WO2014156263A1 - 電池システム - Google Patents

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WO2014156263A1
WO2014156263A1 PCT/JP2014/051612 JP2014051612W WO2014156263A1 WO 2014156263 A1 WO2014156263 A1 WO 2014156263A1 JP 2014051612 W JP2014051612 W JP 2014051612W WO 2014156263 A1 WO2014156263 A1 WO 2014156263A1
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voltage detection
battery
antenna
circuit
battery system
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PCT/JP2014/051612
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寛 岩澤
崇秀 寺田
睦 菊地
孝徳 山添
金井　友範
彰彦 工藤
竹内　隆
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery system.
  • a circuit for detecting the voltage of each battery cell is provided for managing the state of each battery cell, and each battery cell detected by this circuit is provided. Is used to transmit the voltage to the host controller. By having such a transmission means, the host controller determines whether or not each battery cell is in an unsafe state such as overcharge, and by taking measures such as current interruption as necessary, It is possible to avoid the battery cell from becoming more dangerous.
  • Patent Document 1 discloses a fuel cell state monitoring device that uses wireless communication when transmitting the voltage of each battery cell acquired by a plurality of internal circuits to an external circuit. By doing in this way, compared with the case where wired communication is used, since wiring and an insulating element can be omitted, component cost and the size of an apparatus can be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above points, and has as its main object to provide a battery system capable of transmitting the voltage of each battery cell by wireless communication while suppressing an increase in cost and the number of parts. .
  • the battery system includes a plurality of battery cells each having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, a voltage detection circuit for detecting the voltage of the battery cell, and a positive electrode terminal of each battery cell provided corresponding to each of the battery cells. And a voltage detection line that connects the negative electrode terminal and the voltage detection circuit, and a host controller that performs wireless communication with the voltage detection circuit and receives the voltage of each corresponding battery cell from each voltage detection circuit.
  • the voltage detection line functions as an antenna used for wireless communication performed between the voltage detection circuit and the host controller.
  • the present invention it is possible to provide a battery system capable of transmitting the voltage of each battery cell by wireless communication while suppressing an increase in cost and the number of parts.
  • FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a battery system 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the battery system 1 includes a battery block 21, a host controller 31, a radio circuit 32, and an antenna 33.
  • the battery block 21 includes square (cuboid) battery cells 11a, 11b, 11c and 11d, a positive conductor member 23P and a negative conductor member 23N.
  • Each of the battery cells 11a to 11d is housed in a can-shaped case.
  • a positive electrode terminal 12P, a negative electrode terminal 12N, and a voltage detection board 16a are mounted on the top surface portion of the case of the battery cell 11a.
  • a positive electrode terminal 12P, a negative electrode terminal 12N, and a voltage detection board 16b are mounted on the top surface portion of the case of the battery cell 11b, and a positive electrode terminal 12P, a negative electrode are mounted on the top surface portion of the case of the battery cell 11c.
  • the terminal 12N and the voltage detection board 16c are mounted, and the positive terminal 12P, the negative terminal 12N, and the voltage detection board 16d are mounted on the top surface portion of the case of the battery cell 11d.
  • Battery cells 11a to 11d are connected in series via bus bars 22a, 22b and 22c. Specifically, the positive electrode terminal 12P of the battery cell 11a and the negative electrode terminal 12N of the battery cell 11b are connected via the bus bar 22a, and the positive electrode terminal 12P of the battery cell 11b and the negative electrode terminal 12N of the battery cell 11c connect the bus bar 22b. The positive terminal 12P of the battery cell 11c and the negative terminal 12N of the battery cell 11d are connected via the bus bar 22c.
  • a negative electrode conductor member 23N is connected to the negative electrode terminal 12N of the battery cell 11a on the lowest potential side, and a positive electrode conductor member 23P is connected to the positive electrode terminal 12P of the battery cell 11d on the highest potential side.
  • lithium ion secondary batteries are used for the battery cells 11a to 11d.
  • a voltage detection circuit 13 On the voltage detection boards 16a to 16d, a voltage detection circuit 13, a voltage detection line 14, and a high-frequency cutoff element 15 are mounted.
  • the voltage detection circuit 13 is connected to the positive terminal 12P and the negative terminal 12N of the battery cells 11a to 11d through the voltage detection line 14, respectively.
  • a high frequency cutoff element 15 is inserted into the voltage detection line 14 between the positive terminal 12P and the voltage detection circuit 13 and between the negative terminal 12N and the voltage detection circuit 13 so as to sandwich the voltage detection circuit 13 therebetween. ing.
  • the battery cells 11a to 11d all have the same configuration.
  • the voltage detection boards 16a to 16d have the same configuration. Therefore, in the following description, these may be collectively referred to simply as the battery cell 11 or the voltage detection substrate 16.
  • the voltage detection circuit 13 is a circuit having a communication function of measuring the voltage of the battery cell 11 and transmitting the value to the host controller 31 by wireless communication. Details of this circuit will be described later with reference to FIG.
  • the voltage detection line 14 is a wiring that connects the positive electrode terminal 12 ⁇ / b> P and the negative electrode terminal 12 ⁇ / b> N of the battery cell 11 and the voltage detection circuit 13.
  • the voltage detection line 14 has at least a portion inside the high-frequency cutoff element 15, that is, a portion from the voltage detection circuit 13 to the high-frequency cutoff element 15, as a substrate pattern formed on the voltage detection substrate 16, for example, a copper foil pattern. It is preferable to implement.
  • the voltage detection board 16 is connected to the positive terminal 12P, the negative terminal. It can be constituted by a round terminal or the like (not shown) for connection to 12N.
  • FIG. 2 is a plan view showing another example of the connection structure of the voltage detection board 16.
  • FIG. 2 illustrates another example of the connection structure for connecting the voltage detection board 16c provided corresponding to the battery cell 11c to the positive terminal 12P and the negative terminal 12N of the battery cell 11c.
  • the voltage detection board 16c formed so that a part thereof overlaps with the positive electrode terminal 12P and the negative electrode terminal 12N has holes at the positions of the positive electrode terminal 12P and the negative electrode terminal 12N, respectively. Opened. And the voltage detection line 14 arrange
  • the voltage detection board 16c is connected to the positive terminal 12P and the negative terminal 12N, and the positive terminal 12P and the negative terminal 12N are connected to the bus bars 22c and 22b, respectively.
  • connection structure between the battery cell 11c and the voltage detection board 16c has been described as a representative example.
  • the other battery cells 11a, 11b, and 11d and the voltage detection boards 16a, 16b, and 16d corresponding thereto are also described.
  • a similar connection structure can be obtained.
  • the negative electrode conductor member 23N is fastened together with the negative electrode terminal 12N of the battery cell 11a
  • the positive electrode conductor member 23P is fastened together with the positive electrode terminal 12P of the battery cell 11d.
  • the high frequency cutoff element 15 is an element that cuts off a predetermined high frequency current. Specifically, with respect to a direct current for voltage measurement, a low impedance is shown and passed, while a high frequency current for wireless communication between the voltage detection circuit 13 and the host controller 31 is passed. Thus, the characteristics of the high-frequency cutoff element 15 are set so as to show a high impedance and cut it off. That is, by cutting off the high-frequency current using the high-frequency cutoff element 15, the effective length L of the antenna can be defined in the voltage detection line 14, and the voltage detection line 14 can be used as an antenna for wireless communication. As described above, the high-frequency cutoff element 15 has a function of causing a part of the voltage detection line 14 to function as a dipole antenna.
  • each voltage detection circuit 13 can transmit the voltage measurement result of the corresponding battery cell 11 to the host controller 31. Accordingly, since it is not necessary to separately provide an antenna for wireless communication in each voltage detection circuit 13, a battery system capable of transmitting the voltage of each battery cell 11 by wireless communication while suppressing an increase in cost and the number of parts is provided. Can do.
  • Each antenna unit 19 corresponding to the battery cell 11 is arranged in the following positional relationship in order to form a waveguide structure as described later. That is, as shown in FIG. 1, the antenna units 19 are arranged in parallel at equal intervals d. Further, the center points of the respective antenna portions 19 are arranged on substantially the same plane.
  • the arrangement surface of each antenna unit 19 is not necessarily parallel to the paper surface in FIG. 1, and may be inclined with respect to the paper surface direction. Or you may arrange
  • the antenna unit 19 has a linear shape, and its length L can be determined according to the wavelength of a radio signal used for radio communication. Specifically, when the wavelength of the carrier wave in wireless communication is ⁇ , it is preferable that L ⁇ / 2, that is, L is about half the length of the wavelength ⁇ of the carrier wave. Further, the distance d between adjacent antenna portions 19 can also be determined according to the wavelength ⁇ . Specifically, it is preferable that ⁇ / 8 to ⁇ / 4, more preferably d ⁇ / 4.
  • the host controller 31 is a control device on which a microcontroller or the like is mounted. By the processing of this microcontroller, the host controller 31 generates an instruction signal for detecting the voltage value of the corresponding battery cell 11 for each voltage detection circuit 13. Further, based on the voltage value of the battery cell 11 transmitted from each voltage detection circuit 13 as a response to this instruction signal, a determination is made regarding the state of charge of each battery cell 11. For example, it is determined whether each battery cell 11 is in an unsafe state such as overcharge.
  • the host controller 31 When the charging state of each battery cell 11 is determined, the host controller 31 performs charge / discharge control by the battery system 1 as necessary based on the determination result. For example, when it is determined that any one of the battery cells 11 is in an overcharged state, the host controller 31 transmits the determination result to a device to be charged / discharged by the battery system 1, for example, an inverter device (not shown). Then, the charging / discharging current is stopped in the device. Or control which cuts off the switch (not shown) provided on the wiring path between the device concerned and battery system 1 may be performed, and charge / discharge current may be intercepted. By performing such control, the battery cell 11 can be prevented from becoming more dangerous.
  • the host controller 31 is connected to a radio circuit 32 and an antenna 33 via a wiring 34 in order to perform mutual radio communication with each voltage detection circuit 13.
  • the antenna 33 outputs a high-frequency signal obtained by receiving the radio signal to the radio circuit 32.
  • the radio circuit 32 has a modulation / demodulation circuit, demodulates the high-frequency signal output from the antenna 33, generates a reception signal, and outputs the reception signal to the host controller 31 via the wiring 34. Further, when a transmission signal from the host controller 31 to each voltage detection circuit 13 is output via the wiring 34, the radio circuit 32 modulates this to generate a high-frequency signal and outputs it to the antenna 33.
  • the antenna 33 wirelessly transmits the high-frequency signal output from the wireless circuit 32 to each voltage detection circuit 13.
  • the host controller 31 can perform wireless communication with each voltage detection circuit 13.
  • a well-known modulation method such as FM (frequency modulation) or AM (amplitude modulation) can be used.
  • the wireless circuit 32 may simply be an impedance matching circuit, and a modulation / demodulation circuit may be provided in the host controller 31 instead of the wireless circuit 32.
  • the antenna 33 is configured by a dipole antenna, similarly to the antenna unit 19, and its length is preferably L ⁇ / 2.
  • the antenna 33 is arranged in parallel with the antenna unit 19 corresponding to the battery cell 11 d located closest to the battery block 21.
  • the distance between the antenna portion 19 and the antenna 33 is preferably d ⁇ / 4, similarly to the distance between the other adjacent antenna portions 19. That is, the antenna 33 is arranged on an extension line of the arrangement relationship between the antenna units 19.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the waveguide structure of the battery system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • antenna portions 19 and antennas 33 having a length L ⁇ / 2 are arranged in parallel at equal intervals d, and the centers of these antennas are substantially on the same plane (including the one-dot chain line in the figure and perpendicular to the paper surface).
  • 1 shows a waveguide structure arranged along a flat plane. That is, the antennas may be arranged at the same height with respect to the paper surface, or may be arranged at different heights. At this time, not only the center of each antenna but the whole may be arranged on substantially the same plane.
  • the centers of the antennas may be arranged on the same curved surface instead of the same plane.
  • the curvature of the curved surface can be determined according to the frequency of the carrier wave used for wireless communication, and the curved surface can have a larger curvature as the frequency is lower.
  • the radio circuit 32 connected to the antenna 33 is illustrated, but the voltage detection circuit 13 and the like included in each antenna unit 19 are not illustrated.
  • the distance d between the antennas is preferably d ⁇ / 4 as described above, but other values may be used.
  • the possible value of d varies depending on the frequency of wireless communication and the influence of surrounding structures, but can be approximately between ⁇ / 8 and ⁇ / 4.
  • the arrows in the figure indicate the propagation directions of electromagnetic waves when transmitting radio signals from each antenna unit 19 to the antenna 33.
