CN103023090A - 半导体电路、电池监视系统、控制程序以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种能够防止因放电而导致电池电压的偏差的半导体电路、电池监视系统、控制程序以及控制方法。在具备包括均等化开关元件SW、用于限制电池单元C的放电量的电阻元件Rbal以及作为下拉电阻的电阻元件Rcb的放电电路(13)的电池监视系统(10)的半导体电路(14)中,具备:均等化开关元件驱动部(20),向均等化开关元件的栅极供给电荷;电荷引入部(22),包括用于将电荷引入到接地的恒流源IL以及将该恒流源IL和信号线L连接的开关元件SWIL。
Description
技术领域
本发明涉及半导体电路、电池监视系统、控制程序以及控制方法,特别涉及电池电压监视用的半导体电路、电池监视系统、控制程序以及控制方法。
背景技术
一般地,作为在混合动力汽车或电动汽车的马达驱动等中所使用的大容量、高输出的蓄电池,使用将多个电池(电池单元)串联连接的蓄电池(作为具体的一例,举出锂离子蓄电池等)。
在这样的蓄电池中,在反复进行了充放电等的情况下,由于各电池的特性的偏差等,存在各电池间的电池电压产生差异的情况。若在电池电压产生差异的状态下使用蓄电池,则会发生过充电或过放电,存在产生蓄电池整体的寿命缩短等问题的情况。因此,利用电池监视系统监视各电池的电池电压,使电池电压比其他电池大的电池放电,由此,使各电池的电池电压均等化。
例如,在专利文献1中记载了如下技术:在具备由与各个电池并联连接的容量调整用电阻和与该容量调整用电阻串联连接的开关电路元件形成的容量调整电路、并且在开关电路元件的驱动端子和与电池的负极连接的该开关电路元件的一个端子之间设置有感温电阻元件的容量调节装置(电池监视系统)中,通过使开关电路元件成为导通状态,从而使所述电池放电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-213196号公报。
但是,在上述技术中,尽管是用于使各电池的电池电压均等化的放电,还是存在电池电压产生偏差的情况。
在图13中示出现有的电池监视系统。现有的电池监视系统100具备电池单元组112、放电电路113、向放电电路113的均等化开关元件SW的控制端子供给电荷的均等化开关元件驱动电路121而构成。
放电电路113按各个电池设置在电池单元的高电位侧与低电位侧之间串联连接的放电量的限制用的电阻元件Rbal以及均等化开关元件SW、作为下拉电阻的电阻元件Rcb。
在电池监视系统100中,在进行电池单元C的放电的情况下,从均等化开关元件驱动电路121向设置于该电池单元的均等化开关元件SW的栅极供给电荷,使栅极成为导通状态,由此,使该电池单元C短路并放电。
图13示出使电池单元Cn放电的状态。在使电池单元Cn放电的情况下,从均等化开关元件驱动电路121经由端子CBn向均等化开关元件SWn的栅极供给电荷(参照图13的粗实线箭头)。均等化开关元件SWn成为导通状态,由此,在电池单元Cn中,高电位侧和低电位侧短路而放电。
此时,从均等化开关元件驱动电路121供给的电荷经由电阻元件Rcbn被供给到配置在低电位侧的电池单元Cn-1的高电位侧(参照图13的粗虚线箭头)。因此,由于该电荷,电池单元Cn-1被充电。
这样,电池单元Cn-1被充电,从而存在产生各电池单元的电池电压发生偏差的问题的情况。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出,其目的在于提供一种能够防止由于放电而引起的电池电压的偏差的半导体电路、电池监视系统、控制程序以及控制方法。
为了达到上述目的,技术方案1中所记载的半导体电路具备:驱动单元,该驱动单元按串联连接的多个电池的每一个具有第一开关元件,该第一开关元件与放电用开关元件和电阻元件连接,并且,根据所述放电用开关元件的驱动时间将向控制信号线供给电荷的驱动电流源与所述控制信号线连接,该放电用开关元件的一端与所述电池的高电位侧连接且另一端与所述电池的低电位侧连接,并且,控制端与所述控制信号线连接,该电阻元件连接在所述控制信号线与所述电池的低电位侧之间;引入单元,根据引入从所述驱动单元供给的电荷的引入时间,利用引入电流源引入电荷。
