JP2012204280A - Integrated circuit device, battery module having the same, battery system, electric vehicle, mobile body, power storage device and power supply device - Google Patents

Integrated circuit device, battery module having the same, battery system, electric vehicle, mobile body, power storage device and power supply device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an integrated circuit device, a battery module having the same, a battery system, an electric vehicle, a mobile body, a power storage device and a power supply device capable of detecting abnormalities of physical quantities or abnormalities of an integrated circuit chip measuring the physical quantities with certainty.SOLUTION: A measurement LSI chip 20 and an abnormality detection LSI chip 30 are mounted on an upper surface of a wiring circuit board 11 and housed in a package 12. To the wiring circuit board 11, a first external terminal 41 consisting of a solder bump is formed, and a third external terminal 43 consisting of a lead is formed. The measurement LSI chip 20 measures a terminal voltage of a battery cell. The abnormality detection LSI chip 30 detects presence/absence of abnormalities of the terminal voltage of the battery cell. A terminal of the measurement LSI chip 20 is connected to the first external terminal 41. A terminal of the abnormality detection LSI chip 30 is connected to the third external terminal 43.

Description

本発明は、１つのパッケージ内に複数のチップを含む集積回路装置、それを備えたバッテリモジュール、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置に関する。   The present invention relates to an integrated circuit device including a plurality of chips in one package, a battery module, a battery system, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, and a power supply device including the integrated circuit device.

電気自動車等の移動体の駆動源として、充放電が可能なバッテリモジュールが用いられる。このようなバッテリモジュールは、例えば複数のバッテリセルが直列に接続された構成を有する。   A battery module that can be charged and discharged is used as a drive source for a moving body such as an electric vehicle. Such a battery module has a configuration in which, for example, a plurality of battery cells are connected in series.

バッテリモジュールを備える移動体の使用者はバッテリモジュールの電池容量の残量（充電量）を把握する必要がある。また、バッテリモジュールの充放電に際しては、バッテリモジュールを構成する各バッテリセルの過充電および過放電を防止する必要がある。そこで、バッテリモジュールの状態を監視する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   A user of a mobile object including a battery module needs to grasp the remaining capacity (charge amount) of the battery capacity of the battery module. Further, when charging / discharging the battery module, it is necessary to prevent overcharge and overdischarge of each battery cell constituting the battery module. Therefore, an apparatus for monitoring the state of the battery module has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１０−２５７７５０号公報JP 2010-257750 A 昭５７−１５９０５３号公報Sho 57-159053

上記のバッテリモジュールにおいては、電圧検出回路を用いて複数のバッテリセルの端子電圧が検出される。これにより、検出された端子電圧に基づいて、バッテリモジュールの複数のバッテリセルの充電および放電を制御することができる。また、検出された端子電圧に基づいて、バッテリモジュールの複数のバッテリセルの端子電圧の均等化処理を行うことができる。   In said battery module, the terminal voltage of a some battery cell is detected using a voltage detection circuit. Thereby, charging and discharging of a plurality of battery cells of the battery module can be controlled based on the detected terminal voltage. Moreover, the equalization process of the terminal voltage of the some battery cell of a battery module can be performed based on the detected terminal voltage.

例えば、各バッテリセルの端子電圧が予め設定された許容電圧範囲の上限値以上になった場合にバッテリモジュールの充電が停止される。また、各バッテリセルの端子電圧が許容電圧範囲の下限値以下になった場合にバッテリモジュールの放電が停止される。それにより、各バッテリセルの過充電および過放電を防止することができる。以下、各バッテリセルの端子電圧が許容電圧範囲内にない場合を各バッテリセルの端子電圧の異常と称する。   For example, charging of the battery module is stopped when the terminal voltage of each battery cell becomes equal to or higher than the upper limit value of the preset allowable voltage range. Further, when the terminal voltage of each battery cell becomes equal to or lower than the lower limit value of the allowable voltage range, the discharge of the battery module is stopped. Thereby, overcharge and overdischarge of each battery cell can be prevented. Hereinafter, the case where the terminal voltage of each battery cell is not within the allowable voltage range is referred to as abnormality of the terminal voltage of each battery cell.

電圧検出回路の動作不良が発生した場合には、各バッテリセルの電圧を検出することができない。その場合、各バッテリセルの端子電圧が異常であるか否かを判定することができない。そのため、各バッテリセルの過充電および過放電を防止することができない。そこで、各バッテリセルの端子電圧が異常であるか否かを検出する異常検出回路が設けられる。   When the malfunction of the voltage detection circuit occurs, the voltage of each battery cell cannot be detected. In that case, it cannot be determined whether the terminal voltage of each battery cell is abnormal. Therefore, overcharge and overdischarge of each battery cell cannot be prevented. Therefore, an abnormality detection circuit that detects whether or not the terminal voltage of each battery cell is abnormal is provided.

電圧検出回路を含む集積回路チップと異常検出回路を含む集積回路チップとを用いる場合、これらの集積回路チップを１つのパッケージに収容することができる（例えば、特許文献２参照）。この場合、バッテリモジュールに設けられる回路基板上の集積回路チップの実装面積を低減することができる。   When an integrated circuit chip including a voltage detection circuit and an integrated circuit chip including an abnormality detection circuit are used, these integrated circuit chips can be accommodated in one package (see, for example, Patent Document 2). In this case, the mounting area of the integrated circuit chip on the circuit board provided in the battery module can be reduced.

しかしながら、１つのパッケージに２つの集積回路チップが収容された構成では、パッケージに設けられる複数の外部端子と回路基板との間で接続不良が発生すると、パッケージ内の２つの集積回路チップに動作不良が発生する可能性が高い。その場合、バッテリセルの端子電圧が異常であるか否かを検出することができない。その結果、バッテリセルの端子電圧が異常な状態でバッテリセルの充電または放電が行われる可能性がある。   However, in a configuration in which two integrated circuit chips are accommodated in one package, if a connection failure occurs between a plurality of external terminals provided in the package and the circuit board, the two integrated circuit chips in the package malfunction. Is likely to occur. In that case, it cannot be detected whether the terminal voltage of the battery cell is abnormal. As a result, the battery cell may be charged or discharged while the terminal voltage of the battery cell is abnormal.

検出対象が電圧の場合だけでなく、電流、温度または距離等の他の物理量である場合にも、同様の事態が生じる。   The same situation occurs not only when the detection target is a voltage but also when it is another physical quantity such as current, temperature, or distance.

本発明の目的は、物理量の異常または物理量を計測する集積回路チップの異常を確実に検出することができる集積回路装置、それを備えたバッテリモジュール、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an integrated circuit device capable of reliably detecting an abnormality in a physical quantity or an integrated circuit chip that measures a physical quantity, a battery module, a battery system, an electric vehicle, a moving body, and an electric power storage device including the integrated circuit device. And providing a power supply.

（１）第１の発明に係る集積回路装置は、物理量を計測するための第１の回路を含む第１の集積回路チップと、物理量の異常または第１の集積回路チップの異常を検出するための第２の回路を含む第２の集積回路チップと、第１および第２の集積回路チップを収容するパッケージと、パッケージから外部に露出するように設けられ、第１の回路に接続される複数の第１の外部端子からなる第１の外部端子群と、パッケージから外部に露出するように設けられ、第２の回路に接続される複数の第２の外部端子からなる第２の外部端子群とを備え、第１の外部端子群と第２の外部端子群とは、接続対象物に対して異なる接続条件を有しまたは異なる接続対象物に接続可能に配置されるものである。   (1) An integrated circuit device according to a first invention detects a first integrated circuit chip including a first circuit for measuring a physical quantity, and an abnormality of the physical quantity or an abnormality of the first integrated circuit chip. A second integrated circuit chip including the second circuit, a package containing the first and second integrated circuit chips, and a plurality of the integrated circuit chips that are provided so as to be exposed to the outside from the package and connected to the first circuit A first external terminal group consisting of the first external terminals and a second external terminal group consisting of a plurality of second external terminals provided to be exposed from the package and connected to the second circuit The first external terminal group and the second external terminal group have different connection conditions with respect to the connection object or are arranged so as to be connectable to different connection objects.

この集積回路装置においては、第１および第２の集積回路チップがパッケージに収容される。パッケージから外部に露出するように、第１の外部端子群および第２の外部端子群が設けられる。第１の外部端子群は第１の回路に接続され、第２の外部端子群は第２の回路に接続される。第１の集積回路チップの第１の回路により物理量が計測される。また、第２の集積回路チップの第２の回路により物理量の異常または第１の集積回路チップの異常が検出される。   In this integrated circuit device, the first and second integrated circuit chips are accommodated in a package. A first external terminal group and a second external terminal group are provided so as to be exposed to the outside from the package. The first external terminal group is connected to the first circuit, and the second external terminal group is connected to the second circuit. The physical quantity is measured by the first circuit of the first integrated circuit chip. In addition, a physical quantity abnormality or a first integrated circuit chip abnormality is detected by the second circuit of the second integrated circuit chip.

したがって、第１の集積回路チップの第１の回路に動作不良が生じた場合には、第２の集積回路チップの第２の回路により物理量の異常または第１の集積回路チップの異常が検出される。第２の集積回路チップの第２の回路により物理量の異常が検出された場合には、物理量に基づく処理を停止することができる。また、第２の集積回路チップの第２の回路により第１の集積回路チップの異常が検出された場合にも、物理量に基づく処理を停止することができる。   Accordingly, when a malfunction occurs in the first circuit of the first integrated circuit chip, an abnormality in the physical quantity or an abnormality in the first integrated circuit chip is detected by the second circuit of the second integrated circuit chip. The When the abnormality of the physical quantity is detected by the second circuit of the second integrated circuit chip, the processing based on the physical quantity can be stopped. Also, when an abnormality of the first integrated circuit chip is detected by the second circuit of the second integrated circuit chip, the processing based on the physical quantity can be stopped.

一方、第２の集積回路チップの第２の回路に動作不良が生じた場合には、第１の集積回路チップの第１の回路により計測される物理量に基づいて物理量が異常であるか否かを判定することができる。したがって、物理量が異常であると判定された場合には、物理量に基づく処理を停止することができる。   On the other hand, if a malfunction occurs in the second circuit of the second integrated circuit chip, whether or not the physical quantity is abnormal based on the physical quantity measured by the first circuit of the first integrated circuit chip. Can be determined. Therefore, when it is determined that the physical quantity is abnormal, the process based on the physical quantity can be stopped.

第１の外部端子群と第２の外部端子群とは、接続対象物に対して異なる接続条件を有しまたは異なる接続対象物に接続可能に配置される。そのため、接続対象物に対する第１の外部端子群の接続不良と第２の外部端子群の接続不良とが同時に発生する可能性が低減される。あるいは、一方の接続対象物に対する第１の外部端子群の接続不良と他方の接続対象物に対する第２の外部端子群の接続不良とが同時に発生する可能性が低減される。それにより、第１の集積回路チップの第１の回路と第２の集積回路チップの第２の回路に同時に動作不良が発生する可能性が少なくなる。その結果、異常な物理量に基づく処理が行われる可能性が低減される。   The first external terminal group and the second external terminal group have different connection conditions with respect to the connection object or are arranged so as to be connectable to different connection objects. Therefore, the possibility that the connection failure of the first external terminal group and the connection failure of the second external terminal group to the connection target occur simultaneously is reduced. Or possibility that the connection failure of the 1st external terminal group with respect to one connection object and the connection failure of the 2nd external terminal group with respect to the other connection object will generate | occur | produce simultaneously is reduced. This reduces the possibility of malfunctions occurring simultaneously in the first circuit of the first integrated circuit chip and the second circuit of the second integrated circuit chip. As a result, the possibility of performing processing based on an abnormal physical quantity is reduced.

（２）第１の外部端子群の各第１の外部端子と第２の外部端子群の各第２の外部端子とは、異なる形状を有してもよい。   (2) Each first external terminal of the first external terminal group and each second external terminal of the second external terminal group may have different shapes.

この場合、接続対象物に対する第１の外部端子群との接続条件と接続対象物に対する第２の外部端子群との接続条件とが異なる。それにより、接続対象物に対する第１の外部端子群の接続不良と第２の外部端子群の接続不良とが同時に発生する可能性が低減される。   In this case, the connection condition with the first external terminal group for the connection object is different from the connection condition with the second external terminal group for the connection object. Thereby, the possibility that the connection failure of the first external terminal group and the connection failure of the second external terminal group to the connection target occur simultaneously is reduced.

（３）パッケージは、互いに対向する第１および第２の面を有し、第１の外部端子群は一の回路基板に接続可能にパッケージの第１の面に配置され、第２の外部端子群は他の回路基板に接続可能にパッケージの第２の面に配置されてもよい。   (3) The package has first and second surfaces facing each other, and the first external terminal group is disposed on the first surface of the package so as to be connectable to one circuit board, and the second external terminals The group may be arranged on the second surface of the package so as to be connectable to another circuit board.

この場合、パッケージの第１の面に配置された第１の外部端子群および第２の面に配置された第２の外部端子群を互いに異なる回路基板に容易に接続することができる。それにより、一方の接続対象物に対する第１の外部端子群の接続不良と他方の接続対象物に対する第２の外部端子群の接続不良とが同時に発生する可能性が低減される。   In this case, the first external terminal group disposed on the first surface of the package and the second external terminal group disposed on the second surface can be easily connected to different circuit boards. Thereby, the possibility that the connection failure of the first external terminal group to one connection object and the connection failure of the second external terminal group to the other connection object occur at the same time is reduced.

（４）第１の集積回路チップは、第１の回路と異なる機能を有する第３の回路をさらに含み、第２の集積回路チップは、第２の回路と異なる機能を有する第４の回路をさらに含み、集積回路装置は、パッケージから外部に露出するように設けられるとともに第３の回路および第４の回路に共通に接続される複数の第３の外部端子からなる第３の外部端子群をさらに備えてもよい。   (4) The first integrated circuit chip further includes a third circuit having a function different from that of the first circuit, and the second integrated circuit chip includes a fourth circuit having a function different from that of the second circuit. The integrated circuit device further includes a third external terminal group including a plurality of third external terminals provided to be exposed to the outside from the package and commonly connected to the third circuit and the fourth circuit. Further, it may be provided.

この場合、第１の集積回路チップの第３の回路により第１の回路と異なる機能が実行され、第２の集積回路チップの第４の回路により第２の回路と異なる機能が実行される。第３の外部端子群は第３の回路および第４の回路に共通に接続される。これにより、第３の回路および第４の回路に個別に複数の第３の外部端子を接続する場合に比べて、第３の外部端子の数を低減することができる。   In this case, a function different from that of the first circuit is executed by the third circuit of the first integrated circuit chip, and a function different from that of the second circuit is executed by the fourth circuit of the second integrated circuit chip. The third external terminal group is commonly connected to the third circuit and the fourth circuit. Thereby, the number of third external terminals can be reduced as compared with the case where a plurality of third external terminals are individually connected to the third circuit and the fourth circuit.

第１の外部端子群の接続不良、第２の外部端子群の接続不良および第３の外部端子群の接続不良が同時に発生する可能性は低い。そのため、第３の外部端子群の接続不良により第３および第４の回路に動作不良が生じた場合でも、第１の集積回路チップの第１の回路により計測される物理量に基づいて物理量の異常を判定することができるとともに、第２の集積回路チップの第２の回路により物理量の異常または第１の集積回路チップの異常が検出される。   It is unlikely that the connection failure of the first external terminal group, the connection failure of the second external terminal group, and the connection failure of the third external terminal group will occur at the same time. Therefore, even if the third and fourth circuits malfunction due to the connection failure of the third external terminal group, the physical quantity abnormality is based on the physical quantity measured by the first circuit of the first integrated circuit chip. And the abnormality of the physical quantity or the abnormality of the first integrated circuit chip is detected by the second circuit of the second integrated circuit chip.

したがって、異常な物理量に基づく処理が行われる可能性が低減される。   Therefore, the possibility that processing based on an abnormal physical quantity is performed is reduced.

これらの結果、異常な物理量に基づく処理が行われる可能性を低減しかつ外部端子の数の増加を抑制しつつ第１の回路による計測機能および第２の回路による異常検出機能に加えて他の機能を実行する第３および第４の回路をパッケージ内に設けることが可能となる。   As a result, in addition to the measurement function by the first circuit and the abnormality detection function by the second circuit while reducing the possibility that the processing based on the abnormal physical quantity is performed and suppressing the increase in the number of external terminals, It becomes possible to provide the 3rd and 4th circuit which performs a function in a package.

（５）第１の回路は、計測された物理量の異常を検出し、検出された物理量の異常を示す信号を第１の外部端子群のうち少なくとも一部の第１の外部端子から出力し、第２の回路は、物理量の異常を検出し、検出された物理量の異常を示す信号を第２の外部端子群のうち少なくとも一部の第２の外部端子から出力してもよい。   (5) The first circuit detects an abnormality of the measured physical quantity, and outputs a signal indicating the detected abnormality of the physical quantity from at least a part of the first external terminals in the first external terminal group, The second circuit may detect an abnormality in the physical quantity and output a signal indicating the detected abnormality in the physical quantity from at least some second external terminals in the second external terminal group.

この場合、第１の回路により計測された物理量の異常が検出される。第１の回路により検出された物理量の異常を示す信号が、第１の外部端子群のうち少なくとも一部の第１の外部端子から出力される。また、第２の回路により物理量の異常が検出される。第２の回路により検出された物理量の異常を示す信号が、第２の外部端子群のうち少なくとも一部の第２の外部端子から出力される。   In this case, an abnormality in the physical quantity measured by the first circuit is detected. A signal indicating an abnormality in the physical quantity detected by the first circuit is output from at least some of the first external terminals in the first external terminal group. Also, the physical quantity abnormality is detected by the second circuit. A signal indicating an abnormality in the physical quantity detected by the second circuit is output from at least some second external terminals in the second external terminal group.

上記のように、接続対象物に対する第１の外部端子群の接続不良と第２の外部端子群の接続不良とが同時に発生する可能性が低減されている。これにより、物理量の異常を確実に検出することができる。   As described above, the possibility that the connection failure of the first external terminal group and the connection failure of the second external terminal group to the connection object occur simultaneously is reduced. Thereby, abnormality of a physical quantity can be detected reliably.

（６）第２の発明に係るバッテリモジュールは、複数のバッテリセルと、第１の発明に係る集積回路装置とを備え、第１の回路は、物理量として各バッテリセルの端子電圧を計測し、第２の回路は、物理量の異常として各バッテリセルの端子電圧の異常を検出する、または第１の集積回路チップの異常を検出するものである。   (6) The battery module according to the second invention includes a plurality of battery cells and the integrated circuit device according to the first invention, and the first circuit measures the terminal voltage of each battery cell as a physical quantity, The second circuit detects an abnormality in the terminal voltage of each battery cell as an abnormality in the physical quantity, or detects an abnormality in the first integrated circuit chip.

このバッテリモジュールは、上記の集積回路装置を備える。その集積回路装置の第１の回路により、物理量として複数のバッテリセルの端子電圧が計測される。また、第２の回路により、物理量の異常として各バッテリセルの端子電圧の異常が検出される、または第１の集積回路チップの異常が検出される。これにより、バッテリセルの異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。   The battery module includes the integrated circuit device described above. The first circuit of the integrated circuit device measures terminal voltages of a plurality of battery cells as physical quantities. The second circuit detects an abnormality in the terminal voltage of each battery cell as an abnormality in the physical quantity or an abnormality in the first integrated circuit chip. Thereby, possibility that the process based on the abnormal terminal voltage of a battery cell will be performed is reduced.

