CN103941189A - 电池监视系统、半导体装置、电池组系统及电池监视ic - Google Patents

电池监视系统、半导体装置、电池组系统及电池监视ic Download PDF

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Abstract

本发明提供能够将缓冲放大器的输出精度设为所期望的精度的电池监视系统、半导体装置、电池组系统及电池监视IC。在控制逻辑电路(30)内设置电池单元数量设定部(40),设定与各LSI(10)实际连接的电池单元C的个数。在从MCU(12)输入了电池单元C的电池电压的依次测定命令时,单元选择控制部(42)对设定值与被命令的测定开始电池单元编号进行比较,在设定值是测定开始电池单元编号以上的情况下,从与测定开始电池单元编号对应的电池单元开始依次进行电池电压的测定。在设定值小于测定开始电池单元编号的情况下,从与设定值对应的电池单元开始依次进行电池电压的测定。

Description

电池监视系统、半导体装置、电池组系统及电池监视IC
技术领域
本发明涉及电池监视系统、半导体装置、电池组系统、以及电池监视IC。
背景技术
专利文献1公开有设置用于测定以串联的方式连接的各个电池单元的电压的IC而构成的电池监视系统,并公开有各IC配合电池单元的个数地设置有电压输入用的端子。另外专利文献1公开有设置于各IC的缓冲放大器被从通过直接与电池单元连接而构成的电池供给的电压驱动。
另外,专利文献2公开有在具备多个电池监视IC的系统中,成为测定对象的电池单元的数量根据各IC而不同。
专利文献1:日本特开2011-232161号公报
专利文献2:日本特开2012-90400号公报
然而,如专利文献2所公开的那样,在成为测定对象的电池单元的数量根据各IC而不同的情况下,有时产生测定电池单元电压所使用的缓冲放大器的输出精度不是所期望的精度这样的问题。该缓冲放大器的输出精度给电池单元的电压的测定精度带来影响。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而提出的,目的在于提供能够使缓冲放大器的输出精度成为所期望的精度的电池监视系统、半导体装置、电池组系统、以及电池监视IC。
为了实现上述目的,本发明的电池监视系统具有:蓄电池,其以串联的方式连接多个电池单元而构成;多个半导体装置,它们与上述蓄电池的规定数量的电池单元连接,能够测定该规定数量的各个电池单元的电压值;以及控制装置,其能够针对上述半导体装置指定电压值的测定对象的上述电池单元,上述半导体装置具备:电池单元选择部,其从已连接的上述规定数量的上述电池单元中选择成为测定对象的电池单元;第一缓冲放大器,其被输入由上述电池单元选择部选择的电池单元的一端的电压并能够输出与该电池单元的一端的电压对应的第一电压,上述第一缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;第二缓冲放大器,其被输入由上述电池单元选择部选择的电池单元的另一端的电压并能够输出与该电池单元的另一端的电压对应的第二电压,上述第二缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;电平移位器,其能够输出上述第一电压与上述第二电压的差量;升压部,其对从上述蓄电池向上述第一缓冲放大器以及上述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;电池单元数量设定部,其能够设定上述规定数量;以及控制部,其能够在根据上述电池单元数量设定部设定的上述规定数量来进行上述电池单元的电压值的测定时,控制上述电池单元选择部以及上述升压部。
本发明的半导体装置与以串联的方式连接多个电池单元而构成的蓄电池的多个上述电池单元中规定数量的上述电池单元连接,并能够测定该电池单元的电压值,上述半导体装置具备:电池单元选择部,其从已连接的上述规定数量的上述电池单元中选择成为测定对象的电池单元;第一缓冲放大器,其被输入由上述电池单元选择部选择的电池单元的一端的电压并能够输出与该电池单元的一端的电压对应的第一电压,上述第一缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;第二缓冲放大器,其被输入由上述电池单元选择部选择的电池单元的另一端的电压并能够输出与该电池单元的另一端的电压对应的第二电压,上述第二缓冲放大器被从上述电池供给的驱动电压驱动;电平移位器,其能够输出上述第一电压与上述第二电压的差量;升压部,其对从上述蓄电池向上述第一缓冲放大器以及上述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;电池单元数量设定部,其能够设定上述规定数量;以及控制部,其能够在根据上述电池单元数量设定部设定的上述规定数量来进行上述电池单元的电压值的测定时,控制上述电池单元选择部以及上述升压部。
本发明的电池组系统具有:蓄电池,其以串联的方式连接多个电池单元而构成;多个电池监视IC,它们检测上述电池单元的各自的电压;以及控制IC,其能够针对上述电池监视IC进行上述电池单元的各自的电压的检测指示,上述电池监视IC具有:第一缓冲放大器,其被输入电压检测对象的上述电池单元的一端的电压并能够输出与上述电池单元的一端的电压对应的第一电压,上述第一缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;第二缓冲放大器,其被输入电压检测对象的上述电池单元的另一端的电压并能够输出与上述电池单元的另一端的电压对应的第二电压,上述第二缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;差量输出部,其输出上述第一电压与上述第二电压的差量;升压部,其能够对从上述蓄电池向上述第一缓冲放大器以及上述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;电池单元数量设定部,其能够设定能够检测自己的上述电池单元的数量;控制部,其根据从上述控制IC输出的上述检测指示和由上述电池单元数量设定部设定的上述电池单元的数量,来决定上述电池单元的电压的检测对象,并且决定是否作为驱动电压向上述第一缓冲放大器以及上述第二缓冲放大器供给对上述蓄电池的电压进行升压后的电压。
本发明的电池监视IC根据从外部输入的指示来检测以串联的方式连接多个电池单元而构成的蓄电池的各个上述电池单元的电压值,上述电池监视IC具备:第一缓冲放大器,其被输入电压检测对象的上述电池单元的一端的电压并能够输出与该电池单元的一端的电压对应的第一电压,上述第一缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;第二缓冲放大器,其被输入电压检测对象的上述电池单元的另一端的电压并能够输出与该电池单元的另一端的电压对应的第二电压,上述第二缓冲放大器被从上述蓄电池供给的驱动电压驱动;差量输出部,其输出上述第一电压与上述第二电压的差量;升压部,其对从上述蓄电池向上述第一缓冲放大器以及上述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;电池单元数量设定部,其能够设定能够检测自己的上述电池单元的数量;以及控制部,其根据从外部输入的上述指示和由上述电池单元数量设定部设定的上述电池单元的数量,来决定上述电池单元的电压的检测对象,并且决定是否作为驱动电压向上述第一缓冲放大器以及上述第二缓冲放大器供给对上述蓄电池的电压进行升压后的电压。
本发明起到能够使缓冲放大器的输出精度成为所期望的精度这样的效果。
附图说明
图1是表示第一实施方式的电池监视系统的简要结构的一个例子的简要结构图。
图2是表示第一实施方式的电池监视系统所具备的最下段的LSI的一个例子的简要结构图。
