DE60122088T2

DE60122088T2 - Vorrichtung zur Messung der Spannung einer Batterie

Info

Publication number: DE60122088T2
Application number: DE60122088T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Arai-cho Hamana-gun Yudahira; Ichiro Yokohama-shi Maki; Naohisa Toyohashi-shi Morimoto
Original assignee: Toyota Motor Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2021-10-30
Also published as: JP2002139522A; JP4210030B2; CN1182406C; DE60122088D1; EP1203963B1; US6639408B2; US20020075004A1; EP1203963A2; CN1352398A; EP1203963A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriespannungs-Messvorrichtung zum Messen einer Spannung von gestapelten wiederaufladbaren Batterien (ein Batteriepack), die in einer Vorrichtung, etwa ein Elektrofahrzeug oder dergleichen, angebracht sind, die durch die wiederaufladbaren Batterien angetrieben wird.
2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Als schadstoffarmes Fahrzeug, das für den Zweck der Lösung von Umwelt- und Energieproblemen entworfen wurde, hat ein Elektrofahrzeug, etwa ein HEV (Hybrid-Elektrofahrzeug) und ein PEV (rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug), bis heute eine große Aufmerksamkeit erregt. Das Elektrofahrzeug besitzt wiederaufladbare Batterien, die darin angebracht sind, und die elektrische Leistung der wiederaufladbaren Batterien treibt einen Elektromotor an, um das Elektrofahrzeug zu betreiben. Das Elektrofahrzeug besitzt eine Hochspannungsschaltung zum Ansteuern des Elektromotors und eine Niederspannungsschaltung zu Ansteuern verschiedener elektronischer Vorrichtungen, wie etwa akustische Anlagen, Beleuchtungsvorrichtungen und eine elektronische Steuereinheit (z. B. ECU, elektronische Steuereinheit). Die Hochspannungsschaltung enthält einen Wechselrichter zum Antreiben eines Elektromotors, wobei der Wechselrichter den Elektromotor steuert und antreibt.
Um einen Ausgabezustand der wiederaufladbaren Batterien zu erreichen, bei dem elektrische Leistung an den Elektromotor stabil abgegeben wird, ist es in einem Batteriesteuerabschnitt eines derartigen Elektrofahrzeugs erforderlich, eine Batteriespannungs-Messvorrichtung zu verwenden, um eine Batteriespannung von jedem Batterieblock des Batteriepacks genau zu messen.
5 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau einer herkömmlichen Batteriespannungs-Messvorrichtung 100 zeigt. In 5 enthält die Batteriespannungs-Messvorrichtung 100: mehrere Schalter 120, wobei jedes Paar benachbarter Schalter 120 sequentiell zwei entsprechende Ausgangsanschlüsse 111a eines Batterieblocks 111, der in einem Batteriepack 110 enthalten ist, auswählt; einen Kondensator 130 zum Speichern (Kopieren) einer bestimmten Batteriespannung; Schalter 140, um wahlweise die in dem Kondensator 130 gespeicherte Spannung in einen Differenzverstärker 150 einzugeben; den Differenzverstärker 150, um die gespeicherte Spannung, die über die Schalter 140 eingegeben wird, differentiell zu verstärken; und einen A/D-Umsetzer, um eine A/D-Umsetzung der Spannung, die von dem Differenzverstärker 150 ausgegeben wird, auszuführen.
Das Batteriepack 110 enthält mehrere in Reihe geschaltete Batterieblöcke 111. Ein Wert einer von einem Batterieblock 111 (Batteriemodul) ausgegebenen Spannung beträgt z. B. 20 V Gleichspannung. Der Maximalwert einer von allen in Reihe gestapelten Batterieblöcke 111 ausgegebenen Spannung beträgt etwa 400 V Gleichspannung.
Jedes Paar benachbarter Schalter 120 ist mit zwei entsprechenden Ausgangsanschlüssen 111a von jedem der mehreren Batterieblöcke 111 verbunden.
Der Kondensator 130 weist Elektroden auf, die mit einem Paar Leitungen 141a und 141b verbunden sind, die zwischen den Schaltern 120 und den Schaltern 140 geschaltet sind. Der Kondensator 130 speichert vorübergehend eine Batteriespannung von jedem der Batterieblöcke 111, die über zwei bestimmte Schalter 120 an den Kondensator 130 übertragen wird.
Jeder der Schalter 140 ist mit einem der beiden Eingangsanschlüsse des Differenzverstärkers 150 verbunden und dient dazu, den Differenzverstärker 150 mit dem Kondensator 130 zu verbinden oder den Differenzverstärker 150 von dem Kondensator 130 zu trennen. Die Ein/Aus-Steuerung der mehreren Schalter 120 und der Schalter 140 wird durch eine (nicht gezeigte) Schaltsteuereinheit, z. B. einen Mikrocomputer ausgeführt.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird zunächst zum Speichern (Kopieren) einer Batteriespannung eines ersten Batterieblocks 111 in dem Kondensator 130 jeder der Schalter 120, die mit einem der beiden Eingangsanschlüsse 111a des ersten Batterieblocks 111 verbunden sind, eingeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt sind die Schalter 140 ausgeschaltet, um den Kondensator 130 von den beiden Eingangsanschlüssen des Differenzverstärkers 150 zu trennen.
Dann werden alle Schalter 120 ausgeschaltet, um den Kondensator 130 von allen Batterieblöcken 111 zu trennen, und anschließend werden die Schalter 140 eingeschaltet, um die Batteriespannung des ersten Batterieblocks 111, die in dem Kondensator 130 gespeichert ist, für eine Einstellung des Verstärkungsfaktors in den Differenzverstärker 150 einzugeben. Die Batteriespannung, z. B. 20 V Gleichspannung wird durch den Differenzverstärker 150 auf einen Wert von 5 V Gleichspannung differentiell verstärkt, der in einem Eingangsspannungsbereich (Dynamikbereich) des A/D-Umsetzers 160 liegt. Der A/D-Umsetzer 160 führt eine A/D-Umsetzung der Batteriespannungsdaten entsprechend der differentiell verstärkten Batteriespannung aus. Die A/D-umgesetzten Batteriespannungsdaten können in einer nachfolgenden Stufe z. B. durch einen (nicht gezeigten) Mikrocomputer gelesen werden.
In ähnlicher Weise wird eine Batteriespannung des zweiten Batterieblocks 111 in dem Kondensator 130 gespeichert (in diesen kopiert). Die in dem Kondensator 130 gespeicherte Batteriespannung, die von dem zweiten Batterieblock 111 abgeleitet wurde, besitzt eine umgekehrte Polarität zu der von dem ersten Batterieblock abgeleiteten Batteriespannung. Die Batteriespannung des zweiten Batterieblocks 111, die in dem Kondensator 130 gespeichert ist, wird durch den Differenzverstärker 150 differentiell verstärkt und anschließend führt der A/D-Umsetzer 160 eine A/D-Umsetzung der differentiell verstärkten Batteriespannung aus.
Der Differenzverstärker 150 und der A/D-Umsetzer 160 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die 6A, 6B, 7A, 7B, 8A und 8B genauer beschrieben.
Im Allgemeinen werden dann, wenn eine analoge Eingangsspannung in einer CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) arithmetisch verarbeitet wird, eine Spannungswert-Umsetzungsschaltung und ein A/D-Umsetzer verwendet.
Die Spannungswert-Umsetzungsschaltung enthält eine analoge Schaltung zum Ausführen einer Division, wenn eine Eingangsspannung hoch ist, und zum Ausführen einer Multiplikation, wenn die Eingangsspannung niedrig ist (wobei die analoge Schaltung zusätzlich zur Division und Multiplikation außerdem Addition und Subtraktion ausführt). Die analoge Schaltung wird realisiert durch eine Spannungsteilerschaltung, die einen Widerstand, eine Schaltung mit einem Operationsverstärker und dergleichen enthält. Ein Umsetzungsergebnis, das von der Spannungswert-Umsetzungsschaltung erzeugt wird, entspricht einem Eingangsspannungsbereich eines A/D-Umsetzers. Der Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers liegt z. B. zwischen GND (0 V) und 5 V Gleichspannung.
