電池監(jiān)視裝置和電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)單電池而成的單電池組進(jìn)行監(jiān)視的電池監(jiān)視裝置，包括：基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，其產(chǎn)生可變的基準(zhǔn)電壓；切換電路，其從包括單電池組的各單電池的單電池電壓和基準(zhǔn)電壓的多種電壓中選擇任一個(gè)作為測(cè)定對(duì)象電壓；和AD轉(zhuǎn)換器，其測(cè)定由切換電路選擇的測(cè)定對(duì)象電壓，輸出與測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
【專利說(shuō)明】電池監(jiān)視裝置和電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池監(jiān)視裝置和具備其的電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在混合動(dòng)力車(HEV)和電動(dòng)車(EV)等之中，為了確保期望的高電壓，使用將串聯(lián)連接多個(gè)二次電池的單電池而成的單電池組多個(gè)串聯(lián)或串并聯(lián)連接構(gòu)成的組合電池(電池系統(tǒng))。在這樣的組合電池中，為了進(jìn)行各單電池的剩余容量計(jì)算和保護(hù)管理，在組合電池的監(jiān)視裝置內(nèi)設(shè)置進(jìn)行單電池電壓(單電池的端子間電壓)的計(jì)測(cè)和用于使充電狀態(tài)(SOC =State of Charge)即剩余容量均等化(均衡)的均衡放電的單電池控制器，進(jìn)行組合電池的管理(參考專利文獻(xiàn)I)。此外，該單電池控制器具備多個(gè)集成電路(單電池控制器1C)，進(jìn)行上述多個(gè)單電池組的管理。
[0003]專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的集成電路具有由差動(dòng)放大器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的電壓檢測(cè)電路，用該電壓檢測(cè)電路計(jì)測(cè)單電池電壓。此外，通過(guò)用電壓檢測(cè)電路計(jì)測(cè)已知的基準(zhǔn)電源的電壓，能夠進(jìn)行差動(dòng)放大器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器是否在正常工作的診斷。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)2009-183025號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)的使用已知的基準(zhǔn)電源的電壓進(jìn)行的現(xiàn)有的診斷方法中，在用于測(cè)定單電池電壓的測(cè)定系統(tǒng)中某一個(gè)電路成為特定的異常狀態(tài)時(shí)，存在不能檢測(cè)出該異常的情況。例如，在某一個(gè)特定的電壓范圍中模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的誤差增大的異常狀態(tài)；和構(gòu)成差動(dòng)放大器的各電阻的值因經(jīng)年劣化等而變化，變得不均衡，因此使差動(dòng)放大特性惡化的異常狀態(tài)，用現(xiàn)有的方法難以正確地檢測(cè)。
[0009]用于解決課題的技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明的電池監(jiān)視裝置對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)單電池而成的單電池組進(jìn)行監(jiān)視，包括:基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，其產(chǎn)生可變的基準(zhǔn)電壓；切換電路，其從包括單電池組的各單電池的單電池電壓和基準(zhǔn)電壓的多種電壓中選擇任一個(gè)作為測(cè)定對(duì)象電壓；和AD轉(zhuǎn)換器，其測(cè)定由切換電路選擇的測(cè)定對(duì)象電壓，輸出與測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
[0011]本發(fā)明的電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置包括上述電池監(jiān)視裝置和從電池監(jiān)視裝置接收與從電池監(jiān)視裝置的AD轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的測(cè)定信息的蓄電池控制器。蓄電池控制器根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換器測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器的異常。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能夠正確地檢測(cè)用于測(cè)定單電池電壓的測(cè)定系統(tǒng)中的異常狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是表示搭載了具備電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置的蓄電裝置的混合動(dòng)力車用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0015]圖2是表示現(xiàn)有的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0016]圖3是表示在現(xiàn)有的單電池控制器IC中選擇各單電池電壓和基準(zhǔn)電壓時(shí)的切換電路內(nèi)的連接的一覽表。
[0017]圖4是表示AD轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0018]圖5是表示在逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)置的DA轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0019]圖6是表示在現(xiàn)有的單電池控制器IC中逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障的情況下的單電池電壓檢測(cè)特性的一例的圖。
[0020]圖7是表示表達(dá)差動(dòng)放大電路的電阻值發(fā)生了變化的情況下產(chǎn)生的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系的特性線圖的一例的圖。
[0021]圖8是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0022]圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0023]圖10是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0024]圖11是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0025]圖12是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0026]圖13是表示在本發(fā)明的第五實(shí)施方式的單電池控制器IC中，選擇各單電池電壓、基準(zhǔn)電壓和單電池I的負(fù)極端子電壓時(shí)的切換電路內(nèi)的連接的一覽表。
[0027]圖14是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0028]圖15是表示在本發(fā)明的第六實(shí)施方式的單電池控制器IC中，選擇各單電池電壓、基準(zhǔn)電壓和單電池I的負(fù)極端子電壓時(shí)的切換電路內(nèi)的連接；和選擇與單電池組電壓對(duì)應(yīng)的分壓電壓時(shí)的切換器內(nèi)的連接的一覽表。
[0029]圖16是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的單電池控制器IC的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0030]圖17是表示在本發(fā)明的第七實(shí)施方式的單電池控制器IC中，選擇各單電池電壓、基準(zhǔn)電壓、單電池I的負(fù)極端子電壓和單電池12的負(fù)極端子電壓時(shí)的切換電路內(nèi)的連接的一覽表。
[0031]圖18是表示表達(dá)差動(dòng)放大電路的電阻值發(fā)生變化的情況下，使差動(dòng)放大電路的輸入端子與同一個(gè)單電池的負(fù)極側(cè)分別連接而短路時(shí)的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系的特性線圖的一例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參考【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】用于實(shí)施本發(fā)明的方式。以下說(shuō)明的實(shí)施方式是將本發(fā)明應(yīng)用于混合動(dòng)力車(HEV)等中使用的電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置的情況的例子。此外，本發(fā)明不限于HEV，能夠廣泛適用于插電式混合動(dòng)力車(PHEV)和電動(dòng)車(EV)、鐵道車輛等中搭載的各種電池系統(tǒng)。
[0033]以下實(shí)施方式中，設(shè)想具有電壓在3.0?4.2V(平均輸出電壓:3.6V)的范圍中的鋰離子電池作為控制的最小單位的蓄電/放電部件，但除此以外只要是在S0C(State ofCharge:充電狀態(tài))過(guò)高的情況(過(guò)充電)和過(guò)低的情況(過(guò)放電)下限制使用的能夠蓄電放電的部件即可，此處，將它們統(tǒng)稱為單電池。
[0034]此外，在以下說(shuō)明的實(shí)施方式中，將串聯(lián)連接的多個(gè)(大致幾個(gè)?十幾個(gè))單電池稱為單電池組，將串聯(lián)連接的多個(gè)該單電池組稱為電池組件。進(jìn)而將串聯(lián)或串并聯(lián)連接的多個(gè)該單電池組或電池組件稱為組合電池。按每一個(gè)單電池組設(shè)置作為檢測(cè)各單電池的單電池電壓、在進(jìn)行均衡動(dòng)作等的同時(shí)監(jiān)視電池狀態(tài)的電池監(jiān)視裝置的單電池控制器1C。
[0035](電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu))
[0036]圖1是表示搭載了具備本發(fā)明的電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置的蓄電裝置的混合動(dòng)力車用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。該電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置具備車輛控制器400、電動(dòng)機(jī)控制器300、蓄電池控制器200、多個(gè)單電池控制器IC100、電池系統(tǒng)130、逆變器340、電動(dòng)機(jī)350等。其中，車輛控制器400、電動(dòng)機(jī)控制器300、蓄電池控制器200、單電池控制器IC100和逆變器340通過(guò)車輛內(nèi)設(shè)置的通信電路相互進(jìn)行信息的傳遞。
[0037]電池系統(tǒng)130由多個(gè)單電池組120串聯(lián)連接而成。各單電池組120又通過(guò)串聯(lián)連接多個(gè)鋰離子電池等二次電池的單電池I1而構(gòu)成。
