CN1311442A - 监视信号输出电路、电池组、电池电压监视电路及方法 - Google Patents

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Abstract

检测串接的多个电池或电压源的单个电压和多个电池或电压源两端上的电压。通过算术运算检测的电压确定差分放大器的补偿值。如此确定的补偿值被用于校正电池电压的测量值。

Description

监视信号输出电路、电池组、电池电压监视电路及方法
本发明涉及用于输出一个监视信号来监视电池电压的监视信号输出电路、具有一个监视信号输出功能的电池组、根据监视信号监视电池电压的电池电压监视电路、一个电池系统和装置，每一个系统和装置具有一个电池和电池电压的监视功能、用于监视电池电压的电池电压监视方法、和用于存储电池电压监视程序的电池电压监视程序存储介质。
很多便携式电子设备如笔记本式个人电脑以及类似设备装有设备用的电池。
在工作台上操作一个装置的情况下，或在工作台上操作便携式装置如笔记本式个人电脑的情况下，无需考虑由通过AC适配器来自商用电源的电力来操作的这些类型的装置的电力供给中断的问题，另一方面，在一个装置基于电池供电来工作的情况下，需要使用者时刻注意电池余量。尤其是，对于信息处理装置如笔记本大小的个人电脑等的情况下，有可能当电池余量为零时(或电池损坏)所有部分完成的数据将丢失。因而，需要使用者注意电池的消耗量情况并在电池余量为零之前把部分完成的数据存储在非易失性存储介质如硬盘上。
为了防止电池余量为零的情况下出现的问题之目的，普通笔记本个人电脑和类似装置中配备有一个用于监视电池余量的系统。
图11示出了一种具有电池余量监视功能的电池系统。
电池系统10包括一个电池组20和一个电池电压监视部分30。电池系统10被装入笔记本个人电脑40。电池组20与电池电压监视部分30连接，从而电池组20的选择信号输入端20a、电池组20的电池电压输出端20b、电池组20的电源端20c和电池组20的接地端20d分别与电池电压监视部分30的选择信号输出端30a、电池电压监视部分30的电池电压输入端30b、电池电压监视部分30的电源端30c和电池电压监视部分30的接地端30d连接。
图11所示电池电压监视部分30包括一个DC-DC转换器电路31和一个基于DC-DC转换器电路31提供的5.0V电功率工作的微型计算机32。
通过电池电压监视部分30的选择信号输出端30a和电池组20的选择信号输入端20a，微型计算机32向电池组20的电池保护电路21发送一个选择信号，用于随意选择串联连接在电池组20内的三个电池S1、S2和S3中的任何一个。通过电池组20的电池电压输出端20b和电池电压监视部分30的电池电压输入端30b，电池保护电路21根据选择信号向微型计算机32发送一个表示选择信号选择的电池的电压的监视信号。微型计算机32把发送的电池电压转换成数字信号从而以数字值的形式识别电池电压，从而通过电池电压识别电池余量。
图11所示电池组20设有两个FET(FET1和FET2)。电池S1、S2和S3都是可充电电池，例如，锂离子电池。当电池S1、S2、S3的电压降低到下限时，两个FET中的FET1断开，从而防止电池S1、S2、S3过放电。当电池S1、S2、S3被充足电并进一步充电时，FET2断开，从而防止电池S1、S2、S3过量充电。
图12示出了图11所示电池组20的电池保护电路的内部结构。但是，这里，防止电池的过放电和过充电不是主题，因此省略了对防止电池过放电和过充电电路结构和相关描述。
电池保护电路21具有：用于输入一个选择信号的选择信号输入端21a；用于输出代表电池电压的监视信号的监视信号输出端21b；连接到串接的多个(三个)电池S1、S2、S3的一端(S1的正极)的节点连接端21c；连接到两个电池S1和S2的连接点的节点连接端21d；连接到两个电池S2和S3的连接点的节点连接端21e；和一个连接到串接的电池S1、S2、S3的另一端(S3负极)的节点连接端21f。串接的多个(三个)电池的两端以及电池间的连接点被称为“节点”。
电池保护电路21包括三个差分放大器AMP1、AMP2和AMP3，和一个多路复用器MPX。三个差分放大器AMP1、AMP2和AMP3分别用于输入两个节点21c和21d、两个节点21d和21e、以及两个节点21e和21f。三个差分放大器AMP1、AMP2和AMP3的输出被送到多路复用器MPX。多路复用器MPX根据经选择信号输入端21a进入的选择信号选择三个输入中的一个，并将所选择的一个经监视信号输出端21b输出。
图11所示微型计算机32顺序地输出选择信号，从而随意地选择电池S1、S2、S3，并经一个AD转换接收代表相关电池S1、S2、S3的电压的监视信号，从而能够知道电池S1、S2、S3的电压值。
图13是一个图表，示出了锂离子电池的放电时间(横轴)和电池电压(纵轴)之间的关系。图14是一个图表，示出了锂离子电池的电池电压(纵轴)和电池余量(横轴)之间关系。
如图13所示，当使用电池时，电池电压逐步降低。当电池电压被监视时，如图14所示，能够从电池电压知道电池余量。
根据微型计算机32，能够采取措施来满足电池不可用的情况，在这种方式下，微型计算机32检测电池S1、S2和S3的对应电压，知道电池余量，从而微型计算机32将余量通知笔记本个人电脑40的使用者，当电池余量降低到限制使用时，微型计算机32警告使用者，并/或自动存储数据。
在这里将解释图12所示差分放大器AMP1、AMP2和AMP3的补偿电压和补偿电压造成的一个测量误差。
图15是图12所示三个差分放大器AMP1、AMP2和AMP3中之一(这里是差分放大器AMP1)的电路图。
差分放大器AMP1包括差分放大器AMP11和与差分放大器AMP11连接的电阻。在图15中，R1和R2适用于电阻，意思是电阻值以及电阻。α表示差分放大器AMP11的补偿电压。
当一个被用于差分放大器AMP1的非反相输入的电压和一个被用于差分放大器AMP1的反相输入的电压被表示为V+和V-时，差分放大器AMP1的输出电压V0由下面的公式(1)算出。
V0=(R2/R1)(V+-V-)+((R2+R1)/R1)×α    ………(1)
图16是一个电路图，变化之处在于图15所示差分放大器的反相输入接地。在这种情况下，差分放大器AMP1的输出电压V0由下面的公式(2)算出。
V0=(R2/R1)×V++((R2+R1)/R1)×α       ………(2)
图17是一个电路图，变化之处在于图15所示差分放大器的前级设有作为缓冲器的差分放大器AMP12和差分放大器AMP13。
差分放大器AMP12和差分放大器AMP13是缓冲器电路，分别用于差分放大器AMP11的非反相输入和反相输入。差分放大器AMP12和AMP13用来通过电阻R1和R2防止电池S1～S3电流泄露，以确定差分放大器AMP11的放大因数。通过差分放大器AMP12和AMP13，补偿电压α是差分放大器AMP11的共模输入并被差分放大器AMP11取消。因此，仅考虑差分放大器AMP11的补偿电压就足够了，在图17所示的差分放大器中也是如此。因此，与图15所示情况类似，差分放大器AMP1的输出电压V0由下面的公式(1)算出。
