特表 2024-533714 ウェークアップ回路およびこれを含むバッテリーシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-12

(54)【発明の名称】ウェークアップ回路およびこれを含むバッテリーシステム

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20240905BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 307

H02J7/00 A

H02J1/00 304H

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024518717

(86)(22)【出願日】2023-07-03

(85)【翻訳文提出日】2024-03-25

(86)【国際出願番号】 KR2023009347

(87)【国際公開番号】W WO2024010312

(87)【国際公開日】2024-01-11

(31)【優先権主張番号】10-2022-0083198

(32)【優先日】2022-07-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ヨンミン・ジョ

【テーマコード（参考）】

5G165

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G165AA01

5G165EA02

5G165KA01

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503DB01

5G503GD07

(57)【要約】

バッテリーシステムは、複数のバッテリーセルを含むバッテリーパック、前記バッテリーパックをモニタリングして管理するバッテリー管理システム、前記バッテリー管理システムに電圧を供給するための電源、および第１ＣＡＮバスラインと第２ＣＡＮバスラインに連結されており、前記第１ＣＡＮバスラインの第１電圧および前記第２ＣＡＮバスラインの第２電圧の間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上であるとき、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結するウェークアップ回路を含んでもよい。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電源とバッテリー管理システムとの連結を制御するウェークアップ回路において、
第１ＣＡＮバスラインおよび第２ＣＡＮバスラインの間に連結されているフォトダイオード、および前記フォトダイオードの発光によってオンされるフォトトランジスターを含むオプトカップラーと、
前記フォトトランジスターがオンされる時にオンされる制御トランジスターと、
前記制御トランジスターがオンされる時にオンされ、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結する電力トランジスターと、を含み、
前記フォトダイオードは、
前記第１ＣＡＮバスラインの第１電圧および前記第２ＣＡＮバスラインの第２電圧の間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上である時にオンされて発光する、
ウェークアップ回路。

【請求項2】

前記フォトダイオードと前記第１ＣＡＮバスラインおよび前記第２ＣＡＮバスラインのいずれか一つの間に連結されており、前記ＣＡＮバス電圧差が前記所定の閾値レベル未満である時点以降に前記バッテリー管理システムの制御によって開放されるリレーをさらに含む、
請求項１に記載のウェークアップ回路。

【請求項3】

前記第１ＣＡＮバスラインと前記第２ＣＡＮバスラインとの間に連結されているローパスフィルターをさらに含み、
前記ローパスフィルターを通じて前記ＣＡＮバス電圧差が前記フォトダイオードに伝達される、
請求項２に記載のウェークアップ回路。

【請求項4】

前記電源は、前記フォトトランジスターの一端に連結されており、前記フォトトランジスターの他端に前記制御トランジスターの制御端が連結されている、
請求項１に記載のウェークアップ回路。

【請求項5】

前記フォトトランジスターの他端および前記制御トランジスターの制御端の間に連結されているローパスフィルターをさらに含む、
請求項４に記載のウェークアップ回路。

【請求項6】

前記制御トランジスターの制御端と一端との間に連結されている抵抗をさらに含み、
前記制御トランジスターの他端は、前記電力トランジスターのゲートに連結されている、
請求項５に記載のウェークアップ回路。

【請求項7】

前記電力トランジスターの一端は前記電源に連結されており、前記電力トランジスターの他端は前記バッテリー管理システムに連結されており、前記電力トランジスターのゲートは前記制御トランジスターの一端に連結されている、
請求項１に記載のウェークアップ回路。

【請求項8】

複数のバッテリーセルを含むバッテリーパックと、
前記バッテリーパックをモニタリングして管理するバッテリー管理システムと、
前記バッテリー管理システムに電圧を供給するための電源と、
第１ＣＡＮバスラインと第２ＣＡＮバスラインに連結されており、前記第１ＣＡＮバスラインの第１電圧および前記第２ＣＡＮバスラインの第２電圧の間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上であるとき、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結するウェークアップ回路と、を含む、
バッテリーシステム。

【請求項9】

前記ウェークアップ回路は、
前記第１ＣＡＮバスラインおよび前記第２ＣＡＮバスラインの間に連結され、前記ＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上である時にオンされて発光するフォトダイオード、および前記フォトダイオードの発光によってオンされるフォトトランジスターを含むオプトカップラーと、
前記フォトトランジスターがオンされる時にオンされる制御トランジスターと、
前記制御トランジスターがオンされる時にオンされ、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結する電力トランジスターと、を含む、
請求項８に記載のバッテリーシステム。

