(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルが直列に接続される組電池を所定数の電池セル毎にグループ化した複数の電池ブロックそれぞれに対応して設けられ、前記電池ブロックを構成する電池セルの電圧をそれぞれ検出し、検出結果を出力信号として出力する複数の監視ＩＣを備え、
前記複数の監視ＩＣがデイジーチェーン方式で接続されており、
最下位の監視ＩＣが、制御回路部から制御信号を含む通信信号を受信し、前記通信信号を順に上位の監視ＩＣに伝達する電池監視装置において、
前記通信信号は、消費電荷調整領域を含み、
前記監視ＩＣは、
前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックが消費する消費電荷を算出し、
該消費電荷が基準値より小さい場合、電流が流れるデータの数を増やすように前記消費電荷調整領域のデータを調整し、
該消費電荷が前記基準値より大きい場合、電流が流れるデータの数を減らすように前記消費電荷調整領域のデータを調整する
ことを特徴とする電池監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電池監視装置において、
前記監視ＩＣが、前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックが消費する前記消費電荷を、該監視ＩＣ自身が接続されている前記電池ブロックの総電圧に基づいて、算出することを特徴とする電池監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電池監視装置において、
あらかじめ実験により求めた、前記電池ブロックの前記総電圧と該電池ブロックに接続されている前記監視ＩＣが前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流との関係を示すテーブルを備え、
前記監視ＩＣは、前記テーブルに基づき前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックが消費する消費電荷を算出することを特徴とする電池監視装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の電池監視装置において、
前記電流が流れるデータを前記最下位の監視ＩＣが前記制御回路部から受信する時に該最下位の監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流が、
前記電流が流れるデータを前記監視ＩＣが前記上位の監視ＩＣに伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる前記電流であって、該監視ＩＣが接続されている前記電池ブロックの前記総電圧が最大値若しくは最小値のいずれか一方の値である場合における前記電流に等しくなるようにすることを特徴とする電池監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池監視装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池監視装置として特許文献１の技術が知られている。特許文献１では、複数の電池セルが直列に接続された組電池に対し、消費電流のバラツキ抑制回路を有し、デイジーチェーン方式で接続されている。所定数の電池セル毎にグループ化された電池ブロックそれぞれに対して、電池の監視ＩＣが接続され、電池の監視ＩＣが監視対象の電池セルが正常であるか異常であるかを示す一定のＤｕｔｙ比を持った信号を監視ＩＣの負極側へ伝達している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６１１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電池監視装置に消費電流のバラツキ抑制回路が含まれることは、回路部品が増えて、コストアップや基板面積増加となる。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、消費電流のバラツキ抑制回路を含むことなく、各電池ブロックの消費電荷のバラツキを抑制することができる電池監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１の発明に係る電池監視装置は、複数の電池セルが直列に接続される組電池を所定数の電池セル毎にグループ化した複数の電池ブロックそれぞれに対応して設けられ、前記電池ブロックを構成する電池セルの電圧をそれぞれ検出し、検出結果を出力信号として出力する複数の監視ＩＣを備え、前記複数の監視ＩＣがデイジーチェーン方式で接続されており、最下位の監視ＩＣが、制御回路部から制御信号を含む通信信号を受信し、前記通信信号を順に上位の監視ＩＣに伝達する電池監視装置において、前記通信信号は