DE112014002795T5 - Batterieüberwachungssystem, Halbleiterschaltung, Leitungsbruch-Detektionsprogramm und Leitungsbruch-Detektionsverfahren - Google Patents

Batterieüberwachungssystem, Halbleiterschaltung, Leitungsbruch-Detektionsprogramm und Leitungsbruch-Detektionsverfahren Download PDF

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Naoaki Sugimura
Takaaki Izawa
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Yazaki Corp
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Lapis Semiconductor Co Ltd
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Abstract

Die vorliegende Erfindung ermöglicht ein korrektes Detektieren von Leitungsbrüchen in einer Signalleitung, die in Verbindung mit einer Batterie steht, welche mit einer zum Entladen vorgesehene Entladeschaltung verbunden ist. Insbesondere wird in einer Initialisierungsoperation ein Zustand erzeugt, in dem in einer Vergleichsschaltung (26) ein Kondensator (C1) mit der Differenz zwischen der Spannung (Vn) einer Signalleitung und einer Selbst-Schwellenwert-Spannung (Vx) geladen wird und ein Kondensator (C2) mit der Differenz zwischen der Spannung (Vn – 1) einer Signalleitung und einer Selbst-Schwellenwert-Spannung (Vx) geladen wird. In einer Vergleichsoperation erzeugt ein Spannungsanpassungabschnitt (ILn + 1) einen Zustand, in dem ein Leitungsbruch-Detektionsstrom aus einer Signalleitung (Ln) gezogen wird, eine Signalleitung (Lc) mit den Kondensatoren (C1, C2) verbunden wird und eine Spannung (DVn) in die Kondensatoren (C1, C2) eingegeben wird. Wenn ein Ausgangssignal OUT auf einem L-Pegel liegt, wird festgestellt, dass kein Leitungsbruch vorliegt, und wenn das ein Ausgangssignal OUT auf einem H-Pegel liegt, wird festgestellt, dass ein Leitungsbruch vorliegt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batterieüberwachungssystem, eine Halbleiterschaltung, ein Leitungsbruch-Detektionsprogramm und ein Leitungsbruch-Detektionsverfahren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Batterieüberwachungssystem, eine Halbleiterschaltung, ein Leitungsbruch-Detektionsprogramm und ein Leitungsbruch-Detektionsverfahren zur Batteriespannungs-Überwachung.
  • Technischer Hintergrund
  • Generell werden Batterieeinheiten, bei denen mehrere Batterien (Batteriezellen) in Serie miteinander verbunden sind, als Hochkapazitäts-Batterien mit hoher Ausgangsleistung verwendet, die z. B. zum Antreiben von Motoren von Hybrid-Kraftfahrzeugen und Elektroautos eingesetzt werden. Zu den speziellen Beispielen derartiger Batterien zählen Litihum-Ionen-Batterieeinheiten. Es ist ein Batterieüberwachungssystem bekannt, das die Batteriespannung von Batterien in einer Batterieeinheit überwacht und steuert.
  • Herkömmliche Batterieüberwachungssysteme enthalten eine Batteriezellen-Gruppe, die mehrere Batteriezellen umfasst, und eine Halbleiterschaltung, welche die Spannungen der in der Batteriezellen-Gruppe enthaltenen Batteriezellen misst und steuert.
  • Bei derartigen Batterieüberwachungssystemen erfolgt beispielsweise ein Verarbeitungsvorgang zum Ausgleichen der Zellen-Spannungen in einer Batteriezellen-Gruppe (um die Spannungswerte der jeweiligen Batteriezellen einander anzugleichen) oder ein Verarbeitungsvorgang zum Steuern des Ladens und Entladens (um das Laden und Entladen der jeweiligen Batteriezellen zu steuern) auf der Basis von Spannungsinformation für jede Batteriezelle, wobei die Spannungsinformation von einer zum Durchführen von Messungen vorgesehenen Halbleiterschaltung her erhalten wird. Bei derartigen Batterieüberwachungssystemen ergeben sich manchmal Unregelmäßigkeiten in dem Batterieüberwachungssystem, wenn ein Leitungsbruch z. B. in einer Signalleitung auftritt, welche eine Batteriezelle mit der zum Durchführen von Messungen vorgesehenen Halbleiterschaltung verbindet.
  • Dementsprechend ist eine Technologie bekannt, mittels derer Leitungsbrüche in Signalleitungen detektiert werden (siehe die Japanischen Patent-Offenlegungsschriften ( JP-A) Nr. 2002-343445 , 2001-116776 , 2006-29923 , 2004-170335 , 2005-168118 , 2004-104989 , 2006-50784 , 2007-225484 und 2008-175804 ). Insbesondere beschreibt JP-A No. 2008-175804 eine Technologie zur Detektion von Leitungsbruch in Signalleitungen eines Batterieüberwachungssystems, das mit einer Entladeschaltung zum Entladen der Ladung von Batteriezellen versehen ist.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Technisches Problem
  • Dennoch ist die in JP-A Nr. 2002-343445 , 2001-116776 , 2006-29923 , 2004-170335 , 2005-168118 , 2004-104989 , 2006-50784 , 2007-225484 und 2008-175804 beschriebene Technologie mit den folgenden Problemen behaftet.
  • Bei der in JP-A Nr. 2002-343445 , 2001-116776 und 2006-29923 beschriebenen Technologie muss ein Widerstand zum Detektieren von Leitungsbruch dauerhaft zwischen die Batteriezellen geschaltet sein. Da aus den Batteriezellen ein konstanter Strom fließt, muss der Widerstand einen großen Widerstandswert haben, um im Standby-Zustand Strom (Dunkelstrom) zu unterdrücken. Der Widerstandswert ist jedoch limitiert, so dass es schwierig ist, Dunkelstrom zu unterdrücken.
  • Zudem ist bei der in JP-A Nr. 2004-170335 , 2005-168118 , 2004-104989 und 2006-50784 beschriebenen Technologie eine unter Verwendung eines Schalters erfolgende Operation zum Bilden eines Kurzschlusses zwischen Batteriezellen erforderlich, um Leitungsbruch zu detektieren. Das Herbeiführen eines Kurzschlusses verursacht eine Entladeoperation selbst dann, wenn sich die Batteriezellen in einem Überladungszustand befinden, und somit besteht die Möglichkeit, dass Batteriespannungen zwischen Batteriezellen ungleichmäßig werden.
  • Ferner werden bei der in JP-A Nos. 2004-170335 , 2007-225484 und 2008-175804 beschriebenen Technologie Batteriespannungen gemessen, um festzustellen, ob ein Leitungsbruch existiert oder nicht, und es werden eine Batteriespannungs-Messschaltung und eine Berechnungsvorrichtung benötigt, um die Differenz der gemessenen Spannungen zu berechnen. Da mittels der Spannungs-Messschaltung mehrere Spannungen gemessen werden müssen und ein Berechnungsvorgang von der Berechnungsvorrichtung durchgeführt werden muss, ist das Detektieren von Leitungsbruch zeitaufwendig, und ein Reduzieren des Zeitaufwands ist schwierig. Zudem ist es bei einer Halbleiterschaltung, die nur eine einzige Batteriespannungs-Messschaltung aufweist, nur unter Schwierigkeiten möglich, während der Leitungsbruch-Detektionsperiode routinemäßig Messoperationen an Batteriespannungszellen vorzunehmen.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batterieüberwachungssystem, eine Halbleiterschaltung, ein Leitungsbruch-Detektionsprogramm und ein Leitungsbruch-Detektionsverfahren zu schaffen, die in der Lage sind, Leitungsbrüche in Signalleitungen, die in Verbindung mit einer Batterie stehen, mit der eine zum Entladen vorgesehene Entladeschaltung verbunden ist, in angemessener Weise zu detektieren.
  • Lösung des Problems
  • Zur Lösung der vorstehend angeführten Aufgabe besteht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung in einem Batterieüberwachungssystem mit: mehreren Batterien, die in Serie miteinander verbunden sind; einer Entladeeinheit mit einem Widerstandselement, das überbrückend zwischen einer ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und mit einem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; einer Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential der zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung; und einer Vergleichseinheit, die ein erstes Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem Potential der ersten Signalleitung und dem Potential der zweiten Signalleitung gesetzt ist.
  • Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Batterieüberwachungssystem mit: mehreren Batterien, die in Serie miteinander verbunden sind; einer Entladeeinheit mit einem Widerstandselement, das überbrückend zwischen einer ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und mit einem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; einer Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential der zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung; einer Vergleichseinheit, die ein erstes Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem Potential der ersten Signalleitung und dem Potential der zweiten Signalleitung gesetzt ist; und einer Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  • Ein zwölfter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Halbleiterschaltung mit: einer Potentialanpassungseinheit, die für mehrere jeweilige Batterien vorgesehen ist, welche in Serie miteinander verbunden sind, die mit einer ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen ein Entlade-Schaltelement zwischen einem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential einer zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung, und die vorgesehen ist für das Entlade-Schaltelement einer Entladeeinheit, welche das Widerstandselement enthält, das überbrückend zwischen der ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist; und mit dem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; und mit einer Vergleichseinheit, die ein erstes Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem Potential der ersten Signalleitung und dem Potential der zweiten Signalleitung gesetzt ist.
  • Ein dreizehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Halbleiterschaltung mit: einer Potentialanpassungseinheit, die für mehrere jeweilige Batterien vorgesehen ist, welche in Serie miteinander verbunden sind, die mit einer ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen ein Entlade-Schaltelement zwischen einem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential einer zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung, und die vorgesehen ist für das Entlade-Schaltelement einer Entladeeinheit, welche das Widerstandselement enthält, das überbrückend zwischen der ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist; und mit dem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; und mit einer Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  • Ein vierzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Batterieüberwachungssystem mit: mehreren Batterien, die in Serie miteinander verbunden sind; einer Entladeeinheit mit einem Widerstandselement, das überbrückend zwischen einer ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und mit einem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; einer ersten Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und auf einem niedrigeren Potential liegt als das Potential der zweiten Signalleitung; einer zweiten Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und auf einem höheren Potential liegt als das Potential der ersten Signalleitung; einer ersten Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und basierend auf einem zweiten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Hochpotentialseite der Batterie verbunden ist; und einer zweiten Vergleichseinheit, die das spätere Stufen-Abschnitts-Potential mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem ersten Potential und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  • Ein siebzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einer Halbleiterschaltung mit: einer ersten Potentialanpassungseinheit, die für jede mehrerer jeweiliger Batterien vorgesehen ist, welche in Serie miteinander verbunden sind, die mit einer ersten Signalleitung einer Entladeeinheit verbunden ist, welche ein Widerstandselement enthält, das überbrückend zwischen der ersten Signalleitung, die mit der Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit der Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und welche ein Entlade-Schaltelement enthält, das in Serie mit dem Widerstandselement geschaltet ist, und die ein niedrigeres Potential hat als das Potential der zweiten Signalleitung; einer zweiten Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und die ein höheres Potential hat als das Potential der ersten Signalleitung; einer ersten Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und einem zweiten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit der Hochpotentialseite der Batterie verbunden ist; und einer zweiten Vergleichseinheit, die das spätere Stufen-Abschnitts-Potential mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem ersten Potential und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  • Ein achtzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Leitungsbruch-Detektionsprogramm, das einen Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs veranlasst, der Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der zweiten bis sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung detektiert. Das Leitungsbruch-Detektionsprogramm veranlasst den Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs mit: einem Schritt zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der ersten Signalleitung und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der zweiten Signalleitung und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Eingeben des ersten Potentials in den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladungen des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einem Schritt zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einem Schritt zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  • Ein neunzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Leitungsbruch-Detektionsprogramm, das einen Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs veranlasst, der Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der achten bis elften Aspekte der vorliegenden Erfindung detektiert. Das Leitungsbruch-Detektionsprogramm veranlasst den Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs mit: einem Schritt zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der ersten Signalleitung und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der dritten Signalleitung und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Eingeben des späteren Stufen-Abschnitts-Potentials in den ersten Kondensator und des zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladungen des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einem Schritt zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einem Schritt zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  • Ein zwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Leitungsbruch-Detektionsprogramm, das einen Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs veranlasst, der Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß dem fünfzehnten oder sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung detektiert. Das Leitungsbruch-Detektionsprogramm veranlasst den Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs mit: einem Schritt zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem zweiten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des dritten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des vierten Kondensators mit der Differenz zwischen dem dritten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Eingeben des späteren Stufen-Abschnitts-Potentials in die ersten bis vierten Kondensatoren in einem Zustand, in dem die Ladungen der ersten bis vierten Kondensatoren gespeichert sind; einem Schritt zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der ersten Potentialanpassungseinheit oder der zweiten Potentialanpassungseinheit; und einem Schritt zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der ersten Vergleichseinheit und der zweiten Vergleichseinheit.
