WO2012066950A1 - バッテリ装置、バッテリ管理システム、およびバッテリ管理方法 - Google Patents

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和城 賢典
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ソニー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a battery device, a battery management system, and a battery management method, and more particularly to a battery device, a battery management system, and a battery management method that facilitate battery management.
  • an IC chip is provided inside the battery device and an identification number is stored in the IC chip (for example, Patent Document 1). Thereby, an identification number is read from the battery device, and an authentication process is performed based on the read identification number, whereby an unauthorized battery device can be found and eliminated.
  • an information terminal is provided in the battery device separately from the power supply terminal, and the identification information is read therefrom.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and facilitates battery management.
  • One aspect of the present invention outputs a stored battery information via the power line by load-modulating a battery that outputs DC power via the power line and an AC signal that is exchanged via the power line.
  • a battery device comprising: a storage element; and a DC blocking unit that blocks the DC power output via the power line from being input to the storage element.
  • the storage element can be an electronic tag.
  • the apparatus may further include a voltage generator connected in parallel with the memory element and supplying a voltage generated by the AC signal transmitted and received via the power line to the memory element.
  • the voltage generator can be constituted by a coil or a transformer.
  • the DC blocking unit can be constituted by a capacitor.
  • the battery information stored in the storage element may include at least one of identification information, specification information, history information, and billing information.
  • One or more battery cells are provided, each of the battery cells has one battery, one storage element, and one DC blocking unit, and the one storage element includes: The identification information of the attached battery cell can be stored.
  • the battery device may further include the storage element that stores the identification information of the battery device and is not associated with the battery.
  • the storage element that is not associated with the battery can output the battery information in preference to the storage element of the battery cell.
  • the capacitor that constitutes the DC blocking unit and the coil that constitutes the voltage generating unit may constitute a series resonance circuit having a fundamental frequency of a carrier wave of the AC signal as a center frequency.
  • Another aspect of the present invention provides a battery that outputs DC power via a power line, a storage element that outputs stored battery information by load-modulating an AC signal transmitted and received via the power line, and A battery device including a direct current blocking unit that blocks the direct current power output via the power line from being input to the storage element; and supplying the alternating current signal to the storage element via the power line.
  • a management device that reads information to control charging or discharging of the battery and shuts off the input of the DC power to the management device, and the management device communicates the AC signal with the storage element.
  • the high-pass filter that passes the AC signal and the DC power when discharging or charging the block that operates with DC power While passing a battery management system comprising a low pass filter for blocking the AC signal.
  • a switch for cutting off the DC power when charging the battery device can be further provided.
  • the management device can control the switch so as to cut off the DC power when the battery information is illegal.
  • the management device may include a reader / writer that communicates with the storage element by the AC signal, and a controller that controls the operation of the reader / writer.
  • the battery device, the management device, the high-pass filter, and the low-pass filter can be included in an electronic device.
  • the management device, the high-pass filter, and the low-pass filter may be included in a charging device that charges the battery device.
  • direct current power of a battery is output via a power line
  • the storage battery information is transmitted via the power line by load-modulating an alternating current signal transmitted and received via the power line by the storage element. Is output.
  • the direct current blocking unit prevents direct current power output via the power line from being input to the storage element.
  • the management device reads battery information and controls charging or discharging of the battery by supplying an AC signal to the storage element via the power line.
  • the high-pass filter blocks the input of DC power to the management device and passes the AC signal so that the management device can exchange the AC signal with the storage element.
  • the low-pass filter passes the DC power during discharging or charging to the block operating with DC power and blocks the AC signal.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a battery management system of the present invention.
  • the battery management system 1 includes a battery device 11, a low-pass filter 12, an operation unit 13, a high-pass filter 14, and a management device 15.
  • the battery device 11 includes one or more battery cells (battery cells 31-1 to 31-3 in FIGS. 2 to 4 to be described later) built in, and a DC voltage / DC current, that is, DC power is supplied to the operating unit 13.
  • the operation unit 13 receives supply of DC power from the battery device 11 and executes various operations.
  • the operating unit 13 is a DC power supplied unit.
  • the battery device 11 can be configured as a battery pack, for example.
  • the low-pass filter 12 is disposed on the power lines 17 and 18 between the battery device 11 and the operating unit 13, and enables DC power to be supplied to the operating unit 13 which is a block operating with DC power.
  • the low-pass filter 12 is generated by the management device 15 and cuts off the AC signal transmitted via the power lines 17 and 18, and the AC signal is input to the operating unit 13 that operates with DC power, causing the operating unit 13 to fail. To prevent that.
  • the high-pass filter 14 passes the AC signal generated by the management device 15 and supplies it to the battery device 11 via the power lines 17 and 18. Further, the high pass filter 14 cuts off the DC power transmitted through the power lines 17 and 18 and prevents the management device 15 operating with the AC power from being damaged by the DC power.
  • the management device 15 that manages the battery device 11 outputs an AC signal via the power lines 17 and 18 and communicates with the battery device 11.
  • the management device 15 includes functional blocks of a generation unit 21, a modulation unit 22, a transmission unit 23, a demodulation unit 24, a determination unit 25, and a processing unit 26.
  • the generation unit 21 generates a command.
  • the modulation unit 22 modulates the carrier wave with a command and outputs it as an AC signal.
  • a high frequency signal also referred to as an RF signal
  • the AC signal any frequency such as 13.56 MHz, 130 kHz to 135 kHz, 433 MHz, 900 MHz band, 2.45 GHz, or the like can be used.
  • the transmission unit 23 outputs an AC signal.
  • the demodulator 24 demodulates the reflected wave of the AC signal by load modulation from the battery device 11.
  • the determination unit 25 performs various determination processes.
  • the processing unit 26 performs various processes based on the determination result.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the battery device.
  • the battery device 11 is composed of one battery cell 31-1.
  • the battery cell 31-1 includes a battery 51, a direct current blocking unit 52, and an IC chip 53.
  • the battery 51 outputs a positive voltage from the terminal 41 to the power line 17 and a negative voltage from the terminal 42 to the power line 18.
  • the battery 51 is a rechargeable secondary battery. That is, the power lines 17 and 18 serve as a DC current / DC voltage supply path during charging or discharging.
  • the DC blocking unit 52 has a function of supplying an AC signal supplied from the management device 15 via the power lines 17 and 18 to the IC chip 53.
  • the DC blocking unit 52 also blocks the input of DC power from the power line 17 serving as a DC power supply path to the IC chip 53, thereby preventing the IC chip 53 operating with an AC signal from being broken.
  • the DC blocking unit 52 is constituted by a capacitor 61 having a capacitance C1. The capacitor 61 is disposed between the positive terminal 17 and the positive voltage supply point 83 of the IC chip 53. *
  • the IC chip 53 as a storage element can be constituted by an electronic tag such as an IC chip or a tag based on various standards.
  • RFID Radio ⁇ Frequency Identification
  • Mifare Mifare
  • FeliCa FeliCa
  • NFC Near Field Communication
  • the storage element preferably has a function of reading and outputting at least information stored therein by an AC signal, and further has a function of storing the supplied information. Either a passive type or an active type may be used.
  • a resonance unit 71 includes a resonance unit 71, a detection unit 72, a load modulation unit 73, a voltage regulator 74, a power supply unit 75, a data reception unit 76, a clock generation unit 77, and a signal processing unit 78.
  • the resonating unit 71 is configured by a parallel resonance circuit of a coil 81 having an inductance L11 and a capacitor 82 having a capacitance C11, which functions as an antenna.
  • One connection point between the coil 81 and the capacitor 82 is a positive voltage supply point 83, and the other connection point is a negative voltage supply point 84.
  • the values of the inductance L11 and the capacitance C11 are set so that the resonance frequency is 13.56 MHz. That is, the resonance unit 71 including the coil 81 receives an AC signal having a frequency of 13.56 MHz from the coil 282 that originally functions as an antenna of the reader / writer 291-11 shown in FIG. It has a function of generating an induced voltage.
  • an AC signal having a frequency of 13.56 MHz is not supplied from the coil 282 of the reader / writer 291-11, but is supplied from the management device 15 via the power lines 17 and 18 and the capacitor 61.
  • the AC signal is directly input to the detection unit 72.
  • the resonance unit 71 When the resonance unit 71 is not omitted, the resonance unit 71 resonates with an AC signal having a frequency of 13.56 MHz and generates a voltage from the voltage supply points 83 and 84.
  • the detection unit 72 is configured by a diode 91.
  • the diode 91 has an anode connected to the positive voltage supply point 83, and a cathode connected to one end of the resistor 101 of the load modulation unit 73.
  • the diode 91 rectifies the AC induced voltage from the voltage supply point 83 into a DC induced voltage, and demodulates the signal included in the AC signal (carrier wave) transmitted from the reader / writer 291-11.
  • One end of an FET (Field-Effect-Transistor) 102 that constitutes the load modulation unit 73 together with the resistor 101 is connected to the other end of the resistor 101.
  • the FET 102 as the switching element may be p-channel or n-channel. Bipolar transistors can also be used.
  • the voltage regulator 74 smoothes and constants the voltage rectified by the diode 91 and supplies it to the power supply unit 75.
  • the power supply unit 75 generates a voltage for driving the IC chip, and supplies the voltage to the data reception unit 76, the clock generation unit 77, the signal processing unit 78, and the like.
  • the data receiving unit 76 extracts (amplitude demodulation) a low frequency component from the half-wave rectified voltage output from the diode 91, amplifies it, generates a binarized data signal of high level and low level, This is supplied to the processing unit 78.
  • the clock generation unit 77 generates a rectangular clock signal from the AC signal supplied from the voltage supply point 83 and supplies the rectangular clock signal to the signal processing unit 78.
  • the signal processor 78 reads the data signal in synchronization with the clock signal. Then, the signal processing unit 78 generates a high-level and low-level binarized response signal based on the battery information stored in the built-in storage unit 111 and outputs the response signal to the gate of the FET 102. The FET 102 is turned on or off by a response signal. As a result, load modulation for changing the impedance viewed from the voltage supply points 83 and 84 is performed.
  • the battery information includes at least identification information, but can also include specification information, history information, billing information, and the like, as will be described later.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of another battery device.
  • the battery device 11 has one battery cell 31-2.
  • the battery cell 31-2 includes a voltage generator 151 between voltage supply points 83 and 84.
  • the voltage generator 151 is constituted by a coil 161 having an inductance L21.
  • the coil 161 generates a voltage and supplies it to voltage supply points 83 and 84 when an AC signal is input from the management device 15 via the power lines 17 and 18 and the capacitor 61.
  • the coil 161 and the capacitor 61 can constitute a series resonance circuit that resonates with an AC signal of 13.56 MHz.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of still another battery device.
  • the battery device 11 also has one battery cell 31-3. Similar to the battery cell 31-2, the battery cell 31-3 includes a voltage generator 151. However, the voltage generator 151 of this embodiment is constituted by a transformer 171.
  • the transformer 171 is configured by the coil 181 connected between one end of the capacitor 61 and the negative terminal 42 and the coil 182 connected between the voltage supply point 83 and the voltage supply point 84.
  • a voltage is induced in the electromagnetically coupled coil 182 and supplied to the voltage supply points 83 and 84.
  • the coil 181 and the capacitor 61 can constitute a series resonance circuit that resonates with an AC signal of 13.56 MHz. Also in this case, the resonance part 71 can be omitted.
  • the other configuration is the same as that of the embodiment of FIG. 2, and the description thereof is omitted because it is repeated.
  • This embodiment of FIG. 4 is also advantageous for transmitting an AC signal to the large number of battery cells connected in series via the power lines 17 and 18.
  • the battery device 11 shown in FIGS. 2 to 4 as described above is employed in the battery management system 1 of FIG.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the authentication process of the management apparatus
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the authentication process of the battery apparatus corresponding thereto.
  • This authentication process is executed when the battery device 11 is attached to the battery management system 1 or when the user commands the start of the process.
  • step S11 of FIG. 5 the generation unit 21 of the management device 15 generates an ID read command. That is, as described above, the signal processing unit 78 of the battery cell 31 stores an ID (Identifier) as identification information for identifying itself, and a command for reading this is generated.
  • ID Identifier
  • the generation unit 21 of the management device 15 generates an ID read command. That is, as described above, the signal processing unit 78 of the battery cell 31 stores an ID (Identifier) as identification information for identifying itself, and a command for reading this is generated.