V0=(R2/R1)(V+-V-)+((R2+R1)/R1)×α    ………(1)
从公式(1)和(2)可以看出，差分放大器AMP1的放大等级由电阻R1和R2的电阻值确定，放大的精确度取决于电阻值的精确度。然而，从公式(1)和(2)可以看出，放大的精确度由两个电阻R1和R2的电阻值比R2/R1确定，而不是电阻R1和R2的电阻值绝对值。因此，通过将确定放大等级的电阻R1和R2制作在LSI内能够实现高精确度的放大等级。也就是说，在电阻被制作在LSI内的情况下，杂质弥散离差造成的电阻绝对值误差在±20-30％之间。相反地，两个电阻的电阻值比率能够被非常精确地控制，因此能够防止比率离差超过0.05％。
相反，就差分放大器的补偿电压α而言，直接反映出LSI制造过程中的离差。因此，当在多个差分放大器被集成在同一个LSI内时，集成在同一个LSI内的多个差分放大器的补偿电压α几乎彼此相同，但在芯片之间差别很大。
例如，笔记本个人计算机必须检测电池余量，精确度为1％或更大。但是，在这种情况下，对于差分放大器的补偿电压α，当补偿电压α被转换成电池余量时，导致结果离差为2-3％或更大。
为了获得差分放大器输出的更大精确度，可以考虑增加一个很好的控制电路来调节补偿电压α为零。但是，这样带来的问题是调节补偿电压所要求的工作量以及用于准备调节电路的成本上升。此外，补偿电压α与温度变化和长期缓慢变化有关，因此即使以与上述方式调节补偿电压α，仍然难以解决温度变化和长期缓慢变化导致的补偿电压α变化。
为了解决上述问题，日本专利公开公报Hei.6-260851提出一种解决方案，在补偿测量时，差分放大器的非反相输入和反相输入都接地，然后测量差分放大器的一个输出电压，从而检测补偿电压，包括温度变化和长期缓慢变化。
但是，补偿电压α涉及到正和负情况；不过上述方案只允许测量补偿电压α为正的情况。因此，根据日本专利公开公报Hei.6-260851，提出一种方案，补偿电压被预先调节，从而即使涉及温度变化和长期缓慢变化，补偿电压总是正的。
但是，即使在所提出的方案的情况下，仍需要准备补偿电压调节电路并进行补偿电压调节工作。因此，不可避免地增加了成本。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种监视信号输出电路、电池组、电池电压监视电路、电池系统、装置、电池电压监视方法、和电池电压监视程序存储介质，其不需要预先调节，并能够高度精确地测量电池电压。
本发明能够被分成两组，其中第一组电池电压被高度精确地测量，第二组电池电压被高度精确地测量，此外，这种高精确度测量通过工作于电源低电压的电路实现。
为了实现上述目的，本发明提供第一监视信号输出电路，该电路属于第一组，包括：
用于监视信号输出的差分放大器；和
转换电路，用于根据选择信号切换串接的多个电池和所述差分放大器输入之间连接，从而所述差分放大器根据多个信号的选择信号输出一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号。
为了实现上述目的，本发明提供属于第一组的第一电池组，包括串联连接的多个电池和具有一个差分放大器的监视信号输出电路，所述差分放大器输出根据多个信号的选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号。
在上述本发明的电池组中，优选为所述电池组还包括电池电压监视电路，该电路具有：
一个补偿计算部分，用于根据来自所述监视信号输出电路的多个信号来计算所述差分放大器的补偿电压；和
一个补偿校正部分，利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
在这种情况下，可以允许，所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电池的至少一部分电池内，第二电压包括在多个电池的至少另一部分电池内，第三电压包括在所述部分电池和所述另一部分电池组合中的两个或更多电池内。
为了实现上述目的，本发明提供第一电池电压监视电路，包括：
一个补偿计算部分，用于根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示串接的多个电池电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
一个补偿校正部分，利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
在根据上述本发明的电池电压监视电路中，可以允许，所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电池的至少一部分电池内，第二电压包括在多个电池的至少另一部分电池内，第三电压包括在所述部分电池和所述另一部分电池组合中的两个或更多电池内。
为了实现上述目的，本发明提供第一电池系统，包括：
多个串联连接的电池；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和补偿校正部分，所述补偿计算部分用于根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述补偿校正部分利用在所述补偿计算部分计算的补偿电压来校正多个电池的电压测量误差。
为了实现上述目的，本发明提供一个第一装置，该装置基于接受电力供应才能工作，所述装置包括：
多个串联连接的电池；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和补偿校正部分，所述补偿计算部分用于根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述补偿校正部分利用在所述补偿计算部分计算的补偿电压来校正多个电池的电压测量误差。
为了实现上述目的，本发明提供一种第一电池电压监视方法，该方法包括步骤：
根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示串接的多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
为了实现上述目的，本发明提供第一电池电压监视程序存储介质，用于存储电池电压监视程序，当该电池电压监视程序在所述计算机内被执行时，该程序使计算机工作以监视电池电压，
其中所述电池电压监视程序存储介质存储电池电压监视程序，电池电压监视程序具有一个补偿计算部分，补偿计算部分根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示串接的多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
一个补偿校正部分，利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