  • Ein einundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Leitungsbruch-Detektionsverfahren zum Detektieren von Leitungsbrüchen in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der zweiten bis sechsten Aspekte der vorliegenden Erfindung. Das Leitungsbruch-Detektionsverfahren umfasst: einen Vorgang zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der ersten Signalleitung und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der zweiten Signalleitung und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Eingeben des ersten Potentials in den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladungen des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einen Vorgang zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einen Vorgang zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  • Ein zweiundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Leitungsbruch-Detektionsverfahren zum Detektieren von Leitungsbrüchen in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der achten bis elften Aspekte der vorliegenden Erfindung. Das Leitungsbruch-Detektionsverfahren umfasst: einen Vorgang zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem dritten Potential und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Eingeben des späteren Stufen-Potentials in den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladung des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einen Vorgang zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einen Vorgang zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  • Ein dreiundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Leitungsbruch-Detektionsverfahren zum Detektieren von Leitungsbrüchen in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß dem fünfzehnten oder dem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Das Leitungsbruch-Detektionsverfahren umfasst: ein Verfahren zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem zweiten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und der Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Laden des dritten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Laden des vierten Kondensators mit der Differenz zwischen dem dritten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Eingeben des späteren Stufen-Abschnitts-Potentials in die ersten bis vierten Kondensatoren in einem Zustand, in dem die Ladungen der ersten bis vierten Kondensatoren gespeichert sind; ein Verfahren zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der ersten Potentialanpassungseinheit oder der zweiten Potentialanpassungseinheit; und ein Verfahren zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der ersten Vergleichseinheit und der zweiten Vergleichseinheit.
  • Vorteilhafte Aspekte
  • Gemäß den oben angeführten Aspekten der vorliegenden Erfindung wird der vorteilhafte Effekt erzielt, dass Leitungsbrüche in einer Signalleitung, die in Verbindung mit einer Batterie steht, welche mit einer zum Entladen vorgesehene Entladeschaltung verbunden ist, in angemessener Weise detektiert werden können.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels einer schematischen Konfiguration eines Batterieüberwachungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 2 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels einer schematischen Konfiguration einer Halbleiterschaltung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Ablaufs einer Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 4 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Initialisierungsoperation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 5 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Vergleichsoperation gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • 6 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels einer schematischen Konfiguration einer Halbleiterschaltung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 7 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Initialisierungsoperation gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 8 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Vergleichsoperation gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 9 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels einer schematischen Konfiguration einer Halbleiterschaltung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 10 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Initialisierungsoperation gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 11 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Vergleichsoperation 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • 12 zeigt ein Schaltbild eines Zustands einer Halbleiterschaltung während einer Vergleichsoperation 2 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • Es folgt eine detaillierte Erläuterung eines Batterieüberwachungssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel unter Verweis auf die Zeichnungen,
  • Zunächst wird eine Konfiguration des Batterieüberwachungssystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erläutert. Das in 1 gezeigte Batterieüberwachungssystem gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine Batteriezellen-Gruppe 12 mit mehreren Batteriezellen, einen Entladeabschnitt 13, der die jeweiligen Batteriezellen in der Batteriezellen-Gruppe 12 entlädt, und eine Halbleiterschaltung 14 auf, welche die Spannungen der jeweiligen Batteriezellen in der Batteriezellen-Gruppe 12 misst.
  • Der Entladeabschnitt 13 weist eine Entladeschaltung (siehe die noch detailliert zu beschreibende Entladeschaltung 51 in 2) und einen LPF (Tiefpassfilter, siehe den noch detailliert zu beschreibenden LPF in 2) auf.
  • Die Halbleiterschaltung 14 enthält eine Detektionsschaltung 22, einen Speicherabschnitt 23, eine Schaltelement-Gruppe 24, eine Vergleichsschaltung 26, einen Spannungsmesszellen-Wählschalter 28 und eine Spannungsmessschaltung 30.
  • Die Detektionsschaltung 22 ist eine Logikschaltung mit einer Funktionalität, um basierend auf einem Ausgangssignal OUT aus der Vergleichsschaltung 26 zu detektieren, ob ein Leitungsbruchsignal auf den Signalleitungen Ln + 1 bis Ln – 2 existiert oder nicht. Die Detektionsschaltung 22 gibt ein Steuersignal zum Steuern des ON/OFF-Zustands der Schaltelement-Gruppe 24 aus, wenn sie von außen einen Befehl empfängt, wie z. B. einen Befehl zum Ausführen einer Detektion dahingehend, ob ein Leitungsbruchsignal auf den Signalleitungen Ln + 1 bis Ln – 2 existiert oder nicht.
  • Der Speicherabschnitt 23 weist eine Funktionalität zum Speichern des aus der Vergleichsschaltung 26 ausgegebenen Ausgangssignals OUT (eines logischen Werts zur Angabe eines H-Pegels oder eines L-Pegels) auf. Zu den speziellen Beispielen des Speicherabschnitts 23 zählt ein Register. Die Detektionsschaltung 22 des vorliegenden Ausführungsbeispiels detektiert auf der Basis des in dem Speicherabschnitt 23 gespeicherten (gesicherten) Logikwerts, ob ein Leitungsbruch in den Signalleitungen Ln + 1 bis Ln – 2 existiert oder nicht.
  • 2 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration des Entladeabschnitts 13 und der Halbleiterschaltung 14 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Halbleiterschaltung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist eine Funktionalität auf, um zu detektieren, ob ein Leitungsbruch in den Signalleitungen L zwischen der Batteriezellen-Gruppe 12 und dem Entladeabschnitt 13 (genauer gesagt, der Entladeschaltung 51) existiert oder nicht. Es ist zu beachten, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem es sich um ein spezielles Beispiel handelt, die Batteriezellen-Gruppe 12 drei Zellen C (Cn – 1 bis Cn + 1) enthält und durch die Signalleitungen Ln – 2 bis Ln + 1 über den Entladeabschnitt 13 mit der Halbleiterschaltung 14 verbunden ist. Es wird darauf hingewiesen, dass im Folgenden kollektiv die Zellen C erwähnt werden, wenn auf drei Zellen C (Cn – 1 bis Cn + 1) verwiesen werden soll. Ferner werden kollektiv die Signalleitungen L erwähnt, wenn auf die Signalleitungen Ln – 2 bis Ln + 1 verwiesen werden soll. Zudem sind in der Darstellung gemäß 2 die Detektionsschaltung 22 und der Speicherabschnitt 23 weggelassen.
  • Der in 2 gezeigte Entladeabschnitt 13 des vorliegenden Ausführungsbeispiels enthält die Entladeschaltung 51 und de LPF.
  • Die Entladeschaltung 51 weist eine Funktionalität auf, mittels derer ein Kurzschluss zwischen der Hochpotentialseite und der Niedrigpotentialseite der Batteriezelle C in der Batteriezellen-Gruppe 12 veranlasst wird und dadurch die Batteriezelle C entladen wird. Die Entladeschaltung 51 enthält Widerstandselemente Rbal und Schaltelement-Schalter, die in Serie mit den Widerstandselementen Rbal geschaltet sind (Schalter n – 1 bis Schalter n + 1; kollektiv als Schaltelement-Schalter bezeichnet). Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein NMOS-Transistor als spezielles Beispiel für Schaltelement-Schalter verwendet. Bei den Schaltelement-Schaltern ist das Drain mit der Signalleitung L an der Hochpotentialseite der Batteriezellen C über Widerstandselemente Rbal verbunden, die den Entladebetrag für die Batteriezelle C begrenzen, und die Source ist mit der Signalleitung L an der Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden. Ferner ist bei den Schaltelement-Schaltern das Gate mit dem Schaltelement-Schalter 3 verbunden und ist ferner mit der Signalleitung L an der Niedrigpotentialseite über ein Widerstandselement Rcb verbunden, bei dem es sich um einen Pull-down-Widerstand handelt. Wenn das Gate des Schaltelement-Schalters auf ON gesetzt ist, wird ein Kurzschluss zwischen Batteriezellen C hergestellt, wodurch ein Entladen der Batteriezellen C bewirkt wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Setzen des Gates der Schaltelement-Schalter auf ON und OFF durch einen (noch detailliert zu beschreibenden) Spannungsanpasser IH des Schaltelement-Schalters 3 gesteuert. Bei dem Spannungsanpasser IH handelt es sich um eine konstante Stromquelle, und die Gates der Schaltelement-Schalter 3 werden auf ON gesetzt, wenn einer Signalleitung CB eine Spannung von dem Spannungsanpasser IH zugeführt wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Konfiguration der Entladeschaltung 51 nicht auf die vorstehend beschriebene beschränkt ist. Beispielsweise kann die Konfiguration derart ausgestaltet sein, dass der PMOS-Transistor als der Schaltelement-Schalter dient, ein Anschluss des Schaltelement-Schalters mit der Signalleitung L an der Hochpotentialseite mit der Signalleitung L der entsprechenden Batteriezelle verbunden ist und ein Anschluss des Widerstandselements Rbal mit der Signalleitung L an der Niedrigpotentialseite der entsprechenden Batteriezelle verbunden ist. Anzumerken ist, dass in derartigen Fällen das Schalten des Gates des Schaltelement-Schalters auf ON und OFF durch den (noch detailliert zu beschreibenden) Spannungsanpasser IH des Schaltelement-Schalters 3 gesteuert wird. Ferner wird bei einer noch detailliert zu beschreibenden Vergleichsoperation durch den Spannungsanpasser IH eine Spannung, die höher ist als diejenige der Signalleitung an der Hochpotentialseite, in die Signalleitung an der Niedrigpotentialseite eingegeben.
  • Der LPF weist eine Funktionalität auf, mittels derer das Auftreten abrupter Spannungsfluktuationen in jeder Zelle C der Batteriezellen-Gruppe 12 durch Abschneiden von Hochfrequenzkomponenten unterdrückt wird. Der LPF ist mit den Signalleitungen L an der Hochpotentialseite jeder der Zellen C verbunden.
  • Die in 2 gezeigte Halbleiterschaltung 14 weist eine Schaltelement-Gruppe 24, eine Vergleichsschaltung 26, einen Spannungsmesszellen-Wählschalter 28 und eine Spannungsmessschaltung 30 auf. Die Schaltelement-Gruppe 24 enthält einen Schaltelement-Schalter I, Schaltelement-Schalter 2L, 2H und den Schaltelement-Schalter 3, der die Spannungsanpasser IH, IL enthält.