  • the waveguide structure as described above is known to exhibit a waveguide property that allows easy passage of electromagnetic waves in the left-right direction in the figure, and is also used as a Yagi / Uda antenna used for television antennas, for example. . That is, by determining the positional relationship between the antenna units 19 and the antennas 33 so that the conditions of the waveguide structure as shown in FIG. 3 are satisfied, they have strong directivity and high gain in the horizontal direction for the radio circuit 32. It can function as a group of antennas. As a result, since electromagnetic waves can be propagated with high efficiency, the voltage measurement result of each battery cell 11 can be wirelessly transmitted from each voltage detection circuit 13 to the host controller 31 with a small amount of radiated power.
  • FIG. 4 is a wiring diagram showing a wiring relationship between the circuit block, the battery cell 11 and the voltage detection line 14 for the voltage detection circuit 13 in the first embodiment of the present invention.
  • the voltage detection circuit 13 includes a DC voltage detection circuit 41 and a wireless communication circuit 45.
  • the DC voltage detection circuit 41 includes a low-pass filter 42 and an A / D converter 43, and is connected to the positive terminal 12P and the negative terminal 12N of the battery cell 11 through the voltage detection line 14 and the high-frequency cutoff element 15.
  • the low-pass filter 42 blocks a high-frequency signal having a predetermined frequency or higher among signals input from the voltage detection line 14 to the DC voltage detection circuit 41. Specifically, when the voltage detection circuit 13 transmits a radio signal, the antenna unit 19 receives a high-frequency signal output from the radio communication circuit 45 to the antenna unit 19 or when the voltage detection circuit 13 receives a radio signal. The high-frequency signal input to the voltage detection circuit 13 is cut off. Thereby, in the A / D converter 43, the voltage of the battery cell 11 which is a DC signal can be accurately measured. Furthermore, the low-pass filter 42 also has a role of blocking AC noise from an inverter device or the like connected to the battery system 1.
  • the A / D converter 43 converts the voltage of the battery cell 11 applied through the low-pass filter 42, that is, the voltage between the positive terminal 12P and the negative terminal 12N into a digital value, and outputs the digital value to the wireless communication circuit 45.
  • the wireless communication circuit 45 includes a communication control unit 46, a modulation / demodulation circuit 47, and a matching circuit 48, and is connected to the voltage detection line 14 (antenna unit 19).
  • the communication control unit 46 receives the radio signal from the host controller 31 and controls the A / D converter 43 in accordance with the measurement instruction included in the reception signal output from the modulation / demodulation circuit 47, and the voltage of the battery cell 11. Is measured by the A / D converter 43. Based on the voltage value of the battery cell 11 output from the A / D converter 43, a transmission signal is generated by performing a predetermined encoding process and the like, and is output to the modulation / demodulation circuit 47.
  • the modulation / demodulation circuit 47 generates a reception signal by demodulating the high-frequency signal obtained by receiving the radio signal transmitted from the host controller 31 by the antenna unit 19 when receiving the radio signal, and sends it to the communication control unit 46. Output.
  • the transmission signal output from the communication control unit 46 is modulated to generate a radio communication high frequency signal and output to the antenna unit 19. Thereby, a radio signal is transmitted from the antenna unit 19 to the host controller 31.
  • the matching circuit 48 is connected to the antenna unit 19 and serves to absorb the difference between the high frequency impedance of the wireless communication circuit 45 and the high frequency impedance of the antenna unit 19 of the voltage detection line 14. That is, the matching circuit 48 plays a role of efficiently inputting and outputting high frequency power between the modulation / demodulation circuit 47 and the antenna unit 19.
  • the voltage detection circuit 13 emits high-frequency power as a radio signal to the space through the antenna unit 19. This high-frequency power propagates in the space through the waveguide structure as shown in FIG. 3 and is received by the antenna 33 connected to the host controller 31.
  • the voltage value of the battery cell 11 can be transmitted from the voltage detection circuit 13 to the host controller 31.
  • an inductor as an individual part can be used as the high-frequency cutoff element 15.
  • the high frequency cutoff element 15 can be mounted on the voltage detection board 16 without using individual components.
  • the high frequency cutoff element 15 may be constituted by a resonance circuit.
  • FIG. 5 is a circuit diagram showing a mounting example in which the high-frequency cutoff element 15 is configured by a resonance circuit.
  • the high-frequency cutoff element 15 is constituted by a resonance circuit in which an inductor 51 and a capacitor 52 are connected in parallel.
  • the resonance frequency of the resonance circuit is preferably substantially the same as the frequency of the carrier wave in wireless communication. That is, assuming that the inductance of the inductor 51 is Lr and the capacitance of the capacitor 52 is Cr, a relationship of f ⁇ 1 / 2 ⁇ (LrCr) is established between these and the frequency f of the carrier wave. preferable.
  • the inductor 51 and the capacitor 52 so as to satisfy this condition, leakage of the high-frequency current from the high-frequency cutoff element 15 to the outside can be suppressed, and the length L of the antenna unit 19 can be strictly managed. As a result, the transmission efficiency of electromagnetic waves can be further improved.
  • FIG. 6 is a plan view showing a configuration of the battery system 1 including a plurality of battery blocks 21a and 21b according to the first embodiment of the present invention.
  • another battery block 21b is arranged next to the battery block 21a.
  • the battery blocks 21a and 21b are arranged such that the antenna parts 19 that are closest to each other are arranged in the same arrangement relationship as that of the other antenna parts 19, specifically in parallel and at equal intervals d.
  • wireless communication is possible between the voltage detection circuit 13 and the host controller 31.
  • the wavelength ⁇ of the carrier wave used for the dimension reference represents the wavelength at the center frequency of the carrier wave used for wireless communication.
  • This wavelength ⁇ is the interference between the antenna portions 19 and the antenna portion 19. It changes by the influence of the dielectric around it. Therefore, it should be noted that the wavelength ⁇ of the carrier wave is not simply a value obtained by dividing the speed of light in vacuum by the center frequency of the carrier wave.
  • the optimum ⁇ when the center frequency of the carrier wave is 2.45 GHz.
  • the value was analyzed by electromagnetic field simulation.
  • the optimum value of ⁇ when the dielectric does not exist around the antenna portion 19, that is, when the relative permittivity of all the objects is 1, was about 95 mm.
  • an optimum case in which a dielectric having the same width as the antenna unit 19 and a thickness of 1.6 mm and a relative dielectric constant of 5 (corresponding to the case where the voltage detection substrate 16 is made of a glass epoxy substrate) is present immediately below the antenna unit 19.
  • the value of ⁇ was about 69 mm.
  • the battery system 1 is provided corresponding to each of a plurality of battery cells 11 each having a positive electrode terminal 12P and a negative electrode terminal 12N, a voltage detection circuit 13 for detecting the voltage of the battery cell 11, and the battery cell 11.
  • the voltage detection line 14 that connects the positive electrode terminal 12P and the negative electrode terminal 12N of each battery cell 11 and the voltage detection circuit 13 and wireless communication with the voltage detection circuit 13, and the corresponding battery cell 11 from each voltage detection circuit 13.
  • a host controller 31 that receives the voltage of.
  • the voltage detection line 14 functions as an antenna used for wireless communication performed between the voltage detection circuit 13 and the host controller 31.
  • the voltage detection line 14 is provided with a high-frequency cutoff element 15 that blocks a predetermined high-frequency current between the positive terminal 12P and the voltage detection circuit 13 and between the negative terminal 12N and the voltage detection circuit 13, respectively. ing.
  • the portion of the voltage detection line 14 sandwiched between the high frequency cutoff elements 15 forms an antenna portion 19 that functions as an antenna. Since it did in this way, when making the voltage detection line 14 function as an antenna, while removing the influence to the battery cell 11 of a high frequency signal, the length of the part which functions as an antenna can be defined correctly.
  • the antenna unit 19 preferably has a linear shape with a length L that substantially coincides with half the wavelength ⁇ of a carrier wave in wireless communication. In this way, a radio signal can be efficiently propagated in radio communication.
  • each antenna part 19 corresponding to the some battery cell 11 can also be arrange
  • the high frequency cutoff element 15 may be configured by a resonance circuit in which an inductor 51 and a capacitor 52 are connected in parallel.
  • the resonant frequency of the resonant circuit can be substantially matched with the frequency f of the carrier wave in wireless communication.
  • the voltage detection circuit 13 includes a wireless communication circuit 45 that generates a wireless signal modulated according to the voltage of the battery cell 11, and transmits the wireless signal from the wireless communication circuit 45 to the host controller 31. Thus, wireless communication is performed. Since it did in this way, the voltage information of the battery cell 11 can be reliably transmitted to the host controller 31 from the voltage detection circuit 13.
  • FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a battery system 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • the difference between this battery system 1A and the battery system 1 of FIG. 1 described in the first embodiment is that one voltage detection board 160 takes charge of all the battery cells 11a, 11b, 11c, and 11d. It is a point.
  • the voltage detection board 160 in this embodiment is equipped with one voltage detection circuit 13A common to the battery cells 11a to 11d and three low frequency separation circuits 17. Each low frequency separation circuit 17 is connected to each positive electrode terminal 12P and negative electrode terminal 12N of the battery cells 11b, 11c, and 11d via the voltage detection line. A wiring is provided between the voltage detection circuit 13A and each low frequency separation circuit 17, and each low frequency separation circuit 17 is connected to the voltage detection circuit 13A via this wiring.
  • the voltage detection circuit 13A measures a voltage of each of the battery cells 11a, 11b, 11c, and 11d and transmits a communication value to the host controller 31. It has a circuit. Details of this circuit will be described later with reference to FIG.
  • the low frequency separation circuit 17 is a circuit having characteristics opposite to those of the high frequency cutoff element 15 with respect to the connection between the positive terminal 12P and the negative terminal 12N. Specifically, the direct current for voltage measurement shows a high impedance and is cut off, while the high frequency current for wireless communication between the voltage detection circuit 13 and the host controller 31 is blocked. Therefore, the characteristics of the low frequency separation circuit 17 are set so as to show low impedance and allow it to pass. On the other hand, the connection with the voltage detection circuit 13A has a characteristic that allows a direct current to pass therethrough. Due to such characteristics, the low-frequency separation circuit 17 has a role of defining a part to be used as an antenna in the voltage detection line 14 like the high-frequency cutoff element 15. Details of this circuit will be described later with reference to FIG.
  • a portion of the voltage detection line 14 sandwiched between the two high frequency cutoff elements 15 via the voltage detection circuit 13 or the low frequency separation circuit 17 is defined as an antenna unit. It will be called 19.
  • Each antenna unit 19 is arranged as described in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a wiring diagram showing a wiring relationship between the circuit block and the battery cells 11a, 11b, 11c, 11d and the voltage detection line 14 in the voltage detection circuit 13A according to the second embodiment of the present invention.
  • the voltage detection circuit 13A includes a DC voltage detection circuit 41A and a wireless communication circuit 45. Compared with the DC voltage detection circuit 41 in the first embodiment shown in FIG. 4, the DC voltage detection circuit 41A is provided with a low-pass filter 42 corresponding to each of the battery cells 11a to 11d. The difference is that a multiplexer 44 is provided between the low-pass filter 42 and the A / D converter 43.
  • the DC voltage detection circuit 41A is connected to the positive terminals 12P of the battery cells 11a to 11d via the voltage detection line 14, the high-frequency cutoff element 15 and the low-frequency separation circuit 17 provided corresponding to the battery cells 11a to 11d, respectively. And connected to the negative terminal 12N.
  • the voltage between the positive terminal 12P and the negative terminal 12N of each of the battery cells 11a to 11d is input to the multiplexer 44 via the low frequency separation circuit 17 and the low pass filter 42, respectively.
  • the multiplexer 44 is a circuit for sequentially switching the input voltages of the battery cells 11a to 11d and selecting them as measurement objects, and is configured by an analog switch or the like.
  • the voltage of the battery cell selected by the multiplexer 44 is input to the A / D converter 43 and is measured by being converted to a digital value by the A / D converter 43.
  • the voltage value of the battery cell thus measured is output from the A / D converter 43 to the wireless communication circuit 45.
  • the wireless communication circuit 45 of this embodiment has the same configuration as that of FIG. 4 described in the first embodiment.
  • the wireless communication circuit 45 converts the voltage values of the four battery cells 11a to 11d sequentially input from the A / D converter 43 in accordance with the operation of the multiplexer 44 by wireless communication using each antenna unit 19 to the host controller 31. Sequentially transmitted. Other operations are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of mounting the low-frequency separation circuit 17.
  • the low-frequency separation circuit 17 can be configured by a circuit in which two inductors 51 and a capacitor 52 are combined, for example.
  • the same operational effects as those of the first embodiment can be achieved. Further, the voltage values of all the battery cells 11a to 11d in the battery block 21 can be transmitted to the host controller 31 by one voltage detection circuit 13A. Therefore, compared with the first embodiment, the number of circuit components and the number of manufacturing steps can be reduced, and the cost can be reduced. (Third embodiment)
  • a battery system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an example will be described in which the gas discharge valve 18 is provided in the battery cell 11 so that the safety of the entire battery system can be improved.