Der A/D-Umsetzer ist eine Komponente zum Vergleichen einer Eingangsspannung (z. B. eine Batteriespannung, die von der Spannungswert-Umsetzungsschaltung ausgegeben wird) mit einer Referenzspannung, um die Eingangsspannung in digitale Daten umzusetzen, die durch einen Mikrocomputer gelesen werden können. Die Leistungsfähigkeit eines A/D-Umsetzers wird im Allgemeinen entsprechend der Feinheit des Vergleichs in Bezug auf die Auflösung anstelle der Umsetzungsgenauigkeit festgelegt, obwohl diese für das Vergleichen von Spannungen wichtig ist. Die Feinheit des Vergleichs repräsentiert die Auflösung.
Um die Auflösung kurz zu beschreiben, wird z. B. bei einem 10-Bit-A/D-Umsetzer, wie in 6A dargestellt ist, ein Eingangsspannungsbereich von 0 V bis 5 V in 1024 (2¹⁰) Pegel einer Referenzspannung umgesetzt und eine Eingangsspannung wird mit der Referenzspannung verglichen, um festzustellen, auf welchem Pegel die Eingangsspannung liegt. Wenn die Anzahl der Bits größer wird, wie bei einem 12-Bit-A/D-Umsetzer von 6B dargestellt ist, wird der Eingangsspannungsbereich von 0 V bis 5 V in 4096 (2¹²) Pegel der Referenzspannung aufgelöst und eine Eingangsspannung wird mit der Referenzspannung verglichen, um festzustellen, auf welchem Pegel die Eingangsspannung liegt. Das heißt, wenn die Anzahl der Bits größer wird, kann eine genauere Messung der Eingangsspannung ausgeführt werden.
Wenn im Allgemeinen eine Potentialdifferenz bei einer Eingangsspannung erfasst wird, enthält ein Differenzverstärker einen Operationsverstärker als eine Spannungswert-Umsetzungsschaltung. Der Operationsverstärker wird verwendet, wenn z. B. bei einer Batteriespannung kein Referenzpunkt einer Eingangsspannung A bestimmt wird.
Wenn z. B. die Polarität einer Eingangsspannung A1 nichtinvertierend ist (d. h. sie ist stets positiv oder stets negativ), wie in 7A dargestellt ist, ist der Verstärkungsfaktor (d. h. R2/R1) eines Differenzverstärkers 151a festgelegt und (Eingangsspannung × Verstärkungsfaktor) = (A1 × R2/R1) = (Ausgangsspannung B1) kann durch den Differenzverstärker 151 leicht erhalten werden, wodurch in einer nächsten Stufe stets eine geeignete Ausgangsspannung B1 an einen A/D-Umsetzer ausgegeben werden kann.
Wenn, wie in den 5 und 7B dargestellt ist, die Polarität einer Eingangsspannung A2 in dem Prozess des sequenziellen Speicherns der Spannungswerte der Batterieblöcke 111 in dem Kondensator 130 invertiert wird, indem eine Offsetspannung (2,5 V Gleichspannung) in eine Referenzspannung für den Differenzverstärker 150 eingegeben wird, kann der Eingangsspannungsbereich die Hälfte des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers 160 betragen (5). Es ist dadurch möglich, stets eine Ausgangsspannung B2 auszugeben, die für den Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 160 geeignet ist, während der Verstärkungsfaktor (d. h. R2/R1) des Differenzverstärkers 150 festgelegt ist. Das heißt (eine Eingangsspannung × Verstärkungsfaktor) + (eine Offsetspannung (2,5 V Gleichspannung)) = (A2 × R2/R1) + V_offset = (die Ausgangsspannung B2) kann durch den Differenzverstärker 150 erhalten werden.
Wie in 8A dargestellt ist, wird mit anderen Worten dann, wenn die Polarität der Eingangsspannung A1 positiv ist, ein Eingangsspannungsbereich von 2,5 V Gleichspannung bis zur maximalen Spannung 5 V Gleichspannung, der die Hälfte des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers 160 ist, verwendet. Wenn die Polarität der Eingangsspannung A2 negativ ist, wird ein Eingangsspannungsbereich von 2,5 V Gleichspannung bis zur minimalen Spannung 0 V Gleichspannung, der die Hälfte des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers ist, verwendet. Im Einzelnen kann selbst dann, wenn der A/D-Umsetzer 160 z. B. ein 12-Bit-A/D-Umsetzer ist, der A/D-Umsetzer 160 in der Praxis lediglich den Eingangsspannungsbereich aufweisen, der durch einen 11-Bit-A/D-Umsetzer bereitgestellt wird, dessen Auflösung geringer ist als die des 12-Bit-A/D-Umsetzers.
Wie oben beschrieben wurde, kann bei dem herkömmlichen Aufbau dann, wenn die Eingangsspannung die Spannung A1 von 8B mit nichtinvertierender Polarität ist, der vollständige Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 160 verwendet werden, wobei jedoch dann, wenn die Eingangsspannung die Spannung A2 von 8A mit invertierender Polarität ist, lediglich eine Hälfte des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers 160 verwendet werden kann, wenn die Polarität der Eingangsspannung A2 positiv ist, und die andere Hälfte des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers 160 kann dann verwendet werden, wenn die Polarität der Eingangsspannung A2 negativ ist, so dass lediglich die Hälfte der vollen Auflösung des A/D-Umsetzers 160 genutzt wird.
Die Patentanmeldung JP 2000 171532 offenbart eine Batteriespannungs-Messvorrichtung, die mehrere erste Schaltabschnitte umfasst, wobei jedes Paar benachbarter erster Schaltabschnitte sequentiell zwei Ausgangsanschlüsse jedes von mehreren Batterieblöcken, die in einem Batteriepack enthalten sind, auswählt, einen Pegeländerungsabschnitt, um einen Pegel einer Batteriespannung jedes Batterieblocks, die in den Pegeländerungsabschnitt über den ersten Schaltab schnitt eingegeben wird, zu ändern, und einen A/D-Umsetzungsabschnitt, um eine A/D-Umsetzung der Batteriespannungsdaten, die von dem Pegeländerungsabschnitt ausgegeben werden, auszuführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, umfasst eine Batteriespannungs-Messvorrichtung: mehrere erste Schaltabschnitte, wobei jedes Paar benachbarter erster Schaltabschnitte sequentiell zwei Ausgangsanschlüsse jedes von mehreren Batterieblöcken, die in einem Batteriepack enthalten sind, auswählt; einen Pegeländerungsabschnitt, um einen Pegel einer Batteriespannung jedes Batterieblocks, die in den Pegeländerungsabschnitt über den ersten Schaltabschnitt eingegeben wird, zu ändern; einen A/D-Umsetzungsabschnitt, um eine A/D-Umsetzung der Batteriespannungsdaten, die von dem Pegeländerungsabschnitt ausgegeben werden, auszuführen; und einen Referenzspannungs-Steuerabschnitt, um einen Ausgang einer Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau steuert ein Referenzspannungs-Steuerabschnitt einen Ausgang einer Referenzspannung für einen Pegeländerungsabschnitt entsprechend der invertierten Polarität einer Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, so dass jedes Mal, wenn die Polarität einer Spannung invertiert wird, die Eingangsspannung von dem Pegeländerungsabschnitt in einen A/D-Umsetzer in einem Eingangsspannungsbereich der A/D-Umsetzers liegen kann. Es ist dadurch nicht erforderlich, zwangsläufig lediglich die Hälfte des Eingangsspannungsbereichs der A/D-Umsetzers, die jeweils einer der entgegengesetzten Polaritäten entspricht, zu verwenden, wie dies herkömmlich erforderlich ist, sondern der vollständige Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers kann verwendet werden, so dass die doppelte Auflösung eines herkömmlichen A/D-Umsetzers erreicht werden kann und die ursprüngliche Auflösung des A/D-Umsetzers kann vollständig verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Batteriespannungs-Messvorrichtung ferner umfassen: einen Kapazitätsabschnitt, um eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke über den ersten Schaltabschnitt wahlweise zu speichern; und einen zweiten Schaltabschnitt, um die in dem Kapazitätsabschnitt gespeicherte Batteriespannung wahlweise in den Pegeländerungsabschnitt einzugeben, wobei der Pegeländerungsabschnitt einen Pegel der in dem Kapazitätsabschnitt gespeicherten Batteriespannung ändert, die in den Pegeländerungsabschnitt über den zweiten Schaltabschnitt eingegeben wird.