图3是表示第一实施方式的电池监视系统所具备的最上段的LSI的一个例子的简要结构图。
图4是表示第一实施方式的单元选择SW、第一缓冲放大器、第二缓冲放大器以及电平移位器的更为详细的结构的一个例子的结构图。
图5是表示第一实施方式的电池监视系统的电池电压测定的动作的流程的一个例子的流程图。
图6是表示图5所示的本动作的各LSI中的单元选择信号以及升压控制信号的一个例子的时序图。
图7是表示第一实施方式的第一缓冲放大器以及第二缓冲放大器的结构的一个例子的电路图。
图8是表示第二实施方式的电池监视系统的电池电压测定的动作的流程的一个例子的流程图。
图9是表示图8所示的本动作的各LSI中的单元选择信号以及升压控制信号的一个例子的时序图。
图10是表示其他的本动作中的各LSI中的单元选择信号以及升压控制信号的一个例子的时序图。
图11是表示利用自LSI设定电池单元数量设定部的情况的设定处理的流程的一个例子的流程图。
图12是表示从最下位的电池单元依次单元测定的一个例子的时序图。
图13是表示下位侧的电池单元具有未连接的端子的LSI的一个例子的简要结构图。
图14是表示具备下位侧的电池单元C具有未连接的端子的LSI的电池监视系统的电池电压测定的动作的流程的一个例子的流程图。
图15是表示以往的电池监视系统所具备的最下段的LSI的一个例子的简要结构图。
图16是表示图15所示的本动作中的各LSI中的单元选择信号以及升压控制信号的一个例子的时序图。
附图标记说明:1…电池监视系统(电池组系统);10…LSI;101…最下段的LSI;102…中段的LSI;103…最上段的LSI(半导体装置、电池监视IC);12…MCU(控制装置、控制IC);16…蓄电池;20…单元选择SW(电池单元选择部);22…第一缓冲放大器;24…第二缓冲放大器;26…电平移位器(差量输出部);30…控制逻辑电路(控制部);32…通信I/F电路;34…通信I/F电路;36…供给泵(升压部);40…电池单元数设定部(电池单元数设定部);42…单元选择控制部(控制部);44…升压控制部(控制部);
具体实施方式
以下,参照附图,对本实施方式的电池监视系统进行说明。
[第一实施方式]
首先,对本实施方式的电池监视系统的整体的简要结构进行说明。图1表示本实施方式的电池监视系统的简要结构的一个例子。
电池监视系统1具备作为半导体装置的LSI(Large ScaleIntegnation:大规模集成电路)10(101~103)、MCU(Micro Control Unit:微控制单元)12、以及由电池单元组构成的蓄电池16。
蓄电池16由以串联的方式连接的多个电池单元C构成。作为电池单元C的具体的一个例子列举出锂离子二次电池单元,作为该电池电压列举出每个0.4~5V左右。作为具体的一个例子,本实施方式的蓄电池16以串联的方式连接39个电池单元C。
MCU12是作为本发明的控制装置发挥功能的部件,本实施方式的MCU12具有控制电池监视系统1整体的功能,具有控制各LSI101~LSI103的动作的功能。MCU12由一般的微型计算机构成。MCU12与最下段的LSI101直接连接。另外,MCU12与LSI102经由LSI101连接。另外,MCU12与LSI103经由LSI101以及LSI102连接。在本实施方式中,在进行各电池单元C的电池电压的测定的情况下,作为各电池单元C的电池电压的检测指示命令,从MCU12首先向LSI101输出依次单元测定(详细内容后述)的命令。该命令被依次传递至上段的LSI10(102以及103)。各LSI10(101~103)接受来自MCU12的命令,进行各电池单元C的电池电压的测定。
另外,在本实施方式中,MCU12预先存储有与各LSI10(101~103)连接的电池单元C的连接个数。MCU12具有在各LSI10(101~103)的电池单元数量设定部40设定该连接个数的功能(详细内容后述)。
此外,在本实施方式中,作为控制装置使用MCU12,但并不限定控制装置的电路规模等,而也可以是控制IC。
LSI10(101~103)是分别具有监视(测定)连接的蓄电池16的电池单元的电池电压的功能的电池监视LSI。在本实施方式中,如图1所示,作为具体的一个例子,LSI10串联三段(以菊花链的方式连接),将最下段称为LSI101,将中段称为LSI102,将最上段称为LSI103。应予说明,在统称LSI的情况下,仅表示为“LSI10”,在区分它们的情况下,标注表示各自的符号来表示。另外,在本实施方式中,作为半导体装置使用LSI10(电池监视LSI),但并不限定半导体装置的电路规模等,也可以是电池监视IC(Integrated Circuit:集成电路)。
在本实施方式的电池监视系统1中,各LSI10的每一个连接的蓄电池16的电池单元C的个数不同。在LSI101中,连接有14个电池单元C(C1~C14)。另外,在LSI102中,连接有13个电池单元C(C1~C13)。并且,在LSI103中,连接有12个电池单元C(C1~C12)。此外,在统称电池单元C的情况下,仅表示为“电池单元C”,在区分它们的情况下,标注表示各自的符号来表示。
LSI10分别作为内部电源用的电源电压VCC被供给连接的电池单元C组的最上段的电压(最高电位)。具体而言,LSI101作为电源电压VCC被供给电池单元C14的高电位侧的电压V14。另外,LSI102作为电源电压VCC被供给电池单元C13的高电位侧的电压V13。并且,LSI103作为电源电压VCC被供给电池单元C12的高电位侧的电压V12。
另外,详细内容后述,但LSI10具备用于进行与下位(低电压侧)的LSI10通信的通信I/F电路32、以及用于进行与上位(高电压侧)的LSI10通信的通信I/F电路34。此外,在统称通信I/F电路32以及通信I/F电路34的情况下,仅表示为“通信I/F电路32”、“通信I/F电路34”,在区分它们的情况下,以标注表示各自的符号来表示。
此外,最下位的LSI101的通信I/F电路321与MCU12连接,在与MCU12之间收发与蓄电池16的电池单元C的电池电压的监视等相关的各种信息(信号)。
接下来,对本实施方式的LSI10的详细内容进行说明。图2以及图3表示本实施方式的LSI10的一个例子的简要结构图。此外,图2表示最下段的LSI101,图3表示最上段的LSI103
如图2以及图3所示,本实施方式的LSI10具备单元选择SW20、第一缓冲放大器22、第二缓冲放大器24、电平移位器26、ADC28、作为本发明的控制部发挥功能的控制逻辑电路30、通信I/F电路32、通信I/F电路34、以及作为本发明的升压部发挥功能的供给泵36。此外,以下,在统称单元选择SW20、第一缓冲放大器22、第二缓冲放大器24、电平移位器26、ADC28、控制逻辑电路30、通信I/F电路32、通信I/F电路34以及供给泵36的情况下,不标注表示各自的符号来表示,在区分是哪个LSI10(101~103)所具备的部件的情况下,以标注表示各自的符号来表示。
单元选择SW20包含多个开关元件,具有基于控制逻辑电路30(单元选择控制部42)的电池单元选择SW信号(SW0~SW14)来选择测定电池电压的电池单元C的功能。第一缓冲放大器22被输入由单元选择SW20选择出的电池单元C的高电位侧的电压。另一方面,第二缓冲放大器24被输入由单元选择SW20选择出的电池单元C的低电位侧的电压。电平移位器26是模拟电平移位器,非反相端子连接有第一缓冲放大器22的输出,反相端子连接有第二缓冲放大器24的输出。
图4是表示本实施方式的单元选择SW20、第一缓冲放大器22、第二缓冲放大器24、以及电平移位器26的更为详细的结构的一个例子的结构图。
如图4所示,单元选择SW20构成为包含用于选择各电池单元C1~C14的开关元件SW0~SW14。在本实施方式中,开关元件SW0~SW14设为全部相同的结构。