（７）第３の発明に係るバッテリシステムは、１または複数のバッテリモジュールを備え、１または複数のバッテリモジュールのうちの少なくとも１つは、上記のバッテリモジュールである。   (7) A battery system according to a third invention includes one or more battery modules, and at least one of the one or more battery modules is the battery module described above.

このバッテリシステムの１または複数のバッテリモジュールのうちの少なくとも１つは、上記のバッテリモジュールである。したがって、バッテリセルの異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。   At least one of the one or more battery modules of this battery system is the battery module described above. Therefore, the possibility that the processing based on the abnormal terminal voltage of the battery cell is performed is reduced.

（８）第４の発明に係る電動車両は、第３の発明に係るバッテリシステムと、バッテリシステムの電力により駆動されるモータと、モータの回転力により回転する駆動輪とを備えるものである。   (8) An electric vehicle according to a fourth aspect of the invention includes the battery system according to the third aspect of the invention, a motor driven by the electric power of the battery system, and drive wheels that are rotated by the rotational force of the motor.

この電動車両においては、上記のバッテリシステムからの電力によりモータが駆動される。そのモータの回転力によって駆動輪が回転することにより、電動車両が移動する。   In this electric vehicle, the motor is driven by the electric power from the battery system. The drive wheel is rotated by the rotational force of the motor, so that the electric vehicle moves.

この電動車両には、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリセルの異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。したがって、電動車両の信頼性が向上する。   Since this battery system is used for this electric vehicle, the possibility of processing based on an abnormal terminal voltage of the battery cell is reduced. Therefore, the reliability of the electric vehicle is improved.

（９）第５の発明に係る移動体は、第３の発明に係るバッテリシステムと、移動本体部と、バッテリシステムからの電力を移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる駆動部とを備えるものである。   (9) A moving body according to a fifth invention includes a battery system according to the third invention, a moving main body, a power source that converts electric power from the battery system into power for moving the moving main body, And a drive unit that moves the moving main body by the power converted by the power source.

この移動体においては、上記のバッテリシステムからの電力が動力源により動力に変換され、その動力により移動本体部が移動する。   In this moving body, the electric power from the battery system is converted into power by a power source, and the moving main body moves by the power.

この移動体には、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリセルの異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。したがって、移動体の信頼性が向上する。   Since this battery system is used for this moving body, possibility that the process based on the abnormal terminal voltage of a battery cell will be performed is reduced. Therefore, the reliability of the moving body is improved.

（１０）第６の発明に係る電力貯蔵装置は、第３の発明に係るバッテリシステムと、バッテリシステムの複数のバッテリセルの放電または充電に関する制御を行う制御部とを備えるものである。   (10) A power storage device according to a sixth aspect of the invention includes the battery system according to the third aspect of the invention and a control unit that performs control related to discharging or charging of a plurality of battery cells of the battery system.

この電力貯蔵装置においては、制御部により、上記のバッテリシステムの複数のバッテリモジュールの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリモジュールの劣化、過放電および過充電を防止することができる。   In this power storage device, control related to charging or discharging of the plurality of battery modules of the battery system is performed by the control unit. Thereby, deterioration, overdischarge, and overcharge of a plurality of battery modules can be prevented.

この電力貯蔵装置には、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリセルの異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。したがって、電力貯蔵装置の信頼性が向上する。   Since this battery system is used for this power storage device, the possibility that processing based on an abnormal terminal voltage of the battery cell is performed is reduced. Therefore, the reliability of the power storage device is improved.

（１１）第７の発明に係る電源装置は、外部に接続可能な電源装置であって、第６の発明に係る電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置の制御部により制御され、電力貯蔵装置のバッテリシステムと外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備えるものである。   (11) A power supply device according to a seventh invention is a power supply device connectable to the outside, and is controlled by the power storage device according to the sixth invention and a control unit of the power storage device, and is a battery of the power storage device A power conversion device that performs power conversion between the system and the outside is provided.

この電源装置においては、バッテリシステムと外部との間で電力変換装置により電力変換が行われる。電力変換装置が電力貯蔵装置の制御部により制御されることにより、複数のバッテリモジュールの充電または放電に関する制御が行われる。それにより、複数のバッテリモジュールの劣化、過放電および過充電を防止することができる。   In this power supply device, power conversion is performed between the battery system and the outside by the power conversion device. Control related to charging or discharging of the plurality of battery modules is performed by controlling the power conversion device by the control unit of the power storage device. Thereby, deterioration, overdischarge, and overcharge of a plurality of battery modules can be prevented.

この電源装置には、上記のバッテリシステムが用いられるので、バッテリセルの異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。したがって、電源装置の信頼性が向上する。   Since this battery system is used for this power supply device, the possibility of performing processing based on an abnormal terminal voltage of the battery cell is reduced. Therefore, the reliability of the power supply device is improved.

本発明によれば、物理量の異常または物理量を計測する集積回路チップの異常を確実に検出することができる。   According to the present invention, an abnormality of a physical quantity or an abnormality of an integrated circuit chip that measures a physical quantity can be reliably detected.

本発明の一実施の形態に係る集積回路装置の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. 図１の第１外部端子、第２外部端子および第３外部端子の関係を説明するためのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram for explaining a relationship among a first external terminal, a second external terminal, and a third external terminal in FIG. 1. 第１外部端子、第２外部端子および第３外部端子の他の例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the other example of a 1st external terminal, a 2nd external terminal, and a 3rd external terminal. 第１外部端子、第２外部端子および第３外部端子の他の例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the other example of a 1st external terminal, a 2nd external terminal, and a 3rd external terminal. 第１外部端子、第２外部端子および第３外部端子の他の例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the other example of a 1st external terminal, a 2nd external terminal, and a 3rd external terminal. 本発明の一実施の形態に係るバッテリモジュールの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery module which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態に係るバッテリモジュールの他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the battery module which concerns on one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係るバッテリモジュールの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the battery module which concerns on other embodiment of this invention. バッテリモジュールの一構造例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows one structural example of a battery module. 本発明の一実施の形態に係るバッテリシステムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the battery system which concerns on one embodiment of this invention. 図１０のバッテリシステムを備える電動自動車の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electric vehicle provided with the battery system of FIG. 電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a power supply device.

以下、本発明の一実施の形態に係る集積回路装置、それを備えたバッテリモジュール、バッテリモジュール、バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, a battery module including the integrated circuit device, a battery module, a battery system, an electric vehicle, a moving body, a power storage device, and a power supply device will be described with reference to the drawings.

（１）集積回路装置
図１は、本発明の一実施の形態に係る集積回路装置の一例を示す模式的断面図である。図１に示すように、この集積回路装置１は、主として計測用大規模集積回路（以下、計測ＬＳＩと略記する。）チップ２０、異常検出用大規模集積回路（以下、異常検出ＬＳＩと略記する。）チップ３０、配線回路基板１１およびパッケージ１２からなる。 (1) Integrated Circuit Device FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the integrated circuit device 1 mainly includes a measurement large-scale integrated circuit (hereinafter abbreviated as measurement LSI) chip 20, an abnormality detection large-scale integrated circuit (hereinafter abbreviated as abnormality detection LSI). .) Consists of a chip 30, a printed circuit board 11, and a package 12.

本実施の形態において、配線回路基板１１は、例えば絶縁層および所定パターンの導体層（以下、配線パターンと呼ぶ。）を含む多層構造を有する。パッケージ１２は絶縁性の封止樹脂により形成される。   In the present embodiment, the printed circuit board 11 has a multilayer structure including, for example, an insulating layer and a conductor layer having a predetermined pattern (hereinafter referred to as a wiring pattern). The package 12 is formed of an insulating sealing resin.

配線回路基板１１は上面および下面を有する。計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０が配線回路基板１１の上面に実装される。図１では、計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０が重なるように表されるが、実際には計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０が配線回路基板１１上に並ぶように配置される。計測ＬＳＩチップ２０の端子および異常検出ＬＳＩチップ３０の端子が配線回路基板１１の配線パターンに接続される。   The printed circuit board 11 has an upper surface and a lower surface. The measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 are mounted on the upper surface of the printed circuit board 11. In FIG. 1, the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 are shown to overlap, but actually, the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 are arranged on the printed circuit board 11. The terminals of the measurement LSI chip 20 and the terminals of the abnormality detection LSI chip 30 are connected to the wiring pattern of the printed circuit board 11.

配線回路基板１１に計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０が実装された状態で、計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０がパッケージ１２内に収容される。   In a state where the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 are mounted on the printed circuit board 11, the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 are accommodated in the package 12.

配線回路基板１１の下面には、はんだバンプからなる複数の第１外部端子４１および第２外部端子４２が形成されている。配線回路基板１１の側部からパッケージ１２の外部に延びるように、リードからなる第３外部端子４３が形成されている。第３外部端子４３は、パッケージ１２から外部に所定長さ水平に延びるとともに下方に屈曲し、さらにパッケージ１２から遠ざかるように水平方向に屈曲している。   A plurality of first external terminals 41 and second external terminals 42 made of solder bumps are formed on the lower surface of the printed circuit board 11. Third external terminals 43 made of leads are formed so as to extend from the side of the printed circuit board 11 to the outside of the package 12. The third external terminal 43 extends horizontally from the package 12 to a predetermined length and is bent downward, and further bent in the horizontal direction so as to be further away from the package 12.

第１外部端子４１、第２外部端子４２および第３外部端子４３は、配線回路基板１１に形成される配線パターンを介して、計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０の複数の端子のいずれかに接続される。   The first external terminal 41, the second external terminal 42, and the third external terminal 43 are any one of a plurality of terminals of the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 via a wiring pattern formed on the printed circuit board 11. Connected to.

配線回路基板８０上には、複数の接続パッド８１，８２，８３が形成されている。複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２が、配線回路基板８０の複数の接続パッド８１，８２にそれぞれ接続される。また、集積回路装置１の複数の第３外部端子４３が、はんだＳＬにより配線回路基板８０の複数の接続パッド８３にそれぞれ接続される。このようにして、集積回路装置１が、配線回路基板８０上に実装される。   A plurality of connection pads 81, 82, 83 are formed on the printed circuit board 80. The plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are respectively connected to the plurality of connection pads 81 and 82 of the printed circuit board 80. The plurality of third external terminals 43 of the integrated circuit device 1 are connected to the plurality of connection pads 83 of the printed circuit board 80 by solder SL. In this way, the integrated circuit device 1 is mounted on the printed circuit board 80.

集積回路装置１は、例えば後述するバッテリモジュール１００（図６）に設けられる。バッテリモジュール１００は複数のバッテリセル１０（図６）を含む。計測ＬＳＩチップ２０は、複数のバッテリセル１０（図６）の端子電圧を計測するとともに、計測された複数のバッテリセル１０（図６）の端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０の端子電圧の均等化を行う。計測ＬＳＩチップ２０の詳細は後述する。   The integrated circuit device 1 is provided, for example, in a battery module 100 (FIG. 6) described later. The battery module 100 includes a plurality of battery cells 10 (FIG. 6). The measurement LSI chip 20 measures the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 (FIG. 6) and determines the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 based on the measured terminal voltages of the plurality of battery cells 10 (FIG. 6). Perform equalization. Details of the measurement LSI chip 20 will be described later.

異常検出ＬＳＩチップ３０は、複数のバッテリセル１０（図６）の各々の異常の有無を検出し、その検出結果を示す異常信号を出力する。異常検出ＬＳＩチップ３０の詳細は後述する。   The abnormality detection LSI chip 30 detects the presence / absence of an abnormality in each of the plurality of battery cells 10 (FIG. 6), and outputs an abnormality signal indicating the detection result. Details of the abnormality detection LSI chip 30 will be described later.

上記のように、図１の複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２ははんだバンプからなる。複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２は、例えば配線回路基板１１の下面にマトリクス状に配列される（ボールグリッド配列）。したがって、多数の第１外部端子４１および多数の第２外部端子４２を高密度で配線回路基板１１に形成することができる。   As described above, the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 in FIG. 1 are made of solder bumps. The plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are, for example, arranged in a matrix on the lower surface of the printed circuit board 11 (ball grid arrangement). Therefore, a large number of first external terminals 41 and a large number of second external terminals 42 can be formed on the printed circuit board 11 with high density.

上記のように、図１の複数の第３外部端子４３はリードからなり、複数の第３外部端子４３の先端部は水平方向に延びるように形成されている。そのため、水平方向の先端部の長さを十分に長くすることにより、第３外部端子４３と接続パッド８３との接触面積を、第１外部端子４１と接続パッド８１との接触面積および第２外部端子４２と接続パッド８２との接触面積よりも大きくすることができる。それにより、第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良は、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良および第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良に比べて発生しにくい。   As described above, the plurality of third external terminals 43 in FIG. 1 are formed of leads, and the tip portions of the plurality of third external terminals 43 are formed to extend in the horizontal direction. Therefore, the contact area between the third external terminal 43 and the connection pad 83 is set to the contact area between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the second external part by sufficiently increasing the length of the tip in the horizontal direction. The contact area between the terminal 42 and the connection pad 82 can be made larger. Thereby, the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 is caused by the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection between the second external terminal 42 and the connection pad 82. Less likely to occur than defective.

図２は、図１の第１外部端子４１、第２外部端子４２および第３外部端子４３の関係を説明するためのブロック図である。計測ＬＳＩチップ２０は、計測回路２０Ｃおよび他の回路２０Ｄを含む。   FIG. 2 is a block diagram for explaining the relationship between the first external terminal 41, the second external terminal 42, and the third external terminal 43 of FIG. The measurement LSI chip 20 includes a measurement circuit 20C and another circuit 20D.

計測回路２０Ｃは、複数のバッテリセル１０（図６）の端子電圧を計測するとともに複数のバッテリセル１０（図６）の均等化を行う。他の回路２０Ｄは、計測回路２０Ｃとは異なる機能を有する。計測回路２０Ｃおよび他の回路２０Ｄの具体例については後述する。   The measurement circuit 20C measures terminal voltages of the plurality of battery cells 10 (FIG. 6) and equalizes the plurality of battery cells 10 (FIG. 6). The other circuit 20D has a function different from that of the measurement circuit 20C. Specific examples of the measurement circuit 20C and the other circuit 20D will be described later.

異常検出ＬＳＩチップ３０は、検出回路３０Ｃおよび他の回路３０Ｄを含む。検出回路３０Ｃは、複数のバッテリセル１０（図６）の端子電圧の異常の有無を検出し、その検出結果を示す異常信号を後述するマイクロコンピュータ１０１（図６）に与える。各バッテリセル１０の過放電および過充電を防止するために、端子電圧の許容電圧範囲が定められている。本実施の形態では、検出回路３０Ｃは、各バッテリセル１０の端子電圧が許容電圧範囲の上限値（以下、上限電圧と呼ぶ）以上であるか否かを検出するとともに端子電圧が許容電圧範囲の下限値（以下、下限電圧と呼ぶ）以下であるか否かを検出する。他の回路３０Ｄは、検出回路３０Ｃとは異なる機能を有する。検出回路３０Ｃおよび他の回路３０Ｄの具体例については後述する。   The abnormality detection LSI chip 30 includes a detection circuit 30C and another circuit 30D. The detection circuit 30C detects the presence / absence of abnormality of the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 (FIG. 6), and gives an abnormality signal indicating the detection result to the microcomputer 101 (FIG. 6) described later. In order to prevent overdischarge and overcharge of each battery cell 10, an allowable voltage range of the terminal voltage is determined. In the present embodiment, detection circuit 30C detects whether or not the terminal voltage of each battery cell 10 is equal to or higher than the upper limit value (hereinafter referred to as the upper limit voltage) of the allowable voltage range, and the terminal voltage is within the allowable voltage range. It is detected whether it is below the lower limit (hereinafter referred to as the lower limit voltage). The other circuit 30D has a function different from that of the detection circuit 30C. Specific examples of the detection circuit 30C and the other circuit 30D will be described later.

図２に示すように、集積回路装置１においては、計測ＬＳＩチップ２０の計測回路２０Ｃが第１外部端子４１に接続される。計測ＬＳＩチップ２０の他の回路２０Ｄおよび異常検出ＬＳＩチップ３０の他の回路３０Ｄが第２外部端子４２に共通に接続される。異常検出ＬＳＩチップ３０の検出回路３０Ｃが第３外部端子４３に接続される。   As shown in FIG. 2, in the integrated circuit device 1, the measurement circuit 20 </ b> C of the measurement LSI chip 20 is connected to the first external terminal 41. The other circuit 20D of the measurement LSI chip 20 and the other circuit 30D of the abnormality detection LSI chip 30 are connected to the second external terminal 42 in common. The detection circuit 30 </ b> C of the abnormality detection LSI chip 30 is connected to the third external terminal 43.

図１の例においては、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２の形状と複数の第３外部端子４３の形状とが互いに異なる。この場合、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。また、第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。   In the example of FIG. 1, the shapes of the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are different from the shapes of the plurality of third external terminals 43. In this case, the possibility that the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced. Further, the possibility that the connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced.

これにより、計測ＬＳＩチップ２０の計測回路２０Ｃの動作不良、および異常検出ＬＳＩチップ３０の検出回路３０Ｃの動作不良が同時に発生する可能性が低減される。したがって、誤って計測された端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０（図６）が過充電または過放電されることが防止される。また、誤って計測された端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０（図６）の均等化が正常に行われない可能性が低減される。   As a result, the possibility that the malfunction of the measurement circuit 20C of the measurement LSI chip 20 and the malfunction of the detection circuit 30C of the abnormality detection LSI chip 30 occur simultaneously is reduced. Therefore, the plurality of battery cells 10 (FIG. 6) are prevented from being overcharged or overdischarged based on the terminal voltage measured in error. Moreover, possibility that equalization of the some battery cell 10 (FIG. 6) will not be normally performed based on the terminal voltage measured accidentally is reduced.

上記のように、複数の第２外部端子４２は、計測ＬＳＩチップ２０の他の回路２０Ｄおよび異常検出ＬＳＩチップ３０の他の回路３０Ｄに共通に接続される。これにより、計測ＬＳＩチップ２０の他の回路２０Ｄ用の外部端子、および異常検出ＬＳＩチップ３０の他の回路３０Ｄ用の外部端子を配線回路基板１１に個別に設ける場合に比べて、集積回路装置１全体の外部端子の数を低減することができる。   As described above, the plurality of second external terminals 42 are commonly connected to the other circuit 20D of the measurement LSI chip 20 and the other circuit 30D of the abnormality detection LSI chip 30. Thereby, the integrated circuit device 1 is compared with the case where the external terminals for the other circuit 20D of the measurement LSI chip 20 and the external terminals for the other circuit 30D of the abnormality detection LSI chip 30 are individually provided on the wiring circuit board 11. The total number of external terminals can be reduced.

図３（ａ），（ｂ）、図４および図５は、第１外部端子４１、第２外部端子４２および第３外部端子４３の他の例を示す模式的断面図である。図３（ａ），（ｂ）、図４および図５の集積回路装置１について、図１の集積回路装置１と異なる点を説明する。   FIGS. 3A, 3 </ b> B, 4, and 5 are schematic cross-sectional views illustrating other examples of the first external terminal 41, the second external terminal 42, and the third external terminal 43. Differences of the integrated circuit device 1 shown in FIGS. 3A, 3B, 4 and 5 from the integrated circuit device 1 shown in FIG. 1 will be described.

