(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139751
(43)【公開日】2024-10-09
(54)【発明の名称】バッテリパック
(51)【国際特許分類】
H02J 7/02 20160101AFI20241002BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20241002BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20241002BHJP
【ＦＩ】
H02J7/02 H
H01M10/44 P
H01M10/48 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024048311
(22)【出願日】2024-03-25
(31)【優先権主張番号】10-2023-0039965
(32)【優先日】2023-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2023-0078922
(32)【優先日】2023-06-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】590002817
【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】▲黄▼ 金律
(72)【発明者】
【氏名】鄭 賢▲チョル▼
(72)【発明者】
【氏名】柳 準鎬
【テーマコード（参考）】
5G503
5H030
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503AA07
5G503BA03
5G503BB01
5G503CA01
5G503CA11
5G503CB11
5G503CC02
5G503DA08
5G503GA01
5G503GD04
5G503HA03
5H030AA10
5H030AS01
5H030AS08
5H030AS11
5H030BB23
5H030FF22
5H030FF42
5H030FF43
5H030FF44
(57)【要約】
【課題】バッテリパックを提供する。
【解決手段】それぞれ複数のバッテリセルを含む複数のバッテリブロック、複数のバッテリブロックの状態をそれぞれモニタリングし、互いに順に配置される複数のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）、複数のＡＦＥと通信するメイン管理部、及び複数のＡＦＥのうち最上段ＡＦＥに連結される電力補償回路を含むバッテリパックである。複数のＡＦＥのうち最下段ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及びメイン管理部と通信し、最上段ＡＦＥは、その下位段ＡＦＥと通信する。電力補償回路は、直列に連結される電力補償抵抗及び電力補償スイッチを含む。最上段ＡＦＥは、最上段バッテリブロックのブロック電圧から駆動電圧を生成する電力回路、駆動電圧を電力補償回路に出力する一対の出力電圧ピン、及び電力補償スイッチを制御するための電力補償制御信号を出力する多用途の入出力（ＧＰＩＯ）ピンを含む。
【選択図】図３
【解決手段】それぞれ複数のバッテリセルを含む複数のバッテリブロック、複数のバッテリブロックの状態をそれぞれモニタリングし、互いに順に配置される複数のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）、複数のＡＦＥと通信するメイン管理部、及び複数のＡＦＥのうち最上段ＡＦＥに連結される電力補償回路を含むバッテリパックである。複数のＡＦＥのうち最下段ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及びメイン管理部と通信し、最上段ＡＦＥは、その下位段ＡＦＥと通信する。電力補償回路は、直列に連結される電力補償抵抗及び電力補償スイッチを含む。最上段ＡＦＥは、最上段バッテリブロックのブロック電圧から駆動電圧を生成する電力回路、駆動電圧を電力補償回路に出力する一対の出力電圧ピン、及び電力補償スイッチを制御するための電力補償制御信号を出力する多用途の入出力（ＧＰＩＯ）ピンを含む。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ複数のバッテリセルを含む複数のバッテリブロックと、
前記複数のバッテリブロックの状態をそれぞれモニタリングし、互いに順に配置される複数のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）と、
前記複数のＡＦＥと通信するメイン管理部と、
前記複数のＡＦＥのうち最上段ＡＦＥに連結される電力補償回路と、を含み、
前記複数のＡＦＥのうち最下段ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及び前記メイン管理部と通信し、前記最上段ＡＦＥは、その下位段ＡＦＥと通信し、
前記電力補償回路は、直列に連結される電力補償抵抗及び電力補償スイッチを含み、
前記最上段ＡＦＥは、
最上段バッテリブロックのブロック電圧から駆動電圧を生成する電力回路と、
前記駆動電圧を前記電力補償回路に出力する一対の出力電圧ピンと、
前記電力補償スイッチを制御するための電力補償制御信号を出力する多用途の入出力（ＧＰＩＯ）ピンと、を含むことを特徴とするバッテリパック。
前記複数のバッテリブロックの状態をそれぞれモニタリングし、互いに順に配置される複数のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）と、
前記複数のＡＦＥと通信するメイン管理部と、
前記複数のＡＦＥのうち最上段ＡＦＥに連結される電力補償回路と、を含み、
前記複数のＡＦＥのうち最下段ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及び前記メイン管理部と通信し、前記最上段ＡＦＥは、その下位段ＡＦＥと通信し、
前記電力補償回路は、直列に連結される電力補償抵抗及び電力補償スイッチを含み、
前記最上段ＡＦＥは、
最上段バッテリブロックのブロック電圧から駆動電圧を生成する電力回路と、
前記駆動電圧を前記電力補償回路に出力する一対の出力電圧ピンと、
前記電力補償スイッチを制御するための電力補償制御信号を出力する多用途の入出力（ＧＰＩＯ）ピンと、を含むことを特徴とするバッテリパック。
【請求項2】
前記電力補償制御信号は、デューティ比を有するＰＷＭ信号であることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項3】
前記ＰＷＭ信号の前記デューティ比は、前記メイン管理部によって制御されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリパック。
【請求項4】
前記最上段ＡＦＥは、前記ブロック電圧が印加される一対の入力電圧ピンをさらに含み、
前記一対の入力電圧ピンは、前記最上段バッテリブロック内に直列に連結される最上段バッテリセルの両端に位置している端子にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