技术方案7中所记载的电池监视系统,具备:串联连接的多个电池;放电用开关元件,按所述多个电池的每一个,一端与所述电池的高电位侧连接,另一端与所述电池的低电位侧连接,并且,控制端与控制信号线连接;电阻元件,连接在所述控制信号线和所述电池的低电位侧之间;对所述放电用开关元件进行驱动的所述技术方案1~6的任意一项所述的半导体电路。
技术方案11中所记载的控制程序,用于使计算机起到对半导体电路进行控制的控制单元的作用,其中,所述半导体电路具备:驱动单元,该驱动单元按串联连接的多个电池的每一个具有第一开关元件,该第一开关元件与放电用开关元件和电阻元件连接,并且,根据所述放电用开关元件的驱动时间将向控制信号线供给电荷的驱动电流源与所述控制信号线连接,该放电用开关元件的一端与所述电池的高电位侧连接且另一端与所述电池的低电位侧连接,并且,控制端与所述控制信号线连接,该电阻元件连接在所述控制信号线与所述电池的低电位侧之间;引入单元,根据引入从所述驱动单元供给的电荷的引入时间,利用引入电流源引入电荷,所述控制单元在所述驱动时间的期间将所述第一开关元件控制为导通状态,并且,在所述引入时间的期间将所述第二开关元件控制为导通状态。
技术方案12中所记载的控制方法具备如下步骤:对于半导体电路,在驱动时间的期间,将第一开关元件控制为导通状态;在引入时间的期间,将第二开关元件控制为导通状态,其中,所述半导体电路具备:驱动单元,该驱动单元按串联连接的多个电池的每一个具有第一开关元件,该第一开关元件与放电用开关元件和电阻元件连接,并且,根据所述放电用开关元件的所述驱动时间将向控制信号线供给电荷的驱动电流源与所述控制信号线连接,该放电用开关元件的一端与所述电池的高电位侧连接且另一端与所述电池的低电位侧连接,并且,控制端与所述控制信号线连接,该电阻元件连接在所述控制信号线与所述电池的低电位侧之间;引入单元,根据引入从所述驱动单元供给的电荷的所述引入时间,利用引入电流源引入电荷。
根据本发明,起到能够防止由于放电所导致的电池电压的偏差这样的效果。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电池监视系统的概略结构的一例的电路图。
图2是表示第一实施方式的半导体电路的概略结构的一例的电路图。
图3是表示第一实施方式的放电动作的流程的一例的流程图。
图4是表示第一实施方式的放电动作的半导体电路的状态的电路图。
图5是表示第一实施方式的半导体电路(放电电路)的其他的概略结构的一例的电路图。
图6是表示第一实施方式的半导体电路的概略结构的其他的一例的电路图。
图7是用于说明LF(低通滤波器)的结构的一例的电路图,(A)表示由电阻元件以及电容元件构成的情况,(B)表示由电阻元件、电容元件以及运算放大器构成的情况。
图8是表示第一实施方式的半导体电路的概略结构的其他的一例的电路图。
图9是表示第二实施方式的半导体电路的概略结构的一例的电路图。
图10是表示第二实施方式的放电动作的流程的一例的流程图。
图11是表示第二实施方式的放电动作的半导体电路的状态的电路图。
图12是表示第二实施方式的放电动作的半导体电路的状态的电路图。
图13是表示现有的电池监视系统的概略结构的一例的电路图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,参照附图详细地对第一实施方式的电池监视系统进行说明。
首先,对本实施方式的电池监视系统的结构进行说明。在图1中示出本实施方式的电池监视系统的概略结构的一例。图1所示的本实施方式的电池监视系统具备多个电池单元串联连接的电池单元组12、使电池单元组12的各电池单元放电的放电电路13、测定电池单元组12的各电池单元的电压的半导体电路14而构成。
放电电路13按各电池单元C具备用于使电池单元C放电的均等化开关元件SW(参照图2)等而构成。
半导体电路14具备均等化开关元件驱动部20、电荷引入部22、电压测量部24以及控制电路26而构成,均等化开关元件驱动部20、电荷引入部22、电压测量部24以及控制电路26作为一个芯片形成在在同一衬底上。
