CN108333521B - 电池状态检测装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种适用于检测安装于车辆的电池的状态的电池状态检测装置。μCOM(140)使用第一电容器(113)来测量电池电压的第一样本，并且在已经过去预定的待用时间之后，使用第二电容器(114)执行采样保持处理，以进行电池电压的第二采样保持。当满足电池电流在第一采样保持和第二采样保持期间均为恒定并且电池电流在待用时间期间波动的条件时，μCOM(140)基于差分放大器(111)的输出来检测电池的状态。

Description

电池状态检测装置

技术领域

本发明涉及一种电池状态检测装置。

背景技术

例如，在使用电动机行驶的电动车辆(EV)中、在利用作为动力源的电动机和发动机的组合使用而行驶的诸如混合动力车辆(HEV)这样的电动车辆中，安装了诸如锂离子可充电电池和镍氢可充电电池这样的二次电池。

这样的二次电池通过重复充电和放电而劣化，并且可存储容量(电流容量、电力容量等)逐渐减小。这样，在使用二次电池的电动车辆等中，通过检测二次电池的劣化程度得到可存储容量，并从而计算利用该二次电池能够行驶的距离、二次电池的寿命等。

作为二次电池的劣化程度的一个指标，使用了作为当前可存储容量与初始可存储容量的比率的SOH(健康状态)。已知该SOH与二次电池的内部电阻相互关联。因此，检测二次电池的内部电阻使得能够基于该内部电阻得到SOH。

一般地，内部电阻很小，所以难以得到充分的检测精度，并且专利文献1公开了一种提高了内部电阻的检测精度的电池状态检测装置。

图7是示出在专利文献1中描述的电池状态检测装置500的示意性构造的图。要检测的二次电池B具有产生电压的电动势部分e和内部电阻r。检测该内部电阻r能够得到二次电池B的SOH。

二次电池B在两个电极(正电极Bp和负电极Bn)之间产生电压V，通过由电动势部分e产生的电动势所产生的电压Ve和由流经内部电阻r的电流所产生的电压Vr来确定电压V(V＝Ve+Vr)。二次电池B的负电极Bn连接于基准电位G。

电池状态检测装置500包括：差分放大单元511、转接开关512、第一电容器513、第二电容器514、充电单元515、第一模数转换器(ADC)521、第二模数转换器(ADC)522和微计算机(μCOM)540。

在该图中所示的构造中，当μCOM 540将充电开始控制信号通过输出端口PO2发送到充电单元515时，充电单元515开始使预定的恒定充电电流Ic流动。结果，开始二次电池B的充电。

当充电开始时，μCOM 540控制转接开关512，使得二次电池B的正电极Bp与第一电容器513连接。结果，在充电期间，第一电容器513被充电并且保持(采样和保持)为二次电池B的两个电极之间的电压V1＝Ve+r·Ic。

接着，当通过输入端口PI1获取的二次电池B的两个电极之间的电压达到预定的状态检测电压时，μCOM 540通过输出端口PO1控制转接开关512，并且将二次电池B的正电极Bp与第二电容器514连接，并且将充电停止控制信号通过输出端口PO2发送到充电单元515。

结果，在充电停止期间，当通向二次电池B的充电电流Ic停止并且第二电容器514的存储状态稳定时，第二电容器514被采样和保持为二次电池B的两个电极之间的电压V2＝Ve。

在该状态下，μCOM 540通过输入端口PI2检测差分放大器511输出的差分电压Vm。然后，将检测的差分电压Vm除以差分放大器511的放大因数A，再除以充电电流Ic，并且检测了二次电池B的内部电阻r(＝(Vm/Av)/Ic)。

最终，μCOM 540将充电开始信号的控制信号通过输出端口PO2发送到充电单元515。充电单元515根据该控制信号开始使预定的恒定充电电流Ic再次流到二次电池B中。结果，开始充电，并且电池状态检测过程结束。

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2014-219311

发明内容

本发明的公开

在引用的文献1中描述的电池状态检测装置500能够提高二次电池B的内部电阻r的输出精度，并且能够抑制电池状态的检测精度的劣化。

顺便提及，当将电池状态检测装置500实际安装于车辆时，仅为了检测二次电池B的状态而通过控制充电单元515改变充电电流。即，安装于车辆的二次电池B由于充电等的开始而使得电池电流波动，从而将电力供给到电动机或从交流发电机开始充电。需要在该电池电流波动之前或之后采样保持二次电池B的两个电极之间的电压。因此，即使在检测二次电池B的两个电极之后执行采样保持，也不可能在之前和之后两个状态下采样保持二次电池B的两个电极之间的电压。

