JP2013242281A

JP2013242281A - 二次電池監視装置

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Publication number: JP2013242281A
Application number: JP2012117152A
Authority: JP
Inventors: Shohei Tsukamoto; 尚平塚本; Chikafumi Hara; 京史原; Kazuhiko Otsuka; 和彦大塚
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-12-05
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: JP5752086B2

Abstract

【課題】二次電池から流れる充放電電流の積算値を精度向上させることができる二次電池監視装置を提供すること。
【解決手段】二次電池１の充放電電流を検出し、演算器１７により充放電電流の積算値を求めて二次電池１の充電率を算出する二次電池監視装置１０において、検出した電流のアナログ信号を増幅する増幅器１５と、アナログ信号をデジタル信号に変換して演算器１７に供給するＡ／Ｄ変換器１６と、検出した電流のアナログ信号を入力とし、Ａ／Ｄ変換器１６よりも速い応答性を有するトリガ回路１８を備え、トリガ回路１８から出力した信号により、入力のレベルに基づいて二次電池１の電流に応じた二次電池監視装置１０の複数の電力動作モードを切替えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池に流れる電流を検出し、検出した電流値を時間積算することによって二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置に関するもので、特に二次電池の電流を検出する複数の動作モードあるいは複数の電流検出レンジを有する二次電池監視装置の、動作モードまたは電流検出レンジの切替機能を備えた二次電池監視装置に関するものである。

自動車等の車両において二次電池監視装置は、二次電池に流れる充放電電流、二次電池の端子間の電圧、温度センサが感知した温度等を検出し、それぞれ二次電池監視装置内のＡ／Ｄ変換器により、二次電池の各情報を取得している。二次電池から検出した情報を、二次電池監視装置内の内部演算器、または他の電源システム制御装置等にて演算し、二次電池の充電率等の状態を算出して、電源システム制御装置が電気負荷や発電機等を動作させて二次電池の充電率を制御している。

従来技術における車両のキースイッチオフ状態での二次電池監視装置の動作（省電力動作モード）は、車両の電装品が停止しており、電流は数１０ｍＡと微少で、かつ変化が少ないため、二次電池の充放電電流を検出する電流検出素子の出力電圧を増幅する増幅器の増幅率を、例えば、数１００倍に設定し、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期はノイズの影響を低減できるように、例えば、数１００ｍｓから数ｓと長い周期で動作している。また、消費電力を下げるために演算器、二次電池の電圧検出機能、温度検出機能などを停止または間欠動作をさせている。

車両のキースイッチオン状態における二次電池監視装置の動作（通常電力動作モード）は、車両の電装品の使用状況によって、電流値は数Ａから数１０Ａと変化する。変化する電流を検出するために、増幅器の増幅率を例えば、数１０倍に設定し、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期は、車両のキースイッチオフ状態よりも短く、例えば、数ｍｓから数１０ｍｓに設定される。この時の二次電池監視装置の内部回路は全て動作させている。

また、車両のスターター始動状態における二次電池監視装置の動作（通常電力動作モード）は、スターターのモーターが動作することにより二次電池から数１００Ａという大電流が数ｍｓで瞬時に放電される。瞬時の大電流を検出するために、増幅器の増幅率を例えば、数倍に設定し、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期は数１００μｓから数ｍｓと高速で動作させている。

以上のように二次電池監視装置は、車両の状態にあわせて動作しており、演算器、二次電池の電圧検出、温度検出などの機能を動作、停止または間欠動作させるための動作モードや電流検出レンジを設定する増幅器の増幅率、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期の切替動作は、Ａ／Ｄ変換器から出力された電流情報を用いて演算器にて切替閾値を超えるかまたは下回ることによって判断している。

特開２０００−１９４４５６号公報特開２０１１−１６４００８号公報特開２００８−３９４４３号公報

しかしながら、車両のキースイッチオフ状態からキースイッチオン状態、及びキースイッチオン状態からスターター始動状態への動作切替を行う場合、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期は後の状態よりも前の状態の方が遅いため、演算器で切替判断すると車両の状態の切替よりも二次電池監視装置の切替が遅く、車両の状態が切替直後の電流を検出することができず、電流値の時間積算の精度が低下するという問題がある。