[0038]電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置10具備蓄電池控制器200、多個(gè)單電池控制器IC100、包括在各單電池控制器IC100與單電池組120之間設(shè)置的電阻和電容器等的連接電路而構(gòu)成。蓄電裝置由該電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置10和電池系統(tǒng)130構(gòu)成。
[0039]蓄電池控制器200與多個(gè)單電池控制器IC100之間的通信電路環(huán)狀地連接。從蓄電池控制器200通過(guò)信號(hào)隔離器201對(duì)最上級(jí)的單電池控制器IC100傳輸信號(hào)時(shí)，從最上級(jí)的單電池控制器IClOO直到最下級(jí)的單電池控制器IC100依次串行地傳輸信號(hào)。最后從最下級(jí)的單電池控制器IC10通過(guò)信號(hào)隔離器202對(duì)蓄電池控制器200傳輸信號(hào)。蓄電池控制器200能夠通過(guò)該環(huán)狀的通信電路，在與所有單電池控制器IC100之間進(jìn)行信息的傳遞。
[0040]其中，此處表示了通過(guò)環(huán)狀的通信電路在蓄電池控制器200與各單電池控制器IC200之間進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)睦?，但也能夠使用雙向通信電路進(jìn)行信號(hào)傳輸。在該情況下不需要信號(hào)隔離器202。進(jìn)而，雖然未圖示，但也能夠從蓄電池控制器200對(duì)所有單電池控制器IC100并聯(lián)地連接通信電路，并行地進(jìn)行信號(hào)傳輸。
[0041]車輛控制器400基于來(lái)自混合動(dòng)力車的駕駛員操作的加速踏板和制動(dòng)踏板、或變速桿等車輛駕駛操作裝置的操作信號(hào)控制車輛的行駛速度和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力等。電動(dòng)機(jī)控制器300基于來(lái)自車輛控制器400的速度指令和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力指令控制蓄電池控制器200和逆變器340，對(duì)車輛行駛驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)350的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
[0042]蓄電池控制器200基于用電壓傳感器210、電流傳感器220、溫度傳感器230分別檢測(cè)出的電池系統(tǒng)130的電壓、電流、溫度，控制電池系統(tǒng)130的充放電和SOC(State ofCharge:充電狀態(tài))。此外，控制各單電池控制器IC100，對(duì)構(gòu)成電池系統(tǒng)130的多個(gè)單電池110(以下稱為單電池)的SOC進(jìn)行管理，進(jìn)行為了不成為過(guò)充電狀態(tài)而對(duì)SOC的不均進(jìn)行修正的放電(以下稱為均衡放電)。
[0043]其中，圖1所示的實(shí)施方式中表示了將使4個(gè)單電池110串聯(lián)連接而成的單電池組120多個(gè)串聯(lián)連接作為電池系統(tǒng)130的例子。但是，構(gòu)成單電池組120的單電池110的數(shù)量不限于此，也可以是4個(gè)以上或不足4個(gè)。單電池控制器IC100符合單電池組120的規(guī)格即可?；旌蟿?dòng)力車中搭載的電池系統(tǒng)130 —般而言是使多個(gè)單電池或單電池組串并聯(lián)連接、兩端電壓是數(shù)百V(伏特)的高電壓、高容量的電池系統(tǒng)。本發(fā)明也能夠適用于這樣的高電壓、高容量的電池系統(tǒng)。
[0044]單電池控制器IC100按將構(gòu)成電池系統(tǒng)130的多個(gè)單電池110按規(guī)定個(gè)數(shù)分組后的各個(gè)單電池組120設(shè)置。例如，設(shè)將串聯(lián)連接了 100個(gè)單電池110的電池系統(tǒng)130按每4個(gè)單電池110分組，在電池系統(tǒng)130內(nèi)設(shè)置25組單電池組120。該情況下，與單電池組120的數(shù)量對(duì)應(yīng)地使用25個(gè)單電池控制器IC100。
[0045]各單電池控制器IC100檢測(cè)構(gòu)成各單電池組120的單電池110各自的端子間電壓(單電池電壓)，對(duì)蓄電池控制器200發(fā)送該檢測(cè)結(jié)果。然后，按照來(lái)自蓄電池控制器200的指令，為了對(duì)各單電池110的SOC的不均進(jìn)行修正，按每一個(gè)單電池110進(jìn)行均衡電流的通電控制。這樣，通過(guò)單電池控制器IC100進(jìn)行單電池組120的監(jiān)視。其中，均衡電阻102是用于限制各單電池110的放電(均衡放電)的電流的電阻，按每一個(gè)單電池110設(shè)置。
[0046]對(duì)電池系統(tǒng)130充電的直流電力，通過(guò)正極側(cè)接觸器310和負(fù)極側(cè)接觸器320，對(duì)平滑電容器330和逆變器340供給。這樣，從電池系統(tǒng)130供給的直流電力通過(guò)逆變器340被轉(zhuǎn)換為交流電力并對(duì)交流電動(dòng)機(jī)350施加，從而進(jìn)行交流電動(dòng)機(jī)350的驅(qū)動(dòng)。該從直流電力到交流電力的轉(zhuǎn)換由逆變器340具備的開(kāi)關(guān)元件(未圖示)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行。另一方面，車輛制動(dòng)時(shí)，用交流電動(dòng)機(jī)350發(fā)電的交流電力通過(guò)逆變器340具備的二極管元件(未圖示)和平滑用電容器330被轉(zhuǎn)換為直流電力。該直流電力通過(guò)正極側(cè)接觸器310和負(fù)極側(cè)接觸器320對(duì)電池系統(tǒng)130施加，進(jìn)行電池系統(tǒng)130的充電。S卩，在電池系統(tǒng)130與逆變器340之間進(jìn)行直流電力的傳遞。
[0047]此外，伴隨逆變器340的動(dòng)作發(fā)生紋波噪聲和開(kāi)關(guān)噪聲。這些噪聲因平滑用電容器330減少一定程度，但是不能完全除去，流入電池系統(tǒng)130。這時(shí)，在各單電池110的單電池電壓上疊加與噪聲電流成比例的噪聲電壓。該噪聲電壓會(huì)成為單電池電壓的檢測(cè)誤差，因此在單電池控制器IC100內(nèi)設(shè)置的電壓測(cè)定電路(未圖示)中，用RC濾波器等進(jìn)行抑制。
[0048]接著對(duì)單電池控制器IC100的詳情進(jìn)行說(shuō)明。電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置10中具備的單電池控制器IC100如后文所詳細(xì)說(shuō)明，具備逐次逼近型(逐次変換型)的AD轉(zhuǎn)換器和差動(dòng)放大電路。因此，可能產(chǎn)生在某一個(gè)特定的電壓范圍中模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的誤差增大的異常狀態(tài)，和構(gòu)成差動(dòng)放大電路的各電阻的值因經(jīng)年劣化等變化而變得不均衡，由此使差動(dòng)放大特性惡化的異常狀態(tài)。為了正確地檢測(cè)這些異常狀態(tài)，本發(fā)明中，在單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)中進(jìn)行了各種改進(jìn)。
[0049](現(xiàn)有的單電池控制器IC)
[0050]此處，在說(shuō)明本發(fā)明的單電池控制器IC100之前，對(duì)現(xiàn)有的單電池控制器IC進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。該例中，由串聯(lián)連接的12個(gè)單電池110構(gòu)成一個(gè)單電池組120。以下的說(shuō)明中，將該12個(gè)單電池110按從低電位側(cè)到高電位側(cè)的順序稱為單電池I?單電池12。其中，圖2中，省略了單電池3?10的圖示。單電池I?12的各正負(fù)極端子通過(guò)合計(jì)13根電壓檢測(cè)線與單電池控制器IC100’連接。
[0051]在單電池控制器IC100’中，來(lái)自單電池I?12的各正負(fù)極端子的電壓檢測(cè)線與切換電路501的輸入側(cè)連接。在切換電路501的輸入側(cè)，還連接有產(chǎn)生以單電池I的負(fù)極端子電壓為接地電壓的基準(zhǔn)電壓Vrefl的基準(zhǔn)電壓源504。切換電路501與從未圖示的邏輯部輸出的切換信號(hào)相應(yīng)地，從它們之中選擇性地切換任意兩個(gè)的組合，對(duì)差動(dòng)放大電路502的輸入端子T1、T2分別輸出。通過(guò)這樣的切換電路501的動(dòng)作，從單電池I?12的各單電池電壓和由基準(zhǔn)電壓源504產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vrefl中選擇任一個(gè)作為測(cè)定對(duì)象電壓。
[0052]圖3是表示選擇單電池I?12的各單電池電壓和來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl時(shí)的切換電路501內(nèi)的連接的一覽表。如該表所示，通過(guò)分別切換切換電路501的上側(cè)和下側(cè)的連接，能夠在差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與輸入端子Τ2之間，選擇性地施加單電池I?12的各單電池電壓和基準(zhǔn)電壓Vrefl。例如選擇單電池12的單電池電壓的情況下，在切換電路501中，選擇輸入側(cè)的端子Al和端子BI，與輸出側(cè)的端子C1、C2分別連接。由此，對(duì)差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與輸入端子T2之間輸出單電池12的正極端子與負(fù)極端子之間的單電池電壓。同樣，通過(guò)在切換電路501中依次選擇輸入側(cè)的端子Al?A12和端子BI?B12并與輸出側(cè)的端子Cl、C2分別連接，能夠選擇單電池12?I的各單電池電壓并對(duì)差動(dòng)放大電路502輸出。此外，選擇輸入側(cè)的端子A13和端子B12與輸出側(cè)的端子Cl、C2分別連接時(shí)，對(duì)差動(dòng)放大電路502輸出來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl。此外，圖2中，省略了端子A4?AlO和端子B4?BlO的圖示。
[0053]差動(dòng)放大電路502具有設(shè)置在輸入端子Tl 一側(cè)的電阻R1、R2，設(shè)置在輸入端子T2一側(cè)的電阻R3、R4,具有+輸入端子和-輸入端子的差動(dòng)放大器Ul。差動(dòng)放大器Ul的+輸入端子在電阻Rl和電阻R2之間連接，-輸入端子在電阻R3和電阻R4之間連接。用切換電路501選擇并對(duì)差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl、T2輸入的測(cè)定對(duì)象電壓，在差動(dòng)放大電路502中用差動(dòng)放大器Ul進(jìn)行差動(dòng)放大，從而將單電池I的負(fù)極端子電壓轉(zhuǎn)換為作為基準(zhǔn)的規(guī)定范圍的電壓。該轉(zhuǎn)換后的測(cè)定對(duì)象電壓從差動(dòng)放大電路502對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503的輸入側(cè)輸出。