図３（ａ）の例では、複数の第３外部端子４３が、パッケージ１２から外部に所定長さ水平に延びるとともに下方に屈曲している。このように、図３（ａ）の第３外部端子４３は逆Ｌ字形状の縦断面を有する。第３外部端子４３の先端部は、予め配線回路基板８０に形成された貫通孔８０ｈに挿入される。この状態で、複数の第３外部端子４３の先端部がはんだＳＬにより配線回路基板８０の図示しない配線パターンに接続される。   In the example of FIG. 3A, the plurality of third external terminals 43 extend horizontally from the package 12 to a predetermined length and bend downward. As described above, the third external terminal 43 in FIG. 3A has an inverted L-shaped longitudinal section. The distal end portion of the third external terminal 43 is inserted into a through hole 80 h formed in the printed circuit board 80 in advance. In this state, the tips of the plurality of third external terminals 43 are connected to a wiring pattern (not shown) of the printed circuit board 80 by solder SL.

この場合、第３外部端子４３の先端部が貫通孔８０ｈ内で固定される。したがって、第３外部端子４３と配線回路基板８０の配線パターンとの間の接続不良は、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良および第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良に比べて発生しにくい。   In this case, the tip of the third external terminal 43 is fixed in the through hole 80h. Therefore, the connection failure between the third external terminal 43 and the wiring pattern of the printed circuit board 80 is caused by the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection between the second external terminal 42 and the connection pad 82. It is hard to occur compared with poor connection between.

図３（ｂ）の例では、複数の第３外部端子４３が、パッケージ１２から外部に所定長さ水平に延びるとともに下方に屈曲し、さらにパッケージ１２に近づくように水平方向に屈曲している。   In the example of FIG. 3B, the plurality of third external terminals 43 extend horizontally from the package 12 to the outside for a predetermined length, bend downward, and further bend in the horizontal direction so as to approach the package 12.

この例においても、複数の第３外部端子４３の先端部は水平方向に延びるように形成されている。そのため、水平方向の先端部の長さを十分に長くすることにより、第３外部端子４３と接続パッド８３との接触面積を、第１外部端子４１と接続パッド８１との接触面積および第２外部端子４２と接続パッド８２との接触面積よりも大きくすることができる。したがって、第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良および第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良に比べて発生しにくい。   Also in this example, the tip portions of the plurality of third external terminals 43 are formed to extend in the horizontal direction. Therefore, the contact area between the third external terminal 43 and the connection pad 83 is set to the contact area between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the second external part by sufficiently increasing the length of the tip in the horizontal direction. The contact area between the terminal 42 and the connection pad 82 can be made larger. Therefore, the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 is caused by the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82. Less likely to occur than

図４の例では、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２が電極パッドにより構成される。複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２が、はんだＳＬにより配線回路基板８０の複数の接続パッド８１，８２にそれぞれ接続される。本例では、第１外部端子４１を接続パッド８１に面接触させることができる。そのため、図１の例に比べて、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接触面積を十分に大きくすることができる。したがって、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良の発生の可能性が低減される。   In the example of FIG. 4, the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are configured by electrode pads. The plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are respectively connected to the plurality of connection pads 81 and 82 of the printed circuit board 80 by solder SL. In this example, the first external terminal 41 can be brought into surface contact with the connection pad 81. Therefore, the contact area between the first external terminal 41 and the connection pad 81 can be sufficiently increased as compared with the example of FIG. Therefore, the possibility of occurrence of a connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 is reduced.

同様に、第２外部端子４２を接続パッド８２に面接触させることができる。そのため、図１の例に比べて、第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接触面積を十分に大きくすることができる。したがって、第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良の発生の可能性が低減される。   Similarly, the second external terminal 42 can be brought into surface contact with the connection pad 82. Therefore, compared with the example of FIG. 1, the contact area between the second external terminal 42 and the connection pad 82 can be sufficiently increased. Therefore, the possibility of occurrence of a connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82 is reduced.

図５の集積回路装置１は、主として計測ＬＳＩチップ２０、異常検出ＬＳＩチップ３０、２枚の配線回路基板１１，１３およびパッケージ１２からなる。配線回路基板１３は、配線回路基板１１と同じ構成を有する。   The integrated circuit device 1 of FIG. 5 mainly includes a measurement LSI chip 20, an abnormality detection LSI chip 30, two printed circuit boards 11 and 13, and a package 12. The printed circuit board 13 has the same configuration as the printed circuit board 11.

計測ＬＳＩチップ２０が配線回路基板１１上に実装される。計測ＬＳＩチップ２０の端子が配線回路基板１１の配線パターンに接続される。異常検出ＬＳＩチップ３０が配線回路基板１３上に実装される。異常検出ＬＳＩチップ３０の端子が配線回路基板１３の配線パターンに接続される。   A measurement LSI chip 20 is mounted on the printed circuit board 11. The terminals of the measurement LSI chip 20 are connected to the wiring pattern of the printed circuit board 11. An abnormality detection LSI chip 30 is mounted on the printed circuit board 13. The terminals of the abnormality detection LSI chip 30 are connected to the wiring pattern of the printed circuit board 13.

計測ＬＳＩチップ２０が実装された配線回路基板１１の面（実装面）、および異常検出ＬＳＩチップ３０が実装された配線回路基板１３の面（実装面）が互いに対向するように、配線回路基板１１，１３が配置される。この状態で、計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０が重なるようにパッケージ１２内に収容される。   The printed circuit board 11 is mounted so that the surface (mounting surface) of the printed circuit board 11 on which the measurement LSI chip 20 is mounted and the surface (mounted surface) of the printed circuit board 13 on which the abnormality detection LSI chip 30 is mounted face each other. , 13 are arranged. In this state, the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 are accommodated in the package 12 so as to overlap.

図５の例では、計測ＬＳＩチップ２０の実装面と反対側の配線回路基板１１の面（集積回路装置１の下面）に、はんだバンプからなる複数の第１外部端子４１および第２外部端子４２が形成される。異常検出ＬＳＩチップ３０の実装面と反対側の配線回路基板１３の面（集積回路装置１の上面）に、はんだバンプからなる複数の第３外部端子４３が形成される。   In the example of FIG. 5, a plurality of first external terminals 41 and second external terminals 42 made of solder bumps are provided on the surface of the printed circuit board 11 opposite to the mounting surface of the measurement LSI chip 20 (the lower surface of the integrated circuit device 1). Is formed. A plurality of third external terminals 43 made of solder bumps are formed on the surface of the wiring circuit board 13 opposite to the mounting surface of the abnormality detection LSI chip 30 (the upper surface of the integrated circuit device 1).

この集積回路装置１においては、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２の形成領域と、複数の第３外部端子４３の形成領域とが上下に重なる。これにより、集積回路装置１が大型化することを抑制しつつ、複数の第１外部端子４１、複数の第２外部端子４２および複数の第３外部端子４３の形成領域を十分に大きくすることができる。   In the integrated circuit device 1, the formation regions of the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 and the formation regions of the plurality of third external terminals 43 overlap vertically. Thus, the formation area of the plurality of first external terminals 41, the plurality of second external terminals 42, and the plurality of third external terminals 43 can be sufficiently increased while suppressing the increase in size of the integrated circuit device 1. it can.

上記の集積回路装置１は、２枚の配線回路基板８０Ａ，８０Ｂ間に実装される。配線回路基板８０Ａには、複数の接続パッド８１，８２が形成されている。配線回路基板８０Ｂには、複数の接続パッド８３が形成されている。   The integrated circuit device 1 is mounted between two printed circuit boards 80A and 80B. A plurality of connection pads 81 and 82 are formed on the printed circuit board 80A. A plurality of connection pads 83 are formed on the printed circuit board 80B.

複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２が、配線回路基板８０Ａの複数の接続パッド８１，８２にそれぞれ接続される。また、複数の第３外部端子４３が、配線回路基板８０Ｂの複数の接続パッド８３にそれぞれ接続される。   The plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are respectively connected to the plurality of connection pads 81 and 82 of the printed circuit board 80A. Further, the plurality of third external terminals 43 are connected to the plurality of connection pads 83 of the printed circuit board 80B, respectively.

この場合、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２が接続される配線回路基板８０Ａと、複数の第３外部端子４３が接続される配線回路基板８０Ｂとが異なる。したがって、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。また、第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。   In this case, the printed circuit board 80A to which the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are connected is different from the printed circuit board 80B to which the plurality of third external terminals 43 are connected. Therefore, the possibility that the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced. Further, the possibility that the connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced.

本例では、配線回路基板８０Ａはリジッドプリント基板であり、配線回路基板８０Ｂはフレキシブルプリント基板である。フレキシブルプリント基板は柔軟性を有する。そのため、集積回路装置１およびその周辺の温度環境が変化することにより配線回路基板８０Ａ，８０Ｂが変形する場合でも、第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良および第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良に比べて発生しにくい。   In this example, the printed circuit board 80A is a rigid printed board, and the printed circuit board 80B is a flexible printed board. The flexible printed circuit board has flexibility. Therefore, even when the printed circuit boards 80A and 80B are deformed due to changes in the temperature environment of the integrated circuit device 1 and its surroundings, the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 is caused by the first external terminal. 41 is less likely to occur than a connection failure between the connection pad 81 and the connection pad 81 and a connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82.

図５の例において、複数の第１外部端子４１、複数の第２外部端子４２および複数の第３外部端子４３の接続対象物は、配線回路基板８０Ａ，８０Ｂに限られない。例えば、配線回路基板８０Ａ，８０Ｂのうちの少なくとも一方が、接続パッドを有する筐体で構成されてもよい。この場合、例えば筐体の接続パッドに複数の第１外部端子４１、複数の第２外部端子４２および複数の第３外部端子４３のいずれかが接続される。   In the example of FIG. 5, the connection objects of the plurality of first external terminals 41, the plurality of second external terminals 42, and the plurality of third external terminals 43 are not limited to the printed circuit boards 80A and 80B. For example, at least one of the printed circuit boards 80A and 80B may be configured by a housing having a connection pad. In this case, for example, any of the plurality of first external terminals 41, the plurality of second external terminals 42, and the plurality of third external terminals 43 is connected to the connection pad of the housing.

（２）バッテリモジュール
本実施の形態に係る集積回路装置１は、バッテリモジュールに設けられる。集積回路装置１を備えるバッテリモジュールについて説明する。 (2) Battery Module The integrated circuit device 1 according to the present embodiment is provided in a battery module. A battery module including the integrated circuit device 1 will be described.

（２−ａ）集積回路装置内の各構成要素の接続関係
図６は、本発明の一実施の形態に係るバッテリモジュール１００の構成を示すブロック図である。図６に示すように、このバッテリモジュール１００は、主として複数のバッテリセル１０、均等化回路１９０および集積回路装置１からなる。バッテリモジュール１００は、マイクロコンピュータ１０１に接続される。図６には、３つのバッテリセル１０が示される。 (2-a) Connection Relationship of Components in the Integrated Circuit Device FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the battery module 100 according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the battery module 100 mainly includes a plurality of battery cells 10, an equalization circuit 190, and the integrated circuit device 1. The battery module 100 is connected to the microcomputer 101. In FIG. 6, three battery cells 10 are shown.

図６の集積回路装置１には、図１〜図５の第１外部端子４１として計測用入力端子４１ａ〜４１ｆおよび均等化指令用端子４１ｇ〜４１ｉが設けられる。また、図６の集積回路装置１には、図１〜図５の第２外部端子４２として第１通信端子４２ａ、接地端子４２ｂおよび電源端子４２ｃが設けられる。さらに、図６の集積回路装置１には、図１〜図５の第３外部端子４３として異常検出用入力端子４３ａ〜４３ｄ、第２通信端子４３ｅ、接地端子４３ｆおよび電源端子４３ｇが設けられる。   The integrated circuit device 1 of FIG. 6 is provided with measurement input terminals 41a to 41f and equalization command terminals 41g to 41i as the first external terminals 41 of FIGS. Further, the integrated circuit device 1 of FIG. 6 is provided with a first communication terminal 42a, a ground terminal 42b, and a power supply terminal 42c as the second external terminals 42 of FIGS. Further, the integrated circuit device 1 of FIG. 6 includes abnormality detection input terminals 43a to 43d, a second communication terminal 43e, a ground terminal 43f, and a power supply terminal 43g as the third external terminals 43 of FIGS.

複数のバッテリセル１０は、直列接続されている。複数のバッテリセル１０は二次電池である。本例では、二次電池としてリチウムイオン電池が用いられる。最低電位を有するバッテリセル１０のマイナス電極は、図示しないメインスイッチを介して図示しない負荷に接続される。最高電位を有するバッテリセル１０のプラス電極は、図示しない負荷に接続される。メインスイッチがオンされた状態で、複数のバッテリセル１０が充電または放電される。   The plurality of battery cells 10 are connected in series. The plurality of battery cells 10 are secondary batteries. In this example, a lithium ion battery is used as the secondary battery. The negative electrode of the battery cell 10 having the lowest potential is connected to a load (not shown) via a main switch (not shown). The positive electrode of the battery cell 10 having the highest potential is connected to a load (not shown). With the main switch turned on, the plurality of battery cells 10 are charged or discharged.

均等化回路１９０は、複数のバッテリセル１０にそれぞれ対応する複数の放電回路からなる。各放電回路は、直列接続された抵抗Ｒおよびスイッチング素子ＳＷを含み、対応するバッテリセル１０に並列に接続される。スイッチング素子ＳＷのオンおよびオフは、後述するように計測ＬＳＩチップ２０の通信回路２５を介してマイクロコンピュータ１０１により制御される。   The equalization circuit 190 includes a plurality of discharge circuits respectively corresponding to the plurality of battery cells 10. Each discharge circuit includes a resistor R and a switching element SW connected in series, and is connected in parallel to the corresponding battery cell 10. The switching element SW is turned on and off by the microcomputer 101 via the communication circuit 25 of the measurement LSI chip 20 as will be described later.

集積回路装置１内の計測ＬＳＩチップ２０は、２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２４、通信回路２５および電源回路２６を含む。   The measurement LSI chip 20 in the integrated circuit device 1 includes two selectors SA1 and SA2, a differential amplifier 23, an A / D (analog / digital) converter 24, a communication circuit 25, and a power supply circuit 26.

２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２はそれぞれ複数の入力端子および１つの出力端子を有する。計測ＬＳＩチップ２０の一方のセレクタＳＡ１の複数の入力端子は、計測用入力端子４１ａ，４１ｂ，４１ｃに接続される。計測用入力端子４１ａ，４１ｂ，４１ｃには、最低電位を有するバッテリセル１０から最高電位を有するバッテリセル１０のマイナス電極がそれぞれ接続される。   Each of the two selectors SA1 and SA2 has a plurality of input terminals and one output terminal. A plurality of input terminals of one selector SA1 of the measurement LSI chip 20 are connected to measurement input terminals 41a, 41b, and 41c. The negative electrodes of the battery cell 10 having the highest potential are connected to the measurement input terminals 41a, 41b, and 41c, respectively, from the battery cell 10 having the lowest potential.

計測ＬＳＩチップ２０の他方のセレクタＳＡ２の複数の入力端子は、計測用入力端子４１ｄ，４１ｅ，４１ｆに接続される。計測用入力端子４１ｄ，４１ｅ，４１ｆには、最低電位を有するバッテリセル１０から最高電位を有するバッテリセル１０のプラス電極がそれぞれ接続される。   The plurality of input terminals of the other selector SA2 of the measurement LSI chip 20 are connected to measurement input terminals 41d, 41e, and 41f. The positive electrodes of the battery cell 10 having the highest potential are connected to the measurement input terminals 41d, 41e, and 41f, respectively, from the battery cell 10 having the lowest potential.

差動増幅器２３は２つの入力端子および出力端子を有する。差動増幅器２３の２つの入力端子に２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２の出力端子が接続される。差動増幅器２３の出力端子はＡ／Ｄ変換器２４に接続される。   The differential amplifier 23 has two input terminals and an output terminal. The output terminals of the two selectors SA1 and SA2 are connected to the two input terminals of the differential amplifier 23. The output terminal of the differential amplifier 23 is connected to the A / D converter 24.

通信回路２５は、２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、Ａ／Ｄ変換器２４、均等化指令用端子４１ｇ〜４１ｉおよび第１通信端子４２ａに接続される。通信回路２５は、マイクロコンピュータ１０１、セレクタＳＡ１，ＳＡ２、Ａ／Ｄ変換器２４および均等化回路１９０との間で通信を行う。均等化指令用端子４１ｇ〜４１ｉには、均等化回路１９０の複数のスイッチング素子ＳＷが接続される。第１通信端子４２ａには、マイクロコンピュータ１０１が接続される。本実施の形態では、通信回路２５は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ等のハードウェアおよびプログラムにより実現される。電源回路２６は、接地端子４２ｂおよび電源端子４２ｃに接続される。電源回路２６は、計測ＬＳＩチップ２０内の各構成要素に電力を供給する。   The communication circuit 25 is connected to the two selectors SA1, SA2, the A / D converter 24, the equalization command terminals 41g to 41i, and the first communication terminal 42a. The communication circuit 25 communicates with the microcomputer 101, the selectors SA1 and SA2, the A / D converter 24, and the equalization circuit 190. A plurality of switching elements SW of the equalization circuit 190 are connected to the equalization command terminals 41g to 41i. The microcomputer 101 is connected to the first communication terminal 42a. In the present embodiment, the communication circuit 25 is realized by hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory and a program, for example. The power supply circuit 26 is connected to the ground terminal 42b and the power supply terminal 42c. The power supply circuit 26 supplies power to each component in the measurement LSI chip 20.

集積回路装置１内の異常検出ＬＳＩチップ３０は、複数の比較器３１、複数の比較器３２、２つの電圧出力部３３，３４、異常信号発生回路３５、通信回路３６、第１の電源回路３７ａおよび第２の電源回路３７ｂを含む。図６には、３つの比較器３１および３つの比較器３２が示される。   The abnormality detection LSI chip 30 in the integrated circuit device 1 includes a plurality of comparators 31, a plurality of comparators 32, two voltage output units 33 and 34, an abnormality signal generation circuit 35, a communication circuit 36, and a first power supply circuit 37a. And a second power supply circuit 37b. FIG. 6 shows three comparators 31 and three comparators 32.

本実施の形態において、複数の比較器３１はそれぞれ複数のバッテリセル１０に対応付けられる。同様に、複数の比較器３２はそれぞれ複数のバッテリセル１０に対応付けられる。   In the present embodiment, each of the plurality of comparators 31 is associated with a plurality of battery cells 10. Similarly, the plurality of comparators 32 are respectively associated with the plurality of battery cells 10.

各比較器３１，３２は２つの入力端子および１つの出力端子を有する。複数の比較器３１の一方の入力端子は、異常検出用入力端子４３ａ，４３ｂ，４３ｃにそれぞれ接続されるとともに電圧出力部３３に接続される。複数の比較器３１の他方の入力端子は、異常検出用入力端子４３ｂ，４３ｃ，４３ｄにそれぞれ接続される。   Each comparator 31, 32 has two input terminals and one output terminal. One input terminal of each of the plurality of comparators 31 is connected to the abnormality detection input terminals 43a, 43b, and 43c and to the voltage output unit 33, respectively. The other input terminals of the plurality of comparators 31 are connected to the abnormality detection input terminals 43b, 43c, and 43d, respectively.