根据属于第一组的上述发明，利用补偿电压在两种情况下都恒定的特征，测量差分放大器的补偿电压，所说的两种情况是，测量多个串联连接的电池中任何一个的电压，或测量两个或更多个串联连接的电池的电压，并且从测量的电池电压校正测量误差。因此，能够在测量时测量并校正补偿电压，包括温度变化和长期缓慢变化，无须预先进行调整，从而高度精确地测量电池电压。
为了实现上述目的，本发明提供属于第二组的第二监视信号输出电路，包括：
用于监视信号输出的差分放大器；和
转换电路，用于根据选择信号选择多个信号对中任何一个信号对，所述多个信号对由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)上电压的信号对和表示多个串联连接的电池中一个电池(根据选择信号选择)的电压以及所述多个电压源上的限幅电压的信号对组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成，所述转换电路把选择的信号对馈送到所述差分放大器。
为了实现上述目的，本发明提供属于第二组的第二电池组，包括串联连接的多个电池和具有一个差分放大器的监视信号输出电路，所述差分放大器输出根据多个信号的选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)之间电压的信号和表示一个电池(根据选择信号从多个电池中选择)电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成。
在上述本发明的电池组中，可以允许所述电池组还包括所述多个电压源。
或者，可以允许，所述多个电压源适宜于外部连接，所述电池组具有与所述多个电压源的节点连接的端子。
此外，还可以允许，所述电池组还包括一个电池电压监视电路，该电路具有：
一个补偿计算部分，根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述多个信号中每个信号表示节点之间的电压，其中至少有一个节点与另一个节点不同；和
一个补偿校正部分，根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。在这种情况下，可以允许所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电压源的的第一电压源内，第二电压包括在多个电压源的第二电压源内，第三电压包括在所述第一电压源和所述第二电压源的组合电压源内。
为了实现上述目的，本发明提供属于第二组的第二电池电压监视电路，包括：
一个补偿计算部分，用于根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述多个信号中的每个信号表示节点之间(其中至少一个节点与另一个节点不同)的电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)之间电压的信号和表示一个电池(根据选择信号从多个电池中选择)电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个补偿校正部分，根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
在根据上述本发明的第二电池电压监视电路中，可以允许所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电压源的的第一电压源内，第二电压包括在多个电压源的第二电压源内，第三电压包括在所述第一电压源和所述第二电压源的组合电压源内。
为了实现上述目的，本发明提供属于第二组的第二电池系统，包括：
多个串联连接的电池；
多个串联连接的电压源；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)之间电压的信号和表示一个电池(根据选择信号从多个电池中选择)电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和一个补偿校正部分，其中补偿计算部分根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述多个信号中每个信号表示节点之间的电压，其中在节点之间至少有一个节点与其他节点不同，补偿校正部分根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
为了实现上述目的，本发明提供一个属于第二组的第二装置，该装置基于接受电力供应才能工作，所述装置包括：
多个串联连接的电池；
多个串联连接的电压源；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)之间电压的信号和表示一个电池(根据选择信号从多个电池中选择)电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和一个补偿校正部分，其中补偿计算部分根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述多个信号中每个信号表示节点之间的电压，其中在节点之间至少有一个节点与其他节点不同，补偿校正部分根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
为了实现上述目的，本发明提供一种第二电池电压监视方法，该方法属于第二组，包括步骤：
根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述多个信号中的每个信号表示节点之间(其中至少一个节点与另一个节点不同)的电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)之间电压的信号和表示一个电池(根据选择信号从多个电池中选择)电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
为了实现上述目的，本发明提供第二电池电压监视程序存储介质，用于存储电池电压监视程序，当该电池电压监视程序在所述计算机内被执行时，该程序使计算机工作以监视电池电压，
其中所述电池电压监视程序存储介质存储电池电压监视程序，电池电压监视程序具有一个补偿计算部分，用于根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述多个信号中的每个信号表示节点之间(其中至少一个节点与另一个节点不同)的电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点(根据选择信号选择)之间电压的信号和表示一个电池(根据选择信号从多个电池中选择)电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个补偿校正部分，根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