[0054]AD轉(zhuǎn)換器503用基準(zhǔn)電壓源505產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓VrefO動(dòng)作，將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并輸出AD轉(zhuǎn)換值。通過(guò)該動(dòng)作，AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的測(cè)定對(duì)象電壓，輸出與該測(cè)定結(jié)果相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)被發(fā)送至未圖示的邏輯部，通過(guò)邏輯部進(jìn)行的通信控制，轉(zhuǎn)換為規(guī)定的數(shù)據(jù)格式的測(cè)定信息并對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送。
[0055]通過(guò)從單電池控制器IC100 ’接收上述這樣的測(cè)定信息，蓄電池控制器200能夠取得單電池I?12的各單電池電壓和來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl的測(cè)定結(jié)果。如果這樣取得的基準(zhǔn)電壓Vrefl的測(cè)定結(jié)果在規(guī)定范圍內(nèi)，則能夠確認(rèn)單電池控制器IC100’的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)在正常工作。即，能夠判斷差動(dòng)放大電路502、AD轉(zhuǎn)換器503和基準(zhǔn)電壓源505均是正常的。
[0056]圖4是表示AD轉(zhuǎn)換器503的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。此處，表示了使用能夠相對(duì)高速并且高精度地測(cè)定的逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器的情況下的結(jié)構(gòu)。
[0057]圖4中，采樣保持電路601使對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸入的測(cè)定電壓在AD轉(zhuǎn)換時(shí)保持一定地進(jìn)行采樣。來(lái)自采樣保持電路601的采樣保持輸出電壓與DA轉(zhuǎn)換器603的輸出電壓一同對(duì)比較器602的輸入側(cè)施加。比較器602對(duì)米樣保持輸出電壓與DA轉(zhuǎn)換器603的輸出電壓進(jìn)行比較，對(duì)控制邏輯604輸出哪一個(gè)電壓值更大?？刂七壿?04基于來(lái)自比較器602的輸出，輸出規(guī)定的比特?cái)?shù)的數(shù)字信號(hào)。DA轉(zhuǎn)換器603基于來(lái)自基準(zhǔn)電壓源505的基準(zhǔn)電壓VrefO，輸出與從控制邏輯604輸出的數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的電壓。通過(guò)這些動(dòng)作，用比較器602對(duì)用采樣保持電路601采樣保持的測(cè)定電壓與來(lái)自DA轉(zhuǎn)換器603的輸出電壓反復(fù)比較，在控制邏輯604中確定與該比較結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。通過(guò)從AD轉(zhuǎn)換器503輸出該數(shù)字信號(hào)，在AD轉(zhuǎn)換器503中測(cè)定電壓被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。在AD轉(zhuǎn)換器503中，進(jìn)行這樣的逐次轉(zhuǎn)換動(dòng)作，測(cè)定電壓被作為邏輯值輸出。
[0058]圖5是表示在圖4所示的逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503內(nèi)設(shè)置的DA轉(zhuǎn)換器603的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。如圖5所示，DA轉(zhuǎn)換器603由連接了多個(gè)梯形電阻606的梯形電阻部605、和與來(lái)自圖4的控制邏輯604的控制相應(yīng)地切換梯形電阻部606的各梯形電阻606的連接的切換SW部607構(gòu)成。切換SW部607與基準(zhǔn)電壓源505連接。通過(guò)與來(lái)自控制邏輯604的數(shù)字信號(hào)的各比特的值相應(yīng)地控制切換SW607的各開(kāi)關(guān)，使各梯形電阻606與基準(zhǔn)電壓源505之間的連接接通或斷開(kāi)。由此，從DA轉(zhuǎn)換器603對(duì)比較器602模擬輸出與來(lái)自控制邏輯604的數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的電壓。
[0059](在現(xiàn)有的單電池控制器IC中逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障的情況下的問(wèn)題)
[0060]接著，對(duì)在以上說(shuō)明的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’中，逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503發(fā)生故障的情況下的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示在現(xiàn)有的單電池控制器IC100’中逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503中發(fā)生故障的情況下的單電池電壓檢測(cè)特性的一例的圖。此處，表示在圖5所示的AD轉(zhuǎn)換器503內(nèi)的DA轉(zhuǎn)換器603的結(jié)構(gòu)中，發(fā)生了切換SW部607的開(kāi)關(guān)之一固定在基準(zhǔn)電壓源505 —側(cè)的故障的情況下的電壓檢測(cè)特性的一例。
[0061]圖6中，相對(duì)于符號(hào)610表不的正常時(shí)的電壓檢測(cè)特性610,符號(hào)611所不的故障時(shí)的電壓檢測(cè)特性，在輸入電壓是約600?1200mV、約1800?2500mV、約3100?3700mV、約4300?5000mV的各電壓范圍中，電壓檢測(cè)誤差分別增大。這是因?yàn)?，在因故障而固定在基?zhǔn)電壓源505 —側(cè)的開(kāi)關(guān)原本應(yīng)斷開(kāi)的電壓范圍中,來(lái)自DA轉(zhuǎn)換器603的輸出電壓不能按照控制邏輯604的控制輸出，因此AD轉(zhuǎn)換器503的逐次轉(zhuǎn)換動(dòng)作不能正常進(jìn)行。該電壓范圍因切換SW部607中固定的開(kāi)關(guān)的位置而不同。即，與來(lái)自控制邏輯604的數(shù)字信號(hào)的LSB側(cè)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)固定的情況下，只是分辨率變差，而與MSB側(cè)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)固定的情況下有時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。
[0062]此處，現(xiàn)有的單電池控制器IC100’中，如圖2所示，具備用于診斷包括AD轉(zhuǎn)換器503的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的故障的基準(zhǔn)電壓源504。但是，發(fā)生上述這樣的逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503特有的誤差、即僅在某個(gè)特定的電壓范圍下誤差增大的故障的情況下，如果來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl在該電壓范圍內(nèi)，則不能正確地檢測(cè)出AD轉(zhuǎn)換器503的故障。在現(xiàn)有的單電池控制器IC100’中，逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503發(fā)生故障的情況下，可能發(fā)生這樣的問(wèn)題。
[0063](在現(xiàn)有的單電池控制器IC中差動(dòng)放大電路發(fā)生故障的情況下的問(wèn)題)
[0064]接著，對(duì)在現(xiàn)有的單電池控制器IC100 ’中，差動(dòng)放大電路502發(fā)生故障的情況下的問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。圖7是表示表達(dá)差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值發(fā)生變化的情況下產(chǎn)生的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系的特性線圖的一例的圖。此處，用符號(hào)701?704的各特性線圖，表示在圖2所示的差動(dòng)放大電路502的結(jié)構(gòu)中，各單電池的單電池電壓是4.1V時(shí)，差動(dòng)放大器Ul的+輸入端子側(cè)的分壓比和-輸入端子側(cè)的分壓比分別從50%各變化了 ±0.2%的情況下的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系。S卩，特性線圖701、702分別表示差動(dòng)放大器Ul的+輸入端子側(cè)的分壓比是49.8%和50.2%時(shí)的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系。此外，特性線圖703、704分別表示差動(dòng)放大器Ul的-輸入端子側(cè)的分壓比是49.8 %和50.2 %時(shí)的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系。
[0065]圖7中，可知在各特性線圖701?704中，越是與上級(jí)連接的電位高的單電池，電壓檢測(cè)誤差越大。該例中，最下級(jí)的單電池I中的電壓檢測(cè)誤差是±20mV程度，與此相對(duì)，最上級(jí)的單電池12中，電壓檢測(cè)誤差增大至±200mV程度。其中，圖7中表示了單電池?cái)?shù)量是12個(gè)的情況下的電壓檢測(cè)誤差例，而串聯(lián)連接的單電池?cái)?shù)量越多，最上級(jí)單電池中的電壓檢測(cè)誤差越大。
[0066]此處，現(xiàn)有的單電池控制器IC100’，通過(guò)如上所述地測(cè)定來(lái)自與AD轉(zhuǎn)換器503的基準(zhǔn)電壓源505不同的獨(dú)立的基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl，檢測(cè)單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的異常。但是，該來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl是以單電池控制器IC100 ’的接地電壓、即單電池I的負(fù)極端子電壓為基準(zhǔn)的電壓。因此，差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值發(fā)生變化的情況下，即使測(cè)定來(lái)自基準(zhǔn)電壓源505的基準(zhǔn)電壓Vrefl,也只能測(cè)定相當(dāng)于圖7的各特性線圖701?704中最下級(jí)的單電池I的電壓檢測(cè)誤差。即，在現(xiàn)有的單電池控制器IC100’這樣的故障診斷方法中，對(duì)于差動(dòng)放大電路502的電阻值的變動(dòng)的靈敏度較低，難以將上述的誤差正確地檢測(cè)為故障。在現(xiàn)有的單電池控制器IC100’中，差動(dòng)放大電路502發(fā)生故障的情況下，可能發(fā)生這樣的問(wèn)題。
[0067]此外，發(fā)生以上說(shuō)明的AD轉(zhuǎn)換器503和差動(dòng)放大電路502的故障的情況下，不能正確地測(cè)定單電池電壓，所以存在各單電池過(guò)充電或過(guò)放電的可能性。特別是鋰離子電池的情況下，過(guò)充電時(shí)存在單電池破裂/冒煙/起火的危險(xiǎn)性，因此必須避免這樣的狀態(tài)。此外，即使單電池不達(dá)到過(guò)充電/過(guò)放電的狀態(tài)，也可能因單電池在設(shè)想外的電壓范圍充放電，使電池系統(tǒng)130的特性較早地劣化。