  • FIG. 10 is a plan view showing a configuration of a battery system 1B according to the third embodiment of the present invention.
  • the difference between the battery system 1B and the battery system 1 of FIG. 1 described in the first embodiment is that each battery cell 11 has a gas release valve 18.
  • the gas release valve 18 is a cleavage valve provided in the top surface portion of the can-like case that houses the battery cell 11. Should the internal pressure of the case rise abnormally in the battery cell 11, the gas release valve 18 is opened to release the gas filled in the case. Thereby, the gas release valve 18 has a role which prevents the pressure in the battery cell 11 from rising to a dangerous area.
  • the gas release valve 18 can be provided in the central portion of the case top surface of the battery cell 11.
  • the case of the battery cell 11 has a sealed structure.
  • gas may be generated in the case due to vaporization or decomposition of the electrolytic solution, and the internal pressure of the case may increase. If this internal pressure increases until it exceeds the limit according to the structure of the case, it may lead to a rupture of the case, which may cause harm to the surroundings. For this reason, the battery cell 11 is closed with a normal internal pressure, and the battery cell 11 maintains the case structure by providing a gas release valve 18 that is opened before the case ruptures when the internal pressure abnormally rises to a predetermined value. The internal pressure can be lowered.
  • the gas generated in the case in the battery cell 11 may be flammable or corrosive. Therefore, when the battery system 1B is installed near the human body, particularly when used as an in-vehicle battery system, the gas released from the gas release valve 18 is not directly released to the outside of the battery system 1B. It is desirable that the air is discharged after being guided to a safe place such as outside the vehicle by a duct or the like (not shown). In that case, since the place where gas leaks can be specified by the installation position of the gas release valve 18, an efficient duct layout is possible.
  • the voltage detection substrate 16 covers and covers the gas release valve 18. May be in a different position.
  • substrate 16 may inhibit the function of the gas release valve 18, it must avoid as much as possible. Therefore, as shown in FIG. 10, such a problem in arrangement can be solved by making each voltage detection board 16 slender and shifting the mounting position to the side.
  • the function of the gas release valve 18 may be ensured by making a hole in each voltage detection substrate 16 at a site that interferes with the gas release valve 18.
  • the voltage detection line 14 functioning as the antenna unit 19 needs to be formed linearly on the voltage detection board 16, the gas release valve 18 is mounted so as to be biased to the left or right in the drawing. It will be.
  • the battery system 1B according to the present embodiment has the same electrical characteristics and configuration as the battery system 1 described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a battery system 1C according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the difference between the battery system 1C and the battery system 1 of FIG. 1 described in the first embodiment is that each battery cell 11a to 11d is replaced by a dummy antenna instead of the voltage detection boards 16a to 16d of FIG. 24 is provided with voltage detection boards 161a to 161d.
  • the battery system 1C according to the present embodiment even when the arrangement as described in the first embodiment is difficult due to the relationship between the thickness of the battery cells 11a to 11d and the wavelength of the carrier wave used for wireless communication, A waveguide structure equivalent to that shown in FIG. 3 is adopted so that the transmission efficiency of electromagnetic waves can be improved.
  • the space between the battery cells 11 requires a gap for cooling, a thickness of a structural material for fixing, and the like.
  • the waveguide structure of FIG. 3 can be realized by the method as in the first embodiment. Can not. Therefore, in the present embodiment, in order to solve this, in addition to the voltage detection circuit 13, the voltage detection line 14, and the high-frequency cutoff element 15, voltage detection substrates 161a to 161d equipped with a dummy antenna 24 are used.
  • the dummy antenna 24 is not connected to the battery cell 11 or the voltage detection circuit 13 on the same substrate. That is, the dummy antenna 24 is a non-feeding conductor that is not connected to any other circuit, and is not for transmitting / receiving electromagnetic waves, but has a role of propagating electromagnetic waves as part of a waveguide structure.
  • the dummy antenna 24 has a linear shape shorter than the antenna portion 19, and the length is preferably about 0.9 times the length L of the antenna portion 19. That is, when L ⁇ / 2, the length L ′ of the dummy antenna 24 can be expressed as L′ ⁇ / 2 ⁇ 0.9. Thus, it is known that the propagation gain in the waveguide structure can be maximized by slightly shortening the length of the dummy antenna 24 compared to the antenna unit 19.
  • the dummy antennas 24 and the antenna portions 19 are preferably arranged in parallel and alternately at equal intervals d.
  • This interval d is preferably d ⁇ / 4 as described above.
  • the centers of the dummy antennas 24 and the antenna portions 19 are arranged on substantially the same plane or on substantially the same curved surface as described with reference to FIG.
  • the distance between the antenna portions 19 corresponding to the battery cells 11 can be increased from d to 2d.
  • interval of the adjacent battery cells 11 can be given, even if it is a case where the thickness of the battery cell 11 is larger than the space
  • one dummy antenna 24 is arranged between two adjacent antenna portions 19, but the number of dummy antennas 24 inserted between the antenna portions 19 is one. It is not limited to one. For example, two, three, or more dummy antennas 24 can be inserted between two adjacent antenna portions 19. If these intervals are approximately equal between ⁇ / 8 and ⁇ / 4, high propagation efficiency can be realized using the waveguide structure according to the present invention. Therefore, by appropriately setting the number of dummy antennas 24 inserted between the antenna units 19, it is possible to use battery cells 11 of various sizes and to select various frequencies of carrier waves used for wireless communication.
  • the battery system 1 ⁇ / b> C is a non-feeding conductor having a linear shape with a shorter length than the antenna unit 19, which is arranged in parallel with the two antenna units 19 between the two antenna units 19 adjacent to each other.
  • the dummy antenna 24 is further provided. It is preferable that the center of the dummy antenna 24 and the center of each antenna portion 19 corresponding to the plurality of battery cells 11 are arranged on substantially the same plane. In this way, it is possible to use battery cells 11 of various sizes or to select various frequencies of carrier waves used for wireless communication while efficiently propagating wireless signals in wireless communication.
  • FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a battery system 1D according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the difference between this battery system 1D and the battery system 1 of FIG. 1 described in the first embodiment is that each battery cell 11 is classified into two battery blocks 21a and 21b, and these battery blocks 21a. , 21b, coupling wireless circuits 35a, 35b and coupling antennas 36a, 36b are arranged.
  • the battery system 1D according to the present embodiment allows the battery blocks 21a and 21b to be installed in a free layout.
  • the battery blocks 21a and 21b have the same configuration as the battery block 21 of FIG. In FIG. 12, each battery cell and each voltage detection board of the battery block 21 a are denoted by reference numerals 11 a to 11 d and 16 a to 16 d, respectively, similarly to the battery block 21. In addition, each battery cell and each voltage detection board of the battery block 21b are denoted by reference numerals 11e to 11h and 16e to 16h, respectively.
  • the battery cells 11a to 11d of the battery block 21a are connected in series via bus bars 22a, 22b and 22c.
  • the battery cells 11e to 11h of the battery block 21b are connected in series via bus bars 22e, 22f and 22g.
  • the negative electrode terminal 12N of the battery cell 11a on the lowest potential side in the battery block 21a and the positive electrode terminal 12P of the battery cell 11e on the highest potential side in the battery block 21b are connected via a bus bar 22d.
  • the battery cells 11a to 11h of the battery blocks 21a and 21b are connected in series.
  • a positive electrode conductor member 23P is connected to the positive electrode terminal 12P of the battery cell 11d
  • a negative electrode conductor member 23N is connected to the negative electrode terminal 12N of the battery cell 11h.
  • the portion of the voltage detection line 14 sandwiched between the high frequency cutoff elements 15 functions as the antenna unit 19.
  • the coupling radio circuit 35a is transmitted from the antenna 33 connected to the host controller 31, and is transmitted through the waveguide structure constituted by the antenna 33 and the antenna portions 19 of the voltage detection boards 16a to 16b of the battery block 21a.
  • the radio signal thus received is received using the coupling antenna 36a.
  • a relay signal corresponding to the received radio signal is generated and output to the coupling radio circuit 35 b connected via the relay wiring 37.
  • the coupling radio circuit 35b When receiving the relay signal from the coupling radio circuit 35a, the coupling radio circuit 35b outputs a high-frequency signal corresponding to the relay signal to the coupling antenna 36b.
  • the coupling antenna 36b transmits a radio signal to each antenna unit 19 of the voltage detection boards 16e to 16h of the battery block 21b by radiating a high frequency signal from the coupling radio circuit 35b as an electromagnetic wave.
  • the waveguide structure constituted by the antenna parts 19 and the antennas 33 of the voltage detection boards 16a to 16d of the battery block 21a and the antenna parts 19 of the voltage detection boards 16e to 16h of the battery block 21b.
  • a radio signal is relayed between the structured waveguide structure.
  • the reverse direction relay is also possible. That is, when a radio signal is transmitted from each antenna portion 19 of the voltage detection boards 16e to 16h of the battery block 21b, the radio signal is received by the coupling radio circuit 35b using the coupling antenna 36b, and the relay wiring 37 is connected. To the coupling radio circuit 35a. Then, a radio signal is transmitted from the coupling radio circuit 35a using the coupling antenna 36a, and the radio signal is transmitted through the waveguide structure constituted by the antenna portions 19 of the voltage detection boards 16a to 16b of the battery block 21a. Is transmitted to the antenna 33.
  • Either a baseband signal after modulation or a high-frequency signal before modulation may be used as a relay signal input / output between the coupling radio circuits 35a and 35b when the radio signal is relayed.
  • the modulated baseband signal is used as a relay signal
  • the coupling radio circuits 35a and 35b are provided with a modulation / demodulation function so that the received radio signal is demodulated to generate a relay signal or via the relay wiring 37.
  • a high frequency signal for wireless communication can be generated by modulating the inputted relay signal.
  • the coupling radio circuits 35a and 35b can be configured to perform only impedance matching between the coupling antennas 36a and 36b and the relay wiring 37. . Therefore, compared with the case where a baseband signal is used as a relay signal, it is advantageous in terms of cost and power consumption.
  • the coupling antennas 36a and 36b are dipole antennas similar to the antenna unit 19 and the antenna 33, and the length is preferably L ⁇ / 2. These coupling antennas 36a and 36b are provided for the battery blocks 21a and 21b, respectively.
  • the coupling antenna 36a is one of the antenna units 19 (in the present embodiment, the battery cell) located closest to the antenna unit 19 corresponding to the battery cells 11a to 11d of the battery block 21a. 11a corresponding to the antenna portion 19).
  • the coupling antenna 36b is one of the antenna units 19 (in the present embodiment) located closest to the antenna unit 19 corresponding to the battery cells 11e to 11h of the battery block 21b with an interval equal to the interval d.
  • the antenna unit 19) corresponding to the battery cell 11e is disposed in parallel. That is, the coupling antennas 36a and 36b are respectively arranged on the extension lines of the arrangement relationship between the antenna portions 19 of the battery blocks 21a and 21b.
  • the waveguide structure constituted by the antenna parts 19 and the antennas 33 of the voltage detection boards 16a to 16d of the battery block 21a and the antenna parts 19 of the voltage detection boards 16e to 16h of the battery block 21b.
  • a radio signal can be relayed between the structured waveguide structure. Therefore, the voltage values of the battery cells 11e to 11h can be transmitted from the voltage detection boards 16e to 16h of the battery block 21b to the host controller 31 by wireless communication. Accordingly, since the battery blocks 21a and 21b can be installed in free layouts, for example, the shape of the battery system 1D can be set to an optimal shape when mounted on an automobile. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the automobile and to reduce fuel consumption / electricity as a result.
  • the battery system 1D includes two battery blocks 21a and 21b.
  • the number of battery blocks included in the battery system of the present invention is not limited to this.
  • more battery blocks can be connected to each other in a similar manner to form the battery system of the present invention.
  • a coupling antenna is provided for each battery block, and at least two of the coupling antennas are connected to each other, so that the waveguide structure of the battery block corresponding to the coupling antenna is connected. Wireless signals can be relayed between them.
  • the number of coupling antennas connected to each other is not limited to two, and three or more coupling antennas may be connected to each other.
  • the battery cell 11 is classified into a plurality of battery blocks 21a and 21b.
  • any one of the antenna units 19 is spaced at an interval equal to the interval d of the antenna units 19 corresponding to the battery cells 11a to 11d and 11e to 11h of the battery blocks 21a and 21b.
  • Coupling antennas 36a and 36b arranged in parallel with each other.
  • the coupling antenna 36a (36b) is connected to another coupling antenna 36b (36a).
  • FIG. 13 is a wiring diagram showing the wiring relationship between the circuit block, the battery cell 11 and the voltage detection line 14 in the voltage detection circuit 13B according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the difference between the voltage detection circuit 13B and the voltage detection circuit 13 of FIG. 4 described in the first embodiment is that, instead of the wireless communication circuit 45, a communication control unit 46, a demodulation circuit 49, a matching circuit 48, and a high frequency short circuit.