根据属于第二组的上述本发明，通过测量串联连接的多个电压源的电压，测定差分放大器的补偿电压，并从该差分放大器测定多个电压源上的限幅电压，从而减去限幅电压的电池电压被输出用于监视电池电压。这一特征使得能够通过低压电路高度精确地监视电池电压。
特别是，在具有图13和14所示特征的锂离子电池的情况下，完全充电状态时的电压约为4V，放电到不可用程度的状态时电压为3V。因此，差值电压为1V左右。因此，合适的限幅电压的测定使得能够通过工作在电池电压例如3V左右的电路充分监视电池电压。
图1是本发明第一实施例的原理图。
图2是方框图，示出了图1所示第一实施例中电池保护电路的结构。
图3示出了图2所示的差分放大器AMP1和图2所示的两个多路复用器MPX1和MPX2的接通电阻Rn。
图4是图1所示微型计算机的结构视图。
图5所示是存储在构成图4所示微型计算机的程序ROM内的程序的概念图。
图6是一个流程图，用于了解存储在微型计算机的程序ROM内的电池电压监视程序的处理内容。
图7是一个方框图，示出了本发明第二实施例中的电池保护电路的结构。
图8是流程图，用于了解在本发明的第二实施例中微型计算机执行的电池电压监视程序。
图9是一个方框图，示出了本发明第三实施例的结构。
图10是一个方框图，示出了本发明第四实施例的结构。
图11示出了具有电池余量监视功能的电池系统。
图12示出了图11所示电池组的电池保护电路的内部结构。
图13是一个曲线图，示出了锂离子电池的放电时间(横轴)和电池电压(纵轴)之间的关系。
图14是一个曲线图，示出了锂离子电池的电池电压(纵轴)和电池余量(横轴)之间的关系。
图15是一个电路图，示出了图12所示三个差分放大器AMP1,AMP2和AMP3之一(这里，是指差分放大器AMP1)。
图16是一个电路图，改动之处在于图15所示差分放大器的反相输入端接地。
图17是一个电路图，改动之处在于图15所示差分放大器的前级中设有用作缓冲器的差分放大器AMP12和差分放大器AMP13。
将参考附图描述本发明的实施例。
图1是本发明第一实施例的原理图。
在图1中，电池组20对应于本发明电池组的一个例子，包括在电池组20中的电池保护电路21对应于本发明监视信号输出电路的一个例子，电池组20和电池电压监视部分30的组合对应于本发明中涉及的电池系统的一个例子，电池电压监视部分30对应于本发明的电池电压监视电路的一个例子，笔记本个人电脑40对应于本发明的装置的一个例子，在电池电压监视部分30的微型计算机32内执行的电池电压监视程序被作为一种方法对应于电池电压监视方法的一个例子，装在微型计算机32内的程序ROM(参看图4)对应于本发明的电池电压监视程序存储介质的一个例子。
图1类似于上述图11，在图1中，相同部件由与图11内相同的标号表示，省略了多余的描述。本实施例的重要特征在于电池保护电路21的结构以及在微型计算机32内执行的电池电压监视程序。以下，将详细解释本发明。
图2是一个方框图，示出了图1所示第一实施例中的电池保护电路的结构。这里，以与图11和12中类似的方式，省略了控制电路的图示和描述，所述控制电路用于控制FET(FET1和FET2)的接通和关断以防止过放电和过充电，如图1所示。
图2所示电池保护电路21具有：连接到图1所示电池组20的选择信号输入端20a的选择信号输入端21a；连接到电池组20的电池电压输出端20b的电池电压输出端21b；连接到包括串接的多个(三个)电池S1、S2和S3的两端以及电池之间的连接点的多个(这里是四个)节点的节点连接端21c、21d、21e和21f。图2所示的电池保护电路21包括两个多路复用器MPX1和MPX2，一个差分放大器AMP1，和一个选择控制电路SEL。
三个节点连接端21c、21d和21e的电压被施加到两个多路复用器MPX1和MPX2中的第一多路复用器MPX1。第一多路复用器MPX1根据来自选择控制电路SEL的选择信号选择并输出三个节点连接端21c、21d和21e的三个电压中的一个。如此选择的输出电压被馈送到差分放大器AMP1。
三个节点连接端21d、21e和21f的电压被施加到两个多路复用器MPX1和MPX2中的第二多路复用器MPX2。第二多路复用器MPX2根据来自选择控制电路SEL的选择信号选择并输出三个节点连接端21d、21e和21f的三个电压中的一个。如此选择的输出电压被馈送到差分放大器AMP1。
差分放大器AMP1执行关于从两个多路复用器MPX1和MPX2输出的电压之间的差值电压的算术运算，并输出该差值电压。该差值电压经电池组20的电池电压输出端21b、电池电压输出端20b、和电池电压监视部分30的电池电压输入端30b传输到微型计算机32，从而产生表示差值电压的数字数据。
选择控制电路根据电池电压监视部分30的微型计算机32输出的选择信号选择两个多路复用器MPX1和MPX2中的任何一个(参见图1)，并经选择信号输出端30a、选择信号输入端20a和电池保护电路21的选择信号输入端21a馈送。
这里，如后面所述，提供：一种转换模式，其中当多路复用器MPX1输出节点连接端21c的电压，多路复用器MPX2输出节点连接端21d的电压(在这种情况下，差分放大器AMP1输出电池S1的电压，但包括差分放大器AMP1的补偿值α造成的误差。此后相同。)；一种转换模式，其中当多路复用器MPX1输出节点连接端21d的电压，多路复用器MPX2输出节点连接端21e的电压(在这种情况下，差分放大器AMP1输出电池S2的电压。)；一种转换模式，其中当多路复用器MPX1输出节点连接端21e的电压，多路复用器MPX2输出节点连接端21f的电压(地电压=0.0V)(在这种情况下，差分放大器AMP1输出电池S3的电压。)；和一种转换模式，其中当多路复用器MPX1输出节点连接端21c的电压，多路复用器MPX2输出节点连接端21e的电压(在这种情况下，差分放大器AMP1输出串接的电池S1和电池S2两端之间的电压。)
图3示出了图2所示差分放大器AMP1和图2所示两个多路复用器MPX1和MPX2的接通电阻Rn。
在图3所示结构的情况下，来自差分放大器AMP1的输出电压V0由下面的公式表示。
V0=(R2/(R1+Rn))×(V+-V-)+((R2+R1)/Rn)×α……(4)
当多路复用器MPX1和MPX2的接通电阻Rn为100Ω-200Ω左右，差分放大器AMP1的电阻R1和R2每个都是200Ω左右。因此，接通电阻Rn的影响不超过0.1％，因此能够忽略接通电阻Rn的影响。
图4是图1所示微型计算机32的结构视图。
微型计算机32包括：用于存储程序的程序ROM321；用于存储数据的数据ROM322，例如表示电池电压和电池余量之间的联系的数据，如图14所示，以及其他各种类型的数据；用于读取和执行存储在程序ROM 321中的程序的CPU 323；RAM324，作为CPU323执行程序时的工作区；用于把输入模拟电压转换成数字数据的A/D转换器325；和用于输入和输出数字信号的输入和输出接口326。输入和输出接口326输出一个选择信号从而在两个多路复用器MPX1和MPX2之间切换，如图2所示。A/D转换器325把图2所示差分放大器AMP1的输出转换成数字数据。