[0068]于是，本發(fā)明的單電池控制器IC100為了正確地檢測(cè)上述這樣的AD轉(zhuǎn)換器503和差動(dòng)放大電路502的故障，在單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)中進(jìn)行了各種改進(jìn)。在以下第一?第七各實(shí)施方式中分別說(shuō)明其內(nèi)容。
[0069](第一實(shí)施方式)
[0070]圖8是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。該圖8的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的不同點(diǎn)在于，具備在基準(zhǔn)電壓源504之外還具有基準(zhǔn)電壓源506的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A，和在切換電路501中設(shè)置了端子A14。
[0071]在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A中，基準(zhǔn)電壓源504和基準(zhǔn)電壓源506分別產(chǎn)生相互不同的基準(zhǔn)電壓Vref l、Vref2。具體而言，基準(zhǔn)電壓源504的-端子與單電池I的負(fù)極端子側(cè)連接，以單電池I的負(fù)極端子電壓為基準(zhǔn)產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓Vrefl。另一方面，基準(zhǔn)電壓源506的+端子與單電池12的正極端子側(cè)連接，以單電池12的正極端子電壓為基準(zhǔn)產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓 Vref2。
[0072]判斷本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)是否在正常工作的情況下，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A13和端子B12，并且選擇輸入側(cè)的端子Al和端子B13，作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。通過(guò)這樣切換選擇基準(zhǔn)電壓源504和基準(zhǔn)電壓源506，對(duì)差動(dòng)放大電路502分別輸出基準(zhǔn)電壓Vrefl和Vref2，使從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A輸出的基準(zhǔn)電壓變化。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送對(duì)此時(shí)的基準(zhǔn)電壓Vrefl和Vref2的各測(cè)定結(jié)果。
[0073]相對(duì)于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)電壓Vrefl、Vref2，上述基準(zhǔn)電壓Vrefl和Vref2的各測(cè)定結(jié)果中的至少一方的測(cè)定結(jié)果脫離規(guī)定范圍的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)發(fā)生了故障。由此，即使發(fā)生了在逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503中僅在特定的電壓范圍中誤差增大的上述故障的情況下，只要基準(zhǔn)電壓Vrefl和Vref2中的至少一方在該電壓范圍內(nèi)，就能夠正確地檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的異常。
[0074]此外，優(yōu)選基準(zhǔn)電壓源504和基準(zhǔn)電壓源506中的至少一方產(chǎn)生與對(duì)于各單電池的過(guò)充電電壓大致一致的電壓作為基準(zhǔn)電壓Vrefl或Vref2。這樣，能夠提高過(guò)充電電壓附近的故障檢測(cè)性能，因此能夠進(jìn)一步提高蓄電裝置整體的安全性。
[0075]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第一實(shí)施方式，實(shí)現(xiàn)了以下(I)?(3)這樣的作用效果。
[0076](I)單電池控制器IC100對(duì)將多個(gè)單電池110串聯(lián)連接而成的單電池組120進(jìn)行監(jiān)視。該單電池控制器IClOO包括產(chǎn)生可變的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A、從包括單電池組120的各單電池110的單電池電壓和基準(zhǔn)電壓的多種電壓中選擇任一個(gè)作為測(cè)定對(duì)象電壓的切換電路501、測(cè)定由切換電路501選擇的測(cè)定對(duì)象電壓并輸出與該測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換器503。蓄電池控制器200從單電池控制器IC100接收與從AD轉(zhuǎn)換器503輸出的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的測(cè)定信息。然后，根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定基準(zhǔn)電壓時(shí)的測(cè)定信息檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的異常。由此，能夠正確地檢測(cè)單電池控制器IC100內(nèi)的用于測(cè)定單電池電壓的測(cè)定系統(tǒng)中的異常狀態(tài)。
[0077](2)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A具有分別產(chǎn)生相互不同的基準(zhǔn)電壓Vrefl、Vref2的基準(zhǔn)電壓源504和506。單電池控制器IC100通過(guò)用切換電路501切換選擇這些基準(zhǔn)電壓源504、506，使來(lái)自基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A的基準(zhǔn)電壓變化。由此，能夠以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)使基準(zhǔn)電壓容易地變化。
[0078](3)可以使基準(zhǔn)電壓源504和基準(zhǔn)電壓源506中的至少一方產(chǎn)生與用于判定單電池I1的過(guò)充電的規(guī)定的過(guò)充電電壓大致一致的電壓作為基準(zhǔn)電壓Vrefl或基準(zhǔn)電壓Vref20由此，能夠在過(guò)充電電壓附近的電壓范圍中，可靠地檢測(cè)單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的異常。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)蓄電裝置整體的安全性的提高。
[0079]此外，以上說(shuō)明的第一實(shí)施方式中，說(shuō)明了基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A具有兩個(gè)基準(zhǔn)電壓源504和506，從這些基準(zhǔn)電壓源分別產(chǎn)生分別以單電池I的負(fù)極端子電壓和單電池12的正極端子電壓為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓Vrefl、Vref2的例子。但是，基準(zhǔn)電壓源504、506分別產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓不限于這些。此外，也可以在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A中搭載三個(gè)以上的基準(zhǔn)電壓源，從它們分別產(chǎn)生相互不同的基準(zhǔn)電壓。即，只要具有分別產(chǎn)生相互不同的基準(zhǔn)電壓的多個(gè)基準(zhǔn)電壓源，就不限于圖8所示的方式，能夠應(yīng)用各種結(jié)構(gòu)的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路 500A。
[0080](第二實(shí)施方式)
[0081]圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。在該圖9的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，代替基準(zhǔn)電壓源504而具備包括DA轉(zhuǎn)換器508的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500B。
[0082]在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500B中，DA轉(zhuǎn)換器508基于來(lái)自基準(zhǔn)電壓源507的基準(zhǔn)電壓Vref3，產(chǎn)生用未圖示的邏輯部設(shè)定的任意的基準(zhǔn)電壓。即，DA轉(zhuǎn)換器508作為產(chǎn)生設(shè)定的任意的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源工作。
[0083]判斷本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)是否在正常工作的情況下，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A13和端子B12作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。然后，通過(guò)變更DA轉(zhuǎn)換器508的設(shè)定值，使從基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500B輸出的基準(zhǔn)電壓在單電池電壓可以取到的范圍內(nèi)變化。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送此時(shí)的基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果。
[0084]相對(duì)于DA轉(zhuǎn)換器508的設(shè)定值，上述基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果脫離規(guī)定范圍的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)發(fā)生了故障。由此，即使發(fā)生了在逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503中僅在特定的電壓范圍中誤差增大的上述故障的情況下，也能夠通過(guò)用DA轉(zhuǎn)換器508在單電池電壓可以取到的范圍內(nèi)的整個(gè)區(qū)域使基準(zhǔn)電壓變化，從而正確地檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的異常。
[0085]此外，以上說(shuō)明的DA轉(zhuǎn)換器508的設(shè)定值的變更和單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的故障診斷也可以在使用蓄電裝置時(shí)使單電池組120充放電時(shí)進(jìn)行。該情況下，通過(guò)在逐漸改變DA轉(zhuǎn)換器508的設(shè)定電壓的同時(shí)反復(fù)進(jìn)行單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的診斷，能夠在較廣的電壓范圍中實(shí)時(shí)地檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的故障。