  • ID Identity
  • step S12 the modulation unit 22 modulates a high-frequency signal as an AC signal in response to the command. That is, the modulation unit 22 amplitude-modulates a carrier wave having a frequency of 13.56 MHz as a high-frequency signal in accordance with the command generated in step S11.
  • step S13 the transmission unit 23 outputs a high-frequency signal.
  • the high-frequency signal output from the management device 15 passes through the high-pass filter 14 and is transmitted to the power lines 17 and 18.
  • the low-pass filter 12 blocks the high-frequency signal, the high-frequency signal is not input to the operation unit 13. Therefore, it is possible to prevent the operating unit 13 that operates with direct-current power from the battery device 11 from being damaged.
  • the low-pass filter 12 also has a function of preventing high-frequency noise from flowing out. When the direct current output from the battery 11 is flowing through the power lines 17 and 18, the high frequency signal is superimposed on the direct current.
  • step S41 of FIG. 6 the battery cell 31 receives a high frequency signal. That is, the high frequency signal passes through the capacitor 61 and is input to the voltage supply points 83 and 84.
  • the resonance unit 71 exists, the frequency of the carrier wave of the high-frequency signal matches the resonance frequency of the resonance unit 71, so that the resonance unit 71 resonates with the high-frequency signal and a resonance voltage is induced at the voltage supply points 83 and 84. Is done.
  • step S42 the diode 91 detects the input high frequency voltage. That is, the alternating high frequency voltage is rectified to generate a direct current (more precisely, pulsating) voltage.
  • step S43 the voltage regulator 74 smoothes the rectified voltage to obtain a constant voltage.
  • step S44 the power supply unit 75 generates a drive voltage from the constant voltage. The generated drive voltage is supplied to the data reception unit 76, the clock generation unit 77, the signal processing unit 78, and the like.
  • step S45 the clock generation unit 77 generates a rectangular clock signal from the input high-frequency voltage.
  • the clock signal is supplied to the signal processing unit 78.
  • step S46 the data receiving unit 76 generates data. That is, a signal component (that is, amplitude component) included in the high-frequency voltage (that is, carrier wave) is extracted from the signal rectified by the diode 91 and amplified. Thereby, a binarized data signal of a high level and a low level is generated and supplied to the signal processing unit 78.
  • step S47 the signal processing unit 78 executes the command. That is, the signal processing unit 78 reads a command from the data signal in synchronization with the clock signal, and executes processing corresponding to the read command. In this case, the ID stored in the storage unit 111 is read and response data is generated. This response data is also binarized.
  • step S48 the signal processing unit 78 performs load modulation corresponding to the response data. That is, the FET 102 is turned on or off corresponding to the response data generated in the process of step S47.
  • the impedance viewed from the voltage supply points 83 and 84 differs between the state in which the FET 102 is turned on and the state in which the FET 102 is turned off. This change in impedance is reflected in the reflected wave of the high frequency signal and transmitted to the management device 15 via the power lines 17 and 18.
  • the demodulation unit 24 of the management device 15 demodulates the reflected wave signal generated by the load modulation of the high frequency signal. As a result, the ID of the battery cell 31 is read out.
  • the determination unit 25 determines whether the read ID is a registered ID. That is, a predetermined ID is assigned to the regular battery cell 31 in advance, and the determination unit 25 stores the assigned ID. It is then determined whether the read ID matches the registered ID.
  • the processing unit 26 When the read ID matches the registered ID, that is, when the battery cell 31 is authenticated, the processing unit 26 performs a process as a regular battery cell in step S16. Specifically, the operation unit 13 is allowed to execute the original operation.
  • the processing unit 26 performs processing as an unauthorized battery cell in step S17. For example, the processing unit 26 prohibits the operation unit 13 from executing the original operation. Further, the processing unit 26 displays a warning message such as “This battery device is invalid. Please replace it with an appropriate battery device” on the display constituting the operation unit 13. In accordance with this message, the user replaces the battery device 11 with an appropriate one. Thereby, it is prevented that the operation part 13 breaks down or a fire occurs.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an electronic device 201 to which the battery management system 1 of the present invention is applied.
  • the electronic device 201 is a battery-operated device, for example, a personal computer or an electric vehicle is assumed.
  • the electronic device 201 includes a battery device 11-11, a low-pass filter 12-11, an operation unit 13-11, a high-pass filter 14-11, and a management device 15-11.
  • the management device 15-11 includes a reader / writer 291-11 and a controller 292-11. Electric power for operating the reader / writer 291-11 and the controller 292-11 is supplied from an internal power supply (not shown). *
  • the battery device 11-11 has four battery cells 31-11 to 31-14 and one battery management cell 221-11.
  • Terminals 241-11 and 242-11 are terminals through which discharge current (charge current at the time of charging) flows.
  • four battery cells 31 are connected in series and have a higher capacity than the one shown in FIGS. 2 to 4, but the number is arbitrary. . Further, it may be connected in parallel to further increase the capacity.
  • the battery cell 31-11 includes a battery 51-11, a capacitor 61-11 as a DC blocking unit 52, a coil 161-11 as a voltage generation unit 151, and an IC chip 53-11, and terminals 41-11, 42. Output DC power from -11.
  • the connection state is the same as that shown in FIG.
  • the connection state is the same as that shown in FIG.
  • the battery management cell 221-11 has a capacitor 61-20 as the DC blocking unit 52, a coil 161-20 as the voltage generating unit 151, and an IC chip 53-20.
  • the battery management cell 221-11 does not have the battery 51.
  • the capacitor 61-20 and the IC chip 53-20 are connected in series.
  • the coil 161-20 is connected in parallel with the series circuit. Both ends of the coil 161-20 are connected to terminals 251-11 and 252-11 connected to the power supply line.
  • the battery cells 31-11 to 31-14 and the battery management cell 221-11 are connected in series. That is, the positive terminal 251-11 of the battery management cell 221-11 is connected to the terminal 241-11 that outputs a positive DC voltage, and the battery cell 31 is connected to the negative terminal 252-11 of the battery management cell 221-11.
  • the -11 positive terminal 41-11 is connected.
  • the negative terminal 42-11 of the battery cell 31-11 is connected to the positive terminal 41-12 of the battery cell 31-12, and the battery cell 31-12 is connected to the negative terminal 42-12 of the battery cell 31-12.
  • the positive terminal 41-13 of 31-13 is connected.
  • the negative terminal 42-13 of the battery cell 31-13 is connected to the positive terminal 41-14 of the battery cell 31-14, and the battery device 11-11 is connected to the negative terminal 42-14 of the battery cell 31-14.
  • the negative terminal 242-11 is connected. DC power is output from the positive terminal 241-11 and the negative terminal 242-11 of the battery device 11-11.
  • the IC chips 53-11 to 53-14 of the battery cells 31-11 to 31-14 store their own identification information.
  • the identification information of the battery device 11-11 is stored in the IC chip 53-20 of the battery management cell 221-11.
  • the DC discharge current includes negative power line 18-11, terminal 242-1, terminal 42-14, battery 51-14, terminals 41-14 and 42-13, battery 51-13, terminals 41-13 and 42-12. , Battery 51-12, terminals 41-12, 42-11, battery 51-11, terminals 41-11, 252-1, coils 161-20, terminals 251-1, 241-11, positive power line 17-11 It flows along the route.
  • the high frequency signal is input from the positive power line 17-11 and the terminals 241-11 and 251-11 to the battery management cell 221-11.
  • the high-frequency signal flows through the coil 161-20 and also through a series circuit of the capacitor 61-20 and the IC chip 53-20 connected in parallel with the coil 161-20.
  • the high frequency signal input into the battery cell 31-11 via the terminals 252-11 and 41-11 flows into the capacitor 61-11 and the coil 161-11, and is connected to the coil 161-11 in parallel. It also flows to 53-11.
  • the high frequency signal flows through the battery cells 31-12, 31-13, and 31-14, and is output from the terminal 242-11.
  • the high-frequency signal also flows through the reverse path.
  • the low-pass filter 12-11 includes coils 261-11 and 262-11 inserted into the power lines 17-11 and 18-11, respectively, and a capacitor 263-11 connected between the power lines 17-11 and 18-11. It is comprised by.
  • the high-pass filter 14-11 includes a capacitor 271-11 inserted into a positive line branched from the power line 17-11 and a capacitor 272-11 inserted into a negative line branched from the power line 18-11. Has been.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a reader / writer.
  • the reader / writer 291-11 includes a drive unit 281 and a coil 282.
  • the drive unit 281 includes functional blocks of a transmission unit 291, a reception unit 292, and a processing unit 293.
  • the transmission unit 291 transmits a high frequency signal to the power lines 17-11 and 18-11 via the high pass filter 14-11.
  • the receiving unit 292 receives the high-frequency signal transmitted from the battery device 11-11 to the power lines 17-11 and 18-11 via the high-pass filter 14-11.
  • the processing unit 293 executes communication with the battery device 11-11 and the controller 292-11.
  • the coil 282 of the reader / writer 291-11 is originally intended to electromagnetically couple with the coil 81 of the IC chip 53 and to exchange a high-frequency signal between the reader / writer 291-11 and the IC chip 53. That is, the reader / writer 291-11 is prepared for writing and reading information according to the standard of the IC chip 53.
  • high frequency signals are transmitted / received via power lines 17-11 and 18-11. That is, the high-frequency signal originally transmitted and received by the coil 282 is superimposed on the power line via the high-pass filter, and communication with the IC chip is performed via the power line, so the coil 282 for electromagnetic coupling through the space is omitted. can do. As a result, there is less risk of unnecessary electromagnetic waves being radiated to the surrounding area or malfunction due to noise.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the controller 292-11.
  • a controller 292-11 configured by an MPU (Micro Processor Unit), a CPU (Central Processing Unit), and the like has functional blocks of a transmission unit 301, a reception unit 302, and a processing unit 303.
  • MPU Micro Processor Unit
  • CPU Central Processing Unit
  • the transmission unit 301 transmits a command to the reader / writer 291-11.
  • the receiving unit 302 receives a signal corresponding to the signal received from the battery device 11-11 transmitted from the reader / writer 291-11.
  • the processing unit 303 executes processing corresponding to the signal received from the battery device 11-11 via the reader / writer 291-11.
  • FIGS. 10 to 12 are flowcharts for explaining the authentication process.
  • This authentication process is executed when the battery device 11-11 is attached to the electronic device 201, or when the user instructs the start of the process.
  • step S111 of FIG. 10 the transmission unit 301 of the controller 292-11 instructs reading of the ID of the battery device 11-11. That is, an ID read command for the reader / writer 291-11 is generated, and the command is transmitted to the reader / writer 291-11.
  • step S131 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-11 receives a command from the controller 292-11. At this time, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-11 generates an ID read command for the battery device 11-11.
  • step S132 the transmission unit 291 of the reader / writer 291-11 further modulates the high-frequency signal in response to the command.
  • step S133 the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high frequency signal is transmitted to the power lines 17-11 and 18-11 via the high pass filter 14-11.
  • the low-pass filter 12-11 blocks the input of the high-frequency signal to the operating unit 13-11, so that the operating unit 13-11 operating with DC power is prevented from being broken.
  • the IC chip 53-20 of the battery management cell 221-11 is ranked so as to communicate with priority over the IC chips 53-11 to 53-14 of the battery cells 31-11 to 31-14.
  • an ID that can designate the built-in battery management cell 221 separately from the battery cell 31 is assigned. Therefore, it is possible to communicate with the IC chip 53-20 of the battery management cell 221-11 by designating the IC chip 53-20 of the battery management cell 221-11 as the command destination ID.
  • the ID of the battery management cell 221-11 is set so that it can be read with a smaller output from the reader / writer 291-11 as compared with the IDs of the battery cells 31-11 to 31-14.
  • the battery management cell 221 can be preferentially communicated by reducing the output of the reader / writer 291-11 first and then increasing it. As a result, rapid processing becomes possible.
  • the IC chip 53-20 of the battery management cell 221-11 may not be prioritized over the IC chips 53-11 to 53-14 of the other battery cells 31-11 to 31-14.
  • the processing is performed in the order according to the ranking by the collision prevention processing described later.
  • step S161 the IC chip 53-20 of the battery management cell 221-11 receives the high frequency signal transmitted from the reader / writer 291-11 in the process of step S133. Then, the ID stored in the storage unit 111 of the IC chip 53-20 is read and output.
  • the detailed processing of the IC chip 53-20 in this case is the same as that described with reference to FIG. 6, and will not be described because it is repeated.
  • step S134 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-11 receives the ID transmitted via the power lines 17-11 and 18-11.