图5所示是存储在构成图4所示微型计算机32的程序ROM321内的程序的概念图。
程序ROM321内存储有电池电压监视程序3211。电池电压监视程序3211包括一个补偿计算部分3211a、一个补偿校正部分3211b和一个电池余量计算部分3211c。下面将参考图6解释电池电压监视程序的处理内容。
图6是一个流程图，用于理解存储在微型计算机32的程序ROM321内的电池电压监视程序的处理内容。
在图1和4所示的微型计算机32内，当图6所示的电池电压监视程序开始执行时，首先，在步骤(a1)中，微型计算机32输出选择信号以选择电池S1，并且图2所示的电池保护电路21的选择控制电路SEL向多路复用器MPX1和MPX2输出转换信号，从而差分放大器AMP1输出电池S1的电压。多路复用器MPX1和MPX2根据转换信号切换相关输入并向差分放大器AMP1相应地输出选择的输入。尤其是，第一多路复用器MPX1根据选择信号转换，从而以下述方式选择电池S1：节点连接端21c的电压被传输到差分放大器AMP1。第二多路复用器MPX1以这种方式转换：节点连接端21d的电压被传输到差分放大器AMP1。
当两个多路复用器MPX1和MPX2以上述方式转换时，差分放大器AMP1输出电池S1的电压。电池S1的电压被传输到微型计算机32，在图6的步骤(a2)，电池S1的电压被转换成数字数据，然后被微型计算机32读取。这里，电池S1的读取电压(读取值)表示为SE1。
在步骤(a3)和(a4)，以与上述步骤(a1)和(a2)类似的方式，微型计算机32输出选择信号以选择电池S2，并读取电池S2的电压。这里，电池S2的读取电压(读取值)表示为SE2。
在步骤(a5)和(a6)，同样以与上述步骤类似的方式，微型计算机32输出选择信号以选择电池S3，并读取电池S3的电压。这里，电池S3的读取电压(读取值)表示为SE3。
在步骤(a7)和(a8)，同样以与上述步骤类似的方式，微型计算机32输出选择信号以选择串接的两个电池S1和S2，并读取串接的两个电池S1和S2两端之间的电压，读取的电压(读取值)表示为SE12。
在步骤(a9)中，上述读取值被用于根据下面的公式(5)确定差分放大器AMP1的补偿电压α。
SE1+SE2=SE12-2α    ……(5)
这里，将解释能根据公式(5)确定补偿电压α的原因。
假定在图3所示的差分放大器AMP1的中，由于上述原因，两个多路复用器MPX1和MPX2的接通电阻Rn可以被忽略，两个电阻R1和R2具有相同电阻值。
在这种情况下，公式(4)由下面的公式(6)表示。
V0=V+-V-+2α    ……(6)
当电池S1、S2和S3的真正电压值由S1、S2和S3表示时，在步骤(a2)、(a4)和(a8)中读取的读取值SE1、SE2和SE12由下面的公式表示。
SE1=S1+2α        ……(7)
SE2=S2+2α        ……(8)
SE12=S1+S2+2α    ……(9)
因此，
SE1+SE2=S1+2α+S2+2α
       =S1+S2+4α
       =SE12+2α
因此，公式(5)被应用。
因而，根据下面的公式(10)确定差分放大器AMP1的补偿电压值α。
α=(SE1+SE2-SE12)/2 ……(10)
根据本实施例，一直到确定差分放大器AMP1的补偿电压α步骤的组件，即，步骤(a1)到(a9)的组件被称为图5所示电池电压监视程序3211的补偿计算部分3211a。
接下来，在图6的步骤(a10)到(a12)，电池S1、S2和S3的真正电压值S1、S2和S3由下面的公式确定。
S1=SE1-2α    ……(11)
S2=SE2-2α    ……(12)
S3=SE3-2α    ……(13)
根据本实施例，步骤(a10)到(a12)的组件被称为图5中的电池电压监视程序3211的补偿校正部分3211b。
在图6的步骤(a13)中，每一个电池S1、S2和S3的的余量被计算。为了计算电池的余量，作为例子，被存储在图4所示的微型计算机32的数据ROM322内的图14所示电池电压和电池余量之间的相关数据被引用，在步骤(a10)到(a12)内确定的电池S1、S2和S3的真正电压值S1、S2和S3被转换成电池余量。如此计算的电池余量从微型计算机32传输到笔记本个人电脑40的主机(参见图1)。笔记本个人电脑40在显示屏(未图示)上显示电池余量，或在电池余量很少的情况下，显示这种问题。顺便说，在图6的步骤(a13)中，虽然通常在这些电池S1、S2和S3上检测到几乎相同的电池余量，在些电池S1、S2和S3中只有一个电池余量特别少的情况下，发出早期报警显示，提示更换电池组。图6的步骤(a13)对应于电池电压监视程序3211的电池余量计算部分3211c。
如上所述，根据本实施例，在电池余量被确定的情况下，差分放大器AMP1的补偿电压α被测定，并确定在补偿电压α中被校正的真正电池电压。因此，能够高度精确地确定电池余量，从而高度精确地执行电池余量显示。
图7是一个方框图，示出了本发明第二实施例中电池保护电路的结构。本发明第二实施例的电池系统的结构整体上与本发明第一实施例的相同。因此，第二实施例电池系统的结构在整体形式上的图示被省略，并将参考图1。但在第二实施例中，与第一实施例的不同点在于图1所示的DC-DC转换器电路31把电池电压转换到3.0V，并且微型计算机32基于3.0V工作。此外，在图7中，以类似于图2的方式，省略了关于结构的图示和描述，该结构用于控制FET(FET1和FET2)以防止过放电和过充电，如图1所示。
图7所示电池保护电路21具有与图2所示电池保护电路21相同的端子21a到21f，但在内部结构上与图2所示电池保护电路21不同。图7所示电池保护电路21包括四个差分放大器AMP1、AMP2、AMP3和AMP4，串接的两个参考电压源e1和e2，两个多路复用器MPX1和MPX2，和一个选择控制电路SEL。电池保护电路21被整体集成到LSI。因此，四个差分放大器AMP1、AMP2、AMP3和AMP4具有相同的特征，包括足够精确的补偿电压的电压值(补偿值)。
在四个差分放大器AMP1、AMP2、AMP3和AMP4中，除了差分放大器AMP4，三个差分放大器AMP1、AMP2、AMP3被连接，它们的两个输入端分别与两个节点连接端21c和21d、两个节点连接端21d和21e、以及两个节点连接端21e和21f连接，三个差分放大器的输出端被馈送到第一多路复用器MPX1。
进一步馈送到第一多路复用器MPX1的是串接的两个参考电压源e1和e2的e1侧节点211和两个参考电压源e1和e2之间的连接点的节点212的两个节点的电压。
馈送到第二多路复用器MPX2的是串接的两个参考电压源e1和e2两侧节点211和213以及两个参考电压源e1和e2之间的连接点的节点212的三个节点的总电压。在节点213被连接到节点连接端21f的情况下，两个参考电压源e1和e2的e2侧节点213被连接到第二多路复用器MPX2。