前記一対の入力電圧ピンは、前記最上段バッテリブロック内に直列に連結される最上段バッテリセルの両端に位置している端子にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項5】
前記最上段ＡＦＥは、
複数のバッテリピンと、
前記複数のバッテリピンのうち隣接した２つのバッテリピンを選択するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサによって選択される２つのバッテリピンの間の電圧をデジタル値に変換するＡＤＣ（ａｎａｌｏｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、
前記ＡＤＣが出力するデジタル値を用いて、前記最上段バッテリセルそれぞれのセル電圧を収集するコントローラと、をさらに含み、
前記最上段バッテリセルは、前記複数のバッテリピンの間にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項４に記載のバッテリパック。
複数のバッテリピンと、
前記複数のバッテリピンのうち隣接した２つのバッテリピンを選択するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサによって選択される２つのバッテリピンの間の電圧をデジタル値に変換するＡＤＣ（ａｎａｌｏｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、
前記ＡＤＣが出力するデジタル値を用いて、前記最上段バッテリセルそれぞれのセル電圧を収集するコントローラと、をさらに含み、
前記最上段バッテリセルは、前記複数のバッテリピンの間にそれぞれ連結されることを特徴とする請求項４に記載のバッテリパック。
【請求項6】
前記最上段ＡＦＥは、
前記最上段バッテリセルにそれぞれ対応する複数のバランシングピンと、
前記複数のバランシングピンと前記複数のバッテリピンの一部との間にそれぞれ連結される複数のバランシング抵抗と、
前記複数のバランシングピンと前記複数のバッテリピンの一部との間にそれぞれ連結される複数のバランシングスイッチと、
前記コントローラの制御によって前記複数のバランシングスイッチを制御するバランシング制御回路と、をさらに含む請求項５に記載のバッテリパック。
前記最上段バッテリセルにそれぞれ対応する複数のバランシングピンと、
前記複数のバランシングピンと前記複数のバッテリピンの一部との間にそれぞれ連結される複数のバランシング抵抗と、
前記複数のバランシングピンと前記複数のバッテリピンの一部との間にそれぞれ連結される複数のバランシングスイッチと、
前記コントローラの制御によって前記複数のバランシングスイッチを制御するバランシング制御回路と、をさらに含む請求項５に記載のバッテリパック。
【請求項7】
前記最上段ＡＦＥが収集した前記最上段バッテリセルそれぞれのセル電圧は、他のＡＦＥを通じて前記メイン管理部に伝達されることを特徴とする請求項５に記載のバッテリパック。
【請求項8】
前記他のＡＦＥそれぞれは、
対応するバッテリブロックのバッテリセルそれぞれのセル電圧を収集するコントローラと、
前記セル電圧を下位段ＡＦＥに伝送するためのロー通信回路と、
前記ロー通信回路を通じて受信した前記メイン管理部の命令を上位段ＡＦＥに伝送するためのハイ通信回路と、を含む請求項７に記載のバッテリパック。
対応するバッテリブロックのバッテリセルそれぞれのセル電圧を収集するコントローラと、
前記セル電圧を下位段ＡＦＥに伝送するためのロー通信回路と、
前記ロー通信回路を通じて受信した前記メイン管理部の命令を上位段ＡＦＥに伝送するためのハイ通信回路と、を含む請求項７に記載のバッテリパック。
【請求項9】
前記最上段ＡＦＥは、前記一対の入力電圧ピン、前記一対の出力電圧ピン、及び前記多用途の入出力ピンを有する一つのＡＦＥ集積回路（ＩＣ）を含むことを特徴とする請求項４に記載のバッテリパック。
【請求項10】
前記複数のＡＦＥは、前記最上段ＡＦＥと前記最下段ＡＦＥとの間に順に配置される複数の中間ＡＦＥを含み、
前記複数の中間ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及びその下位段ＡＦＥと通信することを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
前記複数の中間ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及びその下位段ＡＦＥと通信することを特徴とする請求項１に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリパックに関し、さらに詳細には、バッテリパック内のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ：ａｎａｌｏｇ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ）間の消費電流を均等化することができるバッテリパックに関する。
【背景技術】
【0002】
高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、バッテリパックの形態で、ポータブル電子機器、バッテリシステム、電気車両（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）またはハイブリッド車両（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに多様に使われている。
【0003】
バッテリパックは、バッテリモジュールとバッテリ管理システムを含む。バッテリ管理システムは、メイン管理部と、バッテリモジュールを管理するモジュール管理部を含む。モジュール管理部は、ＡＦＥを含む。
【0004】
バッテリパックに含まれる複数のＡＦＥの消費電力が同一ではないため、ＡＦＥに連結されるバッテリセルのセル電圧が不均一になる。これは、バッテリパックの性能低下をもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、バッテリパック内のＡＦＥ間の消費電流を均等化することができるバッテリパックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面によるバッテリパックは、それぞれ複数のバッテリセルを含む複数のバッテリブロック、複数のバッテリブロックの状態をそれぞれモニタリングし、互いに順に配置される複数のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）、前記複数のＡＦＥと通信するメイン管理部、及び前記複数のＡＦＥのうち最上段ＡＦＥに連結される電力補償回路を含む。前記複数のＡＦＥのうち最下段ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及び前記メイン管理部と通信し、前記最上段ＡＦＥは、その下位段ＡＦＥと通信する。前記電力補償回路は、直列に連結される電力補償抵抗及び電力補償スイッチを含む。前記最上段ＡＦＥは、最上段バッテリブロックのブロック電圧から駆動電圧を生成する電力回路、前記駆動電圧を前記電力補償回路に出力する一対の出力電圧ピン、及び前記電力補償スイッチを制御するための電力補償制御信号を出力する多用途の入出力（ＧＰＩＯ）ピンを含む。
