CN102208796A - 电源电压保护装置以及电源电压保护方法 - Google Patents

电源电压保护装置以及电源电压保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供电源电压保护装置以及电源电压保护方法。微机(10)具有AD转换器(15)，对该AD转换器(15)供给与CPU(13)相同的电源电压(Vcc)，该AD转换器(15)根据电源电压(Vcc)将基准电源(Vref)转换为数字数据并输出。根据第一转换值(Xref_ideal)和第二转换值(Xref_real)算出CPU(13)通常动作用的电源电压(Vcc)所具有的电压变动，其中，第一转换值(Xref_ideal)是在对AD转换器(15)供给不包含电压变动的标准电源电压(Vcc)的情况下、AD转换部(15)通过对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的；第二转换值(Xref_real)是在对AD转换器(15)供给通常动作用的电源电压(Vcc)的状态下、AD转换器(15)对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的。

Description

电源电压保护装置以及电源电压保护方法
技术领域
本发明涉及对供给至CPU、微机的电源电压的状态进行检测的电源电压保护装置以及电源电压保护方法。
背景技术
供给至CPU、微机等的电源电压的异常下降或异常上升，存在导致CPU、微机等的动作不良的可能性，因此，提出了对供给至这些装置的电源电压的状态进行检测的方法(例如，参照专利文献1、2)。
专利文献1：JP-A-2009-239769
专利文献2：JP-A-11-103522
专利文献1记载的装置，对A/D转换装置输入电源电压和参考电压，将根据电源电压对参考电压进行了A/D转换的数据和根据参考电压对电源电压进行了A/D转换的数据进行比较，检测电源电压的降低。另外，专利文献2记载的电源电路，通过将对电源电压乘以规定的计数而得到的基准电压与从外部通过其他系统输入的电压进行比较，由此进行对电源电压的降低检测的保护处理。
上述现有的方法，为检测电源电压的状态而使用电源电压以外的一个电压，进行该电压与电源电压的比较。例如，专利文献1记载的装置将电源电压与对参考电压进行了A/D转换的数据进行比较，专利文献2记载的电路通过电压值将基准电压与其他系统的电压进行比较。在这样使用电源电压和一个比较对象的结构中，只能判定电源电压与比较对象的电压相比高或低的其中一种情况，因此，例如在专利文献1、2记载的构成中，虽然能够检测电源电压的降低，但无法检测电源电压升高的异常。因此，若希望利用现有的方法检测电源电压高的情况和低的情况这双方的异常，则需要较多地使用比较对象的电压，必须将更多的系统的电压输入A/D转换装置及微机，存在着会导致电路结构的复杂化和与之相伴的成本增加的问题。
发明内容
本发明的一个以上的实施例提供一种能够详细地检测供给至CPU、微机等的电源电压的状态的电源电压保护装置以及电源电压保护方法。
根1据本发明的一个以上的实施例，，对供给至保护对象的电路部13的电源电压Vcc的状态进行检测的电源电压保护装置10具有：AD转换部15，对该AD转换部15供给与保护对象的电路部13相同的电源电压Vcc，根据电源电压Vcc将基准电压Vref转换成数字数据Xref并输出；电源监视部13，根据第一转换值Xref_ideal和第二转换值Xref_real算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc并检测电源电压Vcc的状态，其中，第一转换值Xref_ideal是在对AD转换部15供给不包含电压变动的标准电源电压Vcc的情况下、AD转换部15通过对基准电压Vref进行AD转换而得到的；第二转换值Xref_real是在对AD转换部15供给通常动作用的电源电压Vcc的状态下、AD转换部15对基准电压Vref进行AD转换而得到的。
