TWI681201B - 電池監控系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種電池監控系統，即使基準電壓電路的特性發生劣化，安全性亦高。本發明採用了下述結構：第二電池監控IC監控第一電池監控IC的基準電壓，當檢測出基準電壓成為規定範圍外的值時，對第一電池監控IC輸出表示異常的信號，第一電池監控IC在輸入表示異常的信號時，停止電池的監控。

Description

電池監控系統
本發明是有關於一種監控電池（battery）電壓的電池監控系統（system）。
圖4是以往的電池監控系統的結構圖。以往的電池監控系統採用下述結構：將初級（primary）電池監控IC（Integrated Circuit，積體電路）700與次級（secondary）電池監控IC 600加以組合，由它們向主控制器（host controller）500輸出檢測信號，所述初級電池監控IC 700用於監控電池塊（battery block）400的電壓、充放電電流、周圍溫度等，以偵測過電壓狀態等異常，所述次級電池監控IC 600具備與初級電池監控IC700大致相同的功能，同樣地監控電池。初級電池監控IC700與次級電池監控IC600分別在內部具備基準電壓電路，基於各自的基準電壓來監控電池塊400的電壓等。
萬一初級電池監控IC 700因故障等導致無法正常動作，次級電池監控IC 600亦可繼續監控動作，藉此可維持電池監控系統的安全性。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-141572號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，存在下述問題：初級電池監控IC 700或次級電池監控IC 600會在動作中受到損傷（damage），在基準電壓電路的特性發生惡化的情況下，仍會基於發生了惡化的基準電壓來繼續電池的監控。 本發明是有鑒於所述問題而完成，其目的在於提供一種進一步提高了安全性的電池監控系統。 [解決課題之手段]
為了解決以往的問題，本發明的電池監控系統採用了如下所述的結構。 電池監控系統包括電池、第一電池監控IC（Integrated Circuit，積體電路）及第二電池監控IC，第二電池監控IC監控第一電池監控IC的基準電壓，當檢測出基準電壓成為規定範圍外的值時，對第一電池監控IC輸出表示異常的信號，第一電池監控IC在輸入表示異常的信號時，停止電池的監控。 [發明的效果]
根據本發明的電池監控系統，採用了對基準電壓的異常進行偵測的結構，因此可進一步提高電池監控系統的安全性。
以下，參照圖式來說明本實施形態的電池監控系統。 圖1是實施形態的電池監控系統的結構圖。 本實施形態的電池監控系統包括：第一電池監控IC（Integrated Circuit，積體電路） 100、第二電池監控IC 200以及電池塊400。本實施形態的電池監控系統採用下述結構：將第一電池監控IC 100與第二電池監控IC 200分別縱向堆積而監控電池塊400，從最下段的各IC對主控制器500輸出檢測信號。
圖2是本實施形態的第一電池監控IC的方塊圖。 第一電池監控IC 100包括：電池電壓監控電路110、電池塊電壓監控電路111、基準電壓電路112、邏輯電路113、電池電壓監控用端子120、輸入端子130、輸出端子140、輸入端子150及基準電壓輸出端子160。
圖3是本實施形態的第二電池監控IC的方塊圖。 第二電池監控IC 200包括：電池電壓監控電路210、電池塊電壓監控電路211、外部基準電壓監控電路212、邏輯電路213、電池電壓監控用端子220、輸入端子230、輸出端子240、基準電壓輸入端子260及輸出端子270。而且，還包括未圖示的基準電壓電路。
電池電壓監控用端子120及電池電壓監控用端子220連接電池塊400。第一電池監控IC 100的輸入端子130是與上段的第一電池監控IC 100的輸出端子140連接。第一電池監控IC 100的輸出端子140連接於下段的第一電池監控IC 100的輸入端子130或主控制器500。第一電池監控IC 100的輸入端子150連接第二電池監控IC 200的輸出端子270。第一電池監控IC 100的基準電壓輸出端子160連接於第二電池監控IC 200的基準電壓輸入端子260。第二電池監控IC 200的輸入端子230是與上段的第二電池監控IC 200的輸出端子240連接。第二電池監控IC 200的輸出端子240連接於下段的第二電池監控IC 200的輸入端子230或主控制器500。