【0007】
一例によれば、前記電力補償制御信号は、デューティ比を有するＰＷＭ信号である。
【0008】
他の例によれば、前記ＰＷＭ信号の前記デューティ比は、前記メイン管理部によって制御される。
【0009】
さらに他の例によれば、前記最上段ＡＦＥは、前記ブロック電圧が印加される一対の入力電圧ピンをさらに含む。前記一対の入力電圧ピンは、前記最上段バッテリブロック内に直列に連結される最上段バッテリセルの両端に位置している端子にそれぞれ連結される。
【0010】
さらに他の例によれば、前記最上段ＡＦＥは、複数のバッテリピン、前記複数のバッテリピンのうち隣接した２つのバッテリピンを選択するマルチプレクサ、前記マルチプレクサによって選択される２つのバッテリピンの間の電圧をデジタル値に変換するＡＤＣ（ａｎａｌｏｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、及び前記ＡＤＣが出力するデジタル値を用いて、前記最上段バッテリセルそれぞれのセル電圧を収集するコントローラをさらに含む。前記最上段バッテリセルは、前記複数のバッテリピンの間にそれぞれ連結される。
【0011】
さらに他の例によれば、前記最上段ＡＦＥは、前記最上段バッテリセルにそれぞれ対応する複数のバランシングピン、前記複数のバランシングピンと前記複数のバッテリピンの一部との間にそれぞれ連結される複数のバランシング抵抗、前記複数のバランシングピンと前記複数のバッテリピンの一部との間にそれぞれ連結される複数のバランシングスイッチ、及び前記コントローラの制御によって前記複数のバランシングスイッチを制御するバランシング制御回路をさらに含む。
【0012】
さらに他の例によれば、前記最上段ＡＦＥが収集した前記最上段バッテリセルそれぞれのセル電圧は、他のＡＦＥを通じて前記メイン管理部に伝達される。
【0013】
さらに他の例によれば、前記他のＡＦＥそれぞれは、対応するバッテリブロックのバッテリセルそれぞれのセル電圧を収集するコントローラ、前記セル電圧を下位段ＡＦＥに伝送するためのロー通信回路、及び前記ロー通信回路を通じて受信した前記メイン管理部の命令を上位段ＡＦＥに伝送するためのハイ通信回路を含む。
【0014】
さらに他の例によれば、前記最上段ＡＦＥは、前記一対の入力電圧ピン、前記一対の出力電圧ピン、及び前記多用途の入出力ピンを有する一つのＡＦＥ集積回路（ＩＣ）を含む。
【0015】
さらに他の例によれば、前記複数のＡＦＥは、前記最上段ＡＦＥと前記最下段ＡＦＥとの間に順に配置される複数の中間ＡＦＥを含む。前記複数の中間ＡＦＥは、その上位段ＡＦＥ及びその下位段ＡＦＥと通信する。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、最上段ＡＦＥを用いて、これに連結されたバッテリセルがさらなる電流を消費するように能動的に制御することで、ＡＦＥの間の消費電流の差によるセル電圧の不均衡を防止し、バッテリパックの使用性能を改善することができる。
【0017】
バッテリ管理システムが、内部的に最上段ＡＦＥの消費電流を制御することで、ユーザの利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施形態によるバッテリパックを示す図面である。
【図2】本発明の一実施形態による第１タイプのＡＦＥを示す図面である。
【図3】本発明の一実施形態による第２タイプのＡＦＥを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下において、例示的な実施形態が次に添付した図面を参照し、さらに詳細に説明される。しかし、本発明は、多くの形態により具体化され、本発明で説明される実施形態に限定されるものではない。これらの実施形態は、本発明を完全にし、当業者に具体的な実施形態を十分に伝達するために提供されるものである。
【0020】
本明細書で使う用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われるものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明らかに表さない限り、複数の表現を含む。本明細書で、「含む」または「持つ」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在するということを指定するためのものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴や数、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性を予め排除しないと理解されねばならない。第１または第２などの用語は、多様な構成要素を説明するのに使われうるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使われる。
【0021】
以下、例示的な実施形態が図示される添付図面を参照して、さらに完璧に実施形態が説明される。全体的に同じ参照番号は同じ構成要素を示す。図面において、同一または対応する構成要素には同じ図面番号が付与され、これについては、重ねて説明しない。
【0022】
図１は、本発明の一実施形態によるバッテリパックを示す。
【0023】
図１を参照すれば、バッテリパック１００は、第１及び第２パック端子ＰＴ１及びＰＴ２の間に連結される複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄ、複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄの状態をそれぞれモニタリングする複数のアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）１３０ａないし１３０ｄ、複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄと通信するメイン管理部１２０、及び電力補償回路１４０を含む。バッテリパック１００は、複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄとメイン管理部１２０との通信を支援する通信線１５０ａないし１５０ｄをさらに含む。
【0024】
複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄは、第１及び第２パック端子ＰＴ１及びＰＴ２の間に直列に連結される。図１には、４つのバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄが図示されるが、これは、ただ例示的なものである。第１及び第２パック端子ＰＴ１及びＰＴ２の間に、２つ以上のバッテリブロックが直列に連結される。本発明では、バッテリパック１００が直列に連結される第１ないし第４バッテリブロック１１０ａないし１１０ｄを含むと仮定する。
【0025】
図１には、第１及び第２パック端子ＰＴ１及びＰＴ２の間に複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄのみ連結されると示されるが、これは、ただ例示的なものであり、第１及び第２パック端子ＰＴ１及びＰＴ２の間に充電及び放電スイッチ、メインスイッチ、及びプリチャージスイッチとプリチャージ抵抗のうち少なくとも一つがさらに連結されうる。例えば、第４バッテリブロック１１０ｄと第１パック端子ＰＴ１との間に、第１メインスイッチ、及びプリチャージスイッチとプリチャージ抵抗が配置され、第１バッテリブロック１１０ａと第２パック端子ＰＴ２との間に第２メインスイッチが配置される。
