CN111082163A - 集成电路以及电池监视装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种集成电路，其包括：电源端子；地端子；与电池单元连接的多个第1输入端子；具有多个第2输入端子的信号处理电路；以及开关单元，各所述第1输入端子以及各所述第2输入端子存在1对1的对应关系，所述开关单元在所述多个第2输入端子中将任意的第2输入端子与对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系的端子即非对应关系端子电连接，所述非对应关系端子是所述任意的第2输入端子以外的所述第2输入端子、对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系的所述第1输入端子、所述地端子或者所述电源端子。

Description

集成电路以及电池监视装置
技术领域
本发明涉及集成电路以及电池监视装置。
本申请要求基于2018年10月22日向日本提出申请的特愿2018－198318号的优先权，将其内容沿用于此。
背景技术
在下述专利文献1中公开了与多个电池单元电连接，监视各电池单元的状态的电池监视用IC。所述电池监视用IC是集成电路。
IC制造商正在销售可连接14个电池单元的电池监视用IC以及可连接18个电池单元的电池监视用IC。
因此，在用一个电池监视用IC监视12个电池单元的状态的情况下，上述一个电池监视用IC考虑使用IC制造商销售的可连接14个电池单元的电池监视用IC。在该情况下，产生两个空闲端子。一般来说，空闲端子经由电阻连接到电源或者地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014－82152号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在产生空闲端子的情况下，需要在基板上设置与空闲端子连接的元件或布线图案，所以存在制造成本增加的问题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的是提供能够抑制制造成本的增大的集成电路以及电池监视装置。
用于解决课题的手段
(1)本发明的一个方式是集成电路，其特征在于，包括：电源端子；地端子；与电池单元连接的多个第1输入端子；具有多个第2输入端子的信号处理电路；以及开关单元，各所述第1输入端子以及各所述第2输入端子存在1对1的对应关系，所述开关单元将所述多个第2输入端子中的任意的第2输入端子与对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系的端子即非对应关系端子电连接，所述非对应关系端子是所述任意的第2输入端子以外的所述第2输入端子、对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系的所述第1输入端子、所述地端子或者所述电源端子。
(2)上述(1)的集成电路，所述开关单元能够切换为将任意的第2输入端子和对于所述任意的第2输入端子存在所述对应关系的所述第1输入端子电连接的第1连接状态、以及将所述任意的第2输入端子和所述非对应关系端子电连接的第2连接状态的任意一个连接状态。
(3)上述(1)或者上述(2)的集成电路，所述非对应关系端子是所述地端子，可以在所述开关单元以及所述地端子之间设置电阻元件。
(4)上述(1)或者上述(2)的集成电路，所述非对应关系端子可以是与所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系、且连接着所述电池单元的所述第1输入端子。
(5)上述(1)至上述(4)的任意一个集成电路，包括：存储器，存储有未连接所述电池单元的所述第1输入端子即未使用端子的信息；以及开关控制单元，控制所述开关单元的切换，所述开关控制单元根据所述存储器中存储的未使用端子的信息切换所述开关单元，以将对于所述未使用端子存在所述对应关系的所述第2输入端子与所述非对应关系端子连接。
(6)本发明的一个方式是电池监视装置，包括：上述(1)至(4)的任意一项集成电路；以及与所述集成电路通信的CPU，所述集成电路具有控制所述开关单元的切换的开关控制单元，所述开关控制单元通过与所述CPU通信，接收未连接所述电池单元的所述第1输入端子即未使用端子的信息，根据所述接收到的所述未使用端子的信息切换所述开关单元，以将对于所述未使用端子存在所述对应关系的所述第2输入端子与所述非对应关系端子连接。
发明的效果
如以上说明的那样，按照本发明，可以抑制制造成本的增大。
附图说明