、消費電荷調整領域を含み、前記監視ＩＣは、前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックが消費する消費電荷を算出し、該消費電荷が基準値より小さい場合、電流が流れるデータの数を増やすように前記消費電荷調整領域のデータを調整し、該消費電荷が前記基準値より大きい場合、電流が流れるデータの数を減らすように前記消費電荷調整領域のデータを調整することを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明に係る電池監視装置は、好ましくは、前記監視ＩＣが、前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックが消費する前記消費電荷を、該監視ＩＣ自身が接続されている前記電池ブロックの総電圧に基づいて、算出することを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明に係る電池監視装置は、好ましくは、あらかじめ実験により求めた、前記電池ブロックの前記総電圧と該電池ブロックに接続されている前記監視ＩＣが前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流との関係を示すテーブルを備え、前記監視ＩＣは、前記テーブルに基づき前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックが消費する消費電荷を算出することを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明に係る電池監視装置は、前記電流が流れるデータを前記最下位の監視ＩＣが前記制御回路部から受信する時に該最下位の監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流が、前記電流が流れるデータを前記監視ＩＣが前記上位の監視ＩＣに伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる前記電流であって、該監視ＩＣが接続されている前記電池ブロックの前記総電圧が最大値若しくは最小値のいずれか一方の値である場合における前記電流に等しくなるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
よって、第１の発明に係る電池監視装置にあっては、消費電流のバラツキ抑制回路を含むことなく、通信による各電池ブロックの消費電荷のバラツキを抑制することができ、通信が原因となって電池の充電率がアンバランスとなることを防止できる。
【００１１】
また、第２の発明に係る電池監視装置にあっては、各監視ＩＣに接続されている電池ブロックの総電圧がそれぞれ異なる場合でも、各監視ＩＣが接続されている電池ブロックの消費電荷のバラツキを抑制することができる。
【００１２】
また、第３の発明に係る電池監視装置にあっては、監視ＩＣが取得した電池ブロックの総電圧から、監視ＩＣに流れる電流を容易に求めることができる。
【００１３】
また、第４の発明に係る電池監視装置にあっては、最下位の監視ＩＣが接続されている電池ブロックの消費電荷と最上位の監視ＩＣが接続されている電池ブロックの消費電荷とその他の監視ＩＣが接続されている電池ブロックの消費電荷とを同一にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電池監視装置のセル電圧監視部の回路を示す図である。
【図２】制御回路部からセル電圧監視部に制御信号が入力される時の回路の動作を示す図である。
【図３】セル電圧監視部から制御回路部へ通信信号を出力する時の回路の動作を示す図である。
【図４】監視ＩＣからその１つ上位の監視ＩＣへ通信信号を伝達する時の回路の動作を示す図である。
【図５】監視ＩＣ間で伝達される通信信号の形式の例を示す図である。
【図６】通信信号に含まれるＬＯ信号の数を調整する手順のフローチャートである。
【図７】通信信号の内容の変化を示す図である。
【図８】電池ブロックの総電圧ＶＢｎと比率ａとの関係を示すグラフの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１に、電池監視装置のセル電圧監視部１００の回路を示す。セル電圧監視部１００は、複数の監視ＩＣ１０２−ｎ（ｎ＝１，・・・，Ｎ）と各監視ＩＣ間で信号を伝達するための通信回路と制御信号部から信号を受信するための回路と制御信号部へ信号を送信するための回路とを含んでいる。監視ＩＣ１０２−ｎは監視対象の電池セル１０４の端子と接続されており、電池セル１０４からＩＣ駆動のための電源供給を受けることができ、かつ電池セル１０４の端子電圧を取得することができる。電池セル１０４は直列に接続されている。電池セル１０４は例えば２次電池であるが、これに限られない。電池セル１０４は蓄えられた電荷を外部に供給する。電荷は電流を時間で積分したもので、電流が一定の時はその大きさと流れる時間の積で求められる。また本実施形態では、電池セル４個につき１個の監視ＩＣが接続されているがこれに限られず、電池セルの数と監視ＩＣの数との比率は任意である。