  • step S135 the transmission unit 291 transfers the received ID.
  • step S112 the receiving unit 302 of the controller 292-11 receives the ID from the reader / writer 291-11.
  • the processing unit 303 confirms the received ID. That is, as in the case described with reference to FIG. 5, authentication is performed by comparing the received ID with the registered ID. If the received ID does not match the registered ID, the processing unit 303 executes the same process as in step S17 of FIG. That is, a warning that the battery device 11-11 is illegal is displayed, and the operation of the operation unit 13-11 is prohibited. If the ID is determined to be invalid, the subsequent processing is not executed.
  • step S ⁇ b> 114 the transmission unit 301 commands reading of the ID of the battery cell 53.
  • step S136 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-11 receives a command from the controller 292-11.
  • the transmission unit 292 executes a collision prevention process. That is, for example, by using a method such as a time slot method or a slot marker method, the IC chips 53-11 to 53-14 of the battery cells 31-11 to 31-14 are communicated at different timings. The order is assigned. Although a detailed description of each method is omitted, this may cause two or more of the IC chips 53-11 to 53-14 to communicate with the reader / writer 291-11 at the same time, thereby substantially disabling communication. Is prevented.
  • step S137 the transmission unit 291 of the reader / writer 291-11 generates an ID read command for the battery cell 31-11.
  • step S138 the transmission unit 291 of the reader / writer 291-11 further modulates the high-frequency signal in response to the command.
  • step S139 the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high frequency signal is transmitted to the power lines 17-11 and 18-11 via the high pass filter 14-11.
  • step S181 the IC chip 53-11 of the battery cell 31-11 receives the high-frequency signal transmitted from the reader / writer 291-11 in the process of step S139. Then, the ID stored in the storage unit 111 of the IC chip 53-11 is read and output.
  • the detailed processing of the IC chip 53-11 in this case is also the same as that described with reference to FIG. 6, and will not be described because it is repeated.
  • step S140 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-11 receives the ID transmitted via the power lines 17-11 and 18-11.
  • the receiving unit 292 temporarily stores the received ID.
  • step S141 the transmission unit 291 of the reader / writer 291-11 generates an ID read command for the battery cell 31-12.
  • step S142 the transmission unit 291 of the reader / writer 291-11 further modulates the high frequency signal in response to the command.
  • step S143 the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high frequency signal is transmitted to the power lines 17-11 and 18-11 via the high pass filter 14-11.
  • step S191 the IC chip 53-12 of the battery cell 31-12 receives the high-frequency signal transmitted from the reader / writer 291-11 in the process of step S143. Then, the ID stored in the storage unit 111 of the IC chip 53-12 is read and output.
  • the detailed processing of the IC chip 53-12 in this case is also the same as that described with reference to FIG.
  • step S144 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-11 receives the ID transmitted via the power lines 17-11 and 18-11.
  • the receiving unit 292 temporarily stores the received ID.
  • step S146 the transmission unit 291 transfers the read IDs to the controller 292-11. It should be noted that the read IDs may be transferred sequentially rather than collectively.
  • step S115 the receiving unit 302 of the controller 292-11 receives the ID transmitted from the reader / writer 291-11.
  • the processing unit 303 confirms the ID of the battery cell 31. That is, also in this case, the same processing as in step S113 (that is, steps S15 to S17 in FIG. 5) is executed.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a charging system to which the battery management system 1 of the present invention is applied.
  • the charging system 400 includes a charging device 401, an external power source 402, a battery device 11-31, and charging cables 403 and 404 as power lines.
  • the charging device 401 can be arranged at the charging station.
  • the charging device 401 includes a rectifying / smoothing unit 431, a low-pass filter 12-31, a switch 432, a high-pass filter 14-31, a management device 15-31, a power meter 433, and a display 434.
  • the rectifying / smoothing unit 431 rectifies and smoothes the AC power from the external power supply 402 and outputs the DC power as charging DC power to the terminals 451 and 452 through the low-pass filter 12-31 and the switch 432.
  • the rectifying / smoothing unit 431 is a block that operates with DC power in the charging device 401, similarly to the operation unit 13-11 in the electronic apparatus 201 in FIG.
  • the low-pass filter 12-31 includes coils 261-31 and 262-31 inserted in two charging lines, and a capacitor 263-31 connected between the two lines. .
  • the switch 432 is arranged on two charging lines, is controlled by a controller 291-31 described later, and is turned on when charging is started and turned off when it is finished. In this embodiment, it is arranged on the positive charging line, but it can also be arranged on the negative charging line or on both lines.
  • the high-pass filter 14-31 includes a capacitor 271-31 inserted into the branched positive charging line and a capacitor 272-31 inserted into the negative charging line.
  • the high-pass filter 14-31 enables high-frequency signals to be exchanged between the battery device 11-31 and the reader / writer 291-31 of the management device 15-31 via the charging line, and direct-current charging power is transferred to the reader.
  • the input to the writer 291-31 is blocked. This prevents the reader / writer 291-31 operating with AC power from being damaged.
  • a management device 15-31 to which AC power is supplied from an external device includes a reader / writer 291-31 and a controller 291-31.
  • the controller 291-31 controls charging of the battery device 11-31 via the reader / writer 291-31.
  • the display 434 is controlled by the controller 291-31 and displays predetermined information.
  • the power meter 433 measures and displays the charging power and outputs the measurement result to the controller 292-31.
  • the power meter 433 is disposed between the low-pass filter 12-31 and the rectifying / smoothing unit 431 so that a high-frequency signal is not input.
  • the battery device 11-31 has the same configuration as the battery device 11-11 of FIG. That is, the battery device 11-31 has four battery cells 31-31 to 31-34 and one battery management cell 221-31. Terminals 241-31 and 242-31 are terminals through which a charging current (a discharging current at the time of discharging) flows.
  • the number of battery cells 31 is arbitrary, and may be further increased to increase the capacity.
  • the battery cell 31-31 includes a battery 51-31, a capacitor 61-31 as a DC blocking unit 52, a coil 161-31 as a voltage generating unit 151, and an IC chip 53-31, and terminals 41-31 and 42. Output DC power from -31.
  • the connection state is the same as that shown in FIG.
  • the connection state is the same as that shown in FIG.
  • the battery management cell 221-31 has a capacitor 61-30 as the DC blocking unit 52, a coil 161-30 as the voltage generating unit 151, and an IC chip 53-30.
  • the battery management cell 221-31 does not have the battery 51.
  • the capacitor 61-30 and the IC chip 53-30 are connected in series.
  • the coil 161-30 is connected in parallel with the series circuit. Both ends of the coil 161-30 are connected to terminals 251-31 and 252-31 connected to the power supply line.
  • the battery cells 31-31 to 31-34 and the battery management cell 221-31 are connected in series. That is, the positive terminal 251-31 of the battery management cell 221-31 is connected to the terminal 241-31 that outputs a positive DC voltage, and the battery cell 31 is connected to the negative terminal 252-31 of the battery management cell 221-31. A positive terminal 41-31 of -31 is connected.
  • the negative terminal 42-31 of the battery cell 31-31 is connected to the positive terminal 41-32 of the battery cell 31-32, and the battery cell 31-32 is connected to the negative terminal 42-32 of the battery cell 31-32.
  • a positive terminal 41-33 of 31-33 is connected.
  • the negative terminal 42-33 of the battery cell 31-33 is connected to the positive terminal 41-34 of the battery cell 31-34, and the negative terminal 42-34 of the battery cell 31-34 is connected to the negative terminal 42-34 of the battery cell 31-34.
  • the negative terminal 242-31 is connected.
  • the positive terminal 241-31 and the negative terminal 242-31 of the battery device 11-31 are terminals to which DC discharge power is output, and terminals to which DC power for charging is input.
  • the DC charging current flows in the reverse path to the discharging current. That is, the charging current includes the positive charging cable 403, terminals 241-31, 251-31, coil 161-30, terminals 252-31 and 41-31, battery 51-31, terminals 42-31 and 41-32, battery 51. -32, terminal 42-32, 41-33, battery 51-33, terminal 42-33, 41-34, battery 51-34, terminal 42-34, 242-31, and charging cable 404.
  • the high frequency signal is input from the positive charging cable 403 and the terminals 241-31 and 251-31 to the battery management cell 221-31.
  • the high frequency signal flows through the coil 161-30 and also through a series circuit of the capacitor 61-30 and the IC chip 53-30 connected in parallel with the coil 161-30.
  • the high-frequency signal input into the battery cell 31-31 via the terminals 252-31 and 41-31 flows to the capacitor 61-31 and the coil 161-31, and is an IC chip connected in parallel to the coil 161-31. Also flows to 53-31.
  • the high-frequency signal flows through the battery cells 31-32, 31-33, 31-34 and is output from the terminal 242-31.
  • the high-frequency signal also flows through the reverse path.
  • the IC chips 53-31 to 53-34 of the battery cells 31-31 to 31-34 store their own battery information.
  • the battery information of the battery device 11-31 is stored in the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31.
  • the battery information includes history information, specification information, and billing information in addition to the identification information described above.
  • the history information can be information such as the date and time of charging or discharging the battery, the number of times, the battery capacity at the time of purchase, the current battery capacity, and the transition of the battery capacity.
  • the specification information can be condition information such as a charging voltage, a standard value of charging current, an appropriate temperature during use, and a charge amount.
  • the billing information can be information necessary for billing the used or charged power.
  • the reader / writer 291-31 has the same configuration as the reader / writer 291-11 shown in FIG. 8, and the controller 292-31 has the same configuration as the controller 292-11 shown in FIG. Therefore, in the following, the configurations of FIGS. 8 and 9 are also referred to as the configurations of the reader / writer 291-31 and the controller 292-31.
  • step S211 of FIG. 14 the transmission unit 301 of the controller 292-11 instructs the battery device 11-31 to read battery information. That is, a battery information read command for the reader / writer 291-31 is generated, and the command is transmitted to the reader / writer 291-31.
  • the processing related to the transmission / reception of the high-frequency signal is the same as described with reference to FIGS.
  • step S251 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-31 receives a command from the controller 292-31. At this time, the transmitter 291 of the reader / writer 291-31 generates a battery information read command for the battery device 11-31.
  • the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 further modulates the high-frequency signal in response to the command.
  • step S253 the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high-frequency signal is transmitted to the charging cables 403 and 404 via the high-pass filter 14-31. At this time, the low-pass filter 12-31 cuts off the input of the high-frequency signal to the rectifying / smoothing unit 431, so that the power meter 433 operating with DC power and the rectifying / smoothing unit 431 are prevented from failing.
  • the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 is prioritized over the IC chips 53-31 to 53-34 of the battery cells 31-31 to 31-34.
  • an ID that can specify the built-in battery management cell 221 separately from the battery cell 31 is assigned. Therefore, it is possible to communicate with the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 by designating the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 as the command destination ID.
  • the ID of the battery management cell 221-31 is set so that it can be read with a smaller output from the reader / writer 291-31 as compared with the ID of each of the battery cells 31-31 to 31-34. Initially, the battery management cell 221 can be preferentially communicated by reducing the output of the reader / writer 291-31 and then increasing it. As a result, rapid processing becomes possible.
  • the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 may not be given priority over the IC chips 53-31 to 53-34 of the battery cells 31-31 to 31-34.
  • the processing for the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 is performed in the order according to the ranking by the above-described collision prevention processing.
  • step S291 the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 receives the high-frequency signal transmitted from the reader / writer 291-31 in the process of step S253.
  • the signal processing unit 78 of the IC chip 53-30 reads out and outputs the battery information stored in the storage unit 111.
  • the detailed processing of the IC chip 53-30 in this case is the same as that described with reference to FIG. 6, and will not be described because it is repeated.
  • step S254 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-31 receives the battery information transmitted via the charging cables 403 and 404.
  • step S255 the transmission unit 291 transfers the received battery information.
  • step S212 the receiving unit 302 of the controller 292-31 receives battery information from the reader / writer 291-31.
  • the processing unit 303 confirms the received identification information. That is, similarly to the case described with reference to FIG. 5, authentication is performed by comparing the received identification information with the registered identification information.
  • the processing unit 303 executes the same process as in step S17 of FIG. That is, a warning that the battery device 11-31 is illegal is displayed on the display 434, and charging is prohibited. That is, the switch 432 is turned off.
  • the subsequent processing is not executed.
  • the collision prevention process is performed as described above, and the identification information from the IC chip 53 of each battery cell 31 is sequentially read. If at least one battery cell 31 is illegal, charging can be prohibited.