【請求項10】

前記ウェークアップ回路は、
前記フォトダイオードと前記第１ＣＡＮバスラインおよび前記第２ＣＡＮバスラインのいずれか一つの間に連結されており、前記ＣＡＮバス電圧差が前記所定の閾値レベル未満である時点以降に前記バッテリー管理システムの制御によって開放されるリレーをさらに含む、
請求項９に記載のバッテリーシステム。

【請求項11】

前記ウェークアップ回路は、
前記第１ＣＡＮバスラインと前記第２ＣＡＮバスラインとの間に連結されているローパスフィルターをさらに含み、
前記ローパスフィルターを通じて前記ＣＡＮバス電圧差が前記フォトダイオードに伝達される、
請求項１０に記載のバッテリーシステム。

【請求項12】

前記電源は、前記フォトトランジスターの一端に連結されており、前記フォトトランジスターの他端に前記制御トランジスターの制御端が連結されている、
請求項９に記載のバッテリーシステム。

【請求項13】

前記ウェークアップ回路は、
前記フォトトランジスターの他端および前記制御トランジスターの制御端の間に連結されているローパスフィルターをさらに含む、
請求項１２に記載のバッテリーシステム。

【請求項14】

前記ウェークアップ回路は、
前記制御トランジスターの制御端と一端との間に連結されている抵抗をさらに含み、
前記制御トランジスターの他端は、前記電力トランジスターのゲートに連結されている、
請求項１３に記載のバッテリーシステム。

【請求項15】

前記電力トランジスターの一端は前記電源に連結されており、前記電力トランジスターの他端は前記バッテリー管理システムに連結されており、前記電力トランジスターのゲートは前記制御トランジスターの一端に連結されている、
請求項９に記載のバッテリーシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願（等）との相互引用
本出願は、２０２２年７月６日付の韓国特許出願第１０－２０２２－００８３１９８号に基づいた優先権の利益を主張して、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本開示は、ウェークアップ回路およびこれを含むバッテリーシステムに関するものである。

【背景技術】

【0003】

バッテリーシステムをウェークアップ（ｗａｋｅ ｕｐ）するためには、バッテリーシステムおよびバッテリーシステムを制御する外部システムそれぞれのトランシーバ（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）およびメイン制御部（Ｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）などが動作しなければならない。スリップモード（ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）において、バッテリーシステムは、充電または放電動作を行わないが、待機状態において、外部システムから受信されるウェークアップ信号に従ってウェークアップ動作を行う。待機状態でバッテリーシステムによって消耗する待機電力量は少ないが、待機時間が長くなる場合、待機電力量が増加してバッテリーシステムをスリップモードで長期間維持し難い。特に気温が低い時期または地域では、バッテリーシステムをスリップモードで長期間管理し難い。したがって、スリップモードでバッテリーシステムの待機電力を減少させる必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が成そうとする課題は、スリップモードで待機電力を減少させることができるウェークアップ回路およびこれを含むバッテリーシステムを提供しようとする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

発明の一特徴に係る電源とバッテリー管理システムとの連結を制御するウェークアップ回路は、第１ＣＡＮバスラインおよび第２ＣＡＮバスラインの間に連結されているフォトダイオード、および前記フォトダイオードの発光によってオンされるフォトトランジスターを含むオプトカップラー、前記フォトトランジスターがオンされる時にオンされる制御トランジスター、および前記制御トランジスターがオンされる時にオンされ、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結する電力トランジスターを含み、前記フォトダイオードは、前記第１ＣＡＮバスラインの第１電圧および前記第２ＣＡＮバスラインの第２電圧の間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上である時にオンされて発光することができる。

【0006】

前記ウェークアップ回路は、前記フォトダイオードと前記第１ＣＡＮバスラインおよび前記第２ＣＡＮバスラインのいずれか一つの間に連結されており、前記ＣＡＮバス電圧差が前記所定の閾値レベル未満である時点以降に前記バッテリー管理システムの制御によって開放されるリレーをさらに含んでもよい。

