本發(fā)明涉及一種內(nèi)置有監(jiān)視串聯(lián)連接的多個電池單元的狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)視部的集成電路以及具備該集成電路的電源裝置。
背景技術(shù):
在具備由多個電池單元構(gòu)成的組電池的電源裝置中,為了避免過充電、過放電等的電池單元的異常狀態(tài),具有監(jiān)視電池單元的狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)視部。狀態(tài)監(jiān)視部從各個電池單元根據(jù)需要檢測電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù),根據(jù)檢測出的數(shù)據(jù)來監(jiān)視電池單元的狀態(tài)。特別是,鋰離子電池能夠在大范圍的soc(充電率)中使用,因此過放電區(qū)域、過充電區(qū)域同常用區(qū)域接近,優(yōu)選進(jìn)行比其它種類的電池更嚴(yán)格的電壓管理。
另外,已知由于電池單元的充放電、溫度的偏差等,構(gòu)成組電池的各個電池單元的充電率變得不均勻。當(dāng)構(gòu)成組電池的電池單元的充電率變得不均等時,無法進(jìn)行如能夠最大地利用作為組電池的功能那樣的效率高的充放電。為了解決這種問題,提出了具備進(jìn)行能量的均等化的電阻放電方式的放電電路的電源裝置(專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1的放電電路并聯(lián)連接于各個電池單元,由開關(guān)和放電電阻構(gòu)成。開關(guān)的工作狀態(tài)被開關(guān)控制部所控制。開關(guān)控制部包括在狀態(tài)監(jiān)視部中,能夠根據(jù)由該狀態(tài)監(jiān)視部檢測的電池單元的狀態(tài)控制開關(guān)的工作狀態(tài),來進(jìn)行任意的電池單元的放電從而進(jìn)行充電率的調(diào)整。
在專利文獻(xiàn)1的電源裝置中,狀態(tài)監(jiān)視部內(nèi)置于集成電路。在集成電路中設(shè)置有連接用于電壓檢測的測量線的端子以及連接用于放電電路的控制的信號線的端子。越是增加內(nèi)置于集成電路的電氣部件,則越能夠削減安裝在電路基板上的電氣部件,越能夠?qū)﹄娐坊宓男⌒突?、成本降低作出貢獻(xiàn)。
另外,專利文獻(xiàn)1的電源裝置為了對電池單元的電壓檢測具有冗余性而具備第一電壓檢測電路和第二電壓檢測電路。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠由兩個電壓檢測電路來檢測相同的電池單元的電壓,例如即使一個檢測電路發(fā)生故障,也能由另一個檢測電路來檢測電池單元的電壓。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-185904號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
如專利文獻(xiàn)1那樣在集成電路中內(nèi)置狀態(tài)監(jiān)視部的情況下,有時產(chǎn)生集成電路的尺寸增大的問題。集成電路需要確保相鄰的連接端子的絕緣距離,因此在端子數(shù)多的情況下,即使集成電路內(nèi)的空間有余地,也無法減小集成電路的尺寸。
專利文獻(xiàn)1的電源裝置通過共用向電壓檢測電路輸入的輸入信號的布線來共用連接第一電壓檢測電路和第二電壓檢測電路的端子。通過共用端子,設(shè)置在集成電路的端子的數(shù)量變少,能夠?qū)崿F(xiàn)電路基板的小型化。然而,在該結(jié)構(gòu)中,當(dāng)共用的布線引起斷線、短路等時,無法獲取電位。為了提高狀態(tài)檢測的可靠性,需要構(gòu)成為不共用連接至第一電壓檢測電路和第二電壓檢測電路的布線,但是在這種情況下產(chǎn)生如下問題:無法共用集成電路的端子,由于端子數(shù)的增大而無法使集成電路小型化。
如上所述,在以往的結(jié)構(gòu)中,只能實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測的可靠性和集成電路的小型化中的至少一個。本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而完成的,其主要目的在于提供一種在內(nèi)置狀態(tài)監(jiān)視部的集成電路中能夠在保證狀態(tài)檢測的可靠性的同時使集成電路小型化的技術(shù)。