另外，根据本发明的一个以上的实施例，一种电源电压保护方法，通过具有AD转换部15的电源电压保护装置10来检测供给至保护对象的电路部13的电源电压Vcc的状态，其中，对AD转换部15供给与保护对象的电路部13相同的电源电压Vcc，在对AD转换部15供给不包含电压变动的标准电源电压Vcc的情况下，AD转换部15对基准电压Vref进行AD转换而获得第一转换值Xref_ideal，在对AD转换部15供给通常动作用的电压Vcc的状态下，AD转换部15对基准电压Vref进行AD转换而获得第二转换值Xref_real，根据第一转换值Xref_ideal和第二转换值Xref_real，算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc并检测电源电压的状态。
其他的特征及效果，能够通过实施例的记载及随附的权利要求书得到明确。
附图说明
图1是表示典型的实施例的PDU及其周边电路的结构的图。
图2是表示事先设定的次序的流程图。
图3是表示电压计测的次序的流程图。
图4是表示算出值相对于电源电压值的图表。
图5是表示算出值相对于电源电压值的误差的图表。
附图标记说明
3马达
5PDU
6电池
7DC/DC换流器
8逆变器
9充电电路
10微机(电源电压保护装置)
11存储器(存储部)
13CPU(修正处理部)
15AD转换器(AD转换部)
25电源电路
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的典型的实施例进行说明。
图1是本发明的典型实施例所涉及的混合动力车辆的概要构成图。图中的实线表示电力供给线，虚线表示控制信号线。
图1所示的混合动力车辆是通过具有发动机2、马达3以及自动变速器4的驱动系统来驱动车轴而行驶的车辆，马达3经由PDU5连接在电池6上。
马达3是通过从后述的PDU(Power Drive Unit：动力驱动单元)5供给的三相交流电流而被驱动的电动机。马达3的输出轴连结在发动机2的曲轴上，通过马达3的动力使发动机2起动，行驶中该马达3的动力对发动机2的驱动力进行辅助。另外，马达3作为在减速时等情况下将曲轴的旋转能量再生为电能的发电机发挥作用，马达3发电产生的电通过PDU5对电池6充电。
自动变速器4，通过基于ECU(Electric Control Unit：电子控制单元)20实施的油压控制而驱动多个同步离合器(Synchro Clutch)，由此实现对变速动作的控制，发动机2以及马达3的驱动力，从自动变速器4传递至左右的驱动轮。
PDU5具有：将来自电池6的直流电转换为交流电的逆变器(inverter)8；将马达3发电得到的交流电变压及整流而转换为规定电压的直流电、并通过该直流电对电池6充电的充电电路9；通过该车辆所搭载的ECU20的控制、对逆变器8及充电电路9进行控制的微机10；对微机10供给电源的电源电路25。
逆变器8内置有转换(switching)电源电路，该转换电源电路通过微机10的控制将来自电池6的直流电转换为U、V、W的3相交流电，通过这一构成，马达3的输出通过微机10而受到PWM控制。
另外，充电电路9将马达3发电得到的电进行整流及变压并对电池6输出直流电，对电池6充电。
将多个镍氢充电电池或锂离子充电电池等的充电电池串联和/或并联地连接而构成电池6，该电池6具有保护电路等，该保护电路检测各充电电池的两端电压并检测各充电电池的平衡异常、过放电、过充电等。
电池6上连接有DC/DC换流器(converter)7，该DC/DC换流器7对电池6所放的直流电的电压进行转换。通过DC/DC换流器7，例如将电池6输出的100V的直流电降压至12V，并供给至车辆的控制仪器及附属设备。还从DC/DC换流器7对PDU5所具有的微机10供给电源。
微机10(电源电压保护装置)具有：为了微机10进行控制而将监视的模拟电压值转换为数字数据并输出的AD转换器15(AD转换部)；根据AD转换器15输出的数字数据对逆变器8及充电电路9进行控制的CPU13(电源监视部)；存储供CPU13处理的数据等的存储器11(存储部)。另外，微机10上连接有与微机10一同安装在PDU5的基板上的电源电路25，从该电源电路25对微机10供给电源电压Vcc及基准电压Vref。微机10的CPU13及AD转换器15，通过从电源电路25供给的电源电压Vcc而动作，AD转换器15以从电源电路25输入的基准电压Vref为基准进行后述的AD转换。此外，以下的说明中，仅作为一例而令AD转换器15的分辨率为10bit并进行说明。