  • the wireless communication circuit 45B includes the circuit 50.
  • the demodulation circuit 49 is a circuit having only a demodulation function among the modulation function and the demodulation function of the modulation / demodulation circuit 47 of FIG.
  • the demodulation circuit 49 generates a received signal by demodulating a high-frequency signal obtained by receiving the wireless signal transmitted from the host controller 31 using the wireless circuit 32 and the antenna 33 by the antenna unit 19 to perform communication. Output to the controller 46.
  • the high frequency short circuit 50 is a circuit for changing the high frequency impedance seen from the antenna unit 19 side, that is, the impedance to the radio signal transmitted from the host controller 31 under the control of the communication control unit 46.
  • FIG. 14 is a circuit diagram showing a mounting example of the high-frequency short circuit 50.
  • the high-frequency short circuit 50 can be configured, for example, by a circuit in which a switch element 53 and a capacitor 52 are connected in series.
  • the switch element 53 is an element whose conduction state is switched on or off in accordance with a signal from the communication control unit 46.
  • an FET (field effect transistor) or the like can be used.
  • the capacitor 52 has a role of blocking a DC signal and allowing a high-frequency signal in wireless communication to pass between the positive terminal 12P and the negative terminal 12N.
  • the wireless communication circuit 45B in this embodiment As described in the first embodiment, a radio signal transmitted from the radio circuit 32 connected to the host controller 31 using the antenna 33 is transmitted to the antenna unit 19 through the waveguide structure as shown in FIG. Communicated.
  • the wireless communication circuit 45B changes the impedance for the wireless signal according to the voltage of the battery cell 11 so that the wireless signal is reflected or absorbed. Accordingly, the voltage of the battery cell 11 is transmitted to the host controller 31 as a change in impedance when the antenna 33 is viewed from the radio circuit 32 without actively emitting radio waves.
  • the communication control unit 46 controls the switch element 53 to communicate the conduction state. It switches alternately according to the bit value of data. For example, when transmitting communication data indicating “1”, the switch element 53 is turned on, and when transmitting communication data indicating “0”, the switch element 53 is turned off. By repeating such an operation according to a predetermined bit rate, communication data indicating the voltage value of the battery cell 11 can be transmitted from the wireless communication circuit 45B to the host controller 31.
  • the antenna unit 19 When the switch element 53 is turned on, the antenna unit 19 is short-circuited in high frequency through the capacitor 52. At this time, since the characteristic impedances of the antenna unit 19 and the wireless communication circuit 45B are not matched, reflection is dominant in the antenna unit 19 rather than absorption of the radio signal. This seems to the radio circuit 32 connected to the host controller 31 that the impedance of the antenna 33 is increased. By observing such a state in the wireless circuit 32, the host controller 31 can determine that communication data indicating “1” is transmitted from the voltage detection circuit 13B.
  • the matching circuit 48 is connected to the antenna unit 19. Therefore, the characteristic impedances of the antenna unit 19 and the wireless communication circuit 45B are matched, and the antenna unit 19 efficiently absorbs radio signals. This appears to the radio circuit 32 connected to the host controller 31 as the impedance of the antenna 33 is lowered. By observing such a state in the wireless circuit 32, the host controller 31 can determine that communication data indicating “0” is transmitted from the voltage detection circuit 13B.
  • the voltage information of the battery cell 11 can be transmitted from each voltage detection circuit 13B to the host controller 31.
  • the antenna unit 19 is short-circuited via the capacitor 52 when the switch element 53 is turned on in the high-frequency short circuit 50.
  • an improvement such as adding a resistor in series with the capacitor 52 may be performed. Good.
  • the voltage detection circuit 13B performs wireless communication by changing the impedance of the wireless signal transmitted from the host controller 31 according to the voltage of the battery cell 11, using the wireless communication circuit 45B. Since it did in this way, the power consumption at the time of transmitting the voltage information of the battery cell 11 from the voltage detection circuit 13B to the high-order controller 31 can be reduced.

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Abstract

　コストや部品点数の増大を抑えつつ、各電池セルの電圧を無線通信により伝達可能な電池システムを提供する。電池システム１は、正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎをそれぞれ有する電池セル１１ａ～１１ｄと、電池セル１１ａ～１１ｄの電圧を検知する電圧検知回路１３と、電池セル１１ａ～１１ｄの各正極端子１２Ｐおよび各負極端子１２Ｎと各電圧検知回路１３とを接続する電圧検知線１４と、電圧検知回路１３と無線通信を行い、各電圧検知回路１３から対応する各電池セル１１ａ～１１ｄの電圧を受信する上位コントローラ３１とを備える。電圧検知線１４は、電圧検知回路１３と上位コントローラ３１との間で行われる無線通信のために用いられるアンテナとして機能する。

Description

電池システム
　本発明は、電池システムに関する。
　従来から、複数の電池セルを組み合わせた組電池を管理する電池システムにおいて、各電池セルの状態を管理するために各電池セルの電圧を検出する回路を設け、この回路により検出された各電池セルの電圧を上位のコントローラへ伝達する手段が用いられている。このような伝達手段を持つことで、上位のコントローラは、各電池セルが過充電等の不安全な状態にあるか否かを判断し、必要に応じて電流遮断等の措置を講じることにより、当該電池セルがそれ以上危険な状態となるのを避けることができる。
　上記のような伝達手段は様々な形態をとることができる。たとえば特許文献１には、複数の内部回路でそれぞれ取得した各電池セルの電圧を外部回路に伝達する際に無線通信を用いる燃料電池の状態監視装置が開示されている。このようにすることで、有線通信を用いる場合と比べて、配線や絶縁素子を省略できるため、部品コストや装置の大きさを低減することができる。
特開２００５－１３５７６２号公報
　特許文献１に記載の従来技術では、各電池セルの電圧をそれぞれ検出する複数の内部回路と外部回路との間の無線通信は、ループアンテナを用いて行われる。すなわち、各々の内部回路には小さなループアンテナを、外部回路には大きなループアンテナをそれぞれ接続し、これらのアンテナを多対一で電磁的に結合させて無線通信を行っている。しかし、このような構成では、各内部回路において、電池セルの電圧を検出するための回路とは別に無線通信用のアンテナを追加して設ける必要があるため、コストや部品点数の増大につながる。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、コストや部品点数の増大を抑えつつ、各電池セルの電圧を無線通信により伝達可能な電池システムを提供することを主な目的とする。
　本発明による電池システムは、正極端子および負極端子をそれぞれ有する複数の電池セルと、電池セルの電圧を検知する電圧検知回路と、電池セルの各々に対応して設けられ、各電池セルの正極端子および負極端子と電圧検知回路とを接続する電圧検知線と、電圧検知回路と無線通信を行い、各電圧検知回路から対応する各電池セルの電圧を受信する上位コントローラと、を備える。電圧検知線は、電圧検知回路と上位コントローラとの間で行われる無線通信のために用いられるアンテナとして機能する。
　本発明によれば、コストや部品点数の増大を抑えつつ、各電池セルの電圧を無線通信により伝達可能な電池システムを提供することができる。