已经鉴于以上情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供适用于安装于车辆的电池的电池状态检测的电池状态检测装置。

解决问题的方案

根据本发明的第一方面的电池电压检测装置包括：第一电容器；第二电容器；差分放大器，该差分放大器用于输出与由所述第一电容器保持的电压和由所述第二电容器保持的电压之间的差分电压相对应的电压；采样保持控制单元，该采样保持控制单元用于执行采样保持处理，所述采样保持处理用于使用所述第一电容器进行电池的电池电压的第一采样保持，并且在已经过去预定的待用时间之后使用所述第二电容器进行电池电压的第二采样保持；和电池状态检测单元，该电池状态检测单元用于当满足电池电流在所述第一采样保持期间和在所述第二采样保持期间均恒定并且所述电池电流在待用时间期间波动的条件时，基于所述差分放大器的输出检测所述电池的电压。

在根据第二方面的电池状态检测装置中，所述采样保持控制单元重复执行采样保持处理，直到满足所述条件。

在根据第三方面的电池电压检测装置中，当在所述采样保持处理期间判定为不满足条件时，所述采样保持控制单元重新开始所述第一采样保持。

根据第四方面的电池电压检测装置安装于车辆，并且所述采样保持控制单元根据所述车辆的停止执行所述采样保持处理。

在根据第五方面的电池电压检测装置中，在执行所述采样保持处理之前，所述采样保持控制单元使用所述第一电容器执行电池电压的预采样保持。

发明的优点

根据上述第一方面，电池状态检测单元执行采样保持处理，并且当满足电池电流在第一采样保持期间和第二采样保持期间均为恒定并且电池电流在待用期间波动的条件时，检测电池的状态。结果，能够得到适于安装于车辆的电池的状态检测的电池状态检测装置。

根据第二方面，重复执行采样保持处理，直到满足以上条件。从而，能够进一步改进适于检测安装于车辆的电池的状态的电池状态检测装置。

根据第三方面，如果在采样保持处理期间判定不满足以上条件，则从第一采样保持重新开始。结果，能够得到更适于检测电池的状态的电池状态检测装置。

根据第四方面，在车辆停止时，电池电流是恒定值(例如，0)，然后进行电池的充电或放电，并且电池电流波动。因此，通过响应于车辆的停止来执行采样保持处理，采样保持控制单元能够快速地检测电池电压的状态。

根据第五方面，使用第一电容器进行预采样保持。从而，横跨第一电容器的电压的降低由于陶瓷电容器的直流偏置特性的影响而减小，抑制了差分电压的测量精度的降低。并且，陶瓷电容器的使用能够实现装置的成本降低和小型化。

附图说明

图1是示出第一实施例中的根据本发明的电池状态检测装置的示意性构造图。

图2是示出图1所示的μCOM的电池状态检测处理过程的流程图。

图3是用于说明图1所示的电池状态检测装置的操作的时间图。

图4是示出陶瓷电容器的直流偏置特性的一个实例的曲线图。

图5是示出第二实施例中的根据本发明的电池状态检测装置的示意性构造图。

图6是用于说明连接在图5所示的单元电池之间的接触/配线电阻的视图。

图7是示出传统的电池状态检测装置的实例的示意性构造图。

参考标记列表

100 电池状态检测装置

111 差分放大器

113 第一电容器

114 第二电容器

140 μCOM(采样保持控制单元，电池状态检测单元)

200 电池状态检测装置

210 μCOM(采样保持控制单元，电池状态检测单元)

240 差分放大器

B 二次电池(电池)

C1 第一电容器

C2 第二电容器

Ce1-Ce4 单元电池(电池)

具体实施方式

(第一实施例)

将参考附图详细描述本发明的第一实施例。图1是示出本发明的电池状态检测装置的示意性构造图。

例如，本实施例的电池状态检测装置100安装在电动车辆上，连接在电动车辆包括的二次电池的电极之间，并且检测二次电池的内部电阻作为二次电池的状态。不用说，该装置能够应用于除了电动车辆之外的设置有二次电池的设备或系统等。