【0026】
複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄは、第１及び第２パック端子ＰＴ１及びＰＴ２の間に順に配置される。第１バッテリブロック１１０ａと第４バッテリブロック１１０ｄは、両端に位置する。便宜のため、第１バッテリブロック１１０ａは、最下段バッテリブロックと称され、第２バッテリブロック１１０ｄは、最上段バッテリブロックと呼ばれる。第２及び第３バッテリブロック１１０ｂ及び１１０ｃは、中間バッテリブロックと呼ばれる。ここで、最下段と最上段は、ひたすら互いに区分するためのものであって、位置関係を示すものではない。むしろ、最下段と最上段とは、連結関係を示すと理解されうる。最下段バッテリブロック１１０ａは、最も低い電位を有し、最上段バッテリブロック１１０ｄは、最も高い電位を有する。しかし、これは、例示的なものであり、逆に最下段バッテリブロック１１０ａが最も高い電位を有し、最上段バッテリブロック１１０ｄは最も低い電位を有することもできる。本発明では、最下段バッテリブロック１１０ａが最も低い電位を有し、最上段バッテリブロック１１０ｄが最も高い電位を有すると仮定する。
【0027】
第２バッテリブロック１１０ｂは、最下段バッテリブロック１１０ａの上位段に位置し、第３バッテリブロック１１０ｃは、第２バッテリブロック１１０ｂの上位段に位置し、最上段バッテリブロック１１０ｄは、第３バッテリブロック１１０ｃの上位段に位置すると表現される。また、逆に、第３バッテリブロック１１０ｃは、最上段バッテリブロック１１０ｄの下位段に位置し、第２バッテリブロック１１０ｂは、第３バッテリブロック１１０ｃの下位段に位置し、最下段バッテリブロック１１０ａは、第２バッテリブロック１１０ｂの下位段に位置すると表現される。
【0028】
複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄそれぞれは、直列に連結される複数のバッテリセルを含む。各バッテリブロック１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに含まれるバッテリセルの数は、いずれも等しい。例えば、一つのバッテリブロック１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄには、直列に連結される１４つのバッテリセルが含まれる。第４バッテリブロック１１０ｄに含まれるバッテリセルは、最上段バッテリセルと呼ばれる。
【0029】
複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄは、複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄの状態をそれぞれモニタリングする。第１ＡＦＥ１３０ａは、第１バッテリブロック１１０ａのバッテリセルをモニタリングすることができ、最下段ＡＦＥと呼ばれる。第２及び第３ＡＦＥ１３０ｂ及び１３０ｃは、第２及び第３バッテリブロック１１０ｂ及び１１０ｃのバッテリセルをそれぞれモニタリングすることができ、中間ＡＦＥとそれぞれ呼ばれる。第４ＡＦＥ１３０ｄは、第４バッテリブロック１１０ａのバッテリセルをモニタリングすることができ、最上段ＡＦＥと呼ばれる。複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄは、複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄに対応して互いに順に配置される。複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄは、複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄの温度及び／または電流、及び複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄの温度などをモニタリングする。
【0030】
複数のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄそれぞれは、複数のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄのうち対応するバッテリブロックに保存された電力を用いて駆動する。例えば、第１（最下段）ＡＦＥ１３０ａは、第１バッテリブロック１１０ａから駆動電力を供給される。第４（最上段）ＡＦＥ１３０ｄも、最上段バッテリブロック１１０ｄから駆動電力を供給される。
【0031】
最下段ＡＦＥ１３０ａは、第２及び第１通信線１５０ｂ及び１５０ａを用いて、その上位段に位置する第２ＡＦＥ１３０ｂ及びメイン管理部１２０と通信する。第２ＡＦＥ１３０ｂは、第３及び第２通信線１５０ｃ及び１５０ｂを用いて、その上位段に位置する第３ＡＦＥ１３０ｃ及びその下位段に位置する最下段ＡＦＥ１３０ａと通信する。第３ＡＦＥ１３０ｃは、第４及び第３通信線１５０ｄ及び１５０ｃを用いて、その上位段に位置する最上段ＡＦＥ１３０ｄ及びその下位段に位置する第２ＡＦＥ１３０ｂと通信する。最上段ＡＦＥ１３０ｄは、第４通信線１５０ｄを用いて、その下位段に位置する第３ＡＦＥ１３０ｃと通信する。
【0032】
最上段ＡＦＥ１３０ｄは、最上段バッテリブロック１１０ｄの最上段バッテリセルのセル電圧を収集し、第３、第２及び第１ＡＦＥ１３０ｃ、１３０ｂ、１３０ａを通じてメイン管理部１２０に伝送する。第３ＡＦＥ１３０ｃは、第３バッテリブロック１１０ｃのバッテリセルのセル電圧を収集し、第２及び第１ＡＦＥ１３０ｂ及び１３０ａを通じてメイン管理部１２０に伝送する。第２ＡＦＥ１３０ｂは、第２バッテリブロック１１０ｂのバッテリセルのセル電圧を収集し、第１ＡＦＥ１３０ａを通じてメイン管理部１２０に伝送する。第１ＡＦＥ１３０ａは、第１バッテリブロック１１０ａのバッテリセルのセル電圧を収集し、第１通信線１５０ａを通じてメイン管理部１２０に伝送する。メイン管理部１２０は、第１ないし第４バッテリブロック１１０ａないし１１０ｄのバッテリセルのセル電圧をいずれも収集する。
【0033】
第１ないし第４通信線１５０ａないし１５０ｄそれぞれは、複数の配線を含む。一例によれば、第１ないし第４通信線１５０ａないし１５０ｄそれぞれは、一対の配線で構成される送信配線と、一対の配線で構成される受信配線を含む。他の例によれば、第１ないし第４通信線１５０ａないし１５０ｄそれぞれは、クロック配線、送信配線及び受信配線を含む。
【0034】
第１（最下段）、第２及び第３ＡＦＥ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、それぞれ２つの要素と通信する一方、最上段ＡＦＥ１３０ｄは、ただ１つの要素（すなわち、第３ＡＦＥ１３０ｃ）のみと通信するため、第１（最下段）、第２及び第３ＡＦＥ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃに比べて、さらに少ない電力を使う。それによって、最上段バッテリブロック１１０ｄの放電量は、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃの放電量に比べて少なくなり、最上段バッテリブロック１１０ｄの最上段バッテリセルは、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃのバッテリセルに比べてさらに高いセル電圧を有するようになる。さらに、経時的にセル電圧の差は段々大きくなる。