电压测量部24具有如下功能:基于各电池单元C的高电位侧的电压和低电位侧的电压之差,测量各电池单元C的电池电压。在本实施方式的电池监视系统10中,电压测量部24基于电池电压的测量结果向控制电路26输出放电指示,使得使过充电的电池单元放电,以使各电池单元C的电池电压均等化。并且,不限于此,也可以另外设置输出放电指示的监视电路以使基于电压测量部24的测量结果来监视各电池单元C的电池电压并对电池电压进行均等化(参照图1的虚线箭头)。
控制电路26是具有如下功能的逻辑电路:基于从电压测量部24输出的放电指示,输出将均等化开关元件驱动部20以及电荷引入部22的各开关元件(SWIH、SWIL)的状态控制为导通或截止的控制信号。控制电路26若收到放电指示,则执行程序,向均等化开关元件驱动部20以及电荷引入部22输出控制信号。
均等化开关元件驱动部20具有驱动放电电路13的均等化开关元件SW的功能,电荷引入部22具有将由均等化开关元件驱动部20供给的电荷引入到半导体电路14内部的功能。
在图2中示出本实施方式的放电电路13、均等化开关元件驱动部20以及电荷引入部22的结构的一例。并且,在本实施方式中,作为具体的一例,电池单元组12包括三个单元C(Cn-1~Cn+1,在总称的情况下,称为单元C),利用信号线Ln-2~Ln+1(在总称的情况下,称为信号线L)经由放电电路13连接到半导体电路14。并且,本实施方式的放电电路13经由端子(焊盘)V(Vn-2~Vn+1,在总称的情况下,称为端子V)以及端子(焊盘)CB(CBn-1~CBn+1,在总称的情况下,称为端子CB)连接到半导体电路14。
图2所示的本实施方式的放电电路13具有如下功能:使电池单元组12的各电池单元C的高电位侧和低电位侧之间短路,使电池单元C放电,由此,将各电池单元C的电池电压均等化。放电电路13具有均等化开关元件SW(SWn-1~SWn+1,在总称的情况下,称为均等化开关元件SW)。在本实施方式中,关于均等化开关元件SW,作为具体的一例,使用NMOS晶体管,漏极经由用于限制电池单元C的放电量的电阻元件Rbal(Rbaln-1~Rbaln+1,在总称的情况下,称为电阻元件Rbal)而与电池单元C的高电位侧的信号线L连接,并且,源极与电池单元C的低电位侧的信号线L连接。此外,栅极与开关元件SWIH连接,并且,经由作为下拉电阻的电阻元件Rcb(Rcbn-1~Rcbn+1,在总称的情况下,称为电阻元件Rcb)而与低电位侧的信号线L连接。若均等化开关元件SW的栅极导通,则电池单元C的高电位侧和低电位侧短路,电池单元C的电荷被放电。在本实施方式中,利用均等化开关元件驱动部20进行均等化开关元件SW的栅极的导通、截止。
均等化开关元件驱动部20按各电池单元C具备恒流源IH(IHn-1~IHn+1,在总称的情况下,称为恒流源IH)以及开关元件SWIH(SWIHn-1~SWIHn+1,在总称的情况下,称为开关元件SWIH)。
开关元件SWIH具有经由端子(焊盘)CBn将恒流源IH和放电电路13的均等化开关元件SW的栅极连接的功能。在进行电池单元C的放电(均等化)的情况下,根据控制电路26的控制信号而导通,从恒流源IH向开关元件SW的栅极供给电荷。
即,若均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIH导通,则从恒流源IH向均等化开关元件SW的栅极供给电荷,变为导通状态,电池单元C的高电位侧和低电位侧短路,电荷从电池单元C进行放电。
本实施方式的电荷引入部22按各电池单元C具备恒流源IL(ILn-1~ILn+1,在总称的情况下,称为恒流源IL)以及开关元件SWIL(SWILn-1~SWILn+1,在总称的情况下,称为开关元件SWIL)。
恒流源IL连接到接地。并且,在本实施方式中,将接地作为半导体电路14的衬底(芯片)接地,这里,作为一例,作为衬底(芯片)内的最小电位。开关元件SWIL具有如下功能:经由端子(焊盘)V将恒流源IL和与电池单元C的低电位侧连接的信号线L连接。在进行电池单元C的放电(均等化)的情况下,根据控制电路26的控制信号,开关元件SWIL导通,利用恒流源IL经由信号线L将电荷引入到接地。
