CN104793040B - 电压检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一方式的电压检测装置包括：多个电压检测电路，对具有互相串联连接的多个电池模块的电池组的每个电池模块设置，且检测多个电池模块各自所具有的互相串联连接的多个电池单元各自的电压；多个电压检测线，连接各个电池单元与电压检测电路；以及控制装置，基于从电压检测电路获得的检测信息，控制电池单元的充放电。电压检测电路经由电压检测线，检测各个电池单元的电压。多个电压检测电路经由通信线相互串联连接。串联连接的一端的电压检测电路经由通信线与控制装置连接。在相邻的电压检测电路中，一个电压检测电路上连接的最低电位的电压检测线与另一个电压检测电路上连接的最高电位的电压检测线经由第一电容器而连接。

Description

电压检测装置
技术领域
本发明涉及电压检测装置。
本发明基于2014年1月17日在日本申请的特愿2014-007218主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
在日本特开2008-220074号公报中，公开了具有多个电池控制器(cellcontroller)与电池组控制器(battery controller)通过串行通信以串珠状连接的结构，能够提高串行通信的可靠性的蓄电池管理控制装置。在该蓄电池管理控制装置中，上述的电池组控制器或电池控制器具有用于检测从其他的控制器输入的数据的通信速度的通信速度检测部件、以及基于由通信速度检测部件检测到的通信速度而校正从其他的控制器输入的数据的接收定时的接收定时校正部件。
在上述相关技术中，由于相邻的电池控制器之间的母线、束线等的路径阻抗的影响，电池控制器之间产生电压差，根据频带会进入噪声，有时由电池控制器进行的菊链(daisy chain)通信(相当于上述的串行通信)会产生错误。
发明内容
本发明的一个方式提供不易受到噪声的影响并适当地进行菊链通信的电压检测装置。
在本发明的第一方式中，电压检测装置可以包括：多个电压检测电路，对具有互相串联连接的多个电池模块的电池组的每个所述电池模块设置，且检测所述多个电池模块各自所具有的互相串联连接的多个电池单元各自的电压；多个电压检测线，连接各个所述电池单元与所述电压检测电路；以及控制装置，基于从所述电压检测电路获得的检测信息，控制所述电池单元的充放电。所述电压检测电路可以经由所述电压检测线，检测各个所述电池单元的电压。所述多个电压检测电路可以经由通信线相互串联连接。串联连接的一端的所述电压检测电路可以经由所述通信线与所述控制装置连接。在相邻的所述电压检测电路中，一个所述电压检测电路上连接的最低电位的所述电压检测线与另一个所述电压检测电路上连接的最高电位的所述电压检测线可以经由第一电容器而连接。
在本发明的第二方式中，在上述第一方式中，可以根据频率噪声特性而选择所述第一电容器。
在本发明的第三方式中，在上述第一或二方式中，对每个所述电压检测线可以设置滤波器电路。所述滤波器电路可以包括：电阻器，以其一端连接到所述电池单元，另一端连接到所述电压检测电路上的方式被插入到各所述电压检测线；以及第二电容器，其一端连接到所述电阻器的另一端，另一端连接到地线，且对每个所述电阻器被设置。
在本发明的第四方式中，在上述第三方式中，所述第二电容器的电容可以比所述第一电容器大。
在本发明的第五方式中，在上述第一、第二、以及第四中的任一个方式中，可以还包括：第三电容器，被插入到用于连接所述电压检测电路之间的所述通信线中。
在本发明的第六方式中，在上述第五方式中，所述第三电容器的电容可以比所述第一电容器小。
在本发明的第七方式中，在上述第六方式中，相邻的所述电压检测电路可以通过多个所述通信线而连接。对所述多个通信线各自可以插入所述第三电容器。
根据本发明的一方式，相邻的一个电压检测电路上连接的最低电位的电压检测线与另一个电压检测电路上连接的最高电位的电压检测线经由第一电容器而连接，从而不易受到噪声的影响，能够适当地进行菊链通信。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的电压检测装置的电路图。
图2A是表示本发明的一实施方式的电压检测装置的降低噪声的试验结果的图。
图2B是表示以往的噪声大的情况下的试验结果的图。
图3是表示本发明的一实施方式的电压检测装置中的第一电容器C1的频率特性的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的一实施方式。
本实施方式的电压检测装置搭载在电动汽车(EV：Electric Vehicle)或者混合动力汽车(HV：Hybrid Vehicle)等移动车辆上，监视构成电池组B的各电池模块J1～Jn的各电池单元C的电压状态。如图1所示，电压检测装置具有电压检测线SL1～SLn、第一电容器C1、电阻器R、第二电容器C2、第三电容器C3、电压检测电路D1～Dn以及微机M。这些第一电容器C1、第二电容器C2、电阻器R、第三电容器C3、电压检测电路D1～Dn以及微机M安装在未图示的基板上。
电压检测线SL1～SLn是连接电池电源C与电压检测电路D1～Dn的导线。电压检测电路D1～Dn检测经由该电压检测线SL1～SLn输入的各电池单元C的电力的电压。
第一电容器C1设置在相邻的电压检测电路D1～Dn中连接于一侧的最低电位的电压检测线(电压检测线SL1～SLn之一)与连接于另一侧的最高点位的电压检测线(电压检测线SL1～SLn之一)之间。上述的最低电位的电压检测线与最高电位的电压检测线被相邻配置。例如，第一电容器C1设置在连接到电压检测电路D1的最低电位即电压检测线SL10与连接到电压检测电路D2的最高电位即电压检测线SL11之间。其细节将在后面叙述，但该第一电容器C1根据频率噪声特性而被选择。
电阻器R以一端连接到电池单元C且另一端连接到电压检测电路D1～Dn的方式被插入到各电压检测线SL1～SLn中。
第二电容器C2的一端连接到电阻器R的另一端，另一端连接到地线。第二电容器C2对每个电阻器R设置。该第二电容器C2的电容比第一电容器C1大。
第三电容器C3插入到用于连接电压检测电路D1～Dn之间的各通信线CL。第三电容器C3的电容比第一电容器C1小。
电压检测电路D1～Dn与电池组B的各电池模块J1～Jn对应而设置。电压检测电路D1～Dn是具有检测各电池单元C的电压，并将其检测结果变换为数字数据(电压检测数据)的A/D变换功能、以及与微机M的通信功能的专用IC芯片。电压检测电路D1～Dn通过通信线CL而串联连接，能够进行菊链通信。这样的电压检测电路D1～Dn中，作为串联连接的一端的电压检测电路Dn可通过高电压(例如60V)的电力启动，且经由光电耦合器等绝缘元件(省略图示)以及连接到该绝缘元件的通信线而连接到可通过低电压(例如5V)启动的微机M，从而与微机M电绝缘并可通信地连接。
微机M是由CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)以及相互电连接的各部以及进行各种信号的发送接收的接口电路等构成的IC芯片。微机M经由上述的绝缘元件以及连接到该绝缘元件的通信线，与电压检测电路D可通信地连接。该微机M基于存储在上述ROM上的各种运算控制程序进行各种运算处理并与各部进行通信，从而控制电压检测装置的整体动作。
接着，说明如此构成的本电压检测装置的作用。
在本电压检测装置中，通过设置第一电容器C1，能够去除电压检测电路D1～Dn之间的通信噪声。即，通过相邻的电压检测电路之间的最低电位的电压检测线与最高电位的电压检测线的路径阻抗的影响，能够去除由于分别输入到电压检测电路的电压的差异而产生的噪声。例如，该第一电容器C1的静电电容是零点几μF即几百nF。
其结果，如图2A所示，例如能够降低电压检测线SL11中包含的噪声。另一方面，以往，如图2B所示，与图2A比较，在电压检测线SL11中包含有较大的噪声。此外，例如，在20MHz频带中由于噪声的影响而产生通信的中断的情况下，如图3所示，选择具有在20MH频带中阻抗低的特性的电容作为第一电容器C1来使用。
第二电容器C2与电阻器R是本实施方式中的滤波器电路，能够去除在电压检测线SL1～SLn中的模拟信号中包含的噪声。例如，该第二电容器C2的静电电容是几μF。
第三电容器C3能够去除在通信线CL中的菊链通信中包含的噪声。例如，该第三电容器C3的静电电容是几千pF。
根据这样的本实施方式，相邻的一个电压检测电路中连接的最低电位的电压检测线与另一个电压检测电路中连接的最高电位的电压检测线经由第一电容器C1而连接，从而不易受到噪声的影响，能够适当地进行菊链通信。此外，根据本实施方式，通过设置由第二电容器C2与电阻器R构成的滤波器电路，不易受到噪声的影响，能够适当地进行菊链通信。进而，根据本实施方式，通过设置第三电容器C3，不易受到噪声的影响，能够适当地进行菊链通信。
以上，说明了本发明的一实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，可考虑例如以下那样的变形。
上述实施方式包括由第二电容器C2与电阻器R构成的滤波器电路、以及第三电容器C3，但本发明并不限定于此。关于滤波器电路与第三电容器C3两者，也可以不包括，也可以仅包括其中任一个。