图1是表示具有本发明的一个实施方式的集成电路的电池监视装置A的概略结构的一例的图。
图2是表示本发明的一个实施方式的电池监视用IC1的概略结构的一例的图。
图3是说明本发明的一个实施方式的电池监视用IC1的开关SW的切换动作的图。
图4是说明本发明的一个实施方式的电池监视用IC1的开关SW的切换动作的图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的一个实施方式的集成电路以及电池监视装置。
图1是表示具有本发明的一个实施方式的集成电路的电池监视装置A的概略结构的一例的图。
本发明的一个实施方式的电池监视装置A是如图1所示检测组电池X(直流电源)的电压从而监视该电压的装置。
组电池X例如是在电动汽车或混合汽车等车辆上安装的电池。组电池X是锂离子电池或镍氢电池等二次电池。
组电池X具有串联连接的多个电池单元群G(G1～G4)。在各电池单元群G1～G4中，串联连接多个电池单元C。各电池单元群G1～G4的电池单元C的数目(以下，称为“电池单元数”。)被安装组电池X的车辆的车体尺寸等所左右。因此，有电池单元数因所述车辆而不同的情况。而且，在本实施方式中，对电池单元群G的数目为4的情况进行说明，但是本发明不限定电池单元群G的数目。电池单元群G被安装组电池X的车辆的车体尺寸等所左右，有因所述车辆而不同的情况。
各电池单元群G1～G4位于最上位的电池单元(最上位单元)的正极端子是电池单元群10的正极端子(一个输出端子)，位于最下位的电池单元(最下位单元)的负极端子是电池单元群10的负极端子(另一个输出端子)。各电池单元群G1～G4的正极端子以及负极端子分别与电池监视装置A连接。而且，在不区分多个电池单元群G1～G4的每一个的情况下，简单标记为“电池单元群G”。
以下，具体地说明本发明的一个实施方式的电池监视装置A的结构。
如图1所示，电池监视装置A具有多个电池监视用IC1(1－1～1－4)、CPU2、以及绝缘部3。
多个电池监视用IC1(1－1～1－4)与多个电池单元C电连接。多个电池监视用IC1是监视各电池单元C的状态的IC(集成电路；integrated circuit)。电池监视用IC1与各电池单元群G1～G4对应设置。而且，在本实施方式中，说明电池监视装置A与各电池单元群G1～G4以1对1方式对应而具备4个该电池监视用IC1－1～1－4的情况，但是本发明不限于此。在本发明中，电池监视装置A不特别限定电池监视用IC1的数目，也可以是1个以上。而且，多个电池监视用IC1－1～1－4分别具有同样的结构，在不区分多个电池监视用IC1－1～1－4的每一个的情况下，简单标记为“电池监视用IC1”。
例如，电池监视用IC1对电池单元群G以1对1方式对应设置。电池监视用IC1具有与电池单元群G中的各电池单元C的输出端子连接的多个第1输入端子Ix1～Ixn(n为2以上的整数)。上述输出端子是正端子或者负端子。各电池单元C的输出端子和电池监视用IC1的多个第1输入端子Ix1～Ixn，例如通过连接线以1对1方式连接。由此，各电池单元C的两端和电池监视用IC1电连接。然后，电池监视用IC1通过检测各电池单元C的两端间的电位差(以下，称为“两端电压”。)，监视各电池单元C的状态。
电池监视用IC1具有用于对所述电池监视用IC1供给电力的电源端子P。在电源端子P连接被设置在外部的电源。例如，电池监视用IC也可以通过对作为监视对象的电池单元C连接电源端子P，从该电池单元C接受电源供给后动作。
进一步，电池监视用IC具有地(GND)端子G。地端子G与接地电位(地电位)连接。
而且，在本实施方式中，多个电池监视用IC1－1～1－4被菊花链连接，相互通过通信线L1连接。通信线L1是可进行双方向的通信的通信线。各电池监视用IC1可与相邻的电池监视用IC1进行双方向通信。
而且，被菊花链连接的多个电池监视用IC1－1～1－4中，仅电池监视用IC1－4可经由通信线L2与CPU2可通信地连接。通信线L2是可进行双方向的通信的通信线，被设置绝缘部3。由此，电池监视用IC1－4以及CPU2通过在相互电绝缘的状态下进行通信，发送接收信息。
CPU2从电池监视用IC1－4获取各电池监视用IC1－1～1－4检测到的电池单元C的两端电压。CPU2通过监视获取的各电池单元C的两端电压，监视组电池X(直流电源)的电压。
绝缘部3是将电池监视用IC1－4和CPU2的电连接绝缘的部件，例如是光耦合器或磁耦合器等。
接着，使用图2具体地说明本实施方式的电池监视用IC1的概略结构。图2是表示本实施方式的电池监视用IC1的概略结构的一例的图。而且，在图2所示的例子中，n＝15。