CPU13根据从AD转换器15输入的数字数据，检测从电源电路25供给至CPU13及AD转换器15的电源电压Vcc的状态，在电源电压Vcc高到超过规定范围及低到超过规定范围的情况下，进行用于保护微机10的动作。
CPU13为控制逆变器8及充电电路9而进行监视的电压值是，从电池6向逆变器8输入的输入电压、基于马达3发电得到的电力的充电电路9的输出电压等。如图1所示，这些电压值作为输入电压Vin输入微机10，AD转换器15将输入电压Vin量子化，并作为数字数据输出。此外，输入至微机10的输入电压Vin，并不是作为监视对象的、从电池6向逆变器8输入的输入电压和基于马达3发电得到的电力的充电电路9的输出电压。这些监视对象的电压，通过设在微机10的外部的分压电路(省略图示)被分压为符合微机10的额定范围的电压值后，再作为输入电压Vin输入至微机10。
电池6上连接有DC/DC换流器7，通过该DC/DC换流器7，充电至电池6的电被降压至例如14V的直流电压并供给至车辆的各部。PDU5所具有的电源电路25，使从DC/DC换流器7输入的直流电压平滑并对其进行变压，并生成电源电压Vcc及基准电压Vref。
另外，电池6输出的电压因电池6的残存容量、电池6的经时变化、负荷变动以及电池6的温度等而发生变动。因马达3的动作状态(马达3是否再生能量并发电，或是否通过电池6的电力驱动车辆)的变化和上述车辆所搭载的汽车空调机的鼓风机(Blower fan)等附属设备的动作状态的变化而产生对电池6的负荷变动。电池6的温度，除充放电时成为高温外，还受到车辆的周边环境的温度变化的影响，例如寒冷期的冷启动(cold start)时，有时电池6的温度在冰点以下，而高温时，甚至存在达到摄氏60度的可能性。电池6如上述那样具有镍氢充电电池、锂离子充电电池等的充电电池，一般地，这些充电电池在高温时充放电效率下降。因此，从电池6放电的电压容易因电池6的温度的影响而变动。
这样，电池6放电的电压容易因车辆的使用条件的特性而变动，经由DC/DC换流器7接受来自电池6的电供给的电源电路25的电源电压Vcc也会因上述要因而变动。
因此，在典型的实施例中，为保护保护对象即CPU13及含有CPU13的微机10使其免受输入至CPU13的电源电压Vcc的变动的影响，根据被供给了与CPU13相同的电源电压的AD转换器15所输出的数字数据和存储在存储器11中的数据，CPU 13本身作为电源监视部发挥作用，对从电源电路25供给的电源电压Vcc的变动进行监视。
以下，说明该方法。
令输入至AD转换器15的计测对象的电压为输入电压Vin，令输入至AD转换器15的电源电压Vcc的变动量为电压变动ΔVcc。令AD转换器15的分辨率为上述的10bit。AD转换器15对电源电压Vcc为最大定标(full scale)并以10bit将输入电压Vin转换为数字数据，并输出AD转换值X。该AD转换值X，通过下述式(1)′表示。
X＝Vin×[210/Vcc]...(1)′
表示。
X＝Vin×[210/Vcc]...(1)′
例如，假设从电源电路25对CPU13及AD转换器15供给+5[V]的电源电压Vcc，电源电压Vcc的电压变动ΔVcc为±2％，输入至AD转换器15的输入电压Vin为+3[V]的情况。
假定无电压变动ΔVcc时的输入电压Vin的AD转换值X，使用上述式(1)′如下述这样求出，为614LSB。
X＝3×[210/5]＝614LSB
2％的电压变动ΔVcc相当于0.1[V]。因此，实际供给的通常动作用的电源电压Vcc为4.9～5.1[V]。电源电压Vcc最高的情况及最低的情况下的AD转换值X，利用上述式(1)′如下述这样求出。
X＝3×[210/5.1]＝602LSB
X＝3×[210/4.9]＝626LSB
602～626LSB相当于614LSB的±2％。这样，伴随电源电压Vcc的变动，AD转换值也变动，其变动为一次线性。因此，典型的实施例中，根据AD转换器15的AD转换值X的变动求出电压变动ΔVcc。
由于在上述式(1)′中的电源电压Vcc是为通常动作用而供给的电源的情况下，包含电压变动ΔVcc，因此，能够表示为Vcc+ΔVcc，若据此对上述式(1)′进行变形，则AD转换值X由下述式(1)表示。
X＝Vin×[210/(Vcc+ΔVcc)]...(1)
此外，ΔVcc是既能取值为正值也能取值为负值的值。