【００１７】
監視ＩＣ１０２−ｎは、複数の端子を有している。当該複数の端子は、監視ＩＣ１０２−ｎを駆動するための電源供給を受ける端子ＶＣＣ、監視ＩＣ１０２−ｎ内部のリファレンス電圧を出力する端子ＶＲＥＦ、監視ＩＣ１０２−ｎに内蔵されたレギュレータの出力端子ＣＤＶＤＤ、監視ＩＣ１０２−ｎに信号を入力する端子Ｒｘ、監視ＩＣ１０２−ｎから信号を出力する端子Ｔｘ、及び共通のＧＮＤ端子ＡＧＮＤ／ＤＧＮＤを含む。信号の出力端子Ｔｘはオープンコレクタ構成になっている。すなわち、出力端子Ｔｘにつながるトランジスタがオンとなる時に出力端子ＴｘはＧＮＤと短絡し、トランジスタがオフである時に出力端子Ｔｘはオープンである。
【００１８】
本実施形態では、１個の監視ＩＣが接続されている４つの電池セルを電池ブロックと呼ぶ。電池ブロックに含まれる電池セルのセル電圧の総和を電池ブロックの総電圧と呼び、監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧をＶＢｎで表す。本実施形態においては、直列に接続されている電池セルのうち、電池の正極側にある電池セルを上位の電池セルと定義し、負極側にある電池セルを下位の電池セルと定義する。また上位の電池セルに接続されている監視ＩＣを上位の監視ＩＣと定義し、下位の電池セルに接続されている監視ＩＣを下位の監視ＩＣと定義する。最上位の監視ＩＣは第１の監視ＩＣ１０２−１と呼び、最下位の監視ＩＣは第Ｎの監視ＩＣ１０２−Ｎと呼ぶ。以下、監視ＩＣ１０２−ｎと表記した場合は、第ｎの監視ＩＣを示しているものとする。また、監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）と表記した場合は、第ｎの監視ＩＣの１つ上位にあたる第（ｎ−１）の監視ＩＣを示しているものとする。
【００１９】
通信回路は監視ＩＣ１０２−ｎの出力端子Ｔｘとその１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）の入力端子Ｒｘとを接続している。つまり監視ＩＣ１０２−１〜監視ＩＣ１０２−Ｎは、通信回路によってデイジーチェーン方式で接続されている。最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎの入力端子Ｒｘには、絶縁素子１０６を通じて電池監視装置の制御回路部から受信した制御信号を含む通信信号が入力される。最上位の監視ＩＣ１０２−１の出力端子Ｔｘからは、制御信号と各監視ＩＣから出力される出力信号とを含む通信信号が出力され、絶縁素子１０６を通じて電池監視装置の制御回路部に送信される。絶縁素子１０６は、セル電圧監視部１００と制御回路部とを絶縁しつつ通信するために用いられる。絶縁素子１０６として、例えばフォトカプラが用いられる。
【００２０】
すなわち、本実施形態における電池監視装置は、複数の電池セルが直列に接続される組電池を所定数の電池セル毎にグループ化した複数の電池ブロックそれぞれに対応して設けられ、前記電池ブロックを構成する電池セルの電圧をそれぞれ検出し、当該検出結果を出力信号として出力する複数の監視ＩＣを備えている。複数の監視ＩＣは、デイジーチェーン方式で接続されており、最下位の監視ＩＣが制御回路部から制御信号を含む通信信号を受け、前記通信信号を順に上位の監視ＩＣに伝達するように構成されている。
【００２１】
なお、監視ＩＣ間で通信する信号は、電圧で規定されるデジタル信号であるものとし、ＨＩとＬＯの２値をとりうる。本実施形態では、ＨＩは受取り側監視ＩＣに内蔵されたレギュレータが出力する電位で規定され、ＬＯは同じく受取り側監視ＩＣのＧＮＤ電位に近い値になるようにダイオードや抵抗で作られた電位で規定される。
【００２２】
図２に、制御回路部からセル電圧監視部１００に制御信号が入力される時の回路の動作を示す。まず、絶縁素子１０６に制御回路部からオン信号が入力されると、絶縁素子１０６の出力がオンとなり、図２（ａ）に破線で示したパスを通る電流、すなわちＣＤＶＤＤ端子から絶縁素子１０６とｎｐｎトランジスタ２０２のベース−エミッタとを通ってＤＧＮＤ端子に向かう電流が流れる。すると、ｎｐｎトランジスタ２０２がオンになり、図２（ｂ）に破線で示したパスを通る電流、すなわちＣＤＶＤＤ端子からｎｐｎトランジスタ２０２を通ってＤＧＮＤ端子に向かう電流が流れる。この時、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎの端子Ｒｘは、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎの端子ＤＧＮＤと同電位となり、ＬＯ信号が入力される。一方、絶縁素子１０６がオフの時、図２（ａ）（ｂ）の破線で示したパスには電流が流れない。この時、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎの端子Ｒｘは最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎの端子ＣＤＶＤＤの電位と同じ電位、すなわちＨＩが入力される。流れる電流の源は最下位の監視ＩＣが接続されている電池ブロックであり、この電池ブロックの電荷を消費する。