  • the processing in this case is the same as the case described with reference to FIGS. 10 to 12 and is repeated, so the description thereof is omitted.
  • the number of battery cells 31 accommodated may be 100 or more. If any one of them has an illegal battery cell 31, there is a risk that a fire may occur during traveling or a sufficient motor torque may not be generated. However, if authentication is performed in units of battery cells in this way, it is possible to prevent such an accident from occurring.
  • the processing unit 303 of the controller 292-31 confirms the history information in step S214. For example, when the number of times of charging or discharging has reached a predetermined reference number or more, the processing unit 303 causes the display 434 to display a message recommending replacement of the battery device 11-31 or the target battery cell 31. This allows the user to use the battery device 11-31 safely. Alternatively, a message recommending disposal or recycling can be displayed.
  • step S215 the processing unit 303 of the controller 292-31 confirms the specification information.
  • the processing unit 303 confirms the rated voltage and rated current during charging, and controls the rectifying and smoothing unit 431 so that charging is performed according to the rated value.
  • the battery device 11-31 can be efficiently charged in a short time under optimum conditions. As a result, the life of the battery device 11-31 can be extended.
  • the IC chip 53 of each battery cell 31 stores respective rated values.
  • the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 stores the rated value of the battery device 11-31. Therefore, by considering the conditions of the IC chip 53-30, charging can be performed with the standard value of the entire battery device 11-31 in consideration of the number of battery cells 31 to which the battery cells 31 are connected in series or in parallel. It becomes possible.
  • step S216 the processing unit 303 performs charging. That is, the processing unit 303 turns on the switch 432. As a result, the charging current output from the rectifying / smoothing unit 431 flows through the power meter 433, the low-pass filter 12-31, the switch 432, the charging cable 403, the battery device 11-31, and the charging cable 404, and the batteries 51-31 to 51-34 is charged.
  • the processing unit 303 turns off the switch 432. Thereby, charging is stopped. The power consumed by charging is measured by the power meter 433 and the measurement result is notified to the processing unit 303.
  • step S217 the transmission unit 301 instructs the history information to be updated. That is, a history information update command for the reader / writer 291-31 is generated, and the command is transmitted to the reader / writer 291-31. At this time, history information to be updated such as the date and time of charging, power, and the number of times of incremented charging is also transmitted.
  • step S256 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-31 receives a command from the controller 292-31. At this time, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 generates a history information update command for the battery device 11-31. In step S257, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 further modulates the high-frequency signal in response to the command. In step S258, the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high-frequency signal is transmitted to the charging cables 403 and 404 via the high-pass filter 14-31.
  • step S292 the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 receives the high-frequency signal transmitted from the reader / writer 291-31 in the process of step S258. Then, the signal processing unit 78 of the IC chip 53-30 updates the history information stored in the storage unit 111 with the received history information.
  • step S218 the transmission unit 301 of the controller 292-11 instructs reading of the billing information of the battery device 11-31. That is, a billing information read command for the reader / writer 291-31 is generated, and the command is transmitted to the reader / writer 291-31.
  • step S259 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-31 receives a command from the controller 292-31. At this time, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 generates a charging information read command for the battery device 11-31. In step S260, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 further modulates the high-frequency signal in response to the command. In step S261, the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high-frequency signal is transmitted to the charging cables 403 and 404 via the high-pass filter 14-31.
  • step S293 the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 receives the high-frequency signal transmitted from the reader / writer 291-31 in the process of step S261. Then, the signal processing unit 78 reads and outputs the billing information stored in the storage unit 111.
  • step S262 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-31 receives the billing information transmitted via the charging cables 403 and 404.
  • step S263 the transmission unit 291 transfers the received billing information.
  • step S219 the receiving unit 302 of the controller 292-31 receives billing information from the reader / writer 291-31, communicates with a billing server connected via an IP network or cellular network (not shown), and the processing unit 303. Confirms the received billing information. For example, when prepaid electronic money is included in the billing information, the processing unit 303 subtracts a price corresponding to the power required for charging from the prepaid electronic money.
  • step S220 the transmission unit 301 of the controller 292-31 instructs to update the billing information. That is, a billing information update command for the reader / writer 291-31 is generated, and the command is transmitted to the reader / writer 291-31. At this time, the amount of prepaid electronic money after subtraction is also transmitted.
  • step S264 the receiving unit 292 of the reader / writer 291-31 receives a command from the controller 292-31. At this time, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 generates a charging information update command for the battery device 11-31. In step S265, the transmission unit 291 of the reader / writer 291-31 further modulates the high-frequency signal in response to the command. In step S266, the transmission unit 291 outputs a high-frequency signal. That is, the modulated high-frequency signal is transmitted to the charging cables 403 and 404 via the high-pass filter 14-31.
  • step S294 the IC chip 53-30 of the battery management cell 221-31 receives the high frequency signal transmitted from the reader / writer 291-31 in the process of step S266. Then, the signal processing unit 78 of the IC chip 53-30 updates the charging information stored in the storage unit 111 with the received charging information. As a result, the prepaid electronic money is updated to the subtracted amount.
  • the price corresponding to the power required for charging may be stored, and a process for withdrawing the amount from the user account later may be executed.
  • the charging system 400 can also be applied when charging the battery device 11-11 of the electronic device 201 of FIG.
  • a secondary battery that can be charged is used as the battery.