用于解決問題的方案
為了解決上述問題,本發(fā)明的一個方式的集成電路具備多個第一連接端子、多個第二連接端子、第一檢測部、第二檢測部、多個開關(guān)以及開關(guān)控制部。第一檢測部獲取輸入到多個第一連接端子的電信號。第二檢測部與多個第二連接端子連接。開關(guān)將多個第二連接端子中的相鄰的第二連接端子之間連接。另外,多個第二連接端子被相互串聯(lián)連接。開關(guān)控制部將多個開關(guān)控制為斷開狀態(tài)來將輸入到多個第二連接端子的電信號向第二檢測部輸入,并且將多個開關(guān)中的任意的開關(guān)控制為接通狀態(tài)來使相鄰的第二連接端子之間導(dǎo)通。
本發(fā)明的一個方式的電源裝置包括上述的集成電路、組電池、第一濾波器部以及多個放電電阻。組電池包括多個電池單元。第一濾波器部從多個電池單元獲取電信號、并且使規(guī)定的頻率分量衰減并向多個第一連接端子輸出。多個放電電阻將多個電池單元和多個第二連接端子進(jìn)行連接。開關(guān)控制部通過將多個開關(guān)中的任意的開關(guān)控制為接通狀態(tài)來經(jīng)由多個放電電阻使與開關(guān)對應(yīng)的電池單元進(jìn)行放電。另外,開關(guān)控制部通過將多個開關(guān)控制為斷開狀態(tài)來經(jīng)由多個放電電阻將從多個電池單元獲取的電信號輸入到第二檢測部。
另外,本發(fā)明的另一個方式的電源裝置具備上述的集成電路、組電池、第一濾波器部以及放電部。組電池包括多個電池單元。第一濾波器部從多個電池單元獲取電信號,并且使規(guī)定的頻率分量衰減并向多個第一連接端子輸出。放電部包括并聯(lián)連接于多個電池單元的多個半導(dǎo)體開關(guān)和用于控制多個半導(dǎo)體開關(guān)的動作的多個信號線。多個信號線分別與所對應(yīng)的電池單元的輸出端子以及第二連接端子所對應(yīng)的端子連接。開關(guān)控制部將多個開關(guān)中的任意的開關(guān)控制為接通狀態(tài)來將所對應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)控制為接通狀態(tài),并且通過將多個開關(guān)控制為斷開狀態(tài)來經(jīng)由多個信號線將從多個電池單元獲取的電信號輸入到第二檢測部。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的一個方式,通過設(shè)置將集成電路的相鄰的連接端子之間進(jìn)行連接的開關(guān)、并將該開關(guān)相互串聯(lián)連接,能夠共用用于使電池單元進(jìn)行放電的控制的端子和用于電壓檢測的端子。因此,在設(shè)為將狀態(tài)監(jiān)視部內(nèi)置于集成電路的結(jié)構(gòu)的情況下,也能夠抑制集成電路的端子數(shù)的增大,能夠使集成電路小型化。除此之外,用于電壓檢測的端子之間沒有被共用,因此即使共用的布線部分少,第一檢測部和第二檢測部也能夠?qū)﹄妷簷z測確保冗余性。因而,本發(fā)明的一個方式的集成電路能夠在保證電壓檢測的可靠性的同時使集成電路小型化。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的電源裝置的框圖。
圖2是實(shí)現(xiàn)圖1的電源裝置的一個方式的電源裝置的電路圖。
圖3是圖2的電路圖的等效電路、即用于說明端子的排列的電路圖。
圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的電源裝置的框圖。
圖5是實(shí)現(xiàn)圖4的電源裝置的一個方式的電源裝置的電路圖。
圖6是例示出在圖3的電路圖中發(fā)生端子間的短路的狀態(tài)的電路圖。
圖7是說明本發(fā)明的電源裝置中的短路檢測處理的流程的流程圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1敘述本發(fā)明的實(shí)施方式的概要。圖1是示意性地表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的電源裝置100的概要的圖。第一實(shí)施方式所涉及的電源裝置100具備作為搭載于車輛的電源而設(shè)置的組電池200以及監(jiān)視組電池200的狀態(tài)的狀態(tài)監(jiān)視部400。狀態(tài)監(jiān)視部400包括輸入了模擬信號作為電信號的第一連接端子410和第二連接端子420、與第一連接端子410連接的第一檢測部440以及與第二連接端子420連接的第二檢測部450。狀態(tài)監(jiān)視部400還具備包括與第二連接端子420連接的開關(guān)432的開關(guān)控制部430。開關(guān)控制部430控制開關(guān)432的工作狀態(tài)。