【００２３】
図３に、セル電圧監視部１００から制御回路部へ通信信号を出力する時の回路の動作を示す。最上位の監視ＩＣ１０２−１の出力端子ＴｘがＬＯを出力する時、図３（ａ）に破線で示したパスを通る電流、すなわちＣＤＶＤＤ端子からｎｐｎトランジスタ３０２のエミッタ−ベースを通って出力端子Ｔｘに向かう電流が流れる。すると、ｐｎｐトランジスタ３０２がオンとなり、図３（ｂ）に破線で示したパスを通る電流、すなわちＣＤＶＤＤ端子からｐｎｐトランジスタ３０２と絶縁素子１０６とを通ってＤＧＮＤ端子に向かう電流が流れる。この時、絶縁素子１０６にオン信号が入力され、絶縁素子１０６を通じて制御回路部へオン信号が送信される。一方、最上位の監視ＩＣ１０２−１の出力端子ＴｘがＨＩを出力する時、図３（ａ）（ｂ）の破線で示したパスには電流が流れない。したがって絶縁素子１０６にはオン信号が入力されず、制御回路部へオン信号が送信されない。流れる電流の源は最上位の監視ＩＣが接続されている電池ブロックであり、この電池ブロックの電荷を消費する。
【００２４】
図４に、監視ＩＣ１０２−ｎからその１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）へ、制限抵抗４０２を備える通信回路を通じて通信信号を伝達する時の回路の動作を示す。下位の監視ＩＣ１０２−ｎの出力端子ＴｘがＬＯを出力する時Ｔｘは監視ＩＣ１０２−ｎのＧＮＤに短絡し、通信回路を通じて、その１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）の端子ＲｘにＬＯが入力される。その時、１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）の端子ＣＤＶＤＤとの間に電位差が発生し、通信回路、すなわち図４に破線で示したパスに電流が流れる。一方、監視ＩＣ１０２−ｎの出力端子ＴｘがＨＩを出力する時Ｔｘはオープンになっている。その時、その１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）の端子ＲｘにはＣＤＶＤＤの電位、すなわちＨＩが入力される。また、監視ＩＣ１０２−ｎとその１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）との間には電流が流れない。流れる電流の源は監視ＩＣ１０２−ｎとその１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）が接続されている電池ブロックであり、この２つの電池ブロックの電荷を消費する。
【００２５】
これらより、各電池ブロックは、接続されている監視ＩＣが受信する時と、送信する時の２回、電荷を消費することがわかる。
【００２６】
監視ＩＣ１０２−ｎからその１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）にＬＯ信号を伝達する時に通信回路に流れる電流Ｉは、次の式、
Ｉ＝（ＣＤＶＤＤ＋ＶＢｎ−Ｖｆ）／ＲＬ              （１）
ＣＤＶＤＤ：監視ＩＣ内蔵のレギュレータが出力する電位（ＧＮＤ基準）
ＶＢｎ：監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧
Ｖｆ：信号伝達回路で用いているツェナーダイオードのツェナー電圧
ＲＬ：制限抵抗４０２の抵抗値
で決定される。このうち、ＣＤＶＤＤ及びＶｆ、並びにＲＬは定数であり、ＶＢｎは電池セルの状態に依存する変数である。なお、通信回路に流れる電流は監視ＩＣ自身にも流れている。すなわち、監視ＩＣ１０２−ｎは、ＬＯ信号を伝達する時に該監視ＩＣ１０２−ｎが接続されている電池ブロックに流れる電流を、該監視ＩＣ１０２−ｎが接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎに基づいて、算出することができる。この時、信号を受ける監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）が接続されている電池ブロックにも同じ電流が流れる。
【００２７】