  • the present invention can be applied to a primary battery that cannot be charged.
  • system represents the entire apparatus composed of a plurality of apparatuses.

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Abstract

本発明は、バッテリの管理を容易にすることができるバッテリ装置、バッテリ管理システム、およびバッテリ管理方法に関する。 バッテリ装置11は、バッテリ51と、ICチップ53と、直流阻止部52とを備える。バッテリ51の直流電力は電力線17,18を介して出力される。ICチップ53により、電力線17,18を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報が電力線17,18を介して出力される。直流阻止部52により、電力線17,18を介して出力される直流電力がICチップ53に入力するのを阻止する。ICチップ53と並列に接続され、電力線17,18を介して授受される交流信号により発生した電圧をICチップ53に供給する電圧発生部151を設けることができる。本発明は電子機器に適用することができる。

Description

バッテリ装置、バッテリ管理システム、およびバッテリ管理方法
 本発明はバッテリ装置、バッテリ管理システム、およびバッテリ管理方法に関し、特にバッテリの管理を容易にするバッテリ装置、バッテリ管理システム、およびバッテリ管理方法に関する。
 最近、さまざまな製品にバッテリ装置が使用されている。使用する電力が大きい場合、バッテリの容量も大きくする必要がある。このようなバッテリ装置の高容量化にともなって、安全性と信頼性の確保が望まれる。
 バッテリ装置が高容量化すると、その内部のバッテリセルの数も多くなり、価格も高くなる。そのため、ユーザがバッテリ装置を分解して内部のバッテリセルを安価なものに不正に交換してしまうおそれがある。
 本出願人は、バッテリ装置の内部にICチップを持たせ、そのICチップに識別番号を記憶させることを先に提案した(例えば、特許文献1)。これにより、バッテリ装置から識別番号を読み出し、読み出した識別番号に基づき認証処理を行うことで、不正なバッテリ装置を発見し、排除することが可能になる。
特許3289320号公報
 先に提案したバッテリ装置においては、バッテリ装置に電力供給用の端子とは別に情報端子を設け、そこから識別情報を読み出すようにしていた。
 その結果、例えばバッテリ装置の内部に収容されている個々のバッテリセルにICチップを持たせ、それぞれから識別情報を読み出すためには、バッテリセルの数の分だけ情報端子を設ける必要が生じる。例えば電気自動車の場合、100個以上のバッテリセルを直列に接続しなければならず、通信線を確保することが困難になる。また、バッテリ装置が大型化し、コストも高くなる。その結果、管理が容易なバッテリ装置を実現することが困難になる。
 本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、バッテリの管理を容易にするものである。
 本発明の一側面は、電力線を介して直流電力を出力するバッテリと、前記電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報を前記電力線を介して出力する記憶素子と、前記電力線を介して出力される前記直流電力が前記記憶素子に入力するのを阻止する直流阻止部とを備えるバッテリ装置である。
 前記記憶素子は、電子タグとすることができる。
 前記記憶素子と並列に接続され、前記電力線を介して授受される前記交流信号により発生した電圧を前記記憶素子に供給する電圧発生部をさらに備えることができる。
 前記電圧発生部は、コイルまたはトランスにより構成することができる。
 前記直流阻止部は、コンデンサにより構成することができる。
 前記記憶素子に記憶されている前記バッテリ情報は、識別情報、仕様情報、履歴情報、および課金情報の少なくとも1つを含むことができる。
 1個以上のバッテリセルを備え、前記バッテリセルのそれぞれは、1個の前記バッテリ、1個の前記記憶素子および1個の前記直流阻止部を有し、1個の前記記憶素子は、それが装着されている前記バッテリセルの前記識別情報を記憶することができる。
 前記バッテリ装置の前記識別情報を記憶し、前記バッテリが対応づけられていない前記記憶素子をさらに有することができる。
 前記バッテリが対応づけられていない前記記憶素子は、前記バッテリセルの前記記憶素子より優先して前記バッテリ情報を出力することができる。 
 前記直流阻止部を構成する前記コンデンサと、前記電圧発生部を構成する前記コイルは、前記交流信号の搬送波の基本周波数を中心周波数とする直列共振回路を構成することができる。
 本発明の他の側面は、電力線を介して直流電力を出力するバッテリ、前記電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報を出力する記憶素子、および前記電力線を介して出力される前記直流電力が前記記憶素子に入力するのを阻止する直流阻止部を備えるバッテリ装置と、前記交流信号を前記電力線を介して前記記憶素子に供給することで、前記バッテリ情報を読み取って前記バッテリの充電または放電を制御する管理装置と、前記管理装置に対して前記直流電力が入力されるのを遮断するとともに、前記管理装置が前記記憶素子との間で前記交流信号を授受できるように、前記交流信号を通過するハイパスフィルタと、直流電力で動作するブロックに対して放電時または充電時の前記直流電力を通過するとともに、前記交流信号を遮断するローパスフィルタとを備えるバッテリ管理システムである。
 前記バッテリ装置への充電時の前記直流電力を遮断するスイッチをさらに備えることができる。
 前記管理装置は、前記バッテリ情報が不正である場合、前記直流電力を遮断するように前記スイッチを制御することができる。
 前記管理装置は、前記記憶素子と前記交流信号により通信するリーダライタと、前記リーダライタの動作を制御するコントローラとを備えることができる。
 前記バッテリ装置、前記管理装置、前記ハイパスフィルタ、および前記ローパスフィルタは、電子機器が有することができる。
 前記管理装置、前記ハイパスフィルタ、および前記ローパスフィルタは、前記バッテリ装置を充電する充電装置が有することができる。
 本発明の一側面においては、バッテリの直流電力が電力線を介して出力され、記憶素子により、電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報が電力線を介して出力される。直流阻止部により、電力線を介して出力される直流電力が前記記憶素子に入力するのが阻止される。
 本発明の他の側面においては、管理装置は、交流信号を電力線を介して記憶素子に供給することで、バッテリ情報を読み取ってバッテリの充電または放電を制御する。ハイパスフィルタは、管理装置に対して直流電力が入力されるのを遮断するとともに、管理装置が記憶素子との間で交流信号を授受できるように、交流信号を通過する。ローパスフィルタは、直流電力で動作するブロックに対して放電時または充電時の直流電力を通過するとともに、交流信号を遮断する。
以上のように、本発明の側面によれば、バッテリの管理が容易になる。
本発明のバッテリ管理システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。 バッテリ装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 他のバッテリ装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 さらに他のバッテリ装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 管理装置の認証処理を説明するフローチャートである。 バッテリ装置の認証処理を説明するフローチャートである。 本発明のバッテリ管理システムを適用した電子機器の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 リーダライタの一実施の形態の構成を示すブロック図である。 コントローラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。 認証処理を説明するフローチャートである。 認証処理を説明するフローチャートである。 認証処理を説明するフローチャートである。 本発明のバッテリ管理システムを適用した充電システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。 充電処理を説明するフローチャートである。 充電処理を説明するフローチャートである。 充電処理を説明するフローチャートである。
 以下、発明を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
 1.第1の実施の形態(バッテリ管理システム)
 2.第2の実施の形態(電子機器)
 3.第3の実施の形態(充電システム)
 4.変形例
<1.第1の実施の形態>
[バッテリ管理システムの原理的構成]
 図1は、本発明のバッテリ管理システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。このバッテリ管理システム1は、バッテリ装置11、ローパスフィルタ12、動作部13、ハイパスフィルタ14、および管理装置15により構成されている。
 バッテリ装置11は、内部に1個以上のバッテリセル(後述する図2乃至図4のバッテリセル31-1乃至31-3)を内蔵し、電力線17,18を介して直流電圧・直流電流、すなわち直流電力を動作部13に供給する。動作部13はバッテリ装置11からの直流電力の供給を受け、各種の動作を実行する。すなわち、動作部13は、直流電力の被供給部である。バッテリ装置11は、例えばバッテリパックとして構成することができる。
 ローパスフィルタ12は、バッテリ装置11と動作部13との間の電力線17,18上に配置され、直流電力で動作するブロックである動作部13に直流電力を供給可能にする。またローパスフィルタ12は、管理装置15が発生し、電力線17,18を介して伝達される交流信号を遮断し、直流電力で動作する動作部13に交流信号が入力され、動作部13が故障することを防止する。
 ハイパスフィルタ14は、管理装置15が発生する交流信号を通過して、電力線17,18を介してバッテリ装置11に供給させる。また、ハイパスフィルタ14は、電力線17,18を介して伝達される直流電力を遮断し、交流電力で動作する管理装置15が、直流電力により故障することを防止する。
 バッテリ装置11を管理する管理装置15は、電力線17,18を介して交流信号を出力し、バッテリ装置11と通信する。管理装置15は、生成部21、変調部22、送信部23、復調部24、判定部25、および処理部26の機能ブロックを有している。
 生成部21は、コマンドを生成する。変調部22は、搬送波をコマンドで変調し、交流信号として出力する。搬送波としては、例えば周波数が13.56MHzである高周波信号(RF信号とも称する)が用いられる。交流信号としては、13.56MHzの他、130kHz~135kHz、433MHz、900MHz帯、2.45GHz等、任意の周波数を用いることも可能である。送信部23は、交流信号を出力する。
 復調部24は、バッテリ装置11からの負荷変調による交流信号の反射波を復調する。
判定部25は、各種の判定処理を行う。処理部26は、判定結果に基づいて各種の処理を実行する。
[バッテリ装置11の構成(1)]
 次に、バッテリ装置11の構成例について説明する。図2は、バッテリ装置の構成を示すブロック図である。
 図2においては、バッテリ装置11が1つのバッテリセル31-1により構成されている。バッテリセル31-1は、バッテリ51、直流阻止部52、およびICチップ53により構成されている。
 バッテリ51は端子41から電力線17に正の電圧を、端子42から電力線18に負の電圧を、それぞれ出力する。バッテリ51は充電が可能な2次バッテリである。すなわち電力線17,18は、充電時または放電時に、直流電流・直流電圧の供給経路になる。
 直流阻止部52は、管理装置15から電力線17,18を介して供給される交流信号をICチップ53に供給する機能を有する。直流阻止部52はまた、直流電力の供給経路としての電力線17からICチップ53に直流電力が入力するのを遮断し、交流信号で動作するICチップ53が故障するのを防止する。直流阻止部52は、この実施の形態の場合、容量C1のコンデンサ61により構成されている。コンデンサ61は正の端子17と、ICチップ53の正の電圧供給点83の間に配置されている。 
 なお、交流信号はバッテリ51にも入力されるが、実験の結果、実用上問題はない。
 記憶素子としてのICチップ53は、各種の規格に基づくICチップ、タグなどの電子タグにより構成することができる。例えばRFID(Radio Frequency Identfication)、Mifare,FeliCa,NFC(Near Field Communication)(いずれも商標)等の規格は勿論、これらの規格に基づかない独自の構成の電子タグを用意することもできる。記憶素子は、交流信号により、少なくとも内部に記憶する情報を読み出し出力する機能を有し、さらに供給された情報を記憶する機能を有するのが好ましい。パッシブタイプとアクティブタイプのいずれでもよい。
 図2のICチップ53は、共振部71、検波部72、負荷変調部73、電圧レギュレータ74、電源部75、データ受信部76、クロック生成部77、および信号処理部78により構成されている。
 共振部71は、アンテナとして機能するインダクタンスがL11のコイル81と、容量がC11のコンデンサ82の並列共振回路により構成されている。コイル81とコンデンサ82の一方の接続点は、正の電圧供給点83であり、他方の接続点は負の電圧供給点84である。インダクタンスL11と容量C11の値は、共振周波数が13.56MHzとなるように設定されている。すなわち、コイル81を有する共振部71は、本来、後述する図8に示されるリーダライタ291-11のアンテナとして機能するコイル282からの周波数が13.56MHzの交流信号を受信し、電磁誘導により交流の誘起電圧を発生する機能を有している。
 ただし、この実施の形態の場合、周波数が13.56MHzの交流信号は、リーダライタ291-11のコイル282から供給されるのではなく、電力線17,18とコンデンサ61を介して管理装置15から供給される。そこで、共振部71、少なくともそのコイル81は省略するのが好ましい。これにより、付近の金属の影響等による誤動作が抑制される。この場合交流信号は、検波部72に直接入力される。共振部71を省略しない場合には、共振部71は周波数が13.56MHzの交流信号が入力されるとこれに共振し、電圧供給点83,84から電圧を発生する。
 検波部72は、この実施の形態の場合、ダイオード91により構成されている。ダイオード91は、そのアノードが正の電圧供給点83に接続され、そのカソードが、負荷変調部73の抵抗101の一端に接続されている。ダイオード91は、電圧供給点83からの交流の誘起電圧を直流の誘起電圧に整流し、リーダライタ291-11から送信されてきた交流信号(搬送波)が含む信号を復調する。抵抗101とともに負荷変調部73を構成するFET(Field Effect Transistor)102の一端は抵抗101の他端と接続されている。なお、スイッチング素子としてのFET102は、pチャネルでも、nチャネルでもよい。またバイポーラトランジスタを用いることも可能である。
 電圧レギュレータ74は、ダイオード91により整流された電圧を平滑、定電圧化し、電源部75に供給する。電源部75は、ICチップを駆動する電圧を発生し、データ受信部76、クロック生成部77、信号処理部78等に供給する。
 データ受信部76は、ダイオード91より出力された半波整流電圧から低周波成分を抽出(振幅復調)し、増幅して、高レベルと低レベルの2値化されたデータ信号を生成し、信号処理部78に供給する。クロック生成部77は、電圧供給点83から供給される交流信号から矩形のクロック信号を生成し、信号処理部78に供給する。
 信号処理部78は、クロック信号に同期してデータ信号を読み取る。そして信号処理部78は、内蔵する記憶部111に記憶されているバッテリ情報に基づいて、高レベルと低レベルの2値化された応答信号を生成し、FET102のゲートに出力する。FET102は応答信号によりオンまたはオフされる。これにより電圧供給点83,84からみたインピーダンスを変化させる負荷変調が行われる。なお、バッテリ情報には、少なくとも識別情報が含まれるが、後述するように、仕様情報、履歴情報、課金情報なども含むようにすることができる。
[バッテリ装置11の構成(2)]