二次電池監視装置の動作モードまたは電流検出レンジの切替を瞬時に行うためには、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周期を短くすることで改善はするが、その場合、ノイズによる電流検出誤差の増大と消費電流が増加するという問題が発生する。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、二次電池の充放電電流が変化してから動作モードあるいは電流検出レンジの切替までに検出できなかった電流値を検出し、電流の時間積算精度の向上と二次電池監視装置の低消費電力化を実現した二次電池監視装置を提供するものである。

本発明に係る二次電池監視装置は、二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、検出した電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、検出した電流のアナログ信号を入力とし、Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、トリガ回路から出力した信号により、検出した電流のアナログ信号入力のレベルに基づいて前記二次電池の電流に応じた二次電池監視装置の複数の動作モードを切替えるものである。

また、本発明に係る二次電池監視装置は、二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、検出した電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、検出した電流のアナログ信号を入力とし、Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、トリガ回路から出力した信号により、検出した電流のアナログ信号入力のレベルに基づいて電流検出レンジを切替えるものである。

また、本発明に係る二次電池監視装置は、二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、検出電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、検出した電流のアナログ信号または二次電池の端子電圧を入力とし、Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、トリガ回路から出力した信号により、その入力レベルに基づいて、二次電池監視装置の内部回路に電源を供給する電源回路を制御し、二次電池の電流に応じた二次電池監視装置の動作モードを切替えるものである。

また、本発明に係る二次電池監視装置は、二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、検出電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、この増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、二次電池の端子電圧を入力とし、Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、トリガ回路から出力した信号により、二次電池の時間あたりの電圧変化量が所定値を超えたことを判定し、この判定に基づいて、二次電池の電流に応じた二次電池監視装置の複数の動作モードを切替えるものである。

本発明によれば、二次電池監視装置に備えたＡ／Ｄ変換器のサンプリング周期や二次電池監視装置の動作モードによることなく、急激な電流変化に対し、遅延なく充放電電流を検出することができ、さらに省電力動作モード時のＡ／Ｄ変換器のサンプリング周期をより低速にすることができるため、精度が高く、且つ低消費電力及び低ノイズの二次電池監視装置を実現することができる。

本発明の実施の形態１に係る二次電池監視装置を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る検出電流と二次電池監視装置の動作モードと電流検出レンジの切替動作を示すグラフである。本発明の実施の形態１に係るトリガ回路内部に設けられた増幅器の一例を示す回路図である。本発明の実施の形態１に係るトリガ回路内部に設けられた基準電圧回路の一例を示す回路図である。本発明の実施の形態１に係るトリガ回路内部に設けられたＬＰＦの一例を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係る二次電池監視装置を示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係る二次電池監視装置を示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係る電源電圧変化量と二次電池監視装置の動作モードと電流検出レンジの切替動作を示すグラフである。

実施の形態１．
図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る二次電池監視装置の構成について説明する。図１において、二次電池監視装置１０は、二次電池１の充放電電流を演算器１７で積算し、その積算値により二次電池１の充電率を算出するものであり、シャント抵抗１４、増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６、演算器１７、トリガ回路１８を備えている。

シャント抵抗１４は、二次電池１の充放電電流検出用の抵抗であり、一方端が二次電池１の負極側端子１２に接続され、他方端が外部機器接続用の負極側端子１３に接続されている。ここでは、二次電池１の充放電電流を検出する手段としてシャント抵抗１４を用いているが、別の電流検出器、例えば、磁気検出素子を用いてもよい。

増幅器１５は、差動増幅器で構成されており、シャント抵抗１４の両端電圧を増幅する。この増幅器１５は二次電池監視装置１０の動作モードまたは電流検出レンジの切替によって増幅率を切替える機能を有する。

Ａ／Ｄ変換器１６は、増幅器１５から出力されたアナログ信号を所定のビット数、例えば１６ビットのデジタル信号に変換する。このＡ／Ｄ変換器１６は二次電池監視装置１０の動作モードまたは電流検出レンジの切替によってサンプリング周期を切替える機能を有する。

演算器１７は、例えばマイコンなどで構成され、Ａ／Ｄ変換器１６から出力されたデジタル信号を用いてシャント抵抗１４に流れた二次電池１の充放電電流の時間積算を行っている。演算器１７はマイコンとは別の演算機器、例えば、デジタル回路としてもよい。また、演算器１７は二次電池監視装置１０の内部に設ける必要はなく、外部の制御装置に設けてもよい。