在組電池200與第一連接端子410之間設(shè)置有第一濾波器部600。第一濾波器部600是低通濾波器,使輸入的模擬信號的高頻分量進(jìn)行衰減并輸出。第一濾波器部600的輸出經(jīng)由第一連接端子410向第一檢測部440輸入。第一檢測部440包括電壓測量部442,使用所輸入的模擬信號來測量組電池200的電壓。
在組電池200與第二連接端子420之間設(shè)置有放電部300。開關(guān)控制部430通過控制開關(guān)432的工作狀態(tài)來改變阻抗,從而能夠控制流經(jīng)放電部300的電流量。當(dāng)流經(jīng)放電部300的電流量增加時,能夠經(jīng)由放電部300來進(jìn)行組電池200的放電,當(dāng)減少流經(jīng)放電部300的電流量時,能夠以減小放電部300中的電壓下降的狀態(tài)來獲取作為模擬信號輸入的電位。第二檢測部450在開關(guān)控制部430減少流經(jīng)放電部300的電流量的狀態(tài)下從輸入到第二連接端子420的第二連接端子420的電位(模擬信號)檢測組電池200的狀態(tài)。
另外,第二檢測部450能夠構(gòu)成為包括異常電壓測量部452,該異常電壓測量部452從輸入到第二連接端子420的模擬信號檢測組電池的異常電壓。異常電壓測量部452使用輸入到第二連接端子420的模擬信號來檢測組電池200的過充電狀態(tài)、過放電狀態(tài)等的異常狀態(tài)。此外,在以下的說明中例示出第二檢測部450包括異常電壓測量部452的結(jié)構(gòu),但是并非必須是異常電壓測量部452。雖然沒有圖示,但是第二檢測部450也能夠設(shè)為如下結(jié)構(gòu):代替異常電壓測量部452,包括從輸入到第二連接端子420的模擬信號檢測組電池的電壓的電壓測量部。
圖2例示了實(shí)現(xiàn)圖1的電源裝置的一個方式的電源裝置100。組電池200具有串聯(lián)連接的三個電池單元。電源裝置100具有用于獲取模擬信號的四個測量線,各個電池單元的輸出端子連接測量線。第一濾波器部600包括多個輸入端子610和多個輸出端子620、將各個輸入端子610與所對應(yīng)的輸出端子620連接的第一濾波器電阻630以及與相鄰的輸出端子620連接的第一電容器640。第一電容器640連接在第一濾波器電阻630與輸出端子620之間,各個第一電容器640被串聯(lián)連接。根據(jù)該結(jié)構(gòu),第一濾波器部600能夠使輸入到各個輸入端子610的模擬信號的高頻分量進(jìn)行衰減并從各個輸出端子620輸出。由第一濾波器部600進(jìn)行衰減的頻率分量(截斷頻率)能夠根據(jù)構(gòu)成第一濾波器部600的第一濾波器電阻630和第一電容器640的電路常數(shù)來設(shè)定。
在圖2的電源裝置中,放電部300具備多個放電電阻310。各個放電電阻310在電池單元的輸出端子與第一濾波器部600的輸入端子610之間具有節(jié)點(diǎn),經(jīng)由測量線從各個電池單元獲取的模擬信號是不經(jīng)由第一濾波器部600而被獲取的。
狀態(tài)監(jiān)視部400具有被輸入來自第一濾波器部600的各個輸出的多個第一連接端子410以及連接放電部300的各個放電電阻310的多個第二連接端子420。多個第一連接端子410連接了電壓測量部442,電壓測量部442從各個第一連接端子410的電位差檢測所對應(yīng)的電池單元的端子電壓。多個第二連接端子420連接了異常電壓測量部452,異常電壓測量部452根據(jù)各個第二連接端子420的電位來檢測電池單元的過充電、過放電。另外,異常電壓測量部452被設(shè)計成高阻抗,能夠降低在獲取模擬信號時流經(jīng)放電部300的放電電阻310的電流量。