馈送到剩余多路复用器MPX4的是两个多路复用器MPX1和MPX2的输出，以确定两个多路复用器的输出之间的差值。如此确定差值从监视信号输出端21b输出到微型计算机32(参考图1)。
图7所示选择控制电路SEL以与图2所示选择控制电路SEL类似的方式根据从微型计算机32传输的选择信号控制两个多路复用器MPX1和多路复用器MPX2的转换，但在转换模式上与图2的例子不同。
也就是说，这里提供：一种转换模式，其中执行转换的方式是，在一个时限内，第一多路复用器MPX1输出串接的两个参考电压源e1和e2的三个节点211、212和213的参考电压源e1侧节点211的电压，第二多路复用器MPX2输出两个参考电压源e1和e2之间连接点的节点212的电压(在这种情况下，差分放大器AMP4输出参考电压源e1的电压)；一种转换模式，其中执行转换的方式是，在一个时限内，第一多路复用器MPX1输出两个参考电压源e1和e2之间的连接点的节点212的电压，第二多路复用器MPX2输出参考电压源e2侧的节点213的电压(在这种情况下，差分放大器AMP1输出参考电压源e2的电压)；一种转换模式，其中执行转换的方式是，在一个时限内，第一多路复用器MPX1输出参考电压源e2的节点211的电压，第二多路复用器MPX2输出参考电压源e2侧的节点213的电压(在这种情况下，差分放大器AMP1输出串接的两个参考电压源e1和e2的两端之间的电压)；一种转换模式，其中执行转换的方式是，在一个时限内，第二多路复用器MPX2输出参考电压源e1侧节点211的电压，第一多路复用器MPX1输出差分放大器AMP1的一个输出(电池S1的电压)(在这种情况下，差分放大器AMP1输出一个差值电压，其中从电池S1的电压减去串接的参考电压源e1和e2产生的电压(限幅电压))；一种转换模式，其中执行转换的方式是，第二多路复用器MPX2输出限幅电压，第一多路复用器MPX1输出差分放大器AMP2的一个输出(电池S2的电压)(在这种情况下，差分放大器AMP1输出一个差值电压，其中从电池S2的电压减去限幅电压)；以及，一种转换模式，其中执行转换的方式是，第二多路复用器MPX2输出限幅电压，第一多路复用器MPX1输出差分放大器AMP3的一个输出(电池S3的电压)(在这种情况下，差分放大器AMP4输出一个差值电压，其中差值电压是从电池S3的电压减去限幅电压)。
第二实施例中的微型计算机32(参考图1)工作于3.0V，而电池S1、S2、S3的电压在图13所示完全充电状态下为4.0V左右。因此，一个差值电压被传输到微型计算机32，其中差值电压是从电池S1、S2、S3的电压减去限幅电压，从而微型计算机32能够识别电池S1、S2、S3的电压。同时，以类似于第一实施例的方式，两个参考电压源e1和e2以及差分放大器AMP1到AMP4的补偿电压α所产生的限幅电压的精确度成为一个问题。在这一点上，根据第二实施例，差分放大器AMP1到AMP4的补偿电压α和限幅电压以下面的方式被精确地测量，测量的电压反映在各差值电压的测量值上，其中差值电压是从电池S1、S2、S3的电压减去限幅电压，从而能够测定电池S1、S2、S3的真正电压值。
图8是一个流程图，用于理解在本发明第二实施例中微型计算机32执行的电池电压监视程序。
首先，在步骤(b1)中，微型计算机32输出选择信号以选择参考电压e1到图1所示电池组20的图7所示电池保护电路21。在电池保护电路21中，选择控制电路SEL切换两个多路复用器MPX1和MPX2，从而多路复用器MPX1和MPX2分别输出节点211和节点212的电压，差分放大器AMP4输出参考电压源e1的电压。从差分放大器AMP4输出的参考电压源e1的电压被传输到微型计算机32。在步骤(b2)，参考电压源e1的电压进行AD转换，从而微型计算机32以数字形式读取电压值。这里，参考电压源e1的读取值表示为E1。
接下来，以与上述类似的方式，在步骤(b3)和(b4)中，参考电压源e2被选择，读取值E2被读取。
此外，以与上述类似的方式，在步骤(b5)和(b6)中，串接的两个参考电压源e1和e2两端上的电压被选择，两端上的电压的读取值E3被读取。
之后，在步骤(b7)中，根据下面的公式(14)确定差分放大器AMP4的补偿电压α。
E1+E2=E3-2×α           ………(14)
这里，参考电压源e1和e2的读取值E1和E2、串接的两个参考电压源e1和e2两端上电压的读取值E3，通过下面的公式(15)、(16)和(17)表示如下(从公式(6))。
E1=e1+2α                ………(15)
E2=e2+2α                ………(16)
E3=e1+e2+2α             ………(17)
其中两个参考电压源e1和e2的真正电压值分别由e1和e2表示。
因此，
E1+E2=e1+2α+e2+2α
     =e1+e2+4α
     =E3+2α
因此，公式(14)被应用。
因而，从公式(14)，根据下面的公式(18)，确定差分放大器AMP4补偿电压值α。
α=(E1+E2-E3)/2          ………(18)
当补偿值α被确定时，根据下面的公式(19)，从公式(17)确定真正限幅电压(e1+e2)(步骤b8)。
e1+e2=E3-2α             ………(19)
根据第二实施例，执行上述处理的图8的步骤(b1)到(b8)对应于图5所示电池电压监视程序3211的补偿计算部分3211a。
接着，在图8所示流程图的步骤(b9)，选择信号以这种方式被传输：电池S1的电压(差分放大器AMP1的输出)从多路复用器MPX1输出，限幅电压(节点211的电压)从多路复用器MPX2输出。然后，电池S1的电压和限幅电压之间的差值电压读取值SE1被馈送到微型计算机32(步骤(b10))。从这个结果，根据下面的公式(20)计算电池S1的真正电压值S1(步骤(b11))。
S1=SE1+(e1+e2)-4α       ………(20)
公式(20)可由如下方式导出。当差分放大器AMP1的补偿值由α1表示，差分放大器AMP4的补偿值由α4表示，得出下面的公式。
SE1=(S1+2×α1)-(e1+e2)+2×α4
=S1-(e1+e2)+2α1+2α4    ………(21)
构成电池保护电路21的元件被装在-个LSI芯片上，如上所述，并且因此差分放大器AMP1到AMP4的补偿值彼此相同，当补偿值由α1表示，公式(21)由下面的公式(22)表示。
SE1=S1-(e1+e2)+4α       ………(22)
因此，公式(20)被应用。
类似地，在步骤(b12)、(b13)和(b14)中，差值电压的读取值SE2被读取，其中差值电压是电池S2的电压减去限幅电压，电池S2的真正电压值S2根据公式(23)确定。
S2=SE2+(e1+e2)-4α       ………(23)
此外，类似地，在步骤(b15)、(b16)和(b17)中，差值电压的读取值SE3被读取，其中差值电压是电池S3的电压减去限幅电压，电池S3的真正电压值S3根据公式(24)确定。
S3=SE3+(e1+e2)-4α       ………(24)