电池监视用IC1具有多个第1输入端子Ix1～Ixn、电源端子P、地端子G、多路复用器11、开关单元12、模拟数字转换器(ADC)13、存储器14、以及控制单元15。而且，多路复用器11是本发明的“信号处理电路”的一例。也可以将模拟数字转换器(ADC)13设为“信号处理电路”的一例。而且，开关控制单元是本发明的“控制单元”的一例。
多路复用器11具有多个第2输入端子Iy1～Iyn以及输出端子Oy。多路复用器11从外部获取选择信号。多路复用器根据选择信号，从多个第2输入端子Iy1～Iyn的每一个输入的输入信号中，选择其中一个输入信号。然后，多路复用器11将选择出的输入信号作为输出信号Sa从输出端子Oy输出。
第2输入端子Iy1～Iyn对于第1输入端子Ix1～Ixn以1对1方式对应设置。各第2输入端子Iy1～Iyn以及各第1输入端子Ix1～Ixn有1对1的对应关系。例如，第2输入端子Iy1和第1输入端子Ix1存在1对1的对应关系。例如，第2输入端子Iy2和第1输入端子Ix2存在1对1的对应关系。例如，第2输入端子Iyn和第1输入端子Ixn存在1对1的对应关系。
开关单元12使第2输入端子Iy1～Iyn中任意的第2输入端子Iy，和与该任意的第2输入端子Iy不存在1对1的对应关系的端子即非对应关系端子电连接。所谓非对应关系端子是，上述任意的第2输入端子Iy以外的第2输入端子Iy、与上述任意的第2输入端子Iy不存在1对1的对应关系的第1输入端子Ix、地端子G、或者电源端子P。
例如，在第2输入端子Iy1～Iyn中，第2输入端子Iy1与非对应关系端子电连接的情况下，非对应关系端子是第2输入端子Iy2～Iyn、第1输入端子Ix2～Ixn、地端子G以及电源端子P中的一个以上的端子。而且，在以下说明的情况下，设非对应关系端子为地端子G来说明。
以下，说明开关单元12的结构。
开关单元12具有多个开关SW1～SWn以及多个电阻元件R。而且，在不区别多个开关SW1～SWn的每一个的情况下，简单标记为“开关SW”。
在本实施方式中，开关SW被设置在第1输入端子Ix1～Ixn以及第2输入端子Iy1～Iyn的各自之间。即，开关SW被设置在有1对1的对应关系的第1输入端子Ix1～Ixn以及第2输入端子Iy1～Iyn的各自之间。
开关SW能够切换到将存在1对1的对应关系的第2输入端子Iy以及第1输入端子Ix电连接的第1连接状态、将第2输入端子Iy以及地端子G电连接的第2连接状态的任意一个连接状态。开关SWk能够切换到将第2输入端子Iyk以及第1输入端子Ixk电连接的第1连接状态、将第2输入端子Iyk以及地端子G电连接的第2连接状态的任意一个连接状态。K是从1至n中的任意一个整数。
电阻元件R被设置在各开关SW以及地端子G之间。例如，电阻元件R的第1端部与地端子G电连接。在本实施方式的第2连接状态下，第2输入端子Iyk与电阻元件R的第2端部电连接。第2连接状态是第2输入端子Iyk经由电阻元件R与地端子G电连接的状态。
ADC13将从多路复用器11的输出端子Oy输出的模拟数据的输出信号Sa变换为数字数据。然后，ADC13将数字数据的输出信号Sd发送到控制单元15。
在存储器14中预先存储第1输入端子Ix1～Ixn之中、作为未连接电池单元C的第1输入端子Ix的未使用端子的信息(以下，称为“未使用端子信息”。)。例如，未使用端子信息在电池监视装置A的制造时或对电池监视装置A写入程序时等，被预先存储在存储器14中。
控制单元15具有与其它电池监视用IC1或CPU2双方向地通信的通信功能。控制单元15对其它电池监视用IC1或CPU2发送输出信号Sd。
控制单元15控制开关单元12的动作。例如，控制单元15控制开关单元12的切换。控制单元15根据存储器14中存储的未使用端子信息确定未使用端子。控制单元15控制开关单元12，以将与未使用端子存在1对1的对应关系的第2输入端子Iy连接到非对应关系端子。控制单元15通过根据未使用端子信息控制各开关SW的切换，将各开关SW切换到第1连接状态或者第2连接状态。
以下，使用图3说明本实施方式的电池监视用IC1的开关SW的切换动作。
例如，假设电池监视用IC1可连接14个电池单元C，在电池监视用IC1上连接了12个电池单元C。在图3所示的例子中，在电池监视用IC1的第1输入端子Ix1～Ix15(n＝15)中，仅在第1输入端子Ix5以及第1输入端子Ix6中未连接电池单元C。因此，作为未使用端子信息，在存储器14中预先存储识别第1输入端子Ix5以及第1输入端子Ix6的信息。
在该情况下，控制单元15从存储器14读出未使用端子信息。控制单元15根据从存储器14读出的未使用端子信息控制开关单元12，以将第1输入端子Ix5以及第1输入端子Ix6与非对应关系端子连接。