微计算机10中，作为事先的设定，在将无电压变动ΔVcc的理想的电源电压Vcc即标准电源电压Vcc供给至AD转换器15的情况下，AD转换器15对基准电压Vref计测得到的AD转换值X(将其称为Xref_ideal)存储在存储器11中。
Xref_ideal也可以通过以下方式求出：将实际上认为是理想的电源电压Vcc程度的高精度的恒压源连接到AD转换器15上，并且，将同样高精度的基准电压Vref连接到AD转换器15上并使其进行计等的电子部件的规格中确定了输出的电压的标准值和变动范围，令输出电源电压Vcc的调节器的标准值为标准电源电压Vcc，令输出基准电压Vref的调节器的标准值为标准基准电压Vref，并进行下述式(2)的运算，由此，能够算出AD转换值Xref_ideal。该AD转换值Xref_ideal相当于第一转换值。
Xref_ideal＝Vref×[10bit/Vcc]...(2)
式中的“10bit”表示的是AD转换器15为分辨率10bit的情况的位数(210＝1024)。
事先设定之后，通过AD转换器15进行对实际从电源电路25输入的基准电压Vref的计测。在此计测的AD转换值Xref_real由下述式(3)表示。该AD转换值Xref_real相当于第二转换值。
Xref_real＝Vref×[10bit/(Vcc+ΔVcc)]...(3)
CPU13将根据理想的电源电压即标准电源电压Vcc的AD转换值Xref_ideal和通常的电源电压Vcc供给时的AD转换值Xref_real通过下述式(4)进行比较，并根据该式(4)算出电压变动ΔVcc。
Xref_real/Xref_ideal＝(Vcc+ΔVcc)/Vcc...(4)
由于标准电源电压Vcc的值，即上述式(4)中的Vcc的值是已知的，因此，通过进行对上述式(4)变形而成的下述式(5)的运算，能够求出电压变动ΔVcc的算出值(ΔVcc)calc。
Figure BSA00000465316400081
进行利用该式(5)的运算处理时，关于多个Xref_real的值和Xref_ideal的值的组合，还可以预先求出Xref_real/Xref_ideal的值，将这些值图形化并存储在存储器11中。该情况下，即使实际上不进行Xref_real/Xref_ideal的运算，但能够在得到Xref_real的值和Xref_ideal的值之后迅速地求出(ΔVcc)calc，能够大幅度地减轻处理的负荷，谋求高速化和微机10的动作效率的提高。
以下，说明实际在车辆上搭载了PDU5的状态下、通过微机10检测电源电压Vcc的状态的动作。该事先设定动作中，根据构成电源电路25的调节器等的部件规格，算出对微机10输入理想的电源电压Vcc和理想的基准电压Vref的情况的AD转换器15的输出值Xref_ideal(步骤S11)，并将算出的输出值Xref_ideal和基准电压Vref存储在存储器11中(步骤S12)。该存储器11中存储的输出值Xref_ideal被用于以下的运算处理。
此外，图2所示的事先设定动作还可以通过以下方式进行：在将被视作理想的电源电压Vcc的程度的高精度的恒压源连接到微机10的AD转换器15上并从该恒压源对AD转换器15施加标准电源电压Vcc和标准基准电压Vref的状态下，实际地对AD转换器15进行测定。该情况下，取得AD转换器15的测定值Xref_ideal，将取得的AD转换值Xref_ideal和基准电压Vref的值对应地存储在存储器11中。
通过该事先设定动作，在存储器11中，容纳有上述式(3)～(5)的运算所需的Xref_ideal和基准电压Vref的值。
图3是表示在微机10中AD转换器15实际地计测模拟电压值的计测动作的流程图。
在如图1所示从电源电路25对微机10输入电源电压Vcc和基准电压Vref的状态下进行该计测动作。
首先，借助CPU13的控制并通过AD转换器15计测基准电压Vref，并通过CPU13取得AD转换值Xref_real(步骤S21)。
接着，通过CPU13，对事先设定动作中存储在存储器11中的AD转换值Xref_ideal和步骤S21中AD转换器15输出的AD转换值Xref_real进行比较，通过上述式(3)～(5)的运算处理，算出电压变动ΔVcc(步骤S22)。