要检测的二次电池B(＝电池)连接于诸如电动机(未示出)这样的负载或者诸如电池充电器这样的充电器，二次电池B通过负载放电，并且通过充电器充电。另外，二次电池B具有产生电压的电动势部分e和内部电阻r。检测内部电阻r能够得到二次电池B的SOH。

二次电池B在两个电极(正电极Bp和负电极Bn)之间产生电压V，通过由电动势部分e产生的电动势所产生的电压Ve和由流经内部电阻r的电流所产生的电压Vr来确定电压V(V＝Ve+Vr)。二次电池B的负电极Bn连接于基准电位G。

如图所示，电池状态检测装置100包括：差分放大器111、转接开关112、第一电容器113、第二电容器114、数模转换器(ADC)121和微计算机(μCOM)140。

例如，差分放大器111由运算放大器等构成，并且具有两个输入端子(第一输入端子In1和第二输入端子In2)和一个输出端子(输出端子Out)，并且从输出端子输出通过将输入到这两个输入端子的电压的差值以预定的放大因数Av放大而得到的差分电压Vm。

例如，转接开关112是单电路双接点开关(SPDT(单刀双掷))。转接开关112具有连接于差分放大器111的第一输入端子In1的开关端子a和连接于差分放大器111的第二输入端子In2的开关端子b这两个开关端子。此外，转接开关112具有连接于二次电池B的正电极Bp的公共端c。

第一电容器113连接在差分放大器111的输入端子In1与基准电位G之间。即，第一电容器113设置在第一输入端子In1与二次电池B的负电极Bn之间。结果，第一输入端子In1保持第一输入端子In1与二次电池B的负电极Bn之间的电压。

第二电容器114连接于差分放大器111的第二输入端子In2与基准电位G之间。即，第二电容器114设置在第二输入端子In2与二次电池B的负电极Bn之间。结果，第二电容器114保持第二输入端子In2与二次电池B的负电极Bn之间的电压。

这里，在本实施例的电池状态检测装置100中，第一电容器113和第二电容器114由陶瓷电容器构成。此外，在本实施例的电池状态检测装置100中，第一电容器113的电容与第二电容器114的电容互相不同，将首先存储电荷的第一电容器113的电容设定为比第二电容器114的电容大。通常地，对于电容器，电容越大，越能够减小由于泄露电流而导致的电压降的影响，并且电容越小，采样保持所需的时间越短。注意，第一电容器113与第二电容器114的电容可以是相同的。

ADC 121输出表示与从差分放大器111输出的差分电压Vm对应的数字值的信号。

μCOM 140包括内置的CPU、ROM、RAM等以及采样保持控制单元，并且用作控制整个电池状态检测装置100的电池状态检测单元。μCOM 140具有连接于转接开关112的第一输出端口PO1等。μCOM 140将控制信号经由第一输出端口PO1发送到转接开关112，从而控制转接开关112。来自车辆速度传感器的车辆速度信息、来自电流传感器的流经二次电池B的电池电流信息等输入到μCOM 140。

μCOM 140具有第一输入端口P11，从ADC 121输出的信号输入到该第一输入端口PI1。μCOM 140基于从第一输入端口PI1输入的差分放大器111的差分电压Vm来检测二次电池B的内部电阻r。

接着，将参考图2所示的流程图描述上述电池状态检测装置100的操作。

μCOM 140根据车辆等的点火开始图2所示的操作。首先，μCOM 140基于速度信息判定车辆的速度是否是0和车辆是否停止(步骤S1)。

如果车辆是停止的(在步骤S1中为“是”)，则μCOM 140使用第一电容器113，并且首先采样/保持电池电压(＝二次电池B的两个电池之间的电压)的第一样本(步骤S2)。在步骤S2中，μCOM 140将用于连接开关端子a与公共端c的控制信号通过第一输出端口PO1发送到转接开关112。

转接开关112通过将开关端子a与公共端c连接而将二次电池B的正电极Bp与差分放大器111的第一输入端子In1连接。

结果，第一电容器113连接于二次电池B的正电极Bp与负电极Bn之间，并且来自二次电池B的电荷流入第一电容器113。并且，在过去一定时间之后，保持电池电压，作为第一电容器113中的第一电压。

在步骤S2中，μCOM 140在第一电容器113中保持电池电压，断开第一电容器113与二次电池B之间的连接，并且第一采样保持结束。即，μCOM 140将用于把开关端子a和开关端子b二者从公共端c断开的控制信号发送到转接开关112。