【0007】

前記ウェークアップ回路は、前記第１ＣＡＮバスラインと前記第２ＣＡＮバスラインとの間に連結されているローパスフィルターをさらに含み、前記ローパスフィルターを通じて前記ＣＡＮバス電圧差が前記フォトダイオードに伝達されてもよい。

【0008】

前記電源は、前記フォトトランジスターの一端に連結されており、前記フォトトランジスターの他端に前記制御トランジスターの制御端が連結されていてもよい。

【0009】

前記ウェークアップ回路は、前記フォトトランジスターの他端および前記制御トランジスターの制御端の間に連結されているローパスフィルターをさらに含んでもよい。

【0010】

前記ウェークアップ回路は、前記制御トランジスターの制御端と一端との間に連結されている抵抗をさらに含み、前記制御トランジスターの他端は、前記電力トランジスターのゲートに連結されていてもよい。

【0011】

前記電力トランジスターの一端は前記電源に連結されており、前記電力トランジスターの他端は前記バッテリー管理システムに連結されており、前記電力トランジスターのゲートは前記制御トランジスターの一端に連結されていてもよい。

【0012】

発明の他の特徴に係るバッテリーシステムは、複数のバッテリーセルを含むバッテリーパック、前記バッテリーパックをモニタリングして管理するバッテリー管理システム、前記バッテリー管理システムに電圧を供給するための電源、および第１ＣＡＮバスラインと第２ＣＡＮバスラインに連結されており、前記第１ＣＡＮバスラインの第１電圧および前記第２ＣＡＮバスラインの第２電圧の間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上であるとき、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結するウェークアップ回路を含んでもよい。

【0013】

前記ウェークアップ回路は、前記第１ＣＡＮバスラインおよび前記第２ＣＡＮバスラインの間に連結され、前記ＣＡＮバス電圧差が所定の閾値レベル以上である時にオンされて発光するフォトダイオード、および前記フォトダイオードの発光によってオンされるフォトトランジスターを含むオプトカップラー、前記フォトトランジスターがオンされる時にオンされる制御トランジスター、および前記制御トランジスターがオンされる時にオンされ、前記電源と前記バッテリー管理システムとを連結する電力トランジスターを含んでもよい。

【0014】

前記ウェークアップ回路は、前記フォトダイオードと前記第１ＣＡＮバスラインおよび前記第２ＣＡＮバスラインのいずれか一つの間に連結されており、前記ＣＡＮバス電圧差が前記所定の閾値レベル未満である時点以降に前記バッテリー管理システムの制御によって開放されるリレーをさらに含んでもよい。

【0015】

前記ウェークアップ回路は、前記第１ＣＡＮバスラインと前記第２ＣＡＮバスラインとの間に連結されているローパスフィルターをさらに含み、前記ローパスフィルターを通じて前記ＣＡＮバス電圧差が前記フォトダイオードに伝達されてもよい。

【0016】

前記電源は、前記フォトトランジスターの一端に連結されており、前記フォトトランジスターの他端に前記制御トランジスターの制御端が連結されていてもよい。

【0017】

前記ウェークアップ回路は、前記フォトトランジスターの他端および前記制御トランジスターの制御端の間に連結されているローパスフィルターをさらに含んでもよい。

【0018】

前記ウェークアップ回路は、前記制御トランジスターの制御端と一端との間に連結されている抵抗をさらに含み、前記制御トランジスターの他端は、前記電力トランジスターのゲートに連結されていてもよい。

【0019】

前記電力トランジスターの一端は前記電源に連結されており、前記電力トランジスターの他端は前記バッテリー管理システムに連結されており、前記電力トランジスターのゲートは前記制御トランジスターの一端に連結されていてもよい。

【発明の効果】

【0020】

スリップモードで待機電力を減少させることができるウェークアップ回路およびこれを含むバッテリーシステムを提供する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、一実施例に係るバッテリーシステムを図式的に示した図である。

【図2】図２は、一実施例に係るウェークアップ回路を示した図である。

【図3】図３は、一実施例に係るウェークアップ回路の一部を示した図である。

【図4】図４は、一実施例に係る二つのＣＡＮバス電圧、ウェークアップホールディング信号、およびリレー開放信号を示す波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下の説明で使用される構成要素に対する接尾辞「モジュール」および／または「部」は、明細書作成の容易さだけが考慮されて与えられるか混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味または役割を有するものではない。また、明細書に記載された「…部」、「…期」、「モジュール」などの用語は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これはハードウェアやソフトウェアまたはハードウェアおよびソフトウェアの結合で具現することができる。