另外,狀態(tài)監(jiān)視部400具備多個開關(guān)432,所述多個開關(guān)432連接構(gòu)成第二連接端子420的各個端子,所述多個開關(guān)432被相互串聯(lián)連接。在圖2的電路圖中,構(gòu)成為:多個開關(guān)432被級聯(lián)連接,通過將任意的開關(guān)432控制為接通狀態(tài)來使連接了接通狀態(tài)的開關(guān)432的端子之間導(dǎo)通。當(dāng)連接了開關(guān)432的端子之間被導(dǎo)通時,形成低阻抗的電流路徑。
因而,當(dāng)開關(guān)控制部430的開關(guān)432被控制為接通狀態(tài)時,流經(jīng)放電部300的所對應(yīng)的放電電阻310的電流增加。即,當(dāng)開關(guān)控制部430的開關(guān)432被控制為接通狀態(tài)時,組電池200的所對應(yīng)的電池單元的輸出端子以低阻抗連接,所對應(yīng)的電池單元經(jīng)由放電電阻310來放電。另一方面,當(dāng)開關(guān)432被控制為斷開狀態(tài)的情況下,構(gòu)成第二連接端子420的各個端子以高阻抗連接,因此在放電電阻310中幾乎不流過電流,實(shí)際上只輸入與電壓相對應(yīng)的模擬信號。
此外,如圖2所示,第一濾波器部600能夠通過安裝在電路基板而非ic上的電路元件的組合來實(shí)現(xiàn),因此無需必須具有作為部件的輸入端子610、輸出端子620。例如,電池單元的輸出端子與第一濾波器部600之間、第一濾波器部600與狀態(tài)監(jiān)視部400的第一連接端子410之間也有時通過引線、電路基板的圖案被無縫地連接,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解本說明書中的輸入端子610或者輸出端子620也包括這種結(jié)構(gòu)。
圖3是用于說明圖2的狀態(tài)監(jiān)視部400的端子的排列的圖。圖2和圖3的電路圖作為電路圖是等效的,但是在實(shí)際的電路基板、半導(dǎo)體集成電路等中,需要設(shè)計布線。具體地說,當(dāng)相鄰的布線的電位差變大時,產(chǎn)生加大絕緣距離的必要性,因此最好是設(shè)為電位差盡可能變少那樣的布線。因此,在由asic構(gòu)成狀態(tài)監(jiān)視部400的情況下,如圖3所示地第一連接端子410的端子和第二連接端子420的端子被交替地配置。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),能夠根據(jù)開關(guān)控制部430的多個開關(guān)432的工作狀態(tài)來改變流經(jīng)放電部300的各個放電電阻310的電流量。因而,根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠由共用的電流路徑來實(shí)現(xiàn)經(jīng)由放電部300的放電和用于電壓檢測的模擬信號的獲取,能夠抑制狀態(tài)監(jiān)視部400的端子數(shù)的增加。
此外,在圖2以及圖3中例示出的第一實(shí)施方式中,第一連接端子410被輸入了經(jīng)過第一濾波器部的模擬信號,但是第二連接端子420被輸入了不經(jīng)過低通濾波器的模擬信號。因此,在圖2以及圖3的電源裝置中,設(shè)為具備電壓測量部442以及異常電壓測量部452的結(jié)構(gòu),但是成為在與第二連接端子420連接的第二檢測部中設(shè)置異常電壓測量部452的結(jié)構(gòu)。異常電壓測量部452以檢測異常狀態(tài)為目的,因此不需要檢測嚴(yán)格的電壓值。根據(jù)該結(jié)構(gòu),設(shè)為向要求高精度的電壓測量部442輸入通過第一濾波器部濾波后的模擬信號的結(jié)構(gòu),則能夠通過電壓測量部442以及異常電壓測量部452來檢測過充電狀態(tài)以及過放電狀態(tài)等。
接著,說明開關(guān)控制部430的控制內(nèi)容。在第一實(shí)施方式中,狀態(tài)監(jiān)視部400根據(jù)電壓測量部442的檢測結(jié)果來確定進(jìn)行放電的電池單元。開關(guān)控制部430將與狀態(tài)監(jiān)視部400所確定的電池單元相對應(yīng)的開關(guān)432控制為接通狀態(tài)來使電池單元放電。此時,開關(guān)432成為級聯(lián)連接,因此當(dāng)使相鄰的開關(guān)432被同時控制為接通狀態(tài)時,產(chǎn)生放電電阻310和被放電的電池單元的單元數(shù)不匹配的問題。