トリガ回路１８は、増幅器１９、基準電圧回路２０、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２１、及び比較器２２で構成され、二次電池１の充放電電流に応じた信号が入力される。増幅器１９は、差動増幅器であって図３のように入力段をＰＭＯＳトランジスタで構成することで、グランド以下の電位においても検出可能である。

基準電圧回路２０は、図４に示すように、電源または電源回路とグランドの間に直列で接続される複数の抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって構成されており、抵抗Ｒ１〜Ｒ３で分圧した出力電圧は、動作モードまたは電流検出レンジを切り替えるための閾値として用いられる。この基準電圧回路２０の出力電圧はＳＷ１及びＳＷ２をオンまたはオフにすることにより可変に設定できる。

例えば、車両のキースイッチオフ状態からキースイッチオン状態への遷移の閾値は数ｍＶに設定し、キースイッチオン状態からスターター始動状態への遷移の閾値は数１００ｍＶに設定することができる。このように、基準電圧回路２０は、二次電池監視装置１０の動作モードまたは電流検出レンジの切替に適した出力電圧を設定することができる。

ＬＰＦ２１は、図５に示すように、増幅器１９の出力とグランドの間に直列で接続される複数の抵抗Ｒ４〜Ｒ６とコンデンサＣによって構成されており、抵抗とコンデンサ（ＲＣ）の時定数により増幅器１９の出力信号を時間遅延させて比較器２２に入力するもので、ノイズによるトリガ回路１８の誤検出を防ぐために設けられている。このＬＰＦ２１の時間遅延はＳＷ３及びＳＷ４をオンまたはオフすることで可変に設定できる。

例えば、車両のキースイッチオフ状態からキースイッチオン状態への遷移の時間遅延は数ｍｓに設定し、キースイッチオン状態からスターター始動状態への遷移の時間遅延は数１００μｓに設定することができる。このように二次電池監視装置１０の動作モードまたは電流検出レンジの切替に適した時間遅延を設定することができる。

比較器２２は、基準電圧回路２０とＬＰＦ２１から出力された信号を比較し、ＬＰＦ２１の出力信号が基準電圧回路２０の閾値を超えた場合に信号を出力をする。

トリガ回路１８は、増幅器１９、基準電圧回路２０、ＬＰＦ２１、及び比較器２２以外の回路を用いて構成してもかまわない。また、増幅器１９、基準電圧回路２０、ＬＰＦ２１、または比較器２２の内部回路を別の構成にしてもよい。

図２を参照して、本発明の実施形態１に係る二次電池監視装置１０の動作を説明する。図２は、車両におけるキースイッチオフ状態ＫＯＦＦ、キースイッチオン状態ＫＯＮ、及びスターター始動状態ＳＴの二次電池１に流れる充放電電流Iと、増幅器１５の増幅率Ａ
ＭＰとＡ／Ｄ変換器１６のサンプリングＳＰの周期の時間変化を示す。図２は縦軸を電流値、横軸を時間で示す。

キースイッチオフ状態ＫＯＦＦは車両のキースイッチがオフされている期間である。一般的にキースイッチオフ状態ＫＯＦＦでは、二次電池１に流れる充放電電流Iが微少であり、電流の変化が少なく、二次電池監視装置１０の電流検出機能以外の動作は停止または間欠動作しており、省電力動作モードになっている。このとき、増幅器１５の増幅率ＡＭＰは大きく、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリングＳＰの周期は低速である。

キースイッチオン状態ＫＯＮはキースイッチがオンされてからスターター始動電流が流れるまでのキースイッチオン期間とエンジン始動後にスターターが停止し、車両がアイドリングの状態の期間である。この期間は車両の電装品が動作することにより、二次電池１の充放電電流が多く流れて変化も大きくかつ速くなる。この電流を取得するために二次電池監視装置１０の増幅器１５の増幅率ＡＭＰはキースイッチオフ状態ＫＯＦＦよりも小さく、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリングＳＰの周期は高速になる。このときの二次電池監視装置１０は、通常電力動作モードになっており、図１には図示していないが電圧や温度などの情報も取得している。

スターター始動状態ＳＴはエンジンを始動するためにスターターを動作させている期間であり、瞬間的に大電流が放電されるため、二次電池監視装置１０の増幅器１５の増幅率ＡＭＰはキースイッチオン状態ＫＯＮよりも小さく、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリングＳＰの周期は超高速になる。このときの二次電池監視装置１０は、キースイッチオン状態ＫＯＮと同様に通常電力動作モードになっており、図１には図示していないが電圧や温度などの情報も取得している。