【0035】
このような問題を解決するために、本発明の一実施形態によるバッテリパック１００は、最上段バッテリブロック１１０ｄに連結される電力補償回路１４０をさらに含む。電力補償回路１４０は、最上段バッテリブロック１１０ｄに連結され、第１ないし第４バッテリブロック１１０ａないし１１０ｄのバッテリセルのセル電圧をいずれも収集しているメイン管理部１２０によって制御される。
【0036】
メイン管理部１２０は、最上段バッテリブロック１１０ｄの最上段バッテリセルの平均セル電圧を算出する。また、メイン管理部１２０は、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃのバッテリセルの平均セル電圧を算出する。
【0037】
一例によれば、メイン管理部１２０は、最上段バッテリブロック１１０ｄの平均セル電圧が、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃの平均セル電圧より、既定の基準値以上に高い場合に、電力補償回路１４０を動作させることができる。それによって、最上段バッテリブロック１１０ｄの最上段バッテリセルのセル電圧が、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃのバッテリセルのセル電圧と、前記基準値以下の電圧差を有する。
【0038】
他の例によれば、メイン管理部１２０は、最上段バッテリブロック１１０ｄの平均セル電圧から、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃの平均セル電圧を差し引いた電圧差に基づいて、前記電圧差が大きいほど電力補償回路１４０がさらに多い電流を消費するように、電力補償回路１４０を動作させることができる。例えば、電力補償回路１４０は、前記電圧差によって定められるデューティ比を有するＰＷＭ信号によって制御される。
【0039】
さらに他の例によれば、メイン管理部１２０は、第１ないし第４ＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄに命令を送信する時、最上段ＡＦＥ１３０ｄに電力補償回路１４０を動作させよという命令をさらに送信することができる。さらに他の例によれば、メイン管理部１２０は、第１ないし第４ＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄからモニタリングデータを受信する時、最上段ＡＦＥ１３０ｄに電力補償回路１４０を動作させよという命令をさらに送信することができる。
【0040】
２つの要素と通信する第１ないし第３ＡＦＥ１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃは、第１タイプのＡＦＥと称する。第１タイプのＡＦＥについて、図２を参照して以下でさらに詳細に説明する。
【0041】
１つの要素と通信して電力補償回路が連結される最短ＡＦＥ１３０ｄは、第２タイプのＡＦＥと称する。第２タイプのＡＦＥ及び電力補償回路１４０について、図３を参照して以下でさらに詳細に説明する。
【0042】
図２は、本発明の一実施形態による第１タイプのＡＦＥを示す。
【0043】
【0044】
第１ＡＦＥ１３０ａは、第１バッテリブロック１１０ａ内のバッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧及び温度などをモニタリングし、モニタリングによって獲得した第１バッテリブロック１１０ａの状態データをメイン管理部１２０に送信するように構成される。第１ＡＦＥ１３０ａは、メイン管理部１２０から受信した命令を第２ＡＦＥ１３０ｂに伝送し、第２ＡＦＥ１３０ｂから受信したデータをメイン管理部１２０に伝達するように構成される。第１ＡＦＥ１３０ａは、第１バッテリブロック１１０ａ内のバッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧を均等化するためのセルバランシングを行うように構成される。
【0045】
第１バッテリブロック１１０ａ内のバッテリセルＣ１ないしＣｎは、第１及び第２ブロック端子ＢＴ１及びＢＴ２の間に直列に連結される。第１ブロック端子ＢＴ１は、第２バッテリブロック（図１の１１０ｂ）の第２ブロック端子に連結され、第２ブロック端子ＢＴ２は、第２パック端子（図１のＰＴ２）に連結される。
【0046】
バッテリセルＣ１ないしＣｎは、電力を保存する部分であって、充電可能な二次電池である。例えば、バッテリセルＣ１ないしＣｎは、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池（Ｎｉ－ＭＨ：ｎｉｃｋｅｌ ｍｅｔａｌ ｈｙｄｒｉｄｅ ｂａｔｔｅｒｙ）、ニッケル亜鉛電池（Ｎｉ－Ｚｎ：ｎｉｃｋｅｌ－ｚｉｎｃ ｂａｔｔｅｒｙ）、鉛蓄電池などからなる群から選択される少なくとも一つを含む。バッテリセルＣ１ないしＣｎの数及び連結構成、及びバッテリブロック１１０ａないし１１０ｄの数及び連結構成は、バッテリパック１０に要求される出力電圧及び電力保存容量によって定められる。以下で、バッテリセルＣ１ないしＣｎの数は、ｎであると仮定する。ｎは、例えば、１４である。しかし、これは、ただ例示的なものであり、ｎは、１０、１２または１６のような自然数でもある。
【0047】
第１ＡＦＥ１３０ａは、一つのＡＦＥ集積回路ＡＦＥＩＣを含む。ＡＦＥ集積回路ＡＦＥＩＣは、一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤ、一対の出力電圧ピンＶＣＣ及びＧＮＤ、及び少なくとも一つの多用途の入出力ピンＧＰＩＯを有する。一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤは、第１バッテリブロック１１０ａの正極と負極にそれぞれ連結され、第１バッテリブロック１１０ａのブロック電圧が印加される。一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤは、第１及び第２ブロック端子ＢＴ１及びＢＴ２にそれぞれ連結される。一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤは、第１バッテリブロック１１０ａのバッテリセルＣ１ないしＣｎの両端に位置する端子にそれぞれ連結される。
【0048】