[0086]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第二實(shí)施方式，在與第一實(shí)施方式中說(shuō)明的(I)同樣的作用效果之外，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了以下的(4)這樣的作用效果。
[0087](4)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500B具有作為產(chǎn)生設(shè)定的任意的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源工作的DA轉(zhuǎn)換器508。由此，能夠使基準(zhǔn)電壓在任意的電壓范圍中容易地變化。
[0088](第三實(shí)施方式)
[0089]圖10是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。該圖10的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，具備在基準(zhǔn)電壓源504之外還具有振蕩器509的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500C。
[0090]在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500C中，振蕩器509產(chǎn)生隨時(shí)間經(jīng)過(guò)在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)變化的基準(zhǔn)電壓。優(yōu)選該振蕩器509使基準(zhǔn)電壓變化的周期與AD轉(zhuǎn)換器503中的測(cè)定對(duì)象電壓的測(cè)定周期相比充分長(zhǎng)。此外，優(yōu)選振蕩器509使基準(zhǔn)電壓變化的范圍包括單電池電壓可以取到的范圍。其中，能夠使用例如三角波或正弦波等在規(guī)定范圍內(nèi)周期性地變化的波形作為來(lái)自振蕩器509的基準(zhǔn)電壓波形。
[0091]判斷本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)是否在正常工作的情況下，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A13和端子B12，并且定期地選擇輸入側(cè)的端子A14和端子B12，作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。選擇端子A13和端子B12時(shí)，測(cè)定周期性地變化的來(lái)自振蕩器509的基準(zhǔn)電壓，選擇端子A13和端子B12時(shí)，測(cè)定來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送這些基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果。
[0092]基準(zhǔn)電壓Vrefl的測(cè)定結(jié)果在規(guī)定范圍內(nèi)，且來(lái)自振蕩器509的基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果與上述基準(zhǔn)電壓波形相應(yīng)地單調(diào)變化的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)正常。另一方面，基準(zhǔn)電壓Vrefl的測(cè)定結(jié)果脫離規(guī)定范圍的情況、或來(lái)自振蕩器509的基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果中的變化的狀況與基準(zhǔn)電壓波形不同的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)發(fā)生了故障。由此，即使發(fā)生了在逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503中僅在特定的電壓范圍中誤差增大的上述故障的情況下，也能夠通過(guò)用振蕩器509使基準(zhǔn)電壓周期性地變化，從而正確地檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的異常。
[0093]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第三實(shí)施方式，在與第一實(shí)施方式中說(shuō)明的(I)同樣的作用效果之外，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了以下的(5)、(6)這樣的作用效果。
[0094](5)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500C具有作為產(chǎn)生隨時(shí)間經(jīng)過(guò)在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)變化的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源的振蕩器509。由此，能夠使基準(zhǔn)電壓在任意的電壓范圍中容易地變化。
[0095](6)因?yàn)橛谜袷幤?09使基準(zhǔn)電壓周期性地變化，所以能夠根據(jù)該基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果中的變化的狀況，容易地判斷AD轉(zhuǎn)換器503是否異常。
[0096](第四實(shí)施方式)
[0097]圖11是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。該圖11的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，具備在基準(zhǔn)電壓源504之外還具有切換器510和恒定電流源511的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500D，和在單電池控制器IC100的外部設(shè)置了電容器512。
[0098]在基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500D中，切換器510設(shè)置在電容器512與恒定電流源511之間。切換器510的切換狀態(tài)被控制為從恒定電流源511向電容器512的方向流過(guò)電流而對(duì)電容器512充電,之后，向相反方向流過(guò)電流而使電容器512放電。由此，電容器512的兩端電壓隨時(shí)間經(jīng)過(guò)在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)變化。
[0099]此外，一般而言在單電池控制器IC內(nèi)，設(shè)置有用于各種目的的多個(gè)開(kāi)關(guān)和恒定電流源。因此，通過(guò)將它們直接用作切換器510和恒定電流源511，僅在外部追加電容器512，就能夠容易地構(gòu)成圖11這樣的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)。
[0100]判斷本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)是否在正常工作的情況下，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A13和端子B12，并且定期地選擇輸入側(cè)的端子A14和端子B12，作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。選擇端子A13和端子B12時(shí)，通過(guò)如上所述地控制切換器510的切換狀態(tài)使電容器512充放電，測(cè)定與該充放電狀態(tài)相應(yīng)地變化的電容器512的兩端電壓作為基準(zhǔn)電壓。此外，選擇端子A13和端子B12時(shí)，測(cè)定來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送這些基準(zhǔn)電壓的測(cè)定結(jié)果。
[0101]基準(zhǔn)電壓Vrefl的測(cè)定結(jié)果在規(guī)定范圍內(nèi)，且作為基準(zhǔn)電壓測(cè)定的電容器512的兩端電壓的測(cè)定結(jié)果與切換器510的切換狀態(tài)相應(yīng)地單調(diào)變化的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IClOO的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)正常。另一方面，基準(zhǔn)電壓Vrefl的測(cè)定結(jié)果脫離規(guī)定范圍的情況、或電容器512的兩端電壓的測(cè)定結(jié)果中的變化的狀況與切換器510的切換狀態(tài)不對(duì)應(yīng)的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)發(fā)生了故障。由此，即使發(fā)生了在逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器503中僅在特定的電壓范圍中誤差增大的上述故障的情況下，也能夠通過(guò)使電容器512充放電，使其兩端電壓變化，從而正確地檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的異常。
[0102]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第四實(shí)施方式，在與第一實(shí)施方式中說(shuō)明的(I)同樣的作用效果之外，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了以下的(7)這樣的作用效果。
[0103](7)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500D通過(guò)輸出用切換器510和恒定電流源511使電容器512充放電時(shí)的兩端電壓作為基準(zhǔn)電壓，產(chǎn)生隨時(shí)間經(jīng)過(guò)在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)變化的基準(zhǔn)電壓。由此，與基準(zhǔn)電壓的測(cè)定時(shí)刻相應(yīng)地使基準(zhǔn)電壓變化，能夠容易地判斷AD轉(zhuǎn)換器503是否異常。
[0104](第五實(shí)施方式)
[0105]圖12是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。該圖12的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，具備在基準(zhǔn)電壓源504之外還具有基準(zhǔn)電壓源506的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路500A，和在切換電路501中設(shè)置了用于使差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與接地電壓連接的端子A14。其中，圖12所示的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，與圖8所示的第一實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同。
[0106]圖13是表示在本發(fā)明的第五實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，選擇單電池I?12的各單電池電壓、來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504、506的基準(zhǔn)電壓Vrefl、Vref2和單電池I的負(fù)極端子電壓即接地電壓時(shí)的切換電路501內(nèi)的連接的一覽表。如該表所示，通過(guò)分別切換切換電路501的上側(cè)和下側(cè)的連接，能夠在差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與輸入端子T2之間，選擇性地施加單電池I?12的各單電池電壓和基準(zhǔn)電壓Vrefl、Vref2。此外，通過(guò)使輸入端子Tl和輸入端子T2同時(shí)與接地電壓連接能夠使它們之間短路。