Wenn bei dem oben beschriebenen Aufbau eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke in dem Kapazitätsabschnitt gespeichert ist und anschließend die in dem Kapazitätsabschnitt gespeicherte Batteriespannung in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, wird immer dann, wenn die Polarität einer Spannung invertiert wird, bewirkt, dass die von dem Pegeländerungsabschnitt in den A/D-Umsetzer eingegebene Spannung in dem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers liegt, so dass die doppelte Auflösung eines herkömmlichen A/D-Umsetzers erreicht werden kann und eine Wirkung der vorliegenden Erfindung in der Weise, dass die ursprüngliche Auflösung des A/D-Umsetzers vollständig verwendet werden kann, erreicht werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann: einen dritten Schaltabschnitt, um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern. Der Referenzspannungs-Steuerabschnitt kann alternativ umfassen: einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt, um eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt zu erzeugen; und einen Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt, um einen Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Um bei dem oben beschriebenen Aufbau eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt so zu schalten, dass das Zweifache der Auflösung des A/D-Umsetzers erreicht wird, wird das Schalten des dritten Schaltabschnitts entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung gesteuert oder ein Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts wird entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung gesteuert, wodurch der erforderliche Aufbau einfach sein kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, anhand von im Voraus gespeicherten Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung ausgeführt werden.
Wenn bei dem oben beschriebenen Aufbau die Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung anhand von im Voraus gespeicherten Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung vorher bekannt ist, steuert der Referenzspannungs-Steuerabschnitt den dritten Schaltabschnitt oder den Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt anhand der Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung, wodurch der Ausgang der Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt einfach gesteuert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dann, wenn ein im Voraus gesetzter Referenzspannungswert ausgewählt wird und falls ein A/D-Umsetzungsausgang des A/D-Umsetzungsabschnitts einen Maximalwert oder einen Minimalwert innerhalb eines Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzungsabschnitts repräsentiert, die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, so ausgeführt, dass der eine im Voraus festgelegte Referenzspannungswert zu dem anderen im Voraus festgelegten Referenzspannungswert geschaltet wird.
Wenn bei dem oben beschriebenen Aufbau die Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung in Voraus nicht bekannt ist, wird dann, wenn ein Referenzspannungswert ausgewählt wird und falls der Referenzspannungs-Steuerabschnitt feststellt, dass ein A/D-Umsetzungsausgang des A/D-Umsetzungsabschnitts den Maximalwert oder den Minimalwert innerhalb des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzungsabschnitts repräsentiert, der dritte Schaltabschnitt oder der Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt so gesteuert, dass der ausgewählte Referenzspannungswert zu dem anderen Referenzspannungswert geschaltet wird, so dass die Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt in einfacher Weise so gesteuert wird, dass sie entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgegeben wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Batteriespannungs-Messvorrichtung ferner umfassen: einen vierten Schaltabschnitt, um einen Rückkopplungswiderstandswert des Pegeländerungsabschnitts zu ändern, um so einen Verstärkungsfaktor zu ändern; und einen zweiten Schaltsteuerabschnitt, um den vierten Schaltabschnitt entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau kann nicht nur durch das Bewirken, dass die Eingangsspannung von dem Pegeländerungsabschnitt in den A/D-Umsetzungsabschnitt in dem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzungsabschnitts liegt, sondern auch durch Änderung des Verstärkungsfaktors die Auflösung des A/D-Umsetzungsabschnitts feiner sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Batteriespannungs-Messvorrichtung: ein Batteriepack, das mehrere Batterieblöcke enthält; mehrere erste Schaltabschnitte, wobei jedes Paar benachbarter erster Schaltabschnitte sequentiell zwei Ausgangsanschlüsse jedes von mehreren Batterieblöcken, die in einem Batteriepack enthalten sind, auswählt; einen Pegeländerungsabschnitt, um einen Pegel einer Batteriespannung jedes Batterieblocks, die in den Pegeländerungsabschnitt über den ersten Schaltabschnitt eingegeben wird, zu ändern; einen A/D-Umsetzungsabschnitt, um eine A/D-Umsetzung der Batteriespannungsdaten, die von dem Pegeländerungsabschnitt ausgegeben werden, auszuführen; und einen Referenzspannungs-Steuerabschnitt, um einen Ausgang einer Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Batteriespannungs-Messvorrichtung ferner umfassen: einen Kapazitätsabschnitt, um eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke über den ersten Schaltabschnitt wahlweise zu speichern; und einen zweiten Schaltabschnitt, um die in dem Kapazitätsabschnitt gespeicherte Batteriespannung wahlweise in den Pegeländerungsabschnitt einzugeben, wobei der Pegeländerungsabschnitt einen Pegel der in dem Kapazitätsabschnitt gespeicherten Batteriespannung ändert, die in den Pegeländerungsabschnitt über den zweiten Schaltabschnitt eingegeben wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Referenzspannungs-Steuerabschnitt umfassen: einen dritten Schaltabschnitt, um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Referenzspannungs-Steuerabschnitt umfassen: einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt, um eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt zu erzeugen; und einen Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt, um einen Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Batteriespannungs-Messvorrichtung ferner umfassen: einen vierten Schaltabschnitt, um einen Rückkopplungswiderstandswert des Pegeländerungsabschnitts zu ändern, um so einen Verstärkungsfaktor zu ändern; und einen zweiten Schaltsteuerabschnitt, um den vierten Schaltabschnitt entsprechend der Polarität der in den Pegelände rungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Referenzspannungs-Steuerabschnitt umfassen: einen dritten Schaltabschnitt, um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung zu steuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, anhand von im Voraus gespeicherten Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung ausgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird dann, wenn ein im Voraus gesetzter Referenzspannungswert ausgewählt wird und falls ein A/D-Umsetzungsausgang des A/D-Umsetzungsabschnitts einen Maximalwert oder einen Minimalwert innerhalb eines Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzungsabschnitts repräsentiert, die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, so ausgeführt, dass der eine im Voraus festgelegte Referenzspannungswert zu dem anderen im Voraus festgelegten Referenzspannungswert geschaltet wird.
Die hier beschriebene Erfindung ermöglicht somit den Vorteil des Schaffens einer Batteriespannungs-Messvorrichtung, die eine Auflösung verbessern kann, indem ein vollständiger Eingangsspannungsbereich eines A/D-Umsetzers verwendet wird, selbst wenn die Polarität einer Spannung, die in einen Differenzverstärker eingegeben wird, invertiert.
Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann deutlich beim Lesen und Verstehen der folgenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Prinzipschaltplan, der den Aufbau einer elektrischen Schaltung zum Antreiben eines Elektrofahrzeugs gemäß dem Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
2 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau eines Batteriepacks und eines Spannungsmessabschnitts von 1 veranschaulicht;
3 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau eines Spannungsmessabschnitts gemäß dem Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
4 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau eines Spannungsmessabschnitts gemäß dem Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
5 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau einer herkömmlichen Batteriespannungs-Messvorrichtung veranschaulicht;
6A veranschaulicht genaue Pegel eines Eingangsbereichs eines 10-Bit-A/D-Umsetzers;
6B veranschaulicht genaue Pegel eines Eingangsbereichs eines 12-Bit-A/D-Umsetzers;
7A ist ein Schaltplan, der ein Beispiel eines Differenzverstärkers in dem Fall veranschaulicht, bei dem eine in diesen eingegebene Spannung nichtinvertierend ist;
7B ist ein Schaltplan, der ein Beispiel eines Differenzverstärkers in dem Fall veranschaulicht, bei dem eine in diesen eingegebene Spannung invertierend ist;
8A ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Eingangsbereichs eines A/D- Umsetzers veranschaulicht, bei dem eine in einen Differenzverstärker eingegebene Spannung invertierend ist; und
8B ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Eingangsbereichs eines A/D-Umsetzers veranschaulicht, bei dem eine in einen Differenzverstärker eingegebene Spannung nichtinvertierend ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Beispiele einer Batteriespannungs-Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die bei einer elektrischen Schaltung zum Antreiben eines Elektrofahrzeugs angewendet wird, beschrieben und anschließend wird ein Spannungsmessabschnitt, der ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, genau beschrieben.
