果と、制御用電圧と、上段に第２監視装置が接続されている第２監視装置が監視する第２電池セル群の最高電圧とを比較した比較結果とに基づいて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する、請求項２に記載の電池監視システム。
  4. 直列に接続された複数の前記第２電池セル群各々の電池電圧を監視する前記第２監視装置が、前記第２電池セル群毎に設けられており、前記第１電池セル群は、複数の前記第２電池セル群よりも最下段である最低電圧側に接続されている、請求項１または請求項２に記載の電池監視システム。
  5. 直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、
    前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、
    前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、
    制御手段から前記第１通信手段を介さずに入力された起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、
    を備え、
    前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備えた下位の電池監視装置に接続され、
    前記第１駆動電圧に応じた供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、
    前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備えた、
    電池監視装置。
  6. 直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、制御手段から前記第１通信手段を介さずに入力された起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備えた上位の電池監視装置に接続され、
    前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、
    前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、
    前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、
    前記第１駆動電圧に応じて上位の電池監視装置から前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、
    を備え、
    前記上位の電池監視装置は、前記供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備え、
    前記第２電池セル群の最高電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第４駆動制御手段と、
    前記第２駆動制御手段及び前記第４駆動制御手段のうち、前記第２駆動制御手段により前記第２電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第２選択手段と、をさらに備えた、
    電池監視装置。
  7. 起動信号を出力する制御手段と、直列に接続された複数の電池セルを備えた第１電池セル群に接続され、前記第１電池セル群の電池電圧を監視する第１監視手段と、前記第１電池セル群の電池電圧から第１駆動電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧生成手段により生成された第１駆動電圧に応じて駆動する第１通信手段と、前記第１通信手段を介さずに入力された前記起動信号に応じて、前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第１駆動制御手段と、を備えた第１監視装置と、前記第１電池セル群と直列に接続され、かつ直列に接続された複数の電池セルを備えた第２電池セル群に接続され、前記第２電池セル群の電池電圧を監視する第２監視手段と、前記第２電池セル群の電池電圧から第２駆動電圧を生成する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成手段により生成された第２駆動電圧に応じて駆動し、かつ前記第１監視手段との間で情報の送受信を行う第２通信手段と、前記第１駆動電圧に応じて前記第１監視装置から前記第２通信手段を介さずに供給される供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第２駆動制御手段と、を備えた第２監視装置と、を備え、前記第１監視装置は、前記供給電圧に応じて前記第１電圧生成手段の駆動を制御する第３駆動制御手段と、前記第１駆動制御手段及び前記第３駆動制御手段のうち、前記第１駆動制御手段により前記第１電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第１選択手段と、をさらに備え、前記第２監視装置は、前記第２電池セル群の最高電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の駆動を制御する第４駆動制御手段と、前記第２駆動制御手段及び前記第４駆動制御手段のうち、前記第２駆動制御手段により前記第２電圧生成手段の駆動を制御させるよう選択する第２選択手段と、をさらに備えた、電池監視システムの起動方法であって、
    制御手段から起動のための起動信号を出力する工程と、
    前記第１監視装置において、前記制御手段から前記起動信号を受け付ける工程と、
    前記起動信号に応じて、前記第１駆動制御手段の制御により第１電圧生成手段を起動させて駆動状態にさせる工程と、
    前記第１電圧生成手段で生成された前記第１駆動電圧に応じた前記供給電圧を前記第１監視装置から供給する工程と、
    前記第２監視装置において、前記第２通信手段を介さずに前記供給電圧を受け付ける工程と、
    前記第２駆動制御手段により、前記供給電圧に応じて、前記第２電圧生成手段の制御により、第２生成手段を起動させて駆動状態にさせる工程と、
    を備えた、電池監視システムの起動方法。
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