對第一電池監控IC 100的內部連接進行說明。 生成內部電路中所用的基準電壓的基準電壓電路112連接於基準電壓輸出端子160。電池電壓監控電路110與電池塊電壓監控電路111連接於電池電壓監控用端子120，它們的輸出端子連接於邏輯電路113。邏輯電路113連接於輸入端子130、輸出端子140與輸入端子150。
對第二電池監控IC 200的內部連接進行說明。 電池電壓監控電路210與電池塊電壓監控電路211連接於電池電壓監控用端子220，它們的輸出端子連接於邏輯電路213。外部基準電壓監控電路212連接於基準電壓輸入端子260，輸出端子連接於邏輯電路213。邏輯電路213連接於輸入端子230、輸出端子240與輸出端子270。
第二電池監控IC 200的外部基準電壓監控電路212對第一電池監控IC 100的基準電壓進行監控。電池電壓監控電路110及電池電壓監控電路210對電池塊400的各電池電壓進行監控。電池塊電壓監控電路111及電池塊電壓監控電路211對電池塊400的總電壓進行監控。第一電池監控IC 100的邏輯電路113在從電池電壓監控電路110及電池塊電壓監控電路111，而且從輸入端子130收到表示過電壓等異常的信號時，對輸出端子140輸出表示異常的信號。進而，邏輯電路113在從輸入端子150收到表示外部基準電壓異常的信號時，例如停止電池塊400的電壓監控，並對輸出端子140持續輸出表示正常的信號。第二電池監控IC 200的邏輯電路213在從電池電壓監控電路210及電池塊電壓監控電路211，而且從輸入端子230收到表示過電壓等異常的信號時，對輸出端子240輸出表示異常的信號。進而，邏輯電路213在從外部基準電壓監控電路212收到表示外部基準電壓異常的信號時，對輸出端子270輸出表示異常的信號。
接下來，對本實施形態的電池監控系統的動作進行說明。 第一電池監控IC 100以基準電壓電路112的基準電壓為基準，對連接於電池電壓監控用端子120的電池塊400的各電池的電壓進行監控。並且，當對電池塊400所含的電池中的任一個檢測出過電壓等異常時，對輸出端子140輸出表示異常的檢測信號。例如，在檢測出異常的第一電池監控IC 100為第二段的情況下，對輸出端子140輸出的檢測信號被輸入至下段的第一電池監控IC 100的輸入端子130。在輸入端子130收到檢測信號的第一電池監控IC 100同樣將檢測信號輸出至輸出端子140。因而，無論對串聯連接的多個電池塊400的哪個塊中所含的電池檢測出異常，檢測信號最終皆到達最下段的第一電池監控IC 100。並且，電池監控系統對主控制器500輸出檢測信號。
第二電池監控IC 200的基本動作亦與第一電池監控IC 100同樣，對電池塊400的各電池的電壓進行監控，當檢測出該異常時，對主控制器500輸出檢測信號。因而，即使在第一電池監控IC 100的檢測功能喪失的情況下，亦可藉由第二電池監控IC 200來維持電池監控系統的檢測功能。
此處，對第一電池監控IC 100在功能上正常，而基準電壓電路112的基準電壓特性發生了劣化的情況進行說明。 在此狀態下，第一電池監控IC 100未喪失檢測功能，因此將基於異常的基準電壓來監控電池塊400的電壓。此時，第二電池監控IC 200中，外部基準電壓監控電路212對第一電池監控IC 100的基準電壓電路112的基準電壓的劣化進行偵測。並且，第二電池監控IC 200在基準電壓電路112的基準電壓成為規定範圍外的值時，將表示異常的信號輸出至輸出端子270。例如，在檢測出基準電壓異常的第二電池監控IC 200為第二段的情況下，輸出至輸出端子270的信號被輸入至第二段的第一電池監控IC 100的輸入端子150。
第一電池監控IC 100的邏輯電路113在輸入端子150收到對第二電池監控IC 200的輸出端子270輸出的表示異常的信號時，例如停止電池塊400的電壓監控，並對輸出端子140持續輸出表示正常的信號。第一電池監控IC 100藉由如此般進行動作，從而不會基於異常的基準電壓來監控電池塊400的電壓。即，電池監控系統不會進行誤檢測。
如以上所說明般，根據本發明的電池監控系統，即使成為第一電池監控IC 100在功能上正常而基準電壓特性發生劣化的狀態，亦不會進行誤檢測，而可進一步提高電池監控系統的安全性。