(Beispiel 1)
1 ist ein Prinzipschaltplan, der einen Aufbau einer elektrischen Schaltung 1 zum Antreiben eines Elektrofahrzeugs gemäß einem Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 1 umfasst die elektrische Schaltung 1 zum Antreiben eines Elektrofahrzeugs: ein Batteriepack 2 als Leistungsversorgungsquelle; eine Batterie-ECU (elektronische Steuereinheit der Batterie) 3 zum Steuern eines Ausgangs des Batteriepacks 2, durch Erhalten eines bestimmten Zustands des Batteriepacks 2 (z. B. eine Batterie-Restkapazität; SOC); eine Fahrzeug-ECU (elektronische Steuereinheit des Fahrzeugs) 4 zum Steuern von Komponenten des Elektrofahrzeugs; einen Wechselrichter 5 zum Umsetzen einer Batteriespannung von dem Batteriepack 2 in eine vorgeschriebene 3-Phasen-Hochspannung; und einen Elektromotor 6 zum Drehen einer (nicht gezeigten) Welle des Elektrofahrzeugs z. B. durch eine 3-Phasen-Hochspannungsleistung vom Wechselrichter 5.
Das Batteriepack 2 (das auch als "Primärbatterie" oder "Hauptbatterie" bezeichnet wird) enthält mehrere in Reihe geschaltete Batterieblöcke 21 (wobei jeder der Batterieblöcke 21 mehrere Batteriezellen enthält). Ein Wert einer Spannung, die von jedem der Batterieblöcke 21 ausgegeben wird, beträgt z. B. 20 V Gleichspannung. Der Maximalwert einer Spannung, die von allen Batterieblöcken 21 ausgegeben wird, beträgt etwa 400 V Gleichspannung.
Die Batterie-ECU 3 enthält einen Spannungsmessabschnitt 31, einen Temperaturmessabschnitt 32, einen Strommessabschnitt 33, einen Restkapazität- (SOC) Berechnungs- (oder Erfassungs-) Abschnitt 34, einen Abschnitt 35 zur Berechnung einer zulässigen Eingangs/Ausgangsleistung und einen Kommunikationsabschnitt 36.
Der Spannungsmessabschnitt 31 misst eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke 21 des Batteriepacks 2.
Das Batteriepack 2 enthält mehrere Temperatursensoren 321, die an geeigneten Stellen zur zuverlässigen Temperaturerfassung vorgesehen sind. Der Temperaturmessabschnitt 32 misst anhand eines Sensorausgangs von dem Temperatursensor 321 allen Stellen, an denen die Temperatursensoren 321 angeordnet sind, eine Batterietemperatur, die infolge der von dem Batteriepack 2 erzeugten Wärme unterschiedlich ist.
Der Strommessabschnitt 33 erfasst einen Batteriestrom, der durch einen geschlossenen Stromkreis zwischen dem Batteriepack 2 und dem Wechselrichter 5 fließt, durch magnetische Kompensation (oder über den Nebenschlusswiderstand).
Der Restkapazitäts-Erfassungsabschnitt 34 erfasst eine Restkapazität SOC jedes der Batterieblöcke 21 anhand eines Batteriespannungs-Messwerts, der für jeden Batterieblock 21 gemessen wird, eines Strommesswerts, der durch den Strommessabschnitt 33 gemessen wird, und eines Batterietemperatur-Messwerts, der durch den Temperaturmessabschnitt 32 gemessen wird.
Der Abschnitt 35 zur Berechnung einer zulässigen Eingangs/Ausgangsleistung empfängt Daten, die den Batteriespannungs-Messwert, der für jeden Batterieblock 21 gemessen wird, repräsentieren, den Batterietemperatur-Messwert und einen Wert der Restkapazität SOC. Der Abschnitt 35 zur Berechnung einer zulässigen Eingangs/Ausgangsleistung berechnet z. B. eine zulässige Ausgangsleistung, die angibt, wie viel elektrische Leistung ein Fahrzeug momentan ausgeben kann, oder eine zulässige Eingangsleistung, die angibt, wie viel elektrische Leistung in einem Fahrzeug momentan erzeugt wird.
Der Kommunikationsabschnitt 36 überträgt die Informationen der zulässigen Eingangs/Ausgangsleistung an die Fahrzeug-ECU 4.
Die Fahrzeug-ECU 4 erfasst zum Beispiel, dass ein Zündschlüssel IG eingeschaltet wurde und schaltet Schalter 41 und 42 ein, so dass die Batterieleistung vom Batteriepack 2 in den Wechselrichter 5 eingegeben wird. Wenn z. B. eine gemessene Batterietemperatur extrem hoch ist, unterdrückt die Fahrzeug-ECU einen Ausgang vom Wechselrichter 5 gemäß einem Wert der zulässigen Eingangs/Ausgangsleistung, der von dem Abschnitt 35 zur Berechnung einer zulässigen Eingangs/Ausgangsleistung ausgegeben wird, bis die Batterietemperatur auf eine vorgeschriebene Batterietemperatur (z. B. 60 °C oder weniger) fällt.
Der Spannungsmessabschnitt 31, der ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, wird später genau beschrieben.
2 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau des Batteriepacks 2 und des Spannungsmessabschnitts 31 von 1 veranschaulicht. In 2 umfasst der Spannungsmessabschnitt 31, der eine Komponente der Batteriespannungs-Messvorrichtung ist: mehrere Schalter 311 (erste Schaltabschnitte), wobei jedes Paar benachbarter Schalter 311 zwei Ausgangsanschlüsse 21a jedes der Batterieblöcke 21, die in dem Batteriepack 2 enthalten sind, auswählt; einen Kondensator 312 (Kapazitätsabschnitt), um wahlweise eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke 21 auszuwählen; und Schalter 313 (zweite Schaltabschnitte), um wahlweise die Batteriespannung, die in dem Kondensator 312 gespeichert ist, in den Differenzverstärker 314 einzugeben.
Der Spannungsmessabschnitt 31 umfasst ferner: den Differenzverstärker 314 (Differenzverstärkerabschnitt und/oder einen Verstärkungsfaktor-Einstellabschnitt (Pegeländerungsabschnitt)); einen A/D-Umsetzer 315 (A/D-Umsetzungsabschnitt), um eine A/D-Umsetzung eines Ausgangs vom Differenzverstärker 314 auszuführen; einen Schalter 316 (dritter Schaltabschnitt), um eine Referenzleistungsquelle des Differenzverstärkers 314 zu schalten; und eine Schaltsteuereinheit 317 (Referenzspannungs-Steuerabschnitt oder erster Schaltsteuerabschnitt), um den Schalter 316 entsprechend der Polarität einer Spannung, die in den Differenzverstärker 314 eingegeben wird, zu steuern, um einen Ausgang von Referenzleistungsquellen des Differenzverstärkers 314 zu steuern.
Jeder der mehreren Schalter 311 ist an einem Ende mit einem Ausgangsanschluss 321a der mehreren Batterieblöcke 21 und am anderen Ende mit einer Leitung des Leitungspaars 318a und 318b verbunden.
Der Kondensator 312 speichert vorübergehend eine Batteriespannung, die über zwei vorgesehene Schalter 311 von zwei Ausgangsanschlüssen 21a jedes der Batterieblöcke 21 eingegeben wird.
Jeder der beiden Ausgangsanschlüsse (Ausgangsseite) der Schalter 313 ist mit einem der beiden Eingangsanschlüsse des Differenzverstärkers 314 verbunden und wird verwendet, um zwischen den beiden Eingangsanschlüssen des Differenzverstärkers 314 und den beiden Elektroden des Kondensators 312 zu verbinden oder zu trennen.