第１ＡＦＥ１３０ａは、入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤを通じて入力されたブロック電圧から、第１ＡＦＥ１３０ａを駆動するための駆動電圧Ｖｃｃを生成する電力回路１３５を含む。電力回路１３５は、ＤＣ－ＤＣコンバータ回路である。電力回路１３５は、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥＩＣ内に搭載されると図示されているが、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥＩＣの外部に電力回路１３５が配置され、電力回路１３５によって生成される駆動電圧ＶｃｃがＡＦＥ集積回路ＡＦＥＩＣに供給されてもよい。この場合、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、第１バッテリブロック１１０ａの正極と負極にそれぞれ連結される一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤの代わりに、電力回路１３５によって生成される駆動電圧Ｖｃｃを受信するための入力電圧ピンを含むことができる。
【0049】
一対の出力電圧ピンＶＣＣ及びＧＮＤは、電力回路１３５によって生成した駆動電圧Ｖｃｃを外部に出力する。多用途の入出力ピンＧＰＩＯは、例えば、温度センサに連結され、アナログ温度センシング信号が、多用途の入出力ピンＧＰＩＯを通じてコントローラ１３３に入力される。
【0050】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、複数のバッテリピンＴ０ないしＴｎを有する。バッテリセルＣ１ないしＣｎは、バッテリピンＴ０ないしＴｎの間にそれぞれ連結される。例えば、バッテリセルＣ１は、バッテリピンＴ０及びＴ１の間に連結され、バッテリセルＣｎは、バッテリピンＴｎ－１及びＴｎの間に連結される。
【0051】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１３１を含む。ＭＵＸ１３１は、バッテリピンＴ０ないしＴｎのうち隣接した２個のバッテリピンを選択する。ＭＵＸ１３１は、バッテリセルＣ１ないしＣｎのうちいずれか一つのバッテリセルに連結される２個のバッテリピンを選択する。
【0052】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、ＡＤＣ（ａｎａｌｏｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１３２を含む。ＡＤＣ１３２は、ＭＵＸ１３１によって選択される２個のバッテリピンの間の電圧をデジタル値に変換する。ＡＤＣ１３２は、バッテリセルＣ１ないしＣｎのうちＭＵＸ１３１によって選択されるバッテリセルのセル電圧をデジタル値に変換する。
【0053】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、コントローラ１３３を含む。コントローラ１３３は、ＡＤＣ１３２から出力するデジタル値を受信する。コントローラ１３３は、バッテリセルＣ１ないしＣｎを順に一つずつ選択するようにＭＵＸ１３１を制御し、これと同期化してＡＤＣ１３２から出力するデジタル値を受信することで、バッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧をいずれも収集する。
【0054】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、複数のバランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎを有する。バランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎは、バッテリセルＣ１ないしＣｎにそれぞれ対応する。第１ＡＦＥ１３０ａは、バランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎと一部のバッテリピンＴ０ないしＴｎ－１にそれぞれ連結される、複数のバランシングスイッチＳＷｂを含む。例えば、図２に示されたように、バランシング抵抗Ｒｂは、バランシングピンＢＳ１とバッテリピンＴ１との間に連結される。バランシング抵抗Ｒｂは、バランシングピンＢＳｎとバッテリピンＴｎとの間に連結される。
【0055】
第１ＡＦＥ１３０ａは、バランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎと一部のバッテリピンＴ０ないしＴｎ－１にそれぞれ連結される、複数のバランシングスイッチＳＷｂを含む。例えば、図２に示されたように、バランシングスイッチＳＷｂは、バランシングピンＢＳ１とバッテリピンＴ０との間に連結される。バランシングスイッチＳＷｂは、バランシングピンＢＳｎとバッテリピンＴｎ－１との間に連結される。複数のバランシングスイッチＳＷｂは、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣに含まれる。
【0056】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、バランシング制御回路１３４を含む。バランシング制御回路１３４は、コントローラ１３３の制御によってバランシングスイッチＳＷｂを制御する。コントローラ１３３は、既定のセルバランシング基準に従って、バッテリセルＣ１ないしＣｎのうちセルバランシングの必要なバッテリセルを定める。コントローラ１３３は、前記バッテリセルについてセルバランシングを行うためにバランシング制御回路１３４を制御することができ、バランシング制御回路１３４は、前記バッテリセルに対応するバランシングスイッチＳＷｂをターンオンさせることができる。前記バッテリセルに保存されている電力は、前記バランシングスイッチＳＷｂに連結されるバランシング抵抗Ｒｂを通じて消耗されることで、前記バッテリセルのセル電圧は減少する。
【0057】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、通信ピンＴＸＨＰ、ＴＸＨＮ、ＲＸＨＰ、ＲＸＨＮ、ＴＸＬＰ、ＴＸＬＮ、ＲＸＬＰ、ＲＸＬＮ、ハイ通信（ｈｉｇｈ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）回路１３６及びロー通信（ｌｏｗ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）回路１３７を含む。
【0058】
コントローラ１３３は、ロー通信回路１３７を用いて、バッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧を含む第１バッテリブロック１１０ａの状態情報を、メイン管理部１２０に伝送する。ロー通信回路１３７は、ロー送信ピンＴＸＬＰ及びＴＸＬＮとロー受信ピンＲＸＬＰ及びＲＸＬＮに連結される。ロー送信ピンＴＸＬＰ及びＴＸＬＮを通じて出力されるチァドング信号は、トランスフォーマＴＲを通じてメイン管理部１２０または下位段のＡＦＥに伝達される。
【0059】
コントローラ１３３は、ロー通信回路１３７を用いて、メイン管理部１２０または下位段のＡＦＥが送信した信号を受信する。メイン管理部１２０または下位段のＡＦＥが送信した信号は、トランスフォーマＴＲを経てロー受信ピンＲＸＬＰ及びＲＸＬＮに受信される。
【0060】
ロー通信回路１３７を通じて受信されたメイン管理部１２０の命令信号は、ハイ通信回路１３６を通じて上位段に位置する第２ＡＦＥ１３０ｂに伝達される。ハイ通信回路１３６は、ハイ送信ピンＴＸＨＰ及びＴＸＨＮとハイ受信ピンＲＸＨＰ及びＲＸＨＮに連結される。ハイ送信ピンＴＸＨＰ及びＴＸＨＮを通じて出力されるチァドング信号は、トランスフォーマＴＲを通じて第２ＡＦＥ１３０ｂに伝達される。