本発明の第１の実施形態による電池システムの構成を示した平面図である。 電圧検知基板の接続構造の別例を示した平面図である。 本発明の第１の実施形態による電池システムの導波路構造について示した模式図である。 本発明の第１の実施形態における電圧検知回路について、その回路ブロックおよび電池セル、電圧検知線との配線関係を表した配線図である。 高周波遮断素子を共振回路により構成した実装例を示す回路図である。 本発明の第１の実施形態による複数の電池ブロックを含む電池システムの構成を示した平面図である。 本発明の第２の実施形態による電池システムの構成を示した平面図である。 本発明の第２の実施形態における電圧検知回路について、その回路ブロックおよび電池セル、電圧検知線との配線関係を表した配線図である。 低周波分離回路の実装例を示す回路図である。 本発明の第３の実施形態による電池システムの構成を示した平面図である。 本発明の第４の実施形態による電池システムの構成を示した平面図である。 本発明の第５の実施形態による電池システムの構成を示した平面図である。 本発明の第６の実施形態における電圧検知回路について、その回路ブロックおよび電池セル、電圧検知線との配線関係を表した配線図である。 本発明の第６の実施形態における高周波短絡回路の実装例を示す回路図である。
（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態に係る電池システムについて、図面を用いて説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態による電池システム１の構成を示した平面図である。電池システム１は、電池ブロック２１、上位コントローラ３１、無線回路３２およびアンテナ３３から構成される。
　電池ブロック２１は、角形（直方体形状）の電池セル１１ａ、１１ｂ、１１ｃおよび１１ｄと、正極導体部材２３Ｐおよび負極導体部材２３Ｎとを備える。各電池セル１１ａ～１１ｄは、缶状のケースに収納されている。電池セル１１ａのケースの天面部分には、正極端子１２Ｐ、負極端子１２Ｎおよび電圧検知基板１６ａが搭載されている。同様に、電池セル１１ｂのケースの天面部分には、正極端子１２Ｐ、負極端子１２Ｎおよび電圧検知基板１６ｂが搭載されており、電池セル１１ｃのケースの天面部分には、正極端子１２Ｐ、負極端子１２Ｎおよび電圧検知基板１６ｃが搭載されており、電池セル１１ｄのケースの天面部分には、正極端子１２Ｐ、負極端子１２Ｎおよび電圧検知基板１６ｄが搭載されている。
　電池セル１１ａ～１１ｄは、バスバー２２ａ、２２ｂおよび２２ｃを介して直列に接続されている。具体的には、電池セル１１ａの正極端子１２Ｐと電池セル１１ｂの負極端子１２Ｎがバスバー２２ａを介して接続されており、電池セル１１ｂの正極端子１２Ｐと電池セル１１ｃの負極端子１２Ｎがバスバー２２ｂを介して接続されており、電池セル１１ｃの正極端子１２Ｐと電池セル１１ｄの負極端子１２Ｎがバスバー２２ｃを介して接続されている。最も低電位側にある電池セル１１ａの負極端子１２Ｎには負極導体部材２３Ｎが接続されており、最も高電位側にある電池セル１１ｄの正極端子１２Ｐには正極導体部材２３Ｐが接続されている。なお、電池セル１１ａ～１１ｄには、たとえばリチウムイオン二次電池などが用いられる。
　電圧検知基板１６ａ～１６ｄには、電圧検知回路１３、電圧検知線１４および高周波遮断素子１５がそれぞれ搭載されている。電圧検知回路１３は、電圧検知線１４を介して、電池セル１１ａ～１１ｄの正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎとそれぞれ接続されている。電圧検知線１４には、正極端子１２Ｐと電圧検知回路１３の間、および負極端子１２Ｎと電圧検知回路１３の間の２カ所において、電圧検知回路１３を挟むようにして、高周波遮断素子１５がそれぞれ挿入されている。
　なお、電池セル１１ａ～１１ｄは、いずれも同等の構成を有している。また、電圧検知基板１６ａ～１６ｄも同様に、いずれも同等の構成を有している。そのため、以下の説明では、これらを総称して、単に電池セル１１や電圧検知基板１６と記すことがある。
　電圧検知回路１３は、電池セル１１の電圧を測定し、その値を無線通信により上位コントローラ３１に伝達する通信機能を持つ回路である。なお、本回路の詳細については図４の説明にて後述する。
　電圧検知線１４は、電池セル１１の正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎと、電圧検知回路１３とを接続する配線である。この電圧検知線１４は、少なくとも高周波遮断素子１５よりも内側の部分、すなわち電圧検知回路１３から高周波遮断素子１５までの部分を、電圧検知基板１６上に形成された基板パターン、たとえば銅箔パターンとして実装することが好ましい。一方、高周波遮断素子１５よりも外側の部分、すなわち高周波遮断素子１５から正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎまでの部分については、上記の基板パターンに加えて、電圧検知基板１６を正極端子１２Ｐ、負極端子１２Ｎに接続するための丸形端子等（図示しない）により構成することができる。
　なお、電圧検知基板１６の接続構造としては、丸型端子以外のものを用いてもよい。図２は、電圧検知基板１６の接続構造の別例を示した平面図である。この図２では、電池セル１１ｃに対応して設けられた電圧検知基板１６ｃを、電池セル１１ｃの正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎへ接続するための接続構造の別例を例示している。
　図２（ａ）に示すように、その一部が正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎと重なるようにして作成された電圧検知基板１６ｃは、正極端子１２Ｐの位置と負極端子１２Ｎの位置にそれぞれ穴が開けられている。そして、この穴の周囲に配置された電圧検知線１４を、図２（ｂ）に示すように、バスバー２２ｂ、２２ｃと共締めする。これにより、電圧検知基板１６ｃを正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎへ接続すると共に、正極端子１２Ｐ、負極端子１２Ｎをバスバー２２ｃ、２２ｂにそれぞれ接続している。
　なお、図２では、電池セル１１ｃと電圧検知基板１６ｃとの接続構造を代表例として説明したが、他の電池セル１１ａ、１１ｂ、１１ｄおよびこれらに対応する電圧検知基板１６ａ、１６ｂ、１６ｄについても、同様の接続構造とすることができる。ただし、電池セル１１ａの負極端子１２Ｎには負極導体部材２３Ｎが共締めされ、電池セル１１ｄの正極端子１２Ｐには正極導体部材２３Ｐが共締めされる。
　高周波遮断素子１５は、所定の高周波電流を遮断する素子である。具体的には、電圧測定のための直流電流に対しては、低いインピーダンスを示してこれを通過させる一方で、電圧検知回路１３と上位コントローラ３１の間で無線通信を行うための高周波電流に対しては、高いインピーダンスを示してこれを遮断するように、高周波遮断素子１５の特性が設定されている。すなわち、高周波遮断素子１５を用いて高周波電流を遮断することで、電圧検知線１４においてアンテナの有効長Ｌを規定し、電圧検知線１４を無線通信のアンテナとして用いることができる。このように、高周波遮断素子１５は、電圧検知線１４の一部分をダイポールアンテナとして機能させる役割を持つ。
　以上説明したように、電圧検知線１４のうち、電圧検知回路１３を介して２つの高周波遮断素子１５で挟まれた部分は、無線通信用のダイポールアンテナとしても機能する。そのため、以下の説明では、この部分を特にアンテナ部１９と呼ぶこととする。このアンテナ部１９を用いて上位コントローラ３１との間で無線通信を行うことにより、各電圧検知回路１３は、対応する電池セル１１の電圧測定結果を上位コントローラ３１へ送信することができる。したがって、各電圧検知回路１３において無線通信用のアンテナを別途設ける必要がないため、コストや部品点数の増大を抑えつつ、各電池セル１１の電圧を無線通信により伝達可能な電池システムを提供することができる。
　電池セル１１に対応する各アンテナ部１９は、後述するような導波路構造を形成するために、次のような位置関係で配置されている。すなわち、各アンテナ部１９は、図１に示すように、等間隔ｄで平行に配置されている。また、各アンテナ部１９の中心点は、略同一の平面上に配置されている。ここで、各アンテナ部１９の配置面は、図１において必ずしも紙面と平行である必要はなく、紙面方向に対して傾いていてもよい。あるいは、各アンテナ部１９の中心点を平面ではなく、略同一の曲面上に配置してもよい。この場合、当該曲面の曲率は、無線通信に用いられる無線信号の周波数に応じて決定することができる。ただし、無線信号を効率的に伝搬するためには、各アンテナ部１９をなるべく直線状に配置することが好ましい。
　アンテナ部１９は、直線形状を有しており、その長さＬは、無線通信に用いられる無線信号の波長に応じて決定することができる。具体的には、無線通信における搬送波の波長をλとすると、Ｌ≒λ／２、すなわちＬを搬送波の波長λの約半分の長さとするのが好ましい。また、隣接するアンテナ部１９同士の間隔ｄも、この波長λに応じて決定することができる。具体的には、λ／８からλ／４の間、より好ましくはｄ≒λ／４とするのが好ましい。
　上位コントローラ３１は、マイクロコントローラ等が実装された制御装置である。このマイクロコントローラの処理により、上位コントローラ３１は、各電圧検知回路１３に対して、対応する電池セル１１の電圧値を検知するための指示信号を生成する。また、この指示信号に対する応答として各電圧検知回路１３から送信された電池セル１１の電圧値に基づいて、各電池セル１１の充電状態に関する判断を行う。たとえば、各電池セル１１が過充電等の不安全な状態にあるか否かを判断する。
　各電池セル１１の充電状態を判断したら、上位コントローラ３１は、その判断結果を基に、電池システム１による充放電の制御を必要に応じて行う。たとえば、いずれかの電池セル１１が過充電状態にあると判断した場合、上位コントローラ３１は、その判断結果を電池システム１が充放電の対象とする装置、たとえばインバータ装置（図示しない）へと伝達し、当該装置に充放電電流を停止させる。または、当該装置と電池システム１との間の配線経路上に設けられたスイッチ（図示しない）を切り離す制御を行い、充放電電流を遮断してもよい。このような制御を行うことにより、当該電池セル１１がそれ以上危険な状態になることを防止することができる。
　上位コントローラ３１には、各電圧検知回路１３と相互の無線通信を行うために、無線回路３２およびアンテナ３３が配線３４を介して接続されている。前述のようにアンテナ部１９を用いて各電圧検知回路１３から無線信号が送信された場合、アンテナ３３は、その無線信号を受信して得られた高周波信号を無線回路３２へ出力する。無線回路３２は、変復調用の回路を有しており、アンテナ３３から出力された高周波信号を復調して受信信号を生成し、配線３４を介して上位コントローラ３１へ出力する。また、上位コントローラ３１から各電圧検知回路１３への送信信号が配線３４を介して出力された場合、無線回路３２は、これを変調して高周波信号を生成し、アンテナ３３へ出力する。アンテナ３３は、無線回路３２から出力された高周波信号を各電圧検知回路１３へ無線送信する。これにより、上位コントローラ３１は、各電圧検知回路１３との間で無線通信を行うことができる。この無線通信では、たとえばＦＭ（周波数変調）やＡＭ（振幅変調）等の周知の変調方式を用いることができる。なお、無線回路３２を単にインビーダンス整合用の回路とし、変復調用の回路を無線回路３２でなく上位コントローラ３１内に設けてもよい。
　アンテナ３３は、アンテナ部１９と同様に、ダイポールアンテナにより構成され、その長さはＬ≒λ／２とするのが好ましい。また、アンテナ３３は、電池ブロック２１内で最も近傍に位置する電池セル１１ｄに対応するアンテナ部１９と平行に配置されている。このアンテナ部１９とアンテナ３３との間隔は、他の隣接するアンテナ部１９同士の間隔と同じく、ｄ≒λ／４とするのが好ましい。すなわち、アンテナ３３は、アンテナ部１９同士の配置関係の延長線上に配置されている。
　ここで、電池システム１における導波路構造について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態による電池システム１の導波路構造について示した模式図である。図３では、長さＬ≒λ／２のアンテナ部１９およびアンテナ３３がそれぞれ平行に等間隔ｄで並び、これらの各アンテナの中心が略同一平面（図中の一点鎖線を含み、紙面に垂直な平面）に沿って配置されている導波路構造を示している。すなわち、各アンテナは紙面に対して同じ高さに並んでいてもよいし、互いに異なる高さで並んでいてもよい。このとき、各アンテナの中心のみならず、その全体を略同一平面上に配置してもよい。
　あるいは、前述のように各アンテナの中心を同一平面ではなく、同一曲面上に配置してもよい。この場合、当該曲面の曲率は、無線通信に用いられる搬送波の周波数に応じて決定することができ、周波数が低いほど曲率の大きな曲面とすることができる。なお、図３では、アンテナ３３に接続されている無線回路３２は図示されているが、各アンテナ部１９に含まれる電圧検知回路１３等については図示を省略している。
　図３の導波路構造において、各アンテナの間隔ｄは前述のようにｄ≒λ／４とするのが好ましいが、それ以外の値であってもよい。ｄの取り得る値は、無線通信の周波数や周辺の構造物の影響などによって変化するが、概ねλ／８からλ／４の間とすることができる。また、図中の矢印は、各アンテナ部１９からアンテナ３３へ無線信号を送信する際の電磁波の伝搬方向を示している。
　以上説明したような導波路構造は、図中の左右方向への電磁波を通しやすい導波性質を示すことが知られており、たとえばテレビアンテナ等に用いられる八木・宇田アンテナとしても利用されている。すなわち、図３のような導波路構造の条件が満たされるように各アンテナ部１９およびアンテナ３３の配置関係を決定することで、これらを無線回路３２にとって左右方向に強い指向性と高い利得を持つ一群のアンテナとして機能させることができる。その結果、高い効率で電磁波を伝搬させることができるため、少ない放射電力で各電池セル１１の電圧測定結果を各電圧検知回路１３から上位コントローラ３１へ無線送信することができる。
　なお、一般的に電池システムにおいては、消費電力をできるだけ抑えることが好ましい。これは、省エネルギーという観点に加えて、電池システム自身の消費電力によって電池が放電されてしまうのを極力避ける必要があるためである。そのため、無線通信を用いて各電池セル１１の電圧測定結果を送信する場合は、その送信電力をできるだけ小さくして消費電力を抑えることが好ましい。さらに、送信電力を抑えることで、外部に漏洩する電磁波のレベルを低減して他機器との電磁波による干渉を防ぐこともできるため、より一層好ましい。そこで、上記のような導波路構造を採用することで、電磁波を高効率で伝播できるため、送信電力を低減し、これによって消費電力の抑制や他機器への干渉の防止に寄与することができる。