Der Differenzverstärker 314 verstärkt die Batteriespannung (z. B. 20 V Gleichspannung) des Kondensators 312 differentiell, die über die Schalter 313 in den Differenzverstärker 314 eingegeben wird, so dass ein Wert der Eingangsspannung in einem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 315 von z. B. 5 V Gleichspannung liegt.
Der A/D-Umsetzer 315 führt eine A/D-Umsetzung der Spannung, die von dem Differenzverstärker 314 ausgegeben wird, entsprechend dem Eingangsspannungsbereich (von 0 V bis 5 V Gleichspannung) des A/D-Umsetzers 315 aus.
An dem Schalter 316 sind zwei vorgeschriebene Offsetspannungen (die Referenzspannungen 5 V. Gleichspannung oder 0 V) vorhanden, die von dem Referenzleistungsquellen an den Differenzverstärker 314 ausgegeben werden. Der Schalter 316 schaltet zwischen den Offsetspannungsquellen (5 V Gleichspannung oder 0 V), so dass eine der Offsetspannungsquellen mit einem Eingangsanschluss des Differenzverstärkers 314 verbunden ist.
Die Schaltsteuereinheit 317 ist ein Mikrocomputer und enthält einen ROM 317a, um ein Spannungsmessungs-Steuerprogramm zum Messen einer Spannung jedes der Batterieblöcke 21 und eine Vielzahl von Daten, die das Steuerprogramm betreffen, zu speichern, eine CPU 317b (zentrale Verarbeitungseinheit), um eine Spannungsmessungs-Steuerverarbeitung anhand des Steuerprogramms auszuführen, und einen RAM 317c, um Daten zu speichern, die für die CPU 317b zum Ausführen einer Vielzahl von Operationen erforderlich sind.
Als Daten, die ein Schaltsteuerprogramm betreffen, das in dem Spannungsmessungs-Steuerprogramm enthalten ist, werden z. B. Steuertabelleninformationen, die Ein/Aus-Steuerinhalte für die Schalter 311, 313 und 316 enthalten, im Voraus in dem ROM 317a gespeichert. Die Schaltsteuereinheit 317 führt die Ein/Aus-Steuerung der Schalter 311 und 313 aus und steuert den Schalter 316 entsprechend der Steuertabelle. In der Steuertabelle wird in Abhängigkeit davon, ob eine in den Differenzverstärker 314 eingegebene Spannung positiv oder negativ ist und welcher Batterieblock 21 ausgewählt ist, die Ein/Aus-Steuerung der mehreren Schalter 311 entschieden und dadurch wird eine Betätigung des Schalters 316 so eingestellt, dass eine der Referenzleistungsquellen 0 V oder 5 V Gleichspannung anhand der Polarität (positiv oder negativ) der Eingangsspannung ausgewählt wird.
Wenn die Schaltsteuereinheit 317 den Schalter 316 steuert, steuert die Schaltsteuereinheit 317 den zeitlichen Ablauf der gesamten Operation des Spannungsmessabschnitts 31 und dadurch kann die Polarität einer in den Differenzverstärker 314 eingegebenen Spannung unter Verwendung der Schaltsteuereinheit 317 im Voraus bestimmt werden. Demzufolge steuert die Schaltsteuereinheit 317 den Schalter 316 anhand der Steuertabelle, um eine die Spannung einer Referenzleistungsquelle (0 V oder 5 V Gleichspannung), die entsprechend der Polarität der Eingangsspannung ausgewählt wurde, in einen der Eingangsanschlüsse des Differenzverstärkers 314 einzugeben.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird ein Betrieb des Spannungsmessabschnitts 31 nachfolgend beschrieben. In 1 wird der (nicht gezeigte) Zündschlüssel IG eingeschaltet, um die Fahrzeug-ECU 4 anzusteuern, und die beiden Schalter 41 und 42, die an beiden Ende des Batteriepacks 2 an Ausgangsanschlüsse angeschlossen sind, werden eingeschaltet, so dass elektrische Leistung vom Batteriepack 2 an den Wechselrichter 5 geliefert wird. Der Wechselrichter 5 setzt die elektrische Leistung vom Batteriepack 2 in eine 3-Phasen-Hochspannung um und liefert diese an den Elektromotor 6. Der Elektromotor 6 dreht eine Welle des Fahrzeugs, damit das Fahrzeug fährt.
Wenn in 2 eine Batterieausgangsspannung jedes der Batterieblöcke 21 gemessen wird, schaltet die Schaltsteuereinheit 317 zum Speichern einer Batteriespannung eines ersten Batterieblocks 21 in dem Kondensator 312 anhand der Steuertabelle einen der beiden Schalter 311, die jeweils mit einem der beiden entsprechenden Ausgangsanschlüssen 21a des ersten Batterieblocks 21 verbunden sind, ein (wobei der andere Schalter 311 ausgeschaltet bleibt). In der Zwischenzeit werden die Schalter 313 ausgeschaltet, um die Elektroden des Kondensators 312 von den Eingangsanschlüssen des Differenzverstärkers 314 zu trennen.
Alle Schalter 311 werden ausgeschaltet, um den Kondensator 312 von allen Batterieblöcken 21 zu trennen, und anschließend werden die Schalter 313 eingeschaltet, um die Batteriespannung des ersten Batterieblocks (z. B. 20 V Gleichspannung), die in dem Kondensator 312 gespeichert ist, in den Differenzverstärker 314 einzugeben. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Schaltsteuereinheit 317 den Schalter 316 anhand der Steuertabelle, um die Referenzspannung 0 V auszuwählen. Folglich gibt der Differenzverstärker 314 eine Spannung aus, derart, dass der vollständige Eingangsspannungsbereich (von 0 V bis 5 V Gleichspannung) des A/D-Umsetzers 315 verwendet werden kann.
Eine A/D-Umsetzung der Batteriespannung (Erfassung der Batteriespannung), die (für eine Verstärkungsfaktoreinstellung oder eine Spannungseinstellung) durch den Differenzverstärker 314 differentiell verstärkt wurde, wird durch den A/D-Umsetzer 315 bei seiner ursprünglichen Auflösung ausgeführt. Daten (digitale Daten), die der erfassten Batteriespannung entsprechen, die von dem A/D-Umsetzer 315 ausgegeben wurde, werden in einer folgenden Stufe von einem (nicht gezeigten) Mikrocomputer gelesen.
Um eine Batteriespannung des zweiten Batterieblocks 21 in dem Kondensator 312 zu speichern, schaltet anschließend die Schaltsteuereinheit 217 anhand der Steuertabelle jeden der beiden Schalter 311 ein, die jeweils mit einem der beiden Ausgangsanschlüsse 21a des zweiten Batterieblocks verbunden sind (wobei die anderen Schalter 311 ausgeschaltet bleiben). Zu diesem Zeitpunkt besitzt die in dem Kondensator 312 gespeicherte Batteriespannung eine invertierte Polarität zu der Spannung, die von dem ersten Batterieblock 21 abgeleitet wurde.
Die Schaltsteuereinheit 317 schaltet anhand der Steuertabelle alle Schalter 311 aus, um den Kondensator 312 von allen Batterieblöcken 21 zu trennen, und schaltet die Schalter 313 ein, um die Batteriespannung des zweiten Batterieblocks (z. B. 20 V Gleichspannung), die in dem Kondensator 312 gespeichert ist, in den Differenzverstärker 314 einzugeben. In der Zwischenzeit steuert die Schaltsteuereinheit 317 den Schalter 316 anhand der Steuertabelle, um die Referenzspannung 5 V Gleichspannung auszuwählen. Folglich gibt der Differenzverstärker 314 eine Spannung aus, derart, dass der gesamte Eingangsspannungsbereich (5 V Gleichspannung bis 0 V) des A/D-Umsetzers 315 verwendet werden kann.