单元选择SW20的输出与第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器的非反相端子连接。在本实施方式中,单元选择SW20的开关元件SW1_2、......、SW13_2、以及SW14与第一缓冲放大器22的非反相输入端子连接。另外,单元选择SW20的开关元件SW0、SW1_1、......、SW13_1与第二缓冲放大器24的非反相输入端子连接。此外,第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的反相端子连接(负反馈)有各个输出。
此外,在本实施方式中,不论与LSI10连接的电池单元C的个数多少,所有LSI10的单元选择SW20都具备相同数量的开关元件(SW0~SW14)。另外,与开关元件相同地,在所有LSI10中也具备相同的数量的从电池单元C输入电压的端子19。因此,如图3所示,构成为在连接的电池单元C的数量比最大值(在本实施方式中,14个)少的LSI10中,对未连接对应的电池单元C的端子19(剩余的端子19)施加最上位的电池单元C的高电位侧的电压。例如,在汽车内等噪声较多的环境下使用电池监视系统1的情况下,有时由于辐射噪声等,浮动噪声流入剩余的端子19。为了防止该情况在本实施方式中发生,不是将这样剩余的端子19保持原样放置,而是施加规定的电压。
第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24为相同的结构。此外,在本实施方式中,从第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的输出端子输出与从各自的非反相端子输入的电压Vx、Vy电压值相同的电压Vx1、Vy1(Vx=Vx1、Vy=Vy1)。
在本实施方式中,第一缓冲放大器22的输出(Vx1)经由检测电阻R1与电平移位器26的缓冲放大器46的非反相端子连接。另外,第二缓冲放大器24的输出(Vy1)与电平移位器26的缓冲放大器46的反相端子连接。
电平移位器26通过作为输出从非反相端子输入的电压(Vx1)、与从反相端子输入的电压(Vy1)的差量的差量输出部发挥功能,而向ADC28输出由单元选择SW20选择的电池单元C的两端电压的电压值之差。
作为本实施方式的电平移位器26的具体的一个例子,如图4所示,举出具有与第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24相同的结构的缓冲放大器46、和具备电阻值相同的检测电阻R1~R4(R1=R2=R3=R4)的结构。
此外,在本实施方式中,将供给泵36供给的电源电压VCC作为驱动电压来驱动第一缓冲放大器22、第二缓冲放大器24、以及电平移位器26的缓冲放大器46。此外,在本实施方式中,存在供给利用供给泵36升压后的电源电压VCC的情况、和供给未被升压的电源电压VCC的情况。
输入与从电平移位器26输出的电池电压的测定数据对应的输出的ADC28具有将该测定数据转换为AD(模拟-数字)的功能。AD转换后的测定数据被控制逻辑电路30内的省略了图示的存储器等保持。在本实施方式的电池监视系统1中,通过MCU12读取(read)被各LSI10的控制逻辑电路30保持的测定数据,来监视电池单元C的电池余量。
控制逻辑电路30具有基于来自MCU12的指示(控制信号等)来控制LSI10整体的功能。本实施方式的控制逻辑电路30具备电池单元数量设定部40、单元选择控制部42、以及升压控制部44。电池单元数量设定部40作为本发明的电池单元数量设定部发挥功能,单元选择控制部42以及升压控制部44作为本发明的控制部发挥功能。
电池单元数量设定部40具有设定与自LSI10连接的电池单元C的个数的功能,例如,由寄存器、存储器等构成。在本实施方式中,构成为能够从MCU12写入(write)电池单元数量设定部40。单元选择控制部42向作为本发明的电池单元选择部发挥功能的单元选择SW20输出用于指示测定的电池单元C的电池单元选择SW信号(SW0~SW14)。
升压控制部44向供给泵36输出表示使从蓄电池16输入的电源电压VCC升压的指示的升压控制信号sw_chargeup。LSI10所要求的电池单元电压测定精度,一般需要收敛于几mV~10mV左右的误差范围内,要求非常高的精度。因此,作为第一缓冲放大器22、第二缓冲放大器24、以及电平移位器26等的内部电源电压而供给的电源电压VCC需要比由单元选择SW20选择出的测定输入电压高。在第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24中,各缓冲放大器的实际的驱动电压为比根据构成第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的MOS晶体管的阈值而从蓄电池16供给的电源电压VCC低的值。特别是在第一缓冲放大器22中,由于输入电池单元C的高电位侧的电压,所以有时供给的电源电压VCC与从电池单元C输入的电压值对抗。即,在第一缓冲放大器22中,有时输入至非反相端子的电压Vx与驱动电压VCC成为接近的值。因此,在本实施方式中,在测定上位的电池单元C的电池电压时,根据规定数量的电池单元C的量或者用于测定该规定数量的电池单元C的规定的期间、升压控制信号sw_chargeup来对供给泵36进行指示,从而进行控制,以便将从蓄电池16输入的电源电压VCC升压。
在本实施方式中,电池单元数量设定部40与单元选择控制部42以及升压控制部44连接,根据电池单元数量设定部40的设定值来决定单元选择SW20的选择、是否利用供给泵36将第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24升压。
通信I/F电路32具有与下段的LSI10进行各种信号的收发的功能。此外,在最下段的LSI101中,通信I/F电路32与MCU12连接(参照图2)。
通信I/F电路34具有与上段的LSI10进行各种信号的收发的功能。此外,在本实施方式的最上段的LSI103中,通信I/F电路343与蓄电池16(电池单元C)的高电位侧(电源电压VCC)连接(参照图3)。通过这样连接,能够固定通信I/F电路343的输入端子的电位,所以能够抑制成为浮动节点。此外,该情况下,成为LSI103的上段的LSI10(由于实际未设置,所以为假定设置了的情况下的LSI10)的GND(VSS)电平与LSI103的电源电压VCC为相同电位。因此,通信I/F电路343的输入端子的信号电位为0V(无电位差)。
接下来,针对利用本实施方式的电池监视系统1的各LSI10,从上位(高电位侧)开始依次测定电池单元C的电池电压的情况的动作进行说明。图5是表示电池电压测定中的动作的流程的一个例子的流程图。另外,图6是本动作中的各LSI10的单元选择信号以及升压控制信号的时序图的一个例子。
例如在电池监视系统1、LSI10已接通电源时、检测出LSI10与蓄电池16连接了的情况下等执行图5所示的动作。此外,该动作的执行并不限于这样的情况。
首先,在步骤S100中,例如,在电池监视系统1、LSI10已接通电源的情况下、检测出LSI10与蓄电池16连接的情况下,MCU12使各LSI10起动。与此对应地,各LSI10通过规定的处理来识别自己是第几段。
在下一步骤S101中,在电池单元数量设定部40设定与自身连接的电池单元C的个数。在本实施方式中,MCU12例如能够通过从预先存储的存储器等读出而识别与各LSI10连接的电池单元C的个数。MCU12向各LSI10的控制逻辑电路30的电池单元数量设定部40写入连接的电池单元C的个数。在本实施方式中,作为具体的一个例子,向LSI101的电池单元数量设定部401写入“14”,向LSI102的电池单元数量设定部402写入“13”,向LSI103的电池单元数量设定部403写入“12”。