　次に、電圧検知回路１３および周辺の回路の動作について図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施形態における電圧検知回路１３について、その回路ブロックおよび電池セル１１、電圧検知線１４との配線関係を表した配線図である。
　電圧検知回路１３は、直流電圧検知回路４１および無線通信回路４５から構成される。直流電圧検知回路４１は、ローパスフィルタ４２およびＡ／Ｄコンバータ４３から構成され、電圧検知線１４および高周波遮断素子１５を介して、電池セル１１の正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎと接続されている。
　ローパスフィルタ４２は、電圧検知線１４から直流電圧検知回路４１へ入力される信号のうち、所定の周波数以上の高周波信号を遮断する。具体的には、電圧検知回路１３において無線信号を送信する際に、無線通信回路４５からアンテナ部１９へ出力される高周波信号や、電圧検知回路１３において無線信号を受信する際に、アンテナ部１９から電圧検知回路１３へ入力される高周波信号を遮断する。これにより、Ａ／Ｄコンバータ４３において、直流信号である電池セル１１の電圧を正確に測定できるようにする。さらにローパスフィルタ４２は、電池システム１に接続されたインバータ装置等からの交流ノイズを遮断する役割も有する。
　Ａ／Ｄコンバータ４３は、ローパスフィルタ４２を通じて印加された電池セル１１の電圧、すなわち正極端子１２Ｐと負極端子１２Ｎの間の電圧をディジタル値に変換し、無線通信回路４５へ出力する。
　無線通信回路４５は、通信制御部４６、変復調回路４７および整合回路４８から構成され、電圧検知線１４（アンテナ部１９）と接続されている。
　通信制御部４６は、上位コントローラ３１からの無線信号を受信することで変復調回路４７から出力された受信信号に含まれる測定指示に応じて、Ａ／Ｄコンバータ４３を制御し、電池セル１１の電圧をＡ／Ｄコンバータ４３に測定させる。そして、Ａ／Ｄコンバータ４３から出力された電池セル１１の電圧値に基づいて、所定の符号化処理等を行うことにより送信信号を生成し、変復調回路４７へ出力する。
　変復調回路４７は、無線信号の受信時には、上位コントローラ３１から送信された無線信号をアンテナ部１９で受信して得られた高周波信号を復調することで、受信信号を生成して通信制御部４６へ出力する。また、無線信号の送信時には、通信制御部４６から出力された送信信号を変調して無線通信用の高周波信号を生成し、アンテナ部１９へ出力する。これにより、無線信号がアンテナ部１９から上位コントローラ３１へ送信されるようにする。
　整合回路４８は、アンテナ部１９に接続されており、無線通信回路４５の高周波インピーダンスと電圧検知線１４のアンテナ部１９における高周波インピーダンスの違いを吸収する役割を持つ。すなわち、整合回路４８は、変復調回路４７とアンテナ部１９の間における高周波電力の入出力を効率よく行う役割を担う。
　以上説明したように、電圧検知回路１３は、アンテナ部１９を通じて、無線信号としての高周波電力を空間へ放出する。この高周波電力は、図３のような導波路構造を通じて空間内を伝搬し、上位コントローラ３１と接続されているアンテナ３３において受信される。こうして電圧検知回路１３とアンテナ３３の間で無線通信を行うことで、電池セル１１の電圧値を電圧検知回路１３から上位コントローラ３１へ伝達することができる。
　なお、高周波遮断素子１５としては、たとえば個別部品としてのインダクタを用いることができる。その他にも、電圧検知線１４の電圧検知基板１６上での銅箔パターンをコイル状にすることにより、個別部品を用いないで高周波遮断素子１５を電圧検知基板１６上に実装することができる。
　また、特に高い遮断特性を必要とする場合などは、高周波遮断素子１５を共振回路により構成してもよい。図５は、高周波遮断素子１５を共振回路により構成した実装例を示す回路図である。この図５の回路図において、高周波遮断素子１５は、インダクタ５１およびコンデンサ５２を並列接続した共振回路により構成されている。この共振回路の共振周波数は、無線通信における搬送波の周波数と略一致することが好ましい。すなわち、インダクタ５１のインダクタンスをＬｒとし、コンデンサ５２の静電容量をＣｒとすると、これらと搬送波の周波数ｆとの間に、ｆ≒１／２π√（ＬｒＣｒ）の関係が成り立つようにすることが好ましい。この条件を満たすようにインダクタ５１およびコンデンサ５２を選定することで、高周波遮断素子１５から外側への高周波電流の漏れ出しを抑制し、アンテナ部１９の長さＬを厳密に管理することができる。その結果、電磁波の伝達効率をさらに改善することができる。
　以上が本発明の第１の実施形態に係る電池システム１において各電池セル１１の電圧が上位コントローラ３１に伝達される構成の説明である。本構成により、各電池セル１１の電圧を検出して上位コントローラ３１へ伝達するための無線通信において、必要な消費電力や外部への漏洩電磁波を低減することができる。
　なお、上記の説明では、１つの電池ブロック２１が上位コントローラ３１と接続される場合について述べたが、本実施形態は、複数の電池ブロック２１を一つの上位コントローラ３１に接続する構成に容易に拡張することができる。その具体例を、図６を用いて以下に説明する。
　図６は、本発明の第１の実施形態による複数の電池ブロック２１ａ、２１ｂを含む電池システム１の構成を示した平面図である。図６では、前述のような導波路構造を介して上位コントローラ３１と無線接続される電池ブロック２１ａに加えて、さらにもう一つの電池ブロック２１ｂを電池ブロック２１ａの隣に配置している。この配置において、電池ブロック２１ａ、２１ｂは、互いに最も近い位置にあるアンテナ部１９同士を、他のアンテナ部１９と同様の配置関係、具体的には平行かつ等間隔ｄで配置する。これにより、電池ブロック２１ｂについても、電圧検知回路１３と上位コントローラ３１との間で無線通信が可能となる。
　なお、上記の説明において寸法の基準に用いている搬送波の波長λは、無線通信に用いる搬送波の中心周波数における波長を表しているが、この波長λはアンテナ部１９同士の干渉や、アンテナ部１９の周囲にある誘電体の影響によって変化する。そのため、搬送波の波長λは、単純に真空中の光速を搬送波の中心周波数で割った値とはならないことに注意が必要である。
　搬送波の中心周波数と波長λとの関係を説明するための一例として、本実施形態で説明したようなアンテナ部１９同士の配置において、搬送波の中心周波数が２．４５ＧＨｚであるときの最適なλの値を電磁界シミュレーションにより解析した。その結果、アンテナ部１９の周囲に誘電体が存在しない場合、すなわち全ての物体の比誘電率が１である場合の最適なλの値は、約９５ｍｍであった。また、アンテナ部１９の直下に、アンテナ部１９と同じ幅で厚さ１．６ｍｍ、比誘電率５の誘電体（電圧検知基板１６がガラスエポキシ基板からなる場合に相当）が存在する場合の最適なλの値は、約６９ｍｍであった。このように、波長λは、真空中の光速を中心周波数で割った値（約１２２ｍｍ）と比べて、アンテナ部１９同士の干渉や周囲の誘電体の影響により変化することが分かる。
　以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
（１）電池システム１は、正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎをそれぞれ有する複数の電池セル１１と、電池セル１１の電圧を検知する電圧検知回路１３と、電池セル１１の各々に対応して設けられ、各電池セル１１の正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎと電圧検知回路１３とを接続する電圧検知線１４と、電圧検知回路１３と無線通信を行い、各電圧検知回路１３から対応する各電池セル１１の電圧を受信する上位コントローラ３１と、を備える。この電池システム１において、電圧検知線１４は、電圧検知回路１３と上位コントローラ３１との間で行われる無線通信のために用いられるアンテナとして機能する。このようにしたので、コストや部品点数の増大を抑えつつ、各電池セル１１の電圧を無線通信により伝達可能な電池システムを提供することができる。
（２）電圧検知線１４には、正極端子１２Ｐと電圧検知回路１３の間、および負極端子１２Ｎと電圧検知回路１３との間に、所定の高周波電流を遮断する高周波遮断素子１５がそれぞれ設けられている。この高周波遮断素子１５によって挟まれた電圧検知線１４の部分が、アンテナとして機能するアンテナ部１９を形成する。このようにしたので、電圧検知線１４をアンテナとして機能させる際に、高周波信号の電池セル１１への影響を除外すると共に、アンテナとして機能ずる部分の長さを正確に定めることができる。
（３）アンテナ部１９は、無線通信における搬送波の波長λの半分と略一致する長さＬの直線形状を有することが好ましい。このようにすれば、無線通信において無線信号を効率的に伝搬することができる。
（４）また、複数の電池セル１１に対応する各アンテナ部１９を、等間隔ｄで、かつ平行に配置することもできる。さらに、複数の電池セル１１に対応する各アンテナ部１９の中心を、略同一平面上に配置することもできる。このようにすれば、無線通信において無線信号をさらに効率的に伝搬することができる。
（５）図５に示したように、高周波遮断素子１５は、インダクタ５１とコンデンサ５２を並列接続した共振回路により構成してもよい。この場合、共振回路の共振周波数を無線通信における搬送波の周波数ｆと略一致することができる。このようにすれば、電圧検知線１４をアンテナとして機能させる際に、無線通信による高周波信号の電池セル１１への影響を最大限に除外することができる。
（６）電圧検知回路１３は、電池セル１１の電圧に応じて変調された無線信号を生成する無線通信回路４５を有しており、この無線通信回路４５から上位コントローラ３１へ無線信号を送信することにより、無線通信を行う。このようにしたので、電池セル１１の電圧情報を電圧検知回路１３から上位コントローラ３１へ確実に送信することができる。
（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係る電池システムについて、図面を用いて説明する。本実施形態では、第１の実施形態と比べて回路規模を簡略化した例として、１つの電圧検知回路１３Ａを電池ブロック２１内の全ての電池セル１１に対して共通に用いた例を説明する。この点で、第１の実施形態のように電圧検知回路１３を各電池セル１１に１つずつ用いた場合と比べて、回路コストの低減を図ることができる。
　以下、図７を用いて本実施形態に係る電池システム１Ａの構成を説明する。図７は、本発明の第２の実施形態による電池システム１Ａの構成を示した平面図である。この電池システム１Ａと、第１の実施形態で説明した図１の電池システム１との差異は、１つの電圧検知基板１６０が全ての電池セル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを担当する構成になっている点である。
　本実施形態における電圧検知基板１６０は、電池セル１１ａ～１１ｄに共通の１つの電圧検知回路１３Ａと、３つの低周波分離回路１７とを搭載している。各低周波分離回路１７は、電圧検知線１４を介して、電池セル１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの各正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎと接続されている。電圧検知回路１３Ａと各低周波分離回路１７との間には配線が設けられており、この配線を介して、各低周波分離回路１７は電圧検知回路１３Ａに接続されている。
　電圧検知線１４の経路上、正極端子１２Ｐと電圧検知回路１３Ａまたは低周波分離回路１７の間、および負極端子１２Ｎと電圧検知回路１３Ａまたは低周波分離回路１７の間の２カ所には、図１と同様に、高周波遮断素子１５がそれぞれ挿入されている。
　電圧検知回路１３Ａは、第１の実施形態で説明した電圧検知回路１３と同様に、電池セル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの各電圧を測定し、その値を上位コントローラ３１に伝達する通信機能を持つ回路である。なお、本回路の詳細については図８の説明にて後述する。
　低周波分離回路１７は、正極端子１２Ｐと負極端子１２Ｎの間の接続に対しては、高周波遮断素子１５と反対の特性を有する回路である。具体的には、電圧測定のための直流電流に対しては、高いインピーダンスを示してこれを遮断する一方で、電圧検知回路１３と上位コントローラ３１の間で無線通信を行うための高周波電流に対しては、低いインピーダンスを示してこれを通過させるように、低周波分離回路１７の特性が設定されている。一方、電圧検知回路１３Ａとの接続に対しては、直流電流を通しやすい特性を有する。こうした特性により、低周波分離回路１７は、高周波遮断素子１５と同様に、電圧検知線１４の中でアンテナとして用いる部位を規定する役割を持つ。なお、本回路の詳細についても、図８の説明にて後述する。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、電圧検知線１４のうち、電圧検知回路１３または低周波分離回路１７を介して２つの高周波遮断素子１５で挟まれた部分を、アンテナ部１９と呼ぶこととする。各アンテナ部１９は、第１の実施形態で説明したように配置されている。
　次に、本実施形態における電圧検知回路１３Ａ、低周波分離回路１７および周辺の回路の動作について図８を用いて説明する。図８は、本発明の第２の実施形態における電圧検知回路１３Ａについて、その回路ブロックおよび電池セル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、電圧検知線１４との配線関係を表した配線図である。
　電圧検知回路１３Ａは、直流電圧検知回路４１Ａおよび無線通信回路４５から構成される。直流電圧検知回路４１Ａは、図４に示した第１の実施形態における直流電圧検知回路４１と比べて、ローパスフィルタ４２が電池セル１１ａ～１１ｄの各々に対応して設けられている点と、これらのローパスフィルタ４２とＡ／Ｄコンバータ４３の間にマルチプレクサ４４が設けられている点とが異なっている。この直流電圧検知回路４１Ａは、電池セル１１ａ～１１ｄにそれぞれ対応して設けられた電圧検知線１４、高周波遮断素子１５および低周波分離回路１７を介して、各電池セル１１ａ～１１ｄの正極端子１２Ｐおよび負極端子１２Ｎと接続されている。