次に前記キースイッチオフ状態ＫＯＦＦから前記キースイッチオン状態ＫＯＮへの遷移、及び前記キースイッチオン状態ＫＯＮからスタータ始動状態ＳＴへの遷移時における二次電池監視装置１０の動作について説明する。

車両がキースイッチオフ状態ＫＯＦＦでキースイッチをオンにすると車両の電装品が動作するため二次電池１からの放電電流が増える。この電流がシャント抵抗１４に流れることによってシャント抵抗１４両端の電位差が大きくなる。シャント抵抗１４両端の電位差は、増幅器１９により増幅され、さらにＬＰＦ２１を通過した信号がキースイッチオフ状態ＫＯＦＦからキースイッチオン状態ＫＯＮへ遷移するトリガ回路の閾値ＴＨ１を超えると、トリガ信号が出力されて、増幅器１５の増幅率を下げ、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリング周期を高速にして、演算器１７の演算周期や演算内容等を切替える。

次にキースイッチオン状態ＫＯＮからスタータ始動状態ＳＴへの遷移について説明する。キースイッチオン状態ＫＯＮからスターター始動状態ＳＴへ遷移するときは、トリガ回路１８に設けられた基準電圧回路２０の出力電圧と、ＬＰＦ２１の応答時間が、キースイッチオフ状態ＫＯＦＦからキースイッチオン状態ＫＯＮへ遷移する場合とは異なる。閾値となる電流が異なるため基準電圧回路２０の電圧を図４のように設けたスイッチＳＷ１及びＳＷ２により切り替えて高い閾値ＴＨ２に変更する。また、ＬＰＦ２１の応答時間を図５のように設けたスイッチＳＷ３及びＳＷ４により応答速度を切替えてより高速にする。閾値ＴＨ２を超えると、トリガ回路１８からトリガ信号が出力されて、増幅器１５の増幅率をさらに下げ、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリング周期を超高速にして、演算器１７の演算周期や演算内容等を切替える。
前記のような遷移に対し、車両がスタータ始動状態ＳＴからキースイッチオン状態ＫＯＮへの遷移またはキースイッチオン状態ＫＯＮからキースイッチオフ状態ＫＯＦＦに関しては、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリング周期が短い周期から長い周期に切り替る遷移であるため、電流の検出漏れがなく、瞬時に電流検出レンジまたは動作モードを切替える必要がないため、トリガ回路１８の出力信号を使用してもよいが、使用しなくてもよい。

このように、本発明の実施の形態１に係る二次電池監視装置１０では、シャント抵抗１４に流れる電流値をトリガ回路１８によって判定し、増幅器１５の増幅率やＡ／Ｄ変換器１６のサンプリング周期等を瞬時に切り替えることで、従来技術では、検出できなかった瞬間的な電流値を検出し、高精度な電流の時間積算を算出できる二次電池監視装置１０を実現することができる。

二次電池監視装置１０にトリガ回路１８が備わることにより、省電力動作モードでのサンプリング周期を低速にすることができ、低消費電力化を実現することができる。また、従来から備えられているシャント抵抗１４を用いることで、トリガ回路１８用の電流を検出するシャント抵抗を新たに設けることなく実現することができる。なお、キースイッチオフ状態からキースイッチオン状態への切替とキースイッチオン状態からスターター始動状態への切替を必ずしも組み合わせて設ける必要はなく、各々単独で片方のみ設けてもよい。

実施の形態２．
実施の形態１ではトリガ回路１８の出力により増幅器１５の増幅率、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリング周期、及び演算器１７の演算周期等を切り替える構成としたが、実施の形態２ではキースイッチオフ状態ＫＯＦＦからキースイッチオン状態ＫＯＮへの遷移において、トリガ回路１８の出力により増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６、及び演算器１７に電源を供給する電源回路２３を停止または間欠動作から常時動作させる構成とした。また、トリガ回路１８に電源を供給する電源回路２５を備え、二次電池監視装置１０の状態に関係なく常時動作をしている構成とした。

以下実施の形態２の構成を図６を参照して説明する。本発明の実施の形態２に係る二次電池監視装置１０におけるトリガ回路１８の出力方法は実施の形態１と同様である。電源回路２３は、増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６、及び演算器１７、また図示していない二次電池監視装置１０のその他の回路に電源を供給しており、省電力動作モードでは、電源回路２３は停止または間欠動作している。電源回路２３が省電力動作モードで停止している場合は、二次電池１の電流を検出するための増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６に電源が供給されていないため、キースイッチオフ状態時に電流検出機能を停止する場合において有効である。