  • Die Halbleiterschaltung 14 enthält die Signalleitungen L, die Signalleitungen V, die Signalleitungen CB und die Signalleitungen DV. Die Signalleitungen L verbinden die Batteriezellen-Gruppe 12 mit dem Entladeabschnitt 13. Die Signalleitungen V verbinden den LPF mit dem Spannungsmesszellen-Wählschalter 28. Die Signalleitungen CB verbinden die Gates der Schaltelement-Schalter der Entlade-Schaltung 51 mit dem Schaltelement-Schalter 3. Die Signalleitungen DV verbinden die Signalleitung L an der Hochpotentialseite der Zellen C mit dem Schaltelement-Schalter I durch das Widerstandselemente Rbal.
  • Der Spannungsmesszellen-Wählschalter 28 enthält mehrere Schaltelement-Schalter (die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind). Der Wählschalter 28 weist eine Funktionalität auf, um die internen Schaltelemente zu schalten und dadurch die Spannung an der Hochpotentialseite (Signalleitung L) und die Spannung an der Niedrigpotentialseite (Signalleitung L) der Zelle C zu wählen, an der die Batteriespannungsmessung und -beobachtung vorgenommen wird. Die Spannungsmessschaltung 30 weist eine Funktionalität zum Messen der Batteriespannungen der Zellen C auf der Basis der von dem Spannungsmesszellen-Wählschalter 28 Spannung auf.
  • Der Schaltelement-Schalter I weist eine Funktionalität zum Verbinden der Signalleitungen DV mit einer Signalleitung Lc auf. Der Schaltelement-Schalter I verbindet auf der Basis des Steuersignals von der Detektionsschaltung 22 die Signalleitung L, die der Leitungsbruch-Detektion unterliegt, mit der Signalleitung Lc. Der Schaltelement-Schalter I weist für jede jeweilige Signalleitung L einen betreffenden Schaltelement-Schalter I (Schalter In – 2 bis Schalter In + 1) auf. Anzumerken ist, dass im Folgenden mit den Schaltelement-Schaltern I kollektiv die Schaltelement-Schalter I (Schalter In – 2 bis Schalter In + 1) bezeichnet werden.
  • Für jede jeweilige Signalleitung LV sind ein betreffender Schaltelement-Schalter 2L (Schalter 2Ln – 2 bis Schalter 2Ln + 1) und ein betreffender Schaltelement-Schalter 2H (Schalter 2Hn – 2 bis Schalter 2Hn + 1) vorgesehen. Anzumerken ist, dass im Folgenden mit den Schaltelement-Schaltern 2L kollektiv die Schaltelement-Schalter 2L (Schalter 2Ln – 2 bis Schalter 2Ln + 1) bezeichnet werden. Ferner werden mit den Schaltelement-Schaltern 2H kollektiv die Schaltelement-Schalter 2H (Schalter 2Hn – 2 bis Schalter 2Hn + 1) bezeichnet. Die Schaltelement-Schalter 2L weisen eine Funktionalität auf, um auf der Basis des Steuersignals aus der Detektionsschaltung 22 die Signalleitungen V mit der Signalleitung Lil zu verbinden. Ferner weisen die Schaltelement-Schalter 2H eine Funktionalität auf, um auf der Basis des Steuersignals aus der Detektionsschaltung 22 die Signalleitungen V mit der Signalleitung Lih zu verbinden.
  • Der Schaltelement-Schalter 3 enthält Schaltelement-Schalter 3H (Schalter 3Hn – 1 bis Schalter 3Hn + 1), Schaltelement-Schalter 3L (Schalter 3Ln – 1 bis Schalter 3Ln + 1) und die Spannungsanpasser IH, IL, bei denen es sich um Konstantstromquellen handelt. Anzumerken ist, dass im Folgenden mit den Schaltelement-Schaltern 3H kollektiv die Schaltelement-Schalter 3H (Schalter 3Hn – 1 bis Schalter 3Hn + 1) bezeichnet werden. Ferner werden mit den Schaltelement-Schaltern 3L kollektiv die Schaltelement-Schalter 3L (Schalter 3Ln – 1 bis Schalter 3Ln + 1) bezeichnet. Ähnlich dazu werden keine individuellen Bezugszeichen erwähnt, wenn kollektiv auf die Spannungsanpasser IH, IL verwiesen wird. Für jede Signalleitung CB sind Schaltelement-Schalter 3H, 3L und jeweilige die Spannungsanpasser IH, IL vorgesehen.
  • Der Schaltelement-Schalter 3L weist eine Funktionalität auf, um auf der Basis des Steuersignals aus der Detektionsschaltung 22 die Signalleitung CB mit dem Spannungsanpasser IL zu verbinden. Der Schaltelement-Schalter 3L weist eine Funktionalität auf, um einer gegebenen Signalleitung L eine Spannung zuzuführen, die niedriger ist als eine Niedrigspannung, die der Signalleitung L entspricht, der eine Niedrigspannung zugeführt wird, die niedriger als die gegebene Signalleitung L ist. Insbesondere führt beispielsweise der Spannungsanpasser ILn, der durch den Schaltelement-Schalter 3Ln mit der Signalleitung Ln verbunden ist, der Signalleitung Ln eine Spannung zu, die niedriger als die der Signalleitung Ln – 1 zugeführte Energiequellen-Spannung.
  • Die Schaltelement-Schalter 3H weisen eine Funktionalität zum Verbinden der Signalleitungen CB mit den Spannungsanpassern IH auf. Die Schaltelement-Schalter 3H werden auf ON gesetzt, wenn die Zellen C geladen werden, und an die Gates der Schaltelement-Schalter wird eine Spannung aus dem Spannungsanpasser IH angelegt.
  • Für die Vergleichsschaltung (Komparator) 26 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird ein Chopper-Komparator verwendet. Die Vergleichsschaltung 26 enthält einen Schaltelement-Schalter C1-A, einen Schalter C2-A, einen Schalter C1-B, einen Schalter C2-B, Kondensatoren C1, C2, einen Schaltelement-Schalter 3C, einen invertierenden Single-ended-Verstärker NAMP mit einer Selbst-Schwellenspannung Vx, und eine Halteschaltung (Latch) 32.
  • Der Schaltelement-Schalter C1-A weist eine Funktion zum Verbinden der Signalleitung Lih mit dem Konsensator C1 auf. Der Schaltelement-Schalter C2-A weist eine Funktion zum Verbinden der Signalleitung Lc mit dem Konsensator C1 auf. Ferner weist der Schaltelement-Schalter C1-B eine Funktion zum Verbinden der Signalleitung Lil mit dem Konsensator C2 auf. Der Schaltelement-Schalter C2-B weist eine Funktion zum Verbinden der Signalleitung Lc mit dem Konsensator C2 auf.
  • Die Halteschaltung 32 weist eine Funktion zum Ermitteln eines logischen Werts (H-Pegel oder L-Pegel) aus der Ausgangsspannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP und zum Ausgeben des bestimmten logischen Werts auf.
  • Als Nächstes erfolgt eine Erläuterung der Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird z. B. durch die Ausführung eines Leitungsbruch-Detektionsprogramms in der Detektionsschaltung 22 gesteuert. Generell tritt bei einem derartigen Batterieüberwachungssystem 10 oder dgl. ein Leitungsbruch leicht an Stellen wie etwa Signalleitungen, die eine Schaltung wie z. B. eine Halbleiterschaltung mit einer anderen Schaltung verbinden, oder an Verbindungsanschlüssen (Pads) auf. Deshalb wird im Zusammenhang mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine detaillierte Erläuterung hinsichtlich einer Leitungsbruch-Detektionsoperation in einem Fall gegeben, in dem als spezielles Beispiel ein Leitungsbruch (siehe das Kreuz in 2, 4 und 5) in der Signalleitung Ln zwischen der Batteriezellen-Gruppe 12 und dem Entladeabschnitt 13 auftritt. Die Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist unterteilt in eine Initialisierungsoperation und eine Vergleichsoperation (die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Diagnoseoperation enthält).
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Gesamtablaufs einer Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Ferner zeigt 4 ein Schaltbild eines Zustands der Halbleiterschaltung 14 während der Initialisierungsoperation. 5 zeigt ein Schaltbild eines Zustands der Halbleiterschaltung 14 während einer Vergleichsoperation.
  • In Schritt 100 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 1, den Schalter 2H der Signalleitung L, in welcher ein Leitungsbruch detektiert werden soll, und den Schaltelement-Schalter 2L der Signalleitung L an der Niedrigpotentialseite der Signalleitung L, in welcher ein Leitungsbruch detektiert werden soll, auf ON. Als spezielles Beispiel setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter in, die Schalter 2Hn auf ON, und setzt den Schaltelement-Schalter 2Ln – 1 auf ON (siehe 4). Indem der Schaltelement-Schalter 1n auf ON gesetzt wird, wird die Signalleitung Ln durch das Widerstandselement Rbal mit der Signalleitung Lc verbunden. Ferner wird, indem der Schaltelement-Schalter 2Hn auf ON gesetzt wird, eine Signalleitung Vn des LPF mit der Signalleitung Lih verbunden. Ferner wird, indem der Schaltelement-Schalter 2Ln – 1 auf ON gesetzt wird, die Signalleitung Vn – 1 mit der Signalleitung Lil verbunden.
  • In dem nächsten Schritt 102 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C3 der Vergleichsschaltung 26 auf ON. Die Spannung der Eingangssignalleitung Lx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP der Vergleichsschaltung 26 wird somit die Selbst-Schwellenspannung Vx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP.
  • In dem nächsten Schritt 104 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26 auf ON (siehe 4). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C1 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung Vn und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung Vn – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist. Der Schaltelement-Schalter C1-B der Vergleichsschaltung 26 wird somit auf ON gesetzt (siehe 4). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C2 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung Vn – 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung Vn – 1 – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist.
  • Es ist anzumerken, dass die Initialisierungsoperation des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Schritten 100 bis 104 entspricht.
  • Wenn die Initialisierungsoperation abgeschlossen worden ist, setzt in dem nächsten Schritt 106 die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 3L an der Hochpotentialseite der Signalleitung L, an der die Detektion vorgenommen wird, auf ON. Als spezielles Beispiel setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 3Ln + 1 auf ON. Der Spannungsanpasser ILn + 1 wird dadurch mit der Signalleitung CBn + 1 verbunden. Anzumerken ist, dass bei diesem Ereignis das Gate des Schaltelement-Schalters n + 1 auf OFF gesetzt wird, da sich der Schaltelement-Schalter 3Hn + 1 auf OFF befindet. Das Potential der Signalleitung Ln wird dadurch von dem Pull-down-Widerstandselement Rcb des Gates des Schaltelement-Schalters n + 1 auf den Spannungsanpasser ILn + 1 gezogen, und der Leitungsbruch-Detektionsstrom wird extrahiert.
  • In dem nächsten Schritt 108 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C3 der Vergleichsschaltung 26 auf OFF (siehe 5). Die Spannung des Eingangs Lx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP nimmt dadurch einen Hochimpedanz-Zustand an, und es wird ein Zustand erzeugt, in dem die durch die oben beschriebene Initialisierungsoperation in die Kondensatoren C1, C2 geladene Ladung gespeichert ist.
  • In dem nächsten Schritt 110 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26 auf OFF und setzt den Schaltelement-Schalter C2-A auf ON. Ferner setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-B auf OFF und setzt den Schaltelement-Schalter C2-B auf ON. Wenn die Ladung an dem Kondensator C1 als Ladung Q1 bezeichnet wird, die Kapazität an dem Kondensator C1 als Kapazität C1 bezeichnet wird, die Ladung an dem Kondensator C2 als Ladung Q2 bezeichnet wird und die Kapazität an dem Kondensator C2 als Kapazität C2 bezeichnet wird, können die Ladungen Q1, Q2 durch die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) ausgedrückt werden. Q1 = C1 (Vn – Vx) (1) Q2 = C2 (V(n – 1) – Vx) (2)
  • Ferner ergibt sich, wenn die Spannung der Eingangssignalleitung Lx als Spannung Vx' bezeichnet wird, die nachstehende Gleichung (3) aus der kombinierten Kapazität der Kondensatoren C1, C2. (C1 + C2) (Lc – Vx') = C1(Vn – Vx) + C2(V(n – 1) – Vx) (3)
  • Die nachstehende Gleichung (4) ergibt sich dementsprechend. Vx' – Vx = (Lc – V(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (Vn – V(n – 1)) (4)
  • Da sich der Schaltelement-Schalter n wie oben beschrieben im OFF-Zustand befindet, ist die Spannung der Signalleitung DVn an der Drain-Seite des Schaltelement-Schalters n äquivalent zu der Spannung der Signalleitung Ln und wird zu der Spannung der Signalleitung Lc.