【0023】

また、本明細書に開示された実施例を説明するにあたり、関連公知技術に対する具体的な説明が本明細書に開示された実施例の要旨を曖昧にする可能性があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付の図面は、本明細書に開示された実施例を容易に理解できるようにするためのものであるだけで、添付の図面によって本明細書に開示された技術的な思想が制限されず、本発明の思想および技術範囲に含まれる全ての変更、均等物または代替物を含むものと理解されなければならない。

【0024】

第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために使用できるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。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だけで使用される。

【0025】

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか「接続されて」いると言及されたときには、その他の構成要素に直接に連結されているかまたは接続されていることもできるが、中間に他の構成要素が存在することもできると理解されるべきである。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか「直接接続されて」いると言及されたときには、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されるべきである。

【0026】

本出願で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、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ことを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。

【0027】

図１は、一実施例に係るバッテリーシステムを図式的に示した図である。

【0028】

図１で、バッテリーシステム１００は、電力変換システム（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、ＰＳＣ）２００に連結されている。電力変換システム２００は、バッテリーシステム１００からエネルギーを供給され、電装負荷に電力を供給するか、外部から供給されるエネルギーを変換してバッテリーシステム１００を充電することができる。電力管理システム（Ｐｏｗｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＰＭＳ）３００は電力変換システム２００による電力変換動作を制御することができる。例えば、電力管理システム３００によって制御される電力変換動作は、電力変換システム２００がバッテリーシステム１００から供給されるエネルギーを変換して出力する電力変換動作または電力変換システム２００に入力されるエネルギーを変換してバッテリーシステム１００に供給する電力変換動作を含んでもよい。このために電力管理システム３００は、バッテリーシステム１００の両端Ｐ＋、Ｐ－に連結することができ、電力変換システム２００で電力変換動作を制御するための信号を送信することができる。また、電力管理システム３００は電力変換システム２００から電力変換動作を制御するために必要なフィードバック情報を受信することができる。バッテリーシステム１００はＥＳＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。

【0029】

図１に示されているように、バッテリーシステム１００、電力変換システム２００、および電力管理システム３００は、ＣＡＮ通信を通じて制御に必要な情報を送受信することができる。ＣＡＮ通信を具現するために、各システムはＣＡＮトランシーバを含み、各ＣＡＮトランシーバは二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌに連結されている。バッテリーシステム１００は、ＣＡＮトランシーバ３０を含み、ＣＡＮトランシーバ３０は、バッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）２０とデジタルデータを送受信することができる。電力変換システム２００は、ＣＡＮトランシーバ２１０とデジタルデータを送受信し、電力管理システム３００は、ＣＡＮトランシーバ３１０とデジタルデータを送受信する。各ＣＡＮトランシーバ３０、２１０、３１０は連結されたシステムから受信したデジタルデータを差動信号である二つの電圧に変換して二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌのそれぞれに伝達することができ、二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌから受信した二つの電圧差に基づいてデジタルデータを生成し、生成したデジタルデータを対応するシステムに伝達することができる。具体的には、各ＣＡＮトランシーバは二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌ間の電圧差を感知し、感知した電圧差をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータのうち識別子を用いてメッセージの内容を識別して対応する情報を受信することができる。各ＣＡＮトランシーバは付与されたＩＤによる順位に従って二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌにデジタルデータを変換した二つの電圧を伝送することができる。

【0030】

図１に示されたバッテリーシステム１００、電力変換システム２００、および電力変換システム２００間のＣＡＮネットワークを通じたＣＡＮ通信は、発明を説明するための一例であって発明がこれに限定されるものではない。本発明は、公知された差動信号である二つの電圧が伝達される二つのＣＡＮバスを用いた多様なＣＡＮ通信方式に適用することができる。