 図3は、他のバッテリ装置の構成を示すブロック図である。このバッテリ装置11は、1個のバッテリセル31-2を有する。このバッテリセル31-2は、電圧供給点83,84の間に、電圧発生部151を有している。この実施の形態の場合、電圧発生部151は、インダクタンスがL21のコイル161により構成されている。コイル161は、電力線17,18とコンデンサ61を介して管理装置15から交流信号が入力されたとき、電圧を発生し、電圧供給点83,84に供給する。コイル161とコンデンサ61は、13.56MHzの交流信号に対して共振する直列共振回路を構成することができる。
 その他の構成は、図2における場合と同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。つまりこの実施の形態の場合、電圧発生部151(共振部71を省略しない場合、共振部71と電圧発生部151の両方)により電圧が発生されるので、図2の実施の形態に比べて、より確実に電圧を発生することができる。したがって直列に接続された多くの数のバッテリセルに、電力線17,18を介して交流信号を伝達する場合には、図3の実施の形態の方が有利である。
[バッテリ装置11の構成(3)]
 図4は、さらに他のバッテリ装置の構成を示すブロック図である。このバッテリ装置11も1個のバッテリセル31-3を有している。このバッテリセル31-3は、バッテリセル31-2と同様に、電圧発生部151を有している。ただし、この実施の形態の電圧発生部151は、トランス171により構成されている。
 すなわち、コンデンサ61の一端と負の端子42との間に接続されているコイル181と、電圧供給点83と電圧供給点84の間に接続されているコイル182によりトランス171が構成されている。コイル181に管理装置15からの交流信号が入力されると、電磁結合しているコイル182に電圧が誘起され、電圧供給点83,84に供給される。コイル181とコンデンサ61は、13.56MHzの交流信号に対して共振する直列共振回路を構成することができる。この場合も、共振部71は省略することができる。その他の構成は、図2の実施の形態と同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。
 この図4の実施の形態も、直列に接続された多くの数のバッテリセルに、電力線17,18を介して交流信号を伝達するのに有利である。
 以上のような図2乃至図4に示されるバッテリ装置11が、図1のバッテリ管理システム1に採用される。
[バッテリ管理システムの認証処理]
 図5は、管理装置の認証処理を説明するフローチャートであり、図6はそれに対応するバッテリ装置の認証処理を説明するフローチャートである。次に、図1のバッテリ管理システム1において行われる認証処理について、この図5と図6のフローチャートを参照して説明する。この認証処理は、バッテリ管理システム1にバッテリ装置11が装着されたとき、あるいはユーザが処理の開始を指令したとき実行される。
 図5のステップS11において管理装置15の生成部21は、ID読み出しのコマンドを生成する。すなわち上述したように、バッテリセル31の信号処理部78には、自身を識別する識別情報としてのID(Identifier)が記憶されており、これを読み出すコマンドが生成される。なお、以下、バッテリセル31-1乃至31-3を個々に区別する必要が無い場合、単にバッテリセル31と記載する。他の部材についても同様とする。
 ステップS12において変調部22は、コマンドに対応して、交流信号としての高周波信号を変調する。すなわち、変調部22は、高周波信号としての13.56MHzの周波数の搬送波を、ステップS11で生成されたコマンドに対応して振幅変調する。ステップS13において送信部23は、高周波信号を出力する。
 管理装置15から出力された高周波信号は、ハイパスフィルタ14を通過し、電力線17,18に伝達される。このとき、ローパスフィルタ12は高周波信号を遮断するので、高周波信号は動作部13に入力されない。したがって、バッテリ装置11からの直流電力で動作する動作部13が故障するのが防止される。ローパスフィルタ12はまた、高周波ノイズが外部に流出するのを防止する機能も有する。電力線17,18にバッテリ11から出力された直流電流が流れている場合には、高周波信号が直流電流に重畳される。
 図6のステップS41においてバッテリセル31は、高周波信号を受信する。すなわち高周波信号はコンデンサ61を通過して電圧供給点83,84に入力される。共振部71が存在する場合には、高周波信号の搬送波の周波数は共振部71の共振周波数と一致するので、共振部71は高周波信号に共振し、電圧供給点83,84には共振電圧が誘起される。
 ステップS42においてダイオード91は、入力された高周波電圧を検波する。すなわち、交流の高周波電圧は整流され、直流(より正確には脈流)の電圧が生成される。ステップS43において電圧レギュレータ74は、整流された電圧を平滑し、定電圧化する。ステップS44において電源部75は、定電圧化された電圧から駆動電圧を生成する。生成された駆動電圧は、データ受信部76、クロック生成部77、信号処理部78等に供給される。
 ステップS45においてクロック生成部77は、入力された高周波電圧から矩形のクロック信号を生成する。クロック信号は信号処理部78に供給される。ステップS46においてデータ受信部76は、データを生成する。すなわち、ダイオード91により整流された信号から、高周波電圧(すなわち搬送波)に含まれる信号成分(すなわち振幅成分)が抽出され、増幅される。これにより高レベルと低レベルの2値化されたデータ信号が生成され、信号処理部78に供給される。
 ステップS47において信号処理部78は、コマンドを実行する。すなわち、信号処理部78はクロック信号に同期してデータ信号からコマンドを読み取り、読み取ったコマンドに対応する処理を実行する。いまの場合、記憶部111に記憶されているIDが読み出され、応答データが生成される。この応答データも2値化されている。
 ステップS48において信号処理部78は、応答データに対応して負荷変調を行う。すなわち、ステップS47の処理で生成された応答データに対応してFET102がオン、またはオフされる。FET102がオンされた状態と、オフされた状態では、電圧供給点83,84から見たインピーダンスが異なる。このインピーダンスの変化が、高周波信号の反射波に反映され、電力線17,18を介して管理装置15に伝達される。
 図5のステップS14において管理装置15の復調部24は、高周波信号の負荷変調により発生する反射波の信号を復調する。これによりバッテリセル31のIDが読み出されたことになる。ステップS15において判定部25は、読み出されたIDが登録されたIDであるかを判定する。すなわち、予め正規のバッテリセル31には所定のIDが割り当てられており、判定部25は、この割り当てたIDを記憶している。そして読み出されたIDが登録されているIDと一致するかが判定される。
 読み出されたIDが登録されているIDと一致する場合、つまりバッテリセル31が認証されたとき、ステップS16において処理部26は、正規のバッテリセルとしての処理を行う。具体的には、動作部13が本来の動作を実行するのが許容される。
 これに対して、読み出されたIDが登録されているIDと一致しない場合、ステップS17において処理部26は、不正なバッテリセルとしての処理を行う。例えば、処理部26は、動作部13が本来の動作を実行するのを禁止する。さらに処理部26は、動作部13を構成するディスプレイに、「このバッテリ装置は不正です。適正なバッテリ装置に交換して下さい。」といった警告のメッセージを表示させる。ユーザはこのメッセージにしたがって、バッテリ装置11を適正な物に交換する。これにより、動作部13が故障したり、火災が発生したりすることが防止される。
<2.第2の実施の形態>
[電子機器の構成]
 次に、バッテリ管理システム1を適用した電子機器について説明する。
 図7は、本発明のバッテリ管理システム1を適用した電子機器201の一実施の形態の構成を示すブロック図である。電子機器201は、バッテリで動作する機器であり、例えばパーソナルコンピュータ、電気自動車等が想定される。
 この実施の形態においては、電子機器201は、バッテリ装置11-11、ローパスフィルタ12-11、動作部13-11、ハイパスフィルタ14-11、および管理装置15-11を有している。管理装置15-11はリーダライタ291-11とコントローラ292-11とから構成されている。リーダライタ291-11とコントローラ292-11を動作させるための電力は図示せぬ内部電源から供給される。  
 バッテリ装置11-11は、4個のバッテリセル31-11乃至31-14と、1個のバッテリ管理セル221-11を有している。端子241-11,242-11は、放電電流(充電時においては充電電流)が流れる端子である。
 なお、この実施の形態においては4個のバッテリセル31が直列に接続されており、図2乃至図4に示される1個の場合より、高容量化されているが、その数は任意である。また並列にも接続し、さらに高容量化してもよい。
 バッテリセル31-11は、バッテリ51-11、直流阻止部52としてのコンデンサ61-11、電圧発生部151としてのコイル161-11、およびICチップ53-11を有し、端子41-11,42-11から直流電力を出力する。その接続状態は、図3に示される場合と同様である。その他のバッテリセル31-1i(i=2,3,4)も、バッテリセル31-11と同様に、バッテリ51-1i、直流阻止部52としてのコンデンサ61-1i、電圧発生部151としてのコイル161-1i、およびICチップ53-1iを有しており、端子41-1i,42-1iから直流電力を出力する。その接続状態は、図3に示される場合と同様である。
 バッテリ管理セル221-11は、直流阻止部52としてのコンデンサ61-20、電圧発生部151としてのコイル161-20、およびICチップ53-20を有している。バッテリ管理セル221-11はバッテリ51を有していない。コンデンサ61-20とICチップ53-20は直列に接続されている。コイル161-20はその直列回路と並列に接続されている。コイル161-20の両端は、電力供給線に接続する端子251-11,252-11に接続されている。
 バッテリセル31-11乃至31-14と、バッテリ管理セル221-11は、直列に接続されている。すなわち、正の直流電圧を出力する端子241-11に、バッテリ管理セル221-11の正の端子251-11が接続され、バッテリ管理セル221-11の負の端子252-11に、バッテリセル31-11の正の端子41-11が接続されている。
 以下同様に、バッテリセル31-12の正の端子41-12に、バッテリセル31-11の負の端子42-11が接続され、バッテリセル31-12の負の端子42-12に、バッテリセル31-13の正の端子41-13が接続されている。バッテリセル31-14の正の端子41-14に、バッテリセル31-13の負の端子42-13が接続され、バッテリセル31-14の負の端子42-14に、バッテリ装置11-11の負の端子242-11が接続されている。バッテリ装置11-11の正の端子241-11と負の端子242-11から、直流電力が出力される。
 バッテリセル31-11乃至31-14のICチップ53-11乃至53-14は、それぞれ自身の識別情報を記憶している。これに対してバッテリ管理セル221-11のICチップ53-20には、バッテリ装置11-11の識別情報が記憶されている。
 直流の放電電流は、負の電力線18-11、端子242-11、端子42-14、バッテリ51-14、端子41-14,42-13、バッテリ51-13、端子41-13,42-12、バッテリ51-12、端子41-12,42-11、バッテリ51-11、端子41-11,252-11、コイル161-20、端子251-11,241-11、正の電力線17-11の経路で流れる。
 高周波信号は、正の電力線17-11、端子241-11,251-11からバッテリ管理セル221-11に入力される。バッテリ管理セル221-11内では、高周波信号は、コイル161-20を流れるとともに、コイル161-20と並列に接続されている、コンデンサ61-20とICチップ53-20の直列回路を流れる。
 端子252-11,41-11を介してバッテリセル31-11内に入力した高周波信号は、コンデンサ61-11、コイル161-11に流れるとともに、コイル161-11に並列に接続されているICチップ53-11にも流れる。
 以下同様に、高周波信号は、バッテリセル31-12,31-13,31-14を流れ、端子242-11から出力される。勿論、高周波信号は以上と逆の経路でも流れる。
 ローパスフィルタ12-11は、電力線17-11,18-11にそれぞれ挿入されているコイル261-11,262-11と、電力線17-11,18-11の間に接続されたコンデンサ263-11とにより構成されている。
 ハイパスフィルタ14-11は、電力線17-11から分岐された正の線路に挿入されたコンデンサ271-11と、電力線18-11から分岐された負の線路に挿入されたコンデンサ272-11とにより構成されている。
[リーダライタの構成]
 図8は、リーダライタの一実施の形態の構成を示すブロック図である。このリーダライタ291-11は、駆動部281とコイル282を有している。駆動部281は、送信部291、受信部292、および処理部293の機能ブロックを有している。
 送信部291はハイパスフィルタ14-11を介して電力線17-11,18-11に高周波信号を送信する。受信部292は、バッテリ装置11-11が電力線17-11,18-11に送信した高周波信号を、ハイパスフィルタ14-11を介して受信する。処理部293は、バッテリ装置11-11およびコントローラ292-11との通信を実行する。
 リーダライタ291-11のコイル282は、本来、ICチップ53のコイル81と電磁結合して、リーダライタ291-11とICチップ53との間で高周波信号を授受するためのものである。すなわち、リーダライタ291-11はICチップ53の規格に対応して情報を書き込み、読み出すために用意されたものである。しかし、本実施の形態においては、電力線17-11,18-11を介して高周波信号が授受される。すなわち、本来コイル282で授受していた高周波信号はハイパスフィルタを介して電力線に重畳され、ICチップとの通信は電力線を経由しておこなうため、空間を介して電磁結合するためのコイル282は省略することができる。それにより、周囲に不要な電磁波を放射してしまったり、ノイズをひろって誤動作をしてしまったりするおそれが少なくなる。
[コントローラの構成]
 図9は、コントローラ292-11の一実施の形態の構成を示すブロック図である。例えばMPU(Micro Processor Unit),CPU(Central Processing Unit)等により構成されるコントローラ292-11は、送信部301、受信部302、および処理部303の機能ブロックを有している。
 送信部301はリーダライタ291-11にコマンドを送信する。受信部302は、リーダライタ291-11が送信した、バッテリ装置11-11から受信した信号に対応する信号を受信する。処理部303は、リーダライタ291-11を介してバッテリ装置11-11から受信した信号に対応する処理を実行する。
[電子機器の認証処理]
 図10乃至図12は、認証処理を説明するフローチャートである。以下、この図10乃至図12を参照して、電子機器201の認証処理について説明する。この認証処理は、電子機器201にバッテリ装置11-11が装着されたとき、あるいはユーザが処理の開始を指令したとき実行される。
 図10のステップS111においてコントローラ292-11の送信部301は、バッテリ装置11-11のIDの読み出しを指令する。すなわち、リーダライタ291-11に対するID読み出しのコマンドが生成され、そのコマンドがリーダライタ291-11に送信される。
 なお、高周波信号の授受に関する処理は、図5と図6を参照して説明した通りであるので、ここでは省略する。
 ステップS131においてリーダライタ291-11の受信部292は、コントローラ292-11からのコマンドを受信する。このとき、リーダライタ291-11の送信部291は、バッテリ装置11-11に対するID読み出しのコマンドを生成する。ステップS132においてリーダライタ291-11の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS133において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-11を介して電力線17-11,18-11に送信される。このとき、ローパスフィルタ12-11が高周波信号の動作部13-11への入力を遮断するので、直流電力で動作する動作部13-11が故障することが防止される。