注意，可以利用在二次电池B连接于第一电容器113之后过去的时间或者利用二次电池B的电池电压来判定是否在第一电容器113中保持了电池电压。其后，μCOM 140等待预定的待用时间(步骤S3)。

当待用时间(例如，1秒)过去时，μCOM 140使用第二电容器114，并且采样/保持电池电压的第二样本(步骤S4)。在步骤S4中，μCOM 140经由第一输出端子PO1将用于将开关端子b和公共端c二者连接的控制信号发送到转接开关112。

结果，第二电容器114连接于二次电池B的正电极Bp与负电极Bn之间，并且来自二次电池B的电荷流入第二电容器114。并且，在过去一定时间之后，保持电池电压，作为第二电容器113中的第二电压。

在步骤S4中，当在第二电容器114中保持电池电压时，μCOM 140断开第二电容器114与二次电池B，并且第二采样保持结束。即，μCOM 140将用于把开关端子a和开关端子b二者从公共端c断开的控制信号发送到转接开关112。可以利用在二次电池B连接于第二电容器114之后过去的时间或者利用二次电池B的电池电压来判定是否在第二电容器114中保持了电池电压。

其后，如果在步骤S2至S4中进行的采样保持处理是第一采样保持处理(在步骤S5中为“是”)，则μCOM 140返回步骤S1的处理。结果，重复执行步骤S1至S4中的采样保持处理。

如果在步骤S2至S4中进行的采样保持处理是第二采样保持处理(在步骤S5中为“否”)，则μCOM 140判定在第一采样保持和第二采样保持二者期间电池中的电池电流是否恒定(步骤S6)。在步骤S6中，μCOM 140使用来自电流传感器的电池电流信息进行判定。

如果判定为否(在步骤S6中为“否”)，则μCOM 140返回步骤S1。如果电池电流在第一采样保持期间和第二采样保持期间均是恒定的(在步骤S6中为“是”)，则μCOM 140判定在第一采样保持和第二采样保持期间恒定电流I1和I2已经流到二次电池B，并且处理进入步骤S7。

在步骤S7中，μCOM 140判定电池电流在待用时间期间是否波动(步骤S7)。在步骤S7中，μCOM 140使用来自电流传感器的电池电流信息进行判定。当判定为否(在步骤S7中为“否”)时，μCOM 140返回步骤S1。当电池电流在待用时间期间波动时(在步骤S7中为“是”)，μCOM 140判定在第一采样保持期间流到二次电池B的恒定电流I1与在第二采样保持期间流到二次电池B的恒定电流I2互相不同，并且处理前进到下一步骤S8。

在步骤S8中，μCOM 140从差分放大器111接收差分电压Vm。如果得到的差分电压Vm不是异常值(在步骤S9中为“否”)，则μCOM 140将获取的差分电压Vm视为有效，并且基于该差分电压Vm计算二次电池B的内部电阻r(步骤S10)，并且结束处理。得到步骤S10中的内部电阻r，使得不仅差分电压Vm，而且由电流传感器测量的在第一采样保持期间的恒定电流I1和第二采样保持期间的恒定电流I2代入到下面的等式(1)中。

r＝(Vm/Av)/(I1-I2) (1)

在以上等式(1)中，I1和I2将在充电方向上的电流表示为+，并且将在放电方向上的电流表示为-。此外，在本实施例中，由于当车辆停止时处理开始，所以恒定电流I1被测为0。

另一方面，如果其是异常值(在步骤S9中为“是”)，则μCOM 140将获取的差分电压Vm视为无效，并且不获取内部电阻r，处理返回步骤S1。

接着，将参考图3描述上述电池状态检测装置100的操作。如图所示，当车辆速度变为0时，μCOM 140按照顺序第一次使用第一电容器113执行第一采样保持，待用，并且使用第二电容器114进行第二采样保持。在进行第一采样保持和第二采样保持之后，μCOM 140不根据差分电压Vm获取内部电阻r。即，第一次的第一采样保持和第二采样保持变为预采样保持。然后，在第二次进行第一采样保持和第二采样保持之后，μCOM 140根据差分电压Vm获取内部电阻r。