接着,对电池单元C的放电时的动作进行说明。图3示出本实施方式的电池单元C的放电时的动作的流程的一例的流程图。该动作利用程序的执行等由控制电路26控制。并且,以下,作为具体的一例,对使电池单元Cn放电的情况进行说明。图4示出表示具体的一例的情况下的电池监视系统10(半导体电路14)的状态的电路图。
首先,利用电压测量部24测量电池单元Cn的电池电压,由于是过充电状态,所以,向控制电路26输出放电指示,使得使过充电的量(用于均等化的差分)的电荷放电。在控制电路26中,根据用于使过充电的量(用于均等化的差分)的电荷放电的放电动作,向均等化开关元件驱动部20以及电荷引入部22输出控制信号。
首先,在步骤100中,将用于使与放电的电池单元C对应的均等化开关元件SW成为导通状态的均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIH导通。
作为具体的一例,使开关元件SWIHn导通。由此,从恒流源IHn向均等化开关元件SWn的栅极供给电荷(参照图4的粗实线箭头),均等化开关元件SWn成为导通状态。若均等化开关元件SWn成为导通状态,则电池单元Cn成为短路状态,电荷被放电。此时,从恒流源IHn供给的电荷经由电阻元件Rcbn流到信号线Ln-1。
因此,在本实施方式的步骤100中,使与放电的电池单元C对应的开关元件SWIL(与电池单元C的低电位侧的信号线L连接的恒流源IL)导通。作为具体的一例,使开关元件SWILn导通。由此,恒流源ILn和信号线Ln-1经由端子Vn-1而连接。因此,流入到信号线Ln-1的电荷利用恒流源ILn被引入到接地(参照图 4的粗虚线箭头)。
在接下来的步骤102中,判断是否经过了预定时间。在本实施方式中,根据放电的电荷量预先决定放电时间来作为预定时间。在未经过预定时间的情况下,由于放电还未完成,所以被否定,成为待机状态。另一方面,在经过了预定时间的情况下,放电完成,因此被肯定,进入步骤104。
在步骤104中,使导通的开关元件SWIH以及开关元件SWIL截止之后,使本处理结束。作为具体的一例,在使开关元件SWIHn以及开关元件SWILn截止之后,结束本处理。
如以上所说明的那样,在本实施方式的具备包括均等化开关元件SW、用于限制电池单元C的放电量的电阻元件Rbal、以及作为下拉电阻的电阻元件Rcb的放电电路13的电池监视系统10的半导体电路14中,具备:均等化开关元件驱动部20,向均等化开关元件的栅极供给电荷;电荷引入部22,包括用于将电荷引入到接地的恒流源IL以及将该恒流源IL与信号线L连接的开关元件SWIL。
在电池单元Cn放电时,均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIHn导通,从恒流源IHn向均等化开关元件SWn的栅极供给电荷。在开关元件SWIHn导通的同时(也包括大致同时),电荷引入部22的开关元件SWILn导通,信号线Ln-1与恒流源ILn经由端子Vn-1而连接。由此,能够将从恒流源IHn经由电阻元件Rcb流入到信号线Ln-1的电荷引入到接地。
在放电结束的情况下,均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIHn和电荷引入部22的开关元件SWILn同时(也包括大致同时)截止。
这样,在本实施方式中,在使电池单元Cn放电时,利用电荷引入部22将流入到信号线Ln-1的电荷引入到接地,所以,能够抑制电荷经由信号线Ln-1流入到电池单元Cn-1的高电位侧,能够防止由于电荷流入而导致电池单元Cn-1被充电。因此,能够防止由放电而导致的电池单元C的电池电压的偏差。
并且,在利用电荷引入部22比流入的电荷量多地引入电荷的情况下,下位侧的电池单元C(电池单元Cn-1)放电(电池电压减少)。另一方面,在比流入的电荷量少地引入的情况下,由于未引入的残留的电荷,下位侧的电池单元C(电池单元Cn-1)充电(电池电压增加)。因此,电池单元C的电池电压产生一些偏差。因此,对于由电荷引入部22引入的电荷的电荷量来说,优选与放电时流入信号线L(在上述具体的一例中为Ln-1)的电荷量相等。
