WO2012050100A1 - 複数組電池の電圧測定装置 - Google Patents
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Abstract
本発明に係る複数組電池の電圧測定装置では、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)にて、スイッチSW1を基準電圧発生器24側に接続し、該基準電圧発生器24より出力される基準電圧VfをA/D変換器26に供給する。基準電圧VfはA/D変換器26でディジタル化された後、メインマイコン33に送信される。メインマイコン33では、周囲温度に基づいて基準電圧の理論値を求め、この理論値と基準電圧Vfの実測値とを比較することにより、第1電圧検出用IC(21-1)による電圧検出精度が良好であるか否かを判定する。
Description
本発明は、複数の単位セルを直列接続して所望の電圧を出力する複数組電池の、出力電圧を検出する複数組電池の電圧測定装置に係り、特に、電圧測定誤差を検出して検出精度を向上させる技術に関する。
例えば、電気自動車やハイブリッド車両等では、モータの駆動電源として、高電圧バッテリを備えている。このような高電圧バッテリは、例えば、ニッケル・水素電池やリチウム電池などの二次電池(蓄電式電池)の単位セルを複数個、直列に接続することにより、高電圧を得ている。
また、二次電池は、充電時には各単位セルが同一の電力で充電され、放電時には各単位セルが同一の電力で放電されるので、各単位セルの劣化状態が異なる場合には、二次電池は過充電状態、或いは過放電状態になり易くなる。このため、二次電池が過充電状態、或いは過放電状態とならないように、各単位セル毎の充電状態を確認する必要がある。そこで従来より、複数個(例えば、55個)の単位セルを、例えば5個のブロックに分割し(即ち、11個の単位セルで1ブロック)、各ブロックに含まれる単位セルのセル電圧を各ブロック毎に設けられた電圧検出用ICによりリアルタイムで測定し、電圧に異常が発生しているか否かを監視している。
この際、電圧検出用ICでは、1つのブロックの単位セル(例えば、11個)の電圧を測定し、電圧検出用ICが有するA/D変換器にて、検出したアナログの電圧信号をディジタル信号に変換し、メインマイコンに送信する。
ここで、各電圧検出用ICでは、単位セルの電圧測定精度に誤差が存在する場合があるので、誤差が存在する場合にはこれを検出して校正する必要がある。電圧測定精度の校正方法として、従来より例えば日本国特許公報特開2005-62028号に開示された技術が知られている。すなわち、各ブロック毎(各電圧検出用IC毎)に単位セル電圧の平均値を算出し、この平均値を各ブロックの代表値とする。そして、この代表値に基づいて各単位セル電圧の検出誤差を検出し、誤差が大きい場合にはこれを校正することが提案されている。
しかしながら、上述した関連技術では、各ブロックに搭載される各単位セルの電圧の平均値を基準として電圧測定誤差を求める方式であるので、ブロックに含まれる単位セルのセル電圧全体が変動した場合には、基準電圧自体が信頼できなくなり、高精度な校正ができなくなるという問題があった。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、本発明によれば、各電圧検出手段での電圧検出精度を高精度に校正することが可能な複数組電池の電圧測定装置を提供することができる。
本発明の技術的側面によれば、複数のセルを直列に接続して所望の電圧を出力する複数組電池の、各セルの出力電圧を測定する電圧測定装置において、前記複数のセルは複数のブロックに分割され、各ブロック毎に設けられ該ブロックに含まれる各セル電圧を検出する電圧検出手段と、前記各電圧検出手段で検出されたセル電圧に基づいて、前記各セル電圧の充電状態を監視する充電状態監視手段とを具備する。さらに、前記各電圧検出手段は、前記充電状態監視手段との間でデータの送受信を行う通信手段と、抵抗体と、少なくとも一つのダイオードとの直列接続回路を有し、前記直列接続回路の両端に電圧を印加したときに前記ダイオードの両端に生じる電圧を基準電圧として出力する基準電圧発生手段と、前記各セルの出力電圧、及び前記基準電圧をディジタル化するA/D変換手段とを有する。また、前記通信手段は、ディジタル化された電圧信号を前記充電状態監視手段に送信する。前記充電状態監視手段は、周囲温度に基づいて前記ダイオードの両端に生じる電圧の理論値を生成する理論値生成手段と、前記各電圧検出手段より送信される前記基準電圧をディジタル化した電圧信号と前記理論値とを比較し、この比較結果に基づいて前記A/D変換手段でディジタル化される電圧信号の誤差を検出する誤差検出手段とを備える。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態に係る電圧測定装置10、及び複数の単位セルBT1~BT55からなる二次電池13(複数組電池)を示すブロック図、図2は電圧検出用IC(21-1)の詳細な構成を示すブロック図である。本実施形態で採用する二次電池13は、例えば、電気自動車やハイブリッド車両等に用いられるモータを駆動するための高電圧バッテリとして用いられる。
図1に示すように、本実施形態に係る電圧測定装置10は、絶縁インターフェース32を介して、高電圧側装置11と低電圧側装置12に分離されている。