在下一步骤S102中,判断是否开始电池单元C的电池电压的测定。在本实施方式中,在从MCU12经由通信I/F电路32以及通信I/F电路34输入测定开始的指示之前,各LSI10处于待机状态。另一方面,若从MCU12输入测定开始的指示,则为了开始电池电压的测定而进入步骤S104。此外,在本实施方式中,MCU12在对电池电压的测定进行指示时,针对所有LSI10,命令依次测定的电池单元C的数量。无论实际连接的电池单元C的个数多少,在所有的LSI10中共用测定的电池单元C的数量。这里,作为具体的一个例子,对于MCU12对各LSI10命令了测定开始单元编号“13”的情况进行说明。
在步骤S104中,电池单元数量设定部40的设定值被输入至单元选择控制部42以及升压控制部44。
在下一步骤S106中,在输入了设定值的单元选择控制部42中,对进行依次单元测定的情况下的测定开始单元编号与电池单元数量设定部40的设定值进行比较,在测定开始单元编号比该设定值小的情况下,进入步骤S108,在测定开始单元编号比设定值大的情况下,进入步骤S110。此外,在测定开始单元编号与电池单元数量设定部40的设定值的比较中,在测定开始单元编号与设定值相等的情况下,可以进入步骤S108也可以进入步骤S110,在本实施方式中为例如进入步骤S108。
在LSI101中,测定开始单元编号是“13”,电池单元数量设定部40的设定值是“14”,所以测定开始单元编号比该设定值小所以进入步骤S108。另外同样地,在LSI102中,测定开始单元编号是“13”,电池单元数量设定部40的设定值是“13”,所以测定开始单元编号与该设定值相等所以进入步骤S108。在步骤S108中,单元选择控制部42在依次向单元选择SW20输出了用于从测定开始单元编号的电池单元C(C13)开始测定的单元选择信号(SW0~SW13)后,进入步骤S112。由此,如图6的时序图所示,从电池单元C13到电池单元C1,依次通过单元选择SW20选择下位的电池单元C,并且测定数据被控制逻辑电路30保持。
另一方面,LSI103的测定开始单元编号是“13”,电池单元数量设定部40的设定值是“12”,所以测定开始单元编号比设定值大所以进入步骤S110。在步骤S110中,单元选择控制部42在依次向单元选择SW20输出了用于从与电池单元数量设定部40的设定值对应的电池单元C开始测定的单元选择信号(SW0~SW14)后,进入步骤S112。由此,如图6的时序图所示,在LSI103中,从电池单元C12到电池单元C1,依次通过单元选择SW20选择下位的电池单元C,并且测定数据被控制逻辑电路30保持。
如图5的时序图所示,在本实施方式的电池监视系统1中,在相同的时间测定的电池单元C(为打开状态的单元选择SW20的开关元件)在所有LSI10中并不相同。
在下一步骤S112中,在升压控制部44中,判断单元选择信号(选择信号所表示的电池单元C或者开关元件的编号)是否是规定值以上。在本实施方式中,将该规定值设为电池单元数量设定部40的设定值-2。
在本实施方式中,在进行连接的电池单元C的上位3个单元的量的电池电压的测定时,利用供给泵36对从蓄电池16供给的电源电压VCC进行升压。因此,在本实施方式中,进行本步骤的判断。
在步骤S112中单元选择信号是设定值-2以上的情况下,进入步骤S114,将用于进行升压的升压控制信号sw_chargeup输出至供给泵36。由此,向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给升压后的电源电压VCC。另一方面,在单元选择信号小于设定值-2的情况下,进入步骤S116,将表示不升压的升压控制信号sw_chargeup输出至供给泵36。由此,向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给从蓄电池16供给的原样的电源电压VCC。并且,在步骤S114以及步骤116的下面的步骤S118中,判断是否已测定所有电池单元C的电池电压,在未结束测定的情况下,返回步骤S112,反复由升压控制部44进行的本处理,在已结束测定的情况下,结束本处理。
具体而言,如图6的时序图所示,在LSI101以及LSI102中,在测定电池单元C13、电池单元C12、电池单元C11期间,从升压控制部44向供给泵36输出高电平的升压控制信号sw_chargeup。与该信号对应地从供给泵36向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给升压后的电源电压VCC。另外,在测定电池单元C10~电池单元C1期间,从升压控制部44向供给泵36输出低电平的升压控制信号sw_chargeup。与该信号对应地从供给泵36向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给不升压的电源电压VCC。此外,本实施方式的供给泵36若输入高电平的升压控制信号sw_chargeup则对电源电压VCC进行升压,供给泵36若输入低电平的升压控制信号sw_chargeup则不对电源电压VCC进行升压。
同样地,在LSI103中,在测定电池单元C12、电池单元C11、电池单元C10期间,从升压控制部44向供给泵36输出高电平的升压控制信号sw_chargeup,从而进行升压。另外,在测定电池单元C9~电池单元C1期间,从升压控制部44向供给泵36输出低电平的升压控制信号sw_chargeup,从而不进行升压。
这里,为了与本实施方式的电池监视系统1(LSI10)进行比较,对由以往的LSI构成的电池监视系统中的动作进行说明。图15是表示以往的LSI110的一个例子的简要结构的简要结构图。此外,图15所示的以往的LSI110与本实施方式的最下段的LSI101对应。另外,虽然省略了图示但以往的电池监视系统100也与本实施方式的电池监视系统1相同,以菊花链的方式连接有三个LSI110。在以往的LSI110中,不具备本实施方式的LSI10所具备的电池单元数量设定部40。因此,在以往的LSI110中,各LSI110不能够识别与自身实际连接的电池单元C的个数。此外,对于在以往的电池监视系统中的其他的LSI110的结构,省略详细的说明,但除了不具备各个电池单元数量设定部40以外,为与本实施方式的LSI10大致相同的结构。
图16是以往的电池监视系统(LSI110)的动作的一个例子的时序图。图16是与图6所示的本实施方式的电池监视系统1(LSI10)中的时序图对应的部分。在以往的电池监视系统100中,也与本实施方式相同地从MCU112对所有LSI110同时输出依次测定命令,对各LSI110指示相同的测定开始电池单元编号。在图16所示的时序图中,与在上述本实施方式中说明的相同,测定开始电池单元编号是“13”,与LSI1101连接的电池单元C的个数为“14”,与LSI1102连接的电池单元C的个数为“13”,以及与LSI1103连接的电池单元C的个数为“12”。升压控制部144从测定开始电池单元编号开始在电池单元C的3个单元的量的测定期间,驱动供给泵136而对从电池116供给的电源电压VCC进行升压。
因此,如图16所示,在所有LSI110中,为了测定电池单元C13、电池单元C12、以及电池单元C11,从单元选择控制部142向单元选择SW120输出单元选择信号。另外,在与此对应的期间,从升压控制部144向供给泵136输出高电平的升压控制信号sw_chargeup,从而使电源电压VCC升压。然而,在最上段的LSI1103中,实际上,只连接12个电池单元C,而电池单元C13是未连接的。在该最上段的LSI1103中,实际上,在测定电池单元C12、电池单元C11、以及电池单元C10期间,应该通过供给泵36进行电源电压VCC的升压。因此,在本来应该进行向缓冲放大器供给升压后的电源电压VCC的电池单元C10的测定时,变成向第一缓冲放大器122以及第二缓冲放大器124供给未升压的电源电压VCC。因此,有时产生第一缓冲放大器122以及第二缓冲放大器124的测定精度恶化这样的问题。