  • Wenn die Ausgangsspannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP mit Vnampout bezeichnet wird und der Verstärkungsfaktor des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP mit Gnamp bezeichnet wird, ergibt sich die nachstehende Gleichung (5). Vnampout = –Gnamp × (Vx' – Vx) (5)
  • Wenn der Verstärkungsfaktor Gnamp hinreichend hoch ist, wird der logische Ausgang des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP durch das Vorzeichen der Spannung Vx – Selbst-Schwellenspannung Vx bestimmt.
  • Wenn kein Leitungsbruch in der Signalleitung Ln existiert, wird der von dem Spannungsanpasser ILn + 1 aus der Signalleitung Ln extrahierte Leitungsbruch-Detektionsstrom (Spannung) aus der Zelle C zugeführt, und die Spannung der Signalleitung Lc bleibt somit die Spannung der Signalleitung Lc und verändert sich nicht. Dementsprechend ergibt sich die Gleichung (6). Vx' – Vx = (Lc – V(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (Vn – V(n – 1)) > 0 (6)
  • Das Ausgangssignal OUT der Vergleichsschaltung 26 nimmt somit den L-Pegel an.
  • Wenn jedoch ein Leitungsbruch in der Signalleitung Ln existiert, ist ein Zustand gegeben, in dem die Signalleitung Lc durch den LPF mit der Signalleitung Vn verbunden ist. Wenn der Widerstand des LPF mit Rlpf bezeichnet wird und wenn der Leitungsbruch-Detektionsstrom mit ILn + 1 bezeichnet wird, ergibt sich die Spannung der Signalleitung Lc, zu welcher der Leitungsbruch-Detektionsstrom gezogen wird, durch die Gleichung (7). Lc = Vn – IL(n + 1) × Rlpf (7)
  • Falls der Leitungsbruch-Detektionsstrom derart gesetzt ist, dass die in der nachfolgenden Gleichung (8) ausgedrückte Beziehung erfüllt ist, dann nimmt das Ausgangssignal OUT der Vergleichsschaltung 26 den H-Pegel an, wie in der nachstehenden Gleichung (9) aufgeführt ist. ILn + 1 × Rlpf > (Lc – V(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (Vn – V(n – 1)) (= Batteriespannung der Zelle Cn × C2/(C1 + C2)) (8) Vx' – Vx = (Lc – V(n – 1)) – C1/(C1 + C2) x (Vn – V(n – 1)) < 0 (9)
  • In dem nächsten Schritt 112 detektiert die Detektionsschaltung 22 das von der Vergleichsschaltung 26 ausgegebene Ausgangssignal OUT. In dem nächsten Schritt 114 bestimmt die Detektionsschaltung 22, ob das Ausgangssignal OUT auf einem H-Pegel oder einem L-Pegel liegt. Wenn sich das Ausgangssignal OUT auf einem L-Pegel befindet, rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 116 vor, und wie oben beschrieben rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 122 vor, nachdem festgestellt worden ist, dass kein Leitungsbruch existiert. Wenn sich das Ausgangssignal jedoch auf dem H-Pegel befindet, rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 118 vor, und wie oben beschrieben wird detektiert, dass ein Leitungsbruch existiert, und bei Vorliegen eines Leitungsbruchs rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 120 vor, und anschließend rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 122 vor, nachdem z. B. die Operation des Batterieüberwachungssystems 10 unterbrochen worden ist und spezielle Maßnahmen ergriffen worden sind.
  • In Schritt 122 prüft die Detektionsschaltung 22, ob die Operationen von Schritt 100 bis Schritt 120 für sämtliche Signalleitungen L durchgeführt worden sind oder nicht, und falls diese Operationen nicht für sämtliche Signalleitungen L durchgeführt worden sind, kehrt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 100 zurück, und die vorliegenden Operationen werden wiederholt. Wenn jedoch die Operationen für sämtliche Signalleitungen L durchgeführt worden sind, endet der vorliegende Verarbeitungsvorgang, da die Leitungsbruch-Detektionsoperation für sämtliche Signalleitungen L abgeschlossen worden ist.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Ergebnisse für das Ausgangsignal OUT in der Tabelle 1 aufgelistet. Tabelle 1
    Logik-Wert des Vergleichsoperations-Ausgangssignals OUT
    Kein Leitungsbruch (OK) L-Pegel
    Leitungsbruch vorhanden (schlecht) H-Pegel
  • Wie oben beschrieben wurde, wird bei der Halbleiterschaltung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Fall der Detektion von Leitungsbrüchen in der Signalleitung Ln durch die Initialisierungsoperation ein Zustand herbeigeführt, in dem der Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung Vn und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Signalleitung Vn – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen wird. Ferner wird in der Halbleiterschaltung 14 ein Zustand erzeugt, in dem der Kondensator C2 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung Vn – 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Signalleitung Vn – 1 – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen wird. In der Vergleichsoperation wird der Leitungsbruch-Detektionsstrom mittels des Spannungsanpassers ILn + 1 aus der Signalleitung Ln gezogen, und die Spannung DVn wird in die Kondensatoren C1, C2 eingegeben, indem die Signalleitung Lc mit den Kondensatoren C1, C2 verbunden wird, und es wird detektiert, dass kein Leitungsbruch existiert, falls das Ausgangssignal OUT auf dem L-Pegel liegt, oder es wird detektiert, dass ein Leitungsbruch existiert, falls das Ausgangssignal OUT auf dem H-Pegel liegt.
  • Somit sind bei der Halbleiterschaltung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Schaltelement-Schalter 1 vorgesehen, um den Schaltungspunkt zwischen dem Widerstandselement Rbal der Entladeschaltung 51 und dem Schaltelement-Schalter n mit der Signalleitung Lc zu verbinden. Die Schaltelement-Schalter 2L sind vorgesehen, um die Signalleitung Vn – 1 an der späteren Stufen-Seite des LPF mit der Signalleitung Lil zu verbinden. Die Schaltelement-Schalter 2H sind vorgesehen, um die Signalleitung Vn an der späteren Stufen-Seite des LPF mit der Signalleitung Lih zu verbinden. Ferner ist der Schaltelement-Schalter 3Ln + 1 vorgesehen, um die Signalleitung CBn + 1, die durch das Widerstandselement Rcb mit der Signalleitung Ln verbunden ist, mit dem Spannungsanpasser ILn + 1 zu verbinden.
  • Somit kann bei der Halbleiterschaltung 14, die mit dem Entladeabschnitt 13 und insbesondere mit der Entladeschaltung 51 versehen ist, die Detektion von Leitungsbrüchen in der Signalleitung L zwischen der Batteriezellen-Gruppe 12 und dem Entladeabschnitt 13 (der Entladeschaltung 51) in angemessener Weise durchgeführt werden.
  • Ferner sind die Spannungsanpasser IL nicht immer mit den Signalleitungen L verbunden (durch die Signalleitungen CB und die Widerstandselemente Rcb), und dadurch wird der vorteilhafte Effekt erzielt, dass nicht stets Strom aus den Spannungsanpassern IL fließt, und dass im Standby kein Strom (Dunkelstrom) erzeugt wird, da die Signalleitungen L nur während der Leitungsbruch-Detektion angeschlossen sind.
  • Ferner kann, da es ausreichend ist, den Leitungsbruch-Detektionsstrom derart einzustellen, dass die Gleichung (8) erfüllt ist, der Entladestrom sehr viel kleiner gemacht werden, wenn ein Schaltelement-Schalter einen Kurzschluss zwischen Zellen C bewirkt. Somit tritt nicht leicht eine Abweichung in den Batteriespannungen der Zellen C ein.
  • Ferner können, da die Leitungsbrüche in angemessener Weise mittels der Vergleichsschaltung 26 detektierbar sind, Leitungsbrüche detektiert werden, ohne dass eine Rechenvorrichtung oder dgl. zum Berechnen der Differenz zwischen den Spannungen verwendet werden muss, die für den Spannungsmesszellen-Wählschalter 28 und die Spannungsmessschaltung 30 gemessen werden. Dementsprechend wird ein vorteilhafter Effekt dahingehend erzielt, dass eine Leitungsbruch-Detektion auch während einer Operation durchgeführt werden kann, bei der die Batteriespannungen der Zellen C unter Verwendung des Spannungsmesszellen-Wählschalters 28 und der Spannungsmessschaltung 30 gemessen werden. Bei der Spannungsmessschaltung 30 handelt es sich nämlich um ein einzelnes Batterieüberwachungssystem 10, und die gewöhnlichen Batteriespannungen der Zellen C können selbst während der Leitungsbruch-Detektion gemessen werden.
  • Ferner sind gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den Spannungsanpassern IH die Spannungsanpasser IL vorgesehen, die Spannungen an die Gates der Schaltelement-Schalter der Entladeschaltung 51 ausgeben, um deren ON-/OFF-Zustände zu steuern, und dies macht es unnötig, separate Komponenten vorzusehen und ermöglicht einen vorteilhaften Effekt dahingehend, dass z. B. eine beträchtliche Vergrößerung der Abmessungen des Batterieüberwachungssysteme vermieden wird.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Es folgt die Erläuterung einer Halbleiterschaltung eines Batterieüberwachungssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel wurde eine detaillierte Erläuterung eines Falls gegeben, in dem ein Leitungsbruch in den Signalleitungen L zwischen der Batteriezellengruppe 12 und dem LPF (einer ersten Stufe des LPF) in der Halbleiterschaltung 14 detektiert wurde; für das vorliegende Ausführungsbeispiel jedoch erfolgt eine detaillierte Erläuterung einer Halbleiterschaltung 40 und ihres Betriebs bei Detektion von Leitungsbrüchen in einer Signalleitung V zwischen einem Entladeabschnitt 13 (LPF) (einer späteren Stufe des LPF) und einer Halbleiterschaltung 40 (siehe die Kreuze in 6 bis 8).
  • 6 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Halbleiterschaltung 40 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Es ist anzumerken, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Konfiguration und die Betriebsweise im Wesentlichen ähnlich denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind und eine detaillierte Beschreibung dieser Konfiguration und Betriebsweise hier entfällt.
  • Bei der Halbleiterschaltung 40 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist, um Leitungsbrüche in den Signalleitungen V an einer späteren Stufe des LPF zu detektieren, ein Schaltelement-Schalter 1 für jede jeweilige Signalleitung Vn vorgesehen, um die Signalleitungen V mit einer Signalleitung Lc zu verbinden, und es ist ein Schaltelement-Schalter 3 für jede jeweilige Signalleitung Vn vorgesehen, um den Leitungsbruch-Detektionsstrom aus den Signalleitungen V zu ziehen. Ferner ist ein Schaltelement-Schalter 2L für jede jeweilige Signalleitung DV vorgesehen, um die Signalleitungen DV mit einer Signalleitung Lih zu verbinden.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration dahingehend ausgelegt, dass die Gates der Schaltelement-Schalter der Entladeschaltung 51 des Entladeabschnitts 13 separat gesteuert werden. Wenn die Leitungsbruch-Detektionsoperation durchgeführt wird, wird zumindest jedes der Gates der Schaltelement-Schalter, die mit den in der Leitungsbruch-Detektionsoperation verwendeten Signalleitungen verbunden sind, auf OFF gesetzt.