高電圧側装置11は、5個の電圧検出用IC、即ち、第1電圧検出用IC(21-1)~第5電圧検出用IC(21-5)を備えている。そして、第1電圧検出用IC(21-1)は、第1ブロック(61-1)として区切られた11個の単位セルBT1~BT11のセル電圧を測定する。また、第2電圧検出用IC(21-2)は、第2ブロック61-2として区切られた11個の単位セルBT12~BT22のセル電圧を測定し、同様に、第3電圧検出用IC(21-3)は、第3ブロック61-3として区切られた11個の単位セルBT23~BT33のセル電圧を測定し、第4電圧検出用IC(21-4)は、第4ブロック61-4として区切られた11個の単位セルBT34~BT44のセル電圧を測定し、第5電圧検出用IC(21-5)は、第5ブロック61-5として区切られた11個の単位セルBT45~BT55のセル電圧を測定する。
各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)はA/D変換器(A/D変換手段)26を備えており(図2参照)、基準電源(71-1)~(71-5)より出力されるA/D変換用の電圧Vf0を用いて、各ブロック(第1ブロック~第5ブロック)のセル電圧(アナログの電圧信号)をディジタルの電圧信号に変換する。
更に、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)には、それぞれ周囲温度を検出する温度センサ(34-1)~(34-5)(温度検出器)が接続されている。
図2を参照して各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)について説明する。なお、第2~第5電圧検出用IC(21-2)~(21-5)は、第1電圧検出用IC(21-1)と同一構成であるので、第1電圧検出用IC(21-1)を例に挙げて説明する。
図2に示すように、第1電圧検出用IC(21-1)は、単位セルより出力される電力を入力して、所定の電圧を生成する電源回路23と、第1ブロック(61-1)に設けられる各単位セルBT1~BT11と接続され、これらの出力電力を検出するセル電圧入力部22と、該セル電圧入力部22より出力される各単位セルの電圧信号を、1系統の時系列的な信号に変換するマルチプレクサ25と、基準電圧を発生する基準電圧発生器24と、を備えている。
更に、マルチプレクサ25より出力される各単位セルBT1~BT11の電圧信号、及び基準電圧発生器24より出力される電圧信号をディジタル信号に変換するA/D変換器26と、マルチプレクサ25の出力信号、及び基準電圧発生器24の出力信号のうちのいずれか一方を選択してA/D変換器26に供給するスイッチSW1を備えている。
A/D変換器26は、基準電源(71-1)より出力されるA/D変換用の電圧Vf0に基づいて、アナログ電圧信号をディジタル化する。
更に、第1電圧検出用IC(21-1)は、コントロール部27と、2つの通信I/F35a,35b(通信手段)を備えている。コントロール部27では、A/D変換器26でディジタル化したディジタル電圧を通信I/F35a,35bを介して、図1に示すメインマイコン33に送信する処理を行う。
スイッチSW1は、コントロール部27の制御下で動作し、通常時にはマルチプレクサ25側に接続され、電圧検出精度の校正時(例えば、装置を出荷するときの初期設定時)には基準電圧発生器24側に接続される。
同様に、第2~第5電圧検出用IC(21-2)~(21-5)は、通信線31を介して、第1電圧検出用IC(21-1)と接続され、該電圧検出用IC(21-1)は、絶縁インターフェース32を介して、低電圧側装置12側に設けられているメインマイコン33に接続されている。即ち、メインマイコン33と、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)は、絶縁インターフェース32を介し、デイジーチェーン通信で接続されている。
メインマイコン33は、図1に示すように第1電圧検出用IC(21-1)と絶縁I/F32を介して接続されており、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)に対して、電圧検出指令、及び電圧校正処理指令を出力し、且つ、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)より送信される電圧信号を受信して、各単位セルBT1~BT55の電圧を読み取り、上位システム(図示省略)に送信する。即ち、メインマイコン33は、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)(電圧検出手段)で検出されたセル電圧に基づいて、各セル電圧の充電状態を監視する充電状態監視手段としての機能を備える。更に、メインマイコン33には、メモリ36が接続されている。
図3は、基準電圧発生器24の詳細な構成を示す回路図である。図示のように、基準電圧発生器24は、抵抗Rref1(抵抗体)とダイオードD1の直列接続回路を備え、抵抗Rref1の一端は電源Vcc1の供給点に接続され、ダイオードD1の一端はグランドに接地されている。また、抵抗Rref1とダイオードD1の接続点は、バッファアンプ51に接続されている。従って、バッファアンプ51の出力端子に発生する電圧は、ダイオードD1の両端に生じる電圧を安定化した電圧となる。これを基準電圧Vfとする。
メインマイコン33に接続されたメモリ36には、周囲温度に応じた基準電圧Vfの理論値のデータが記憶されている。つまり、図3に示すダイオードD1の両端に生じる電圧は、周囲温度の関数として示され、周囲温度が決定するとダイオードD1の両端に生じる電圧は一意的に決定するので、メモリ36には、周囲温度と基準電圧Vfの理論値との対応を示す温度・理論値対応テーブルが記憶されている。即ち、メモリ36は、周囲温度に基づいてダイオードD1の両端に生じる電圧の理論値を生成する理論値生成手段としての機能を備えている。