对这样测定精度恶化的情况的一个例子进行具体说明。图7是第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的结构的一个例子的电路图。此外,以往的第一缓冲放大器122以及第二缓冲放大器124也为与图7相同的结构。第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24包含PMOS晶体管50、52、54、56、电容器58、以及NMOS晶体管60、62、64。PMOS晶体管50、56的源极端子被供给电源电压VCC。在PMOS晶体管50、56中,由于阈值电压的影响,漏极端子侧的电压成为电源电压VCC-阈值电压。另一方面,从电池单元C向NMOS晶体管54的栅极端子输入电压Vx、Vy。因此,有时电源电压VCC-阈值电压与电压Vx、Vy对抗,该情况下,产生测定精度恶化这样的问题。例如,该情况下,第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24内的上述各MOS晶体管在非饱和区域动作,所以输出补偿电压增大。因该输出补偿电压的影响,测定精度恶化。
另一方面,在本实施方式的电池监视系统1中,在控制逻辑电路30内设置有电池单元数量设定部40,电池单元数量设定部40设定与各LSI10实际连接的电池单元C的个数。电池单元数量设定部40被连接成向单元选择控制部42以及升压控制部44输入设定值。在从MCU12向LSI10输入电池单元C的电池电压的依次测定命令时,单元选择控制部42对设定值、由MCU12命令的测定开始电池单元编号进行比较,在设定值是测定开始电池单元编号以上的情况下,从与测定开始电池单元编号对应的电池单元C开始依次通过单元选择SW20选择来进行电池电压的测定。另一方面,在设定值小于测定开始电池单元编号的情况下,从与设定值对应的电池单元C开始依次通过单元选择SW20选择来进行电池电压的测定。在升压控制部44中,在测定连接的电池单元C中的与上位3个单元对应的电池单元C的电池电压期间,通过供给泵36使从蓄电池16输入的电源电压VCC升压,并将升压后的电源电压VCC供给至第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。具体而言,在LSI101中,在测定电池单元C13、C12、C11的电池电压期间,将升压后的电源电压VCC供给至第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。另外,在LSI102中,在测定电池单元C13、C12、C11的电池电压期间,将升压后的电源电压VCC供给至第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。另外,在LSI103中,在测定电池单元C12、C11、C10的电池电压期间,将升压后的电源电压VCC供给至第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。
如此,在本实施方式的电池监视系统1中,是以菊花链的方式连接各LSI10,存在包含连接的电池单元C的个数不同的LSI10的情况,即使是从MCU12同时向所有的LSI10发送了开始电池单元电压的依次测定的命令的情况,也能够将第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的输出精度设为所期望的精度。因此,在本实施方式的电池监视系统1中,得到能够不会使所有的电池单元C的测定精度恶化而测定的效果。
特别是,对于需要大量生产的LSI10,有时每个顾客所期望的蓄电池16的电压(电池单元C的总个数)不同,所以未必LSI10的所有端子19的都连接电池单元C。即使该情况下,在本实施方式的电池监视系统1(LSI10)中,也能够将第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的输出精度设定为所期望的精度。
[第二实施方式]
在上述第一实施方式中,根据电池单元数量设定部40的设定值,来控制单元选择控制部42所选择的单元选择SW20的开关元件,但在本实施方式中,对升压控制部44根据电池单元数量设定部40的设定值来控制供给泵36的升压的情况进行说明。
此外,对于与第一实施方式相同的结构以及动作记录其主旨,省略详细的说明。
本实施方式的电池监视系统1以及各LSI10的结构与第一实施方式相同,所以省略详细的说明。在本实施方式中,在各LSI10中,从上位(高电位侧)开始依次测定电池单元C的电池电压的情况的动作与第一实施方式不同,所以对该动作进行说明。图8是表示本实施方式中的电池电压测定的动作的流程的一个例子的流程图。另外,图9是本动作中的在各LSI10中的单元选择信号以及升压控制信号的时序图的一个例子。
图8所示的动作与第一实施方式中的动作(参照图5)对应。在本实施方式中也与第一实施方式相同,作为一个例子,在电池监视系统1、LSI10已接通电源时、检测出LSI10与蓄电池16连接的情况下等执行本动作。
步骤S100~步骤S104分别与第一实施方式(图5)的步骤S100~步骤S104对应。
在步骤S100中,MCU12使各LSI10起动。在步骤S101中,MCU12在各LSI10的电池单元数量设定部40设定连接的电池单元C的个数。在本实施方式中作为具体的一个例子,也向LSI101的电池单元数量设定部401写入“14”,向LSI102的电池单元数量设定部402写入“13”,向LSI103的电池单元数量设定部403写入“12”。
在下一步骤S102中,各LSI10判断是否开始电池单元C的电池电压的测定,若从MCU12输入测定开始的指示,则开始电池电压的测定。此外,在本实施方式中,MCU12也对所有LSI10,一律命令依次测定的电池单元C的数量。这里作为具体的一个例子,对于MCU12对各LSI10发出了测定开始单元编号“13”的命令的情况进行说明。在下一步骤S104中,将电池单元数量设定部40的设定值输入至单元选择控制部42以及升压控制部44。
在本实施方式中,在步骤S104之后,进入步骤S108(与第一实施方式的步骤S108对应)。在步骤S108中,单元选择控制部42依次将用于从测定开始单元编号的电池单元C(C13)开始测定的单元选择信号(SW0~SW13)输出至单元选择SW20后,进入步骤S112。由此,如图9的时序图所示,从电池单元C13到电池单元C1,依次通过单元选择SW20选择下位的电池单元C,并且测定数据被控制逻辑电路30保持。
这样,在本实施方式中,单元选择控制部42不管电池单元数量设定部40的设定值,依次从测定开始单元编号的电池单元C开始测定。如图9的时序图所示,在本实施方式的电池监视系统1中,在相同的时间测定的电池单元C(为打开状态的单元选择SW20的开关元件)在所有LSI10中都相同。
在以下的处理中,步骤S112、步骤S114~步骤S118与第一实施方式(图5)的步骤S112、步骤S114~步骤S118对应。此外,在本实施方式中,利用供给泵36对电源电压VCC进行升压的期间与第一实施方式不同,由于包含与第一实施方式不同的处理(步骤),所以进行详细说明。
在下一步骤S111中,对由MCU12命令的测定开始单元编号、与电池单元数量设定部40的设定值进行比较,在测定开始单元编号比该设定值小的情况下进入步骤S112,在测定开始单元编号比设定值大的情况下进入步骤S113。此外,在测定开始单元编号与电池单元设定部40的设定值的比较中,在测定开始单元编号与设定值相等的情况下,可以进入步骤S112也可以进入步骤S113,在本实施方式中例如,进入步骤S112。
在本实施方式中,在LSI103中,测定开始单元编号超过设定值,所以进入步骤S112。