異常検出用入力端子４３ａ，４３ｂ，４３ｃには、最低電位を有するバッテリセル１０から最高電位を有するバッテリセル１０のマイナス電極がそれぞれ接続される。異常検出用入力端子４３ｄには、最高電位を有するバッテリセル１０のプラス電極がそれぞれ接続される。   The abnormality detection input terminals 43a, 43b, and 43c are connected to the negative electrode of the battery cell 10 having the highest potential from the battery cell 10 having the lowest potential. The positive electrode of the battery cell 10 having the highest potential is connected to the abnormality detection input terminal 43d.

各比較器３１の一方の入力端子には、対応するバッテリセル１０のプラス電極の電位が与えられる。電圧出力部３３は、複数の比較器３１の一方の入力端子の電位を上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏ分引き上げる。それにより、各比較器３１の他方の入力端子には、対応するバッテリセル１０のマイナス電極の電位に上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏが加算された電位が与えられる。各比較器３１においては、対応するバッテリセル１０のプラス電極の電位と、上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏが加算されたマイナス電極の電位とが比較される。このようにして、各比較器３１により、各バッテリセル１０の端子電圧と上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏとが比較される。   The potential of the positive electrode of the corresponding battery cell 10 is applied to one input terminal of each comparator 31. The voltage output unit 33 raises the potential of one input terminal of the plurality of comparators 31 by the upper limit voltage Vth_O. Thereby, a potential obtained by adding the upper limit voltage Vth_O to the potential of the negative electrode of the corresponding battery cell 10 is applied to the other input terminal of each comparator 31. In each comparator 31, the potential of the positive electrode of the corresponding battery cell 10 is compared with the potential of the negative electrode to which the upper limit voltage Vth_O is added. In this way, each comparator 31 compares the terminal voltage of each battery cell 10 with the upper limit voltage Vth_O.

複数の比較器３２の一方の入力端子は、異常検出用入力端子４３ａ，４３ｂ，４３ｃにそれぞれ接続されるとともに電圧出力部３４に接続される。複数の比較器３２の他方の入力端子は、異常検出用入力端子４３ｂ，４３ｃ，４３ｄにそれぞれ接続される。   One input terminal of each of the plurality of comparators 32 is connected to the abnormality detection input terminals 43 a, 43 b, and 43 c and to the voltage output unit 34. The other input terminals of the plurality of comparators 32 are connected to the abnormality detection input terminals 43b, 43c, and 43d, respectively.

各比較器３２の一方の入力端子には、対応するバッテリセル１０のプラス電極の電位が与えられる。電圧出力部３４は、複数の比較器３２の一方の入力端子の電位を下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕ分引き上げる。それにより、各比較器３２の他方の入力端子には、対応するバッテリセル１０のマイナス電極の電位に下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕが加算された電位が与えられる。各比較器３２においては、対応するバッテリセル１０のプラス電極の電位と、下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕが加算されたマイナス電極の電位とが比較される。このようにして、各比較器３２により、各バッテリセル１０の端子電圧と下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕとが比較される。   The potential of the positive electrode of the corresponding battery cell 10 is applied to one input terminal of each comparator 32. The voltage output unit 34 raises the potential of one input terminal of the plurality of comparators 32 by the lower limit voltage Vth_U. Thereby, a potential obtained by adding the lower limit voltage Vth_U to the potential of the negative electrode of the corresponding battery cell 10 is applied to the other input terminal of each comparator 32. In each comparator 32, the potential of the plus electrode of the corresponding battery cell 10 is compared with the potential of the minus electrode to which the lower limit voltage Vth_U is added. In this way, each comparator 32 compares the terminal voltage of each battery cell 10 with the lower limit voltage Vth_U.

上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏは例えば４．２Ｖ（４．１９Ｖ以上４．２１Ｖ以下）に設定され、下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕは例えば約２．０Ｖ（１．９９Ｖ以上２．０１Ｖ以下）に設定される。上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏおよび下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕは、通信回路３６を介してマイクロコンピュータ１０１により設定可能である。   The upper limit voltage Vth_O is set to, for example, 4.2V (4.19V to 4.21V), and the lower limit voltage Vth_U is set to, for example, about 2.0V (1.99V to 2.01V). The upper limit voltage Vth_O and the lower limit voltage Vth_U can be set by the microcomputer 101 via the communication circuit 36.

複数の比較器３１，３２の出力端子は異常信号発生回路３５に接続される。異常信号発生回路３５は、複数の比較器３１，３２の出力信号に基づいて、複数のバッテリセル１０の少なくとも１つの端子電圧が上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏを超えたか否かを検出するとともに、複数のバッテリセル１０の少なくとも１つの端子電圧が下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕ以下になったか否かを検出する。   The output terminals of the plurality of comparators 31 and 32 are connected to the abnormal signal generation circuit 35. The abnormal signal generation circuit 35 detects whether or not at least one terminal voltage of the plurality of battery cells 10 exceeds the upper limit voltage Vth_O based on the output signals of the plurality of comparators 31 and 32, and also detects the plurality of battery cells. It is detected whether at least one terminal voltage of 10 has become lower than the lower limit voltage Vth_U.

異常信号発生回路３５は第２通信端子４３ｅに接続される。複数のバッテリセル１０の少なくとも１つの端子電圧が上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏを超えたかまたは下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕ以下になった場合、異常信号発生回路３５は、異常を示す異常信号をマイクロコンピュータ１０１に出力する。   The abnormal signal generation circuit 35 is connected to the second communication terminal 43e. When at least one terminal voltage of the plurality of battery cells 10 exceeds the upper limit voltage Vth_O or becomes lower than the lower limit voltage Vth_U, the abnormal signal generation circuit 35 outputs an abnormal signal indicating abnormality to the microcomputer 101.

通信回路３６は、電圧出力部３３，３４および第１通信端子４２ａに接続される。通信回路３６は、マイクロコンピュータ１０１および電圧出力部３３，３４との間で通信を行う。第１の電源回路３７ａは、接地端子４２ｂおよび電源端子４２ｃに接続される。第１の電源回路３７ａは、異常検出ＬＳＩ３０内の各構成要素に電力を供給する。第２の電源回路３７ｂは、接地端子４３ｆおよび電源端子４３ｇに接続される。第２の電源回路３７ｂは、異常検出ＬＳＩ３０内の各構成要素に電力を供給する。   The communication circuit 36 is connected to the voltage output units 33 and 34 and the first communication terminal 42a. The communication circuit 36 performs communication between the microcomputer 101 and the voltage output units 33 and 34. The first power supply circuit 37a is connected to the ground terminal 42b and the power supply terminal 42c. The first power supply circuit 37 a supplies power to each component in the abnormality detection LSI 30. The second power supply circuit 37b is connected to the ground terminal 43f and the power supply terminal 43g. The second power supply circuit 37 b supplies power to each component in the abnormality detection LSI 30.

マイクロコンピュータ１０１は、第１通信端子４２ａを介して通信回路３８に接続されるとともに、第２通信端子４３ｅを介して異常信号発生回路３５に接続される。   The microcomputer 101 is connected to the communication circuit 38 via the first communication terminal 42a and is connected to the abnormal signal generation circuit 35 via the second communication terminal 43e.

図６の計測ＬＳＩチップ２０においては、例えば２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３およびＡ／Ｄ変換器２４が図２の計測回路２０Ｃに相当し、通信回路２５および電源回路２６が図２の他の回路２０Ｄに相当する。   In the measurement LSI chip 20 of FIG. 6, for example, the two selectors SA1 and SA2, the differential amplifier 23 and the A / D converter 24 correspond to the measurement circuit 20C of FIG. 2, and the communication circuit 25 and the power supply circuit 26 are shown in FIG. This corresponds to the other circuit 20D.

図６の異常検出ＬＳＩチップ３０においては、例えば複数の比較器３１、複数の比較器３２、２つの電圧出力部３３，３４、異常信号発生回路３５および第２の電源回路３７ｂが図２の検出回路３０Ｃに相当し、通信回路３６および第１の電源回路３７ａが図２の他の回路３０Ｄに相当する。   In the abnormality detection LSI chip 30 of FIG. 6, for example, the plurality of comparators 31, the plurality of comparators 32, the two voltage output units 33 and 34, the abnormality signal generation circuit 35, and the second power supply circuit 37b are detected by the detection of FIG. The communication circuit 36 and the first power supply circuit 37a correspond to the circuit 30C, and the other circuit 30D in FIG.

（２−ｂ）集積回路装置の各構成要素の動作
以下では、主として図６の複数のバッテリセル１０が充電または放電されている場合の計測ＬＳＩチップ２０および異常検出ＬＳＩチップ３０の動作を説明する。異常検出ＬＳＩチップ３０の電圧出力部３３，３４には、予めマイクロコンピュータ１０１により上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏおよび下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕが設定されている。 (2-b) Operation of Each Component of Integrated Circuit Device Hereinafter, operations of the measurement LSI chip 20 and the abnormality detection LSI chip 30 when the plurality of battery cells 10 in FIG. 6 are charged or discharged will be mainly described. . An upper limit voltage Vth_O and a lower limit voltage Vth_U are set in advance by the microcomputer 101 in the voltage output units 33 and 34 of the abnormality detection LSI chip 30.

計測ＬＳＩチップ２０は、例えば次のように動作する。まず、マイクロコンピュータ１０１から第１通信端子４２ａを通して通信回路２５に複数のバッテリセル１０のうちのいずれかを選択するための選択信号が与えられる。   For example, the measurement LSI chip 20 operates as follows. First, a selection signal for selecting one of the plurality of battery cells 10 is given from the microcomputer 101 to the communication circuit 25 through the first communication terminal 42a.

通信回路２５は、与えられた選択信号に基づいてセレクタＳＡ１を制御することにより、選択されたバッテリセル１０のマイナス電極とセレクタＳＡ１の出力端子とを接続する。また、通信回路２５は、与えられた選択信号に基づいてセレクタＳＡ２を制御することにより、選択されたバッテリセル１０のプラス電極とセレクタＳＡ２の出力端子とを接続する。   The communication circuit 25 controls the selector SA1 based on the given selection signal, thereby connecting the negative electrode of the selected battery cell 10 and the output terminal of the selector SA1. Further, the communication circuit 25 controls the selector SA2 based on the given selection signal, thereby connecting the plus electrode of the selected battery cell 10 and the output terminal of the selector SA2.

これにより、差動増幅器２３が、選択されたバッテリセル１０のマイナス電極およびプラス電極に接続される。差動増幅器２３は、選択されたバッテリセル１０の端子電圧を差動増幅し、増幅された端子電圧を出力端子から出力する。差動増幅器２３から出力された端子電圧は、Ａ／Ｄ変換器２４に与えられる。   As a result, the differential amplifier 23 is connected to the negative electrode and the positive electrode of the selected battery cell 10. The differential amplifier 23 differentially amplifies the terminal voltage of the selected battery cell 10 and outputs the amplified terminal voltage from the output terminal. The terminal voltage output from the differential amplifier 23 is given to the A / D converter 24.

Ａ／Ｄ変換器２４は、差動増幅器２３から出力される端子電圧をデジタル値に変換し、変換されたデジタル値を端子電圧の値として通信回路２５に与える。通信回路２５に与えられた端子電圧の値は、第１通信端子４２ａを通してマイクロコンピュータ１０１に与えられる。   The A / D converter 24 converts the terminal voltage output from the differential amplifier 23 into a digital value, and gives the converted digital value to the communication circuit 25 as the value of the terminal voltage. The value of the terminal voltage given to the communication circuit 25 is given to the microcomputer 101 through the first communication terminal 42a.

マイクロコンピュータ１０１は、計測ＬＳＩチップ２０から与えられる各バッテリセル１０の端子電圧の値に基づいて、均等化回路１９０の複数のスイッチング素子ＳＷを制御するための制御信号を第１通信端子４２ａを通して通信回路２５に与える。通信回路２５は、与えられた制御信号に基づいて均等化回路１９０の特定のスイッチング素子ＳＷのオンオフ状態を切り替える。   The microcomputer 101 communicates a control signal for controlling the plurality of switching elements SW of the equalization circuit 190 through the first communication terminal 42a based on the value of the terminal voltage of each battery cell 10 given from the measurement LSI chip 20. This is given to the circuit 25. The communication circuit 25 switches the on / off state of a specific switching element SW of the equalization circuit 190 based on the given control signal.

均等化回路１９０においては、オンされたスイッチング素子ＳＷに対応するバッテリセル１０が抵抗Ｒを通して放電される。これにより、複数のバッテリセル１０の均等化処理が行われる。なお、通常状態では、スイッチング素子ＳＷはオフになっている。   In the equalization circuit 190, the battery cell 10 corresponding to the switched switching element SW is discharged through the resistor R. Thereby, the equalization process of the some battery cell 10 is performed. In the normal state, the switching element SW is turned off.

異常検出ＬＳＩチップ３０は、例えば次のように動作する。各比較器３１により、各バッテリセル１０の端子電圧と上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏとが比較される。各比較器３１から出力される比較結果は、異常信号発生回路３５に与えられる。各比較器３２により、各バッテリセル１０の端子電圧と下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕとが比較される。各比較器３２から出力される比較結果は、異常信号発生回路３５に与えられる。   The abnormality detection LSI chip 30 operates as follows, for example. Each comparator 31 compares the terminal voltage of each battery cell 10 with the upper limit voltage Vth_O. The comparison result output from each comparator 31 is given to the abnormal signal generation circuit 35. Each comparator 32 compares the terminal voltage of each battery cell 10 with the lower limit voltage Vth_U. The comparison result output from each comparator 32 is given to the abnormal signal generation circuit 35.

上述のように、異常信号発生回路３５は、複数の比較器３１，３２から与えられる比較結果に基づいて、複数のバッテリセル１０のうちの少なくとも１つの端子電圧が上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏを超えたかまたは下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕ以下になった場合に、異常が発生したことを示す異常信号を第２通信端子４３ｅを通してマイクロコンピュータ１０１に与える。   As described above, the abnormal signal generation circuit 35 determines whether or not at least one terminal voltage of the plurality of battery cells 10 exceeds the upper limit voltage Vth_O based on the comparison results given from the plurality of comparators 31 and 32 or the lower limit. When the voltage is equal to or lower than the voltage Vth_U, an abnormal signal indicating that an abnormality has occurred is given to the microcomputer 101 through the second communication terminal 43e.

マイクロコンピュータ１０１は、異常検出ＬＳＩチップ３０の異常信号発生回路３５から異常信号が与えられることにより、図示しないメインスイッチを制御し、複数のバッテリセル１０の充電または放電を停止させる。   The microcomputer 101 controls a main switch (not shown) and stops charging or discharging the plurality of battery cells 10 when an abnormality signal is given from the abnormality signal generation circuit 35 of the abnormality detection LSI chip 30.

（３）効果
本実施の形態に係る集積回路装置１においては、計測ＬＳＩチップ２０の計測回路２０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧が計測される。また、異常検出ＬＳＩチップ３０の検出回路３０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧の異常が検出される。 (3) Effect In the integrated circuit device 1 according to the present embodiment, the terminal voltage of the battery cell 10 is measured by the measurement circuit 20C of the measurement LSI chip 20. Further, the abnormality of the terminal voltage of the battery cell 10 is detected by the detection circuit 30C of the abnormality detection LSI chip 30.

したがって、計測回路２０Ｃに動作不良が生じた場合には、検出回路３０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧の異常が検出される。検出回路３０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧の異常が検出された場合には、バッテリセル１０の充電または放電を停止することができる。   Therefore, when an operation failure occurs in the measurement circuit 20C, an abnormality in the terminal voltage of the battery cell 10 is detected by the detection circuit 30C. When abnormality in the terminal voltage of the battery cell 10 is detected by the detection circuit 30C, charging or discharging of the battery cell 10 can be stopped.

一方、検出回路３０Ｃに動作不良が生じた場合には、計測回路２０Ｃにより計測されるバッテリセル１０の端子電圧が異常であるか否かを判定することができる。したがって、計測回路２０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧の異常が検出された場合にも、バッテリセル１０の充電または放電を停止することができる。   On the other hand, when a malfunction occurs in the detection circuit 30C, it can be determined whether or not the terminal voltage of the battery cell 10 measured by the measurement circuit 20C is abnormal. Therefore, even when an abnormality in the terminal voltage of the battery cell 10 is detected by the measurement circuit 20C, charging or discharging of the battery cell 10 can be stopped.

図１、図３（ａ），（ｂ）および図４の例では、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２はバンプからなり、複数の第３外部端子４３はリードからなる。このように、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２の形状と複数の第３外部端子４３の形状とが互いに異なる。この場合、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。また、第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。   In the example of FIGS. 1, 3A, 3B, and 4, the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are made of bumps, and the plurality of third external terminals 43 are made of leads. . As described above, the shapes of the plurality of first external terminals 41 and the plurality of second external terminals 42 are different from the shapes of the plurality of third external terminals 43. In this case, the possibility that the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced. Further, the possibility that the connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced.

図５の例では、複数の第１外部端子４１および複数の第２外部端子４２が接続される配線回路基板８０Ａと、複数の第３外部端子４３が接続される配線回路基板８０Ｂとが異なる。この場合においても、第１外部端子４１と接続パッド８１との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。また、第２外部端子４２と接続パッド８２との間の接続不良、および第３外部端子４３と接続パッド８３との間の接続不良が同時に発生する可能性が低減される。   In the example of FIG. 5, a printed circuit board 80A to which a plurality of first external terminals 41 and a plurality of second external terminals 42 are connected is different from a printed circuit board 80B to which a plurality of third external terminals 43 are connected. Even in this case, the possibility that the connection failure between the first external terminal 41 and the connection pad 81 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced. Further, the possibility that the connection failure between the second external terminal 42 and the connection pad 82 and the connection failure between the third external terminal 43 and the connection pad 83 occur simultaneously is reduced.

これらより、計測ＬＳＩチップ２０における計測回路２０Ｃの動作不良と異常検出ＬＳＩチップ３０における検出回路３０Ｃの動作不良とが同時に発生する可能性が低減される。したがって、誤って計測された端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０が過充電または過放電されることが防止される。また、誤って計測された端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０の均等化が正常に行われない可能性が低減される。   Accordingly, the possibility that the malfunction of the measurement circuit 20C in the measurement LSI chip 20 and the malfunction of the detection circuit 30C in the abnormality detection LSI chip 30 occur simultaneously is reduced. Therefore, the plurality of battery cells 10 are prevented from being overcharged or overdischarged based on the terminal voltage measured in error. Moreover, possibility that equalization of the some battery cell 10 will not be normally performed based on the terminal voltage measured accidentally is reduced.

（４）変形例
上記では、計測ＬＳＩチップ２０は、複数のバッテリセル１０の端子電圧を計測するが、計測ＬＳＩチップ２０は、複数のバッテリセル１０に流れる電流を測定する電流測定部を有してもよいし、複数のバッテリセル１０の温度を計測する温度測定部を有してもよい。この場合、電流測定部および温度測定部を構成する回路は、例えば図２の他の回路２０Ｄに相当する。 (4) Modification In the above, the measurement LSI chip 20 measures the terminal voltage of the plurality of battery cells 10, but the measurement LSI chip 20 has a current measurement unit that measures the current flowing through the plurality of battery cells 10. Alternatively, a temperature measuring unit that measures the temperatures of the plurality of battery cells 10 may be included. In this case, a circuit constituting the current measurement unit and the temperature measurement unit corresponds to, for example, the other circuit 20D in FIG.

