半導體裝置、電池監視系統以及半導體裝置的起動方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體裝置、電池監視系統以及半導體裝置的起動方法。
【背景技術】
[0002]以往已知一種由多個半導體裝置串聯連接來相互進行通信的所謂菊鏈連接而成的半導體裝置。在使這樣的多個半導體裝置起動的情況下，特別是在從電源斷開時的待機狀態恢復的情況下，從最下級的半導體裝置向上級的半導體裝置依次進行起動。因此，在以往的半導體裝置中，待機狀態下，預先使調節器以及半導體裝置間用于進行通信的通信電路成為動作狀態，無論何時都能夠進行半導體裝置彼此的通信(例如，參照專利文獻1以及專利文獻2)。
[0003]專利文獻1:日本特開2012 — 044768號公報
[0004]專利文獻2:日本特開2010 - 146991號公報
[0005]然而，在以往的半導體裝置中，待機狀態下，預先使調節器以及半導體裝置間動作，存在不能夠充分抑制消耗電流的情況。
【發明內容】
[0006]本發明是為了解決上述的問題而提出的，其目的在于提供一種能夠抑制待機狀態下的消耗電流的半導體裝置、電池監視系統以及半導體裝置的起動方法。
[0007]為了實現上述目的，本發明的半導體裝置具備:起動電路，其被輸入來自外部的起動信號，以所連接的外部蓄電池的接地電位以上且該蓄電池的電源電位以下的范圍的動作電壓進行動作，并輸出基于該起動信號的內部起動信號；調節器，其被輸入上述內部起動信號，根據上述電源電位來生成驅動電壓并輸出；升壓電路，其生成上述驅動電壓以上的升壓電壓并輸出；驅動電路，其以上述電源電位以上且上述升壓電壓的電位以下的范圍的動作電壓進行動作，并根據上述內部起動信號向其它半導體裝置輸出起動信號；第1通信電路，其被輸入來自外部的第1通信信號，以上述接地電位以上且上述驅動電壓的電位以下的范圍的動作電壓進行動作，并輸出基于該第1通信信號的內部通信信號；以及第2通信電路，其被輸入上述內部通信信號，以上述電源電位以上且上述其它半導體裝置的驅動電壓的電位以下的范圍的動作電壓進行動作，并向該其它半導體裝置輸出基于上述內部通信信號的第2通信信號。
[0008]另外，本發明的電池監視系統具備包括串聯連接的多個電池單元的蓄電池；供給上述蓄電池的最高位的電位作為電源電位，供給上述蓄電池的最低位的電位作為接地電位的、在裝置間連接第1通信電路和第2通信電路的技術方案1?8中的任意一項記載的多個半導體裝置；以及與控制上述多個半導體裝置的上述多個半導體裝置中的任意一個連接的控制部。
[0009]另外，本發明的半導體裝置的起動方法，是具備下述構成的半導體裝置的的起動方法，即具備調節器，該調節器被輸入內部起動信號，根據連接的外部蓄電池的電源電位生成驅動電壓并輸出；升壓電路，該升壓電路生成上述驅動電壓以上的升壓電壓并輸出；第1通信電路，該第1通信電路被輸入來自外部的第1通信信號，以上述蓄電池的接地電位以上且上述驅動電壓的電位以下的范圍的動作電壓進行動作，并輸出基于該第1通信信號的內部通信信號；第2通信電路，其被輸入上述內部通信信號，以上述電源電位以上且其它半導體裝置的驅動電壓的電位以下的范圍的動作電壓進行動作，并向該其它半導體裝置輸出基于上述內部通信信號的第2通信信號，本發明的半導體裝置的起動方法為:通過被輸入來自外部的起動信號，以連接的外部蓄電池的接地電位以上且該蓄電池的電源電位以下的范圍的動作電壓進行動作的起動電路，輸出基于該起動信號的上述內部起動信號，通過以上述電源電位以上且上述升壓電壓的電位以下的范圍的動作電壓進行動作的驅動電路，根據上述內部起動信號向上述其它半導體裝置輸出起動信號。
[0010]起到能夠抑制待機狀態下的消耗電流這一效果。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示第1實施方式的電池監視系統的一個例子的概略結構的概略結構圖。
[0012]圖2是第1實施方式的驅動電路的具體例的構成圖。
[0013]圖3是表示第1實施方式的電池監視系統的各1C的起動動作的一個例子的流程的流程圖。
[0014]圖4是驅動電路變形例的變形例1 一 1的一個例子的構成圖。
[0015]圖5是驅動電路變形例的變形例1 一 2的一個例子的構成圖。
[0016]圖6是驅動電路變形例的變形例1 一 3的一個例子的構成圖。
[0017]圖7是第1實施方式的驅動電路以及起動電路的一個例子的構成圖。
[0018]圖8是第2實施方式的驅動電路以及起動電路的一個例子的構成圖。
[0019]圖9是驅動電路以及起動電路的變形例的構成圖。
[0020]符號說明
[0021]10…電池監視系統；12...控制部；20...Κ22…下位通信電路；24...上位通信電路；30…調節器；32...升壓電路；40...起動電路；50...驅動電路
【具體實施方式】
[0022]以下，參照附圖，對具備作為本發明的半導體裝置的一個例子的電池監視用的IC(Integrated Circuit:集成電路)的電池監視系統進行說明。
[0023][第1實施方式]
[0024]首先，對本實施方式的電池監視系統全體的概略結構進行說明。圖1表示本實施方式的電池監視系統的一個例子的概略結構圖。