　各電池セル１１ａ～１１ｄの正極端子１２Ｐと負極端子１２Ｎの間の電圧は、低周波分離回路１７およびローパスフィルタ４２を介して、マルチプレクサ４４にそれぞれ入力される。マルチプレクサ４４は、入力された各電池セル１１ａ～１１ｄの電圧を順次切り替えて測定対象として選択するための回路であり、アナログスイッチ等で構成される。マルチプレクサ４４により選択された電池セルの電圧は、Ａ／Ｄコンバータ４３に入力され、Ａ／Ｄコンバータ４３によりディジタル値に変換されることで測定される。こうして測定された電池セルの電圧値は、Ａ／Ｄコンバータ４３から無線通信回路４５へ出力される。これを各電池セル１１ａ～１１ｄについて順次行うことにより、電圧検知回路１３Ａにおいて電池セル１１ａ～１１ｄの電圧が測定される。
　なお、本実施形態の無線通信回路４５は、第１の実施形態で説明した図４のものと同様の構成を有している。この無線通信回路４５は、マルチプレクサ４４の動作に応じてＡ／Ｄコンバータ４３から順次入力された４つの電池セル１１ａ～１１ｄの電圧値を、各アンテナ部１９を用いた無線通信により、上位コントローラ３１へ順次伝送する。これ以外の動作については、第１の実施形態と同様である。
　図９は、低周波分離回路１７の実装例を示す回路図である。図９に示すように、低周波分離回路１７は、たとえば２つのインダクタ５１およびコンデンサ５２を組み合わせた回路により構成することができる。
　以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、１つの電圧検知回路１３Ａにより、電池ブロック２１内の全ての電池セル１１ａ～１１ｄの電圧値を上位コントローラ３１へ伝達することができる。そのため、第１の実施形態と比べて、回路の部品点数や製造工数を低減し、コスト削減を図ることができる。
（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態に係る電池システムについて、図面を用いて説明する。本実施形態では、電池セル１１にガス放出弁１８を設けることで、電池システム全体の安全性の向上を図ることができる例を説明する。
　以下、図１０を用いて本実施形態に係る電池システム１Ｂの構成を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態による電池システム１Ｂの構成を示した平面図である。この電池システム１Ｂと、第１の実施形態で説明した図１の電池システム１との差異は、各電池セル１１がガス放出弁１８を有する点である。
　ガス放出弁１８は、電池セル１１を収納している缶状のケースの天面部分に設けられた開裂弁である。万が一、電池セル１１においてケースの内圧が異常に上昇すると、このガス放出弁１８が開いて、ケース内に充満されたガスを放出する。これにより、ガス放出弁１８は、電池セル１１内の圧力が危険な領域まで上がることを防ぐ役割を持つ。たとえば、電池セル１１のケース天面の中央部分にガス放出弁１８を設けることができる。
　電池セル１１のケースは密閉構造を有している。電池セル１１が過熱、過充電、過放電等の異常な状態になると、電解液の気化や分解によりケース内にガスが発生し、ケースの内圧が上昇することがある。この内圧がケースの構造に応じた限度を超えるまで上昇してしまうと、ケースの破裂等に至り、周囲に危害を及ぼす可能性がある。そのため、通常の内圧では閉じられており、内圧が所定値まで異常に上昇すると、ケースの破裂に至る前に開裂するガス放出弁１８を設けることで、電池セル１１は、ケース構造を維持したままで内圧を下げることができるようにしている。
　なお、電池セル１１においてケース内に発生するガスは、可燃性や腐食性を有する場合がある。そのため、特に車載用電池システムとして用いる場合などのように、電池システム１Ｂが人体の近くに設置される場合は、ガス放出弁１８から放出されたガスをそのまま電池システム１Ｂの外部に放出せず、ダクト等（図示しない）により、車外などの安全な場所に導いてから放出するのが望ましい。その場合、ガス放出弁１８の設置位置によってガスが漏出する場所を特定することができるため、効率的なダクトのレイアウトが可能である。
　ここで、第１の実施形態で説明した図１のような構成の電池セル１１において、ケースの天面部分にガス放出弁１８を設けると、電圧検知基板１６がガス放出弁１８を覆い塞ぐような位置となることがある。このような場合、電圧検知基板１６がガス放出弁１８の機能を阻害してしまう可能性があるため、極力避けねばならない。そこで、図１０に示すように、各電圧検知基板１６を細身に作り、かつその搭載位置を横にずらすことで、こうした配置上の問題を解決できる。あるいは、各電圧検知基板１６において、ガス放出弁１８と干渉する部位に穴を開けることでガス放出弁１８の機能を確保してもよい。いずれにしても、電圧検知基板１６上で、アンテナ部１９として機能する電圧検知線１４は直線状に形成する必要があるため、ガス放出弁１８は図中で左右どちらかに偏って実装されることになる。
　なお、上記のような構成は、電圧検知回路１３の電気的な特性には影響を及ぼさない。したがって、本実施形態による電池システム１Ｂは、第１の実施形態で説明した電池システム１と同様の電気的特性や構成を有しており、これについては説明を省略する。
　以上説明した本発明の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、ガス放出弁１８を備えた安全性の高い電池セル１１を用いることができるため、電池システム全体の安全性の向上を図ることができる。
（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態に係る電池システムについて、図面を用いて説明する。本実施形態では、導波路構造の中にダミーアンテナ２４を設けた例を説明する。
　以下、図１１を用いて本実施形態に係る電池システム１Ｃの構成を説明する。図１１は、本発明の第４の実施形態による電池システム１Ｃの構成を示した平面図である。この電池システム１Ｃと、第１の実施形態で説明した図１の電池システム１との差異は、各電池セル１１ａ～１１ｄに対して、図１の電圧検知基板１６ａ～１６ｄに替えて、ダミーアンテナ２４が設けられている電圧検知基板１６１ａ～１６１ｄが設けられている点である。これにより、本実施形態による電池システム１Ｃは、電池セル１１ａ～１１ｄの厚さと無線通信に用いる搬送波の波長との関係から、第１の実施形態で説明したような配置が困難な場合にも、図３に示したのと同等の導波路構造を採用して電磁波の伝達効率を向上することができるようにしている。
　なお、電池セル１１の配置間隔には、電池セル１１自身の厚さに加えて、冷却のための隙間や、固定のための構造材の厚さなどが必要となる。この配置間隔が、第１の実施形態で説明したアンテナ部１９の間隔ｄが取り得る値よりも大きい場合は、第１の実施形態のような方法で図３の導波路構造を実現することができない。そこで、本実施形態ではこれを解決するために、電圧検知回路１３、電圧検知線１４、高周波遮断素子１５の他に、ダミーアンテナ２４を搭載した電圧検知基板１６１ａ～１６１ｄを使用する。
　ダミーアンテナ２４は、電池セル１１や、同じ基板上にある電圧検知回路１３に接続されていない。すなわち、ダミーアンテナ２４は、他のいずれの回路とも接続されていない非給電導体であり、電磁波を送受信するためのものではなく、導波路構造の一部として電磁波を伝搬する役割を持つ。
　ダミーアンテナ２４は、アンテナ部１９よりも短い直線形状を有しており、その長さは、アンテナ部１９の長さＬの０．９倍程度とすることが好ましい。すなわち、Ｌ≒λ／２とした場合、ダミーアンテナ２４の長さＬ’は、Ｌ’≒λ／２×０．９と表すことができる。このように、アンテナ部１９よりもダミーアンテナ２４の長さを若干短くすることで、導波路構造における伝搬ゲインを最大化できることが知られている。
　また、各ダミーアンテナ２４と各アンテナ部１９は、図１１に示すように、等間隔ｄで平行に、かつ交互に配置することが好ましい。この間隔ｄは、前述のようにｄ≒λ／４とするのが好ましい。さらに、各ダミーアンテナ２４および各アンテナ部１９の中心は、図３で説明したのと同様に、略同一平面に、または略同一曲面上に配置されていることが好ましい。
　以上説明したような配置により、各電池セル１１に対応する各アンテナ部１９同士の間隔をｄから２ｄへと拡大することができる。これにより、互いに隣接する電池セル１１同士の配置間隔に余裕を持たせることができるため、電池セル１１の厚さが間隔ｄよりも大きい場合であっても、高い効率で電磁波を伝搬できる導波路構造を採用することができる。また、アンテナ部１９の間隔を変化させることなく、無線通信に用いる搬送波として、たとえば５ＧＨｚ帯など、より高い周波数の電磁波を用いることもできる。
　なお、本実施形態では、図１１のように、隣接する２つのアンテナ部１９の間に１つのダミーアンテナ２４が配置された構成としているが、アンテナ部１９間におけるダミーアンテナ２４の挿入数は１つに限定されない。たとえば、隣接する２つのアンテナ部１９の間に、ダミーアンテナ２４を２本、３本、あるいはそれ以上の数を入れることもできる。これらの間隔が概ねλ／８からλ／４の間で等間隔であれば、本発明による導波路構造を利用して高い伝搬効率を実現することができる。そのため、アンテナ部１９間におけるダミーアンテナ２４の挿入数を適宜設定することで、様々なサイズの電池セル１１を用いることができると共に、無線通信に用いる搬送波の周波数を様々に選択することができる。
　以上説明した本発明の第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができると共に、以下の（７）のような作用効果を奏する。
（７）電池システム１Ｃは、互いに隣接する２つのアンテナ部１９の間に、当該２つのアンテナ部１９と平行に配置された、アンテナ部１９よりも短い長さの直線形状を有する非給電導体としてのダミーアンテナ２４をさらに備える。このダミーアンテナ２４の中心と、複数の電池セル１１に対応する各アンテナ部１９の中心とは、略同一平面上に配置することが好ましい。このようにすれば、無線通信において無線信号を効率的に伝搬しつつ、様々なサイズの電池セル１１を用いたり、無線通信に用いる搬送波の周波数を様々に選択したりすることができる。
（第５の実施形態）
　次に、本発明の第５の実施形態に係る電池システムについて、図面を用いて説明する。本実施形態では、複数の電池ブロックを互いに離れた場所に配置しつつ、各電池ブロックにおける電池セル１１の電圧を電圧検知回路１３から上位コントローラ３１へ無線通信により伝達可能な例を説明する。
　以下、図１２を用いて本実施形態に係る電池システム１Ｄの構成を説明する。図１２は、本発明の第５の実施形態による電池システム１Ｄの構成を示した平面図である。この電池システム１Ｄと、第１の実施形態で説明した図１の電池システム１との差異は、各電池セル１１が２つの電池ブロック２１ａ、２１ｂに分類されている点と、これらの電池ブロック２１ａ、２１ｂの間に、結合用無線回路３５ａ、３５ｂおよび結合用アンテナ３６ａ、３６ｂが配置されている点である。これにより、本実施形態による電池システム１Ｄは、電池ブロック２１ａ、２１ｂを自由なレイアウトで設置できるようにしている。
　電池ブロック２１ａ、２１ｂは、図１の電池ブロック２１とそれぞれ同様の構成を有している。なお、図１２では、電池ブロック２１ａの各電池セルと各電圧検知基板を、電池ブロック２１と同じく、符号１１ａ～１１ｄ、１６ａ～１６ｄでそれぞれ示している。また、電池ブロック２１ｂの各電池セルと各電圧検知基板を、符号１１ｅ～１１ｈ、１６ｅ～１６ｈでそれぞれ示している。
　電池ブロック２１ａの各電池セル１１ａ～１１ｄは、バスバー２２ａ、２２ｂおよび２２ｃを介して直列に接続されている。同様に、電池ブロック２１ｂの各電池セル１１ｅ～１１ｈは、バスバー２２ｅ、２２ｆおよび２２ｇを介して直列に接続されている。電池ブロック２１ａにおいて最も低電位側にある電池セル１１ａの負極端子１２Ｎと、電池ブロック２１ｂにおいて最も高電位側にある電池セル１１ｅの正極端子１２Ｐとは、バスバー２２ｄを介して接続されている。これにより、電池ブロック２１ａ、２１ｂの各電池セル１１ａ～１１ｈが直列に接続されている。電池セル１１ｄの正極端子１２Ｐには正極導体部材２３Ｐが接続されており、電池セル１１ｈの負極端子１２Ｎには負極導体部材２３Ｎが接続されている。
　前述のように、各電圧検知基板１６ａ～１６ｈでは、高周波遮断素子１５によって挟まれた電圧検知線１４の部分がアンテナ部１９として機能する。結合用無線回路３５ａは、上位コントローラ３１と接続されたアンテナ３３から送信され、このアンテナ３３および電池ブロック２１ａの電圧検知基板１６ａ～１６ｂの各アンテナ部１９によって構成される導波路構造を介して伝達された無線信号を、結合用アンテナ３６ａを用いて受信する。そして、受信した無線信号に応じた中継信号を生成し、中継配線３７を介して接続された結合用無線回路３５ｂへ出力する。
　結合用無線回路３５ｂは、結合用無線回路３５ａからの中継信号を受けると、その中継信号に応じた高周波信号を結合用アンテナ３６ｂへ出力する。結合用アンテナ３６ｂは、結合用無線回路３５ｂからの高周波信号を電磁波として放射することで、無線信号を電池ブロック２１ｂの電圧検知基板１６ｅ～１６ｈの各アンテナ部１９へ送信する。このようにすることで、電池ブロック２１ａの電圧検知基板１６ａ～１６ｄの各アンテナ部１９およびアンテナ３３によって構成される導波路構造と、電池ブロック２１ｂの電圧検知基板１６ｅ～１６ｈの各アンテナ部１９によって構成される導波路構造との間で、無線信号が中継される。
　なお、上記では、電池ブロック２１ａから電池ブロック２１ｂへと無線信号を中継する例を説明したが、逆方向の中継も可能である。すなわち、電池ブロック２１ｂの電圧検知基板１６ｅ～１６ｈの各アンテナ部１９から無線信号が送信された場合、その無線信号を結合用アンテナ３６ｂを用いて結合用無線回路３５ｂにより受信し、中継配線３７を介して結合用無線回路３５ａへ伝達する。そして、結合用無線回路３５ａから結合用アンテナ３６ａを用いて無線信号を送信し、電池ブロック２１ａの電圧検知基板１６ａ～１６ｂの各アンテナ部１９によって構成される導波路構造を介して、その無線信号をアンテナ３３へと伝達する。
　無線信号の中継時に結合用無線回路３５ａ、３５ｂ間で入出力される中継信号には、変調後のベースバンド信号と変調前の高周波信号のどちらを用いてもよい。変調後のベースバンド信号を中継信号として用いる場合、結合用無線回路３５ａ、３５ｂに変復調機能を持たせることで、受信した無線信号を復調して中継信号を生成したり、中継配線３７を介して入力された中継信号を変調して無線通信用の高周波信号を生成したりすることができる。一方、変調前の高周波信号を中継信号として用いる場合、結合用無線回路３５ａ、３５ｂは、結合用アンテナ３６ａ、３６ｂと中継配線３７の間のインピーダンス整合のみを行うような回路構成とすることができる。そのため、ベースバンド信号を中継信号として用いる場合と比べて、コスト面や消費電力の面で有利である。