在上述实施方式中,为了使引入的电荷的电荷量与流入到信号线Ln-1的电荷量相等,使恒流源IHn以及恒流源ILn的电流值相等,同时使开关元件SWIHn以及开关元件SWILn导通、截止。并且,在恒流源IHn以及恒流源ILn的电流值相等的情况下,将开关元件SWIHn以及开关元件SWILn导通的时间相等即可,导通、截止的定时也可以不是同时而是开关元件SWILn在后。这样,在开关元件SWILn后导通的情况下,由恒流源IHn供给的电荷暂时流入到电池单元Cn的高电位侧,但是,开关元件SWILn导通,由此,利用恒流源ILn将流入的电荷引入接地。
在恒流源IHn以及恒流源ILn的电流值不相等的情况下,以电荷量分别相等的方式、例如以恒流源IHn的电流值×开关元件SWIHn的导通时间=开关元件SWIHn的电流值×开关元件SWILn的导通时间的方式使开关元件SWIHn的导通时间和开关元件SWILn的导通时间不同即可。
并且,放电电路13不限于上述图2所示的结构。具备均等化开关元件SW、用于限制电池单元C的放电量的电阻元件Rbal、以及作为下拉电阻的电阻元件Rcb即可。例如,为了限制放电量(放电的电荷量),优选设置电阻元件Rbal,但是也可以不设置。
图5示出放电电路13的变形例。在图5的放电电路15中,设置电阻元件Rbal的位置与图2所示的放电电路13不同。在图5所示的放电电路15中,电阻元件Rbal设置在与上位侧的电池单元C所对应的电阻元件Rcb和信号线L的连接点与端子V之间。作为具体的一例,控制电池单元Cn的放电量的电阻元件Rbaln设置在电阻元件Rcbn+1和信号线Ln的连接点与端子Vn之间。即使在这样构成放电电路15的情况下,均等化开关元件驱动部20以及电荷引入部22的结构以及动作也与上述的结构以及动作也大致相同。并且,在放电电路15的情况下,在由电荷引入部22引入电荷时,由于经由电阻元件Rbal引入电荷,所以,由于电阻元件Rbal而产生电压降,存在引入困难的情况。在这样的情况下,使电荷引入部22的恒流源IL的电流值变小并且使开关元件 SWIL的导通时间变长即可。
此外,如图6所示,在电池单元C的高电位侧的信号线L的放电电路13的后级设置LF(低通滤波器)19(19n+1~19n-1,在总称的情况下,称为LF19)。LF19具有如下功能:截除高频成分,由此,抑制由电池单元组12的各电池单元C产生的急剧的电压变动。并且,LF19的结构不特别限定,列举出例如如图7(A)所示那样由电阻元件R以及电容元件C构成的结构或如7(B)所示那样由电阻元件R1、R2、电容元件C以及运算放大器构成的结构等。
并且,如图6所示,在具备LF19的情况下,若同时使均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIH以及电荷引入部22的开关元件SWIL导通,则在电荷引入部22中在引入从均等化开关元件驱动部20的恒流源IH流入到信号线L的电荷之前,引入在包含于LF19中的电容元件(参照图7(A)、(B)的电容元件C)中蓄积的电荷。因此,在LF19的电容元件中蓄积的电荷的电荷量暂时地减少,但是,引入流入到信号线L的电荷,蓄积量复原。
此外,也可以将图5所示的放电电路15和图6所示的LF19组合而构成。图8示出这样的情况。关于该情况下的动作,当然优选为将上述的图5中的动作和图6中的动作组合的动作。
[第二实施方式]
以下,参照附图对本发明的第二实施方式的电池监视系统的半导体电路进行说明。本实施方式的半导体电路的电荷引入部与第一实施方式的电荷引入部22不同,所以,此处对不同的结构以及动作进行说明,关于与第一实施方式大致相同的结构以及动作,记载其宗旨并省略详细的说明。
在图9中示出本实施方式的放电电路、均等化开关元件驱动部以及电荷引入部的结构的一例。在本实施方式中,具备电荷引入部23来替代第一实施方式的电荷引入部22。
均等化开关元件驱动部20的结构以及动作是与第一实施方式大致相同的结构以及动作。
与第一实施方式同样地,本实施方式的电荷引入部23按各电池单元C具备恒流源IL以及开关元件SWIL。并且,开关元件SWIL与电池单元C的均等化开关元件SW的栅极连接,具有如下功能:将从均等化开关元件驱动部20的恒流源IH供给电荷时所使用的控制信号线(CB)与恒流源IL经由端子CB进行连接。在进行电池单元C的放电(均等化)的情况下,根据控制电路26的控制信号,开关元件SWIL导通,利用恒流源IL经由信号线L、电阻元件Rcb以及控制信号线CB将电荷引入接地。