具體地說,在只將一個開關(guān)432控制為接通狀態(tài)的情況下,流經(jīng)放電部300的放電電流流過一個電池單元和兩個放電電阻310。另一方面,在將相鄰的開關(guān)432同時控制為接通狀態(tài)的情況下,流經(jīng)放電部300的放電電流流經(jīng)兩個電池單元和兩個放電電阻310。放電電流是按照電池的電壓和放電電阻的電阻值來決定所流經(jīng)的電流量,因此當(dāng)放電電阻數(shù)量和被放電的單元的數(shù)不匹配時,只通過開關(guān)432的通斷將無法管理電池單元的充電率的均等化控制。另外,當(dāng)開關(guān)432被多級地控制為接通狀態(tài)時,還有放電電流變得過大這樣的問題。因此,在本發(fā)明的實(shí)施方式1的電源裝置中,需要禁止相鄰的開關(guān)432同時導(dǎo)通工作。
鑒于這樣的問題,在本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電源裝置中,構(gòu)成為:多個開關(guān)432被分為兩組進(jìn)行控制,并且相鄰的開關(guān)432屬于不同的組。構(gòu)成組電池200的電池單元在相對應(yīng)的每組中進(jìn)行均等化處理。通過進(jìn)行這種處理方法,能夠禁止相鄰的開關(guān)432同時導(dǎo)通工作。屬于兩個組的開關(guān)被時分地交替控制,被控制為禁止兩個組同時成為接通狀態(tài)、且不會對均等化控制造成障礙。
接著,參照圖4敘述本發(fā)明的其它實(shí)施方式的概要。此外,對與在上述的第一實(shí)施方式中說明的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素,附加相同標(biāo)記并省略說明。
圖4是示意性地表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的電源裝置100的概要的圖。在第二實(shí)施方式的電源裝置100中,放電部300具有放電電阻322以及半導(dǎo)體開關(guān)324。通過半導(dǎo)體開關(guān)324被控制為接通狀態(tài),經(jīng)由放電電阻322使組電池200放電。電源裝置100具備用于控制半導(dǎo)體開關(guān)324的信號線330。信號線330與測量線和第二連接端子420連接,通過電壓變化來控制半導(dǎo)體開關(guān)的工作狀態(tài)。另外,信號線經(jīng)由測量線從組電池200獲取模擬信號,并向第二連接端子420輸入。
圖5例示出了實(shí)現(xiàn)圖4的電源裝置的一個方式的電源裝置100。組電池200具有串聯(lián)連接的三個電池單元。電源裝置100具有用于獲取模擬信號的四個測量線,各個電池單元的輸出端子連接測量線。此外,關(guān)于第一濾波器部600以及狀態(tài)監(jiān)視部400的結(jié)構(gòu),與第一實(shí)施方式相同,因此省略說明。
放電部300包括連接與電池單元的正負(fù)的輸出端子連接的一對測量線的多個放電電阻322以及對放電電阻322串聯(lián)連接的半導(dǎo)體開關(guān)324。各個半導(dǎo)體開關(guān)324連接為了控制半導(dǎo)體開關(guān)324的工作狀態(tài)而設(shè)置的多個信號線。具體地說,在圖5的電源裝置100中,半導(dǎo)體開關(guān)由fet(fieldeffecttransistor:場效應(yīng)晶體管)構(gòu)成,在fet的柵極連接上拉電阻326和柵極電阻328。各個上拉電阻326如連接在fet的柵極-源極間那樣與所對應(yīng)的電池單元的正極側(cè)的測量線連接。各個柵極電阻328與所對應(yīng)的第二連接端子420的端子連接。各個上拉電阻326以及各個柵極電阻328分別形成了用于控制所對應(yīng)的fet的工作狀態(tài)的信號線。
在結(jié)構(gòu)上,fet具有寄生電容和寄生電感,以此為起因有時產(chǎn)生各種問題,為了解決這些問題,fet的柵極連接了柵極電阻328。具體地說,fet的柵極電阻328具有柵極-源極間的共振的防止、fet的保護(hù)、fet的開關(guān)速度的調(diào)整等作用,在典型的電路常數(shù)中使用幾10ω~幾100ω范圍的電阻器。