[0107]本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定將來(lái)自基準(zhǔn)電壓源506的基準(zhǔn)電壓Vref 2用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的電壓，作為用于檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常的異常檢測(cè)電壓。此時(shí)，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子Al和端子B13作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。由此，選擇來(lái)自基準(zhǔn)電壓源506的基準(zhǔn)電壓Vref2而對(duì)差動(dòng)放大電路502輸入，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出將該基準(zhǔn)電壓Vref2用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的電壓作為異常檢測(cè)電壓。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定該異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息。
[0108]進(jìn)而，本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，在上述異常檢測(cè)電壓的測(cè)定結(jié)果表現(xiàn)出異常的情況下，為了判斷該異常是否因差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性而產(chǎn)生，進(jìn)行偏置誤差和增益誤差的測(cè)定。偏置誤差是指因差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503的偏置電壓而產(chǎn)生的誤差，增益誤差是指與差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503的增益對(duì)應(yīng)的誤差。這些誤差的測(cè)定值均在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)時(shí)，若異常檢測(cè)電壓的測(cè)定結(jié)果表現(xiàn)出異常，則能夠判斷為差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值如上所述發(fā)生變化，差動(dòng)放大特性發(fā)生了異常。
[0109]測(cè)定偏置誤差的情況下，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A14和端子B12作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。由此，使差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl和T2均與單電池組120內(nèi)最低電位的單電池I的負(fù)極側(cè)連接而使輸入端子Tl與輸入端子T2之間短路。對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出此時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓、即對(duì)差動(dòng)放大電路502輸入接地電壓時(shí)的輸出，作為用于測(cè)定偏置誤差的偏置誤差電壓。將用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定該偏置誤差電壓時(shí)的測(cè)定信息也從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送。
[0110]測(cè)定增益誤差的情況下，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A13和端子B12作為輸出側(cè)的端子Cl、C2的連接對(duì)象。由此，選擇來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl而對(duì)差動(dòng)放大電路502輸入。對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出將該基準(zhǔn)電壓Vrefl用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的電壓，作為用于測(cè)定增益誤差的增益誤差電壓。將用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定該增益誤差電壓時(shí)的測(cè)定信息也從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送。
[0111]蓄電池控制器200如上所述基于從單電池控制器IC100發(fā)送的異常檢測(cè)電壓、偏置誤差電壓和增益誤差電壓的各測(cè)定信息，檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常。此時(shí)，蓄電池控制器200基于測(cè)定偏置誤差電壓時(shí)的來(lái)自單電池控制器IC100的測(cè)定信息、和測(cè)定增益誤差電壓時(shí)的來(lái)自單電池控制器IC100的測(cè)定信息，分別測(cè)定偏置誤差和增益誤差。結(jié)果，這些誤差均在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值相對(duì)于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)電壓Vref2脫離規(guī)定范圍的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100中差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性異常。由此，能夠正確地檢測(cè)因差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值變化而產(chǎn)生的差動(dòng)放大特性的異常。
[0112]另一方面，偏置誤差和增益誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)正常。此外，偏置誤差或增益誤差脫離規(guī)定的誤差范圍的情況下，判斷為差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503中的至少一方發(fā)生了偏置異?；蛟鲆娈惓?。這樣，能夠詳細(xì)地檢測(cè)單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)中的異常。
[0113]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第五實(shí)施方式，實(shí)現(xiàn)了以下的(8)?(10)這樣的作用效果O
[0114](8)單電池控制器IC100對(duì)將多個(gè)單電池110串聯(lián)連接而成的單電池組120進(jìn)行監(jiān)視。該單電池控制器IClOO包括:從包括單電池組120的各單電池110的單電池電壓的多種電壓中選擇任一個(gè)作為測(cè)定對(duì)象電壓的切換電路501、具有輸入端子Tl和T2并對(duì)由切換電路501選擇的輸入到端子Tl與輸入端子T2之間的測(cè)定對(duì)象電壓進(jìn)行差動(dòng)放大而轉(zhuǎn)換為規(guī)定范圍的電壓的差動(dòng)放大電路502、測(cè)定由切換電路501選擇而被差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的測(cè)定對(duì)象電壓且輸出與該測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換器503，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出用于檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常的異常檢測(cè)電壓。蓄電池控制器200從單電池控制器IC100接收與從AD轉(zhuǎn)換器503輸出的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的測(cè)定信息。然后，根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常。由此，能夠正確地檢測(cè)用于測(cè)定單電池電壓的測(cè)定系統(tǒng)中的異常狀態(tài)。
[0115](9)單電池控制器IC100包括產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓Vref2的基準(zhǔn)電壓源506，通過(guò)由切換電路501選擇基準(zhǔn)電壓Vref2而對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出由差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的基準(zhǔn)電壓Vref2作為異常檢測(cè)電壓。由此，能夠直接使用第一實(shí)施方式中說(shuō)明的用于檢測(cè)AD轉(zhuǎn)換器503的異常的電路結(jié)構(gòu)，輸出異常檢測(cè)電壓。
[0116](10)單電池控制器IC100包括與單電池組120中的最低電位的單電池I的負(fù)極側(cè)連接、產(chǎn)生以單電池I的負(fù)極側(cè)的電位為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓Vrefl的基準(zhǔn)電壓源504。對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出通過(guò)切換電路501將輸入端子Tl和T2均連接到單電池I的負(fù)極側(cè)而使輸入端子Tl與輸入端子T2之間短路時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓作為偏置誤差電壓。此外，通過(guò)用切換電路501選擇基準(zhǔn)電壓Vrefl，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的基準(zhǔn)電壓Vrefl作為增益誤差電壓。蓄電池控制器200根據(jù)用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定偏置誤差電壓時(shí)的測(cè)定信息，測(cè)定差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503的偏置誤差。此夕卜，根據(jù)用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定增益誤差電壓時(shí)的測(cè)定信息測(cè)定差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503的增益誤差。偏置誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，增益誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值在規(guī)定范圍外的情況下，判斷為差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性異常。由此，在差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性發(fā)生了異常的情況下，能夠可靠地檢測(cè)出異常。