 バッテリ管理セル221-11のICチップ53-20は、バッテリセル31-11乃至31-14のICチップ53-11乃至53-14より優先して通信するように順位付けがなされている。例えば、各バッテリ装置11においては、内蔵されているバッテリ管理セル221をバッテリセル31とは区別して指定できるIDが割り当てられている。したがって、コマンドの宛先のIDとして、バッテリ管理セル221-11のICチップ53-20を指定することで、バッテリ管理セル221-11のICチップ53-20と通信することができる。あるいは、バッテリ管理セル221-11のIDはバッテリセル31-11乃至31-14のIDと比較して、リーダライタ291-11からのより小さい出力で読み取ることができるように設定する。はじめはリーダライタ291-11の出力を小さくし、その後、大きくすることでバッテリ管理セル221を優先して通信することができる。その結果、迅速な処理が可能となる。
 なお、バッテリ管理セル221-11のICチップ53-20を、他のバッテリセル31-11乃至31-14のICチップ53-11乃至53-14より優先させないこともできる。この場合には、後述する衝突防止処理による順位付けにしたがった順番で処理が行われる。
 ステップS161においてバッテリ管理セル221-11のICチップ53-20は、ステップS133の処理でリーダライタ291-11から送信されてきた高周波信号を受信する。そしてICチップ53-20の記憶部111に記憶されているIDを読み出し、出力する。この場合のICチップ53-20の詳細な処理は、図6を参照して説明した場合と同様であり、繰り返しになるのでその説明は省略する。
 ステップS134においてリーダライタ291-11の受信部292は、電力線17-11,18-11を介して送信されてきたIDを受信する。ステップS135において送信部291は、受信したIDを転送する。
 ステップS112においてコントローラ292-11の受信部302は、リーダライタ291-11からのIDを受信する。ステップS113において処理部303は、受信したIDを確認する。すなわち、図5を参照して説明した場合と同様に、受信されたIDを登録されているIDと比較することで認証が行われる。受信されたIDが登録されているIDと一致しなかった場合、処理部303は、図5のステップS17における場合と同様の処理を実行する。すなわち、バッテリ装置11-11が不正なものであることの警告が表示され、動作部13-11の動作が禁止される。IDが不正と判定された場合、以後の処理は実行されない。
 IDが真正であると認証された場合、さらに各バッテリセル31のICチップ53からのIDを読み取る処理が実行される。すなわち、ステップS114において送信部301は、バッテリセル53のIDの読み出しを指令する。
 ステップS136においてリーダライタ291-11の受信部292は、コントローラ292-11からの指令を受信する。このとき送信部292は、衝突防止処理を実行する。すなわち、例えばタイムスロット方式、スロットマーカー方式などの方法により、各バッテリセル31-11乃至31-14のICチップ53-11乃至53-14のそれぞれが、タイミングをずらして通信するように、通信の順番の割り当てが行われる。各方式の詳細な説明は省略するが、これによりICチップ53-11乃至53-14のうちの2個以上が同時にリーダライタ291-11と通信してしまい、実質的に通信不能になることが防止される。
 いま例えばICチップ53-11、ICチップ53-12、ICチップ53-14、ICチップ53-13の順番に通信の割り当てが行われたとする。
 するとステップS137においてリーダライタ291-11の送信部291は、バッテリセル31-11に対するID読み出しのコマンドを生成する。ステップS138においてリーダライタ291-11の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS139において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-11を介して電力線17-11,18-11に送信される。
 いま通信が可能なのはバッテリセル31-11である。そこでステップS181においてバッテリセル31-11のICチップ53-11は、ステップS139の処理でリーダライタ291-11から送信されてきた高周波信号を受信する。そしてICチップ53-11の記憶部111に記憶されているIDを読み出し、出力する。この場合のICチップ53-11の詳細な処理も、図6を参照して説明した場合と同様であり、繰り返しになるのでその説明は省略する。
 ステップS140においてリーダライタ291-11の受信部292は、電力線17-11,18-11を介して送信されてきたIDを受信する。受信部292は、受信したIDを一時的に記憶する。
 次にステップS141においてリーダライタ291-11の送信部291は、バッテリセル31-12に対するID読み出しのコマンドを生成する。ステップS142においてリーダライタ291-11の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS143において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-11を介して電力線17-11,18-11に送信される。
 いま通信が可能なのはバッテリセル31-12である。そこでステップS191においてバッテリセル31-12のICチップ53-12は、ステップS143の処理でリーダライタ291-11から送信されてきた高周波信号を受信する。そしてICチップ53-12の記憶部111に記憶されているIDを読み出し、出力する。この場合のICチップ53-12の詳細な処理も、図6を参照して説明した場合と同様であり、繰り返しになるのでその説明は省略する。
 ステップS144においてリーダライタ291-11の受信部292は、電力線17-11,18-11を介して送信されてきたIDを受信する。受信部292は、受信したIDを一時的に記憶する。
 以下同様に、ICチップ53-14、ICチップ53-13の順番に通信が行われ、それらのIDが読み出される。
 以上のようにして全てのバッテリセル31のIDが読み出されたとき、ステップS146において送信部291は、コントローラ292-11に読み出されたIDを転送する。なお、読み出されたIDは、まとめて転送するのではなく、逐次転送するようにしてもよい。
 ステップS115においてコントローラ292-11の受信部302は、リーダライタ291-11から送信されてきたIDを受信する。ステップS116において処理部303は、バッテリセル31のIDを確認する。すなわちこの場合においても、ステップS113(つまり図5のステップS15乃至S17)における場合と同様の処理が実行される。
 このようにしてバッテリセル単位で認証が行われ、1つでも不正なバッテリセル31が存在する場合、警告が表示され、動作部13の動作は禁止される。これにより、電子機器201が故障したり、火災が発生したりすることが防止され、バッテリ装置11-11の安全性と信頼性を確保することができる。また、バッテリセル31の数が多くなっても、それぞれに対して専用の独立した通信線を設けずとも、すべてのバッテリセル31と簡単に通信することができ、製造が容易となり、コストも安くなる。
<3.第3の実施の形態>
[充電システムの構成]
 図13は、本発明のバッテリ管理システム1を適用した充電システムの一実施の形態の構成を示すブロック図である。この充電システム400は、充電装置401、外部電源402、バッテリ装置11-31、および電力線としての充電ケーブル403,404により構成されている。
 バッテリ装置11-31が電気自動車のバッテリ装置である場合、充電装置401は、充電ステーションに配置することができる。
 充電装置401は、整流平滑部431、ローパスフィルタ12-31、スイッチ432、ハイパスフィルタ14-31、管理装置15-31、電力メータ433、およびディスプレイ434を有している。
 整流平滑部431は、外部電源402からの交流電力を整流平滑し、充電用の直流電力として、ローパスフィルタ12-31とスイッチ432を介して端子451,452に出力する。なお、整流平滑部431は、図7の電子機器201における動作部13-11と同様に、充電装置401における直流電力で動作するブロックである。ローパスフィルタ12-31は、2本の充電用線路のそれぞれに挿入されているコイル261-31,262-31と、2本の線路の間に接続されたコンデンサ263-31とにより構成されている。
 スイッチ432は、2本の充電用線路に配置されており、後述するコントローラ291-31により制御され、充電を開始するときオンされ、終了するときオフされる。この実施の形態の場合、正の充電用線路に配置されているが、負の充電用線路、または両方の線路に配置することもできる。ハイパスフィルタ14-31は、分岐された正の充電用線路に挿入されたコンデンサ271-31と、負の充電用線路に挿入されたコンデンサ272-31とにより構成されている。
 ハイパスフィルタ14-31は、充電用線路を介してバッテリ装置11-31と管理装置15-31のリーダライタ291-31との間で高周波信号の授受を可能にするとともに、直流の充電電力がリーダライタ291-31に入力されるのを阻止する。これにより交流電力で動作するリーダライタ291-31が故障するのが防止される。
 図示せぬ外部装置から交流電力が供給される管理装置15-31は、リーダライタ291-31とコントローラ291-31とにより構成されている。コントローラ291-31は、リーダライタ291-31を介してバッテリ装置11-31の充電を制御する。ディスプレイ434はコントローラ291-31により制御され、所定の情報を表示する。
 電力メータ433は、充電電力を測定し、表示するとともに、測定結果をコントローラ292-31に出力する。電力メータ433は、高周波信号が入力されないように、ローパスフィルタ12-31と整流平滑部431との間に配置されている。
 バッテリ装置11-31は、図7のバッテリ装置11-11と同様の構成を有している。すなわち、バッテリ装置11-31は、4個のバッテリセル31-31乃至31-34と、1個のバッテリ管理セル221-31を有している。端子241-31,242-31は、充電電流(放電時においては、放電電流)が流れる端子である。
 なお、図7の実施の形態の場合と同様に、バッテリセル31の数は任意であり、さらに増加し、高容量化してもよい。
 バッテリセル31-31は、バッテリ51-31、直流阻止部52としてのコンデンサ61-31、電圧発生部151としてのコイル161-31、およびICチップ53-31を有し、端子41-31,42-31から直流電力を出力する。その接続状態は、図3に示される場合と同様である。その他のバッテリセル31-3i(i=2,3,4)も、バッテリセル31-31と同様に、バッテリ51-3i、直流阻止部52としてのコンデンサ61-3i、電圧発生部151としてのコイル161-3i、およびICチップ53-3iを有しており、端子41-3i,42-3iから直流電力を出力する。その接続状態は、図3に示される場合と同様である。
 バッテリ管理セル221-31は、直流阻止部52としてのコンデンサ61-30、電圧発生部151としてのコイル161-30、およびICチップ53-30を有している。バッテリ管理セル221-31はバッテリ51を有していない。コンデンサ61-30とICチップ53-30は直列に接続されている。コイル161-30はその直列回路と並列に接続されている。コイル161-30の両端は、電力供給線に接続する端子251-31,252-31に接続されている。
 バッテリセル31-31乃至31-34と、バッテリ管理セル221-31は、直列に接続されている。すなわち、正の直流電圧を出力する端子241-31に、バッテリ管理セル221-31の正の端子251-31が接続され、バッテリ管理セル221-31の負の端子252-31に、バッテリセル31-31の正の端子41-31が接続されている。
 以下同様に、バッテリセル31-32の正の端子41-32に、バッテリセル31-31の負の端子42-31が接続され、バッテリセル31-32の負の端子42-32に、バッテリセル31-33の正の端子41-33が接続されている。バッテリセル31-34の正の端子41-34に、バッテリセル31-33の負の端子42-33が接続され、バッテリセル31-34の負の端子42-34に、バッテリ装置11-31の負の端子242-31が接続されている。バッテリ装置11-31の正の端子241-31と負の端子242-31が直流の放電電力が出力される端子であり、充電の直流電力が入力される端子である。
 直流の充電電流は、放電電流とは逆の経路で流れる。すなわち充電電流は、正の充電ケーブル403、端子241-31,251-31、コイル161-30、端子252-31,41-31、バッテリ51-31、端子42-31,41-32、バッテリ51-32、端子42-32,41-33、バッテリ51-33、端子42-33,41-34、バッテリ51-34、端子42-34,242-31、充電ケーブル404の経路で流れる。
 高周波信号は、正の充電ケーブル403、端子241-31,251-31からバッテリ管理セル221-31に入力される。バッテリ管理セル221-31内では、高周波信号は、コイル161-30を流れるとともに、コイル161-30と並列に接続されている、コンデンサ61-30とICチップ53-30の直列回路を流れる。
 端子252-31,41-31を介してバッテリセル31-31内に入力した高周波信号は、コンデンサ61-31、コイル161-31に流れるとともに、コイル161-31に並列に接続されているICチップ53-31にも流れる。
 以下同様に、高周波信号は、バッテリセル31-32,31-33,31-34を流れ、端子242-31から出力される。勿論、高周波信号は以上と逆の経路でも流れる。
 バッテリセル31-31乃至31-34のICチップ53-31乃至53-34は、それぞれ自身のバッテリ情報を記憶している。これに対してバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30には、バッテリ装置11-31のバッテリ情報が記憶されている。
 バッテリ情報には、上述した識別情報の他、履歴情報、仕様情報、および課金情報が含まれている。履歴情報は、バッテリの充電または放電の日時、回数、購入当初のバッテリ容量、現在のバッテリ容量、バッテリ容量の推移などの情報とすることができる。仕様情報は、充電電圧、充電電流の規格値、使用時の適正温度、充電量等の条件情報とすることができる。課金情報は、使用または充電した電力に課金するのに必要な情報とすることができる。
 なお、リーダライタ291-31は、図8に示したリーダライタ291-11と同様の構成であり、コントローラ292-31も図9に示したコントローラ292-11と同様の構成である。したがって、以下においては、図8と図9の構成を、リーダライタ291-31およびコントローラ292-31の構成としても引用する。
[充電処理]
 図14乃至図16は、充電処理を説明するフローチャートである。以下、これらの図を参照して、充電システム400の充電処理について説明する。この処理は、ユーザが充電を指令したとき開始される。
 図14のステップS211においてコントローラ292-11の送信部301は、バッテリ装置11-31のバッテリ情報の読み出しを指令する。すなわち、リーダライタ291-31に対するバッテリ情報読み出しのコマンドが生成され、そのコマンドがリーダライタ291-31に送信される。高周波信号の授受に関する処理は、図5と図6を参照して説明した通りであるので、ここでは省略する。
 ステップS251においてリーダライタ291-31の受信部292は、コントローラ292-31からのコマンドを受信する。このとき、リーダライタ291-31の送信部291は、バッテリ装置11-31に対するバッテリ情報読み出しのコマンドを生成する。ステップS252においてリーダライタ291-31の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS253において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-31を介して充電ケーブル403,404に送信される。このとき、ローパスフィルタ12-31が高周波信号の整流平滑部431への入力を遮断するので、直流電力で動作する電力メータ433と整流平滑部431が故障するのが防止される。
 バッテリ管理セル221-31のICチップ53-30は、バッテリセル31-31乃至31-34のICチップ53-31乃至53-34より優先するように順位付けがなされている。上述したように、各バッテリ装置11においては、内蔵されているバッテリ管理セル221をバッテリセル31とは区別して指定できるIDが割り当てられている。したがって、コマンドの宛先のIDとして、バッテリ管理セル221-31のICチップ53-30を指定することで、バッテリ管理セル221-31のICチップ53-30と通信することができる。あるいは、バッテリ管理セル221-31のIDは各バッテリセル31-31乃至31-34のIDと比較して、リーダライタ291-31からのより小さい出力で読み取ることができるように設定する。はじめはリーダライタ291-31の出力を小さくし、その後、大きくすることでバッテリ管理セル221を優先して通信することができる。その結果、迅速な処理が可能となる。
