用于測量機動車的電池的電壓的設備的制作方法
【專利摘要】一種用于測量機動車的電池的電壓的設備。本實用新型涉及用于測量機動車的電池（5）的電壓Vbat的設備，包括模擬/數字轉換器（3），電平適配器（6），其連接至電池并且連接至模擬/數字轉換器，用于使所述電池的電壓適應所述模數轉換器的操作特性的目的，以及電壓調節器（4），其適于向模擬/數字轉換器供應參考電壓Vref。根據本實用新型，該測量設備還包括電壓基準，其由連接至模擬/數字轉換器的基準-電壓源（10）組成，從而向模擬/數字轉換器供應基準電壓Vo。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于測量機動車的電池的電壓Vbat的設備。 用于測量機動車的電池的電壓的設備
【背景技術】
[0002] 用于測量機動車的電池的電壓Vbat的當前設備通常被并入板載電子模塊中，諸 如例如注入控制（injection control)計算機，并且常規包括：
[0003] ?模擬/數字轉換器，其通常被并入電子模塊的微控制器中，
[0004] ?電平適配器，其連接至電池并且連接至模擬/數字轉換器，用于使所述電池的電 壓Vbat適應所述模擬/數字轉換器的操作特性的目的，
[0005] ?以及電壓調節器，其適于向模擬/數字轉換器供應除了電子模塊的內部電源之 外的參考電壓Vref。
[0006] 借助于此類測量設備取得的、+/-500 mV級別的值的測量的準確性通常對于機動 車計算機的大部分應用而言是足夠的。
[0007] 然而，已經發現對于關于電池電壓的值的信息的當前使用而言接受的準確性水平 不能滿足諸如用于配備"啟停"設備(這些設備用于例如當存在在交通燈處或交通堵塞中的 延長的停止時自動關閉內燃機，并且只要駕駛員做出已知的意圖就瞬時重啟它們）的車輛 的應用之類的某些近來的應用。需要知道電池的電荷的狀態的這些應用具體地需要+/-200 mV級別的準確性水平。
[0008] 為解決該問題執行的研究已經使得揭露源自模擬/數字轉換器的參考電壓Vref 的分散性（dispersion)的主要誤差源成為可能。具體地，該參考電壓的分散性被整體傳 送到電池電壓的測量并且導致+/-280 mV級別的測量誤差，大于對于某些具體應用而言接 受的測量誤差，其中該參考電壓的分散性對于汽車領域中的一般電壓調節器而言為+/_ 2% 的級別。
[0009] 根據這些發現，當前研究的技術方案目的在于關于供應的參考電壓Vref的準確 性來改進電壓調節器的性能。
[0010] 然而，所有當前的技術方案都導致電壓調節器的相當大的額外成本，這顯著影響 電子模塊的成本。
[0011] 本實用新型的目的是避開該缺點并且提供一種用于測量機動車的電池的電壓的 設備，其滿足"啟停"類型的應用所需的準確性要求（+/-200 mV級別)，繼而用于相對于當前 測量設備的成本的合理額外成本。 實用新型內容
[0012] 因而，本實用新型的主題是一種用于測量機動車的電池的電壓Vbat的設備，包 括：
[0013] ?模擬/數字轉換器，
[0014] ?電平適配器，其連接至電池并且連接至模擬/數字轉換器，用于使所述電池的電 壓Vbat適應所述模擬/數字轉換器的操作特性的目的，
[0015] ?以及電壓調節器，其適于向模擬/數字轉換器供應參考電壓Vref。
[0016] 根據本實用新型，該測量設備是值得注意的，因為該測量設備包括電壓基準 (benchmark),其由連接至模擬/數字轉換器的基準-電壓源組成，從而向模擬/數字準確 供應基準電壓Vo。
[0017] 因此本實用新型在于向當前常規測量設備添加由值Vo的準確電壓源組成的電壓 基準，其使得通過組合由電平適配器供應的表示Vbat的電壓的模擬/數字轉換的結果與基 準電壓Vo來獲得修正的電池電壓并且因此獨立于模擬/數字轉換器的參考電壓Vref的變 化的數字圖像成為可能，因此滿足了需要+/-200 mV級別的準確性的所需準確性的迫切需 要。
[0018] 此類技術方案因此僅需要添加設計用于產生電壓基準的部件，該部件的成本與用 精確電壓調節器替換常規電壓調節器產生的額外成本相比是適中的。
[0019] 而且，具體地與用于電池電壓的測量的增加的準確性的需求相聯系的該電壓基準 的存在，其添加以及因此其成本僅在需要該增加的準確性的應用的背景中考慮。
[0020] 根據本實用新型的一個有利實施例，基準電壓源連接至電壓調節器，從而由后者 供電。
[0021] 而且，根據本實用新型的測量設備可以有利地包括模擬復用器（multiplexer)，其 包括分別連接至電平適配器和基準-電壓源的兩個輸入，以及連接至模擬/數字轉換器的 通道的輸出。