在步骤(b9)-(b17)中确定电池S1、S2和S3的真正电压值S1、S2和S3的处理对应于图5所示的电池电压监视程序3211的补偿校正部分3211b。
在步骤(b18)中，电池S1、S2和S3的真正电压值被转换成电池余量。这种转换方法类似于上述第一实施例(图6的步骤(a13))的转换方法，因此省略了多余的描述。该步骤(b18)对应于图5所示电池电压监视程序3211的电池余量计算部分3211c。
图9是一个方框图，示出了本发明第三实施例的结构。
除了下面将描述不同点，图9所示第三实施例与图1、7和8所示第二实施例相同，省略了多余的描述。
根据第二实施例，参考电压源e1和e2设置在电池组20内(特别是在图7所示电池保护电路21内部)。另一方面，根据图9所示第三实施例，参考电压源e1和e2设置在电池组20外部(例如，电池电压监视部分30内)。因此，电池组20设有端子20e、20f和20d，端子20e、20f和20d连接到串接的两个参考电压源e1和e2的节点。节点上的电压经电池电压监视部分30的端子30e、30f和30d以及电池组20的端子20e、20f和20d传输到电池组20的电池保护电路21。
以这种方式，可以允许参考电压源e1和e2设置在电池组20外部，电池组20设有被连接到参考电压源e1和e2的节点上的端子。除了参考电压源e1和e2设置在电池组20外部，第三实施例与第二实施例相同，因此省略了多余的解释。
图10是一个方框图，示出了本发明第四实施例的结构。
图10示出了电池组50，电池组50将图1所示的电池组20和电池电压监视部分30的结构部件合并在里面。因此，电池组50设有用于从电池组50输出串接的三个电池S1、S2和S3两端上的电压的端子50a和50b，和用于传输与微型计算机32确定的电池余量有关的数据并用于在微型计算机32和外部之间执行数据传送的端子50c。
可以允许电池组50的电池保护电路21、DC-DC转换电路31和微型计算机32分别具有第一实施例中相关元件的相同功能，或分别具有第二实施例中相关元件的相同功能。
以此方式，可以允许本发明的电池组具有这种智能，即监视电池电压以确定电池余量。
如上所述，根据本发明，能够高度精确地监视电池电压。此外，本发明中，属于第二组的发明直接监视电池电压和限幅电压之间的差值电压。该特征使得能够高度精确地监视，即使监视电路是工作于比被监视的电池电压低的电源电压的电路。
已经参考具体实施例描述了本发明，但本发明不局限于这些实施例，本发明仅受所附权利要求的限制。可以理解本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下能够改变或修改实施例。

Claims (22)

1．一个监视信号输出电路，包括：
用于监视信号输出的差分放大器；和
转换电路，用于根据选择信号切换串接的多个电池和所述差分放大器的输入之间连接，从而所述差分放大器根据多个信号的选择信号输出一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号。
2．一个电池组，包括串联连接的多个电池和具有一个差分放大器的监视信号输出电路，所述差分放大器输出根据多个信号的选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号。
3．根据权利要求2的电池组，其中所述电池组还包括电池电压监视电路，该电路具有：
一个补偿计算部分，用于根据来自所述监视信号输出电路的多个信号来计算所述差分放大器的补偿电压；和
一个补偿校正部分，利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
4．根据权利要求3的电池组，其中所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电池的至少一部分电池内，第二电压包括在多个电池的至少另一部分电池内，第三电压包括在所述部分电池和所述另一部分电池组合中的两个或更多电池内。
5．一个电池电压监视电路，包括：
一个补偿计算部分，用于根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示串接的多个电池电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
一个补偿校正部分，利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
6．根据权利要求5的电池电压监视电路，其中所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电池的至少一部分电池内，第二电压包括在多个电池的至少另一部分电池内，第三电压包括在所述部分电池和所述另一部分电池组合中的两个或更多电池内。
7．一个电池系统，包括：
多个串联连接的电池；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和一个补偿校正部分，所述补偿计算部分用于根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述补偿校正部分利用在所述补偿计算部分计算的补偿电压来校正多个电池的电压测量误差。
8．一个基于接受电力供应工作的装置，所述装置包括：
多个串联连接的电池；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和一个补偿校正部分，所述补偿计算部分用于根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述补偿校正部分利用在所述补偿计算部分计算的补偿电压来校正多个电池的电压测量误差。
9．一种电池电压监视方法，该方法包括步骤：
根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示串接的多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
10．一个电池电压监视程序存储介质，用于存储电池电压监视程序，当该电池电压监视程序在所述计算机内被执行时，该程序使计算机工作以监视电池电压，
其中所述电池电压监视程序存储介质存储电池电压监视程序，电池电压监视程序具有一个补偿计算部分，补偿计算部分根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号包括表示串接的多个电池的电压和包括在预定两个或多个电池组合内的电压的信号；和
一个补偿校正部分，利用所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
11．一个监视信号输出电路，包括：
用于监视信号输出的差分放大器；和
转换电路，用于根据选择信号选择多个信号对中任何一个信号对，所述多个信号对由表示多个节点中的两个节点上电压的信号对和表示多个串联连接的电池中一个电池的电压以及所述多个电压源上的限幅电压的信号对组成，根据选择信号选择所述两个节点及所述一个电池，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成，所述转换电路把选择的信号对馈送到所述差分放大器。