在此，CPU13根据算出的电压变动(ΔVcc)calc的值和电源电压Vcc的值，算出实际供给的通常动作用的电源电压Vcc(步骤S23)，并判别算出的电源电压Vcc是否是正常范围内的值。
即，CPU13将算出的电源电压Vcc和预先存储在存储器11中的异常上升判定阈值进行比较(步骤S24)，在电源电压Vcc比异常上升判定阈值高的情况下(步骤S24：是)，做出电源电压Vcc上升并超过了正常范围的判定，并执行应对该异常上升的处理(步骤S25)。具体地，通过CPU13，在电源电压Vcc上升并超过了正常范围的情况下，使来自电源电路25的电源电压Vcc的供给暂时停止，使从其他系统的备用(backup)电源(省略图示)供给电源电压Vcc，或是基于连接在ECU20上的显示装置、各种车载指示器(indicator)、警报音输出装置等的警报进行告知。
另一方面，在电源电压Vcc为异常上升判定阈值以下的情况下(步骤S24：否)，CPU13对算出的电源电压Vcc和预先存储在存储器11中的异常下降判定阈值进行比较(步骤S26)，在电源电压Vcc为异常下降判定阈值以下的情况下(步骤S25：是)，做出电源电压Vcc降低并超过了正常范围的判定，并执行应对该异常降低的处理(步骤S27)。具体地，通过CPU13，在电源电压Vcc降低并超过了正常范围的情况下，使来自电源电路25的电源电压Vcc的供给暂时停止，使从其他系统的备用电源(省略图示)供给电源电压Vcc，或是基于连接在ECU20上的显示装置、各种车载指示器、警报音输出装置等的警报进行告知，使微机10及ECU20退避到仅能执行最小限度的功能的状态，防止失控。
另外，在算出的电源电压Vcc比异常下降判定阈值大的情况下(步骤S25：否)，电源电压Vcc在正常范围内，因此，CPU13继续其动作不变。
该图3所示的计测动作，每当经过预先设定的时间便反复执行。
图4是对于通过上述方法求出了电源电压的算出值Vcc_calc的一个具体例，表示算出值Vcc_calc相对于电源电压Vcc值的图表，图5是表示算出值Vcc_calc相对于电源电压Vcc值的误差[％]的图表。图4、图5中，横轴是输入电压Vin的值[V]。电源电压的算出值Vcc_calc表示根据通过上述方法算出的ΔVcc而求出的最大值(Vcc+ΔVcc)以及最小值(Vcc-ΔVcc)两者，最大值作为算出值(max)表示，最小值作为算出值(min)表示。
如图4及图5所示，在电源电压Vcc为3～5[V]的范围内，电源电压的算出值Vcc_calc和实际的电源电压Vcc之间的误差大致恒定，在±1.5[％]以内。因此，相对于+5[V]左右的电源电压Vcc，误差为0.1[V]以内，能够非常准确地求出电源电压Vcc。
如上述那样，根据典型的实施例，在检测出向CPU13供给的电源电压Vcc的状态的微机10中，具有AD转换器15，对该AD转换器15供给与CPU13相同的电源电压Vcc，该AD转换器15根据电源电压Vcc将基准电压Vref转换成数字数据并输出，CPU13根据AD转换值Xref_ideal和AD转换值Xref_real，算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc来检测电源电压Vcc的状态，从而算出通常动作用的电源电压Vcc的电压变动ΔVcc，不仅能够检测电源电压Vcc和比较对象的电压值之间的大小关系，还能够详细地检测电源电压的状态，其中，AD转换值Xref_ideal是在对AD转换器15供给不包含电压变动ΔVcc的标准电源电压Vcc的情况下、AD转换器15通过对基准电压Vref进行AD转换而得到的，AD转换值Xref_real是在对AD转换器15供给通常动作用的电源电压Vcc的情况下、AD转换器15对基准电压Vref进行AD转换而得到的。
另外，微机10具有存储AD转换值Xref_ideal的存储器11，CPU13根据预先存储在存储器11中的AD转换值Xref_ideal、和在对AD转换器15供给通常动作用的电源电压Vcc的状态下、AD转换器15对基准电压Vref进行AD转换而得到的AD转换值Xref_real，算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc，因此，能够算出仅对AD转换器15施加电源电压Vcc和基准电压Vref的状态下电源电压Vcc的变动。能够通过求出AD转换值Xref_real立即算出电压变动。由此，能够不导致电路结构的复杂化地详细检测电源电压Vcc的状态。