更に、メインマイコン33は、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)で検出される基準電圧Vfの実測値と、理論値とを比較してA/D変換器26でディジタル化される電圧信号の誤差を求める。即ち、メインマイコン33は、基準電圧をディジタル化した電圧信号と理論値とを比較し、この比較結果に基づいてA/D変換手段でディジタル化される電圧信号の誤差を検出する誤差検出手段としての機能を備える。
次に、上記のように構成された本発明の実施形態に係る電圧測定装置10の作用について説明する。
通常時には、図2に示す各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)のスイッチSW1は、マルチプレクサ25側に接続されている。従って、第1電圧検出用IC(21-1)に接続された各単位セルBT-1~BT-11のセル電圧は、マルチプレクサ25によりシリアル信号に変換された後、A/D変換器26でディジタル化され、ディジタル化された電圧信号は、通信I/F35a,35bを経由して、メインマイコン33に送信される。従って、メインマイコン33では、各単位セルBT-1~BT-55のセル電圧を取得することができ、各単位セルBT-1~BT-55にて過放電、或いは過充電が発生しているか否かを監視することができる。
以下、本発明の実施形態に係る電圧測定装置10で実行される電圧検出誤差検出処理を、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、メインマイコン33は、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)に、電圧測定の校正処理を指示するための信号を送信する(ステップS11)。
その後、メインマイコン33より指示された第1電圧検出用IC(21-1)のコントロール部27は、スイッチSW1を基準電圧発生器24側に切り替える(ステップS12)。その結果、基準電圧発生器24より出力される基準電圧、即ち、図3に示した回路のバッファアンプ51より出力される基準電圧VfはA/D変換器26に出力される。
その後、A/D変換器26は、基準電圧発生器24より出力される基準電圧Vfをディジタル化する(ステップS13)。更に、温度センサ(34-1)にて、第1電圧検出用IC(21-1)の周囲温度を検出する(ステップS14)。
通信I/F35a,35bは、ディジタル化された基準電圧Vf、及び温度センサ(34-1)で検出された温度データを、絶縁I/F32を経由して低電圧側装置12のメインマイコン33に送信する(ステップS15)。
メインマイコン33は、第1電圧検出用IC(21-1)より送信された基準電圧Vf、及び温度データを受信する(ステップS16)。そして、該メインマイコン33は、メモリ36に記憶されている温度・理論値対応テーブルを参照し、温度データに対応する基準電圧Vfの理論値を求める。即ち、図3に示したダイオードD1の両端に生じる電圧は温度の関数となり、温度が決定すれば電圧が決定するので、この電圧を理論値とする。そして、この理論値と、電圧検出用IC(21-1)より送信された基準電圧Vfの測定値とを比較する(ステップS17)。
その後、理論値と測定値との間の誤差を算出し、この誤差が予め設定した規定の範囲内であるか否かを判定する(ステップS18)。その結果、規定の範囲内では無いと判定された場合(誤差が大きい場合)には(ステップS18でNO)、この誤差をメモリ36に記憶する(ステップS19)。また、誤差が規定の範囲内である場合(誤差が小さい場合)には(ステップS18でYES)、検出誤差を記憶しない。
メインマイコン33は、順次電圧検出用IC(21-2)~(21-5)についての処理を実行し(ステップS20)、全ての電圧検出用IC(21-1)~(21-5)についての処理が終了した場合には、温度センサ(34-1)~(34-5)の校正処理を実行する(ステップS21)。温度校正処理の詳細な手順については、後述する。
そして、上述の処理により、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)で検出された基準電圧Vfの実測値のうち、理論値との間の誤差が大きいものについては、理論値と実測値との間の誤差に基づいて、セル電圧の検出結果を補正する。従って、電圧検出用IC(21-1)~(21-5)の電圧検出精度が低下している場合であっても、検出誤差を高精度に補正することができる。
次に、図4のステップS21に示した温度センサの校正処理を、図5に示すフローチャートを参照して説明する。
初めに、メインマイコン33は、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)の温度センサ(34-1)~(34-5)で検出された温度データに基づいて、各温度データの平均値を算出する(ステップS31)。
次いで、メインマイコン33は、各温度センサ(34-1)~(34-5)で検出された温度データと、平均値との差分値(偏差)を演算する(ステップS32)。
その後、演算した差分値が予め設定した閾値以上であるか否かを判断し(ステップS33)、差分値が閾値以上となる温度センサが存在する場合には(ステップS33でYES)、この温度センサは異常であるものと判断して、警報等により異常の発生を報知する(ステップS34)。