【0061】
第２ＡＦＥ１３０ｂが送信した第２バッテリブロック１１０ｂの状態情報などが載せられた信号は、トランスフォーマＴＲを経て、ハイ受信ピンＲＸＨＰ及びＲＸＨＮを通じてハイ通信回路１３６によって受信され、ロー通信回路１３７を通じてメイン管理部１２０に伝達される。
【0062】
図３は、本発明の一実施形態による第２タイプのＡＦＥを示す。
【0063】
図３を参照すれば、第２タイプのＡＦＥである最上段ＡＦＥ、すなわち、第４ＡＦＥ１３０ｄが図示される。最上段ＡＦＥ１３０ｄは、電力補償回路１４０と、電力補償回路１４０を制御するための電力コントローラ１３８を除いては、図２の第１ＡＦＥ１３０ａと実質的に等しい構成を有する。等しい構成についての説明は繰り返さない。
【0064】
最上段ＡＦＥ１３０ｄは、最上段バッテリブロック１１０ｄ内の最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧及び温度などをモニタリングし、モニタリングによって獲得した最上段バッテリブロック１１０ｄの状態情報を、下位段に位置した第３ＡＦＥ１３０ｃに送信するように構成される。最上段バッテリブロック１１０ｄの状態情報は、第３ＡＦＥ１３０ｃ、第２ＡＦＥ１３０ｂ、及び第１ＡＦＥ１３０ａを通じてメイン管理部１２０に伝達される。最上段ＡＦＥ１３０ｄは、第３ＡＦＥ１３０ｃを通じてメイン管理部１２０の命令信号を受信するように構成される。最上段ＡＦＥ１３０ｄは、最上段バッテリブロック１１０ｄ内の最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧を均等化するためのセルバランシングを行うように構成される。
【0065】
最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎは、第１及び第２ブロック端子ＢＴ１及びＢＴ２の間に直列に連結される。第１ブロック端子ＢＴ１は、第１パック端子（図１のＰＴ１）に連結され、第２ブロック端子ＢＴ２は、第３バッテリブロック（図１の１１０ｃ）の第１ブロック端子に連結される。
【0066】
最上段ＡＦＥ１３０ｄは、一つのＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣを含む。ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤ、一対の出力電圧ピンＶＣＣ及びＧＮＤ、及び少なくとも一つの多用途の入出力ピンＧＰＩＯを有する。一対の入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤは、最上段バッテリブロック１１０ｄの正極と負極にそれぞれ連結され、最上段バッテリブロック１１０ｄのブロック電圧が印加される。
【0067】
最上段ＡＦＥ１３０ｄは、電力回路１３５を含む。電力回路１３５は、入力電圧ピンＨＶ及びＡＧＮＤを通じて入力された最上段バッテリブロック１１０ｄのブロック電圧から、最上段ＡＦＥ１３０ｄを駆動するための駆動電圧Ｖｃｃを生成するＤＣ－ＤＣコンバータ回路である。一実施形態によれば、図３に示されたように、電力回路１３５は、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣ内に搭載される。
【0068】
他の実施形態によれば、電力回路１３５は、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣの外部に配置され、電力回路１３５によって生成される駆動電圧ＶｃｃがＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣに供給されてもよい。この場合、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、外部に位置する電力回路１３５から駆動電圧Ｖｃｃを受信するための入力電圧ピンを含む。
【0069】
一対の出力電圧ピンＶＣＣ及びＧＮＤは、電力回路１３５によって生成した駆動電圧Ｖｃｃを電力補償回路１４０に出力する。電力補償回路１４０は、出力電圧ピンＶＣＣ及びＧＮＤの間に直列に連結される電力補償抵抗Ｒｃと、電力補償スイッチＳＷｃを含む。電力補償スイッチＳＷｃは、多用途の入出力ピンＧＰＩＯを通じて出力される電力補償制御信号によって制御される。
【0070】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、多用途の入出力ピンＧＰＩＯを通じて電力補償制御信号を出力するように構成される電力コントローラ１３８を含む。電力コントローラ１３８は、コントローラ１３３の下位構成であって、電力補償制御信号の出力を制御することができる。
【0071】
電力補償制御信号は、デューティ比を有するＰＷＭ（ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。ＰＷＭ電力補償制御信号のデューティ比は、メイン管理部（図１の１２０）によって制御される。メイン管理部１２０は、最上段バッテリブロック１１０ｄの最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎの平均セル電圧を算出し、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃのバッテリセルの平均セル電圧を算出する。メイン管理部１２０は、最上段バッテリブロック１１０ｄの平均セル電圧と、他のバッテリブロック１１０ａないし１１０ｃの平均セル電圧との電圧差に基づいて、デューティ比を定める。
【0072】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、複数のバッテリピンＴ０ないしＴｎを有する。バッテリセルＣ１ないしＣｎは、バッテリピンＴ０ないしＴｎの間にそれぞれ連結される。ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎのうちいずれか一つの最上段バッテリセルに連結される２つのバッテリピンを選択するマルチプレクサ（ＭＵＸ）１３１を含む。ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎのうち、ＭＵＸ１３１によって選択される最上段バッテリセルのセル電圧をデジタル値に変換するＡＤＣ１３２を含む。ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、ＡＤＣ１３２から出力するデジタル値を受信して、最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧をいずれも収集するように構成されるコントローラ１３３を含む。