Eine A/D-Umsetzung der Batteriespannung (Erfassung der Batteriespannung), die (für eine Verstärkungsfaktoreinstellung oder eine Spannungseinstellung) durch den Differenzverstärker 314 differentiell verstärkt wurde, wird durch den A/D-Umsetzer 315 bei seiner ursprünglichen Auflösung ausgeführt. Daten (digitale Daten), die der erfassten Batteriespannung entsprechen, die von dem A/D-Umsetzer 315 ausgegeben wurde, werden in einer folgenden Stufe von einem (nicht gezeigten) Mikrocomputer gelesen.
Wie oben beschrieben wurde, steuert die Schaltsteuereinheit 317 gemäß dem Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung anhand der Steuertabelle, die entsprechend der Polarität der in den Differenzverstärker 314 eingegebenen Spannung eingestellt ist, den Schalter 316 zwischen den Referenzspannungen (0 V und 5 V Gleichspannung), die von der Referenzleistungsquelle an den Differenzverstärker 314 ausgegeben werden. Jedes Mal, wenn die Polarität einer Spannung invertiert wird, kann die Schaltsteuereinheit 317 bewirken, dass eine Eingangsspannung von dem Differenzverstärker 314 in den A/D-Umsetzer 315 in dem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 315 liegt. Dadurch ist es nicht erforderlich, wie in der herkömmlich erforderlichen Weise zwangsläufig nur eine Hälfte des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers 315, die jeweils einer der entgegengesetzten Polaritäten zugewiesen ist, zu verwenden. Demzufolge kann gemäß der vorliegenden Erfindung der gesamte Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 315 verwendet werden, so dass die doppelte Auflösung eines herkömmlichen A/D-Umsetzers erreicht werden kann und die ursprüngliche Auflösung des A/D-Umsetzers 315 kann vollständig verwendet werden.
(Beispiel 2)
Um im Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung den vollständigen Dynamikbereich (Eingangsspannungsbereich) des A/D-Umsetzers 315 zu verwenden, schaltet der Schalter 316 die Referenzspannungen für den Differenzverstärker 314 anhand der Steuertabelle, die entsprechend der invertierenden Polarität (positiv oder negativ) einer Spannung, die in den Differenzverstärker 314 eingegeben wird, eingestellt ist. Im Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung wird die Referenzspannung für den Differenzverstärker 314 als eine Ausgangsspannung (Offsetspannung) des A/D-Umsetzers 316A anhand der Steuertabelle, die entsprechend der invertierenden Polarität der Eingangsspannung eingestellt ist, erzeugt.
3 ist ein Schaltplan, der ein Beispiel eines Aufbaus eines Spannungsmessabschnitts gemäß dem Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 3 sind Komponenten, die ähnliche Wirkungen erzielen wie die von den Komponenten der 1 und 2 erreichten Wirkungen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deswegen wird ihre Beschreibung weggelassen.
In 3 enthält ein Spannungsmessabschnitt 31A, der eine Komponente der Batteriespannungs-Messvorrichtung ist, einen D/A-Umsetzer 316A (Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt), eine Referenzspannung für den Differenzverstärker 314A zu ändern, und eine Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A (Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt), um die Referenzspannung, die von dem D/A-Umsetzer 316A ausgegeben wird, anhand der Steuertabelle zu steuern.
Der D/A-Umsetzer 316A ist geeignet, eine gewünschte Referenzspannung entsprechend Steuerdaten von der Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A auszugeben. Der D/A-Umsetzer 316A ist eine Komponente, die in einer CPU enthalten oder eine integrierte Schaltung (IC) sein kann.
Die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A gibt die Steuerdaten an den D/A-Umsetzer 316A anhand der Steuertabelle aus, die Schaltsteuerungs-Ausgabeinhalte enthält, die Ein/Aus-Daten der Schalter 311 und 313 entsprechen. In diesem Fall wird die Polarität einer Spannung, die in den Differenzverstärker 314 eingegeben wird, durch die Ein/Aus-Daten der Schalter 311 und 313 bestimmt.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau gemäß dem Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung ist der D/A-Umsetzer 316A geeignet, zwei unterschiedliche festgelegte Referenzspannungswerte auszugeben und dadurch kann der D/A-Umsetzer 316A in der gleichen Weise wirken wie der Schalter 316 mit den beiden Spannungsquellen (5 V Gleichspannung und 0 V) vom Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung und bewirken, dass der A/D-Umsetzer 315 Das Zweifache der herkömmlich verwendeten Auflösung besitzt.
In den Beispielen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung wurden die Schaltsteuereinheit 317 und die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben, bei dem die Polarität der Spannung, die in den Differenzverstärker 314 eingegeben wird, vorher bekannt ist, wobei der Zeitablauf der gesamten Operation des Spannungsmessabschnitts 31 gesteuert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt und selbst dann, wenn die Polarität der Spannung, die in den Differenzverstärker 314 eingegeben wird, vorher nicht bekannt ist, kann dieser Fall bewältigt werden, solange einer von im Voraus festgelegten Referenzspannungswerten ausgewählt wird. Wenn die Wahrscheinlichkeit, dass ein im Voraus festgelegter Referenzspannungswert korrekt ist, zwei zu eins ist, kann ein korrekter Ausgangswert erhalten werden. Falls der Wert der Eingangsspannung nicht dem im Voraus festgelegten Referenzspannungswert entspricht, wenn eine Batteriespannung, die von dem A/D-Umsetzer 315 erfasst wurde, in die Schaltsteuereinheit 317 (oder in die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A von 3) eingegeben wird, wie in 2 durch die gestrichelte Linie angegeben ist, und eine CPU (oder die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A) einen Wert der erfassten Batteriespannung liest, entspricht der Wert der erfassten Batteriespannung nicht dem ursprünglichen Eingangsspannungsbereich (von 0 V bis 5 V Gleichspannung) des A/D-Umsetzers 315. Die CPU (der Mikrocomputer) stellt jedoch fest, dass die Eingangsspannung in dem Eingangsspannungsbereich einen Maximal- oder Minimalwert aufweist. Der hier beschriebene "Maximalwert" oder "Minimalwert" enthält Werte der Batteriespannungen, die größer als die maximale Spannung in dem Eingangsspannungsbereich bzw. kleiner als die minimale Spannung in dem Eingangsspannungsbereich sind. Unmittelbar nachdem die Schaltsteuereinheit 317 (oder die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A) den Maximal- oder Minimalwert misst, kann die andere Referenzspannung (der andere im Voraus festgelegte Referenzspannungswert) ausgewählt werden, um so ein korrektes Erfassungsergebnis für die gleiche Eingangsspannung zu erzeugen. Selbst dann, wenn alternativ ein korrekter Wert unter Verwendung der zuvor ausgewählten, im Voraus festgelegten Referenzspannung gemessen wird, kann bestätigt werden, dass der unter Verwendung des zuvor ausgewählten, im Voraus festgelegten Referenzspannungswerts gemessene Batteriespannungswert korrekt ist, indem die gleiche Eingangsspannung unter Verwendung des anderen im Voraus festgelegten Referenzspannungswerts gemessen wird, um den Maximal- oder Minimalwert zu erhalten.
Wenn, wie oben beschrieben wurde, ein Referenzspannungswert eingestellt ist und ein A/D-umgesetzter Ausgang (eine erfasste Batteriespannung) des A/D-Umsetzers 315 den Maximal- oder Minimalwert innerhalb des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers 315 repräsentiert, steuert die Schaltsteuereinheit 317 (oder die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit 317A) den Schalter 316 (oder den D/A-Umsetzer 316A) in der Weise, dass der andere Referenzspannungswert entsprechend der Polarität der in den Differenzverstärker 314 eingegebenen Spannung ausgewählt wird. Folglich ist es selbst dann, wenn die Polarität einer in den Differenzverstärker 315 eingegebenen Spannung vorher nicht bekannt ist, möglich, einen Ausgang der Referenzspannung für den Differenzverstärker 314 entsprechend der Polarität der Eingangsspannung des Differenzverstärkers 314 durch Steuerung des Schalters 316 (oder des D/A-Umsetzers 316A) einfach zu steuern.
(Beispiel 3)
Die Beispiele 1 und 2 beschreiben den Fall, bei dem der A/D-Umsetzer 315 den doppelten Wert der herkömmlich verwendeten Auflösung erhält. Im Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung wird die Auflösung des A/D-Umsetzers 315 auf das Zweifache oder mehr (mehrfach) vergrößert.