即ち、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)は、ほぼ同一の環境下に設置されているので、各温度センサ(34-1)~(34-5)で検出される温度に大きな差異は無いものと判断できる。従って、平均値との差分値が大きい場合には、この温度センサに異常が発生しているものと見なして、異常の発生を報知する。こうして、温度センサ(34-1)~(34-5)に異常が発生している場合には、これを検知して操作者に知らせることができる。
このようにして、本実施形態に係る複数組電池の電圧測定装置10では、各各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)に基準電圧発生器24を設け、この基準電圧発生器24より出力される基準電圧Vfの実測値と、理論値とを比較することにより、電圧検出用IC(21-1)~(21-5)における電圧検出精度を判定している。
この際、基準電圧発生器24は、図3に示したように、ダイオードD1と抵抗Rref1との直列接続回路を備え、この直列接続回路の両端に電圧Vcc1を印加したときの、ダイオードD1の両端に生じる電圧(基準電圧Vf)を測定した実測値と、各温度センサ(34-1)~(34-5)で検出される温度データに基づく理論値とを比較し、このときの誤差の大きさにより、電圧測定精度が良好であるか否かを判定している。従って、極めて高い精度で電圧検出用IC(21-1)~(21-5)の検出誤差を求めることができる。
更に、この検出誤差に基づいて、各セル電圧を補正することにより、各電圧検出用IC(21-1)~(21-5)で検出されるセル電圧をより高精度に求めることができる。
また、各温度センサ(34-1)~(34-5)に異常が発生している場合には、これを検知して操作者に報知するので、温度センサの異常をいち早く認識して対応することができる。
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。図6は、変形例に係る基準電圧発生器24aの構成を示す回路図である。同図に示すように、この基準電圧発生器24aは、前述の図3に示した基準電圧発生器24と対比して、ダイオードが複数個(n個)直列接続されている点で相違する。即ち、抵抗Rref1とグランドとの間にn個のダイオードD1~Dnが設けられ、ダイオードDnと抵抗Rref1との接続点がバッファアンプ51に接続され、ダイオードD1の一端がグランドに接地されている。そして、バッファアンプ51の出力電圧が基準電圧Vfとされる。
そして、このような構成とすることにより、基準電圧Vfを所望する電圧に設定することができる。例えば、1個のダイオードに生じる電圧が約0.6Vであるとすると、ダイオードを6個接続することにより、両端電圧を約3.6Vとすることができ、例えば、セル電圧が4V程度である場合には、この電圧に近い電圧を基準電圧Vfに設定することができる。その結果、電圧を校正する精度をより一層向上させることができる。
以上、本発明の電圧測定装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれにこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
例えば、上述した実施形態では、基準電圧発生器24として、ダイオードD1を用いる例について説明したが、例えば、トランジスタのベース、エミッタ間を用いることも可能である。更に、ダイオードD1の代わりにツェナーダイオードを用いて定電圧を発生させることも可能である。
また、上述した実施形態では、メインマイコン33に接続されたメモリ36に、温度・電圧テーブルを記憶し、該温度・電圧テーブルを用いて電圧の理論値を求める例について説明したが、周囲温度に基づいて演算により理論値を求める構成としても良い。シリコン半導体は、t℃での電圧に対して、-2[mV/℃]の温度特性を有することが知られているので、この温度特性を用いて電圧の理論値を求めることが可能である。即ち、本発明の理論値生成手段は、テーブルを用いて電圧理論値を求める方法、或いは演算により電圧の理論値を求める方法のいずれかを用いて理論値を生成する手段である。
本発明によれば、複数組電池の電圧測定装置において、各電圧検出手段にて基準電圧発生器より出力される基準電圧をA/D変換し、ディジタル化された電圧信号を充電状態監視手段に送信する。そして、充電状態監視手段では、基準電圧をディジタル化した電圧信号(基準電圧の実測値)と、周囲温度に基づいて求められる理論値とを比較し、この比較結果に基づいて、各電圧検出手段における電圧検出の精度が良好であるか否かを判定する。従って、各電圧検出手段における電圧検出精度を向上させることができる。
本発明は、複数組電池の電圧測定精度が低下した際にこれを検出し、更に検出した電圧を補正することに利用することができる。
(米国指定)
本国際特許出願は米国指定に関し、2010年10月14日に出願された日本国特許出願第2010-231210号(2010年10月14日出願)について米国特許法第119条(a)に基づく優先権の利益を援用し、当該開示内容を引用する。
本国際特許出願は米国指定に関し、2010年10月14日に出願された日本国特許出願第2010-231210号(2010年10月14日出願)について米国特許法第119条(a)に基づく優先権の利益を援用し、当該開示内容を引用する。
Claims (6)
- 複数のセルを直列に接続して所望の電圧を出力する複数組電池の、各セルの出力電圧を測定する電圧測定装置において、