  • Als Nächstes folgt eine Erläuterung der Gesamt-Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Der Gesamtablauf der Leitungsbruch-Detektionsoperation ist im Wesentlichen demjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich, und deshalb wird bei den hier gegebenen Erläuterungen auf das Flussdiagramm Bezug genommen, welches das erste Ausführungsbeispiel zeigt (3). 7 zeigt ein Schaltbild des Zustands der Halbleiterschaltung 40 während der Initialisierungsoperation. 8 zeigt ein Schaltbild eines Zustands der Halbleiterschaltung 40 während der Vergleichsoperation.
  • In Schritt 100 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 1, den Schalter 2H der Signalleitung L, in welcher ein Leitungsbruch detektiert werden soll, und den Schaltelement-Schalter 2L der Signalleitung L an der Niedrigpotentialseite der Signalleitung L, in welcher ein Leitungsbruch detektiert werden soll, auf ON. Als spezielles Beispiel setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 1n, die Schalter 2Hn auf ON, und setzt den Schaltelement-Schalter 2Ln – 1 auf ON (siehe 7). Indem der Schaltelement-Schalter 1n auf ON gesetzt wird, wird die Signalleitung Vn mit der Signalleitung Lc verbunden. Ferner wird, indem der Schaltelement-Schalter 2Hn auf ON gesetzt wird, eine Signalleitung DVn mit der Signalleitung Lih verbunden. Ferner wird, indem der Schaltelement-Schalter 2Ln – 1 auf ON gesetzt wird, die Signalleitung DVn – 1 mit der Signalleitung Lil verbunden.
  • In dem nächsten Schritt 102 setzt die Detektionsschaltung 22 einen Schaltelement-Schalter C3 einer Vergleichsschaltung 26 auf ON. Die Spannung der Eingangssignalleitung Lx eines invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP der Vergleichsschaltung 26 wird somit die Selbst-Schwellenspannung Vx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP.
  • In dem nächsten Schritt 104 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26 auf ON (siehe 7). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C1 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung DVn – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist. Ferner wird ein Schaltelement-Schalter C1-B der Vergleichsschaltung 26 durch die Detektionsschaltung 22 auf ON gesetzt (siehe 7). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C2 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn – 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung DVn – 1 – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist.
  • Es ist anzumerken, dass die Initialisierungsoperation des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Schritten 100 bis 104 entspricht.
  • Wenn die Initialisierungsoperation abgeschlossen worden ist, setzt in dem nächsten Schritt 106 die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 3L der Signalleitung L, an der die Detektion vorgenommen wird, auf ON. Als spezielles Beispiel setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 3Ln auf ON (siehe 8). Dadurch wird ein Spannungsanpasser ILn mit der Signalleitung Vn verbunden. Das Potential der Signalleitung Ln wird dadurch von dem Spannungsanpasser ILn gezogen, und der Leitungsbruch-Detektionsstrom wird extrahiert.
  • In dem nächsten Schritt 108 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C3 der Vergleichsschaltung 26 auf OFF (siehe 8). Die Spannung des Eingangs Lx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP nimmt dadurch einen Hochimpedanz-Zustand an, und es wird ein Zustand erzeugt, in dem die durch die oben beschriebene Initialisierungsoperation in die Kondensatoren C1, C2 geladene Ladung gespeichert ist.
  • In dem nächsten Schritt 110 setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26 auf OFF und setzt den Schaltelement-Schalter C2-A auf ON. Ferner setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-B auf OFF und setzt den Schaltelement-Schalter C2-B auf ON. Wenn die Ladung an dem Kondensator C1 als Ladung Q1 bezeichnet wird, die Kapazität an dem Kondensator C1 als Kapazität C1 bezeichnet wird, die Ladung an dem Kondensator C2 als Ladung Q2 bezeichnet wird und die Kapazität an dem Kondensator C2 als Kapazität C2 bezeichnet wird, können die Ladungen Q1, Q2 durch die nachstehenden Gleichungen (10) und (11) ausgedrückt werden. Q1 = C1 (DVn – Vx) (10) Q2 = C2 (DV(n – 1) – Vx) (11)
  • Ferner ergibt sich, wenn die Spannung der Eingangssignalleitung Lx als Spannung Vx' bezeichnet wird, die nachstehende Gleichung (12) aus der kombinierten Kapazität der Kondensatoren C1, C2. (C1 + C2) (Lc – Vx') = C1(DVn – Vx) + C2(DV(n – 1) – Vx) (12)
  • Die nachstehende Gleichung (13) ergibt sich dementsprechend. Vx' – Vx = (Lc – DV(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (DVn – DV(n – 1)) (13)
  • Da sich der Schaltelement-Schalter n wie oben beschrieben im OFF-Zustand befindet, ist die Spannung der Signalleitung DVn an der Drain-Seite des Schaltelement-Schalters n gleich der Spannung der Signalleitung Ln.
  • Da die obige Gleichung (5) gilt, wenn die Ausgangsspannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP auf Vnampout gesetzt ist und der Verstärkungsfaktor auf Gnamp gesetzt ist, wird, wenn der Verstärkungsfaktor hinreichend hoch ist, der logische Ausgang des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP durch das Vorzeichen der Spannung Vx' – der Selbst-Schwellenspannung Vx bestimmt.
  • Wenn kein Leitungsbruch in der Signalleitung Ln existiert, wird der von dem Spannungsanpasser ILn aus der Signalleitung Ln extrahierte Leitungsbruch-Detektionsstrom (Spannung) aus der Zelle C zugeführt, und die Spannung der Signalleitung Lc bleibt somit die Spannung der Signalleitung Vn und verändert sich nicht. Dementsprechend ergibt sich die Gleichung (14). Vx' – Vx = (Lc – DV(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (DVn – DV(n – 1)) > 0 (14)
  • Das Ausgangssignal OUT der Vergleichsschaltung 26 nimmt somit den L-Pegel an.
  • Wenn jedoch ein Leitungsbruch in der Signalleitung Vn existiert, ist ein Zustand gegeben, in dem die Signalleitung Lc durch den Schaltelement-Schalter 1n, Schalter 3Ln, mit dem Spannungsanpasser ILn verbunden ist. Wenn der Leitungsbruch-Detektionsstrom mit ILn bezeichnet wird, ergibt sich die Spannung der Signalleitung Lc, zu welcher der Leitungsbruch-Detektionsstrom gezogen wird, durch die Gleichung (15). Lc = Vn – ILn (15)
  • Falls der Leitungsbruch-Detektionsstrom derart gesetzt ist, dass die in der nachfolgenden Gleichung (16) ausgedrückte Beziehung erfüllt ist, dann nimmt das Ausgangssignal OUT der Vergleichsschaltung 26 den H-Pegel an, wie in der nachstehenden Gleichung (17) aufgeführt ist. ILn > (Lc – DV(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (DVn – DV(n – 1)) (= Batteriespannung der Zelle Cn × C2/(C1 + C2)) (16) Vx' – Vx = (Lc – DV(n – 1)) – C1/(C1 + C2) × (DVn – DV(n – 1)) < 0 (17)
  • In dem nächsten Schritt 112 detektiert die Detektionsschaltung 22 das von der Vergleichsschaltung 26 ausgegebene Ausgangssignal OUT. In dem nächsten Schritt 114 bestimmt die Detektionsschaltung 22, ob das Ausgangssignal OUT auf einem H-Pegel oder einem L-Pegel liegt. Wenn sich das Ausgangssignal OUT auf einem L-Pegel befindet, rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 116 vor, und wie oben beschrieben rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 122 vor, nachdem festgestellt worden ist, dass kein Leitungsbruch existiert. Wenn sich das Ausgangssignal jedoch auf dem H-Pegel befindet, rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 118 vor, und wie oben beschrieben wird detektiert, dass ein Leitungsbruch existiert, und bei Vorliegen eines Leitungsbruchs rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 120 vor, und anschließend rückt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 122 vor, nachdem spezielle Maßnahmen ergriffen worden sind.
  • In Schritt 122 prüft die Detektionsschaltung 22, ob die Operationen von Schritt 100 bis Schritt 120 für sämtliche Signalleitungen V durchgeführt worden sind oder nicht, und falls diese Operationen nicht für sämtliche Signalleitungen V durchgeführt worden sind, kehrt der Verarbeitungsvorgang auf den Schritt 100 zurück, und die vorliegenden Operationen werden wiederholt. Wenn jedoch die Operationen für sämtliche Signalleitungen V durchgeführt worden sind, endet der vorliegende Verarbeitungsvorgang, da die Leitungsbruch-Detektionsoperation für sämtliche Signalleitungen V abgeschlossen worden ist.
  • Für das vorliegende Ausführungsbeispiel sind die Ergebnisse für das Ausgangsignal OUT in der Tabelle 2 aufgelistet. Tabelle 2
    Logik-Wert des Vergleichsoperations-Ausgangssignals OUT
    Kein Leitungsbruch (OK) L-Pegel
    Leitungsbruch vorhanden (schlecht) H-Pegel
  • Wie oben beschrieben wurde, wird bei der Halbleiterschaltung 40 des vorliegenden Ausführungsbeispiels im Fall der Detektion von Leitungsbrüchen in der Signalleitung Vn an der späteren Stufen-Seite des LPF durch die Initialisierungsoperation ein Zustand herbeigeführt, in dem der Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn + 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Signalleitung DVn – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen wird. Ferner wird in der Halbleiterschaltung 14 ein Zustand erzeugt, in dem der Kondensator C2 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn – 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Signalleitung DVn – 1 – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen wird. In der Vergleichsoperation wird der Leitungsbruch-Detektionsstrom mittels des Spannungsanpassers ILn aus der Signalleitung LVn gezogen, und die Spannung DVn wird in die Kondensatoren C1, C2 eingegeben, indem die Signalleitung Lc mit den Kondensatoren C1, C2 verbunden wird, und es wird detektiert, dass kein Leitungsbruch existiert, falls das Ausgangssignal OUT auf dem L-Pegel liegt, oder es wird detektiert, dass ein Leitungsbruch existiert, falls das Ausgangssignal OUT auf dem H-Pegel liegt.
  • Somit sind bei der Halbleiterschaltung 14 des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Schaltelement-Schalter 1 vorgesehen, um die Signalleitungen Vn mit der Signalleitung Lc zu verbinden. Der Schaltelement-Schalter 2Ln – 1 ist vorgesehen, um den Schaltungspunkt zwischen einem Widerstandselement Rbal der Entladeschaltung 51 und dem Schaltelement-Schalter n – 1 mit der Signalleitung Lil zu verbinden. Der Schaltelement-Schalter 2Hn ist vorgesehen, um den Schaltungspunkt zwischen dem Widerstandselement Rbal der Entladeschaltung 51 und dem Schaltelement-Schalter n mit der Signalleitung Lih zu verbinden. Ferner ist der Schaltelement-Schalter 3Ln vorgesehen, um die Signalleitung Vn mit dem Spannungsanpasser ILn zu verbinden.
  • Somit kann bei der Halbleiterschaltung 40, die mit dem Entladeabschnitt 13 und insbesondere mit der Entladeschaltung 51 versehen ist, die Detektion von Leitungsbrüchen in der Signalleitung Vn an der späteren Stufe des Entladeabschnitts 13 (LPF) in angemessener Weise durchgeführt werden.
  • Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spannungsanpasser IL (und IH) an der späteren Stufe des LPF vorgesehen sind, ist beim Durchführen der Leitungsbruch-Detektion die Berücksichtigung des Effekts des LPF (des Widerstands R1pf) unnötig, wodurch die Präzision der Leitungsbruch-Detektion erhöht wird.