在步骤S112中,在升压控制部44中,判断单元选择信号(选择信号所表示的电池单元C或者开关元件的编号)是否是电池单元数量设定部40的设定值-2以上。这里,为了在实际连接的电池单元C中,测定上位3个单元的电池电压,而进行本判断。在LSI103中,在进行电池单元C13~电池单元C10这4个单元的量的测定期间,进入步骤S114。通过步骤S114,如图9所示,将高电平的升压控制信号sw_chargeup从升压控制部44输出至供给泵36,从而进行升压。另一方面,在测定电池单元C9~电池单元C1期间,进入步骤S116。通过步骤S116,如图9所示,将低电平的升压控制信号sw_chargeup从升压控制部44输出至供给泵36。在本实施方式中,根据该信号,供给泵36不进行升压。从供给泵36向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给未被升压的电源电压VCC。
另一方面,在LSI101以及LSI102中,在步骤S111中测定开始单元编号是设定值以下,所以进入步骤S113。在步骤S113中,在升压控制部44中,判断单元选择信号是否是测定开始单元编号-2以上。这里,为了从与测定开始单元编号对应的电池单元C开始测定3个单元的电池电压,而进行本判断。在LSI101以及LSI102中,在进行电池单元C13~电池单元C11这3个单元的量的测定期间,进入步骤S114。通过步骤S114,如图9所示,将高电平的升压控制信号sw_chargeup从升压控制部44输出至供给泵36。在本实施方式中,根据该信号供给泵36进行升压。从供给泵36向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给升压后的电源电压VCC。
另一方面,在测定电池单元C10~电池单元C1期间,进入步骤S116。通过步骤S116,如图9所示,将低电平的升压控制信号sw_chargeup从升压控制部44输出至供给泵36。在本实施方式中,根据该信号,供给泵36不进行升压。从供给泵36向第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给未被升压的电源电压VCC。
并且,在步骤S114以及步骤116的下面的步骤S118中,判断是否已测定所有电池单元C的电池电压,在测定未结束的情况下,反复本处理,在测定已结束的情况下,结束本处理。
这样在本实施方式中,如图9的时序图所示,在LSI103、LSI101以及LSI102中,利用供给泵36对电源电压VCC进行升压(升压控制部44输出高电平的升压控制信号sw_chargeup)的期间不同。这样在本实施方式中,若基于测定开始单元编号,指示电池电压的测定,则升压控制部44基于电池单元数量设定部40的设定值与测定开始单元编号,到由测定开始单元编号的电池单元C的测定(单元选择SW20的选择)指示的电池单元C中,实际连接的上位3个单元分的电池单元C的测定结束为止,将被供给泵36升压后的电源电压VCC供给至第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。
这样在本实施方式的电池监视系统1中,以菊花链的方式连接各LSI10,包含连接的电池单元C的个数不同的LSI10的情况,由MCU12对所有LSI10同时发送了开始电池单元电压的依次测定的命令的情况,也与第一实施方式相同,能够使第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的输出精度成为所期望的精度。因此,得到能够不使所有电池单元C的测定精度恶化地进行测定的效果。
此外,在本实施方式中,作为升压控制部44根据电池单元数量设定部40的设定值来控制供给泵36的升压的例子,控制升压期间的长度并不局限此。例如,也可以控制升压时间。图10示出控制升压时间的情况的时序图的一个例子。如图10所示,在LSI101以及LSI102中,与上述(参照图9)相同地进行动作。另一方面,在LSI103中,为了测定实际上未连接的电池单元C13而驱动单元选择SW20(SW14)期间,不进行供给泵36的电源电压VCC的升压。由此,对第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24供给未被升压的电源电压VCC。之后,在测定电池单元C12~电池单元C10期间,从升压控制部44输出高电平的升压控制信号sw_chargeup。根据该信号,进行供给泵36的电源电压VCC的升压,从而将升压后的电源电压VCC供给至第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。
此外,如本实施方式那样,根据电池单元数量设定部40的设定值升压控制部44控制了供给泵36的升压的情况与第一实施方式不同,实际上,未进行测定。然而,虽然未进行测定,但从单元选择控制部42进行高电平的单元选择信号的输出,而驱动单元选择SW20的开关元件。因此,从抑制这样的多余的驱动的观点来看,优选地,像第一实施方式那样,进行单元选择控制部42的单元选择SW20的控制。
另外,在上述各实施方式中,如时序图(图6、8、9)所示,在未测定电池单元C的电池电压期间,为从单元选择控制部42向单元选择SW20和单元选择信号SW7输出高电平,向单元选择信号SW1~SW6以及SW8~SW14输出低电平从而使电池单元C7成为已被选择的状态。通过这样,能够给予稳定电位,并且在测定时,迅速地移至高电位侧以及低电位侧。
此外,在上述各实施方式中,MCU12设定了与各LSI10的电池单元数量设定部40连接的电池单元C的个数,但并不局限此。例如,也可以确定(检测)各LSI10自身连接的电池单元C的数量,并在电池单元数量设定部40进行设定。对这样的情况的具体的一个例子进行说明。图11是表示在自LSI10中设定电池单元数量设定部40的情况下的设定处理的流程的一个例子的流程图。此外,本处理例如可以是代替在上述各实施方式中说明的电池监视系统1的动作中的步骤S101的处理来进行。本处理例如被控制逻辑电路30来执行。
在步骤S200中,通过单元选择控制部42将单元选择信号依次输出至单元选择SW20并测定电池单元C的电池电压。此外,此时,也可以从最低电位侧的电池单元C开始进行测定。
在下一步骤S202中,判断第一缓冲放大器22的输出与第二缓冲放大器24的差,即,电平移位器26的输出是否是规定值以上。在未连接电池单元C的情况下,第一缓冲放大器22与第二缓冲放大器24的差(电平移位器26的输出)小于规定值。因此,在电平移位器26的输出是规定值以上的情况下,能够认为连接有电池单元C。此外,这里设为规定值以上是因为考虑电平移位器26的规格等,而且,考虑了允许范围,预先通过实验等确定即可。
这样在是规定值以上的情况下,实际连接有电池单元C,所以返回步骤S200,反复本处理。另一方面,在小于规定值的情况下,认为未连接有电池单元C,所以进入步骤S204。此外,在本实施方式中,从最低电位侧的电池单元C开始进行依次测定,所以进行这样的处理,但也可以对所有电池单元C进行上述步骤S200以及S202的处理,计数是规定值以上的电池单元C的数量(或者,小于规定值的电池单元C的数量)。
在步骤S204中,根据是规定值以上的电池单元C的数量,来确定连接的电池单元C的个数,在下一步骤S206中,在电池单元数量设定部40设定了确定出的个数后,结束本处理。
像这样通过进行处理,无论有无来自MCU12的设定,都能够在自LSI10中,设定连接的电池单元C的个数。
另外,在上述各实施方式中,从最上位的电池单元C开始进行各电池单元C的电池电压的测定(依次单元测定),但并不局限此,例如,也可以从最下位的电池单元C开始进行。图12是从最下位的电池单元C开始进行依次单元测定的情况的时序图。
另外,在上述各实施方式中,构成为最下段的LSI10(101)与MCU12连接,但并不局限此。例如,也可以构成为连接MCU12与各LSI10的通信I/F电路32,从MCU12向所有LSI10同时输入各种信号(命令等)。