fet是通過施加于柵極的電壓來控制工作狀態(tài)。具體地說,當(dāng)high電平的信號被輸入到柵極時,fet被控制為斷開狀態(tài)。另外,當(dāng)low電平的信號被輸入到柵極時,fet被控制為接通狀態(tài)。通過在源極-柵極間設(shè)置上拉電阻326,在fet被控制為斷開狀態(tài)時能夠?qū)⑿盘栯娖焦潭閔igh。如果fet的上拉電阻326是能夠確保輸入到ic的最低電流的電阻值以下、且fet被控制為接通狀態(tài)時能夠?qū)⑿盘栯娖焦潭閔igh的電阻值以上的值,則也可以是任意的值。因此,根據(jù)電路常數(shù)等諸條件來求出能夠作為上拉電阻使用的電阻值的范圍,在該范圍內(nèi)根據(jù)消耗電流、抗噪性的觀點(diǎn)出發(fā)選擇恰當(dāng)值的電阻值。例如在典型的電路常數(shù)中,作為上拉電阻發(fā)揮功能的電阻值的范圍成為50ω~100kω這樣的較寬范圍。實(shí)際上,考慮消耗電流來使用1kω~100kω范圍的電阻器的情況多。
此外,根據(jù)所使用的半導(dǎo)體開關(guān)的種類,也有時改變信號電平和開關(guān)動作的關(guān)系。在使用這種半導(dǎo)體開關(guān)的情況下,在需要用于固定信號電平的電阻器這點(diǎn)上相同,因此省略說明。
第二濾波器部340包括連接各個fet的柵極的多個第二電容器342以及串聯(lián)連接于第二電容器342的第二濾波器電阻。第二濾波器電阻由上述的上拉電阻326以及柵極電阻328構(gòu)成,與用于fet的控制信號的電阻器兼用。另外,在多個第二連接端子420中的電位最低的端子中沒有相對應(yīng)的fet,因此不與fet的柵極連接。但是,需要形成回流用的電流路徑,因此經(jīng)由第二濾波器電阻344與相對應(yīng)的電池單元的負(fù)極側(cè)的測量線連接。
如上所述,如果柵極電阻328、上拉電阻326設(shè)為滿足各自的條件的范圍,則能夠比較自由地選擇電阻值。在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中,能夠通過利用該特征在半導(dǎo)體開關(guān)324的信號線設(shè)置第二濾波器部340。如上所述,第二濾波器部340是低通濾波器,根據(jù)第二濾波器電阻的電阻值和第二電容器342的電容來決定時間常數(shù)。低通濾波器的截止頻率是根據(jù)時間常數(shù)來決定的,因此如作為低通濾波器成為最優(yōu)的特性地,需要選擇最優(yōu)的電阻值和電容的電阻器、電容器。在第二實(shí)施方式中,在第二連接端子420與電池單元的輸出端子之間設(shè)置有上拉電阻326和柵極電阻328,但是能夠如上所述地在較寬范圍內(nèi)選擇電阻值,因此上拉電阻326和柵極電阻328能夠作為構(gòu)成第二濾波器部340的第二濾波器電阻來兼用。
以上的電源裝置不僅是第一檢測部440,而且還能夠?qū)Φ诙z測部450輸入使高頻分量衰減的模擬信號,因此能夠提高第二檢測部450的檢測精度。另外,根據(jù)第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu),放電電阻不與第二連接端子連接,因此能夠較自由地設(shè)定放電電阻的電路常數(shù)。因此,在具備容量大的組電池、容量的偏差大的電源裝置中,最好是采用第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。
接著,根據(jù)圖6的電源裝置來說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的短路檢測的方法。此外,雖然省略說明,但是在第二實(shí)施方式中也能夠通過進(jìn)行同樣的處理來進(jìn)行短路檢測。
如上所述,如圖3、圖5所示那樣在實(shí)際的集成電路中,以相鄰的端子的電位差變小的方式交替配置有第一連接端子410的端子和第二連接端子420的端子。因此如圖6中例示,同電位的第一連接端子和第二連接端子有可能發(fā)生短路。在圖6中,假定多個第一連接端子410中的從電位高的起數(shù)從上第二個端子、和多個第二連接端子420中的從電位高的起數(shù)從上第二個端子發(fā)生短路的狀態(tài)。在發(fā)生如圖6所示那樣的短路的情況下,電壓測量部442檢測的測量值(第一連接端子410的端子電位)不產(chǎn)生大的變化,因此到此為止不能檢測短路。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中,進(jìn)行利用開關(guān)控制部430的開關(guān)432的短路判定使得能夠檢測如圖4所示的同電位的第一連接端子410的端子和第二連接端子420的端子的短路狀態(tài)。