【0031】

バッテリーシステム１００は、バッテリーパック１０、バッテリー管理システム２０、ＣＡＮトランシーバ３０、ウェークアップ回路４０、および電源５０を含む。

【0032】

図１に示されたバッテリーパック１０は直列連結された複数のバッテリーセル１０＿１－１０＿ｎ（ｎは２以上の自然数）を含む。図１では、バッテリーパック１０が直列連結されたｎ個のバッテリーセル１０＿１－１０＿ｎを含むものと示されているが、これは、一例であって発明がこれに限定されない。例えば、並列連結された二つ以上のバッテリーセル単位で複数個が直列連結されていてもよい。または直列連結された複数のバッテリーセル単位で複数個が並列連結されていてもよい。バッテリーパック１０の両端Ｐ＋、Ｐ－は電力変換システム２００に連結されており、両端Ｐ＋、Ｐ－を通じてバッテリーパック１０から電力変換システム２００にエネルギーが供給されるか、電力変換システム２００からバッテリーパック１０にエネルギーが供給されてもよい。

【0033】

バッテリー管理システム２０は、複数のバッテリーセル１０＿１－１０＿ｎに連結されており、複数のバッテリーセル１０＿１－１０＿４のそれぞれのセル電圧、バッテリーパック１０のバッテリー電流、温度などを感知し、感知した情報に基づいてバッテリーパック１０の充放電電流を制御し、複数のバッテリーセル１０＿１－１０＿４に対するセルバランシング動作を制御することができる。バッテリー管理システム２０はウェークアップされると、ウェークアップ回路４０を通じて電源５０に連結されるための制御動作を行うことができる。バッテリー管理システム２０は、このためにウェークアップホールディング信号ＨＳおよびリレー開放信号ＲＯを生成することができる。

【0034】

ＣＡＮトランシーバ３０は、バッテリー管理システム２０から受信されるデジタルデータを差動信号である二つの電圧に変換して二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌのそれぞれに送信することができる。ＣＡＮトランシーバ３０は二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌから受信される二つの電圧差をデジタルデータに変換し、変換したデジタルデータがバッテリー管理システム２０が受信すべきメッセージである場合、メッセージをバッテリー管理システム２０に伝達することができる。

【0035】

電源５０は、バッテリー管理システム２０をウェークアップするための電力を供給することができる。電源５０は、バッテリーパック１０に連結され、バッテリーパック１０の電圧を用いて一定のレベルの電源電圧を生成することができる。または電源５０は、バッテリーパック１０と区分される別個のバッテリーからの電圧を用いて一定のレベルの電源電圧を生成することができる。

【0036】

ウェークアップ回路４０は二つのＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈ、ＣＡＮ＿Ｌから受信される二つの電圧差がバッテリー管理システム２０のウェークアップを指示する場合、バッテリー管理システム２０を電源５０と連結することができる。

【0037】

以下、図２を参照してウェークアップ回路４０について説明する。

【0038】

図２は、一実施例に係るウェークアップ回路を示した図である。

【0039】

ウェークアップ回路４０は、制御トランジスター４１、電力トランジスター４２、およびオプトカップラー（ｏｐｔｏｃｏｕｐｌｅｒ）４３を含む。オプトカップラー４３を通じてウェークアップ信号が制御トランジスター４１に伝達され、制御トランジスター４１がウェークアップ信号によってオンにされる。制御トランジスター４１がオンにされると、電力トランジスター４２がオンにされ、電源５０がバッテリー管理システム２０に連結される。電源５０から供給される電源電圧によってバッテリー管理システム２０はウェークアップする。

【0040】

オプトカップラー４３は、フォトダイオードＰＤおよびフォトトランジスターＰＴを含む。フォトダイオードＰＤのアノードは接点Ｎ１に連結されており、フォトダイオードＰＤのカソードは接点Ｎ２に連結されている。キャパシタＣ１は接点Ｎ１と接点Ｎ２との間に連結されており、抵抗Ｒ１は、ＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈと接点Ｎ１との間に連結されている。抵抗Ｒ１の一端は、接点Ｎ＿ＨでＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈと連結され、抵抗Ｒ１の他端は、接点Ｎ１に連結されている。リレー４４は接点Ｎ２と接点Ｎ＿Ｌとの間に連結されている。リレー４４の一端は、接点Ｎ＿ＬでＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌと連結され、リレー４４の他端は、接点Ｎ２に連結されている。リレー４４はインダクタ４５とスイッチ４６とを含み、スイッチ４６は基本的に閉状態であり、インダクタ４５に電流が流れるときに開放することができる。