  • Selbstverständlich werden ähnliche vorteilhafte Effekte wie diejenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt.
  • Die Spannungsanpasser IL sind nämlich nicht immer mit den Signalleitungen V verbunden, und dadurch wird der vorteilhafte Effekt erreicht, dass nicht stets Strom aus den Spannungsanpassern IL fließt, und dass im Standby kein Strom (Dunkelstrom) erzeugt wird, da die Signalleitungen V nur während der Leitungsbruch-Detektion angeschlossen sind.
  • Da es ausreichend ist, den Leitungsbruch-Detektionsstrom derart einzustellen, dass die Gleichung (16) erfüllt ist, kann der Entadestrom sehr viel kleiner gemacht werden, wenn Schaltelement-Schalter einen Kurzschluss zwischen Zellen C bewirken. Somit tritt nicht leicht eine Abweichung in den Batteriespannungen der Zellen C ein.
  • Ferner können, da die Leitungsbrüche in angemessener Weise mittels der Vergleichsschaltung 26 detektierbar sind, Leitungsbrüche detektiert werden, ohne dass eine Rechenvorrichtung oder dgl. zum Berechnen der Differenz zwischen den Spannungen verwendet werden muss, die für den Spannungsmesszellen-Wählschalter 28 und die Spannungsmessschaltung 30 gemessen werden. Dementsprechend wird ein vorteilhafter Effekt dahingehend erzielt, dass eine Leitungsbruch-Detektion auch während einer Operation durchgeführt werden kann, bei der die Batteriespannungen der Zellen C unter Verwendung des Spannungsmesszellen-Wählschalters 28 und der Spannungsmessschaltung 30 gemessen werden. Bei der Spannungsmessschaltung 30 handelt es sich nämlich um ein einzelnes Batterieüberwachungssystem 10, und die gewöhnlichen Batteriespannungen der Zellen C können selbst während der Leitungsbruch-Detektion gemessen werden.
  • Ferner sind gemäß den vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den Spannungsanpassern IH die Spannungsanpasser IL vorgesehen, die Spannungen an die Gates der Schaltelement-Schalter der Entladeschaltung 51 ausgeben, um deren ON-/OFF-Zustände zu steuern, und dies macht es unnötig, separate Komponenten vorzusehen und ermöglicht einen vorteilhaften Effekt dahingehend, dass z. B. eine beträchtliche Vergrößerung der Abmessungen des Batterieüberwachungssysteme vermieden wird.
  • Obwohl im Zusammenhang mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Erläuterung anhand des Falls gegeben wurde, in dem das Potential der Signalleitungen Vn mittels der Spannungsanpasser ILn der Schaltelement-Schalter 3 gezogen wird, um Leitungsbrüche zu detektieren, besteht keine Beschränkung darauf. Beispielsweise können Leitungsbrüche in den Signalleitungen Vn detektiert werden, indem den Signalleitungen Vn mittels der Spannungsanpasser IHn eine Spannung zugeführt wird. In derartigen Fällen kann die Leitungsbruch-Detektion mittels eines Leitungsbruch-Detektionsverfahrens durchgeführt, das im Wesentlichen dem oben beschriebenen ähnlich ist. Insbesondere wird der Schaltelement-Schalter 2Hn + 1 durch die Initialisierungsoperation auf ON gesetzt, so dass der Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26 mit (DVn + 1) geladen wird, und der Schaltelement-Schalter 2Ln wird auf ON gesetzt, so dass der Kondensator C2 der Vergleichsschaltung 26 mit (DVn – Vx) geladen wird. Ferner wird in der Vergleichsoperation der Schaltelement-Schalter 1n auf ON gesetzt, und in einem Zustand, in dem die Signalleitung Lc mit der Signalleitung Vn verbunden ist, wird der Spannungsanpasser-Schalter 3Hn auf ON gesetzt, so dass der Signalleitung Vn Spannung zugeführt wird. Somit kann auf der Basis des von der Vergleichsschaltung 26 gelieferten Ausgabe-Ergebnisses festgestellt werden, ob ein Leitungsbruch existiert oder nicht. Wenngleich durch die Verwendung sowohl der Spannungsanpasser IL als auch der Spannungsanpasser IH zur Detektion des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Leitungsbruch in den Signalleitungen V eine Leitungsbruch-Detektion mit höherer Präzision durchgeführt werden kann, kann die Konfiguration auch derart ausgelegt sein, dass in Fällen, in denen nur ein einziger Satz von Spannungsanpassern verwendet wird, der andere Satz nicht vorgesehen ist.
  • Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Konfiguration der Entladeschaltung 51 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nicht auf die vorstehende Beschreibung beschränkt.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • Es folgt die Erläuterung einer Halbleiterschaltung eines Batterieüberwachungssystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Detektion von Leitungsbrüchen in den Signalleitungen V zwischen einem Entladeabschnitt 13 (LPF) und einer Halbleiterschaltung 50 (siehe die Kreuze in 9 bis 12). Die Halbleiterschaltung 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass zwei Vergleichsschaltungen 26 (Vergleichsschaltungen 26A, 26B) vorgesehen sind.
  • 9 zeigt ein Beispiel einer schematischen Konfiguration einer Halbleiterschaltung 50 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Es ist anzumerken, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Konfiguration und die Betriebsweise im Wesentlichen ähnlich denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel sind und eine detaillierte Beschreibung dieser Konfiguration und Betriebsweise hier entfällt.
  • Bei der Halbleiterschaltung 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein Schaltelement-Schalter 2M für jede jeweilige Signalleitung DV vorgesehen (die Schaltelement-Schalter 2M werden kollektiv zur Bezugnahme auf die Schalter 2Mn – 2 bis 2LM + 1 genannt). Die Schaltelement-Schalter 2M weisen eine Funktionalität auf, um auf der Basis eines Steuersignals aus der Detektionsschaltung 22 die Signalleitung DVn + 1 mit einer Signalleitung Lim zu verbinden. Ferner weisen die Schaltelement-Schalter 2H weisen eine Funktionalität auf, um auf der Basis des Steuersignals aus der Detektionsschaltung 22 die Signalleitungen V mit einer Signalleitung Lih zu verbinden.
  • Ferner weist die Halbleiterschaltung 50 zwei der Vergleichsschaltungen 26 (die Vergleichsschaltungen 26A, 26B) wie oben beschrieben auf. Anzumerken ist, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Konfiguration beispielsweise ein ähnlicher Komparator vom Chopper-Typ verwendet wird.
  • Ein Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26A ist mit der Signalleitung Lih über das Schaltelement C1-A verbunden und ist mit der Signalleitung Lc über das Schaltelement C2-A verbunden. Ferner ist ein Kondensator C2 mit einer Signalleitung Lim über ein Schaltelement C1-B verbunden und ist mit der Signalleitung Lc über das Schaltelement C2-B verbunden.
  • Der Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26B ist mit der Signalleitung Lim über das Schaltelement C1-A verbunden und ist mit der Signalleitung Lc über das Schaltelement C2-A verbunden. Ferner ist der Kondensator C2 mit der Signalleitung Lil über das Schaltelement C1-B verbunden und ist mit der Signalleitung Lc über das Schaltelement C2-B verbunden.
  • Als Nächstes folgt eine Erläuterung der Gesamt-Leitungsbruch-Detektionsoperation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Der Ablauf der Leitungsbruch-Detektionsoperation ist im Wesentlichen demjenigen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ähnlich; das vorliegende Ausführungsbeispiel umfasst jedoch einen Typ von Initialisierungsoperation und zwei Typen von Vergleichsoperationen (Vergleichsoperation 1 und Vergleichsoperation 2). Die grundlegende Operation ist im Wesentlichen derjenigen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel ähnlich, und deshalb werden die Flussdiagramme für diese Operation hier weggelassen. Anzumerken ist, dass in 10 ein Schaltbild eines Zustands der Halbleiterschaltung 50 während der Initialisierungsoperation gezeigt ist. 11 zeigt Zustand der Halbleiterschaltung 50 während der Vergleichsoperation 1. 12 zeigt Zustand der Halbleiterschaltung 50 während der Vergleichsoperation 2.
  • In der Initialisierungsoperation werden ein Schaltelement-Schalter 2H der Signalleitung DV auf der Hochpotentialseite, ein Schaltelement 2M der Signalleitung DV, die der zu detektierenden Signalleitung entspricht, und ein Schaltelement-Schalter 2L der Signalleitung DVn auf der Niedrigpotentialseite der Signalleitung DV, die der zu detektierenden Signalleitung entspricht, auf ON gesetzt. Als spezielles Beispiel werden die Schaltelement-Schalter 2Hn + 1, der Schalter 2Mn und der Schalter 2Ln – 1 in der Detektionsschaltung 22 auf ON gesetzt (siehe 10). Indem der Schaltelement-Schalter 2Hn + 1 auf ON gesetzt wird, wird die Signalleitung DVn + 1 mit der Signalleitung Lih verbunden. Ferner wird, indem der Schaltelement-Schalter 2Mn auf ON gesetzt wird, die Signalleitung DVn des LPF mit der Signalleitung Lim verbunden. Indem der Schaltelement-Schalter 2Ln – 1 auf ON gesetzt wird, die Signalleitung DVn – 1 mit der Signalleitung Lil verbunden.
  • Ferner wird, indem die Schaltelement-Schalter C3 der Vergleichsschaltung 26A, 26B auf ON gesetzt werden, die Spannung einer Eingangssignalleitung Lx eines invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP der Vergleichsschaltung 26 zu der Selbst-Schwellenspannung Vx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26A auf ON (siehe 10). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26A durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn + 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung DVn + 1 – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist. Die Detektionsschaltung 22 setzt auch den Schaltelement-Schalter C1-B der Vergleichsschaltung 26A auf ON (siehe 10). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C2 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung DVn – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26B auf ON (siehe 10). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C1 der Vergleichsschaltung 26B durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung DVn – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist. Die Detektionsschaltung 22 setzt auch den Schaltelement-Schalter C1-B der Vergleichsschaltung 26B auf ON (siehe 10). Dies erzeugt einen Zustand, in dem der Kondensator C2 durch die Differenz zwischen der Spannung der Signalleitung DVn – 1 und der Selbst-Schwellenspannung Vx (Spannung der Signalleitung DVn – 1 – Selbst-Schwellenspannung Vx) geladen worden ist.
  • Wenn die Initialisierungsoperation somit abgeschlossen worden ist, erfolgt ein Übergang zu der Vergleichsoperation. Zunächst wird die Vergleichsoperation 1 erläutert.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter 1 und den Schalter 3L für die der Detektion unterliegende Signalleitung V auf ON. Als spezielles Beispiel setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 1n, die Schalter 2Hn auf ON, und setzt den Schaltelement-Schalter 1n und den Schaltelement-Schalter 3Ln auf ON (siehe 11). Indem der Schaltelement-Schalter 1n auf ON gesetzt wird, wird die Signalleitung Vn mit der Signalleitung Lc verbunden. Ferner wird, indem der Schaltelement-Schalter 3Ln auf ON gesetzt wird, der Spannungsanpasser ILn mit der Signalleitung Vn verbunden. Das Potential der Signalleitung Vn wird somit auf den Spannungsanpasser ILn gezogen, und der Leitungsbruch-Detektionsstrom wird abgezogen.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter C3 der Vergleichsschaltungen 26A, 26B auf OFF (siehe 11), wodurch ein Hochimpedanzzustand für die Spannung des Eingangs Lx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP erzeugt wird, und ein Zustand erzeugt wird, in dem die Ladung der Kondensatoren C1, C2, die durch die oben beschriebene Initialisierungsoperation geladen wurde, gespeichert ist.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26A auf OFF und setzt das Schaltelement 2-A auf ON. Die Detektionsschaltung 22 setzt ferner den Schaltelement-Schalter C1-B auf OFF und setzt das Schaltelement 2-B auf ON. Dadurch wird die Signalleitung Lc mit den Kondensatoren C1, C2 verbunden, und die Spannung Vn der Signalleitung Vn wird den Kondensatoren C1, C2 zugeführt.