4 ist ein Schaltplan, der einen beispielhaften Aufbau eines Spannungsmessabschnitts gemäß dem Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. In 4 erfasst eine Steuereinheit 317B ähnlich wie im Beispiel 2 eine Batteriespannung unter Verwendung des doppelten Werts der herkömmlich verwendeten Auflösung des A/D-Umsetzers 315. Die Steuereinheit 317B funktioniert außerdem als eine Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit für die gleiche Eingangsspannung und als ein zweiter Schaltsteuerabschnitt zum Steuern der Schalter 319 und 320 (vierter Schaltabschnitt), um einen Rückkopplungswiderstandswert eines Differenzverstärkers 314B zu ändern. Die Referenzspannungserzeugungs-Steuereinheit steuert einen Ausgang einer Referenzspannung von dem D/A-Umsetzer 316B (Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitte) entsprechend der Polarität einer Spannung, die in den Differenzverstärker 314B eingegeben wird. Der zweite Schaltsteuerabschnitt steuert die Schalter 319 und 320, die die vierten Schaltsteuerabschnitte darstellen, die mit Widerständen in Reihe geschaltet sind, die einen Verstärkungsfaktor G entsprechend der Polarität einer Spannung, die in den Differenzverstärker 314B eingegeben wird, bestimmen.
Mit anderen Worten, bei der zweiten Batteriespannungsmessung ändert die Steuereinheit 317B den Verstärkungsfaktor G und einen Ausgangsspannungswert des D/A-Umsetzers 316B unter Verwendung der Schalter 319 u 320, so dass ein Offsetspannungswert geändert wird, wodurch ein Ausgangsspannungswert des Differenzverstärkers 314B in der Weise gesteuert wird, dass er in dem Eingangsspannungsbereich (von 0 V bis 5 V Gleichspannung) des A/D-Umsetzers 315 liegt. Folglich kann die herkömmlich verwendete Auflösung des A/D-Umsetzers 315 auf das Zweifache oder mehr (auf das Mehrfache) vergrößert werden.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird zuerst eine Batteriespannung, z. B. 20 V Gleichspannung unter Verwendung der ursprünglichen Auflösung des A/D- Umsetzers 315 gemessen. Um die Batteriespannung (20 V Gleichspannung) genauer zu messen, werden anschließend Widerstandswerte, die zum Erhalten des Verstärkungsfaktors G des Differenzverstärkers 314B verwendet werden, durch Schalten der Schalter 319 und 320 in der Weise gesteuert, dass der zweifache Wert des Verstärkungsfaktors G erhalten wird. Wenn z. B. ein Wert der Eingangsspannung 4 V Gleichspannung beträgt, bewirkt jedoch die oben beschriebene Operation lediglich, dass eine Spannung von 8 V Gleichspannung in den A/D-Umsetzer 315 eingegeben wird. Wenn in diesem Fall ein Ausgangsspannungswert des D/A-Umsetzers 316B so geändert wird, dass ein Offsetspannungswert auf –5 V Gleichspannung eingestellt wird, ist der Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 315 gegeben als (8 V Gleichspannung – 5 V Gleichspannung) = 3 V Gleichspannung, so dass der Eingangsspannungswert den Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 315 nicht übersteigt und die Batteriespannung kann als ein Spannungswert gemessen werden, der 3 V Gleichspannung entspricht. Darüber hinaus kann durch das Verdoppeln des Verstärkungsfaktors G die ursprüngliche Auflösung des A/D-Umsetzers 315 auf das Zweifache vergrößert werden, was mit dem Vierfachen (das Mehrfache, wie oben beschrieben wurde) der ursprünglich verwendeten Auflösung gleichbedeutend ist.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird bewirkt, dass eine Spannung, die von dem Differenzverstärker 314B in den A/D-Umsetzer 315 eingegeben wird, in dem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers 315 liegt. Darüber hinaus kann durch Änderung des Verstärkungsfaktors G des Differenzverstärkers 314B eine Batteriespannung unter Verwendung einer genaueren Auflösung des A/D-Umsetzers 315, d. h. eines Mehrfachen der herkömmlich verwendeten Auflösung gemessen werden. Dadurch kann eine Batteriespannungs-Messleistung stark verbessert werden. Die Batteriespannung kann alternativ unter Verwendung eines kostengünstigen Universal-A/D-Umsetzers mit einer Auflösung, die feiner als die volle Auflösung des A/D-Umsetzers 315 ist, gemessen werden und dadurch werden eine Verringerung der Kosten, der Belegungsfläche und von Ausgaben, die für eine zuverlässige Bewertung erforderlich sind, usw. erwartet. Es ist demzufolge sehr vorteilhaft, dass der Universal-A/D-Umsetzer verwendet werden kann, da eine schnelle Messung einer Batteriespannung, eines Batteriestroms, einer Batterietemperatur usw. mit hoher Genauigkeit und großer Auflösung nicht nur für ein Elektrofahrzeug ausgeführt werden müssen, sondern für alle Vorrichtungen, die eine Nickel-Metallhydrid-Batterie, eine wiederaufladbare Lithiumionen-Batterie usw. verwenden, bei denen für die Steuerung des Betriebs dieser Vorrichtung ein Zustand der Kapazität genau erhalten werden muss.
Die Beispiele 1 bis 3 haben den Fall beschrieben, bei dem die Batteriespannungs-Messvorrichtung der vorliegenden Erfindung bei einem Elektrofahrzeug angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Fall beschränkt, die Batteriespannungs-Messvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann bei jeder Vorrichtung angewendet werden, solange diese unter Verwendung von elektrischer Energie des Batteriepacks 2, das mehrere Batterieblöcke 21 enthält, angetrieben wird. In diesem Fall können ähnliche Wirkungen wie die der Beispiele 1 bis 3 erreicht werden.
Die Beispiele 1 bis 3 haben außerdem den Fall beschrieben, bei dem ein Pegel einer Batteriespannung unter Verwendung eines Differenzverstärkers (ein Differenzverstärkerabschnitt) geändert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen derartigen Fall beschränkt, wobei ein Pegel der Batteriespannung unter Verwendung einer Spannungsteilerschaltung, die einen Widerstand enthält, geändert wird und ähnliche Wirkungen wie die der Beispiele 1 bis 3 erreicht werden können.
Wie oben beschrieben wurde, steuert gemäß der vorliegenden Erfindung ein Referenzspannungs-Steuerabschnitt einen Ausgang einer Referenzspannung für einen Pegeländerungsabschnitt entsprechend der invertierten Polarität einer Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eineggeben wird, so dass jedes Mal dann, wenn die Polarität einer Spannung invertiert wird, die Eingangsspannung von dem Pegeländerungsabschnitt in einen A/D-Umsetzer in einem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers liegen kann. Dadurch ist es nicht erforderlich, zwangsläufig wie in der herkömmlich erforderlichen Weise jeweils lediglich eine der Hälften des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzers, die den entgegengesetzten Polaritäten zugeordnet sind, zu verwenden, wobei der gesamte Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers verwendet werden kann, so dass das Zweifache der Auflösung eines herkömmlichen A/D-Umsetzers erreicht werden kann und die ursprüngliche Auflösung des A/D-Umsetzers vollständig verwendet werden kann.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke in einem Kapazitätsabschnitt gespeichert wird und die in dem Kapazitätsabschnitt gespeicherte Batteriespannung dann in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, wird jedes Mal dann, wenn die Polarität einer Spannung invertiert wird, bewirkt, dass die Spannung, die von dem Pegeländerungsabschnitt in dem A/D-Umsetzer eingegeben wird, in dem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzers liegt, so dass das Zweifache der Auflösung eines herkömmlichen A/D-Umsetzers erreicht werden kann und es kann eine Wirkung der vorliegenden Erfindung in der Weise, dass die ursprüngliche Auflösung des A/D-Umsetzers vollständig verwendet werden kann, erreicht werden.