前記複数のセルは複数のブロックに分割され、各ブロック毎に設けられ該ブロックに含まれる各セル電圧を検出する電圧検出器と、
前記各電圧検出器で検出されたセル電圧に基づいて、前記各セル電圧の充電状態を監視する充電状態監視手段とを具備し、
前記各電圧検出器は、
前記充電状態監視手段との間でデータの送受信を行う通信手段と、
抵抗体と、少なくとも一つのダイオードとの直列接続回路を有し、前記直列接続回路の両端に電圧を印加したときに前記ダイオードの両端に生じる電圧を基準電圧として出力する基準電圧発生器と、
前記各セルの出力電圧、及び前記基準電圧をディジタル化するA/D変換器と、
を有し、
前記通信手段は、ディジタル化された電圧信号を前記充電状態監視手段に送信し、
前記充電状態監視手段は、
周囲温度に基づいて前記ダイオードの両端に生じる電圧の理論値を生成する理論値生成器と、
前記各電圧検出器より送信される、前記基準電圧をディジタル化した電圧信号と、前記理論値とを比較し、この比較結果に基づいて前記A/D変換器でディジタル化される電圧信号の誤差を検出する誤差検出器と、
を備えることを特徴とする複数組電池の電圧測定装置。 - 前記充電状態監視手段は、前記誤差検出器にて検出された誤差に基づいて、前記各セルの出力電圧の電圧信号を補正することを特徴とする請求項1に記載の複数組電池の電圧測定装置。
- 前記各電圧検出器は、該電圧検出器の周囲温度を検出する温度検出器を備え、前記通信手段は、前記温度検出器で検出された周囲温度データを前記充電状態監視手段に送信し、
前記理論値生成器は、前記温度検出器で検出された周囲温度データに基づいて、前記理論値を生成することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の複数組電池の電圧測定装置。 - 前記充電状態監視手段は、前記各温度検出器により検出される温度データの平均値を算出し、検出された温度データと前記平均値との差分が予め設定した閾値よりも大きい場合に、前記温度検出器に異常が発生しているものと判定することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の複数組電池の電圧測定装置。
- 前記理論値生成器は、周囲温度とダイオードの両端に生じる電圧との関係を示すマップを備えることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の複数組電池の電圧測定装置。
- 前記電圧検出器は、高電圧側回路内に設けられ、前記充電状態監視手段は、前記高電圧側回路と絶縁インタフェースを介して接続される低電圧側回路内に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の複数組電池の電圧測定装置。
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102879742A (zh) * | 2012-09-12 | 2013-01-16 | 卢运娇 | 一种电池电量检测电路 |
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US9253197B2 (en) | 2011-08-15 | 2016-02-02 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for token-based real-time risk updating |
CN105510718A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-20 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种风力发电机组蓄电池内阻监测系统及控制方法 |
US9361443B2 (en) | 2011-08-15 | 2016-06-07 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for token-based combining of authentication methods |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6186646B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-08-30 | 株式会社ケーヒン | 電圧検出装置 |
KR101457923B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2014-11-07 | 주식회사 피엠그로우 | 자동 보정 기능을 가지는 배터리 셀 전압 측정 장치 및 그 방법 |
CN104678160B (zh) * | 2013-11-29 | 2018-01-19 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 串联电池组中单体电池电压的测量电路 |
JP6232313B2 (ja) * | 2014-02-25 | 2017-11-15 | 新日本無線株式会社 | 同期式シリアル通信方法およびスレーブ装置 |
DE102014204473A1 (de) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und verfahren zum beschalten eines batteriemanagementsystems |