車両のキースイッチオフ状態ＫＯＦＦからキースイッチオン状態ＫＯＮへの遷移において、二次電池監視装置１０の動作モードが省電力動作モードから通常電力動作モードへと切り替るときに、トリガ回路１８の出力信号を電源回路２３に入力する。電源回路２３は入力信号の入力後は、常時動作し、電源回路２３の電源で動作している増幅器１５、Ａ／Ｄ変換器１６、及び演算器１７、また図示していない二次電池監視装置１０のその他の回路が常時動作する。

このように、本発明の実施の形態２に係る二次電池監視装置１０では、キースイッチオフ状態ＫＯＦＦで電源回路２３を停止または間欠動作することで、より低消費電力化が可能となる。また電源回路２３から電源を供給されている回路に省電力動作モードから通常電力動作モードへと切り替るための起動用スイッチを設ける必要がなくなるので、回路の簡略化を実現することができる。

実施の形態３．
図７を参照して、本発明の実施の形態３に係る二次電池監視装置１０の構成を説明する。実施の形態１または実施の形態２ではシャント抵抗１４の両端電圧、つまり二次電池１の電流によってトリガをかける構成としたが、実施の形態３では二次電池１の電圧の変動量を元にトリガをかける構成としている。

図７に示すように、トリガ回路１８の入力は、二次電池接続用の正極側端子１１に接続される。トリガ回路１８の内部構成はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２４と、増幅器１９と、基準電圧回路２０と、ＬＰＦ２１と、比較器２２とで構成されている。

ＨＰＦ２４は、ＲＣを用いた回路であり、瞬時に変化する二次電池１の電圧を通過させ、増幅器１９に入力する。増幅器１９は、二次電池１の瞬時に変化した電圧を増幅する。基準電圧回路２０、ＬＰＦ２１、及び比較器２２は本発明の実施の形態１と同様な回路構成でよい。

この図７に示すように、二次電池監視装置１０は、実施の形態１がシャント抵抗１４に流れる電流から発生した両端の電位差をトリガ回路１８の入力に用いているのに対して、二次電池１の正極電圧の変化量をトリガ回路１８の入力としている。

本発明の実施の形態３に係る二次電池監視装置１０の動作について図８を参照して説明する。図８に示すように、車両がキースイッチオフ状態ＫＯＦＦからキースイッチオン状態ＫＯＮに遷移することによって電装品が動作し、二次電池１から電流が流れる。二次電池１から電流が放電されると二次電池１の内部抵抗によって二次電池１の電圧降下が瞬間的に生じる。

この瞬間的に変化した電圧降下をトリガ回路１８のＨＰＦ２４を通過させ、増幅器１９へ入力する。増幅器１９は電圧変化量を増幅することで、図８ように電圧変化量ΔＶを発生させ、さらにＬＰＦ２１を通過した信号とキースイッチオフ状態ＫＯＦＦからキースイッチオン状態ＫＯＮへ遷移するトリガ回路１８の閾値ＴＨ３である基準電圧回路２０とを比較器２２で比較し、ＬＰＦ２１を通過した電圧変化量の信号が基準電圧回路２０を超えるとトリガ信号が出力される。

このトリガ回路１８の出力信号により、二次電池監視装置１０の動作モードは省電力動作モードから通常電力動作モードへと切り替り、増幅器１５の増幅率ＡＭＰが下がり、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリングＳＰの周期は高速になり、演算器１７の演算周期や演算内容等を切り替える。

次にキースイッチオン状態ＫＯＮからスターター始動状態ＳＴへの遷移について説明する。キースイッチオン状態ＫＯＮからスターター始動状態ＳＴへ遷移するトリガ回路１８に設けられた基準電圧回路２０の出力電圧と、ＬＰＦ２１の応答時間が前記とは異なる。閾値ＴＨ４となる電圧変化量が異なるため、基準電圧回路２０の電圧を図４のように設けたスイッチＳＷ１及びＳＷ２により切替えて高い値に変更する。また、ＬＰＦ２１の応答時間を図５のように設けたスイッチＳＷ３及びＳＷ４により応答速度を切替えてより高速にする。