其次,对本实施方式的电池单元C的放电时的动作进行说明。图10示出本实施方式的电池单元C的放电时的动作的流程的一例的流程图。并且,以下,作为具体的一例,对使电池单元Cn放电的情况进行说明。此外,图11以及图12示出具体的一例的情况下的电池监视系统10(半导体电路14)的状态的电路图。
若从电压测量部24输入放电指示,则控制电路26向均等化开关元件驱动部20以及电荷引入部23输出控制信号,执行以下的动作。
首先,在步骤200中,将用于使与放电的电池单元C对应的均等化开关元件SW成为导通状态的均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIH导通。
作为具体的一例,使开关元件SWIHn导通。由此,从恒流源IHn向均等化开关元件SWn的栅极供给电荷(参照图11的粗实线箭头),均等化开关元件SWn成为导通状态。若均等化开关元件SWn成为导通状态,则电池单元Cn成为短路状态,电荷被放电。此时,从恒流源IHn供给的电荷经由电阻元件Rcbn以及信号线Ln-1流到电池单元Cn-1的高电位侧。
在接下来的步骤202中,判断是否经过了第一预定时间。在本实施方式中,如上所述,根据放电的电荷量预先决定放电时间作为预定时间。将该预定时间作为第一预定时间,在未经过第一预定时间的情况下,放电还未完成,所以被否定,成为待机状态。另一方面,在经过了第一预定时间的情况下,放电完成,所以被肯定,进入步骤204。
在步骤204中,使导通的开关元件SWIH截止。作为具体的一例,使开关元件SWIHn截止。开关元件SWIH截止,由此,均等化开关元件SW成为截止状态。
之后,在接下来的步骤206中,使与利用步骤200的处理而成为导通状态的均等化开关元件SW的栅极(控制信号线CB)连接的电荷引入部23的开关元件SWIL导通。在本实施方式中,均等化开关元件驱动部20(恒流源IH)以及电荷引入部23(定电流原IL)连接到同一个控制信号线CB,所以,使均等化开关元件驱动部 20的开关元件SWIH截止,使均等化开关元件SW成为截止状态后,使电荷引入部23的开关元件SWIL导通。
作为具体的一例,使开关元件SWILn导通。由此,经由端子CBn将恒流源ILn和控制信号线CBn连接。因此,利用恒流源ILn,经由控制信号线CBn、电阻元件Rcbn以及信号线Ln-1将流入到电池单元Cn-1的高电位侧的电荷引入到接地(参照图12的粗虚线箭头)。
在接下来的步骤206中,判断是否经过了第二预定时间。在本实施方式中,将引入时间作为第二预定时间。并且,如在第一实施方式中所述那样以流入的电荷量和引入的电荷量相等的方式设定即可,第一预定时间和第二预定时间可以相同,也可以不同。例如,在恒流源IH和恒流源IL的电流值相同的情况下,可以使第一预定时间和第二预定时间相同。并且,在电荷难以引入的情况下,使恒流源IL的电流值变小而长时间引入(长时间使开关元件SWIL导通)即可。
在未经过第二预定时间的情况下,引入还未完成,所以被否定,成为待机状态。另一方面,在经过了第二预定时间的情况下,引入完成,所以被肯定,进入步骤210。
在步骤210中,使导通的开关元件SWIL截止后,结束本处理。作为具体的一例,使开关元件SWILn截止后,结束本处理。
如以上所说明的那样,在本实施方式的具备包括均等化开关元件SW、用于限制电池单元C的放电量的电阻元件Rbal以及作为下拉电阻的电阻元件Rcb的放电电路13的电池监视系统10的半导体电路14中,具备:均等化开关元件驱动部20,向均等化开关元件的栅极供给电荷;电荷引入部23,包括用于将电荷引入到接地的恒流源IL以及将该恒流源IL和控制信号线CB连接的开关元件SWIL。
在电池单元Cn放电时,均等化开关元件驱动部20的开关元件SWIHn导通,从恒流源IHn向均等化开关元件SWn的栅极供给电荷。此外,从恒流源IHn供给的电荷经由电阻元件Rcbn以及控制信号线Ln-1流到电池单元Cn-1的高电位侧。开关元件SWIHn截止,均等化开关元件SWn成为截止状态后,电荷引入部23的开关元件SWILn导通,控制信号线CBn和恒流源ILn经由端子CBn而连接。由此,能够经由控制信号线Ln-1、电阻元件Rcbn以及控制信号线CBn将流入到电池单元Cn-1的高电位侧的电荷引入到接地。