[0117]其中，以上說(shuō)明的第五實(shí)施方式中，說(shuō)明了使基準(zhǔn)電壓源506的+端子與單電池12的正極側(cè)連接，從基準(zhǔn)電壓源506產(chǎn)生以單電池12的正極端子電壓為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓Vref2的例子。但是，基準(zhǔn)電壓源506產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓只要是以比基準(zhǔn)電壓源504產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓Vrefl更高的電壓為基準(zhǔn)的，就不限于此。即，基準(zhǔn)電壓源506能夠與除了單電池組120中的最低電位的單電池I的負(fù)極側(cè)以外的、單電池組120的各單電池中的任一個(gè)單電池的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)連接，產(chǎn)生以該單電池的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)的電位為基準(zhǔn)的任意的電壓作為基準(zhǔn)電壓Vref2。
[0118](第六實(shí)施方式)
[0119]圖14是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。該圖14的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，具備分壓電路512和切換器513，以及在切換電路501中設(shè)置了用于使差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與接地電壓連接的端子A14。
[0120]分壓電路512在單電池12的正極側(cè)與單電池I的負(fù)極側(cè)之間連接，輸出與它們的電壓差、即由單電池I?12構(gòu)成的單電池組120的電壓(單電池組電壓)對(duì)應(yīng)的分壓電壓。切換器513選擇從分壓電路512輸出的分壓電壓或來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓中的任一者來(lái)對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出。
[0121]圖15是表示在本發(fā)明的第六實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，選擇單電池I?12的各單電池電壓、來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl和單電池I的負(fù)極端子電壓即接地電壓時(shí)的切換電路501內(nèi)的連接，和選擇與單電池組電壓對(duì)應(yīng)的分壓電壓時(shí)的切換器513內(nèi)的連接的一覽表。如該表所示，通過(guò)分別切換切換電路501的上側(cè)和下側(cè)的連接，能夠在差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與輸入端子T2之間，選擇性地施加單電池I?12的各單電池電壓和基準(zhǔn)電壓Vrefl。此外，能夠使輸入端子Tl和輸入端子T2均與接地電壓連接而使它們之間短路。進(jìn)而，通過(guò)切換切換器513的連接，在來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓之外，還能夠?qū)D轉(zhuǎn)換器503輸出從分壓電路512輸出的分壓電壓。
[0122]在本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定來(lái)自分壓電路512的分壓電壓，作為檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常的異常檢測(cè)電壓。此時(shí)切換器513選擇輸入側(cè)的端子D2作為輸出側(cè)的端子D3的連接對(duì)象。由此選擇來(lái)自分壓電路512的分壓電壓，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出不經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大電路502而輸出的分壓電壓作為異常檢測(cè)電壓。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定該異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息。
[0123]進(jìn)而，在本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，與第五實(shí)施方式中說(shuō)明的同樣進(jìn)行偏置誤差和增益誤差的測(cè)定。即，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出使輸入端子Tl與輸入端子T2之間短路而對(duì)差動(dòng)放大電路502輸入接地電壓時(shí)的輸出作為偏置誤差電壓。此外，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出將來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的電壓作為增益誤差電壓。將測(cè)定這些電壓時(shí)的測(cè)定信息也從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送。
[0124]蓄電池控制器200根據(jù)從單電池控制器IC100發(fā)送的異常檢測(cè)電壓的測(cè)定信息，計(jì)算出單電池組電壓。對(duì)該單電池組電壓與各單電池電壓的測(cè)定值的總和進(jìn)行比較，如果它們的差異在規(guī)定范圍外，則判斷為單電池控制器IC10中差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性異常。即，通過(guò)不經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大電路502而對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出來(lái)自分壓電路512的分壓電壓作為異常檢測(cè)電壓，從單電池控制器IC100發(fā)送不包括因差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性引起的誤差的測(cè)定信息。因此，通過(guò)對(duì)基于該測(cè)定信息計(jì)算出的單電池組電壓、與通過(guò)差動(dòng)放大電路502測(cè)定的各單電池電壓的測(cè)定值的總和進(jìn)行比較，能夠判斷差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性是否異常。
[0125]進(jìn)而，蓄電池控制器200用與第五實(shí)施方式中說(shuō)明的同樣的方法，進(jìn)行偏置誤差和增益誤差的測(cè)定。S卩，基于測(cè)定偏置誤差電壓時(shí)的來(lái)自單電池控制器IClOO的測(cè)定信息、和測(cè)定增益誤差電壓時(shí)的來(lái)自單電池控制器IClOO的測(cè)定信息，分別測(cè)定偏置誤差和增益誤差。
[0126]上述偏置誤差和增益誤差均在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值相對(duì)于各單電池電壓的測(cè)定值的總和脫離規(guī)定范圍的情況下，蓄電池控制器200判斷為在單電池控制器IC100中差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性異常。由此，能夠正確地檢測(cè)因差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值變化而產(chǎn)生的差動(dòng)放大特性的異常。
[0127]另一方面，偏置誤差和增益誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)正常。此外，偏置誤差或增益誤差脫離規(guī)定的誤差范圍的情況下，判斷為在差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503中的至少一方發(fā)生了偏置異?；蛟鲆娈惓！＿@樣，能夠詳細(xì)地檢測(cè)單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的異常。
[0128]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第六實(shí)施方式，在與第五實(shí)施方式中說(shuō)明的(8)和(10)同樣的作用效果之外，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了以下的(11)這樣的作用效果。
[0129](11)單電池控制器IC100包括在單電池組120中的最高電位的單電池12的正極側(cè)與最低電位的單電池I的負(fù)極側(cè)之間連接并輸出與單電池組電壓對(duì)應(yīng)的分壓電壓的分壓電路512、選擇從分壓電路512輸出的分壓電壓或來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓中的任一者并對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出的切換器513。通過(guò)用切換器513選擇分壓電壓，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出不經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大電路502而輸出的分壓電壓作為異常檢測(cè)電壓。由此，能夠輸出能夠準(zhǔn)確地判斷差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性是否異常的異常檢測(cè)電壓。
[0130](第七實(shí)施方式)
[0131]圖16是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。在該圖16的結(jié)構(gòu)中，與圖2所示的現(xiàn)有的單電池控制器IC100’的結(jié)構(gòu)的不同點(diǎn)在于，在切換電路501中設(shè)置了用于使差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl與接地電壓連接的端子A14。
[0132]圖17是表示在本發(fā)明的第七實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，選擇單電池I?12的各單電池電壓、來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vref 1、單電池I的負(fù)極端子電壓即接地電壓和單電池12的負(fù)極端子電壓時(shí)的切換電路501內(nèi)的連接的一覽表。如該表所示，通過(guò)分別切換切換電路501的上側(cè)和下側(cè)的連接，能夠?qū)Σ顒?dòng)放大電路502的輸入端子Tl與輸入端子T2之間選擇性地施加單電池I?12的各單電池電壓和基準(zhǔn)電壓Vrefl。此外，能夠使輸入端子Tl和輸入端子T2均與接地電壓或單電池12的負(fù)極端子連接而使它們之間短路。
[0133]本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，在單電池12的負(fù)極側(cè)均連接差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl和T2而使輸入端子Tl與輸入端子T2之間短路。用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定此時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓，作為用于檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常的異常檢測(cè)電壓。此時(shí)，切換電路501選擇輸入側(cè)的端子A2和端子BI作為輸出側(cè)的端子C1、C2的連接對(duì)象。從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送用AD轉(zhuǎn)換器503測(cè)定該異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息。