而且，CPU13根据AD转换值Xref_ideal、和在对AD转换器15供给通常动作用的电源电压Vcc的状态下、AD转换器15对基准电压Vref进行AD转换而得到的AD转换值Xref_real，进行通过下述式(5)(与式(A)相同)表示的处理，算出通常动作用的电源的电压变动ΔVcc，因此，根据AD转换器15所转换的两个转换值进行处理负荷小的运算，由此能够迅速、详细地检测电源电压Vcc的状态。
ΔVcc＝Vcc×[Xref_real/Xref_ideal-1]...(5)
另外，AD转换值Xref_ideal是根据对AD转换器15供给电源电压Vcc及基准电压Vref的电源电路25的特性、和AD转换器15的分辨率等的特性而算出的转换值，因此，能够不必利用高精度的电源电路便容易地求出基于不包含电压变动的理想的标准电压的AD转换值Xref_ideal，能够迅速且准确地算出电源电压的电压变动。
如上述那样，搭载在混合动力车辆上的微机10，根据包含电池6的各部的环境及包含马达3的各负荷的动作状态，以从电池6供给至微机10的电源容易变动的状态使用，但CPU13能够利用AD转换器15的功能，可靠且详细地检测微机10中的电源电压Vcc的变动，因此，能够保护包含CPU13的各部使其免受电压变动的影响。而且，进行电压变动ΔVcc的算出时，使用预先存储在存储器11中的AD转换值Xref_ideal进行运算，因此，不需要将与通常使用时供给至AD转换器15的电源电压相比电压变动少的高精度的标准电源连接到AD转换器15上。因此，能够不使装置结构复杂化地谋求AD转换的精度提高。
此外，在上述典型实施例中，举例说明了保护CPU13及微机10免受输入至保护对象即CPU13的电源电压Vcc的变动的影响、并通过CPU13本身的处理根据AD转换器15的转换值来监视电源电压Vcc的结构，即，保护对象的电路部和电源电压保护装置相同的情况，但本发明并不限于此，也可以是相对于保护对象的电路部另外设置电源电压保护装置的结构。具体地，可以采用相对于保护对象的电路部另外设置AD转换器及CPU、对该AD转换器供给与保护对象的电路部相同的电源电压Vcc的结构，还可以采用上述CPU根据该AD转换器输出的数字数据进行运算处理并监视电源电压Vcc的变动的结构。
另外，例如，令AD转换器15的分辨率为10bit进行了说明，但本发明并不限于此，AD转换器15的分辨率当然可以是8bit、16bit或其他的值，能够与微机10的其他的规格一同任意地变更。另外，举例说明了根据AD转换器15对始终连接在AD转换器15上的基准电压Vref进行了转换的转换值和存储在存储器11中的转换值来算出ΔVcc的结构，但本发明并不限于此，例如，也可以仅在必要的情况下对AD转换器15输入基准电压Vref，还可以将该基准电压Vref从CPU13输入AD转换器15。另外，电源电压Vcc和基准电压Vref的电压值能够与微机10的规格相符地任意变更。而且，上述典型实施例中，举例说明了CPU13根据AD转换器15的转换值来检测供给至包含CPU13的微机10的各部的电源电压的状态的结构，但本发明并不限于此，例如，还可以是对微机10外部连接电源电压保护装置，通过该装置进行上述处理，由此检测微机10的电源电压的状态的结构，或者，还可以是将ECU20作为保护对象的电路、通过微机10检测ECU20的电源电压的状态的结构。另外，保护对象的电路不限于微机10的CPU13、AD转换器15，只要是从外部接受电源电压的供给并进行控制动作和运算处理的电路、会因电源电压的上升或下降对功能造成影响的电路，并无特别限定，电源电压的范围也不限于上述典型实施例中例示的范围。另外，关于逆变器8及充电电路9和微机10的连接方式、从电池6向微机10供给电力的电路等的细部结构，能够在不脱离本发明的主旨的范围内任意变更。另外，上述典型实施例中，举例说明了对搭载在混合动力车辆上的微机10适用本发明的情况，但本发明不限于此，本发明能够适用于电动车辆(EV)、燃料电池汽车(FV)，另外，上述车辆不限于四轮汽车，只要是通过电池的电力驱动马达的车辆，也可以是二轮摩托车和其他特殊车辆。