図５に、監視ＩＣ間で伝達される通信信号の形式の例を示す。通信信号は、アドレス指定や各種コマンドなど固定した制御信号を格納する固定領域と、監視ＩＣで取得したセル電圧や診断結果を含む出力信号を格納する変動領域と、固定領域及び変動領域の内容に影響を与えずに通信信号に含まれるＬＯ信号の数を調整するために用いるデータ列を格納する消費電荷調整領域とを含む。本実施形態においては、通信信号の長さを、例えば、固定領域を５００ビット、変動領域を４０００ビット、消費電荷調整領域を５００ビットとし、全長５０００ビットとしている。各ビットはＨＩ又はＬＯの信号を示し、ＨＩが１に、ＬＯが０にそれぞれ対応する。前述の通り、ＬＯ信号を伝達する時にのみ通信回路に電流Ｉが流れる。つまり、監視ＩＣ１０２−ｎが通信信号を伝達する時に通信回路が消費する消費電荷、すなわち監視ＩＣ１０２−ｎ自身が接続されている電池ブロックに流れる消費電荷は、電流Ｉと通信信号に含まれるＬＯ信号の数とひとつの信号の時間との積に等しく、以下の式で表される。
（消費電荷）＝Ｉ×（通信信号に含まれるＬＯ信号数）×（１信号の時間）  （２）
【００２８】
各電池ブロックの消費電荷を調整してそのバラツキを抑える場合、調整ターゲットとして消費電荷の基準値を設ければ、調整が容易になる。本実施形態では、消費電荷の基準値は、電流基準値Ｉｓｔｄと通信信号に含まれるＬＯ信号の基準数とを設けることにより決定される。すなわち、消費電荷の基準値は、数式（２）のＩに電流基準値を代入し、通信信号に含まれるＬＯ信号数にＬＯ信号の基準数を代入して算出される。本実施形態では、電流基準値Ｉｓｔｄは、監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎが最大値である時に数式（１）から算出される電流Ｉに等しいものとする。また、本実施形態では、ＬＯ信号の基準数は、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部から受信した通信信号に含まれるＬＯ信号の数に等しいものとする。
【００２９】
ここで、電流Ｉは数式（１）に示すように電池ブロックの総電圧ＶＢｎに依存する。またＶＢｎは電池セルの状態に依存する。すなわち、消費電荷を調整するために電流Ｉを制御することはできない。そこで、監視ＩＣ１０２−ｎは、通信信号に含まれるＬＯ信号の数を調整することによって、消費電荷を調整することができる。その時、通信信号に含まれる固定領域及び変動領域に含まれるデータを変更することができないため、消費電荷調整領域のＬＯ信号の数を増加又は減少させることで消費電荷を調整することができる。すなわち、監視ＩＣ１０２−ｎは、通信信号を伝達する時に該監視ＩＣ１０２−ｎが接続されている電池ブロックに流れる消費電荷を算出し、該消費電荷が基準値より小さい場合、電流が流れるデータ（ＬＯ信号）の数を増やすように前記消費電荷調整領域のデータを調整する。一方、該消費電荷が基準値より大きい場合、監視ＩＣ１０２−ｎは、電流が流れるデータ（ＬＯ信号）の数を減らすように前記消費電荷調整領域のデータを調整する。
【００３０】
なお、本実施形態で消費電荷調整領域を５００ビットとしているのは、以下のような考え方による。まず、信号を伝達する時に電流が流れるのはＬＯ信号を伝達する時であって、通常、ＬＯ信号の数は、通信信号の固定領域及び変動領域に含まれるビット数の約半数、すなわち約２２５０個である。電池ブロックの総電圧が最大値である時を基準として電池ブロックの総電圧の減少を考えた場合、ＬＯ信号を伝達する時の電流は約１０％以内の減少にとどまることが実験的に分かっている。つまり、仮に電池ブロックの総電圧が減少しても、通信信号を伝達する時に通信回路が消費する消費電荷は、ＬＯ信号の数に対して１０％、すなわちＬＯ信号約２２５個分以内で消費電荷が減少することになる。したがって、消費電荷調整部でＬＯ信号を２２５個増やす余裕があれば、電池ブロックの総電圧の減少に対応可能となる。さらに通信信号の固定領域及び変動領域に含まれるＬＯ信号の数が通常よりも大きく増減したとしても対応できるような余裕を考慮して、消費電荷調整領域のデータ数を５００ビットとしている。
【００３１】
図６に、通信信号の伝達による各電池ブロックの消費電荷のバラツキを抑制するために、通信信号に含まれるＬＯ信号の数を調整する手順のフローチャートを示す。まず、監視ＩＣ１０２−ｎは、監視ＩＣ１０２−ｎから伝達する通信信号について、変動領域のデータを更新し、固定領域と変動領域とに含まれるＬＯ信号の数を決定する（ステップＳ６１）。次に、監視ＩＣ１０２−ｎは、監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎを取得する（ステップＳ６２）。続いて、監視ＩＣ１０２−ｎは、取得した総電圧ＶＢｎを数式（１）に代入して、ＬＯ信号を伝達する時に通信回路に流れる電流を算出する（ステップＳ６３）。さらに、監視ＩＣ１０２−ｎは、ステップＳ６１で決定したＬＯ信号の数とステップＳ６３で算出した電流とを参照して、消費電荷調整領域に含まれるＬＯ信号の数を決定する（ステップＳ６４）。
【００３２】
続いて、ステップＳ６４に係る、消費電荷調整領域に含まれるＬＯ信号の数を決定するステップを実施した時の通信信号の内容の変化を、図７を用いて具体的に説明する。図７（ａ）は通信信号の初期状態を示しており、ここに示した通信信号に含まれるＬＯ信号の数がＬＯ信号の基準数となる。