[0134]圖18是表示表達(dá)差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值發(fā)生變化的情況下，使差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl和T2與同一個(gè)單電池的負(fù)極側(cè)分別連接而短路時(shí)的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系的特性線圖的一例的圖。此處，用符號(hào)801、802的各特性線圖表示了各單電池的單電池電壓是4.1V時(shí)，差動(dòng)放大器Ul的+輸入端子側(cè)的分壓比和-輸入端子側(cè)的分壓比分別從50%各變化±0.2%的情況下的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系。即，特性線圖801表示差動(dòng)放大器Ul的+輸入端子側(cè)或-輸入端子側(cè)的分壓比是49.8 %時(shí)的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系。此外，特性線圖802表示差動(dòng)放大器Ul的+輸入端子側(cè)或-輸入端子側(cè)的分壓比是50.2%時(shí)的電壓檢測(cè)誤差與單電池位置的關(guān)系O
[0135]圖18中，在各特性線圖801、802中，越是與上級(jí)連接的電位高的單電池，電壓檢測(cè)誤差越大。即，可知輸出使輸入端子Tl和T2均與任一個(gè)單電池的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)連接而短路時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓作為異常檢測(cè)電壓的情況下，該單電池的位置越是上級(jí)，檢測(cè)的誤差越大。從而，能夠更容易地檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常。因此，本實(shí)施方式中如上所述，使差動(dòng)放大電路502的輸入端子Tl和T2均與最上級(jí)的單電池12的負(fù)極側(cè)連接，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出此時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓作為異常檢測(cè)電壓。
[0136]進(jìn)而，在本實(shí)施方式的單電池控制器IC100中，與第五實(shí)施方式中說(shuō)明的同樣進(jìn)行偏置誤差和增益誤差的測(cè)定。即，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出使輸入端子Tl與輸入端子T2之間短路并對(duì)差動(dòng)放大電路502輸入接地電壓時(shí)的輸出作為偏置誤差電壓。此外，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出將來(lái)自基準(zhǔn)電壓源504的基準(zhǔn)電壓Vrefl用差動(dòng)放大電路502轉(zhuǎn)換后的電壓作為增益誤差電壓。測(cè)定這些電壓時(shí)的測(cè)定信息也從單電池控制器IC100對(duì)圖1的蓄電池控制器200發(fā)送。
[0137]蓄電池控制器200根據(jù)從單電池控制器IC100發(fā)送的異常檢測(cè)電壓、偏置誤差電壓和增益誤差電壓的各測(cè)定信息，檢測(cè)差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性的異常。此時(shí)，蓄電池控制器200用與第五實(shí)施方式中說(shuō)明的同樣的方法進(jìn)行偏置誤差和增益誤差的測(cè)定。SP，基于測(cè)定偏置誤差電壓時(shí)的來(lái)自單電池控制器IC100的測(cè)定信息和測(cè)定增益誤差電壓時(shí)的來(lái)自單電池控制器IC100的測(cè)定信息，分別測(cè)定偏置誤差和增益誤差。
[0138]上述偏置誤差和增益誤差均在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值在規(guī)定范圍外的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100中差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性異常。由此，能夠正確地檢測(cè)因差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值變化而產(chǎn)生的差動(dòng)放大特性的異常。
[0139]另一方面，偏置誤差和增益誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)，且測(cè)定異常檢測(cè)電壓時(shí)的測(cè)定信息的值在規(guī)定范圍內(nèi)的情況下，蓄電池控制器200判斷為單電池控制器IC100的單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)正常。此外，偏置誤差或增益誤差脫離規(guī)定的誤差范圍的情況下，判斷為差動(dòng)放大電路502和AD轉(zhuǎn)換器503中的至少一方發(fā)生了偏置異?；蛟鲆娈惓?。這樣，能夠詳細(xì)地檢測(cè)單電池電壓測(cè)定系統(tǒng)的異常。
[0140]根據(jù)以上說(shuō)明的本發(fā)明的第七實(shí)施方式，在與第五實(shí)施方式中說(shuō)明的(8)和(10)同樣的作用效果之外，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了以下的(12)這樣的作用效果。
[0141](12)單電池控制器IC100對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出通過(guò)切換電路501在單電池12的負(fù)極側(cè)同時(shí)連接輸入端子Tl和T2而使輸入端子Tl與輸入端子T2之間短路時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓作為異常檢測(cè)電壓。由此，無(wú)需設(shè)置第五實(shí)施方式中說(shuō)明的基準(zhǔn)電壓源506這樣獨(dú)立的基準(zhǔn)電壓源，就能夠輸出能夠準(zhǔn)確地判斷差動(dòng)放大電路502的差動(dòng)放大特性是否異常的異常檢測(cè)電壓。
[0142]其中，以上說(shuō)明的第七實(shí)施方式中，說(shuō)明了通過(guò)在單電池12的負(fù)極側(cè)同時(shí)連接輸入端子Tl和T2使它們之間短路，對(duì)AD轉(zhuǎn)換器503輸出異常檢測(cè)電壓的例子。但是，只要是在差動(dòng)放大電路502的電阻Rl?R4的電阻值發(fā)生變化、差動(dòng)放大特性變得異常時(shí)，輸出與該電阻值的變化對(duì)應(yīng)的異常電壓檢測(cè)誤差作為異常檢測(cè)電壓的測(cè)定結(jié)果，連接輸入端子Tl和T2的單電池的位置就不限于此。即，能夠?qū)D轉(zhuǎn)換器503輸出在除了單電池組120中的最低電位的單電池I的負(fù)極側(cè)以外的、單電池組120的各單電池中的任一個(gè)單電池的正極側(cè)或負(fù)極側(cè)同時(shí)連接輸入端子Tl和T2而使它們之間短路時(shí)的來(lái)自差動(dòng)放大電路502的輸出電壓，作為異常檢測(cè)電壓。
[0143]此外，以上說(shuō)明的各實(shí)施方式是本發(fā)明的實(shí)施方式的一例，本發(fā)明不受這些實(shí)施方式限定。如果是本行業(yè)從業(yè)者，則能夠不損害本發(fā)明的特征地實(shí)施各種變形。從而，在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以考慮的其他方式，也包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)串聯(lián)連接多個(gè)單電池而成的單電池組進(jìn)行監(jiān)視的電池監(jiān)視裝置，其特征在于，包括: 基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，其產(chǎn)生可變的基準(zhǔn)電壓； 切換電路，其從包括所述單電池組的各單電池的單電池電壓和所述基準(zhǔn)電壓的多種電壓中選擇任一個(gè)作為測(cè)定對(duì)象電壓；和 AD轉(zhuǎn)換器，其測(cè)定由所述切換電路選擇的測(cè)定對(duì)象電壓，輸出與測(cè)定結(jié)果對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括各自產(chǎn)生互不相同的基準(zhǔn)電壓的多個(gè)基準(zhǔn)電壓源， 由所述切換電路切換選擇所述多個(gè)基準(zhǔn)電壓源來(lái)改變所述基準(zhǔn)電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述多個(gè)基準(zhǔn)電壓源中的至少一個(gè)產(chǎn)生與用于判斷所述單電池的過(guò)充電的規(guī)定的過(guò)充電電壓大致一致的電壓作為所述基準(zhǔn)電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括產(chǎn)生設(shè)定的任意基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源。
5.如權(quán)利要求1所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括產(chǎn)生隨著時(shí)間經(jīng)過(guò)而在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)變化的基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓源。
6.如權(quán)利要求5所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓源包括使所述基準(zhǔn)電壓周期性地變化的振蕩器。
7.如權(quán)利要求5所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述基準(zhǔn)電壓源輸出使電容器充放電時(shí)的兩端電壓作為所述基準(zhǔn)電壓來(lái)改變所述基準(zhǔn)電壓。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的電池監(jiān)視裝置，其特征在于: 所述AD轉(zhuǎn)換器是逐次逼近型的AD轉(zhuǎn)換器。
9.一種電池系統(tǒng)監(jiān)視裝置，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的電池監(jiān)視裝置；和 蓄電池控制器，其從所述電池監(jiān)視裝置接收與從所述電池監(jiān)視裝置的AD轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)對(duì)應(yīng)的測(cè)定信息， 所述蓄電池控制器根據(jù)由所述AD轉(zhuǎn)換器測(cè)定所述基準(zhǔn)電壓時(shí)的所述測(cè)定信息檢測(cè)所述AD轉(zhuǎn)換器的異常。
【文檔編號(hào)】G01R1/28GK104272126SQ201280072721
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
【發(fā)明者】工藤彰彥, 菊地睦, 金井友范, 山內(nèi)辰美, 町田明廣 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社