[0025]電池監視系統10具備MCU(Micro Controller Unit:微控制單元)12、2個蓄電池18 (18n 182)、和 2 個 IC20 (1020^10202)。此外，以下，對于蓄電池 18” 182以及 IC20 nIC202,統稱的情況下，分別表示為“蓄電池18”以及“IC20”，在區分各個的情況下，附加表示各個的符號來表不。
[0026]蓄電池18分別包括η (η為1以上的自然數)個的電池單元19 (1%?19 η，以下統稱的情況下，稱為“電池單元19”)。各蓄電池18所包括的電池單元19的數量是任意的。作為具體例子，在本實施方式中，示出全部蓄電池18包括η個電池單元19的情況，但并不局限于此，例如，電池單元19的數量可以是在每個蓄電池18不同的數。各蓄電池18所包括的電池單元19串聯連接。作為電池單元19的具體例子，例舉了鋰離子二次電池單元。
[0027]MCU12具有控制電池監視系統10全體，通過各IC20來測量蓄電池18的電池單元19的電壓(電池電壓)的功能。如本實施方式的電池監視系統10那樣，將蓄電池18的電壓VDD作為電源電壓使用的被菊鏈連接的IC20的情況下，越是上級的IC20，電源電壓越成為高電壓，所以對一組IC20的訪問由最下級的IC20進行。S卩，MCU12經由通信線與最下級的1020(102(^)的下位通信電路221連接，與最下級的1020(102(^)進行通信。
[0028]本實施方式的IC20具有對蓄電池18所包括的電池單元19的電壓進行測量的功能。在本實施方式的電池監視系統10中，如圖1所示，在各IC20中，下級為102(^、以及上級為10202它們被串聯連接，作為具體例子，被菊鏈連接。此外，在本實施方式的電池監視系統10中，作為具體例子，對具備2個IC20的情況進行說明，但IC20的數量是任意的，并不限于2個。
[0029]IC20被從蓄電池18的最高電位側被供給電源電壓VDD(VDD1、VDD2，統稱的情況下，稱為“VDD”)。另外，從蓄電池18的最低電位側被供給GND(接地、GNDUGND2，統稱的情況下，稱為“GND”)。在本實施方式的蓄電池18中，η個電池單元19串聯連接，所以若將每一個的電池單元19的電壓設為V，則電源電壓VDD1、VDD2利用以下的(1)、⑵式子表示。一般，電源電壓VDD為數十[V]左右的高電壓。
[0030]VDD1 = (VXn)X(級數=1)...(1)
[0031]VDD2 = (VXn)X(級數=2)...(2)
[0032]另外，在本實施方式的電池監視系統10中，最下級IC20j^ GND1的電位與蓄電池18:的最低電位相同。另一方面，下一級IC20 2的GND2的電位與蓄電池18 2的最低電位相同，并且成為下級的蓄電池18:的最高電位。
[0033]本實施方式的IC20具備下位通信電路22(22^220、上位通信電路24(24^240、控制電路26 (26n262)、電壓測量電路28 (28!、282)、調節器30 (30^3(^)、升壓電路32 (32!、322)、起動電路40 (4(^400、以及驅動電路50 (5(^500。以下，與IC20同樣地，在統稱的情況下，表示為“下位通信電路22”、“上位通信電路24”、“控制電路26”、“電壓測量電路28”、“調節器30”、“升壓電路32”、“起動電路40”、以及“驅動電路50”，在區分各個的情況下，附加表不各個的符號來表;
[0034]控制電路26具有控制IC20全體的功能。另外，本實施方式的控制電路26具有在規定的內部電路開啟的情況下，將控制信號輸出給驅動電路50的功能。作為規定的內部電路，例舉控制電路26、調節器30、以及升壓電路32，但并不限于這些，只要是與驅動電路50進行動作所需的電源的供給相關的內部電路即可。作為規定的內部電路的其它一個例子，例舉IC20的全部內部電路。
[0035]蓄電池18經由濾波器16連接于電壓測量電路28，該電壓測量電路28具有對連接的蓄電池18所包括的各電池單元19的電壓進行測量的功能。濾波器16包括電阻元件R以及電容元件C，并具有抑制噪聲對在電源電壓線中傳輸的信號帶來的影響的功能。
[0036]作為電壓測量電路28的例子，例舉具備與蓄電池18所包括的電池單元19的數量對應的開關元件的電路。該情況下，電壓測量電路28通過該開關元件來選擇成為進行電壓測量的對象的與電池單元19的高電位側連接的電池電壓線、和與低電位側連接的電池電壓線，并基于與高電位側連接的電池電壓線的電位和與低電位側連接的電池電壓線的電位，通過控制電路26的控制來測量測量對象的電池單元19的電壓。電壓測量電路28的測量結果被輸出給MCU12。具體而言，10202的測量結果經由IC20 4皮輸出給MCU12。
[0037]調節器30具有根據從蓄電池18供給的高電壓的電源電壓VDD來生成驅動電壓VREG(VREG1或者VREG2，統稱的情況下，稱為“VREG”)，并作為IC20內部電路的驅動電壓來供給的功能。驅動電壓VREG的大小小于電源電壓VDD。
[0038]如上述，由于電源電壓VDD為高電壓，所以構成電路(1C的內部電路)的元件需要高耐壓。然而，若使全部電路為高耐壓元件，則有時產生面積變大等問題。因此，在本實施方式