另外，本发明的适用对象不限于车辆，在搭载有接受微机和CPU等的电源电压而进行动作的电路部的各种各样的装置中，能够适用于将这些电路部作为保护对象使其免受电源电压的变动影响的情况。尤其是，具有上述电路部的装置是搭载电池并通过该电池的电力对马达等的驱动用动力源进行驱动的移动体或装置，并作为保护对象的上述电路部从与驱动用动力源相同的电池接受电源供给，如果适用于这样的结构，则由于保护对象的电路部的电源电压容易因驱动用动力源的动作状态而变动，因而能够通过本发明可靠地进行保护避免其受到电源电压的变动的影响，因而适用。如果通过该电池的电力对马达等的驱动用动力源进行驱动的驱动体或装置是通过发电或再生来将电力充电至电池的，则由于使电源电压变动的因素更多，因此，将其作为本发明的适用对象更具效果。
根据上述实施例，对供给至保护对象的电路部13的电源电压Vcc的状态进行检测的电源电压保护装置10可以具有AD转换器15和电源监视部13，其中，AD转换器15构成为：对AD转换器15供给与保护对象的电路部13相同的电源电压Vcc，该AD转换器15根据电源电压Vcc将基准电压Vref转换成数字数据Xref并输出；电源监视部13构成为：根据第一转换值Xref_ideal和第二转换值Xref_real算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc并检测电源电压Vcc的状态，所述第一转换值Xref_ideal是在对AD转换器15供给不包含电压变动的标准电源电压Vcc的情况下、AD转换器15通过对基准电压Vref进行AD转换而得到的；所述第二转换值Xref_real是在对AD转换器15供给通常动作用的电源电压Vcc的状态下、AD转换器15对基准电压Vref进行AD转换而得到的。
如该构造那样，根据不包含电压变动的标准电源电压被供给的情况的第一转换值、和在通常动作用的电源电压被供给的状态下对基准电压进行AD转换而得到的第二转换值，算出通常动作用的电源电压的电压变动，由此，不仅能够检测电源电压和比较对象的电压值之间的大小关系，还能够详细地检测供给至保护对象的电路部的电源电压的状态。
上述构造可以进一步具有以存储第一转换值Xref_ideal的方式构成的存储部11，电源监视部13根据预先存储在存储部11中的第一转换值Xref_ideal、和在对AD转换部15供给通常动作用的电源电压Vcc的状态下、AD转换部15对基准电压Vref进行AD转换而得到的第二转换值Xref_real，算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc。
若如该构造那样，预先存储第一转换值，并根据该第一转换值和被供给了通常动作用的电源的AD转换部进行转换而得到的第二转换值算出电压变动，则能够通过AD转换部求出第二转换值并由此立即算出电压变动。由此，能够不导致电路结构的复杂化地、详细且迅速地检测供给至保护对象的电路部的电源电压的状态。
上述构造中，电源监视部可以以如下方式构成：进行下述式A所示的处理，并算出通常动作用的电源的电压变动ΔVcc。
ΔVcc＝Vcc×[Xref_real/Xref_ideal-1]...A
根据该结构，根据AD转换部所转换的两个转换值进行处理负荷小的运算，由此，能够迅速地详细地求出电源电压的状态。
上述构造中，第一转换值Xref_ideal还可以是根据对AD转换部15供给电源电压Vcc及基准电源Vref的电源电路25的特性和AD转换部15的特性而算出的转换值。
根据该结构，不必利用高精度的电源电路即可容易地求出供给不包含电压变动的理想的标准电源电压的情况的第一转换值，能够迅速且更准确地算出电源电压的电压变动。
另外，根据上述实施例，提供一种电源电压保护方法，通过具有AD转换部15的电源电压保护装置10来检测供给至保护对象的电路部13的电源电压Vcc的状态，对所述AD转换部15供给与保护对象的电路部13相同的电源电压Vcc，该电源电压保护方法可以包括以下步骤：在对AD转换部15供给不包含电压变动的标准电源电压Vcc的情况下，AD转换部15对基准电压Vref进行AD转换而获得第一转换值Xref_ideal的步骤；在对AD转换部15供给通常动作用的电压Vcc的状态下，AD转换部15对基准电压Vref进行AD转换而获得第二转换值Xref_real的步骤；根据第一转换值Xref_ideal和第二转换值Xref_real，算出通常动作用的电源电压Vcc所具有的电压变动ΔVcc并检测电源电压的状态的步骤。