例如，也可以在存储器14中预先存储根据未使用端子信息，可决定设为第2连接状态的开关SW那样的表T。表T具有各输入端子Ix1～Ix15的信息、和与各输入端子Ix1～Ix15对应的各开关SW1～SW15的信息。控制单元15从表T获取与未使用端子信息表示的输入端子Ix对应的开关SW的信息。然后，控制单元15控制从表T获取的上述信息表示的开关SW，将未使用端子控制为第2连接状态。
在图3所示的例子中，控制单元15在开关SW1至开关SW15中，仅将开关SW5以及开关SW6控制为第2连接状态。由此，控制单元15将作为空闲端子的第2输入端子Iy5以及Iy6分别经由电阻元件R与地端子G电连接。换言之，控制单元15控制开关SW5以及开关SW6，仅将作为空闲端子的第2输入端子Iy5以及Iy6与地端子连接。由此，控制单元15可以对第2输入端子Iy5以及Iy6进行空闲管脚处理。即使在产生了空闲端子的情况下，电池监视用IC1也不需要在基板上设置与空闲端子连接的元件或布线图案。由此，电池监视用IC1可以抑制制造成本的增大。
而且，能够任意设定控制单元15从存储器14读出未使用端子信息的定时。例如，控制单元15可以在接通电源、控制单元15已起动的情况下从存储器14读出未使用端子信息。而且，控制单元15也可以在从CPU2获取了指示控制开关单元12的指示信号的情况下，从存储器14读出未使用端子信息。而且，控制单元15也可以与CPU2将使电池监视用IC1起动的起动信号输出到电池监视用IC1的事实联动，从存储器14读出未使用端子信息。例如，控制单元15可以在从CPU2获取了起动信号的情况下从存储器14读出未使用端子信息。
以上，参照附图详细叙述了本发明的实施方式，但是具体的结构不限于该实施方式，还包含不脱离本发明的要旨的范围的设计等。
(变形例1)
例如，在上述实施方式中，说明了非对应关系端子为地端子G的情况，但是本发明不限于此。例如，非对应关系端子既可以是第2输入端子Iy2～Iyn的任意一个，也可以是与任意的第2输入端子Iy1没有1对1的对应关系的第1输入端子Ix2～Ixn的任意一个，也可以是电源端子P。
例如，图4是表示非对应关系端子为任意的第2输入端子Iy以外的第2输入端子Iy的情况的一例的图。在图4所示的例子中，开关SWk能够切换为将第2输入端子Iyk与存在1对1的对应关系的第1输入端子Ixk电连接的第1连接状态、和将第2输入端子Iyk与第2输入端子Iym电连接的第2连接状态的任意一个连接状态。m是从1至n中的k以外的整数。
以下，说明图4所示的电池监视用IC1的开关SW的切换动作。
例如，图4所示的电池监视装置A设为与图3同样，电池监视用IC1能够连接14个电池单元C，在电池监视用IC1上连接了12个电池单元C。然后，如图4所示，在电池监视用IC1的第1输入端子Ix1～Ix15(n＝15)中，仅在第1输入端子Ix5以及第1输入端子Ix6未连接电池单元C。因此，在存储器14中预先存储识别第1输入端子Ix5以及第1输入端子Ix6的信息，作为未使用端子信息。
在该情况下，控制单元15从存储器14读出未使用端子信息。控制单元15根据从存储器14读出的未使用端子信息控制开关单元12，以将第1输入端子Ix5以及第1输入端子Ix6连接到非对应关系端子。例如，控制单元15获取在存储器14中存储的未使用端子信息所表示的输入端子Ix的信息，并从表T获取与该输入端子Ix对应的开关SW。然后，控制单元15控制从表T获取的开关SW，将未使用端子控制为第2连接状态。
在图4所示的例子中，控制单元15通过仅将开关SW5以及开关SW6控制为第2连接状态，将第2输入端子Iy5与相邻的第2输入端子Iy4电连接，将第2输入端子Iy6与相邻的第2输入端子Iy5电连接。因此，第2输入端子Iy5以及第2输入端子Iy6变为与第2输入端子Iy4电连接。第2输入端子Iy4与连接了电池单元C的第1输入端子Ix4电连接。因此，作为空闲端子的第2输入端子Iy5以及第2输入端子Iy6通过与第2输入端子Iy4连接，电位稳定。
而且，在图4所示的例子中，作为空闲端子的第2输入端子Iy5以及第2输入端子Iy6与连接了电池单元C的第1输入端子Ix4电连接。因此，图4中的非对应关系端子为与第2输入端子Iy5或者第2输入端子Iy6不存在1对1的对应关系的第1输入端子Ix。这里，所谓“与第2输入端子Iy5或者第2输入端子Iy6不存在1对1的对应关系的第1输入端子Ix”，是连接电池单元C的第1输入端子Ix。