具體地說,如圖1所示,電源裝置100具備輸入了電壓測量部442的檢測結(jié)果的判定部500。判定部500比較當(dāng)開關(guān)控制部430的開關(guān)432為接通狀態(tài)時的電壓測量部442檢測的電壓值、和當(dāng)開關(guān)控制部430的開關(guān)432為斷開狀態(tài)時的電壓測量部442檢測的電壓值,判定連接第一連接端子和第二連接端子的電流路徑的短路。具體地說,判定部500運(yùn)算按照開關(guān)控制部430的開關(guān)432的工作狀態(tài)檢測出的兩個電壓值的差,在運(yùn)算出的差有預(yù)先設(shè)定的閾值以上的變化的情況下,判定為與控制的開關(guān)432相對應(yīng)的第二連接端子420的端子發(fā)生短路。
如上所述,只在發(fā)生了如圖6所示的短路時,電壓測量部442檢測的測量值沒有大的變化,因此難以檢測短路,但是當(dāng)將與發(fā)生短路的第二連接端子相對應(yīng)的開關(guān)432控制為接通狀態(tài)時,在發(fā)生短路的情況和沒有發(fā)生短路的情況下流經(jīng)的電流的路徑變化,因此電壓測量部442檢測的測量值發(fā)生較大的變化。如上所述,在本發(fā)明的實(shí)施方式中,構(gòu)成為利用這種電壓變化來進(jìn)行短路判定。
圖7是說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的電源裝置100的短路檢測處理的流程的流程圖。當(dāng)圖7的短路檢測處理開始時,開關(guān)控制部430將各個開關(guān)432全都控制為斷開狀態(tài)(s100)。根據(jù)車輛側(cè)的控制電路(未圖示),組電池200從負(fù)荷切斷,電壓測量部442獲取構(gòu)成組電池的各個電池單元的開路電壓v1~v3(s110)。接著,將開關(guān)控制部430的各個開關(guān)432依次控制為接通狀態(tài),在開關(guān)432被控制為接通狀態(tài)的狀態(tài)中,電壓測量部442獲取構(gòu)成組電池的各個電池單元的電壓vd1~vd3(s120)。此外,在s120中,開關(guān)控制部430的各個開關(guān)432是以沒有被同時控制為接通狀態(tài)的方式將多個開關(guān)432中的除被控制為接通狀態(tài)的開關(guān)以外的開關(guān)全都控制為斷開狀態(tài)。判定部500根據(jù)各個電池單元的開路電壓v1~v3和在開關(guān)432被控制為接通狀態(tài)的狀態(tài)下檢測的電壓vd1~3來運(yùn)算差電壓△vn=|vn-vdn|(n為1~3的自然數(shù))(s130)。判定部500獲取預(yù)先存儲的閾值α(s140)。比較了運(yùn)算出的差電壓△vn與閾值α的結(jié)果,在差電壓△vn小于閾值的情況下(s150的“是”),判定部500判定電源裝置為正常(s152)。另外,比較了運(yùn)算出的差電壓△vn與預(yù)先存儲的閾值α的結(jié)果,在差電壓△vn大于閾值的情況下(s150的“否”),判定部500判定為第一連接端子410的端子和第二連接端子420的端子短路(s154)。判定部500將判定結(jié)果向外部輸出,結(jié)束短路檢測處理。
以上,以實(shí)施方式為基礎(chǔ)說明了本發(fā)明。這些實(shí)施方式是例示的,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解能夠?qū)@些各個結(jié)構(gòu)要素、各個處理過程的組合進(jìn)行各種變形例,另外這樣的變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
附圖標(biāo)記說明
100:電源裝置;200:組電池;300:放電部;310:放電電阻;322:放電電阻;324:半導(dǎo)體開關(guān);326:上拉電阻;328:柵極電阻;340:第二濾波器部;342:第二電容器;344:第二濾波器電阻;400:狀態(tài)監(jiān)視部;410:第一連接端子;420:第二連接端子;430:開關(guān)控制部;432:開關(guān);440:第一檢測部;442:電壓測量部;450:第二檢測部;452:異常電壓測量部;500:判定部;600:第一濾波器部;630:第一濾波器電阻;640:第一電容器。