このように、本発明の実施の形態３に係る二次電池監視装置１０においても、本発明の実施形態１に係る二次電池監視装置１０と同様に、二次電池１の放電電流に基づく電圧情報とトリガ回路１８に設けられた基準電圧回路２０の閾値との比較判定を行い、Ａ／Ｄ変換器１６のサンプリング周期を瞬時に変化させることにより、電流のサンプリング漏れをなくし高精度な電流積算を実現することができる。また、二次電池監視装置１０にトリガ回路１８が備わることにより、省電力動作モードでのサンプリング周期を低速にすることで、低消費電力を実現することができる。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することができる。

１二次電池、
１０二次電池状態監視装置、
１１二次電池接続用の正極側端子、
１２二次電池接続用の負極側端子、
１３外部機器接続用の負極側端子、
１４シャント抵抗、
１５増幅器、
１６Ａ／Ｄ変換器、
１７演算器、
１８トリガ回路、
１９増幅器、
２０基準電圧回路、
２１ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、
２２比較器、
２３電源回路、
２４ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、
２５電源回路。

Claims

二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて前記二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、前記検出した電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、前記検出した電流のアナログ信号を入力とし、前記Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、前記トリガ回路から出力した信号により、前記検出した電流のアナログ信号入力のレベルに基づいて前記二次電池の電流に応じた二次電池監視装置の複数の電力動作モードを切替えるようにしたことを特徴とする二次電池監視装置。
二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて前記二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、前記検出した電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、前記検出した電流のアナログ信号を入力とし、前記Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、前記トリガ回路から出力した信号により、前記検出した電流のアナログ信号入力のレベルに基づいて電流検出レンジを切替えるようにしたことを特徴とする二次電池監視装置。
前記増幅器は、増幅率が可変のものであり、前記トリガ回路の出力により前記増幅率を切替えることにより電流検出レンジを切替えるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の二次電流監視装置。
二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて前記二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、前記検出電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、前記検出した電流のアナログ信号または前記二次電池の端子電圧を入力とし、前記Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、前記トリガ回路から出力した信号により、その入力レベルに基づいて、前記二次電池監視装置の内部回路に電源を供給する電源回路を制御し、前記二次電池の電流に応じた二次電池監視装置の電力動作モードを切替えるものであることを特徴とする二次電池監視装置。
前記電力動作モードは省電力動作モードと通常電力動作モードであり、前記トリガ回路は、省電力動作モードから通常電力動作モードへの遷移時に前記電源を投入するものであることを特徴とする請求項４に記載の二次電池監視装置。
前記検出した電流のアナログ信号は、前記検出電流が流れるように設置されたシャント抵抗の両端電圧であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の二次電池監視装置。
二次電池の充放電電流を検出し、演算器により前記電流の積算値を求めて前記二次電池の充電率を算出する二次電池監視装置において、前記検出電流のアナログ信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換して前記演算器に供給するＡ／Ｄ変換器と、前記二次電池の端子電圧を入力とし、前記Ａ／Ｄ変換器よりも速い応答性を有するトリガ回路を備え、前記トリガ回路から出力した信号により、前記二次電池の時間あたりの電圧変化量が所定値を超えたことを判定し、この判定に基づいて、前記二次電池の電流に応じた二次電池監視装置の複数の電力動作モードを切替えるものであることを特徴とする二次電池監視装置。
前記トリガ回路は、増幅器と、この増幅器に接続されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、このＬＰＦの出力と基準電圧回路の基準電圧とを比較して出力する比較器とからなり、前記ＬＰＦは、応答速度が調整可能になされていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の二次電池監視装置。
前記トリガ回路は、増幅器と、この増幅器に接続されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、このＬＰＦの出力と基準電圧回路の基準電圧とを比較して出力する比較器とからなり、前記基準電圧回路は、出力電圧が切替えられることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の二次電池監視装置。
前記トリガ回路の増幅器は、その入力段がPMOSトランジスタで構成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の二次電池監視装置。
前記トリガ回路は、前記二次電池の端子に接続されたハイパスフィルタ（ＨＰＦ）と、このＨＰＦに接続された増幅器と、この増幅器に接続されたローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、このＬＰＦの出力と基準電圧回路の基準電圧とを比較して出力する比較器とからなり、前記ＬＰＦは、応答速度が調整可能になされていることを特徴とする請求項７に記載の二次電池監視装置。