其后，在车辆速度是0并且放电电流是恒定值(例如，0)的同时，μCOM 140重复执行采样保持处理(第一采样保持，待用，第二采样保持)。其后，当车辆开始移动并且二次电池B的放电电流在待用期间波动时，在完成第二采样保持之后，μCOM 140根据差分放大器111的输出计算内部电阻r。

根据上述实施例，当满足电池电流在第一采样保持期间和第二采样保持期间均为恒定并且电池电流在待用时间期间波动的条件时，μCOM 140检测内部电阻r的状态。结果，能够容易地检测内部电阻r，而不错过检测内部电阻r的时间。

此外，根据上述实施例，μCOM 140持续重复执行步骤S2至S4的采样保持处理，直到满足以上条件。结果，更进一步地，能够不错过检测内部电阻r的时间地容易地检测内部电阻r。

此外，在车辆停止的同时，电池电流是恒定值(例如，0)，并且其后，当车辆行驶时，进行二次电池B的充电或放电，并且电池电流波动。因此，通过响应于车辆的停止而执行步骤S2至S4的采样保持处理，μCOM 140能够不过多重复采样保持处理地快速检测内部电阻r。

顺便提及，在实际的电容器中，发生蓄积的电荷由于微小的泄露电流而被释放的现象。因此，在利用第一电容器113的采样和保持之后直到利用第二电容器114完成采样保持的时间当中，电荷由于泄露电流而稍微泄漏。当电荷从第一电容器113逃逸时，测量的电池电压比实际电压低，这导致测量精度的劣化。

此外，为了减少该类型的装置的成本和尺寸，优选地使用陶瓷电容器作为第一电容器113和第二电容器114。然而，在陶瓷电容器中，利用电压越增大则静电容量越减少这样的直流偏置特性，采样/保持的电荷由于泄漏电流而逃逸，保持的电压减小，导致静电容量减小，这造成了保持电压进一步减小并且测量精度进一步劣化的问题。

根据上述实施例，在进行采样保持处理(第二和随后的采样保持)之前，μCOM 140使用第一电容器113对电池电压进行预采样保持(第一采样保持)。结果，内部电阻r的检测精度不太可能由于陶瓷电容器的直流偏置特性的影响而劣化。

图4示出陶瓷电容器的直流偏置特性的一个实例。在图4中，纵轴表示静电变化率，并且横轴表示直流电压。图4中的实线表示当不进行预采样保持时的特性，并且虚线表示当进行预采样保持时的特性。

如图4所示，已知一旦对陶瓷电容器施加电压，则有效的静电容量减小。另外，还已知如下现象：当在施加电压以充电之后被放电时，陶瓷电容器变为基于由虚线表示的减小的容量的特性。

因此，一旦将直流电压施加于陶瓷电容器以对其充电，在停止之后，陶瓷电容器由于泄漏电流而放电，这能够将特性从图4中的实线改变为虚线。从图4清晰可见，在静电容量变化率方面，虚线的特性比实线的特性缓和。换句话说，通过预采样保持操作改变了特性，并且进行了用于实际测量的采样保持，这抑制了伴随有由于泄漏电流而引起的电压降的静电容量的增大，并且减小了第一电容器113和第二电容器114的电压降的效果。

根据上述实施例，还在使用第一电容器113的预采样保持与使用第二电容器114的预采样保持之间设置了等待时间，然而，不限于此。使用第二电容器114的预采样保持可以没有等待时间地跟在使用第一电容器113的预采样保持之后。

此外，根据上述实施例，虽然使用第二电容器114进行预采样保持，但是不限于此。当获取差分电压Vm时由于泄漏电流引起的电容器的电压降而成为问题的是对其进行了预采样保持的第一电容器113。因此，可以使用第一电容器113进行预采样保持，可以不使用第二电容器114进行预采样保持。

此外，根据上述实施例，进行了预采样保持，但是不限于此。预采样保持不是不可或缺的，并且可以不进行。

此外，根据上述实施例，μCOM 140进行步骤S2至S4的采样保持处理，但是不限于此。例如，在流经二次电池B的电流变得恒定时，也进行步骤S2至S4的采样保持步骤。