計測ＬＳＩチップ２０が、さらに他の物理量を計測してもよい。例えば、計測ＬＳＩチップ２０は、物理量として、速度、加速度、距離、時間または重さを計測してもよい。この場合、異常検出ＬＳＩチップ３０は、計測ＬＳＩチップ２０による計測対象の物理量が予め定められた許容範囲から外れた場合に、異常が発生したことを示す異常信号をマイクロコンピュータ１０１に与える。   The measurement LSI chip 20 may measure another physical quantity. For example, the measurement LSI chip 20 may measure speed, acceleration, distance, time, or weight as a physical quantity. In this case, the abnormality detection LSI chip 30 gives an abnormality signal indicating that an abnormality has occurred to the microcomputer 101 when the physical quantity to be measured by the measurement LSI chip 20 is out of the predetermined allowable range.

図７は、本発明の一実施の形態に係るバッテリモジュール１００の他の構成例を示すブロック図である。図７のバッテリモジュール１００について、図６のバッテリモジュール１００と異なる点を説明する。   FIG. 7 is a block diagram showing another configuration example of the battery module 100 according to the embodiment of the present invention. The battery module 100 of FIG. 7 will be described while referring to differences from the battery module 100 of FIG.

図７に示すように、このバッテリモジュール１００においては、計測ＬＳＩチップ２０に図６の通信回路２５に代えて判定通信回路２９が設けられる。   As shown in FIG. 7, in the battery module 100, a determination communication circuit 29 is provided in the measurement LSI chip 20 instead of the communication circuit 25 of FIG. 6.

判定通信回路２９は、図６の通信回路２５と同様に、例えばＣＰＵおよびメモリ等のハードウェアおよびプログラムにより実現される。本例では、判定通信回路２９のメモリに、予め上述の上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏおよび下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕの値が記憶される。判定通信回路２９は、図６の通信回路２５と同じ動作を行うとともに、以下の動作を行う。   The determination communication circuit 29 is realized by hardware such as a CPU and a memory and a program, for example, similarly to the communication circuit 25 of FIG. In this example, the values of the upper limit voltage Vth_O and the lower limit voltage Vth_U are stored in advance in the memory of the determination communication circuit 29. The determination communication circuit 29 performs the same operation as the communication circuit 25 of FIG.

判定通信回路２９は、Ａ／Ｄ変換器２４から与えられる端子電圧の値、およびメモリに記憶された上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏおよび下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕの値に基づいて、複数のバッテリセル１０のうちの少なくとも１つの端子電圧が上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏを超えたかまたは下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕ以下になったか否かを判定する。また、判定通信回路２９は、複数のバッテリセル１０のうちの少なくとも１つの端子電圧が上限電圧Ｖｔｈ＿Ｏを超えたかまたは下限電圧Ｖｔｈ＿Ｕ以下になった場合に、異常が発生したことを示す異常信号を第１通信端子４２ａを通してマイクロコンピュータ１０１に与える。   Based on the value of the terminal voltage supplied from the A / D converter 24 and the values of the upper limit voltage Vth_O and the lower limit voltage Vth_U stored in the memory, the determination communication circuit 29 determines at least one of the plurality of battery cells 10. It is determined whether the terminal voltage has exceeded the upper limit voltage Vth_O or has become the lower limit voltage Vth_U or less. Further, the determination communication circuit 29 generates an abnormality signal indicating that an abnormality has occurred when at least one terminal voltage of the plurality of battery cells 10 exceeds the upper limit voltage Vth_O or becomes lower than the lower limit voltage Vth_U. 1 is given to the microcomputer 101 through the communication terminal 42a.

これにより、複数のバッテリセル１０のうちの少なくとも１つの端子電圧に異常が発生した場合には、計測ＬＳＩチップ２０の判定通信回路２９から第１通信端子４２ａを通してマイクロコンピュータ１０１に異常信号が与えられる。また、異常検出ＬＳＩチップ３０の異常信号発生回路３５から第２通信端子４３ｅを通してマイクロコンピュータ１０１に異常信号が与えられる。   Thereby, when an abnormality occurs in at least one terminal voltage of the plurality of battery cells 10, an abnormality signal is given to the microcomputer 101 from the determination communication circuit 29 of the measurement LSI chip 20 through the first communication terminal 42a. . An abnormal signal is given to the microcomputer 101 from the abnormal signal generation circuit 35 of the abnormality detection LSI chip 30 through the second communication terminal 43e.

そのため、第１通信端子４２ａとマイクロコンピュータ１０１との間の電気的な接続不良または第２通信端子４３ｅとマイクロコンピュータ１０１との間の電気的な接続不良が生じた場合でも、バッテリセル１０の端子電圧の異常が確実に検出される。   Therefore, even when an electrical connection failure between the first communication terminal 42a and the microcomputer 101 or an electrical connection failure between the second communication terminal 43e and the microcomputer 101 occurs, the terminal of the battery cell 10 is used. Abnormal voltage is reliably detected.

図７の計測ＬＳＩチップ２０においては、例えば２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３、Ａ／Ｄ変換器２４および判定通信回路２９が図２の計測回路２０Ｃに相当し、電源回路２６が図２の他の回路２０Ｄに相当する。本例では、第１通信端子４２ａが図１〜図５の第１外部端子４１として用いられる。そのため、異常検出ＬＳＩチップ３０の通信回路３６は、第１通信端子４２ａとは異なる新たな通信端子を介してマイクロコンピュータ１０１に接続されてもよい。   In the measurement LSI chip 20 of FIG. 7, for example, two selectors SA1 and SA2, a differential amplifier 23, an A / D converter 24, and a determination communication circuit 29 correspond to the measurement circuit 20C of FIG. 2 corresponds to the other circuit 20D. In this example, the first communication terminal 42a is used as the first external terminal 41 in FIGS. Therefore, the communication circuit 36 of the abnormality detection LSI chip 30 may be connected to the microcomputer 101 via a new communication terminal different from the first communication terminal 42a.

図７のバッテリモジュール１００において、異常検出ＬＳＩチップ３０は、計測ＬＳＩチップ２０と同じ構成を有してもよい。この場合、第２通信端子４３ｅからマイクロコンピュータ１０１に異常信号とともに複数のバッテリセル１０の端子電圧の値が与えられる。したがって、複数のバッテリセル１０の端子電圧が確実に検出される。   In the battery module 100 of FIG. 7, the abnormality detection LSI chip 30 may have the same configuration as the measurement LSI chip 20. In this case, the terminal voltage values of the plurality of battery cells 10 are given to the microcomputer 101 from the second communication terminal 43e together with the abnormality signal. Therefore, the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 are reliably detected.

（５）他の実施の形態
図８は、本発明の他の実施の形態に係るバッテリモジュール１００の構成を示すブロック図である。図８のバッテリモジュール１００について、図６のバッテリモジュール１００と異なる点を説明する。 (5) Other Embodiments FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a battery module 100 according to another embodiment of the present invention. The difference between the battery module 100 of FIG. 8 and the battery module 100 of FIG. 6 will be described.

図８の集積回路装置１には、図６の異常検出用入力端子４３ａ〜４３ｄおよび第２通信端子４３ｅに代えて、図１〜図５の第３外部端子４３として計測用入力端子４３ｈ〜４３ｍ、第３通信端子４３ｏおよび第４通信端子４３ｐが設けられる。   In the integrated circuit device 1 of FIG. 8, instead of the abnormality detection input terminals 43 a to 43 d and the second communication terminal 43 e of FIG. 6, measurement input terminals 43 h to 43 m are used as the third external terminals 43 of FIGS. A third communication terminal 43o and a fourth communication terminal 43p are provided.

図８の異常検出ＬＳＩチップ３０は、２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３、Ａ／Ｄ変換器２４、通信回路２５Ｂ、検出回路２７、第１の電源回路３７ａおよび第２の電源回路３７ｂを含む。図８の異常検出ＬＳＩチップ３０の２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３およびＡ／Ｄ変換器２４は、それぞれ計測ＬＳＩチップ２０の２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３およびＡ／Ｄ変換器２４と同じ機能を有する。   8 includes two selectors SA1 and SA2, a differential amplifier 23, an A / D converter 24, a communication circuit 25B, a detection circuit 27, a first power supply circuit 37a, and a second power supply circuit 37b. including. The two selectors SA1 and SA2, the differential amplifier 23 and the A / D converter 24 of the abnormality detection LSI chip 30 in FIG. 8 are respectively the two selectors SA1 and SA2, the differential amplifier 23 and the A / D converter of the measurement LSI chip 20. It has the same function as the converter 24.

この異常検出ＬＳＩチップ３０において、一方のセレクタＳＡ１の複数の入力端子が計測用入力端子４３ｈ，４３ｉ，４３ｊに接続される。計測用入力端子４３ｈ，４３ｉ，４３ｊには、最低電位を有するバッテリセル１０から最高電位を有するバッテリセル１０のマイナス電極がそれぞれ接続される。   In this abnormality detection LSI chip 30, a plurality of input terminals of one selector SA1 are connected to measurement input terminals 43h, 43i, 43j. The measurement input terminals 43h, 43i, and 43j are connected to the negative electrode of the battery cell 10 having the highest potential from the battery cell 10 having the lowest potential.

異常検出ＬＳＩチップ３０の他方のセレクタＳＡ２の複数の入力端子が計測用入力端子４３ｋ，４３ｌ，４３ｍに接続される。計測用入力端子４３ｋ，４３ｌ，４３ｍには、最低電位を有するバッテリセル１０から最高電位を有するバッテリセル１０のプラス電極がそれぞれ接続される。   A plurality of input terminals of the other selector SA2 of the abnormality detection LSI chip 30 are connected to the measurement input terminals 43k, 43l, and 43m. The positive electrodes of the battery cell 10 having the highest potential are connected to the measurement input terminals 43k, 43l, and 43m, respectively, from the battery cell 10 having the lowest potential.

差動増幅器２３の２つの入力端子に２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２の出力端子が接続される。差動増幅器２３の出力端子はＡ／Ｄ変換器２４に接続される。Ａ／Ｄ変換器２４は検出回路２７に接続される。検出回路２７は、通信回路２５Ｂおよび第４通信端子４３ｐに接続される。   The output terminals of the two selectors SA1 and SA2 are connected to the two input terminals of the differential amplifier 23. The output terminal of the differential amplifier 23 is connected to the A / D converter 24. The A / D converter 24 is connected to the detection circuit 27. The detection circuit 27 is connected to the communication circuit 25B and the fourth communication terminal 43p.

通信回路２５Ｂは、２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、検出回路２７、第３通信端子４３ｏおよび計測ＬＳＩチップ２０のＡ／Ｄ変換器２４に接続される。第３通信端子４３ｏおよび第４通信端子４３ｐには、集積回路装置１の外部装置としてマイクロコンピュータ１０１が接続される。   The communication circuit 25B is connected to the two selectors SA1 and SA2, the detection circuit 27, the third communication terminal 43o, and the A / D converter 24 of the measurement LSI chip 20. The microcomputer 101 is connected to the third communication terminal 43o and the fourth communication terminal 43p as an external device of the integrated circuit device 1.

図８のバッテリモジュール１００においては、マイクロコンピュータ１０１から計測ＬＳＩチップ２０の通信回路２５および異常検出ＬＳＩチップ３０の通信回路２５Ｂに複数のバッテリセル１０のうちのいずれかを選択するための選択信号が与えられる。   In the battery module 100 of FIG. 8, a selection signal for selecting any of the plurality of battery cells 10 is sent from the microcomputer 101 to the communication circuit 25 of the measurement LSI chip 20 and the communication circuit 25B of the abnormality detection LSI chip 30. Given.

これにより、計測ＬＳＩチップ２０では、選択されたバッテリセル１０の端子電圧が差動増幅され、増幅された端子電圧がＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル値に変換される。変換されたデジタル値が端子電圧の値として通信回路２５および通信回路２５Ｂに与えられる。   Thereby, in the measurement LSI chip 20, the terminal voltage of the selected battery cell 10 is differentially amplified, and the amplified terminal voltage is converted into a digital value by the A / D converter 24. The converted digital value is given to the communication circuit 25 and the communication circuit 25B as the value of the terminal voltage.

一方、異常検出ＬＳＩチップ３０においても、計測ＬＳＩチップ２０と同様に、選択されたバッテリセル１０の端子電圧が差動増幅され、増幅された端子電圧がＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル値に変換される。変換されたデジタル値が端子電圧の値として検出回路２７に与えられる。このとき、検出回路２７には、計測ＬＳＩチップ２０により計測された端子電圧の値が通信回路２５Ｂから与えられる。   On the other hand, in the abnormality detection LSI chip 30, similarly to the measurement LSI chip 20, the terminal voltage of the selected battery cell 10 is differentially amplified, and the amplified terminal voltage is converted into a digital value by the A / D converter 24. Is done. The converted digital value is given to the detection circuit 27 as the value of the terminal voltage. At this time, the value of the terminal voltage measured by the measurement LSI chip 20 is given to the detection circuit 27 from the communication circuit 25B.

これにより、検出回路２７においては、計測ＬＳＩチップ２０から与えられた端子電圧の値と異常検出ＬＳＩチップ３０のＡ／Ｄ変換器２４から与えられた端子電圧の値とが比較される。   Thereby, in the detection circuit 27, the value of the terminal voltage given from the measurement LSI chip 20 is compared with the value of the terminal voltage given from the A / D converter 24 of the abnormality detection LSI chip 30.

検出回路２７は、計測ＬＳＩチップ２０から与えられた端子電圧の値と異常検出ＬＳＩチップ３０のＡ／Ｄ変換器２４から与えられた端子電圧の値とが異なるか否かを検出する。   The detection circuit 27 detects whether or not the value of the terminal voltage given from the measurement LSI chip 20 is different from the value of the terminal voltage given from the A / D converter 24 of the abnormality detection LSI chip 30.

また、検出回路２７は、計測ＬＳＩチップ２０から与えられた端子電圧の値と異常検出ＬＳＩチップ３０のＡ／Ｄ変換器２４から与えられた端子電圧の値とが異なる場合に、異常が発生したことを示す異常信号を第４通信端子４３ｐを通してマイクロコンピュータ１０１に与える。   The detection circuit 27 has an abnormality when the value of the terminal voltage given from the measurement LSI chip 20 is different from the value of the terminal voltage given from the A / D converter 24 of the abnormality detection LSI chip 30. An abnormal signal indicating this is given to the microcomputer 101 through the fourth communication terminal 43p.

マイクロコンピュータ１０１は、検出回路２７から異常信号が与えられることにより、図示しないメインスイッチを制御し、複数のバッテリセル１０の充電または放電を停止させる。   When the abnormal signal is given from the detection circuit 27, the microcomputer 101 controls a main switch (not shown) and stops charging or discharging the plurality of battery cells 10.

図８の異常検出ＬＳＩチップ３０においては、２つのセレクタＳＡ１，ＳＡ２、差動増幅器２３、Ａ／Ｄ変換器２４、通信回路２５Ｂ、検出回路２７および第２の電源回路３７ｂが図２の検出回路３０Ｃに相当し、第１の電源回路３７ａが図２の他の回路３０Ｄに相当する。   In the abnormality detection LSI chip 30 of FIG. 8, two selectors SA1 and SA2, a differential amplifier 23, an A / D converter 24, a communication circuit 25B, a detection circuit 27, and a second power supply circuit 37b are included in the detection circuit of FIG. 30C, and the first power supply circuit 37a corresponds to the other circuit 30D in FIG.

この集積回路装置１においては、計測ＬＳＩチップ２０の計測回路２０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧が計測される。また、異常検出ＬＳＩチップ３０の検出回路３０Ｃにより計測ＬＳＩチップ２０の異常が検出される。   In the integrated circuit device 1, the terminal voltage of the battery cell 10 is measured by the measurement circuit 20 </ b> C of the measurement LSI chip 20. Further, the abnormality of the measurement LSI chip 20 is detected by the detection circuit 30C of the abnormality detection LSI chip 30.

したがって、計測回路２０Ｃに動作不良が生じた場合には、検出回路３０Ｃにより計測ＬＳＩチップ２０の異常が検出される。検出回路３０Ｃにより計測ＬＳＩチップ２０の異常が検出された場合には、バッテリセル１０の充電または放電を停止することができる。   Therefore, when an operation failure occurs in the measurement circuit 20C, an abnormality in the measurement LSI chip 20 is detected by the detection circuit 30C. When the abnormality of the measurement LSI chip 20 is detected by the detection circuit 30C, the charging or discharging of the battery cell 10 can be stopped.

一方、検出回路３０Ｃに動作不良が生じた場合には、計測回路２０Ｃにより計測されるバッテリセル１０の端子電圧が異常であるか否かを判定することができる。したがって、計測回路２０Ｃによりバッテリセル１０の端子電圧の異常が検出された場合にも、バッテリセル１０の充電または放電を停止することができる。   On the other hand, when a malfunction occurs in the detection circuit 30C, it can be determined whether or not the terminal voltage of the battery cell 10 measured by the measurement circuit 20C is abnormal. Therefore, even when an abnormality in the terminal voltage of the battery cell 10 is detected by the measurement circuit 20C, charging or discharging of the battery cell 10 can be stopped.

他の実施の形態に係る集積回路装置１も、図１、図３（ａ），（ｂ）、図４および図５のいずれかの集積回路装置１と同じ構成を有する。そのため、計測ＬＳＩチップ２０における計測回路２０Ｃの動作不良と異常検出ＬＳＩチップ３０における検出回路３０Ｃの動作不良とが同時に発生する可能性が低減される。したがって、誤って計測された端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０が過充電または過放電されることが防止される。また、誤って計測された端子電圧に基づいて複数のバッテリセル１０の均等化が正常に行われない可能性が低減される。   An integrated circuit device 1 according to another embodiment also has the same configuration as that of any of the integrated circuit devices 1 shown in FIGS. 1, 3A, 3B, 4 and 5. Therefore, the possibility that the malfunction of the measurement circuit 20C in the measurement LSI chip 20 and the malfunction of the detection circuit 30C in the abnormality detection LSI chip 30 occur at the same time is reduced. Therefore, the plurality of battery cells 10 are prevented from being overcharged or overdischarged based on the terminal voltage measured in error. Moreover, possibility that equalization of the some battery cell 10 will not be normally performed based on the terminal voltage measured accidentally is reduced.

図８の集積回路装置１において、異常検出ＬＳＩチップ３０は、差動増幅器２３およびＡ／Ｄ変換器２４に代えて、比較器および電圧出力部を有してもよい。この場合、例えばセレクタＳＡ１の出力端子および電圧出力部は比較器の一方の入力端子に接続される。また、セレクタＳＡ２の出力端子は比較器の他方の入力端子に接続される。   In the integrated circuit device 1 of FIG. 8, the abnormality detection LSI chip 30 may include a comparator and a voltage output unit instead of the differential amplifier 23 and the A / D converter 24. In this case, for example, the output terminal and the voltage output unit of the selector SA1 are connected to one input terminal of the comparator. The output terminal of the selector SA2 is connected to the other input terminal of the comparator.