另外,在上述各实施方式中,作为连接的电池单元C的个数不同的情况,对上位侧的电池单元C具有未连接的端子19的LSI10进行了说明。与此相对地,存在下位侧的电池单元C具有未连接的端子19的LSI10的情况。图13表示下位侧的电池单元C具有未连接的端子19的LSI10的简要结构的一个例子。该情况下,在第二缓冲放大器24中所使用的成为下位侧的基准的电压(VSS)因LSI10而不同,所以有时输出精度不是所期望的值。在进行最下位的电池单元C的测定的情况下,由第二缓冲放大器24向非反相端子输入电压VSS(GND)。第二缓冲放大器24的GND与电压VSS的电位相等,所以第二缓冲放大器24内的各MOS晶体管(参照图7)在非饱和区域动作,从而输出补偿电压增大。有时由于该输出补偿电压的影响,导致测定精度恶化。
该情况下,设置与本发明的电池单元数量设定部40相同的电池单元编号设定部41,设定作为连接的电池单元C中的最下位的电池单元C的编号,基于设定值,进行规定的处理的输出即可。作为规定的处理,例如,举出使第二缓冲放大器24的各MOS晶体管在饱和区域动作的处理。另外例如,在第二缓冲放大器24的各MOS晶体管在非饱和区域动作的情况下,举出将输入ADC28的电压变更为适当的电压的处理。在上述的图13中,示出进行将输入至ADC28的电压变更为适当的电压的处理的情况下的LSI10。图13所示的LSI10具备开关元件27。开关元件27根据从单元选择控制部43输入的控制信号SWD,将输入至ADC28的电压切换为电平移位器26的输出以及输入值第一缓冲放大器22的非反相端子的电压的任意一个。
图14示出表示具备图13所示的LSI10的电池监视系统的电池电压测定中的动作的流程的一个例子的流程图。此外,该动作包含与上述各实施方式(参照图5、8)大致相同的动作,所以对于大致相同的动作记载其主旨而省略详细的说明。与上述各实施方式相同在开始了本动作后的步骤S300与上述各实施方式的步骤S100对应,MCU12使各LSI10起动。下一步骤S302与上述各实施方式的步骤S101对应,但这里,在电池单元号设定部41设定连接的最下位的电池单元C的编号。下一步骤S304与上述各实施方式的步骤S102对应,若输入电池电压的测定命令,则进入步骤S306。步骤S306与上述各实施方式的步骤S104对应,但这里,向单元选择控制部43输出电池单元编号设定部的设定值。下一步骤S308与上述各实施方式的步骤S108对应,根据依次由MCU12指示的测定开始单元编号,开始依次单元测定,并依次将单元选择信输出至单元选择SW20。
在下一步骤S310中,判断单元选择信号是否是设定值以下。在单元选择信号比设定值大的情况下,进入步骤S312。该情况下,为了进行比最下位更上位(高电位)的电池单元C的测定,选择电平移位器26的输出,以将该输出输入至ADC28的方式将控制信号SWD从单元选择控制部43输出至开关元件27。另一方面,在单元选择信号与设定值相等的情况下,为了进行最下位的电池单元C的测定,选择第一缓冲放大器22的非反相端子的输入,即,从单元选择SW20向第一缓冲放大器22直接输出的电压,以将该电压输入至ADC28的方式将控制信号SWD从单元选择控制部43输出至开关元件27。向第一缓冲放大器22的非反相端子输入最下位的电池单元C的高电位侧的电压。在最下位的电池单元C中,高电位侧的电压=测定电压,所以通过将该输入直接输出至ADC28,能够抑制测定精度恶化。
最后的步骤S316与上述各实施方式的步骤S118对应,到所有电池单元C的测定结束为止反复本处理,若测定完成则结束本处理。
此外,在上述步骤S310中,在单元选择信号小于设定值的情况下,也进入步骤S314。单元选择信号小于设定值的情况是指已指示未连接的电池单元C的测定的情况,单元选择SW20选择未连接电池单元C的端子19。该情况下,向第一缓冲放大器22的非反相端子以及第二缓冲放大器24的非反相端子输入最下位的电池单元C的高电位侧的电压。因此,在本实施方式中,选择第一缓冲放大器22的非反相端子的输入,即,从单元选择SW20向第一缓冲放大器22直接输出的电压,以将该电压输入至ADC28的方式将控制信号SWD从单元选择控制部43输出至开关元件27。由此,如上所述,能够抑制测定精度恶化。此外,单元选择信号小于设定值的情况下的动作并不局限此。例如,在单元选择信号小于设定值的情况下,也可以不进行电池单元C的测定动作,即,不通过单元选择SW20来选择端子19。
另外,在上述各实施方式中,对具备一组第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的情况(各具备一个的情况)进行了说明但并不局限此。例如,也可以为每个连接的电池单元C都具备第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24。此外,在使第一缓冲放大器22以及第二缓冲放大器24的数量少于电池单元C的数量的情况下,能够减小LSI10的面积。
另外,在上述各实施方式中示出的、蓄电池16所具备的电池单元C的个数与各LSI10连接的电池单元C的个数、以及LSI10的个数等是一个例子,并不是特别限定。例如,与各LSI10连接的电池单元C的个数也可以在所有LSI10中不同,在多个LSI10中,也可以包含电池单元C的连接个数相同的LSI10。
另外,在上述各实施方式中,是作为针对在以菊花链的方式连接了多个LSI10的电池监视系统1中着眼的技术问题的解决方案而完成的发明,但应用对象系统并不限于相同系统。即使是只具备一个LSI10的情况,在产生未连接电池单元C的端子19的情况下,也出现相同的技术问题,所以在具备一个LSI10的电池监视系统1中,也能够应用本发明。
另外,在上述各实施方式中说明的电池监视系统1、LSI10、MCU12、以及控制逻辑电路30等结构、各动作等是一个例子,当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够根据状况进行变更。另外,当然也可以组合上述各实施方式。

Claims (18)

1.一种电池监视系统,其特征在于,具有:
蓄电池,其以串联的方式连接多个电池单元而构成;
多个半导体装置,它们与所述蓄电池的规定数量的电池单元连接,能够测定该规定数量的各个电池单元的电压值;以及
控制装置,其能够针对所述半导体装置指定电压值的测定对象的所述电池单元,
所述半导体装置具备:
电池单元选择部,其从已连接的所述规定数量的所述电池单元中选择成为测定对象的电池单元;
第一缓冲放大器,其被输入由所述电池单元选择部选择的电池单元的一端的电压并能够输出与该电池单元的一端的电压对应的第一电压,所述第一缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
第二缓冲放大器,其被输入由所述电池单元选择部选择的电池单元的另一端的电压并能够输出与该电池单元的另一端的电压对应的第二电压,所述第二缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
电平移位器,其能够输出所述第一电压与所述第二电压的差量;
升压部,其对从所述蓄电池向所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;
电池单元数量设定部,其能够设定所述规定数量;以及
控制部,其能够在根据所述电池单元数量设定部设定的所述规定数量来进行所述电池单元的电压值的测定时,控制所述电池单元选择部以及所述升压部。
2.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
多个所述半导体装置包含所述规定数量相互不同的所述半导体装置。
3.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