　結合用アンテナ３６ａ、３６ｂは、アンテナ部１９やアンテナ３３と同様のダイポールアンテナであり、その長さはＬ≒λ／２とするのが好ましい。これらの結合用アンテナ３６ａ、３６ｂは、電池ブロック２１ａ、２１ｂに対してそれぞれ設けられている。結合用アンテナ３６ａは、電池ブロック２１ａの各電池セル１１ａ～１１ｄに対応する各アンテナ部１９の間隔ｄと等しい間隔で、最も近傍に位置するいずれかのアンテナ部１９（本実施形態では、電池セル１１ａに対応するアンテナ部１９）と平行に配置されている。同様に、結合用アンテナ３６ｂは、電池ブロック２１ｂの各電池セル１１ｅ～１１ｈに対応する各アンテナ部１９の間隔ｄと等しい間隔で、最も近傍に位置するいずれかのアンテナ部１９（本実施形態では、電池セル１１ｅに対応するアンテナ部１９）と平行に配置されている。すなわち、結合用アンテナ３６ａ、３６ｂは、電池ブロック２１ａ、２１ｂの各アンテナ部１９同士の配置関係の延長線上にそれぞれ配置されている。
　以上説明したようにして、電池ブロック２１ａの電圧検知基板１６ａ～１６ｄの各アンテナ部１９およびアンテナ３３によって構成される導波路構造と、電池ブロック２１ｂの電圧検知基板１６ｅ～１６ｈの各アンテナ部１９によって構成される導波路構造との間で、無線信号を中継することができる。そのため、各電池セル１１ｅ～１１ｈの電圧値を、電池ブロック２１ｂの各電圧検知基板１６ｅ～１６ｈから上位コントローラ３１へ無線通信により伝達することができる。これにより、電池ブロック２１ａ、２１ｂをそれぞれ自由なレイアウトで設置することが可能となるため、たとえば、電池システム１Ｄの形状を、自動車に搭載する際などに最適な形状とすることができる。その結果、自動車の小型化・軽量化、およびその結果としての低燃費化／低電費化を図ることができる。
　なお、本実施形態では、電池システム１Ｄに２つの電池ブロック２１ａ、２１ｂが含まれる構成としているが、本発明の電池システムに含まれる電池ブロックの数はこれに限定されない。たとえば、より多くの電池ブロックを同様の方法で互いに接続し、本発明の電池システムを構成することができる。電池ブロックの数に関わらず、各電池ブロックに対して結合用アンテナをそれぞれ設け、そのうちいずれか少なくとも２つの結合用アンテナ同士を接続することで、当該結合用アンテナに対応する電池ブロックの導波路構造の間で無線信号を中継することができる。なお、互いに接続する結合用アンテナの数は２つに限らず、３つ以上の結合用アンテナ同士を接続してもよい。
　以上説明した本発明の第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができると共に、以下の（８）のような作用効果を奏する。
（８）電池システム１Ｄにおいて、電池セル１１は、複数の電池ブロック２１ａ、２１ｂに分類されている。この電池ブロック２１ａ、２１ｂの各々に対して、当該電池ブロック２１ａ、２１ｂの各電池セル１１ａ～１１ｄ、１１ｅ～１１ｈに対応する各アンテナ部１９の間隔ｄと等しい間隔で、いずれかのアンテナ部１９と平行に配置された結合用アンテナ３６ａ、３６ｂが設けられている。結合用アンテナ３６ａ（３６ｂ）は、他の結合用アンテナ３６ｂ（３６ａ）と接続されている。このようにしたので、各電池ブロック２１ａ、２１ｂにおける電池セル１１の電圧を、電圧検知回路１３から上位コントローラ３１へ無線通信により伝達することができる。
（第６の実施形態）
　次に、本発明の第６の実施形態に係る電池システムについて、図面を用いて説明する。本実施形態では、各電圧検知回路から能動的に電波を発することなく、上位コントローラ３１との間で無線通信を行う例を説明する。
　以下、図１３を用いて、本実施形態に係る電池システムにおいて用いられる電圧検知回路１３Ｂの構成を説明する。図１３は、本発明の第６の実施形態における電圧検知回路１３Ｂについて、その回路ブロックおよび電池セル１１、電圧検知線１４との配線関係を表した配線図である。この電圧検知回路１３Ｂと、第１の実施形態で説明した図４の電圧検知回路１３との差異は、無線通信回路４５に替えて、通信制御部４６、復調回路４９、整合回路４８および高周波短絡回路５０から構成されている無線通信回路４５Ｂを有する点である。これにより、本実施形態に係る電池システムは、各電圧検知回路１３Ｂから能動的に電磁波を発することなく、上位コントローラ３１と無線にて通信を行うことができるようにしている。これにより、無線通信における電圧検知回路１３Ｂの消費電力を大幅に削減することができる。
　復調回路４９は、図４の変復調回路４７が有する変調機能および復調機能のうち、復調機能のみを有する回路である。この復調回路４９は、上位コントローラ３１から無線回路３２およびアンテナ３３を用いて送信された無線信号をアンテナ部１９で受信して得られた高周波信号を復調することで、受信信号を生成して通信制御部４６へ出力する。
　高周波短絡回路５０は、通信制御部４６の制御に応じて、アンテナ部１９側から見た高周波インピーダンス、すなわち上位コントローラ３１から送信される無線信号に対するインピーダンスを変化させるための回路である。
　図１４は、高周波短絡回路５０の実装例を示す回路図である。図１４に示すように、高周波短絡回路５０は、たとえばスイッチ素子５３とコンデンサ５２とを直列に接続した回路により構成することができる。スイッチ素子５３は、通信制御部４６からの信号に応じて導通状態がオンまたはオフに切り替えられる素子であり、これにはたとえばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等を用いることができる。コンデンサ５２は、正極端子１２Ｐと負極端子１２Ｎの間において、直流信号を遮断し、無線通信における高周波信号を通過させる役割を持つ。
　次に、本実施形態における無線通信回路４５Ｂの動作を説明する。第１の実施形態で説明したように、上位コントローラ３１と接続されている無線回路３２からアンテナ３３を用いて送信された無線信号は、図３のような導波路構造を介してアンテナ部１９へ伝達される。無線通信回路４５Ｂは、この無線信号に対するインピーダンスを電池セル１１の電圧に応じて変化させ、無線信号が反射または吸収されるようにする。これにより、能動的に電波を発することなく、無線回路３２からアンテナ３３を見たときのインピーダンスの変化として、電池セル１１の電圧を上位コントローラ３１へ伝達する。
　具体的には、上位コントローラ３１から無線回路３２を介して出力された高周波信号がアンテナ３３から無線送信されている状態で、通信制御部４６によりスイッチ素子５３を制御して、その導通状態を通信データのビット値に応じて交互に切り替える。たとえば、「１」を示す通信データを送信する場合はスイッチ素子５３をオンにし、「０」を示す通信データを送信する場合はスイッチ素子５３をオフにする。このような動作を所定のビットレートに応じて繰り返し行うことで、電池セル１１の電圧値を示す通信データを無線通信回路４５Ｂから上位コントローラ３１へ送信することができる。
　スイッチ素子５３をオンにした場合、アンテナ部１９は、コンデンサ５２を通じて高周波的に短絡された状態となる。このとき、アンテナ部１９と無線通信回路４５Ｂの特性インピーダンスが整合しない状態となるため、アンテナ部１９では、無線信号の吸収よりも反射が支配的となる。これは、上位コントローラ３１と接続されている無線回路３２にとっては、アンテナ３３のインピーダンスが高くなったように見える。このような状態を無線回路３２において観察することで、上位コントローラ３１は、電圧検知回路１３Ｂから「１」を示す通信データが送信されていることを判断できる。
　一方、スイッチ素子５３をオフにした場合、アンテナ部１９に整合回路４８が接続された状態となる。そのため、アンテナ部１９と無線通信回路４５Ｂの特性インピーダンスが整合状態となり、アンテナ部１９は無線信号を効率よく吸収するようになる。これは、上位コントローラ３１と接続されている無線回路３２にとっては、アンテナ３３のインピーダンスが低くなったように見える。このような状態を無線回路３２において観察することで、上位コントローラ３１は、電圧検知回路１３Ｂから「０」を示す通信データが送信されていることを判断できる。
　以上のようにして、各電圧検知回路１３Ｂから上位コントローラ３１へ電池セル１１の電圧情報を伝達することができる。
　なお、本実施形態では、図１４に示したように、高周波短絡回路５０においてスイッチ素子５３をオンにした際に、アンテナ部１９がコンデンサ５２を介して短絡される構成としている。しかし、アンテナ部１９で受信される無線信号の電力が大きく、その電力がコンデンサ５２の定格電力を超えるおそれがある場合などは、コンデンサ５２と直列に抵抗器を追加する等の改良を行ってもよい。
　以上説明した本発明の第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができると共に、以下の（９）のような作用効果を奏する。
（９）電圧検知回路１３Ｂは、無線通信回路４５Ｂを用いて、上位コントローラ３１から送信される無線信号に対するインピーダンスを電池セル１１の電圧に応じて変化させることにより、無線通信を行う。このようにしたので、電池セル１１の電圧情報を電圧検知回路１３Ｂから上位コントローラ３１へ送信する際の消費電力を削減できる。
　なお、以上説明した各実施形態および各種の変形例は、それぞれ単独で適用してもよいし、任意に組み合わせて適用してもよい。
　以上説明した各実施形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ：電池システム
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇ、１１ｈ：電池セル
１２Ｐ：正極端子
１２Ｎ：負極端子
１３、１３Ａ、１３Ｂ：電圧検知回路
１４：電圧検知線
１５：高周波遮断素子
１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、１６０、１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃ、１６１ｄ：電圧検知基板
１７：低周波分離回路
１８：ガス放出弁
１９：アンテナ部
２１、２１ａ、２１ｂ：電池ブロック
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ：バスバー
２３Ｐ：正極導体部材
２３Ｎ：負極導体部材
２４：ダミーアンテナ
３１：上位コントローラ
３２：無線回路
３３：アンテナ
３４：配線
３５ａ、３５ｂ：結合用無線回路
３６ａ、３６ｂ：結合用アンテナ
３７：中継配線
４１、４１Ａ：直流電圧検知回路
４２：ローパスフィルタ
４３：Ａ／Ｄコンバータ
４４：マルチプレクサ
４５、４５Ｂ：無線通信回路
４６：通信制御部
４７：変復調回路
４８：整合回路
４９：復調回路
５０：高周波短絡回路
５１：インダクタ
５２：コンデンサ
５３：スイッチ素子

Claims (10)

  1. 　正極端子および負極端子をそれぞれ有する複数の電池セルと、
    　前記電池セルの電圧を検知する電圧検知回路と、
    　前記電池セルの各々に対応して設けられ、各電池セルの前記正極端子および前記負極端子と前記電圧検知回路とを接続する電圧検知線と、
    　前記電圧検知回路と無線通信を行い、各電圧検知回路から対応する各電池セルの電圧を受信する上位コントローラと、を備え、
    　前記電圧検知線は、前記電圧検知回路と前記上位コントローラとの間で行われる無線通信のために用いられるアンテナとして機能する、電池システム。
  2. 　請求項１に記載の電池システムにおいて、
    　前記電圧検知線には、前記正極端子と前記電圧検知回路の間および前記負極端子と前記電圧検知回路の間に、所定の高周波電流を遮断する高周波遮断素子がそれぞれ設けられており、
    　前記高周波遮断素子によって挟まれた前記電圧検知線の部分が、前記アンテナとして機能するアンテナ部を形成する、電池システム。
  3. 　請求項２に記載の電池システムにおいて、
    　前記アンテナ部は、前記無線通信における搬送波の波長の半分と略一致する長さの直線形状を有する、電池システム。
  4. 　請求項２または３に記載の電池システムにおいて、
    　前記複数の電池セルに対応する各アンテナ部は、等間隔かつ平行に配置される、電池システム。
  5. 　請求項４に記載の電池システムにおいて、
    　前記複数の電池セルに対応する各アンテナ部の中心は、略同一平面上に配置される、電池システム。
  6. 　請求項５に記載の電池システムにおいて、
    　互いに隣接する２つのアンテナ部の間に、当該２つのアンテナ部と平行に配置された、前記アンテナ部よりも短い長さの直線形状を有する非給電導体をさらに備え、
    　前記非給電導体の中心と、前記複数の電池セルに対応する各アンテナ部の中心とは、略同一平面上に配置される、電池システム。
  7. 　請求項４に記載の電池システムにおいて、
    　前記複数の電池セルは、複数のブロックに分類されており、
    　前記複数のブロックの各々に対して、当該ブロックの各電池セルに対応する各アンテナ部の間隔と等しい間隔で、いずれかのアンテナ部と平行に配置された結合用アンテナが設けられており、
    　前記結合用アンテナは、他の結合用アンテナと接続されている、電池システム。
  8. 　請求項２または３に記載の電池システムにおいて、
    　前記高周波遮断素子は、インダクタとコンデンサを並列接続した共振回路により構成され、
    　前記共振回路の共振周波数は、前記無線通信における搬送波の周波数と略一致する、電池システム。
  9. 　請求項１乃至３いずれか一項に記載の電池システムにおいて、
    　前記電圧検知回路は、前記電池セルの電圧に応じて変調された無線信号を生成する無線通信回路を有し、
    　前記電圧検知回路から前記上位コントローラへ前記無線信号を送信することにより、前記無線通信を行う、電池システム。
  10. 　請求項１乃至３いずれか一項に記載の電池システムにおいて、
    　前記電圧検知回路は、前記上位コントローラから送信される無線信号に対するインピーダンスを前記電池セルの電圧に応じて変化させることにより、前記無線通信を行う、電池システム。
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