Um gemäß der vorliegenden Erfindung eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt so zu schalten, dass das Zweifache der Auflösung des A/D-Umsetzers erreicht wird, wird das Schalten des dritten Schaltabschnitts entsprechend der Polarität der Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, gesteuert oder ein Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts wird entsprechend der Polarität der Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, gesteuert, wodurch der erforderliche Aufbau einfach sein kann.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung die Polarität der Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, anhand von im Voraus gespeicherten Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung vorher bekannt ist, steuert der Referenzspannungs-Steuerabschnitt den dritten Schaltabschnitt anhand der Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung, wodurch der Ausgang der Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt einfach gesteuert werden kann.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung die Polarität der Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, vorher unbekannt ist, wird dann, wenn ein Referenzspannungswert ausgewählt wird und falls der Referenzspannungs-Steuerabschnitt feststellt, dass ein A/D-Umsetzungsausgang des A/D-Umsetzungsabschnitts den Maximalwert oder den Minimalwert innerhalb des Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzungsabschnitts repräsentiert, der dritte Schaltabschnitt oder der Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt in der Weise gesteuert, dass der ausgewählte Referenzspannungswert zu dem anderen Referenzspannungswert geschaltet wird, so dass die Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt einfach so gesteuert wird, dass sie entsprechend der Polarität der Spannung, die in den Pegeländerungsabschnitt eingegeben wird, ausgegeben wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann nicht nur durch das Bewirken, dass die Eingangsspannung von dem Pegeländerungsabschnitt in den A/D-Umsetzungsabschnitt in dem Eingangsspannungsbereich des A/D-Umsetzungsabschnitts liegt, sondern außerdem durch das Ändern eines Verstärkungsfaktors des Pegeländerungsabschnitts die Auflösung des A/D-Umsetzungsabschnitts feiner sein.
Die Batteriespannungs-Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl das Batteriepack 2 als auch den Spannungsmessabschnitt 31 enthalten oder kann nur den Spannungsmessabschnitt 31 enthalten, ohne dass das Batteriepack 2 enthalten ist.
Verschiedene weitere Modifikationen werden einem Fachmann erscheinen und können in einfacher Weise ausgeführt werden, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.

Claims

Batteriespannungs-Messvorrichtung, die umfasst: mehrere erste Schaltabschnitte (311), wobei jedes Paar benachbarter erster Schaltabschnitte (311) sequentiell zwei Ausgangsanschlüsse (21a) jedes von mehreren Batterieblöcken (21), die in einem Batteriepack (2) enthalten sind, auswählt; einen Pegeländerungsabschnitt (314), um einen Pegel einer Batteriespannung jedes Batterieblocks (21), die in den Pegeländerungsabschnitt über den ersten Schaltabschnitt (311) eingegeben wird, zu ändern; und einen A/D-Umsetzungsabschnitt (315), um eine A/D-Umsetzung der Batteriespannungsdaten, die von dem Pegeländerungsabschnitt (314) ausgegeben werden, auszuführen, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst: einen Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317), um einen Ausgang einer Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts (314) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: einen Kapazitätsabschnitt (312), um eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke (21) über den ersten Schaltabschnitt (311) wahlweise zu speichern; und einen zweiten Schaltabschnitt (313), um die in dem Kapazitätsabschnitt (312) gespeicherte Batteriespannung wahlweise in den Pegeländerungsabschnitt (314) einzugeben, wobei der Pegeländerungsabschnitt (314) einen Pegel der in dem Kapazitätsabschnitt (312) gespeicherten Batteriespannung ändert, die in den Pegeländerungsabschnitt (314) über den zweiten Schaltabschnitt (313) eingegeben wird.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen dritten Schaltabschnitt (316), um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts (314) zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt (316) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt (316A), um eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt (314) zu erzeugen; und einen Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt (317A), um einen Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts (316A) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 4, die ferner umfasst: einen vierten Schaltabschnitt (319, 320), um einen Rückkopplungswiderstandswert des Pegeländerungsabschnitts (314B) zu ändern, um so einen Verstärkungsfaktor zu ändern; und einen zweiten Schaltsteuerabschnitt (317B), um den vierten Schaltabschnitt (319, 320) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314B) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen dritten Schaltabschnitt (316), um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts (314) zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt (316) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt (316A), um eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt (314) zu erzeugen; und einen Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt (317A), um einen Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts (316A) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 7, die ferner umfasst: einen vierten Schaltabschnitt (319, 320), um einen Rückkopplungswiderstandswert des Pegeländerungsabschnitts (314) zu ändern, um so einen Verstärkungsfaktor zu ändern; und einen zweiten Schaltsteuerabschnitt (317B), um den vierten Schaltabschnitt (319, 320) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, anhand von im Voraus gespeicherten Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung ausgeführt wird.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 1, bei der dann, wenn ein im Voraus gesetzter Referenzspannungswert ausgewählt wird und falls ein A/D-Umsetzungsausgang des A/D-Umsetzungsabschnitts einen Maximalwert oder einen Minimalwert innerhalb eines Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzungsabschnitts repräsentiert, die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, so ausgeführt wird, dass der eine im Voraus festgelegte Referenzspannungswert zu dem anderen im Voraus festgelegten Referenzspannungswert geschaltet wird.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: das Batteriepack (2), das die mehreren Batterieblöcke (21) enthält.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 11, die ferner umfasst: einen Kapazitätsabschnitt (312), um eine Batteriespannung jedes der Batterieblöcke (21) über den ersten Schaltabschnitt (311) wahlweise zu speichern; und einen zweiten Schaltabschnitt (313), um die in dem Kapazitätsabschnitt (312) gespeicherte Batteriespannung wahlweise in den Pegeländerungsabschnitt einzugeben, wobei der Pegeländerungsabschnitt einen Pegel der in dem Kapazitätsabschnitt (312) gespeicherten Batteriespannung, die in den Pegeländerungsabschnitt (314) über den zweiten Schaltabschnitt (313) eingegeben wird, ändert.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen dritten Schaltabschnitt (316), um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts (314) zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt (316) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 12, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt (316A), um eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt (314) zu ändern; und einen Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt (317A), um einen Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts (316A) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 14, die ferner umfasst: einen vierten Schaltabschnitt (319, 320), um einen Rückkopplungswiderstandswert des Pegeländerungsabschnitts (314B) zu ändern, um so einen Verstärkungsfaktor zu ändern; und einen zweiten Schaltsteuerabschnitt (317B), um den vierten Schaltabschnitt (319, 320) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314B) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen dritten Schaltabschnitt (316), um eine Referenzspannung des Pegeländerungsabschnitts (314) zu schalten; und einen ersten Schaltsteuerabschnitt, um den dritten Schaltabschnitt (316) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der Referenzspannungs-Steuerabschnitt (317) umfasst: einen Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitt (316A), um eine Referenzspannung für den Pegeländerungsabschnitt (314) zu erzeugen; und einen Referenzspannungserzeugungs-Steuerabschnitt (317A), um einen Ausgang des Referenzspannungs-Erzeugungsabschnitts (316A) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 17, die ferner umfasst: einen vierten Schaltabschnitt (319, 320), um einen Rückkopplungswiderstandswert des Pegeländerungsabschnitts (314B) zu ändern, um so einen Verstärkungsfaktor zu ändern; und einen zweiten Schaltsteuerabschnitt (317B), um den vierten Schaltabschnitt (319, 320) entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt (314B) eingegebenen Spannung zu steuern.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in den Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, anhand von im Voraus gespeicherten Tabelleninformationen für die Schaltsteuerung ausgeführt wird.
Batteriespannungs-Messvorrichtung nach Anspruch 11, bei der dann, wenn ein im Voraus gesetzter Referenzspannungswert ausgewählt wird und falls ein A/D-Umsetzungsausgang des A/D-Umsetzungsabschnitts einen Maximalwert oder einen Minimalwert innerhalb eines Eingangsspannungsbereichs des A/D-Umsetzungsabschnitts repräsentiert, die Steuerung, die entsprechend der Polarität der in dem Pegeländerungsabschnitt eingegebenen Spannung ausgeführt wird, so ausgeführt wird, dass von dem einen im Voraus gesetzten Referenzspannungswert zu dem anderen im Voraus gesetzten Referenzspannungswert geschaltet wird.