【００３３】
まず、監視ＩＣ１０２−ｎが１つ上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）へ伝達しようとしている通信信号に含まれる変動領域のデータを図７（ｂ）に示すように更新する（下線部がデータ更新した部分、本実施例では０が２個増加）。これによって、通信信号の変動領域に含まれるＬＯ信号の数を決定できる。次に、当該通信信号に含まれるＬＯ信号の数が、ＬＯ信号の基準数と等しくなるように、変動領域に含まれるＬＯ信号の数に応じて、当該通信信号に含まれる消費電荷調整領域のデータを図７（ｃ）に示すように更新する（下線部がデータ更新した部分、本実施例では０が２個減少）。このようにして決定した通信信号を伝達する時に通信回路に流れる消費電荷は、電流ＩがＩｓｔｄと等しい場合、すなわち電池ブロックの総電圧ＶＢｎが変動しない場合には、消費電荷の基準値と等しくなる。この時、通信回路の他に特別な回路を設けておらず、消費電流のバラツキを抑制するための機能を担う回路を設けずに、その機能を実現できる。
【００３４】
さらに、監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎの変動を考慮する場合、監視ＩＣ１０２−ｎは数式（１）に電池ブロックの総電圧ＶＢｎを代入することによって電流Ｉを算出する。すなわち、監視ＩＣ１０２−ｎが、通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流を、該監視ＩＣ自身が接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎに基づいて、算出する。ここで、電流基準値Ｉｓｔｄと電流Ｉとの比率ａを定義して、Ｉ＝ａ×Ｉｓｔｄと表す。この時、当該通信信号に含まれるＬＯ信号の数が、ＬＯ信号の基準数の１／ａ倍となるように、消費電荷調整領域のデータを図７（ｄ）に示すようにさらに更新して（下線部がデータ更新した部分、本実施例では０が３個増加）、ＬＯ信号の数を調整する。このようにして決定した通信信号を伝達する時に通信回路に流れる消費電荷は、基準値と等しくなる。したがって、電池ブロックの総電圧ＶＢｎが変動しても、監視ＩＣ１０２−ｎから通信信号を伝達する時に通信回路に流れる消費電荷のバラツキを抑制できる。
【００３５】
なお、図７（ａ）では、通信信号の初期状態の消費電荷調整領域のデータに含まれるＨＩ信号とＬＯ信号の数を同数にしている。これは、図５に示したデータのように消費電荷調整領域のデータを全てＨＩ信号にしている場合に、変動領域のデータに含まれるＬＯ信号の数が大幅に増加してしまう事象が発生すると、消費電荷調整領域のデータからこれ以上ＬＯ信号を減らすことができずに調整不可能となるためである。したがって、図７（ａ）では、消費電荷調整領域のデータの一部をＬＯ信号としている。
【００３６】
監視ＩＣ１０２−ｎに関して、ＬＯ信号を送信する時に流れる電流Ｉを、数式（１）のように計算が容易な式で算出できない場合がある。例えば、非線形の電流電圧特性を有する素子を含む場合である。このような場合には、通信信号を伝達する毎に電流Ｉを算出するのではなく、ＶＢｎとＩとの関係を示すテーブルをあらかじめ計算して監視ＩＣ内に格納しておき、該テーブルによって電流Ｉを算出してもよい。さらに、電流基準値Ｉｓｔｄと電流Ｉとの比率ａをあらかじめ算出して、ＶＢｎとａとの関係を示すテーブルを監視ＩＣ内に格納しておき、該テーブルによって比率ａを算出してもよい。図８は総電圧ＶＢｎと比率ａとの関係を示すグラフの例である。すなわち、電池監視装置は、あらかじめ実験により求めた、電池ブロックの総電圧と該電池ブロックに接続されている監視ＩＣが通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流との関係を示すテーブルを備えてもよい。さらに、前記監視ＩＣは前記テーブルに基づき前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流を算出してもよい。当該テーブルを備えて、それを用いることにより、監視ＩＣ内部で数式（１）等を用いて計算する必要がなくなるため、電流Ｉ又は比率ａを容易に算出でき、通信信号に含まれるＬＯ信号の数を容易に調整できる。
【００３７】
ここまで説明した内容によれば、監視ＩＣ１０２−ｎと監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）との間で通信信号を伝達する時に各電池ブロックが消費する消費電荷のバラツキを抑制することができる。
【００３８】