この状態で、比較器の一方の入力端子には、選択されたバッテリセル１０のプラス電極の電位が与えられる。電圧出力部は、比較器の一方の入力端子の電位を計測ＬＳＩチップ２０により計測された端子電圧の値分引き上げる。それにより、比較器の他方の入力端子には、選択されたバッテリセル１０のマイナス電極の電位に計測ＬＳＩチップ２０により計測された端子電圧の値が加算された電位が与えられる。比較器においては、選択されたバッテリセル１０のプラス電極の電位と、計測ＬＳＩチップ２０により計測された端子電圧の値が加算されたマイナス電極の電位とが比較される。このようにして、比較器により、選択されたバッテリセル１０の端子電圧と計測ＬＳＩチップ２０により計測された端子電圧とが比較される。検出回路２７は、比較器の比較結果に基づいて計測ＬＳＩチップ２０の異常を検出してもよい。   In this state, the potential of the positive electrode of the selected battery cell 10 is applied to one input terminal of the comparator. The voltage output unit raises the potential of one input terminal of the comparator by the value of the terminal voltage measured by the measurement LSI chip 20. As a result, a potential obtained by adding the value of the terminal voltage measured by the measurement LSI chip 20 to the potential of the negative electrode of the selected battery cell 10 is applied to the other input terminal of the comparator. In the comparator, the potential of the positive electrode of the selected battery cell 10 is compared with the potential of the negative electrode to which the value of the terminal voltage measured by the measurement LSI chip 20 is added. In this way, the comparator compares the terminal voltage of the selected battery cell 10 with the terminal voltage measured by the measurement LSI chip 20. The detection circuit 27 may detect an abnormality in the measurement LSI chip 20 based on the comparison result of the comparator.

（６）集積回路装置を備えるバッテリモジュールの構造例
バッテリモジュール１００の構造について説明する。図９は、バッテリモジュール１００の一構造例を示す外観斜視図である。図９においては、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚで示すように、互いに直交する三方向をＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向と定義する。なお、本例では、Ｘ方向およびＹ方向が水平面に平行な方向であり、Ｚ方向が水平面に直交する方向である。また、上方向は矢印Ｚが向く方向である。 (6) Structural Example of Battery Module Having Integrated Circuit Device The structure of the battery module 100 will be described. FIG. 9 is an external perspective view showing one structural example of the battery module 100. In FIG. 9, as indicated by arrows X, Y, and Z, three directions orthogonal to each other are defined as an X direction, a Y direction, and a Z direction. In this example, the X direction and the Y direction are directions parallel to the horizontal plane, and the Z direction is a direction orthogonal to the horizontal plane. Further, the upward direction is the direction in which the arrow Z faces.

図９に示すように、バッテリモジュール１００においては、扁平な略直方体形状を有する複数のバッテリセル１０がＸ方向に並ぶように配置される。略板形状を有する一対の端面枠ＥＰがＹＺ平面に平行に配置される。一対の上端枠ＦＲ１および一対の下端枠ＦＲ２は、Ｘ方向に延びるように配置される。一対の端面枠ＥＰの四隅には、一対の上端枠ＦＲ１および一対の下端枠ＦＲ２を接続するための接続部が形成される。一対の端面枠ＥＰの間に複数のバッテリセル１０が配置された状態で、一対の端面枠ＥＰの上側の接続部に一対の上端枠ＦＲ１が取り付けられ、一対の端面枠ＥＰの下側の接続部に一対の下端枠ＦＲ２が取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル１０が、一対の端面枠ＥＰ、一対の上端枠ＦＲ１および一対の下端枠ＦＲ２により一体的に固定される。複数のバッテリセル１０、一対の端面枠ＥＰ、一対の上端枠ＦＲ１および一対の下端枠ＦＲ２により略直方体形状のバッテリブロックが構成される。   As shown in FIG. 9, in the battery module 100, a plurality of battery cells 10 having a flat, substantially rectangular parallelepiped shape are arranged in the X direction. A pair of end face frames EP having a substantially plate shape are arranged in parallel to the YZ plane. The pair of upper end frames FR1 and the pair of lower end frames FR2 are arranged to extend in the X direction. At the four corners of the pair of end face frames EP, connection portions for connecting the pair of upper end frames FR1 and the pair of lower end frames FR2 are formed. In a state where the plurality of battery cells 10 are arranged between the pair of end surface frames EP, the pair of upper end frames FR1 are attached to the upper connection portions of the pair of end surface frames EP, and the lower connection of the pair of end surface frames EP A pair of lower end frames FR2 are attached to the part. Accordingly, the plurality of battery cells 10 are integrally fixed by the pair of end surface frames EP, the pair of upper end frames FR1, and the pair of lower end frames FR2. The plurality of battery cells 10, the pair of end face frames EP, the pair of upper end frames FR1, and the pair of lower end frames FR2 constitute a substantially rectangular parallelepiped battery block.

一方の端面枠ＥＰには、プリント回路基板８０Ｐが取り付けられる。このプリント回路基板８０Ｐに図１、図３（ａ），（ｂ）、図４、図６、図７および図８のいずれかの集積回路装置１および均等化回路１９０が実装される。バッテリブロックの側面には、バッテリモジュール１００の温度を検出する複数のサーミスタＴＨが取り付けられる。   A printed circuit board 80P is attached to one end face frame EP. The integrated circuit device 1 and the equalization circuit 190 shown in FIGS. 1, 3A, 3B, 4, 6, 7, and 8 are mounted on the printed circuit board 80P. A plurality of thermistors TH for detecting the temperature of the battery module 100 are attached to the side surface of the battery block.

ここで、各バッテリセル１０は、Ｙ方向に沿って並ぶようにバッテリブロックの上面にプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂを有する。バッテリモジュール１００において、各バッテリセル１０は、隣接するバッテリセル１０間でＹ方向におけるプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂの位置関係が互いに逆になるように配置される。また、複数のバッテリセル１０の一方の電極１０ａ，１０ｂがＸ方向に沿って一列に並び、複数のバッテリセル１０の他方の電極１０ａ，１０ｂがＸ方向に沿って一列に並ぶ。   Here, each battery cell 10 has a plus electrode 10a and a minus electrode 10b on the upper surface of the battery block so as to be arranged along the Y direction. In the battery module 100, each battery cell 10 is arranged such that the positional relationship between the plus electrode 10 a and the minus electrode 10 b in the Y direction is opposite between adjacent battery cells 10. Further, one electrode 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is arranged in a line along the X direction, and the other electrode 10a, 10b of the plurality of battery cells 10 is arranged in a line along the X direction.

それにより、隣接する２個のバッテリセル１０間では、一方のバッテリセル１０のプラス電極１０ａと他方のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂとが近接し、一方のバッテリセル１０のマイナス電極１０ｂと他方のバッテリセル１０のプラス電極１０ａとが近接する。この状態で、近接する２個の電極１０ａ，１０ｂに、例えば銅からなるバスバーＢＢが取り付けられる。これにより、複数のバッテリセル１０が直列接続される。   Thereby, between two adjacent battery cells 10, the plus electrode 10a of one battery cell 10 and the minus electrode 10b of the other battery cell 10 are close to each other, and the minus electrode 10b of one battery cell 10 and the other electrode are The positive electrode 10a of the battery cell 10 is in close proximity. In this state, a bus bar BB made of, for example, copper is attached to the two adjacent electrodes 10a and 10b. Thereby, the some battery cell 10 is connected in series.

Ｙ方向における複数のバッテリセル１０の一端部側には、Ｘ方向に延びる長尺状のフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣ基板と略記する。）ＬＮが複数のバスバーＢＢに共通して接続される。同様に、Ｙ方向における複数のバッテリセル１０の他端部側には、Ｘ方向に延びる長尺状のＦＰＣ基板ＬＮが複数のバスバーＢＢに共通して接続される。   A long flexible printed circuit board (hereinafter abbreviated as FPC board) LN extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars BB on one end side of the plurality of battery cells 10 in the Y direction. . Similarly, a long FPC board LN extending in the X direction is commonly connected to the plurality of bus bars BB on the other end side of the plurality of battery cells 10 in the Y direction.

ＦＰＣ基板ＬＮは、主として絶縁層上に複数の導体線が形成された構成を有し、屈曲性および可撓性を有する。ＦＰＣ基板ＬＮを構成する絶縁層の材料としては例えばポリイミドが用いられ、導体線の材料としては例えば銅が用いられる。各ＦＰＣ基板ＬＮは、一方の端面枠ＥＰの上端部分で内側に向かって直角に折り返され、さらに下方に向かって折り返され、プリント回路基板８０Ｐに接続される。これにより、図６、図７または図８の計測ＬＳＩチップ２０、異常検出ＬＳＩチップ３０および均等化回路１９０が、バッテリセル１０のプラス電極１０ａおよびマイナス電極１０ｂに接続される。   The FPC board LN has a configuration in which a plurality of conductor wires are mainly formed on an insulating layer, and has flexibility and flexibility. For example, polyimide is used as the material of the insulating layer constituting the FPC board LN, and copper is used as the material of the conductor wire. Each FPC board LN is folded at a right angle toward the inside at the upper end portion of one end face frame EP, is further folded downward, and is connected to the printed circuit board 80P. As a result, the measurement LSI chip 20, the abnormality detection LSI chip 30, and the equalization circuit 190 shown in FIG. 6, 7 or 8 are connected to the positive electrode 10a and the negative electrode 10b of the battery cell 10.

（７）バッテリシステム
図１０は、本発明の一実施の形態に係るバッテリシステムを示すブロック図である。図１０のバッテリシステム５００は、例えば電力を駆動源とする電動車両（例えば電動自動車）に搭載される。図１０のバッテリシステム５００には、図９のバッテリモジュール１００が設けられる。上述のように、図９のバッテリモジュール１００は、図１〜図８のいずれかの集積回路装置１を含む。 (7) Battery System FIG. 10 is a block diagram showing a battery system according to an embodiment of the present invention. The battery system 500 of FIG. 10 is mounted on, for example, an electric vehicle (for example, an electric automobile) that uses electric power as a drive source. The battery module 500 of FIG. 9 is provided in the battery system 500 of FIG. As described above, the battery module 100 of FIG. 9 includes the integrated circuit device 1 of any of FIGS.

図１０に示すように、バッテリシステム５００は、複数のバッテリモジュール１００（本例では３個）、マイクロコンピュータ１０１およびコンタクタ１０２を含む。バッテリシステム５００において、複数のバッテリモジュール１００は、通信線５６０を介してマイクロコンピュータ１０１に接続されている。各バッテリモジュール１００において、通信線５６０は計測ＬＳＩチップ２０および異常判定ＬＳＩチップ３０に接続される。また、マイクロコンピュータ１０１は、バス１０４を介して電動車両の主制御部３００に接続される。   As shown in FIG. 10, the battery system 500 includes a plurality of battery modules 100 (three in this example), a microcomputer 101, and a contactor 102. In the battery system 500, the plurality of battery modules 100 are connected to the microcomputer 101 via the communication line 560. In each battery module 100, the communication line 560 is connected to the measurement LSI chip 20 and the abnormality determination LSI chip 30. The microcomputer 101 is connected to the main control unit 300 of the electric vehicle via the bus 104.

バッテリシステム５００の複数のバッテリモジュール１００は、電源線５０１を通して互いに接続されている。バッテリシステム５００においては、複数のバッテリモジュール１００の全てのバッテリセル１０が直列接続されている。複数のバッテリモジュール１００の最も高電位のプラス電極１０ａ（図９）に接続される電源線５０１および複数のバッテリモジュール１００の最も低電位のマイナス電極１０ｂ（図９）に接続される電源線５０１は、コンタクタ１０２を介して電動車両のモータ等の負荷に接続される。   The plurality of battery modules 100 of the battery system 500 are connected to each other through a power line 501. In the battery system 500, all the battery cells 10 of the plurality of battery modules 100 are connected in series. The power supply line 501 connected to the highest potential positive electrode 10a (FIG. 9) of the plurality of battery modules 100 and the power supply line 501 connected to the lowest potential negative electrode 10b (FIG. 9) of the plurality of battery modules 100 are In addition, it is connected to a load such as a motor of an electric vehicle via the contactor 102.

各バッテリモジュール１００の計測ＬＳＩチップ２０は、計測された各バッテリセル１０の端子電圧をマイクロコンピュータ１０１に与える。各バッテリモジュール１００の異常検出ＬＳＩチップ３０は、複数のバッテリセル１０の端子電圧に関する異常信号、または計測ＬＳＩチップ２０の異常を示す異常信号をマイクロコンピュータ１０１に与える。   The measurement LSI chip 20 of each battery module 100 gives the measured terminal voltage of each battery cell 10 to the microcomputer 101. The abnormality detection LSI chip 30 of each battery module 100 provides the microcomputer 101 with an abnormality signal regarding the terminal voltage of the plurality of battery cells 10 or an abnormality signal indicating an abnormality of the measurement LSI chip 20.

上述のように、計測ＬＳＩチップ２０は、さらに複数のバッテリセル１０に流れる電流およびバッテリモジュール１００の温度を計測してもよい。この場合、計測ＬＳＩチップ２０は、複数のバッテリセル１０に流れる電流およびバッテリモジュール１００の温度を含む情報をさらにマイクロコンピュータ１０１に与える。   As described above, the measurement LSI chip 20 may further measure the current flowing through the plurality of battery cells 10 and the temperature of the battery module 100. In this case, the measurement LSI chip 20 further provides the microcomputer 101 with information including the current flowing through the plurality of battery cells 10 and the temperature of the battery module 100.

以下、これらの端子電圧、電流および温度に関する情報およびバッテリセル１０の端子電圧の異常または計測ＬＳＩチップ２０の異常に関する情報をセル情報と総称する。   Hereinafter, the information on the terminal voltage, current and temperature, and the information on the abnormality of the terminal voltage of the battery cell 10 or the abnormality of the measurement LSI chip 20 are collectively referred to as cell information.

マイクロコンピュータ１０１は、例えば各バッテリモジュール１００の計測ＬＳＩチップ２０から与えられたセル情報（例えば、バッテリセル１０の端子電圧）に基づいて各バッテリセル１０の充電量を算出し、その充電量に基づいて各バッテリモジュール１００の充放電制御を行う。また、マイクロコンピュータ１０１は、各バッテリモジュール１００の異常検出ＬＳＩチップ３０から与えられたセル情報（例えば、異常信号）に基づいて各バッテリモジュール１００の異常を検出する。   For example, the microcomputer 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 based on cell information (for example, the terminal voltage of the battery cell 10) given from the measurement LSI chip 20 of each battery module 100, and based on the charge amount. Then, charge / discharge control of each battery module 100 is performed. Further, the microcomputer 101 detects an abnormality of each battery module 100 based on cell information (for example, an abnormality signal) given from the abnormality detection LSI chip 30 of each battery module 100.

なお、本例では、マイクロコンピュータ１０１が各バッテリセル１０の充電量の算出ならびにバッテリセル１０の過放電、過充電および温度異常等の検出を行うが、これに限定されない。各バッテリモジュール１００の計測ＬＳＩチップ２０が、各バッテリセル１０の充電量の算出およびバッテリセル１０の過放電、過充電または温度異常等の検出を行い、その結果をマイクロコンピュータ１０１に与えてもよい。また、計測ＬＳＩチップ２０が、均等化回路１９０を制御することにより均等化処理を行ってもよい。   In this example, the microcomputer 101 calculates the charge amount of each battery cell 10 and detects overdischarge, overcharge, temperature abnormality, and the like of the battery cell 10, but is not limited thereto. The measurement LSI chip 20 of each battery module 100 may calculate the amount of charge of each battery cell 10 and detect overdischarge, overcharge or temperature abnormality of the battery cell 10 and give the result to the microcomputer 101. . Further, the measurement LSI chip 20 may perform the equalization process by controlling the equalization circuit 190.

図１０に示すように、バッテリモジュール１００に接続された電源線５０１には、コンタクタ１０２が介挿されている。マイクロコンピュータ１０１は、バッテリモジュール１００の異常を検出した場合、コンタクタ１０２をオフする。これにより、異常時には、各バッテリモジュール１００に電流が流れないので、バッテリモジュール１００の異常発熱が防止される。なお、本例では、マイクロコンピュータ１０１がコンタクタ１０２のオンおよびオフを制御するが、これに限定されない。計測ＬＳＩチップ２０がコンタクタ１０２のオンおよびオフを制御してもよい。   As shown in FIG. 10, the contactor 102 is inserted in the power supply line 501 connected to the battery module 100. When the microcomputer 101 detects an abnormality in the battery module 100, the microcomputer 101 turns off the contactor 102. Thereby, when an abnormality occurs, no current flows through each battery module 100, and thus abnormal heat generation of the battery module 100 is prevented. In this example, the microcomputer 101 controls the ON / OFF of the contactor 102, but is not limited to this. The measurement LSI chip 20 may control ON / OFF of the contactor 102.

マイクロコンピュータ１０１から主制御部３００に各バッテリモジュール１００の充電量（バッテリセル１０の充電量）が与えられる。主制御部３００は、その充電量に基づいて電動車両の動力（例えばモータの回転速度）を制御する。また、各バッテリモジュール１００の充電量が少なくなると、主制御部３００は、電源線５０１に接続された図示しない発電装置を制御して各バッテリモジュール１００を充電する。   A charge amount of each battery module 100 (a charge amount of the battery cell 10) is given from the microcomputer 101 to the main control unit 300. The main control unit 300 controls the power of the electric vehicle (for example, the rotational speed of the motor) based on the amount of charge. When the charge amount of each battery module 100 decreases, the main control unit 300 controls each power generation device (not shown) connected to the power line 501 to charge each battery module 100.

なお、本実施の形態において、発電装置は例えば上記の電源線５０１に接続されたモータである。この場合、モータは、電動車両の加速時にバッテリシステム５００から供給された電力を、図示しない駆動輪を駆動するための動力に変換する。また、モータは、電動車両の減速時に回生電力を発生する。この回生電力により各バッテリモジュール１００が充電される。   In the present embodiment, the power generation device is, for example, a motor connected to the power line 501 described above. In this case, the motor converts the electric power supplied from the battery system 500 during acceleration of the electric vehicle into motive power for driving drive wheels (not shown). The motor generates regenerative power when the electric vehicle is decelerated. Each battery module 100 is charged by this regenerative power.

（８）電動車両
電動車両について説明する。電動車両は図１０のバッテリシステム５００を備える。なお、以下では、電動車両の一例として電動自動車を説明する。 (8) Electric vehicle An electric vehicle will be described. The electric vehicle includes the battery system 500 of FIG. In the following, an electric vehicle will be described as an example of an electric vehicle.

（８−ａ）構成および動作
図１１は、図１０のバッテリシステム５００を備える電動自動車の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、電動自動車６００は車体６１０を備える。車体６１０に、図１０のバッテリシステム５００、電力変換部６０１、モータ６０２、駆動輪６０３、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５、回転速度センサ６０６および主制御部３００が設けられる。モータ６０２が交流（ＡＣ）モータである場合には、電力変換部６０１はインバータ回路を含む。バッテリシステム５００には、図１〜図８のいずれかの集積回路装置１が含まれる。 (8-a) Configuration and Operation FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an electric automobile including the battery system 500 of FIG. As shown in FIG. 11, the electric automobile 600 includes a vehicle body 610. The vehicle body 610 is provided with the battery system 500, the power conversion unit 601, the motor 602, the drive wheels 603, the accelerator device 604, the brake device 605, the rotation speed sensor 606, and the main control unit 300 shown in FIG. When motor 602 is an alternating current (AC) motor, power conversion unit 601 includes an inverter circuit. The battery system 500 includes any one of the integrated circuit devices 1 shown in FIGS.