【0073】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎにそれぞれ対応する複数のバランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎを有する。バランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎは、最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎにそれぞれ対応する。最上段ＡＦＥ１３０ｄは、バランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎとバッテリピンＴ１ないしＴｎの間にそれぞれ連結される複数のバランシング抵抗Ｒｂを含む。最上段ＡＦＥ１３０ｄは、バランシングピンＢＳ１ないしＢＳｎとバッテリピンＴ０ないしＴｎ－１との間にそれぞれ連結される複数のバランシングスイッチＳＷｂを含む。バランシングスイッチＳＷｂは、ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣに含まれる。
【0074】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、コントローラ１３３の制御によって、バランシングスイッチＳＷｂを制御するように構成されるバランシング制御回路１３４を含む。
【0075】
ＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、通信ピンＴＸＨＰ、ＴＸＨＮ、ＲＸＨＰ、ＲＸＨＮ、ＴＸＬＰ、ＴＸＬＮ、ＲＸＬＰ、ＲＸＬＮ、ハイ通信回路１３６及びロー通信回路１３７を含む。
【0076】
コントローラ１３３は、ロー通信回路１３７を用いて、最上段バッテリセルＣ１ないしＣｎのセル電圧を含む最上段バッテリブロック１１０ｄの状態情報を、第３ＡＦＥ１３０ｃに伝送する。ロー通信回路１３７は、ロー送信ピンＴＸＬＰ及びＴＸＬＮとロー受信ピンＲＸＬＰ及びＲＸＬＮに連結される。ロー送信ピンＴＸＬＰ及びＴＸＬＮを通じて出力されるチァドング信号は、トランスフォーマＴＲを通じて第３ＡＦＥ１３０ｃに伝達される。
【0077】
コントローラ１３３は、ロー通信回路１３７を用いて、第３ＡＦＥ１３０ｃが送信した信号を受信する。第３ＡＦＥ１３０ｃが送信した信号は、トランスフォーマＴＲを経てロー受信ピンＲＸＬＰ及びＲＸＬＮに受信される。
【0078】
最上段ＡＦＥ１３０ｄの上位段にはＡＦＥが存在しないため、ハイ通信回路１３６は、実質的に非活性化される。ハイ通信回路１３６に連結されるハイ送信ピンＴＸＨＰ及びＴＸＨＮと、ハイ受信ピンＲＸＨＰ及びＲＸＨＮとは互いに連結されて、内部ループバック（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｌｏｏｐｂａｃｋ）を構成する。
【0079】
最上段ＡＦＥ１３０ｄのハイ通信回路１３６が実質的に非活性化されることによって、最上段ＡＦＥ１３０ｄのＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣは、他のＡＦＥ１３０ａないし１３０ｃのＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣに比べて、少ない電力を消費する。第１ないし第４ＡＦＥ１３０ａないし１３０ｄは、第１ないし第４バッテリブロック１１０ａないし１１０ｄに保存された電力を用いて駆動するため、第４バッテリブロック１１０ｄが最上段ＡＦＥ１３０ｄのＡＦＥ集積回路ＡＦＥ ＩＣに供給する電力は、第１ないし第３バッテリブロック１１０ａないし１１０ｃに比べて少ない。しかし、第４バッテリブロック１１０ｄは、最上段ＡＦＥ１３０ｄを通じて連結される電力補償回路１４０にもさらなる電力を供給するため、第１ないし第３バッテリブロック１１０ａないし１１０ｃと均等に電力を消費することができる。
【0080】
電力補償回路１４０で消費する電力のサイズは、メイン管理部１２０によって自動的に定められる。よって、ユーザは、電力補償回路１４０を別途に制御しなくてもよい。
【0081】
本明細書において図示され、説明された特定の具現例は、説明のための例であり、いかなる方式でも、実施形態の範囲を限定しようとするものではない。簡潔さのために、従来の電子的な構成、制御システム、ソフトウェア、前記システムの他の機能的な側面の記載は省略される。また、図面に図示された構成要素間の線の連結または連結部材は、機能的な連結及び／または物理的または回路的な連結を例示的に示すものであり、実際の装置では、代替可能であったり、追加されたりする多様な機能的な連結、物理的な連結、または回路連結で具現されうる。また、「必須的な」、「重要に」などの具体的な言及がなければ、必須の構成要素と見なされない。
【0082】
実施形態（特に特許請求の範囲）を記述するに当って、「前記」の用語及びこれと類似した指示用語の使用は、単数及び複数いずれにも該当する。また、実施形態で範囲（ｒａｎｇｅ）を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであって（これに反する記載がなければ）、発明の詳細な説明に前記範囲を構成する夫々の個別的な値を記載したものと同じである。最後に、本発明による方法を構成する段階について明らかに順序を記載するか、またはそれに反する記載がなければ、前記段階は適当な順序で行われる。必ずしも前記段階の記載順序によって本発明が限定されるものではない。本発明ですべての例または例示的な用語（例えば、「などなど」）の使用は、単純に本発明を詳細に説明するためのものであって、特許請求の範囲によって限定されない以上、前記例または例示的な用語によって実施形態の範囲が限定されるものではない。また、当業者は多様な修正、組み合わせ及び変更が加えられた特許請求の範囲またはその均等物の範ちゅう内で、設計条件及びファクタによって構成されうるということが分かる。
【0083】
例示的な実施形態が本明細書に提示され、特定の用語が使われたとしても、該用語は限定の目的で使ったものではなく、一般的な説明のためのものであると解釈されねばならない。一部の例で、本出願の出願時の当業者には明らかであろうが、特定の実施形態に関して説明される特徴、及び／または構成要素は、具体的に異なって記載されていない限り、単独で使われてもよく、他の実施形態に関して説明される特徴、及び／または構成要素と共に使われてもよい。よって、本発明の思想は、前記説明された実施形態に限って定められねばならず、後述する特許請求の範囲だけではなく、該特許請求の範囲と均等またはこれより等価的に変更されたすべての範囲は、本発明の思想の範疇に属するといえる。
【符号の説明】
【0084】
１１０ｄ：最上段バッテリブロック
１２０：メイン管理部
１３０ａ：第１ＡＦＥ
１３０ｂ：第２ＡＦＥ
１３０ｃ：第３ＡＦＥ
１３０ｄ：第４ＡＦＥ
１３１：マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１３２：ＡＤＣ
１３３：コントローラ
１３４：バランシング制御回路
１３５：電力回路
１３６：ハイ通信回路
１３７：ロー通信回路
１３８：電力コントローラ
１４０：電力補償回路
ＢＴ１：第１ブロック端子
ＢＴ２：第２ブロック端子
Ｃ１ないしＣｎ：最上段バッテリセル
１２０：メイン管理部
１３０ａ：第１ＡＦＥ
１３０ｂ：第２ＡＦＥ
１３０ｃ：第３ＡＦＥ
１３０ｄ：第４ＡＦＥ
１３１：マルチプレクサ（ＭＵＸ）
１３２：ＡＤＣ
１３３：コントローラ
１３４：バランシング制御回路
１３５：電力回路
１３６：ハイ通信回路
１３７：ロー通信回路
１３８：電力コントローラ
１４０：電力補償回路
ＢＴ１：第１ブロック端子
ＢＴ２：第２ブロック端子
Ｃ１ないしＣｎ：最上段バッテリセル
【図1】
【図2】
【図3】