【0041】

抵抗Ｒ１とキャパシタＣ１とはローパスフィルターを構成することができ、ローパスフィルターを通じてＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈの電圧とＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌの電圧の間の電圧差（以下、ＣＡＮバス電圧差）をフォトダイオードＰＤに伝達することができる。抵抗Ｒ１とキャパシタＣ１とを含むローパスフィルターはフォトダイオードＰＤに並列連結されている。バッテリー管理システム２０をウェークアップさせるためにＣＡＮバス電圧差が所定の電圧以上であってもよい。例えば、電力管理システム３００は、ＣＡＮトランシーバ３１０を通じてＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈに相対的に高い所定のレベルの電圧およびＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌに相対的に低い所定のレベルの電圧を送信することができる。このとき、ＣＡＮバス電圧差がフォトダイオードＰＤをオンさせることができるレベル（閾値レベル）以上であってもよい。フォトダイオードＰＤがＣＡＮバス電圧差によってオンされてフォトダイオードＰＤに電流が流れ、フォトダイオードＰＤは発光する。フォトダイオードＰＤが発光すると、フォトトランジスターＰＴをターンオンすることができる。フォトトランジスターＰＴは、フォトダイオードＰＤが発光する期間の間オンの状態に維持することができ、フォトダイオードＰＤは、ＣＡＮバス電圧差が閾値レベル以上の期間の間発光することができる。

【0042】

フォトトランジスターＰＴのコレクターは電源５０に連結されており、フォトトランジスターＰＴのエミッタは制御トランジスター４１の制御端であるベースに連結されている。制御トランジスター４１はｎｐｎ ＢＪＴで具現されている。抵抗Ｒ２はフォトトランジスターＰＴのエミッタと制御トランジスター４１のベースとの間に連結されており、キャパシタＣ２は制御トランジスター４１のベースとグラウンドとの間に連結されている。抵抗Ｒ２とキャパシタＣ２とはローパスフィルターを構成することができる。制御トランジスター４１のコレクターは電力トランジスター４２の制御端であるゲートに連結されており、制御トランジスター４１のエミッタはグラウンドに連結されている。抵抗Ｒ３は制御トランジスター４１のベースとエミッタとの間に連結されており、ベースとエミッタとの間の電圧差を維持することができる。電力トランジスター４２のソースは電源５０に連結されており、電力トランジスター４２のドレインはバッテリー管理システム２０に連結されている。

【0043】

フォトトランジスターＰＴのオン期間の間制御トランジスター４１がオンされ、電力トランジスター４２のゲートがオンの状態である制御トランジスター４１を通じて接地に連結され、電力トランジスター４２をオンすることができる。電力トランジスター４２がオンされると、電源５０の電圧をバッテリー管理システム２０に供給することができる。

【0044】

リレー４４はスイッチ４７がオンされると、開放される。具体的には、スイッチ４６は接点Ｎ２と接点Ｎ＿Ｌとの間に連結されており、インダクタ４５の一端には電圧ＶＤＣが供給され、インダクタ４５の他端はスイッチ４７の一端に連結されており、スイッチ４７の他端はグラウンドに連結されている。スイッチ４７はリレー開放信号ＲＯにオンレベルによってオンされ、スイッチ４７がオンされると、インダクタ４５に電流が流れ、スイッチ４６を開放することができる。

【0045】

ウェークアップホールディング信号ＨＳは、制御トランジスター４１のベースに供給することができる。ウェークアップホールディング信号ＨＳがオンレベルである期間の間、制御トランジスター４１をオンの状態に維持することができる。

【0046】

図２では、リレー４４が接点Ｎ２と接点Ｎ＿Ｌとの間に連結されているものと示されているが、発明がこれに限定されるものではない。リレーは接点Ｎ１と接点Ｎ＿Ｈとの間に連結されていてもよい。

【0047】

図３は、一実施例に係るウェークアップ回路の一部を示した図である。

【0048】

図３に示されているように、リレイ５１は接点Ｎ１と接点Ｎ＿Ｈとの間に連結されている。リレー５１はスイッチ５２およびインダクタ５３を含む。スイッチ５２は接点Ｎ１と接点Ｎ＿Ｈとの間に連結されており、インダクタ５３の一端には電圧ＶＤＣが供給され、インダクタ５３の他端はスイッチ５４の一端に連結されており、スイッチ５４の他端はグラウンドに連結されている。スイッチ５４はリレー開放信号ＲＯにしたがってターンオンレベルでオンされる。スイッチ４７がオンにされると、インダクタ５３に電流が流れ、スイッチ５２を開放することができる。