バッテリシステム５００は、電力変換部６０１を介してモータ６０２に接続されるとともに、主制御部３００に接続される。主制御部３００には、バッテリシステム５００のマイクロコンピュータ１０１（図１０）からバッテリモジュール１００（図９参照）の充電量が与えられる。また、主制御部３００には、アクセル装置６０４、ブレーキ装置６０５および回転速度センサ６０６が接続される。主制御部３００は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。   The battery system 500 is connected to the motor 602 via the power conversion unit 601 and also connected to the main control unit 300. The main controller 300 is given a charge amount of the battery module 100 (see FIG. 9) from the microcomputer 101 (see FIG. 10) of the battery system 500. In addition, an accelerator device 604, a brake device 605, and a rotation speed sensor 606 are connected to the main control unit 300. The main control unit 300 includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer.

アクセル装置６０４は、電動自動車６００が備えるアクセルペダル６０４ａと、アクセルペダル６０４ａの操作量（踏み込み量）を検出するアクセル検出部６０４ｂとを含む。   The accelerator device 604 includes an accelerator pedal 604a included in the electric automobile 600 and an accelerator detection unit 604b that detects an operation amount (depression amount) of the accelerator pedal 604a.

ユーザによりアクセルペダル６０４ａが操作されると、アクセル検出部６０４ｂは、ユーザにより操作されていない状態を基準としてアクセルペダル６０４ａの操作量を検出する。検出されたアクセルペダル６０４ａの操作量が主制御部３００に与えられる。   When the accelerator pedal 604a is operated by the user, the accelerator detection unit 604b detects the operation amount of the accelerator pedal 604a with reference to a state where the accelerator pedal 604a is not operated by the user. The detected operation amount of the accelerator pedal 604a is given to the main controller 300.

ブレーキ装置６０５は、電動自動車６００が備えるブレーキペダル６０５ａと、ユーザによるブレーキペダル６０５ａの操作量（踏み込み量）を検出するブレーキ検出部６０５ｂとを含む。ユーザによりブレーキペダル６０５ａが操作されると、ブレーキ検出部６０５ｂによりその操作量が検出される。検出されたブレーキペダル６０５ａの操作量が主制御部３００に与えられる。回転速度センサ６０６は、モータ６０２の回転速度を検出する。検出された回転速度は、主制御部３００に与えられる。   The brake device 605 includes a brake pedal 605a included in the electric automobile 600 and a brake detection unit 605b that detects an operation amount (depression amount) of the brake pedal 605a by the user. When the user operates the brake pedal 605a, the operation amount is detected by the brake detection unit 605b. The detected operation amount of the brake pedal 605a is given to the main control unit 300. The rotation speed sensor 606 detects the rotation speed of the motor 602. The detected rotation speed is given to the main control unit 300.

上記のように、主制御部３００には、バッテリモジュール１００の充電量、アクセルペダル６０４ａの操作量、ブレーキペダル６０５ａの操作量およびモータ６０２の回転速度が与えられる。主制御部３００は、これらの情報に基づいてバッテリモジュール１００の充放電制御および電力変換部６０１の電力変換制御を行う。例えば、アクセル操作に基づく電動自動車６００の発進時および加速時には、バッテリシステム５００から電力変換部６０１にバッテリモジュール１００の電力が供給される。   As described above, the main controller 300 is given the charge amount of the battery module 100, the operation amount of the accelerator pedal 604a, the operation amount of the brake pedal 605a, and the rotation speed of the motor 602. The main control unit 300 performs charge / discharge control of the battery module 100 and power conversion control of the power conversion unit 601 based on these pieces of information. For example, the electric power of the battery module 100 is supplied from the battery system 500 to the power conversion unit 601 when the electric automobile 600 is started and accelerated based on the accelerator operation.

また、主制御部３００は、与えられたアクセルペダル６０４ａの操作量に基づいて、駆動輪６０３に伝達すべき回転力（指令トルク）を算出し、その指令トルクに基づく制御信号を電力変換部６０１に与える。   Further, the main control unit 300 calculates a rotational force (command torque) to be transmitted to the drive wheels 603 based on the given operation amount of the accelerator pedal 604a, and outputs a control signal based on the command torque to the power conversion unit 601. To give.

上記の制御信号を受けた電力変換部６０１は、バッテリシステム５００から供給された電力を、駆動輪６０３を駆動するために必要な電力（駆動電力）に変換する。これにより、電力変換部６０１により変換された駆動電力がモータ６０２に供給され、その駆動電力に基づくモータ６０２の回転力が駆動輪６０３に伝達される。   The power conversion unit 601 that has received the control signal converts the power supplied from the battery system 500 into power (drive power) necessary for driving the drive wheels 603. As a result, the driving power converted by the power converter 601 is supplied to the motor 602, and the rotational force of the motor 602 based on the driving power is transmitted to the driving wheels 603.

一方、ブレーキ操作に基づく電動自動車６００の減速時には、モータ６０２は発電装置として機能する。この場合、電力変換部６０１は、モータ６０２により発生された回生電力を複数のバッテリセル１０の充電に適した電力に変換し、複数のバッテリセル１０に与える。それにより、複数のバッテリセル１０が充電される。   On the other hand, when the electric automobile 600 is decelerated based on the brake operation, the motor 602 functions as a power generator. In this case, the power conversion unit 601 converts the regenerative power generated by the motor 602 into power suitable for charging the plurality of battery cells 10 and supplies the converted power to the plurality of battery cells 10. Thereby, the plurality of battery cells 10 are charged.

（８−ｂ）効果
電動自動車６００においては、上記の実施の形態に係るバッテリシステム５００が設けられるので、複数のバッテリセル１０の端子電圧の異常または計測ＬＳＩチップ２０の異常を示す異常信号が、マイクロコンピュータ１０１を介して主制御部３００に与えられる。これにより、主制御部３００により、バッテリモジュール１００の充電または放電を停止させることができる。このようにして、バッテリセル１０の異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。 (8-b) Effect Since the electric vehicle 600 includes the battery system 500 according to the above-described embodiment, an abnormal signal indicating an abnormality in the terminal voltages of the plurality of battery cells 10 or an abnormality in the measurement LSI chip 20 is provided. It is given to the main control unit 300 via the microcomputer 101. Thereby, the main controller 300 can stop the charging or discharging of the battery module 100. In this way, the possibility of performing processing based on the abnormal terminal voltage of the battery cell 10 is reduced.

なお、主制御部３００は、マイクロコンピュータ１０１の機能を有していてもよい。この場合、主制御部３００は、各バッテリシステム５００に含まれる各バッテリモジュール１００の集積回路装置１に接続される。なお、主制御部３００がマイクロコンピュータ１０１の機能を有する場合には、各バッテリシステム５００には、マイクロコンピュータ１０１が設けられなくてもよい。   Note that the main control unit 300 may have the function of the microcomputer 101. In this case, the main control unit 300 is connected to the integrated circuit device 1 of each battery module 100 included in each battery system 500. Note that when the main control unit 300 has the function of the microcomputer 101, the microcomputer 101 may not be provided in each battery system 500.

（８−ｃ）他の移動体
上記では、図１０のバッテリシステム５００が電動車両に搭載される例について説明したが、バッテリシステム５００が船、航空機、エレベータまたは歩行ロボット等の他の移動体に搭載されてもよい。 (8-c) Other Mobile Body In the above, the example in which the battery system 500 of FIG. 10 is mounted on an electric vehicle has been described. However, the battery system 500 is used as another mobile body such as a ship, an aircraft, an elevator, or a walking robot. It may be mounted.

バッテリシステム５００が搭載された船は、例えば、図１１の車体６１０の代わりに船体を備え、駆動輪６０３の代わりにスクリューを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。運転者は、船体を加速させる際にアクセル装置６０４の代わりに加速入力部を操作し、船体を減速させる際にブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を操作する。この場合、船体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、スクリューが駆動部に相当する。このような構成において、モータがバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、その動力によってスクリューが回転されることにより船体が移動する。   A ship equipped with the battery system 500 includes, for example, a hull instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a screw instead of the drive wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device 605. Instead, a deceleration input unit is provided. The driver operates the acceleration input unit instead of the accelerator device 604 when accelerating the hull, and operates the deceleration input unit instead of the brake device 605 when decelerating the hull. In this case, the hull corresponds to the moving main body, the motor corresponds to the power source, and the screw corresponds to the drive unit. In such a configuration, the motor receives electric power from the battery system 500 and converts the electric power into motive power, and the hull moves as the screw is rotated by the motive power.

同様に、バッテリシステム５００が搭載された航空機は、例えば、図１１の車体６１０の代わりに機体を備え、駆動輪６０３の代わりにプロペラを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。この場合、機体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、プロペラが駆動部に相当する。このような構成において、モータがバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、その動力によってプロペラが回転されることにより機体が移動する。   Similarly, an aircraft equipped with the battery system 500 includes, for example, a fuselage instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a propeller instead of the driving wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake. A deceleration input unit is provided instead of the device 605. In this case, the airframe corresponds to the moving main body, the motor corresponds to the power source, and the propeller corresponds to the drive unit. In such a configuration, the motor receives electric power from the battery system 500 and converts the electric power into motive power, and the propeller is rotated by the motive power, whereby the airframe moves.

バッテリシステム５００が搭載されたエレベータは、例えば、図１１の車体６１０の代わりに籠を備え、駆動輪６０３の代わりに籠に取り付けられる昇降用ロープを備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。この場合、籠が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、昇降用ロープが駆動部に相当する。このような構成において、モータがバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、その動力によって昇降用ロープが巻き上げられることにより籠が昇降する。   An elevator equipped with the battery system 500 includes, for example, a saddle instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a lifting rope attached to the saddle instead of the driving wheel 603, and an acceleration input unit instead of the accelerator device 604. And a deceleration input unit instead of the brake device 605. In this case, the kite corresponds to the moving main body, the motor corresponds to the power source, and the lifting rope corresponds to the drive unit. In such a configuration, the motor receives electric power from the battery system 500 and converts the electric power into motive power, and the elevating rope is wound up by the motive power, so that the kite moves up and down.

バッテリシステム５００が搭載された歩行ロボットは、例えば、図１１の車体６１０の代わりに胴体を備え、駆動輪６０３の代わりに足を備え、アクセル装置６０４の代わりに加速入力部を備え、ブレーキ装置６０５の代わりに減速入力部を備える。この場合、胴体が移動本体部に相当し、モータが動力源に相当し、足が駆動部に相当する。このような構成において、モータがバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、その動力によって足が駆動されることにより胴体が移動する。   A walking robot equipped with the battery system 500 includes, for example, a torso instead of the vehicle body 610 in FIG. 11, a foot instead of the driving wheel 603, an acceleration input unit instead of the accelerator device 604, and a brake device 605. A deceleration input unit is provided instead of. In this case, the body corresponds to the moving main body, the motor corresponds to the power source, and the foot corresponds to the drive unit. In such a configuration, the motor receives electric power from the battery system 500, converts the electric power into power, and the torso moves by driving the foot with the power.

このように、バッテリシステム５００が搭載された移動体においては、動力源がバッテリシステム５００からの電力を受けてその電力を動力に変換し、駆動部が動力源により変換された動力により移動本体部を移動させる。   As described above, in the moving body on which the battery system 500 is mounted, the power source receives power from the battery system 500 and converts the power into power, and the drive unit is moved by the power converted by the power source. Move.

（９）電源装置
電源装置について説明する。 (9) Power supply device A power supply device is demonstrated.

（９−ａ）構成および動作
図１２は、電源装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、電源装置７００は、電力貯蔵装置７１０および電力変換装置７２０を備える。電力貯蔵装置７１０は、バッテリシステム群７１１およびコントローラ７１２を備える。バッテリシステム群７１１は複数のバッテリシステム５００を含む。複数のバッテリシステム５００は互いに並列に接続されてもよく、または互いに直列に接続されてもよい。 (9-a) Configuration and Operation FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the power supply device. As illustrated in FIG. 12, the power supply device 700 includes a power storage device 710 and a power conversion device 720. The power storage device 710 includes a battery system group 711 and a controller 712. The battery system group 711 includes a plurality of battery systems 500. The plurality of battery systems 500 may be connected in parallel with each other, or may be connected in series with each other.

コントローラ７１２は、例えばＣＰＵおよびメモリ、またはマイクロコンピュータからなる。コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれるマイクロコンピュータ１０１（図１０参照）に接続される。コントローラ７１２は、各マイクロコンピュータ１０１から与えられた各バッテリセル１０の充電量に基づいて電力変換装置７２０を制御する。コントローラ７１２は、バッテリシステム５００のバッテリモジュール１００の放電または充電に関する制御として、後述する制御を行う。   The controller 712 includes, for example, a CPU and a memory, or a microcomputer. The controller 712 is connected to the microcomputer 101 (see FIG. 10) included in each battery system 500. The controller 712 controls the power conversion device 720 based on the charge amount of each battery cell 10 given from each microcomputer 101. The controller 712 performs later-described control as control related to discharging or charging of the battery module 100 of the battery system 500.

電力変換装置７２０は、ＤＣ／ＤＣ（直流／直流）コンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣ（直流／交流）インバータ７２２を含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１は入出力端子７２１ａ，７２１ｂを有し、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２は入出力端子７２２ａ，７２２ｂを有する。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ａは電力貯蔵装置７１０のバッテリシステム群７１１に接続される。   Power conversion device 720 includes a DC / DC (direct current / direct current) converter 721 and a DC / AC (direct current / alternating current) inverter 722. The DC / DC converter 721 has input / output terminals 721a and 721b, and the DC / AC inverter 722 has input / output terminals 722a and 722b. The input / output terminal 721 a of the DC / DC converter 721 is connected to the battery system group 711 of the power storage device 710.

ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂおよびＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ａは互いに接続されるとともに電力出力部ＰＵ１に接続される。ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂは電力出力部ＰＵ２に接続されるとともに他の電力系統に接続される。   The input / output terminal 721b of the DC / DC converter 721 and the input / output terminal 722a of the DC / AC inverter 722 are connected to each other and to the power output unit PU1. The input / output terminal 722b of the DC / AC inverter 722 is connected to the power output unit PU2 and to another power system.

電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２は例えばコンセントを含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２には、例えば種々の負荷が接続される。他の電力系統は、例えば商用電源または太陽電池を含む。電力出力部ＰＵ１，ＰＵ２および他の電力系統が電源装置に接続される外部の例である。なお、電力系統として太陽電池を用いる場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１の入出力端子７２１ｂに太陽電池が接続される。一方、電力系統として太陽電池を含む太陽光発電システムを用いる場合、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２の入出力端子７２２ｂに太陽光発電システムのパワーコンディショナのＡＣ出力部が接続される。   The power output units PU1, PU2 include, for example, outlets. For example, various loads are connected to the power output units PU1 and PU2. Other power systems include, for example, commercial power sources or solar cells. This is an external example in which power output units PU1, PU2 and another power system are connected to a power supply device. When a solar cell is used as the power system, the solar cell is connected to the input / output terminal 721b of the DC / DC converter 721. On the other hand, when a solar power generation system including a solar battery is used as the power system, the AC output unit of the power conditioner of the solar power generation system is connected to the input / output terminal 722 b of the DC / AC inverter 722.

ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２がコントローラ７１２によって制御されることにより、バッテリシステム群７１１の放電および充電が行われる。バッテリシステム群７１１の放電時には、バッテリシステム群７１１から与えられる電力がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ（直流／交流）変換される。   The DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled by the controller 712, whereby the battery system group 711 is discharged and charged. When the battery system group 711 is discharged, power supplied from the battery system group 711 is DC / DC (direct current / direct current) converted by the DC / DC converter 721, and further DC / AC (direct current / alternating current) conversion is performed by the DC / AC inverter 722. Is done.

電源装置７００が直流電源として用いられる場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ１に供給される。電源装置７００が交流電源として用いられる場合、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＤＣ／ＡＣ変換された電力が電力出力部ＰＵ２に供給される。また、ＤＣ／ＡＣインバータ７２２により交流に変換された電力を他の電力系統に供給することもできる。   When the power supply device 700 is used as a DC power supply, the power that is DC / DC converted by the DC / DC converter 721 is supplied to the power output unit PU1. When the power supply device 700 is used as an AC power supply, the power that is DC / AC converted by the DC / AC inverter 722 is supplied to the power output unit PU2. Moreover, the electric power converted into alternating current by the DC / AC inverter 722 can also be supplied to another electric power system.

コントローラ７１２は、バッテリシステム群７１１のバッテリモジュール１００の放電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群７１１の放電時に、コントローラ７１２は、算出された充電量に基づいてバッテリシステム群７１１の放電を停止するか否かまたは放電電流（または放電電力）を制限するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１参照）のうちいずれかのバッテリセル１０の充電量が予め定められたしきい値よりも小さくなると、コントローラ７１２は、バッテリシステム群７１１の放電が停止されまたは放電電流（または放電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過放電が防止される。   The controller 712 performs the following control as an example of control related to the discharge of the battery module 100 of the battery system group 711. When the battery system group 711 is discharged, the controller 712 determines whether to stop discharging the battery system group 711 based on the calculated charge amount or whether to limit the discharge current (or discharge power), The power conversion device 720 is controlled based on the determination result. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) included in the battery system group 711 is smaller than a predetermined threshold value, the controller 712 The DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled so that the discharge of the battery system group 711 is stopped or the discharge current (or discharge power) is limited. Thereby, overdischarge of each battery cell 10 is prevented.

放電電流（または放電電力）の制限は、バッテリシステム群７１１の電圧が一定の基準電圧となるように制限されることにより行われる。また、基準電圧は、バッテリセル１０の充電量に基づいて、コントローラ７１２により設定される。   The discharge current (or discharge power) is limited by limiting the voltage of the battery system group 711 to a constant reference voltage. The reference voltage is set by the controller 712 based on the charge amount of the battery cell 10.

一方、バッテリシステム群７１１の充電時には、他の電力系統から与えられる交流の電力がＤＣ／ＡＣインバータ７２２によりＡＣ／ＤＣ（交流／直流）変換され、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１によりＤＣ／ＤＣ（直流／直流）変換される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７２１からバッテリシステム群７１１に電力が与えられることにより、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０が充電される。   On the other hand, when the battery system group 711 is charged, AC power supplied from another power system is AC / DC (AC / DC) converted by the DC / AC inverter 722, and further DC / DC (DC) is converted by the DC / DC converter 721. / DC) converted. When power is supplied from the DC / DC converter 721 to the battery system group 711, the plurality of battery cells 10 included in the battery system group 711 are charged.