EP3217510B1 (en) * | 2014-11-04 | 2020-06-24 | Sony Corporation | Dc power control device, dc power control method, and dc power control system |
JP6478661B2 (ja) * | 2015-01-29 | 2019-03-06 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | バッテリセルの電圧補正方法、バッテリ監視装置、半導体チップ及び車両 |
KR102319241B1 (ko) * | 2017-01-03 | 2021-10-28 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전압 검출 집적회로 및 이를 포함하는 배터리 관리 시스템 |
WO2020192918A1 (de) * | 2019-03-28 | 2020-10-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum instandhalten einer elektrischen komponente |
JP7216614B2 (ja) * | 2019-05-16 | 2023-02-01 | ローム株式会社 | 自己診断回路 |
CN110514949A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-29 | 珠海格力智能装备有限公司 | 印制电路板组件的检测方法、装置、存储介质和处理器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0984280A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Fujitsu Ltd | 電源監視回路 |
JP2000162251A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Nec Shizuoka Ltd | 電圧測定装置及び電圧測定方法 |
JP2005062028A (ja) | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | 二次電池の電圧補正方法および装置、並びに二次電池の残存容量推定方法および装置 |
JP2010057292A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
JP2010203958A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Yazaki Corp | 複数組電池の電圧測定装置 |
JP2010231210A (ja) | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Qinghua Univ | 白熱光源表示装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6724194B1 (en) * | 2000-06-30 | 2004-04-20 | Ballard Power Systems Inc. | Cell voltage monitor for a fuel cell stack |
JP4605952B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2011-01-05 | 株式会社日立製作所 | 蓄電装置及びその制御方法 |
CN1317802C (zh) * | 2002-08-05 | 2007-05-23 | 财团法人工业技术研究院 | 一种用于电池管理系统的可扩充式电池状态监测电路 |
JP4130186B2 (ja) * | 2004-11-12 | 2008-08-06 | 三洋電機株式会社 | パック電池 |
JP5469813B2 (ja) * | 2008-01-29 | 2014-04-16 | 株式会社日立製作所 | 車両用電池システム |
US8643376B2 (en) * | 2009-03-04 | 2014-02-04 | Yazaki Corporation | Voltage measuring apparatus of assembled battery |
JP5190397B2 (ja) * | 2009-03-10 | 2013-04-24 | 矢崎総業株式会社 | 複数組電池の電圧測定装置 |
-
2010
- 2010-10-14 JP JP2010231210A patent/JP2012083283A/ja not_active Abandoned
-
2011
- 2011-10-12 CN CN2011800497911A patent/CN103154749A/zh active Pending
- 2011-10-12 US US13/878,577 patent/US9128163B2/en active Active
- 2011-10-12 EP EP11832535.6A patent/EP2629103A4/en not_active Withdrawn
- 2011-10-12 WO PCT/JP2011/073369 patent/WO2012050100A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0984280A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Fujitsu Ltd | 電源監視回路 |