此外，根据上述实施例，μCOM 140重复操作，直到满足电池电流在第一采样保持和第二采样保持期间均恒定并且电池电流的变化在待用期间波动这样的条件，但是不限于此。例如，当电池电流在第一采样保持期间不恒定时，μCOM 140可以再次返回步骤S2，并且从第一采样保持开始。并且，如果电池电流在待用时间期间不改变，则μCOM 140再次返回步骤S2，并且从第一采样保持开始。并且，如果电池电流在第二采样保持期间不恒定，则μCOM140再次返回步骤S2，并且从第一采样保持开始。即，如果在采样保持处理期间上述条件不判定为被满足，则不原样地继续采样保持处理，不保持第一采样保持处理，并且从第一采样保持开始。同样在该情况下，能够容易地检测内部电阻r，而不错过检测内部电阻r的时间。

此外，根据上述实施例，当不满足条件时，μCOM 140进行步骤S2至S4的采样保持处理，但是不限于此。可以不重复采样保持处理，而是可以在另一个时间进行采样保持处理。

(第二实施例)

将参考附图详细描述本发明的第二实施例。图5是示出第二实施例中的根据本发明的电池状态检测装置的示意性构造图。电池状态检测装置200是应用电池状态检测装置100的技术的装置，并且将其中组合了多个单元电池(Ce1至Ce4；电池)的组装电池BS作为测量对象的电压源。

如图所示，电池状态检测装置200包括：第一电容器C1、第二电容器C2、μCOM 210、转接开关230、差分放大器240、ADC 250、检测对象选择开关261、基准电位设定开关262和保护开关270。

第一电容器C1将处于第一状态的组装电池BS中的测量目标部的电压保持为第一电压。第二电容器C2将处于第一状态的组装电池BS中的测量目标部的电压保持为第二电压。这里，使得第一电容器C1的电容比第二电容器C2的电容大。注意，第一电容器C1与第二电容器C2的电容可以是相同的。

转接开关230设置有将处于第一状态的组装电池BS中的测量目标部的电压(第一电压)引入到第一电容器C1的开关SW31，和将处于第二状态的组装电池BS中的测量目标部的电压(第二电压)引入第二电容器C2的开关SW32。

检测对象选择开关261设置在各个单元电池(Ce1至Ce4)的端部与转接开关230之间。具体地，SW11设置在与组装电池BS的正极侧相对应的单元电池Ce1的端部与转接开关230之间，SW12设置在单元电池Ce1和单元电池Ce2之间的连接点与转换开关230之间，SW13设置在单元电池Ce2和单元电池Ce3之间的连接点与转接开关230之间，并且SW14设置在单元电池Ce3和单元电池Ce4之间的连接点与转接开关230之间。

基准电位设定开关262切换第一电容器C1和第二电容器C2的基准电位。具体地，SW24用于将第一电容器C1和第二电容器C2的基准电位设定为基准电位G，SW23用于将第一电容器C1和第二电容器C2的基准电位设定为单元电池Ce4的电压，SW22用于将第一电容器C1和第二电容器C2的基准电位设定为单元电池Ce4+单元电池Ce3的电压，以及SW21用于将设定第一电容器C1和第二电容器C2的基准电位设定为单元电池Ce4+单元电池Ce3+单元电池Ce2的电压。

保护开关270用于保护差分放大单元240，并且还用于减小对连接于第一电容器C1和第二电容器C2的差分放大器240的泄漏电流。保护开关270用于在完成利用第一电容器C1和第二电容器C2的采样和保持之后将第一电压和第二电压引至差分放大器240，并且设置有在第一电容器C1与第一输入端子In1之间设置的开关SW 41和在第二电容器C2与第二输入端子In2之间设置的SW 42。SW41和SW42在采样保持期间均断开，并且当完成采样保持时均接通，并且将第一电压和第二电压引至差分放大器240。

差分放大器240具有两个输入端子(第一输入端子In1和第二输入端子In2)和一个输出端子(输出端子Out)，并且以预定的放大因数Av将输入到这两个输入端子的电压的差值放大，并且从输出端子输出差分电压Vm。

ADC 250输出表示与从差分放大器240输出的差分电压Vm对应的数字信号。

μCOM 210包括内置的CPU、ROM、RAM等，并且用作控制整个差分电压测量装置200的控制单元。μCOM 210设置有连接于电流输出单元220的第一输出端口PO1、从ADC 250输出的信号被输入到的第一输入端口PI1和用于控制各个开关的开关控制部211。

例如，电池状态检测装置200能够通过测量各个单元电池的内部电阻r而得到各个单元电池的SOH。在测量单元电池Ce1的内部电阻的情况下，对于检测对象选择开关261仅接通SW11，并且将基准电位设定开关262的SW21设定为接通。结果，将单元电池Ce1的两端之间的电压引入到第二电容器C2。