所述控制装置针对多个所述半导体装置的每一个,在所述电池单元数量设定部设定所述规定数量。
4.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
多个所述半导体装置分别具备与所述电池单元选择部电连接的多个且数量相同的端子,对多个所述端子中未连接所述电池单元的所述端子施加与连接有所述电池单元的所述端子相同的电位。
5.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
所述升压部被输入与自半导体装置连接的所述蓄电池的所述电池单元的最高电压,并对该最高电压进行升压。
6.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
所述升压部在测定与自半导体装置连接的所述电池单元中的处于从最高电压侧预先决定的范围内的所述测定对象的所述电池单元的电压值期间,对所述驱动电压进行升压,而供给至所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器。
7.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器的数量被设定为少于在所述半导体装置中成为测定对象的电池单元的所述规定数量。
8.根据权利要求1所述的电池监视系统,其特征在于,
多个所述半导体装置彼此以菊花链的方式连接,多个所述半导体装置具有:第一半导体装置,其能够直接与所述控制装置通信;和第二半导体装置,其能够经由所述第一半导体装置与所述控制装置通信。
9.根据权利要求1~8中任意一项所述的电池监视系统,其特征在于,
所述控制部通过判断测定所述电池单元的电压值时的所述电平移位器的输出值是否是规定的值以上的步骤、和将所述输出值是规定的值以上的所述电池单元的数量作为所述规定量而在所述电池单元数量设定部进行设定的步骤,来在所述电池单元数量设定部进行所述规定数量的设定。
10.一种半导体装置,与以串联的方式连接多个电池单元而构成的蓄电池的多个所述电池单元中规定数量的所述电池单元连接,并能够测定该电池单元的电压值,所述半导体装置的特征在于,具备:
电池单元选择部,其从已连接的所述规定数量的所述电池单元中选择成为测定对象的电池单元;
第一缓冲放大器,其被输入由所述电池单元选择部选择的电池单元的一端的电压并能够输出与该电池单元的一端的电压对应的第一电压,所述第一缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
第二缓冲放大器,其被输入由所述电池单元选择部选择的电池单元的另一端的电压并能够输出与该电池单元的另一端的电压对应的第二电压,所述第二缓冲放大器被从所述电池供给的驱动电压驱动;
电平移位器,其能够输出所述第一电压与所述第二电压的差量;
升压部,其对从所述蓄电池向所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;
电池单元数量设定部,其能够设定所述规定数量;以及
控制部,其能够在根据所述电池单元数量设定部设定的所述规定数量来进行所述电池单元的电压值的测定时,控制所述电池单元选择部以及所述升压部。
11.根据权利要求10所述的半导体装置,其特征在于,
所述升压部在测定与自半导体装置连接的所述电池单元中的处于从最高电压侧预先决定的范围内的所述测定对象的所述电池单元的电压值期间,对所述驱动电压进行升压,而供给至所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器。
12.根据权利要求10所述的半导体装置,其特征在于,
所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器的数量被设定为少于自半导体装置中成为测定对象的电池单元的所述规定数量。
13.根据权利要求10所述的半导体装置,其特征在于,
多个所述半导体装置分别具备多个且数量相同的端子,对多个所述端子中未连接所述电池单元的所述端子施加与连接有所述电池单元的所述端子相同的电位。
14.一种电池组系统,具有:
蓄电池,其以串联的方式连接多个电池单元而被构成;
多个电池监视IC,它们检测所述电池单元的各自的电压;以及
控制IC,其能够针对所述电池监视IC进行所述电池单元的各自的电压的检测指示,
所述电池组系统的特征在于,
所述电池监视IC具有:
第一缓冲放大器,其被输入电压检测对象的所述电池单元的一端的电压并能够输出与所述电池单元的一端的电压对应的第一电压,所述第一缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
第二缓冲放大器,其被输入电压检测对象的所述电池单元的另一端的电压并能够输出与所述电池单元的另一端的电压对应的第二电压,所述第二缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
差量输出部,其输出所述第一电压与所述第二电压的差量;
升压部,其能够对从所述蓄电池向所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;
电池单元数量设定部,其能够设定能够检测自己的所述电池单元的数量;以及
控制部,其根据从所述控制IC输出的所述检测指示和由所述电池单元数量设定部设定的所述电池单元的数量,来决定所述电池单元的电压的检测对象,并且决定是否作为驱动电压向所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器供给对所述蓄电池的电压进行升压后的电压。
15.根据权利要求14所述的电池组系统,其特征在于,
所述电池监视IC具有电池单元选择部,所述电池单元选择部根据所述控制部的决定来选择检测对象的电池单元。
16.根据权利要求14所述的电池组系统,其特征在于,
所述电池监视IC与分别具备所述电池的所述电池单元中的规定数量的所述电池单元连接,
多个中邻接配置的至少任意两个所述电池监视IC作为检测对象的所述规定量相互不同。
17.根据权利要求14所述的电池组系统,其特征在于,
多个所述电池监视IC彼此以菊花链的方式连接,多个所述电池监视IC具有:第一电池监视IC,其能够直接与所述控制IC通信;和第二电池监视IC,其能够经由所述第一电池监视IC与所述控制IC通信。
18.一种电池监视IC,根据从外部输入的指示来检测以串联的方式连接多个电池单元而构成的蓄电池的各个所述电池单元的电压值,所述电池监视IC的特征在于,具备:
第一缓冲放大器,其被输入电压检测对象的所述电池单元的一端的电压并能够输出与该电池单元的一端的电压对应的第一电压,所述第一缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
第二缓冲放大器,其被输入电压检测对象的所述电池单元的另一端的电压并能够输出与该电池单元的另一端的电压对应的第二电压,所述第二缓冲放大器被从所述蓄电池供给的驱动电压驱动;
差量输出部,其输出所述第一电压与所述第二电压的差量;
升压部,其对从所述蓄电池向所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器供给的驱动电压进行升压;
电池单元数量设定部,其能够设定能够检测自己的所述电池单元的数量;以及
控制部,其根据从外部输入的所述指示和由所述电池单元数量设定部设定的所述电池单元的数量,来决定所述电池单元的电压的检测对象,并且决定是否作为驱动电压向所述第一缓冲放大器以及所述第二缓冲放大器供给对所述蓄电池的电压进行升压后的电压。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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