ここで、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部からＬＯ信号を受信する時に流れる電流は、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが接続されている電池ブロックの総電圧とは無関係に、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎの入力端子Ｒｘに接続されている入力回路、すなわち図２（ａ）（ｂ）に破線で示したパス、に含まれる抵抗等の素子のパラメータによって決定される。また、監視ＩＣ間の通信と比較して電位差が小さいため、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部からＬＯ信号を受信する時に流れる電流は小さくなる。そこで、好適には、入力回路に含まれる素子のパラメータを調整して、ＬＯ信号を受信する時に流れる電流が電流基準値Ｉｓｔｄと等しくなるようにしておく。同様に、好適には最上位の監視ＩＣ１０２−１が制御回路部にＬＯ信号を送信する時に流れる電流がＩｓｔｄと等しくなるように、出力回路、すなわち図３（ａ）（ｂ）に破線で示したパス、に含まれる抵抗等の素子のパラメータを調整しておく。なお前述の通り、本実施形態におけるＩｓｔｄは、監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎが最大値である場合に数式（１）で決定される電流Ｉと等しいものとしている。すなわち、電流が流れるデータ（ＬＯ信号）を最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部から受信する時に流れる電流が、電流が流れるデータ（ＬＯ信号）を監視ＩＣ１０２−ｎが上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）に伝達する時に該監視ＩＣに流れる電流であって、電池ブロックの総電圧ＶＢｎが最大値である場合における電流に等しくなるようにしている。
【００３９】
前述の通り、通信信号に含まれるＬＯ信号の基準数を、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部から受信した通信信号に含まれるＬＯ信号の数としている。そして、制御回路部とセル電圧監視部との間で通信信号を送受信する時に流れる電流を、監視ＩＣが前記通信信号を伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流であって、電池ブロックの総電圧ＶＢｎが最大値である場合における電流に等しくなるように調整しておく。このようにすることで、ハードウェアの追加やその他の調整をすることなく、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部から通信信号を受信する時に流れる消費電荷を、基準値と等しくすることができる。同様に、最上位の監視ＩＣ１０２−１が制御回路部へ通信信号を送信する時に流れる消費電荷は、当該通信信号に含まれるＬＯ信号の数が、ＬＯ信号の基準数と同一になるように消費電荷調整領域に含まれるＬＯ信号の数を調整しておくだけで、消費電荷の基準値と等しくなる。
【００４０】
（変形例）
また、別の実施形態においては、電流基準値Ｉｓｔｄを監視ＩＣ１０２−ｎに接続されている電池ブロックの総電圧ＶＢｎが最小値である時に数式（１）で決定される電流Ｉと等しいものとすることができる。すなわち、電流が流れるデータ（ＬＯ信号）を最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部から受信する時に流れる電流が、電流が流れるデータ（ＬＯ信号）を監視ＩＣ１０２−ｎが上位の監視ＩＣ１０２−（ｎ−１）に伝達する時に該監視ＩＣが接続されている電池ブロックに流れる電流であって、電池ブロックの総電圧ＶＢｎが最小値である場合における電流に等しくなるようにしている。この場合においても、最下位の監視ＩＣ１０２−Ｎが制御回路部から通信信号を受信する時に流れる消費電荷は、その基準値と等しくなる。また、最上位の監視ＩＣ１０２−１が制御回路部へ通信信号を送信する時に流れる消費電荷は、その基準値と等しくなる。
【００４１】
以上、電池監視装置の具体的な実施形態を説明してきた。本発明の一実施形態に係る電池監視装置を用いることによって、バラツキ調整用回路を削除することができて部品点数が少なくなり、組立コストや故障リスクに応じたコストを抑えることができる。
【００４２】
以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１００    セル電圧監視部
１０２−ｎ  監視ＩＣ
１０４    電池セル
１０６    絶縁素子
２０２    ｎｐｎトランジスタ
３０２    ｐｎｐトランジスタ
４０２    制限抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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