  • In ähnlicher Weise setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26B auf OFF und setzt das Schaltelement 2-A auf ON. Die Detektionsschaltung 22 setzt ferner den Schaltelement-Schalter C1-B auf OFF und setzt das Schaltelement 2-B auf ON. Dadurch wird die Signalleitung Lc mit den Kondensatoren C1, C2 verbunden, und die Spannung Vn der Signalleitung Vn wird den Kondensatoren C1, C2 zugeführt.
  • In diesem Zustand detektiert ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Detektionsschaltung 22 das Ausgangssignal OUT1 aus der Vergleichsschaltung 26A und das Ausgangssignal OUT2 aus der Vergleichsschaltung 26B. Wenn kein Leitungsbruch in der Signalleitung Vn existiert, gilt Vn, Vx' – Vx < 0, und in der Vergleichsschaltung 26A liegt das Ausgangssignal OUT1 auf dem H-Pegel. Ferner gilt Vx' – Vx > 0, und in der Vergleichsschaltung 26B liegt das Ausgangssignal OUT1 auf dem L-Pegel.
  • Wenn jedoch ein Leitungsbruch aufgetreten ist, gilt Vx' – Vx < 0, und in beiden Vergleichsschaltungen 26A, 26B liegt das Ausgangssignal OUT1 auf dem H-Pegel.
  • Es folgt eine Erläuterung der Vergleichsoperation 2.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter 1 und den Schalter 3H für die der Detektion unterliegende Signalleitung V auf ON. Als spezielles Beispiel setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter 1n, die Schalter 3Hn auf ON, und setzt den Schaltelement-Schalter 1n und den Schaltelement-Schalter 3Ln auf ON (siehe 12). Indem der Schaltelement-Schalter 1n auf ON gesetzt wird, wird die Signalleitung Vn mit der Signalleitung Lc verbunden. Indem der Schaltelement-Schalter 3Hn auf ON gesetzt wird, wird der Spannungsanpasser IHn mit der Signalleitung Vn verbunden. Dadurch wird das Potential von dem Spannungsanpasser ILn der Signalleitung Vn zugeführt, und das Potential der Signalleitung Vn wird erhöht.
  • Nachdem die jeweiligen Kondensatoren C1, C2 in der Initialisierungsoperation geladen worden sind, setzt die Detektionsschaltung 22 die Schaltelement-Schalter C3 der Vergleichsschaltungen 26A, 26B auf ON (siehe 12), wodurch ein Hochimpedanzzustand für die Spannung des Eingangs Lx des invertierenden Single-ended-Verstärkers NAMP erzeugt wird, und ein Zustand erzeugt wird, in dem die Ladung der Kondensatoren C1, C2, die durch die oben beschriebene Initialisierungsoperation geladen wurde, gespeichert ist.
  • Die Detektionsschaltung 22 setzt den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26A auf OFF und setzt das Schaltelement 2-A auf ON. Die Detektionsschaltung 22 setzt ferner den Schaltelement-Schalter C1-B auf OFF und setzt das Schaltelement 2-B auf ON. Dadurch wird die Signalleitung Lc mit den Kondensatoren C1, C2 verbunden, und die Spannung Vn der Signalleitung Vn wird den Kondensatoren C1, C2 zugeführt.
  • In ähnlicher Weise setzt die Detektionsschaltung 22 den Schaltelement-Schalter C1-A der Vergleichsschaltung 26B auf OFF und setzt das Schaltelement 2-A auf ON. Die Detektionsschaltung 22 setzt ferner den Schaltelement-Schalter C1-B auf OFF und setzt das Schaltelement 2-B auf ON. Dadurch wird die Signalleitung Lc mit den Kondensatoren C1, C2 verbunden, und die Spannung Vn der Signalleitung Vn wird den Kondensatoren C1, C2 zugeführt.
  • In diesem Zustand detektiert ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Detektionsschaltung 22 das Ausgangssignal OUT1 aus der Vergleichsschaltung 26A und das Ausgangssignal OUT2 aus der Vergleichsschaltung 266. Ähnlich wie bei der Vergleichsoperation 1 gilt, wenn kein Leitungsbruch in der Signalleitung Vn existiert: Vn, Vx' – Vx < 0, und in der Vergleichsschaltung 26A liegt das Ausgangssignal OUT1 auf dem H-Pegel. Ferner gilt Vx' – Vx > 0, und in der Vergleichsschaltung 26B liegt das Ausgangssignal OUT1 auf dem L-Pegel.
  • Wenn jedoch ein Leitungsbruch aufgetreten ist, gilt Vx' – Vx > 0, und in beiden Vergleichsschaltungen 26A, 26B liegt das Ausgangssignal OUT1 auf dem L-Pegel.
  • Für das vorliegende Ausführungsbeispiel sind die Ergebnisse für die Ausgangsignale OUT1, OUT2 in der Tabelle 3 aufgelistet. Tabelle 3
    Vergleichsoperation 1 Vergleichsoperation 2
    OUT1 OUT2 OUT1 OUT2
    Kein Leitungs-bruch (OK) H-Pegel L-Pegel H-Pegel L-Pegel
    Leitungsbruch vorhanden (schlecht) H-Pegel H-Pegel L-Pegel L-Pegel
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel stellt, obwohl die Vergleichsoperation 1 und die Vergleichsoperation 2 durchgeführt werden, die Detektionsschaltung 22 fest, dass kein Leitungsbruch existiert, falls in der Vergleichsoperation 1 und der Vergleichsoperation 2 die logischen Ausgangssignale (Pegel) der Ausgänge OUT1 und OUT2 auf H und L liegen und ihre gegenseitigen logischen Inversen sind. Ferner stellt die Detektionsschaltung 22 das Vorhandensein eines Leitungsbruchs in Fällen fest, in denen die logischen Ausgangssignale (Pegel) der Ausgänge OUT1 und OUT2 gleich sind, jedoch zwischen der Vergleichsoperation 1 und der Vergleichsoperation 2 von HH auf HL logisch invertiert sind. Ferner stellt die Detektionsschaltung 22 das Auftreten eines Bruchs in der diagnostischen Funktion (den Vergleichsschaltungen 26A, 26H) in Fällen fest, in denen für den Ausgang OUT1 und den Ausgang OUT2 andere logische Werte als diese angezeigt werden. Somit kann in der Halbleiterschaltung 50, die den Entladeabschnitt 13 und insbesondere die Entladeschaltung 51 enthält, eine Detektion von Leitungsbrüchen in den Signalleitungen Vn auf einer späteren Stufe des Entladeabschnitts 13 (des PDF) angemessen erfolgen.
  • Selbstverständlich werden mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ähnliche vorteilhafte Effekte wie diejenigen bei den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen erzielt.
  • Die Halbleiterschaltung 50 des vorliegenden Ausführungsbeispiels bietet ferner den vorteilhaften Effekt, dass eine Leitungsbruch-Detektion auch in einem Zustand durchgeführt werden kann, in dem ein Leitungsbruch-Detektionsstrom mittels der Signalleitung Vn gezogen wird, und dass eine Leitungsbruch-Detektion in einem Zustand durchgeführt werden kann, in dem ein Leitungsbruch-Detektionsstrom zugeführt wird, wobei dies redundant durchgeführt werden kann, wenn eine Leitungsbruch-Detektion unter Verwendung zweier Vergleichsschaltungen 26 gewünscht ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel die Konfiguration der Entladeschaltung 51 nicht auf die vorstehend beschriebene beschränkt ist.
  • Bei den ersten bis dritten Ausführungsbeispielen wurde eine Erläuterung anhand eines Falls gegeben, in dem in jeweiligen Vergleichsoperationen die Leitungsbrüche in Signalleitungen L auf der Basis logischer Werte von Ausgangssignalen OUT (H-Pegel, L-Pegel) detektiert werden und für die in jeder der Signalleitungen L detektierten Leitungsbrüche spezielle Maßnahmen ausgeführt werden. Es besteht jedoch keine Beschränkung darauf. Beispielsweise können die logischen Werte der Ausgangssignale OUT für sämtliche der Signalleitungen L ermittelt und in dem Speicherabschnitt 23 gespeichert werden, und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Leitungsbrüchen kann auf der Basis der logischen Werte der in dem Speicherabschnitt 23 gespeicherten Ausgangssignale OUT sämtlicher Signalleitungen L detektiert werden, und es können spezielle Maßnahmen ausgeführt werden. Als weiteres Beispiel können die Ausgangssignale OUT für die jeweiligen Vergleichsoperationen in dem Speicherabschnitt 23 gespeichert werden, und nachdem sämtliche Vergleichsoperationen abgeschlossen worden sind, kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Leitungsbrüchen kann auf der Basis der logischen Werte sämtlicher in dem Speicherabschnitt 23 gespeicherter Ausgangssignale OUT detektiert werden, und es können spezielle Maßnahmen ausgeführt werden.
  • Obwohl bei den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsbeispielen die Detektionsschaltung 22 und der Speicherabschnitt 23 innerhalb der Halbleiterschaltung 14, 40, 50 vorgesehen sind, besteht keine Beschränkung darauf, und diese können auch als separate Schaltung (auf einem Chip) ausgebildet sein. Ferner kann die Funktionalität zum Ausgeben eines Leitungsbruch-Detektionsbefehls an die Detektionsschaltung 22 und die Funktionalität zum Überwachen in dem Speicherabschnitt 23 gespeicherter logischer Werte und zum Durchführen einer Diagnose dahingehend, ob ein Leitungsbruch vorhanden ist oder nicht, intern in der Halbleiterschaltung 14, 40, 50 durchgeführt werden oder extern (auf einem separaten Chip) ausgelegt sein.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die Offenbarung der Japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-126002 in ihrer Gesamtheit durch Verweis in die vorliegende Anmeldung einbezogen ist.
  • Sämtliche zitierten Dokumente, Patentanmeldungen und technischen Standards, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, werden durch Verweis in demselben Ausmaß in die vorliegenden Beschreibung einbezogen, als ob jeweils das einzelne zitierte Dokument bzw. die Patentanmeldung bzw. der technische Standard speziell und individuell durch Verweis einbezogen worden wäre.

Claims (23)

  1. Batterieüberwachungssystem mit: mehreren Batterien, die in Serie miteinander verbunden sind; einer Entladeeinheit mit einem Widerstandselement, das überbrückend zwischen einer ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und mit einem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; einer Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential der zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung; und einer Vergleichseinheit, die ein erstes Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem Potential der ersten Signalleitung und dem Potential der zweiten Signalleitung gesetzt ist.
  2. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 1, bei dem die Vergleichseinheit aufweist: einen invertierenden Single-ended-Verstärker; einen ersten Kondensator, der mit einem Eingang des invertierenden Single-ended-Verstärkers verbunden ist und in den das erste Potential oder das Potential der ersten Signalleitung eingegeben wird; und einen zweiten Kondensator, der parallel zu dem ersten Kondensator geschaltet ist und in den das erste Potential oder das Potential der zweiten Signalleitung eingegeben wird.
  3. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem: das Entlade-Schaltelement ein Transistor ist, dem eine Gate-Spannung von einer Spannungsversorgungseinheit durch eine Entladesteuerleitung zugeführt wird; und die Potentialanpassungseinheit durch die Entladesteuerleitung mit der ersten Signalleitung oder der zweiten Signalleitung verbunden ist.