Claims (10)

1.一种电压检测装置，包括：
多个电压检测电路，对具有互相串联连接的多个电池模块的电池组的每个所述电池模块设置，且检测所述多个电池模块各自所具有的互相串联连接的多个电池单元各自的电压；
多个电压检测线，连接各个所述电池单元与所述电压检测电路；以及
控制装置，基于从所述电压检测电路获得的检测信息，控制所述电池单元的充放电，
所述电压检测电路经由所述电压检测线，检测各个所述电池单元的电压，
所述多个电压检测电路经由通信线相互串联连接，
串联连接的一端的所述电压检测电路经由所述通信线与所述控制装置连接，
在相邻的所述电压检测电路中，一个所述电压检测电路上连接的最低电位的所述电压检测线与另一个所述电压检测电路上连接的最高电位的所述电压检测线经由第一电容器而连接。
2.如权利要求1所述的电压检测装置，其中，
根据频率噪声特性而选择所述第一电容器。
3.如权利要求1或2所述的电压检测装置，其中，
对每个所述电压检测线设置滤波器电路，
所述滤波器电路包括：
电阻器，以其一端连接到所述电池单元，另一端连接到所述电压检测电路上的方式被插入到各所述电压检测线；以及
第二电容器，其一端连接到所述电阻器的另一端，另一端连接到地线，且对每个所述电阻器被设置。
4.如权利要求3所述的电压检测装置，其中，
所述第二电容器的电容比所述第一电容器大。
5.如权利要求1或2所述的电压检测装置，还包括：
第三电容器，被插入到用于连接所述电压检测电路之间的所述通信线中。
6.如权利要求4所述的电压检测装置，还包括：
第三电容器，被插入到用于连接所述电压检测电路之间的所述通信线中。
7.如权利要求5所述的电压检测装置，其中，
所述第三电容器的电容比所述第一电容器小。
8.如权利要求6所述的电压检测装置，其中，
所述第三电容器的电容比所述第一电容器小。
9.如权利要求7所述的电压检测装置，其中，
相邻的所述电压检测电路通过多个所述通信线而连接，
对这些多个所述通信线各自插入所述第三电容器。
10.如权利要求8所述的电压检测装置，其中，
相邻的所述电压检测电路通过多个所述通信线而连接，
对这些多个所述通信线各自插入所述第三电容器。
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