(变形例2)上述实施方式的电池监视用IC1从存储器14获取了未使用端子信息，但是本发明不限于此。电池监视用IC1也可以从外部获取未使用端子信息。例如，电池监视用IC1可以通过与CPU2通信，从CPU2获取未使用端子信息。在电池监视装置A具有菊花链连接的4个电池监视用IC1－1～1－4的情况下，电池监视用IC1－4经由通信线L2与CPU2通信，接收未使用端子信息。然后，电池监视用IC1－4将未使用端子信息存储在电池监视用IC1－4的存储器14中，同时对后级的电池监视用IC1－3发送未使用端子信息。电池监视用IC1－4从电池监视用IC1－3接收未使用端子信息，存储在电池监视用IC1－3的存储器14中，同时对后级的电池监视用IC1－2发送未使用端子信息。这样操作，未使用端子信息被发送直至电池监视用IC1－1，各电池监视用IC1－1～1－4可以通过接收未使用端子信息来获取。
以上，如说明的那样，本实施方式的电池监视用IC1包括：电源端子P、地端子G、与电池单元C连接的多个第1输入端子Ix、具有多个第2输入端子Iy的多路复用器11、以及开关单元12。各第1输入端子Ix以及各第2输入端子Iy存在1对1的对应关系。开关单元12将任意的第2输入端子Iy与和该第2输入端子Iy不存在1对1的对应关系的端子即非对应关系端子电连接。非对应关系端子是上述任意的第2输入端子Iy以外的第2输入端子Iy、与上述任意的第2输入端子不存在1对1的对应关系的第1输入端子Ix、地端子G、或者电源端子P。
按照这样的结构，电池监视用IC1在进行空闲管脚处理时，不需要在基板上设置与空闲端子连接的元件或布线图案。由此，可以抑制制造成本的增大。
产业上的可利用性
按照上述的集成电路以及电池监视装置，可以抑制制造成本的增大。
标号说明
A 电池监视装置
1 电池监视用IC
2 CPU
Ix 第1输入端子
P 电源端子
G 地端子
11 多路复用器(信号处理电路)
12 开关单元
14 存储器
15 控制单元

Claims (8)

1.一种集成电路，其特征在于，包括：
电源端子；
地端子；
与电池单元连接的多个第1输入端子；
具有多个第2输入端子的信号处理电路；以及
开关单元，
各所述第1输入端子以及各所述第2输入端子存在1对1的对应关系，
所述开关单元将所述多个第2输入端子中的任意的第2输入端子与对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系的端子即非对应关系端子电连接，
所述非对应关系端子是所述任意的第2输入端子以外的所述第2输入端子、对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系的所述第1输入端子、所述地端子或者所述电源端子。
2.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，
所述开关单元能够切换为将任意的第2输入端子和对于所述任意的第2输入端子存在所述对应关系的所述第1输入端子电连接的第1连接状态、以及将所述任意的第2输入端子和所述非对应关系端子电连接的第2连接状态的任意一个连接状态。
3.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，
所述非对应关系端子是所述地端子，
在所述开关单元以及所述地端子之间设置电阻元件。
4.如权利要求2所述的集成电路，其特征在于，
所述非对应关系端子是所述地端子，
在所述开关单元以及所述地端子之间设置电阻元件。
5.如权利要求1所述的集成电路，其特征在于，
所述非对应关系端子是对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系、且连接着所述电池单元的所述第1输入端子。
6.如权利要求2所述的集成电路，其特征在于，
所述非对应关系端子是对于所述任意的第2输入端子不存在所述对应关系、且连接着所述电池单元的所述第1输入端子。
7.如权利要求1至6的任意一项所述的集成电路，其特征在于，包括：
存储器，存储有未连接所述电池单元的所述第1输入端子即未使用端子的信息；以及
开关控制单元，控制所述开关单元的切换，
所述开关控制单元根据所述存储器中存储的未使用端子的信息切换所述开关单元，以将对于所述未使用端子存在所述对应关系的所述第2输入端子与所述非对应关系端子连接。
8.一种电池监视装置，其特征在于，包括：
权利要求1至6的任意一项所述的集成电路；以及
与所述集成电路通信的CPU，
所述集成电路具有控制所述开关单元的切换的开关控制单元，
所述开关控制单元通过与所述CPU通信，接收未连接所述电池单元的所述第1输入端子即未使用端子的信息，根据所述接收到的所述未使用端子的信息切换所述开关单元，以将对于所述未使用端子存在所述对应关系的所述第2输入端子与所述非对应关系端子连接。
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