  4. Batterieüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einer Verbindungseinheit, die aufweist: ein erstes Schaltelement, das einen Punkt zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement mit einer dritten Signalleitung verbindet, die mit dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator verbunden ist; ein zweites Schaltelement, das die erste Signalleitung mit einer vierten Signalleitung verbindet, die mit dem ersten Kondensator verbunden ist; und ein drittes Schaltelement, das die zweite Signalleitung mit einer fünften Signalleitung verbindet, die mit dem zweiten Kondensator verbunden ist.
  5. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 4, ferner mit einer Hochfrequenz-Abschalteinheit, die zwischen der Entladeeinheit und der Verbindungseinheit vorgesehen ist, und wobei das zweite Schaltelement die vierte Signalleitung mit der ersten Signalleitung über die Hochfrequenz-Abschalteinheit verbindet, und das dritte Schaltelement die fünfte Signalleitung mit der zweiten ersten Signalleitung über die Hochfrequenz-Abschalteinheit verbindet.
  6. Batterieüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner mit einer Detektionseinheit, die Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung auf der Basis eines Vergleichsergebnisses der Vergleichseinheit detektiert.
  7. Batterieüberwachungssystem mit: mehreren Batterien, die in Serie miteinander verbunden sind; einer Entladeeinheit mit einem Widerstandselement, das überbrückend zwischen einer ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und mit einem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; einer Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential der zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung; und einer Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  8. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 7, bei dem die Vergleichseinheit aufweist: einen invertierenden Single-ended-Verstärker; einen ersten Kondensator, der mit einem Eingang des invertierenden Single-ended-Verstärkers verbunden ist und in den das erste Potential oder das Potential des späteren Stufen-Abschnitts eingegeben wird; und einen zweiten Kondensator, der parallel zu dem ersten Kondensator geschaltet ist und in den das dritte Potential oder das Potential des späteren Stufen-Abschnitts eingegeben wird.
  9. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, ferner mit einer Verbindungseinheit, die aufweist: ein erstes Schaltelement, das die erste Signalleitung mit einer dritten Signalleitung verbindet, die mit dem ersten Kondensator und dem zweiten Kondensator verbunden ist; ein zweites Schaltelement, das einen Punkt zwischen dem Entlade-Schaltelement und dem Widerstandselement mit einer vierten Signalleitung verbindet, die mit dem ersten Kondensator verbunden ist; und ein drittes Schaltelement, das durch ein Widerstandselement der für eine Batterie vorgesehenen Entladeeinheit, die mit der Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist, die zweite Signalleitung mit einer fünften Signalleitung verbindet, die mit dem zweiten Kondensator verbunden ist.
  10. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 9, ferner mit einer Hochfrequenz-Abschalteinheit, die zwischen der Entladeeinheit und der Verbindungseinheit vorgesehen ist, und wobei das erste Schaltelement die dritte Signalleitung mit der ersten Signalleitung über die Hochfrequenz-Abschalteinheit verbindet.
  11. Batterieüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner mit einer Detektionseinheit, die Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung auf der Basis eines Vergleichsergebnisses der Vergleichseinheit detektiert.
  12. Halbleiterschaltung mit: einer Potentialanpassungseinheit, die für mehrere jeweilige Batterien vorgesehen ist, welche in Serie miteinander verbunden sind, die mit einer ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen ein Entlade-Schaltelement zwischen einem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential einer zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung, und die vorgesehen ist für das Entlade-Schaltelement einer Entladeeinheit, welche das Widerstandselement enthält, das überbrückend zwischen der ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist; und mit dem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; und einer Vergleichseinheit, die ein erstes Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem Potential der ersten Signalleitung und dem Potential der zweiten Signalleitung gesetzt ist.
  13. Halbleiterschaltung mit: einer Potentialanpassungseinheit, die für mehrere jeweilige Batterien vorgesehen ist, welche in Serie miteinander verbunden sind, die mit einer ersten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen ein Entlade-Schaltelement zwischen einem Widerstandselement und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, ein niedrigeres Potential zuführt als das Potential einer zweiten Signalleitung, und die mit der zweiten Signalleitung verbunden ist und in Fällen, in denen das Entlade-Schaltelement zwischen dem Widerstandselement und der ersten Signalleitung vorgesehen ist, ein höheres Potential zuführt als das Potential der ersten Signalleitung, und die vorgesehen ist für das Entlade-Schaltelement einer Entladeeinheit, welche das Widerstandselement enthält, das überbrückend zwischen der ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und der zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist; und mit dem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; und einer Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  14. Batterieüberwachungssystem mit: mehreren Batterien, die in Serie miteinander verbunden sind; einer Entladeeinheit mit einem Widerstandselement, das überbrückend zwischen einer ersten Signalleitung, die mit einer Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit einer Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und mit einem Entlade-Schaltelement, das in Serie mit dem Widerstandselement verbunden ist; einer ersten Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und auf einem niedrigeren Potential liegt als das Potential der zweiten Signalleitung; einer zweiten Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und auf einem höheren Potential liegt als das Potential der ersten Signalleitung; einer ersten Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und basierend auf einem zweiten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Hochpotentialseite der Batterie verbunden ist; und einer zweiten Vergleichseinheit, die das spätere Stufen-Abschnitts-Potential mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem ersten Potential und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  15. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 14, bei dem: die erste Vergleichseinheit einen ersten invertierenden Single-ended-Verstärker, einen ersten Kondensator, der mit einem Eingang des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers verbunden ist und in den das spätere Stufen-Abschnitts-Potential oder das zweite Potential eingegeben wird; und einen zweiten Kondensator aufweist, der parallel zu dem ersten Kondensator geschaltet ist und in den das spätere Stufen-Abschnitts-Potential oder das erste Potential eingegeben wird, und die zweite Vergleichseinheit einen zweiten invertierenden Single-ended-Verstärker, einen dritten Kondensator, der mit einem Eingang des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers verbunden ist und in den das spätere Stufen-Abschnitts-Potential oder das erste Potential eingegeben wird, und einen vierten Kondensator aufweist, der parallel zu dem dritten Kondensator geschaltet ist und in den das spätere Stufen-Abschnitts-Potential oder das dritte Potential eingegeben wird.
  16. Batterieüberwachungssystem nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, ferner mit einer Detektionseinheit, die Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung auf der Basis des Vergleichsergebnisses der ersten Vergleichseinheit und des Vergleichsergebnisses der zweiten Vergleichseinheit detektiert.
  17. Halbleiterschaltung mit: einer ersten Potentialanpassungseinheit, die für jede mehrerer jeweiliger Batterien vorgesehen ist, welche in Serie miteinander verbunden sind, die mit einer ersten Signalleitung einer Entladeeinheit verbunden ist, welche ein Widerstandselement enthält, das überbrückend zwischen der ersten Signalleitung, die mit der Hochpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und einer zweiten Signalleitung vorgesehen ist, die mit der Niedrigpotentialseite der mehreren jeweiligen Batterien verbunden ist, und welche ein Entlade-Schaltelement enthält, das in Serie mit dem Widerstandselement geschaltet ist, und die ein niedrigeres Potential hat als das Potential der zweiten Signalleitung; einer zweiten Potentialanpassungseinheit, die mit der ersten Signalleitung verbunden ist und die ein höheres Potential hat als das Potential der ersten Signalleitung; einer ersten Vergleichseinheit, die ein späteres Stufen-Abschnitts-Potential eines Abschnitts, der an einer späteren Stufe als die Entladeeinheit an der mit der Entladeeinheit versehenen ersten Signalleitung angeordnet ist, mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf einem ersten Potential zwischen dem Widerstandselement und dem Entlade-Schaltelement und einem zweiten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit der Hochpotentialseite der Batterie verbunden ist; und einer zweiten Vergleichseinheit, die das spätere Stufen-Abschnitts-Potential mit einer Schwellenspannung vergleicht, die basierend auf dem ersten Potential und basierend auf einem dritten Potential zwischen dem Widerstandselement der Entladeeinheit und dem für eine Batterie vorgesehenen Entlade-Schaltelement gesetzt ist, das mit einer Niedrigpotentialseite der Batterie verbunden ist.
  18. Leitungsbruch-Detektionsprogramm zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs, der Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6 detektiert, wobei das Leitungsbruch-Detektionsprogramm den Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs mit folgenden Schritten veranlasst: einem Schritt zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der ersten Signalleitung und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der zweiten Signalleitung und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Eingeben des ersten Potentials in den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladungen des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einem Schritt zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einem Schritt zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  19. Leitungsbruch-Detektionsprogramm zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs, der Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11 detektiert, wobei das Leitungsbruch-Detektionsprogramm den Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs mit folgenden Schritten veranlasst: einem Schritt zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der ersten Signalleitung und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der dritten Signalleitung und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Eingeben des späteren Stufen-Abschnitts-Potentials in den ersten Kondensator und des zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladungen des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einem Schritt zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einem Schritt zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  20. Leitungsbruch-Detektionsprogramm zum Veranlassen eines Computers zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs, der Leitungsbrüche in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß Anspruch 15 oder 16 detektiert, wobei das Leitungsbruch-Detektionsprogramm den Computer zum Ausführen eines Verarbeitungsvorgangs mit folgenden Schritten veranlasst: einem Schritt zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem zweiten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des dritten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einem Schritt zum Laden des vierten Kondensators mit der Differenz zwischen dem dritten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Schritt zum Eingeben des späteren Stufen-Abschnitts-Potentials in die ersten bis vierten Kondensatoren in einem Zustand, in dem die Ladungen der ersten bis vierten Kondensatoren gespeichert sind; einen Schritt zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der ersten Potentialanpassungseinheit oder der zweiten Potentialanpassungseinheit; und einen Schritt zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der ersten Vergleichseinheit und der zweiten Vergleichseinheit.
  21. Leitungsbruch-Detektionsverfahren zum Detektieren von Leitungsbrüchen in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Leitungsbruch-Detektionsverfahren umfasst: einen Vorgang zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der ersten Signalleitung und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem Potential der zweiten Signalleitung und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Eingeben des ersten Potentials in den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladungen des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einen Vorgang zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einen Vorgang zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  22. Leitungsbruch-Detektionsverfahren zum Detektieren von Leitungsbrüchen in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Leitungsbruch-Detektionsverfahren umfasst: einen Vorgang zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem dritten Potential und der Schwellenwert-Spannung des invertierenden Single-ended-Verstärkers; einen Vorgang zum Eingeben des späteren Stufen-Potentials in den ersten Kondensator und den zweiten Kondensator in einem Zustand, in dem die Ladung des ersten Kondensators und des zweiten Kondensators gespeichert sind; einen Vorgang zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der Potentialanpassungseinheit; und einen Vorgang zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der Vergleichseinheit.
  23. Leitungsbruch-Detektionsverfahren zum Detektieren von Leitungsbrüchen in der ersten Signalleitung des Batterieüberwachungssystems gemäß Anspruch 15 oder Anspruch 16, wobei das Leitungsbruch-Detektionsverfahren umfasst: ein Verfahren zum Laden des ersten Kondensators mit der Differenz zwischen dem zweiten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Laden des zweiten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und der Schwellenwert-Spannung des ersten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Laden des dritten Kondensators mit der Differenz zwischen dem ersten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Laden des vierten Kondensators mit der Differenz zwischen dem dritten Potential und einer Schwellenwert-Spannung des zweiten invertierenden Single-ended-Verstärkers; ein Verfahren zum Eingeben des späteren Stufen-Abschnitts-Potentials in die ersten bis vierten Kondensatoren in einem Zustand, in dem die Ladungen der ersten bis vierten Kondensatoren gespeichert sind; ein Verfahren zum Anpassen des Potentials der ersten Signalleitung mittels der ersten Potentialanpassungseinheit oder der zweiten Potentialanpassungseinheit; und ein Verfahren zum Ausgeben eines Vergleichsergebnisses aus der ersten Vergleichseinheit und der zweiten Vergleichseinheit.
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