这样,在本实施方式中,在使电池单元Cn放电时,由电荷引入部23将流入到电池单元Cn-1的电荷引入到接地,所以,能够防止电池单元Cn-1成为充电状态。因此,能够防止由于放电所导致的电池单元C的电池电压的偏差。
并且,在本实施方式中,也与第二实施方式相同地,可以以具备放电电路15来代替放电电路13的方式构成,也可以以具备LF19的方式构成(参照图5~图8)。
并且,在上述的第一实施方式以及第二实施方式中,以在半导体电路14内部具备控制电路26的方式构成,但不限于此,也可以形成于其他的电路(芯片上)。此外,也可以构成为具备放电电路13(放电电路15)和半导体电路14的半导体集成电路(同一芯片上)。
此外,在上述的第一实施方式以及第二实施方式中,以放电电路13(放电电路15)具备电阻元件Rcb的方式构成,但不限于此,也可以以在放电电路13(放电电路15)的外部具备电阻元件Rcb的方式构成。
并且,在上述的第一实施方式以及第二实施方式中说明的电池监视系统10、半导体电路14的结构等为一例,当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内根据状况进行变更。
附图标记的说明
10 电池监视系统
12 电池单元组
13、15 放电电路
14 半导体电路
20 均等化开关元件驱动部
22、23 电荷引入部
26 控制电路。
Claims (10)
1.一种半导体电路,其特征在于,具备:
驱动单元,该驱动单元按串联连接的多个电池的每一个具有第一开关元件,该第一开关元件与放电用开关元件和电阻元件连接,并且,根据所述放电用开关元件的驱动时间将向控制信号线供给电荷的驱动电流源与所述控制信号线连接,该放电用开关元件的一端与所述电池的高电位侧连接且另一端与所述电池的低电位侧连接,并且,控制端与所述控制信号线连接,该电阻元件连接在所述控制信号线与所述电池的低电位侧之间;以及
引入单元,根据引入从所述驱动单元供给的电荷的引入时间,利用引入电流源引入电荷。
2.如权利要求1所述的半导体电路,其特征在于,
所述引入单元包括根据所述引入时间将所述引入电流源和所述电池的低电位侧连接的第二开关元件。
3.如权利要求2所述的半导体电路,其特征在于,具备:
控制单元,在所述驱动时间的期间,将所述第一开关元件控制为导通状态,并且,在所述引入时间的期间,将所述第二开关元件控制为导通状态。
4.如权利要求1所述的半导体电路,其特征在于,
所述引入单元包括根据所述引入时间将所述引入电流源与所述控制信号线连接的第二开关元件。
5.如权利要求4所述的半导体电路,其特征在于,具备:
控制单元,在所述驱动时间的期间,将所述第一开关元件控制为导通状态,并且,在使所述第一开关元件成为截止状态之后,在所述引入时间的期间,将所述第二开关元件控制为导通状态。
6.如权利要求1~5的任意一项所述的半导体电路,其特征在于,
所述引入单元引入的电荷的电荷量与从所述驱动单元供给到所述控制信号线的电荷的电荷量相等。
7.一种电池监视系统,其特征在于,具备:
串联连接的多个电池;
放电用开关元件,按所述多个电池的每一个,一端与所述电池的高电位侧连接,另一端与所述电池的低电位侧连接,并且,控制端与控制信号线连接;
电阻元件,连接在所述控制信号线和所述电池的低电位侧之间;以及
对所述放电用开关元件进行驱动的所述权利要求1所述的半导体电路。
8.如权利要求7所述的电池监视系统,其特征在于,具备:
放电调整用电阻元件,一端与所述电池的高电位侧连接,并且,另一端与所述放电用开关元件的一端连接。
9.如权利要求8所述的电池监视系统,其特征在于,
所述放电调整用电阻元件设置在与高电位侧串联连接且与所述电池的所述放电用开关元件的控制端所连接的所述控制信号线连接的所述电阻元件和所述引入单元之间。
10.如权利要求7~9的任意一项所述的电池监视系统,其特征在于,
具备与所述电池的高电位侧连接的低频成分通过电路。
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