【0049】

以下、図４を参照してウェークアップ動作を説明する。

【0050】

図４は、一実施例に係る二つのＣＡＮバス電圧、ウェークアップホールディング信号、およびリレー開放信号を示す波形図である。

【0051】

図４に示されているように、時点Ｔ１にＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｈの第１電圧Ｖ＿Ｈが上昇し、ＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌの第２電圧Ｖ＿Ｌが下降する。例えば、第１電圧Ｖ＿Ｈは電圧Ｖ３から電圧Ｖ４まで上昇し、第２電圧Ｖ＿Ｌは電圧Ｖ２から電圧Ｖ１まで下降する。電圧Ｖ２と電圧Ｖ３は同一のレベルであってもよい。第１電圧Ｖ＿Ｈと第２電圧Ｖ＿Ｌとの間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が閾値レベル以上となって、フォトダイオードＰＤが発光してフォトトランジスターＰＴがターンオンされる。すると、先に説明したように、電力トランジスター４２がターンオンされ、電源５０がバッテリー管理システム２０に電圧を供給する。バッテリー管理システム２０は電源５０から供給される電圧によってウェークアップされ、ウェークアップ後にバッテリーパック１０に対するモニタリングなどのような必要な動作を行うことができる。また、バッテリー管理システム２０は、時点Ｔ２にウェークアップホールディング信号ＨＳをオンレベルに生成する。図４に示された時点Ｔ２は、バッテリー管理システム２０がウェークアップされた後から時点Ｔ３までの期間中の任意の時点であってもよい。

【0052】

時点Ｔ３に第１電圧Ｖ＿Ｈが下降し、第２電圧Ｖ＿Ｌが上昇する。例えば、第１電圧Ｖ＿Ｈは電圧Ｖ４から電圧Ｖ３まで下降し、第２電圧Ｖ＿Ｌは電圧Ｖ１から電圧Ｖ２まで上昇する。すると、第１電圧Ｖ＿Ｈと第２電圧Ｖ＿Ｌとの間の電圧差であるＣＡＮバス電圧差が閾値レベル未満となって、フォトダイオードＰＤはオフされて発光しない。これによりフォトトランジスターＰＴもターンオフすることができる。制御トランジスター４１のベースには、ウェークアップホールディング信号ＨＳがオンレベルで印加されるので、電力トランジスター４２はオンの状態に維持される。バッテリー管理システム２０は、ウェークアップされた後から必要な動作を完了する時点Ｔ５までウェークアップホールディング信号ＨＳをオンレベルに維持することができる。

【0053】

バッテリー管理システム２０は、時点Ｔ４にリレー開放信号ＲＯをオンレベルに生成する。オンレベルのリレー開放信号ＲＯによってリレー４４が開放される。したがって、時点Ｔ４以後に、ＣＡＮバスＣＡＮ＿ＨとＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌとを通じて伝送される電圧にウェークアップ回路４０は影響を与えない。時点Ｔ４は時点Ｔ３以後の任意の時点であってもよい。

【0054】

図４で、第１電圧Ｖ＿Ｈおよび第２電圧Ｖ＿Ｌをハッチングした部分は、ウェークアップ以降にＣＡＮバスＣＡＮ＿ＨおよびＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌを通じて伝達される電圧レベルが制限されないことを示したものである。ウェークアップ以降の第１電圧Ｖ＿Ｈおよび第２電圧Ｖ＿Ｌは任意のＣＡＮトランシーバがＣＡＮバスＣＡＮ＿ＨおよびＣＡＮバスＣＡＮ＿Ｌに伝送する電圧に応じて変化し得る。

【0055】

従来は、バッテリー管理システムが低電力モードで不活性状態を維持しながらプロトコル上の下位ブロックメッセージに基づいて選択的ウェークアップを行った。しかし、本発明に係るウェークアップ方法は、低電力モードを維持する必要なく、二つのＣＡＮバスを通じて伝送される電圧間の差によってウェークアップすることができる。したがって、本発明に係るバッテリー管理システムは、スリップモードで長期間待機が可能である。

【0056】

以上で本発明の実施例に対して詳細に説明しているが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、次の請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の色々な変形および改良形態も、本発明の権利範囲に属するものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【国際調査報告】