コントローラ７１２は、バッテリシステム群７１１のバッテリモジュール１００の充電に関する制御の一例として、次の制御を行う。バッテリシステム群７１１の充電時に、コントローラ７１２は、算出された充電量に基づいてバッテリシステム群７１１の充電を停止するか否かまたは充電電流（または充電電力）を制限するか否かを判定し、判定結果に基づいて電力変換装置７２０を制御する。具体的には、バッテリシステム群７１１に含まれる複数のバッテリセル１０（図１参照）のうちいずれかのバッテリセル１０の充電量が予め定められたしきい値よりも大きくなると、コントローラ７１２は、バッテリシステム群７１１の充電が停止されまたは充電電流（または充電電力）が制限されるようにＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２を制御する。これにより、各バッテリセル１０の過充電が防止される。   The controller 712 performs the following control as an example of control related to charging of the battery module 100 of the battery system group 711. When charging the battery system group 711, the controller 712 determines whether to stop charging the battery system group 711 or limit the charging current (or charging power) based on the calculated charge amount, The power conversion device 720 is controlled based on the determination result. Specifically, when the charge amount of any one of the plurality of battery cells 10 (see FIG. 1) included in the battery system group 711 is greater than a predetermined threshold, the controller 712 The DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 are controlled so that the charging of the battery system group 711 is stopped or the charging current (or charging power) is limited. Thereby, overcharge of each battery cell 10 is prevented.

充電電流（または充電電力）の制限は、バッテリシステム群７１１の電圧が一定の基準電圧となるように制限されることにより行われる。また、基準電圧は、バッテリセル１０の充電量に基づいて、コントローラ７１２により設定される。   The charging current (or charging power) is limited by limiting the voltage of the battery system group 711 to a constant reference voltage. The reference voltage is set by the controller 712 based on the charge amount of the battery cell 10.

なお、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０がＤＣ／ＤＣコンバータ７２１およびＤＣ／ＡＣインバータ７２２のうちいずれか一方のみを有してもよい。また、電源装置７００と外部との間で互いに電力を供給可能であれば、電力変換装置７２０が設けられなくてもよい。   Note that the power conversion device 720 may include only one of the DC / DC converter 721 and the DC / AC inverter 722 as long as power can be supplied between the power supply device 700 and the outside. Further, the power conversion device 720 may not be provided as long as power can be supplied between the power supply device 700 and the outside.

（９−ｂ）効果
電源装置７００においては、コントローラ７１２によりバッテリシステム群７１１と外部との間の電力の供給が制御される。それにより、バッテリシステム群７１１に含まれる各バッテリセル１０の過放電および過充電が防止される。 (9-b) Effect In the power supply device 700, the controller 712 controls the power supply between the battery system group 711 and the outside. Thereby, overdischarge and overcharge of each battery cell 10 included in the battery system group 711 are prevented.

電源装置７００においては、上記のバッテリシステム５００が設けられるので、バッテリセル１０の端子電圧の異常または計測ＬＳＩチップ２０の異常が発生した場合に、異常を示す異常信号がマイクロコンピュータ１０１に与えられる。   Since the battery system 500 is provided in the power supply device 700, an abnormal signal indicating an abnormality is given to the microcomputer 101 when an abnormality of the terminal voltage of the battery cell 10 or an abnormality of the measurement LSI chip 20 occurs.

マイクロコンピュータ１０１からコントローラ７１２にさらに異常信号が与えられることにより、コントローラ７１２により複数のバッテリセル１０の充電または放電を停止させることができる。これにより、バッテリシステム群７１１に含まれる各バッテリセル１０の過放電および過充電の発生を十分に低減することができる。このようにして、バッテリセル１０の異常な端子電圧に基づく処理が行われる可能性が低減される。   When an abnormal signal is further given from the microcomputer 101 to the controller 712, the controller 712 can stop charging or discharging the plurality of battery cells 10. Thereby, generation | occurrence | production of the overdischarge and overcharge of each battery cell 10 contained in the battery system group 711 can fully be reduced. In this way, the possibility of performing processing based on the abnormal terminal voltage of the battery cell 10 is reduced.

コントローラ７１２は、電力変換装置７２０を制御することにより複数のバッテリセル１０の充電または放電を停止させることができる。そのため、各バッテリシステム５００には、図１０のコンタクタ５２０が設けられなくてもよい。   The controller 712 can stop charging or discharging the plurality of battery cells 10 by controlling the power conversion device 720. Therefore, each battery system 500 may not be provided with the contactor 520 of FIG.

コントローラ７１２は、マイクロコンピュータ１０１の機能を有していてもよい。この場合、コントローラ７１２は、各バッテリシステム５００に含まれる各バッテリモジュール１００の集積回路装置１（図１〜図８参照）に接続される。なお、コントローラ７１２がマイクロコンピュータ１０１の機能を有する場合には、各バッテリシステム５００には、マイクロコンピュータ１０１が設けられなくてもよい。   The controller 712 may have the function of the microcomputer 101. In this case, the controller 712 is connected to the integrated circuit device 1 (see FIGS. 1 to 8) of each battery module 100 included in each battery system 500. Note that when the controller 712 has the function of the microcomputer 101, the microcomputer 101 may not be provided in each battery system 500.

（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。 (10) Correspondence between each component of claim and each part of embodiment The following describes an example of a correspondence between each component of the claim and each part of the embodiment. It is not limited.

上記実施の形態においては、集積回路装置１が集積回路装置の例であり、計測回路２０Ｃが第１の回路の例であり、計測ＬＳＩチップ２０が第１の集積回路チップの例であり、検出回路３０Ｃが第２の回路の例であり、異常検出ＬＳＩチップ３０が第２の集積回路チップの例である。   In the above embodiment, the integrated circuit device 1 is an example of an integrated circuit device, the measurement circuit 20C is an example of a first circuit, the measurement LSI chip 20 is an example of a first integrated circuit chip, and detection The circuit 30C is an example of the second circuit, and the abnormality detection LSI chip 30 is an example of the second integrated circuit chip.

また、パッケージ１２がパッケージの例であり、複数の第１外部端子４１が複数の第１の外部端子および第１の外部端子群の例であり、複数の第３外部端子４３が複数の第２の外部端子および第２の外部端子群の例であり、配線回路基板８０，８０Ａ，８０Ｂおよびプリント回路基板８０Ｐが接続対象物の例である。   The package 12 is an example of a package, the plurality of first external terminals 41 is an example of a plurality of first external terminals and a first external terminal group, and the plurality of third external terminals 43 are a plurality of second terminals. The external terminals and the second external terminal group, and the printed circuit boards 80P, 80A, 80B and the printed circuit boards 80P are examples of the connection objects.

さらに、図５の集積回路装置１の下面および上面がそれぞれ第１および第２の面の例であり、配線回路基板８０Ａが一の回路基板の例であり、配線回路基板８０Ｂが他の回路基板の例である。   Further, the lower surface and the upper surface of the integrated circuit device 1 of FIG. 5 are examples of the first and second surfaces, respectively, the printed circuit board 80A is an example of one circuit board, and the wired circuit board 80B is another circuit board. It is an example.

また、他の回路２０Ｄが第３の回路の例であり、他の回路３０Ｄが第４の回路の例であり、複数の第２外部端子４２が複数の第３の外部端子および第３の外部端子群の例である。   The other circuit 20D is an example of the third circuit, the other circuit 30D is an example of the fourth circuit, and the plurality of second external terminals 42 are the plurality of third external terminals and the third external terminal. It is an example of a terminal group.

さらに、バッテリセル１０がバッテリセルの例であり、バッテリシステム５００がバッテリシステムの例であり、モータ６０２がモータの例であり、駆動輪６０３が駆動輪の例であり、電動自動車６００が電動車両の例であり、車体６１０、船の船体、航空機の機体、エレベータの籠および歩行ロボットの胴体が移動本体部の例である。   Furthermore, the battery cell 10 is an example of a battery cell, the battery system 500 is an example of a battery system, the motor 602 is an example of a motor, the driving wheel 603 is an example of a driving wheel, and the electric automobile 600 is an electric vehicle. The body 610, the ship hull, the aircraft fuselage, the elevator cage, and the walking robot fuselage are examples of the moving main body.

また、モータが動力源の例であり、スクリュー、プロペラ、昇降用ロープ、および足が駆動部の例であり、電動自動車６００、船、航空機、エレベータおよび歩行ロボットが移動体の例である。コントローラ７１２が制御部の例であり、電力貯蔵装置７１０が電力貯蔵装置の例であり、電源装置７００が電源装置の例であり、電力変換装置７２０が電力変換装置の例である。   A motor is an example of a power source, a screw, a propeller, a lifting rope, and a foot are examples of a driving unit, and an electric automobile 600, a ship, an aircraft, an elevator, and a walking robot are examples of a moving body. The controller 712 is an example of a control unit, the power storage device 710 is an example of a power storage device, the power supply device 700 is an example of a power supply device, and the power conversion device 720 is an example of a power conversion device.

請求項の各構成要素として、上記実施の形態に記載された構成要素の他、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。   As each constituent element of the claims, in addition to the constituent elements described in the above embodiments, various other constituent elements having configurations or functions described in the claims can be used.

本発明は、電力を駆動源とする種々の移動体、電力の貯蔵装置またはモバイル機器等に有効に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used for various mobile objects that use electric power as a drive source, electric power storage devices, mobile devices and the like.

１ 集積回路装置
１０ バッテリセル
１０ａ プラス電極
１０ｂ マイナス電極
１１，１３，８０，８０Ａ，８０Ｂ 配線回路基板
１２ パッケージ
２０ 計測ＬＳＩチップ
２０Ｃ 計測回路
２０Ｄ，３０Ｄ 他の回路
２３ 差動増幅器
２４ Ａ／Ｄ変換器
２５，２５Ｂ，３６ 通信回路
２６ 電源回路
２７，３０Ｃ 検出回路
２９ 判定通信回路
３０ 異常検出ＬＳＩチップ
３１，３２ 比較器
３３，３４ 電圧出力部
３５ 異常信号発生回路
３７ａ 第１の電源回路
３７ｂ 第２の電源回路
４１ 第１外部端子
４１ａ〜４１ｆ，４３ｈ〜４３ｍ 計測用入力端子
４１ｇ〜４１ｉ 均等化指令用端子
４２ 第２外部端子
４２ａ 第１通信端子
４２ｂ，４３ｆ 接地端子
４２ｃ，４３ｇ 電源端子
４３ 第３外部端子
４３ａ〜４３ｄ 異常検出用入力端子
４３ｅ 第２通信端子
４３ｏ 第３通信端子
４３ｐ 第４通信端子
８０ｈ 貫通孔
８０Ｐ プリント回路基板
８１，８２，８３ 接続パッド
１００ バッテリモジュール
１０１ マイクロコンピュータ
１０２，５２０ コンタクタ
１０４ バス
１９０ 均等化回路
３００ 主制御部
５００ バッテリシステム
５０１ 電源線
５６０ 通信線
６００ 電動自動車
６０１ 電力変換部
６０２ モータ
６０３ 駆動輪
６０４ アクセル装置
６０４ａ アクセルペダル
６０４ｂ アクセル検出部
６０５ ブレーキ装置
６０５ａ ブレーキペダル
６０５ｂ ブレーキ検出部
６０６ 回転速度センサ
６１０ 車体
７００ 電源装置
７１０ 電力貯蔵装置
７１１ バッテリシステム群
７１２ コントローラ
７２０ 電力変換装置
７２１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
７２１ａ，７２１ｂ，７２２ａ，７２２ｂ 入出力端子
７２２ ＤＣ／ＡＣインバータ
ＢＢ バスバー
ＥＰ 端面枠
ＦＲ１ 上端枠
ＦＲ２ 下端枠
ＬＮ ＦＰＣ基板
ＰＵ１，ＰＵ２ 電力出力部
Ｒ 抵抗
ＳＡ１，ＳＡ２ セレクタ
ＳＬ はんだ
ＳＷ スイッチング素子
ＴＨ サーミスタ
Ｖｔｈ＿Ｏ 上限電圧
Ｖｔｈ＿Ｕ 下限電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Integrated circuit device 10 Battery cell 10a Positive electrode 10b Negative electrode 11, 13, 80, 80A, 80B Wiring circuit board 12 Package 20 Measurement LSI chip 20C Measurement circuit 20D, 30D Other circuit 23 Differential amplifier 24 A / D converter 25, 25B, 36 Communication circuit 26 Power supply circuit 27, 30C Detection circuit 29 Determination communication circuit 30 Abnormality detection LSI chip 31, 32 Comparator 33, 34 Voltage output unit 35 Abnormal signal generation circuit 37a First power supply circuit 37b Second Power circuit 41 First external terminal 41a to 41f, 43h to 43m Measurement input terminal 41g to 41i Equalization command terminal 42 Second external terminal 42a First communication terminal 42b, 43f Ground terminal 42c, 43g Power supply terminal 43 Third external Terminals 43a to 43d Anomaly detection input terminal 43e No. 2 communication terminals 43o 3rd communication terminal 43p 4th communication terminal 80h Through-hole 80P Printed circuit board 81,82,83 Connection pad 100 Battery module 101 Microcomputer 102,520 Contactor 104 Bus 190 Equalization circuit 300 Main control part 500 Battery system 501 Power line 560 Communication line 600 Electric automobile 601 Power conversion unit 602 Motor 603 Drive wheel 604 Accelerator device 604a Accelerator pedal 604b Accelerator detector 605 Brake device 605a Brake pedal 605b Brake detector 606 Rotational speed sensor 610 Car body 700 Power supply device 710 Device 711 Battery system group 712 Controller 720 Power converter 721 DC / DC converter 721a, 721b, 722a 722b output terminal 722 DC / AC inverter BB busbar EP end surface frame FR1 upper frame FR2 lower frame LN FPC board PU1, PU2 power output unit R resistor SA1, SA2 selector SL solder SW switching element TH thermistor Vth_O upper limit voltage Vth_U lower limit voltage

Claims (11)

物理量を計測するための第１の回路を含む第１の集積回路チップと、
前記物理量の異常または前記第１の集積回路チップの異常を検出するための第２の回路を含む第２の集積回路チップと、
前記第１および第２の集積回路チップを収容するパッケージと、
前記パッケージに設けられ、前記第１の回路に接続される複数の第１の外部端子からなる第１の外部端子群と、
前記パッケージに設けられ、前記第２の回路に接続される複数の第２の外部端子からなる第２の外部端子群とを備え、
前記第１の外部端子群と前記第２の外部端子群とは、接続対象物に対して異なる接続条件を有しまたは異なる接続対象物に接続可能に配置されることを特徴とする集積回路装置。 A first integrated circuit chip including a first circuit for measuring a physical quantity;
A second integrated circuit chip including a second circuit for detecting an abnormality of the physical quantity or an abnormality of the first integrated circuit chip;
A package containing the first and second integrated circuit chips;
A first external terminal group comprising a plurality of first external terminals provided in the package and connected to the first circuit;
A second external terminal group comprising a plurality of second external terminals provided in the package and connected to the second circuit;
The integrated circuit device, wherein the first external terminal group and the second external terminal group have different connection conditions with respect to a connection object or are arranged to be connectable to different connection objects. . 前記第１の外部端子群の各第１の外部端子と前記第２の外部端子群の各第２の外部端子とは、異なる形状を有する請求項１に記載の集積回路装置。 The integrated circuit device according to claim 1, wherein each first external terminal of the first external terminal group and each second external terminal of the second external terminal group have different shapes. 前記パッケージは、互いに対向する第１および第２の面を有し、
前記第１の外部端子群は一の回路基板に接続可能に前記パッケージの前記第１の面に配置され、前記第２の外部端子群は他の回路基板に接続可能に前記パッケージの前記第２の面に配置される請求項１または２記載の集積回路装置。 The package has first and second surfaces facing each other,
The first external terminal group is disposed on the first surface of the package so as to be connectable to one circuit board, and the second external terminal group is connectable to another circuit board. The integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit device is disposed on a surface of the integrated circuit. 前記第１の集積回路チップは、前記第１の回路と異なる機能を有する第３の回路をさらに含み、前記第２の集積回路チップは、前記第２の回路と異なる機能を有する第４の回路をさらに含み、
前記集積回路装置は、
前記パッケージに設けられるとともに前記第３の回路および前記第４の回路に共通に接続される複数の第３の外部端子からなる第３の外部端子群をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の集積回路装置。 The first integrated circuit chip further includes a third circuit having a function different from that of the first circuit, and the second integrated circuit chip is a fourth circuit having a function different from that of the second circuit. Further including
The integrated circuit device includes:
The third external terminal group including a plurality of third external terminals provided in the package and connected in common to the third circuit and the fourth circuit. 4. The integrated circuit device according to any one of 3. 前記第１の回路は、計測された物理量の異常を検出し、検出された前記物理量の異常を示す信号を前記第１の外部端子群のうち少なくとも一部の第１の外部端子から出力し、
前記第２の回路は、前記物理量の異常を検出し、検出された前記物理量の異常を示す信号を前記第２の外部端子群のうち少なくとも一部の第２の外部端子から出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の集積回路装置。 The first circuit detects an abnormality of the measured physical quantity, and outputs a signal indicating the detected abnormality of the physical quantity from at least a part of the first external terminals in the first external terminal group;
The second circuit detects an abnormality of the physical quantity and outputs a signal indicating the detected abnormality of the physical quantity from at least some second external terminals of the second external terminal group. An integrated circuit device according to claim 1. 複数のバッテリセルと、
請求項１〜５のいずれかに記載の集積回路装置とを備え、
前記第１の回路は、前記物理量として各バッテリセルの端子電圧を計測し、
前記第２の回路は、前記物理量の異常として各バッテリセルの端子電圧の異常を検出する、または前記第１の集積回路チップの異常を検出することを特徴とするバッテリモジュール。 Multiple battery cells;
An integrated circuit device according to any one of claims 1 to 5,
The first circuit measures a terminal voltage of each battery cell as the physical quantity,
The battery module, wherein the second circuit detects an abnormality of a terminal voltage of each battery cell as an abnormality of the physical quantity, or detects an abnormality of the first integrated circuit chip. １または複数のバッテリモジュールを備え、
前記１または複数のバッテリモジュールのうちの少なくとも１つは、請求項６記載のバッテリモジュールであることを特徴とするバッテリシステム。 One or more battery modules,
The battery system according to claim 6, wherein at least one of the one or more battery modules is the battery module according to claim 6. 請求項７記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムの電力により駆動されるモータと、
前記モータの回転力により回転する駆動輪とを備えることを特徴とする電動車両。 A battery system according to claim 7;
A motor driven by the power of the battery system;
An electric vehicle comprising drive wheels that rotate by the rotational force of the motor. 請求項７記載のバッテリシステムと、
移動本体部と、
前記バッテリシステムからの電力を前記移動本体部を移動させるための動力に変換する動力源と、
前記動力源により変換された動力により前記移動本体部を移動させる駆動部とを備えることを特徴とする移動体。 A battery system according to claim 7;
A moving body,
A power source that converts electric power from the battery system into power for moving the moving main body;
A moving body comprising: a drive unit that moves the moving main body by the power converted by the power source. 請求項７記載のバッテリシステムと、
前記バッテリシステムの前記複数のバッテリセルの放電または充電に関する制御を行う制御部とを備えることを特徴とする電力貯蔵装置。 A battery system according to claim 7;
A power storage device comprising: a control unit that performs control related to discharging or charging of the plurality of battery cells of the battery system. 外部に接続可能な電源装置であって、
請求項１０記載の電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置の前記制御部により制御され、前記電力貯蔵装置の前記バッテリシステムと前記外部との間で電力変換を行う電力変換装置とを備えることを特徴とする電源装置。 An externally connectable power supply,
The power storage device according to claim 10;
A power supply device comprising: a power conversion device that is controlled by the control unit of the power storage device and performs power conversion between the battery system of the power storage device and the outside.
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