JP2000162251A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Nec Shizuoka Ltd | 電圧測定装置及び電圧測定方法 |
JP2005062028A (ja) | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | 二次電池の電圧補正方法および装置、並びに二次電池の残存容量推定方法および装置 |
JP2010057292A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
JP2010203958A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Yazaki Corp | 複数組電池の電圧測定装置 |
JP2010231210A (ja) | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Qinghua Univ | 白熱光源表示装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2629103A4 |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8752157B2 (en) | 2011-08-15 | 2014-06-10 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for third party session validation |
US8458781B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-06-04 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for token-based attribute aggregation |
US8572724B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-10-29 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for network session validation |
US8572687B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-10-29 | Bank Of America Corporation | Apparatus and method for performing session validation |
US8572686B2 (en) | 2011-08-15 | 2013-10-29 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for object transaction session validation |
US8726340B2 (en) | 2011-08-15 | 2014-05-13 | Bank Of America Corporation | Apparatus and method for expert decisioning |
US8752123B2 (en) | 2011-08-15 | 2014-06-10 | Bank Of America Corporation | Apparatus and method for performing data tokenization |
US8850515B2 (en) | 2011-08-15 | 2014-09-30 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for subject recognition session validation |
US9159065B2 (en) | 2011-08-15 | 2015-10-13 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for object security session validation |
US9253197B2 (en) | 2011-08-15 | 2016-02-02 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for token-based real-time risk updating |
US9361443B2 (en) | 2011-08-15 | 2016-06-07 | Bank Of America Corporation | Method and apparatus for token-based combining of authentication methods |
CN102879742A (zh) * | 2012-09-12 | 2013-01-16 | 卢运娇 | 一种电池电量检测电路 |
CN105510718A (zh) * | 2016-01-20 | 2016-04-20 | 大唐(赤峰)新能源有限公司 | 一种风力发电机组蓄电池内阻监测系统及控制方法 |
Also Published As
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