[0022] 當模擬/數字轉換器不具有可用于測量基準電壓Vo的通道時，特別需要此類復用 器。在該情況中，該復用器使得具體地交替地選擇源自電平適配器的信號或源自基準-電 壓源的信號成為可能，以便將它們切換到專用于測量電池的電壓的模擬/數字轉換器的通 道。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 本實用新型的其他特征、目的和優勢將從參考附圖的以下詳細描述中浮現，附圖 表示作為非限制性示例的其優選實施例。在該圖中，圖1表示合并根據本實用新型的測量 設備的電子模塊。
【具體實施方式】
[0024] 圖1中示出的電子模塊1由諸如注入控制計算機之類的計算機組成，其被設計用 于機動車車載安裝并且合并用于測量所述車輛的電池5的電壓的設備。
[0025] 首先，計算機1包括：
[0026] ?微控制器2,其合并了模擬/數字轉換器3,該模擬/數字轉換器3特別地包括專 用于測量電池5的電壓Vbat的通道3a，
[0027] ?電壓調節器4,被設計用于向計算機1的所有電子部件供電，并且特別地適于為 模擬/數字轉換器3提供5伏特的參考電壓Vref，
[0028] ?以及電平適配器6,在示例中其由電阻分壓器橋（resistive divider bridge) 組成，該電阻分壓器橋被設計用于使電池5的電壓Vbat適應模擬/數字轉換器3的操作特 性。
[0029] 電阻分壓器橋還以常規方式包括串聯的兩個電阻器7、8和電容器9。
[0030] 而且，根據本實用新型，計算機1合并：
[0031] ?由基準-電壓源10組成的電壓基準，基準-電壓源10 -方面連接至電壓調節 器4,插入偏置電阻器11，從而由后者供電，并且另一方面連接至模擬/數字轉換器3的通 道3a，插入電容器12,從而向所述模擬/數字轉換器供應基準電壓Vo，
[0032] ?復用器13,插在一方面電平適配器6與基準-電壓源10與另一方面模擬/數字 轉換器3的通道3a之間，并且包括分別連接至電平適配器6和基準-電壓源10的兩個輸 入，以及連接至模擬/數字轉換器3的通道3a的輸出。
[0033] 該復用器13用于交替地選擇源自電平適配器6的信號kxVbat或源自基準-電壓 源10的信號Vo,以便將它們切換到模擬/數字轉換器3的通道3a，對待測量的信號的選擇 借助于被配置作為輸出的邏輯端口 2a由微控制器2控制。
[0034] 由如上所述的模擬/數字轉換器3、電平適配器6、電壓調節器4和基準-電壓源 10組成的根據本實用新型的測量設備使得通過組合由電平適配器6供應的電壓kxVbat的 模擬/數字轉換的結果與基準電壓Vo來獲得修正的電池5的電壓Vbat并且因此獨立于模 擬/數字轉換器3的參考電壓Vref的變化的數字圖像成為可能。
[0035] 因而，該測量設備使得通過簡單地添加低成本的基準-電壓源10來滿足了需要 +/-200 mV級別的測量準確性的某些當前應用所需準確性的迫切需要成為可能。
【權利要求】
1. 一種用于測量機動車的電池（5)的電壓Vbat的設備，包括： ?模擬/數字轉換器（3)， ?電平適配器（6 )，其連接至電池（5 )并且連接至模擬/數字轉換器（3 )，用于使所述電 池（5)的電壓Vbat適應所述模擬/數字轉換器（3)的操作特性的目的， ?以及電壓調節器（4)，其適于向模擬/數字轉換器（3)供應參考電壓Vref， 所述測量設備其特征在于其包括電壓基準，所述電壓基準由連接至模擬/數字轉換器 (3 )的基準-電壓源（10 )組成，從而向模擬/數字轉換器（3 )供應基準電壓Vo使得電池（5 ) 的電壓Vbat獨立于模擬/數字轉換器（3)的參考電壓Vref的變化。
2. 根據權利要求1所述的測量設備，其特征在于基準-電壓源（10)連接至電壓調節器 (4)，從而由后者供電。
3. 根據權利要求1和2之一所述的測量設備，其特征在于其包括模擬復用器（13)，所 述模擬復用器（13)包括分別連接至電平適配器（6)以及連接至基準-電壓源10的兩個輸 入，以及連接至模擬/數字轉換器（3)的通道（3a)的輸出。
4. 根據權利要求1至3之一所述的測量設備，其中電平適配器由電阻分壓器橋組成。
【文檔編號】G01R19/25GK203894316SQ201320351305
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2012年12月17日
【發明者】A.盧舍斯 申請人:法國大陸汽車公司, 大陸汽車有限公司