另外，第一電池監控IC 100在輸入端子150收到表示異常的信號時，停止電池塊400的電壓監控，但亦可構成為，輸入端子130的檢測信號被輸出至輸出端子140。
而且，本實施形態中，採用了第二電池監控IC 200對第一電池監控IC 100的基準電壓進行監控的結構，但亦可與此相反，而且，亦可採用兩者監控彼此的基準電壓的結構。在採用兩者監控彼此的基準電壓的結構的情況下，若構成為，當兩者的基準電壓檢測出異常時，對主控制器500輸出異常檢測信號，則可提高電池監控系統的安全性。
100‧‧‧第一電池監控IC110、210‧‧‧電池電壓監控電路111、211‧‧‧電池塊電壓監控電路112‧‧‧基準電壓電路113、213‧‧‧邏輯電路120、220‧‧‧電池電壓監控用端子130、150、230‧‧‧輸入端子140、240、270‧‧‧輸出端子160‧‧‧基準電壓輸出端子200‧‧‧第二電池監控IC212‧‧‧外部基準電壓監控電路260‧‧‧外部基準電壓輸入端子400‧‧‧電池塊500‧‧‧主控制器600‧‧‧次級電池監控IC700‧‧‧初級電池監控IC
圖1是本實施形態的電池監控系統的結構圖。 圖2是本實施形態的第一電池監控IC的方塊圖。 圖3是本實施形態的第二電池監控IC的方塊圖。 圖4是以往的電池監控系統的結構圖。
100‧‧‧第一電池監控IC
120、220‧‧‧電池電壓監控用端子
130、150、230‧‧‧輸入端子
140、240、270‧‧‧輸出端子
160‧‧‧基準電壓輸出端子
200‧‧‧第二電池監控IC
260‧‧‧外部基準電壓輸入端子
400‧‧‧電池塊
500‧‧‧主控制器

Claims (4)

  1. 一種電池監控系統，包括電池、第一電池監控積體電路及第二電池監控積體電路，所述電池監控系統的特徵在於，所述第二電池監控積體電路監控所述第一電池監控積體電路的基準電壓，當檢測出所述基準電壓為規定範圍外的值時，對所述第一電池監控積體電路輸出表示所述基準電壓異常的信號，所述第一電池監控積體電路在從所述第二電池監控積體電路輸入表示所述基準電壓異常的所述信號時，停止所述電池的監控。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電池監控系統，其中所述第一電池監控積體電路包括：輸出所述第一電池監控積體電路的基準電壓的基準電壓輸出端子、及輸入表示所述第一電池監控積體電路的基準電壓異常的所述信號的輸入端子，所述第二電池監控積體電路包括：輸入所述第一電池監控積體電路的基準電壓的外部基準電壓輸入端子、對所述第一電池監控積體電路的基準電壓的異常進行檢測的外部基準電壓監控電路、及輸出表示所述第一電池監控積體電路的基準電壓異常的所述信號的輸出端子。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電池監控系統，其中所述第一電池監控積體電路監控所述第二電池監控積體電路的基準電壓，當檢測出所述基準電壓為規定範圍外的值時，對所述第二電池監控積體電路輸出表示異常的信號，所述第二電池監控積體電路在從所述第一電池監控積體電路 輸入表示異常的所述信號時，停止所述電池的監控。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電池監控系統，其中所述第一電池監控積體電路包括：輸出所述第一電池監控積體電路的基準電壓的基準電壓輸出端子、輸入表示所述第一電池監控積體電路的基準電壓異常的所述信號的輸入端子、輸入所述第二電池監控積體電路的所述基準電壓的外部基準電壓輸入端子、對所述第二電池監控積體電路的所述基準電壓的異常進行檢測的外部基準電壓監控電路、及輸出表示所述第二電池監控積體電路的所述基準電壓異常的所述信號的輸出端子，所述第二電池監控積體電路包括：輸出所述第二電池監控積體電路的基準電壓的基準電壓輸出端子、輸入表示所述第二電池監控積體電路的基準電壓異常的所述信號的輸入端子、輸入所述第一電池監控積體電路的所述基準電壓的外部基準電壓輸入端子、對所述第一電池監控積體電路的所述基準電壓的異常進行檢測的外部基準電壓監控電路、及輸出表示所述第一電池監控積體電路的所述基準電壓異常的所述信號的輸出端子。
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