 なお、バッテリ管理セル221-31のICチップ53-30を、バッテリセル31-31乃至31-34のICチップ53-31乃至53-34より優先させないこともできる。この場合には、上述した衝突防止処理による順位付けにしたがった順番でバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30に対する処理が行われる。
 ステップS291においてバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30は、ステップS253の処理でリーダライタ291-31から送信されてきた高周波信号を受信する。そしてICチップ53-30の信号処理部78は、その記憶部111に記憶されているバッテリ情報を読み出し、出力する。この場合のICチップ53-30の詳細な処理は、図6を参照して説明した場合と同様であり、繰り返しになるのでその説明は省略する。
 ステップS254においてリーダライタ291-31の受信部292は、充電ケーブル403,404を介して送信されてきたバッテリ情報を受信する。ステップS255において送信部291は、受信したバッテリ情報を転送する。
 ステップS212においてコントローラ292-31の受信部302は、リーダライタ291-31からのバッテリ情報を受信する。ステップS213において処理部303は、受信した識別情報を確認する。すなわち、図5を参照して説明した場合と同様に、受信された識別情報を登録されている識別情報と比較することで認証が行われる。受信された識別情報が登録されている識別情報と一致しなかった場合、処理部303は、図5のステップS17における場合と同様の処理を実行する。すなわち、バッテリ装置11-31が不正なものであることの警告がディスプレイ434に表示され、充電が禁止される。つまり、スイッチ432がオフされる。識別情報が不正と判定された場合、以後の処理は実行されない。
 なお、この実施の形態においては、バッテリ管理セル221-31のICチップ53-30のバッテリ情報のみを読み出し、バッテリセル31のICチップ53のバッテリ情報を読み出さないようにしたが、読み出すようにしてもよい。この場合、上述したように衝突防止処理が行われ、各バッテリセル31のICチップ53からの識別情報が順次読み出される。そして、少なくとも1個のバッテリセル31が不正のものである場合には、充電を禁止させることができる。この場合の処理は、図10乃至図12を参照して説明した場合と同様であり、繰り返しになるのでその説明は省略する。
 例えばバッテリ装置11-31が電気自動車に搭載される場合、収容されるバッテリセル31の数は、100個以上となることも想定される。そのうちの1個でも不正なバッテリセル31が存在すると、走行中に火災が発生したり、十分なモータートルクを発生させることができなかったりするおそれがある。しかしこのように、バッテリセル単位で認証を行えば、このような事故の発生を未然に防止することができる。
 識別情報が真正であると認証された場合、ステップS214においてコントローラ292-31の処理部303は、履歴情報を確認する。例えば充電または放電回数が予め定められている基準の回数以上に達している場合、処理部303はディスプレイ434に、バッテリ装置11-31または対象となるバッテリセル31の交換を勧めるメッセージを表示させる。これにより、ユーザにバッテリ装置11-31を安全に使用させることができる。あるいは、廃棄やリサイクルすることを勧めるメッセージを表示させることもできる。
 ステップS215においてコントローラ292-31の処理部303は、仕様情報を確認する。例えば処理部303は、充電時の定格電圧と定格電流を確認し、その定格値にしたがって充電が行われるように、整流平滑部431を制御する。これによりバッテリ装置11-31を最適な条件で、短時間で効率的に充電することができる。その結果、バッテリ装置11-31の寿命を長くすることができる。
 各バッテリセル31のICチップ53は、それぞれの定格値を記憶している。これに対してバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30は、バッテリ装置11-31の定格値を記憶している。そこでICチップ53-30の条件を考慮することにより、バッテリセル31が直列または並列に接続されているバッテリセル31の数を考慮した、バッテリ装置11-31全体の規格値で充電を行うことが可能となる。
 ステップS216において処理部303は、充電を実行する。すなわち、処理部303は、スイッチ432をオンさせる。これにより整流平滑部431より出力された充電電流が、電力メータ433、ローパスフィルタ12-31、スイッチ432、充電ケーブル403、バッテリ装置11-31、充電ケーブル404の経路で流れ、バッテリ51―31乃至51-34が充電される。充電が完了したとき(例えば、充電電圧が所定の値に達したとき)、処理部303はスイッチ432をオフする。これにより充電が停止される。充電により消費された電力は、電力メータ433により測定され、測定結果が処理部303に通知される。
ステップS217において送信部301は履歴情報の更新を指令する。すなわち、リーダライタ291-31に対する履歴情報の更新のコマンドが生成され、そのコマンドがリーダライタ291-31に送信される。このとき充電の日時、電力、インクリメントした充電の回数といった更新すべき履歴情報も送信される。
 ステップS256においてリーダライタ291-31の受信部292は、コントローラ292-31からのコマンドを受信する。このとき、リーダライタ291-31の送信部291は、バッテリ装置11-31に対する履歴情報の更新のコマンドを生成する。ステップS257においてリーダライタ291-31の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS258において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-31を介して充電ケーブル403,404に送信される。
 ステップS292においてバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30は、ステップS258の処理でリーダライタ291-31から送信されてきた高周波信号を受信する。そしてICチップ53-30の信号処理部78は、記憶部111に記憶されている履歴情報を、受信した履歴情報で更新する。
 ステップS218においてコントローラ292-11の送信部301は、バッテリ装置11-31の課金情報の読み出しを指令する。すなわち、リーダライタ291-31に対する課金情報読み出しのコマンドが生成され、そのコマンドがリーダライタ291-31に送信される。
 ステップS259においてリーダライタ291-31の受信部292は、コントローラ292-31からのコマンドを受信する。このとき、リーダライタ291-31の送信部291は、バッテリ装置11-31に対する課金情報読み出しのコマンドを生成する。ステップS260においてリーダライタ291-31の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS261において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-31を介して充電ケーブル403,404に送信される。
 ステップS293においてバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30は、ステップS261の処理でリーダライタ291-31から送信されてきた高周波信号を受信する。そして信号処理部78は、その記憶部111に記憶されている課金情報を読み出し、出力する。
 ステップS262においてリーダライタ291-31の受信部292は、充電ケーブル403,404を介して送信されてきた課金情報を受信する。ステップS263において送信部291は、受信した課金情報を転送する。
 ステップS219においてコントローラ292-31の受信部302は、リーダライタ291-31からの課金情報を受信し、図示しないIPネットワークやセルラーネットワークを介して接続された課金サーバと通信を行って、処理部303は、受信した課金情報を確認する。例えばプリペイドの電子マネーが課金情報に含まれている場合、処理部303は充電に要した電力に対応する対価の分を、プリペイドの電子マネーから減算する。
 ステップS220においてコントローラ292-31の送信部301は課金情報の更新を指令する。すなわち、リーダライタ291-31に対する課金情報の更新のコマンドが生成され、そのコマンドがリーダライタ291-31に送信される。このとき減算された後のプリペイドの電子マネーの額も送信される。
 ステップS264においてリーダライタ291-31の受信部292は、コントローラ292-31からのコマンドを受信する。このとき、リーダライタ291-31の送信部291は、バッテリ装置11-31に対する課金情報の更新のコマンドを生成する。ステップS265においてリーダライタ291-31の送信部291は、さらに、そのコマンドに対応して高周波信号を変調する。そしてステップS266において送信部291は、高周波信号を出力する。すなわち、変調された高周波信号がハイパスフィルタ14-31を介して充電ケーブル403,404に送信される。
 ステップS294においてバッテリ管理セル221-31のICチップ53-30は、ステップS266の処理でリーダライタ291-31から送信されてきた高周波信号を受信する。そしてICチップ53-30の信号処理部78は、記憶部111に記憶されている課金情報を、受信した課金情報で更新する。これにより、プリペイドの電子マネーが減算された額に更新される。
 なお、課金処理としては、充電に要した電力に対応する対価を記憶し、後にその分をそのユーザの口座から引き落とすための処理を実行させるようにしてもよい。
 充電システム400は、図7の電子機器201のバッテリ装置11-11を充電する場合にも適用することができる。
<4.変形例>
 以上においては、バッテリとして充電が可能な2次バッテリを用いたが、放電電流のみを使用する場合には、本発明は充電ができない1次バッテリにも適用が可能である。
 また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
 なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
1 バッテリ管理システム, 11 バッテリ装置, 12 ローパスフィルタ, 13 動作部, 14 ハイパスフィルタ, 15 管理装置, 31-11乃至31-14 バッテリセル, 53-11乃至53-14,53-20 ICチップ

Claims (18)

  1.  電力線を介して直流電力を出力するバッテリと、
     前記電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報を前記電力線を介して出力する記憶素子と、
     前記電力線を介して出力される前記直流電力が前記記憶素子に入力するのを阻止する直流阻止部と
     を備えるバッテリ装置。
  2.  前記記憶素子は、電子タグである
     請求項1に記載のバッテリ装置。
  3.  前記記憶素子と並列に接続され、前記電力線を介して授受される前記交流信号により発生した電圧を前記記憶素子に供給する電圧発生部
     をさらに備える請求項2に記載のバッテリ装置。
  4.  前記電圧発生部は、コイルまたはトランスにより構成される
     請求項3に記載のバッテリ装置。
  5.  前記直流阻止部は、コンデンサにより構成される
     請求項4に記載のバッテリ装置。
  6.  前記記憶素子に記憶されている前記バッテリ情報は、識別情報、仕様情報、履歴情報、および課金情報の少なくとも1つを含む
     請求項5に記載のバッテリ装置。
  7.  1個以上のバッテリセルを備え、
     前記バッテリセルのそれぞれは、1個の前記バッテリ、1個の前記記憶素子および1個の前記直流阻止部を有し、
     1個の前記記憶素子は、それが装着されている前記バッテリセルの前記識別情報を記憶する
     請求項6に記載のバッテリ装置。
  8.  前記バッテリ装置の前記識別情報を記憶し、前記バッテリが対応づけられていない前記記憶素子をさらに有する
     請求項7に記載のバッテリ装置。
  9.  前記バッテリが対応づけられていない前記記憶素子は、前記バッテリセルの前記記憶素子より優先して前記バッテリ情報を出力する
     請求項8に記載のバッテリ装置。
  10.  前記直流阻止部を構成する前記コンデンサと、前記電圧発生部を構成する前記コイルは、前記交流信号の搬送波の基本周波数を中心周波数とする直列共振回路を構成する
     請求項5に記載のバッテリ装置。
  11.  バッテリと、記憶素子と、直流阻止部とを備えるバッテリ装置のバッテリ管理方法であって、
     前記バッテリの直流電力を電力線を介して出力し、
     前記記憶素子により、前記電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報を前記電力線を介して出力し、
     前記直流阻止部により、前記電力線を介して出力される前記直流電力が前記記憶素子に入力するのを阻止する
     バッテリの管理方法。
  12.  電力線を介して直流電力を出力するバッテリ、前記電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報を出力する記憶素子、および前記電力線を介して出力される前記直流電力が前記記憶素子に入力するのを阻止する直流阻止部を備えるバッテリ装置と、
     前記交流信号を前記電力線を介して前記記憶素子に供給することで、前記バッテリ情報を読み取って前記バッテリの充電または放電を制御する管理装置と、
     前記管理装置に対して前記直流電力が入力されるのを遮断するとともに、前記管理装置が前記記憶素子との間で前記交流信号を授受できるように、前記交流信号を通過するハイパスフィルタと、
     直流電力で動作するブロックに対して放電時または充電時の前記直流電力を通過するとともに、前記交流信号を遮断するローパスフィルタと
     を備えるバッテリ管理システム。
  13.  前記管理装置は、
      前記記憶素子と前記交流信号により通信するリーダライタと、
      前記リーダライタの動作を制御するコントローラと
     を備える請求項12に記載のバッテリ管理システム。
  14.  前記バッテリ装置、前記管理装置、前記ハイパスフィルタ、および前記ローパスフィルタは、電子機器が有する
     請求項13に記載のバッテリ管理システム。
  15.  前記管理装置、前記ハイパスフィルタ、および前記ローパスフィルタは、前記バッテリ装置を充電する充電装置が有する
     請求項14に記載のバッテリ管理システム。
  16.  前記バッテリ装置への充電時の前記直流電力を遮断するスイッチを
     さらに備える請求項15に記載のバッテリ管理システム。
  17.  前記管理装置は、前記バッテリ情報が不正である場合、前記直流電力を遮断するように前記スイッチを制御する
     請求項16に記載のバッテリ管理システム。
  18.  電力線を介して直流電力を出力するバッテリ、前記電力線を介して授受される交流信号を負荷変調することにより、記憶しているバッテリ情報を出力する記憶素子、および前記電力線を介して出力される前記直流電力が前記記憶素子に入力するのを阻止する直流阻止部を備えるバッテリ装置と、
     管理装置と、
     ハイパスフィルタと、
     ローパスフィルタと
     を備えるバッテリ管理システムのバッテリ管理方法において、
     前記管理装置は、前記交流信号を前記電力線を介して前記記憶素子に供給することで、前記バッテリ情報を読み取って前記バッテリの充電または放電を制御し、
     前記ハイパスフィルタは、前記管理装置に対して前記直流電力が入力されるのを遮断するとともに、前記管理装置が前記記憶素子との間で前記交流信号を授受できるように、前記交流信号を通過し、
     前記ローパスフィルタは、直流電力で動作するブロックに対して放電時または充電時の前記直流電力を通過するとともに、前記交流信号を遮断する
     バッテリ管理方法。
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