接通保护开关270以将第一电压和第二电压引至差分放大器240，并且将差分电压输入到μCOM 210。与第一实施例中相同的原理相似，μCOM 210能够通过r1＝(Vm/Av)/(I1-I2)得到单元电池Ce1的内部电阻r1。还能够以相同的方式判定其它单元电池的内部电阻。

在第二实施例中，开关控制单元211能够通过操作检测对象选择开关261和基准电位设定开关262来测量各种电势差。

例如，在仅将基准电位设定开关262的SW21接通的状态下，检测对象选择开关261的仅SW11接通以获取第一电压，并且其后，仅接通检测对象选择开关的开关SW12以获取第二电压，测量第一电压与第二电压之间的差分电压，并且测量结果示出单元电池Ce1的两端之间的电势差，即，单元电池Ce1的电压。能够相似地得到其它单元电池的电压。

同样在上述第二实施例中，当满足电池电流在第一采样保持期间和第二采样保持期间均恒定并且电池电流在待用时间期间波动的条件时，μCOM 140检测内部电阻r的状态。

顺便提及，根据前述第二实施例，在具有汇流条的单元电池Ce1至Ce4中产生接触电阻和配线电阻，其中所述汇流条用于与各个相邻的单元电池Ce1至Ce4连接。即，如图6所示，在单元电池Ce1至Ce4之间产生接触/配线电阻R11至R13。然后，保持在第一电容器C1和第二电容器C21中的第一电压和第二电压不仅包括横跨单元电池Ce1至Ce4的电压，还包括由于接触/配线电阻R11至R13而引起的电压降。因此，在输出单元电池Cen(n是1至3的任意整数)的差分输出电压240之后的差分电压Vm不仅包括单元电池Cen的两端之间的差分电压ΔV，而且包括在接触/配线电阻R1n中产生的电压降，如下面的等式(2)所示：

Vm＝Av{ΔV+R1n(I 1-I 2)} (2)

因此，在装运之前，测量接触/配线电阻R11至R13并且存储在未示出的存储器中，μCOM 210可以将存储在存储器中的接触/配线电阻R11至R13代入等式(3)以获取内部电阻rn；

rn＝{(Vm/Av)-R 1n(I 1-I 2)}/(I 1-I 2) (3)

结果，能够进一步提高内部电阻rn的检测精度。

需要理解的是，本发明不限于以上实施例。即，能够在不背离本发明的主旨的情况下做出各种修改。

Claims (6)

1.一种用于检测电池的状态的电池状态检测装置，包括：

第一电容器；

第二电容器；

差分放大器，该差分放大器用于输出与由所述第一电容器保持的电压和由所述第二电容器保持的电压之间的差分电压相对应的电压，

电流传感器，该电流传感器用于检测流过所述电池的电池电流；

采样保持控制单元，该采样保持控制单元用于执行采样保持处理，所述采样保持处理用于使用所述第一电容器进行所述电池的电池电压的第一采样保持，并且在已经过去预定的待用时间之后使用所述第二电容器进行所述电池电压的第二采样保持；以及

电池状态检测单元，该电池状态检测单元与所述电流传感器连接，判断由所述电流传感器检测的电池电流是否满足在所述第一采样保持期间和在所述第二采样保持期间均为恒定并且在所述待用时间期间波动的条件，当判断为满足该条件时，基于所述差分放大器的输出检测所述电池的状态。

2.根据权利要求1所述的电池状态检测装置，其中，所述采样保持控制单元重复执行所述采样保持处理，直到所述条件满足。

3.根据权利要求1所述的电池状态检测装置，其中，当在所述采样保持处理期间所述条件被判定为不满足时，所述采样保持控制单元重新开始所述第一采样保持。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的电池状态检测装置，其中

所述电池状态检测装置安装于车辆，并且其中

所述采样保持控制单元根据所述车辆的停止而执行所述采样保持处理。

5.根据权利要求1至3的任意一项所述的电池状态检测装置，其中

在执行所述采样保持处理之前，所述采样保持控制单元使用所述第一电容器执行所述电池电压的预采样保持。

6.根据权利要求4所述的电池状态检测装置，其中

在执行所述采样保持处理之前，所述采样保持控制单元使用所述第一电容器执行所述电池电压的预采样保持。

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