12．一个电池组，包括串联连接的多个电池和具有一个差分放大器的监视信号输出电路，所述差分放大器输出根据多个信号的选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点之间电压的信号和表示一个电池电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述两个节点根据选择信号选择，所述一个电池根据选择信号从多个电池中选择，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成。
13．根据权利要求12的电池组，其中所述电池组还包括所述多个电压源。
14．根据权利要求12的电池组，其中所述多个电压源适宜于外部连接，所述电池组具有与所述多个电压源的节点连接的端子。
15．根据权利要求12的电池组，其中所述电池组还包括一个电池电压监视电路，该电路具有：
一个补偿计算部分，根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述多个信号中每个信号表示节点之间的电压，其中在节点之间至少有一个节点与其他节点不同；和
一个补偿校正部分，根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
16．根据权利要求15的电池组，其中所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电压源的的第一电压源内，第二电压包括在多个电压源的第二电压源内，第三电压包括在所述第一电压源和所述第二电压源的组合电压源内。
17．一个电池电压监视电路，包括：
一个补偿计算部分，用于根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述多个信号中的每个信号表示节点之间的电压，其中至少一个节点与另一个节点不同，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点之间电压的信号和表示一个电池电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述两个节点根据选择信号选择，所述一个电池根据选择信号从多个电池中选择，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个补偿校正部分，根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
18．根据权利要求17的电池电压监视电路，其中所述补偿计算部分根据代表第一电压、第二电压和第三电压的三个信号计算所述差分放大器的补偿电压，其中第一电压包括在多个电压源的的第一电压源内，第二电压包括在多个电压源的第二电压源内，第三电压包括在所述第一电压源和所述第二电压源的组合电压源内。
19．一个电池系统，包括：
多个串联连接的电池；
多个串联连接的电压源；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点之间电压的信号和表示一个电池电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述两个节点根据选择信号选择，所述一个电池根据选择信号从多个电池中选择，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和一个补偿校正部分，其中补偿计算部分根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述多个信号中每个信号表示节点之间的电压，其中在节点之间至少有一个节点与其他节点不同，补偿校正部分根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
20．一个基于接受电力供应工作的装置，所述装置包括：
多个串联连接的电池；
多个串联连接的电压源；
一个具有差分放大器的监视信号输出电路，该差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点之间电压的信号和表示一个电池电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述两个节点根据选择信号选择，所述一个电池根据选择信号从多个电池中选择，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个电池电压监视电路，具有一个补偿计算部分和一个补偿校正部分，其中补偿计算部分根据来自所述监视信号输出电路的多个信号计算所述差分放大器的补偿电压，所述多个信号中每个信号表示节点之间的电压，其中在节点之间至少有一个节点与其他节点不同，补偿校正部分根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
21．一种电池电压监视方法，包括步骤：
根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述多个信号中的每个信号表示节点之间的电压，其中至少一个节点与另一个节点不同，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点之间电压的信号和表示一个电池电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述两个节点根据选择信号选择，所述一个电池根据选择信号从多个电池中选择，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
22．一种电池电压监视程序存储介质，用于存储电池电压监视程序，当该电池电压监视程序在所述计算机内被执行时，该程序使计算机工作以监视电池电压，
其中所述电池电压监视程序存储介质存储电池电压监视程序，电池电压监视程序具有一个补偿计算部分，用于根据来自具有所述差分放大器的监视信号输出电路的多个信号计算差分放大器的补偿电压，所述多个信号中的每个信号表示节点之间的电压，其中至少一个节点与另一个节点不同，所述差分放大器输出根据多个信号的一个选择信号选择的一个信号，所述多个信号由表示多个节点中的两个节点之间电压的信号和表示一个电池电压与所述多个电压源上的限幅电压之间差值电压的信号组成，所述两个节点根据选择信号选择，所述一个电池根据选择信号从多个电池中选择，所述多个节点由串联连接的多个电压源的两端和电压源连接点构成；和
一个补偿校正部分，根据来自所述监视信号输出电路、表示与多个电池相关的差值电压的信号和所述补偿计算部分计算的补偿电压，校正多个电池的电压测量误差。
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