根据该方法，根据供给不包含电压变动的标准电源电压的情况下的第一转换值和供给通常动作用的电源的状态下对基准电压进行AD转换而得到的第二转换值，算出通常动作用的电源电压的电压变动，由此，不仅能够检测电源电压和比较对象的电压值之间的大小关系，还能够详细地检测电源电压的状态。

Claims (5)

1.一种电源电压保护装置(10)，检测供给至保护对象的电路部(13)的电源电压(Vcc)的状态，其特征在于，具有：
AD转换部(15)，对该AD转换部(15)供给与所述保护对象的电路部(13)相同的电源电压(Vcc)，根据所述电源电压(Vcc)将基准电压(Vref)转换成数字数据(Xref)并输出；
电源监视部(13)，根据第一转换值(Xref_ideal)和第二转换值(Xref_real)算出通常动作用的电源电压(Vcc)所具有的电压变动(ΔVcc)并检测电源电压(Vcc)的状态，其中，所述第一转换值(Xref_ideal)是在对所述AD转换部(15)供给不包含电压变动的标准电源电压(Vcc)的情况下、所述AD转换部(15)通过对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的；所述第二转换值(Xref_real)是在对所述AD转换部(15)供给通常动作用的电源电压(Vcc)的状态下、所述AD转换部(15)对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的。
2.如权利要求1所述的电源电压保护装置，其特征在于，
还具有以存储所述第一转换值(Xref_ideal)的方式构成的存储部(11)，
所述电源监视部(13)构成为：根据预先存储在所述存储部(11)中的第一转换值(Xref_ideal)、和在对所述AD转换部(15)供给通常动作用的电源电压(Vcc)的状态下、所述AD转换部(15)对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的第二转换值(Xref_real)，算出通常动作用的电源电压(Vcc)所具有的电压变动(ΔVcc)。
3.如权利要求1所述的电源电压保护装置，其特征在于，
所述电源监视部以如下方式构成：根据第一转换值(Xref_ideal)和第二转换值(Xref_real)进行下述式(A)所示的处理，算出通常动作用的电源的电压变动(ΔVcc)，其中，所述第一转换值(Xref_ideal)是在作为所述AD转换部的电源电压供给标准电源电压(Vcc)的情况下、所述AD转换部通过对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的；所述第二转换值(Xref_real)是在对所述AD转换部供给通常动作用的电源电压(Vcc)的状态下、所述AD转换部对基准电压(Vref)进行AD转换而得到的。
ΔVcc＝Vcc×[Xref_real/Xref_ideal-1]...(A)
4.如权利要求1至3的任一项所述的电源电压保护装置，其特征在于，所述第一转换值(Xref_ideal)是根据对所述AD转换部(15)供给电源电压(Vcc)及基准电源(Vref)的电源电路(25)的特性和所述AD转换部(15)的特性而算出的转换值。
5.一种电源电压保护方法，通过具有AD转换部(15)的电源电压保护装置(10)来检测供给至所述保护对象的电路部(13)的电源电压(Vcc)的状态，其中，对所述AD转换部(15)供给与保护对象的电路部(13)相同的电源电压(Vcc)，其特征在于，
在对所述AD转换部(15)供给不包含电压变动的标准电源电压(Vcc)的情况下，所述AD转换部(15)对基准电压(Vref)进行AD转换而获得第一转换值(Xref_ideal)，
在对所述AD转换部(15)供给通常动作用的电压(Vcc)的状态下，所述AD转换部(15)对基准电压(Vref)进行AD转换而获得第二转换值(Xref_real)，
根据第一转换值(Xref_ideal)和第二转换值(Xref_real)，算出通常动作用的电源电压(Vcc)所具有的电压变动(ΔVcc)并检测电源电压的状态。
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