電池電壓檢測裝置的制造方法
【專利摘要】電池電壓檢測裝置具備：電池；電壓檢測電路；以及在所述電池和所述電壓檢測電路之間設置的低通濾波器。所述低通濾波器包含電容器，該電容器的一端與電池的端子連接，另一端與比電池的端子電壓高的電壓的電壓源連接。
【專利說明】
電池電壓檢測裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及電池電壓檢測裝置。
【背景技術】
[0002]在特開2013— 094032號(以下，專利文獻I)中，記載了在具備串聯連接了多個單電池單元的單元組的電池系統的監視裝置(電池系統監視裝置)中，在各單電池單元和測定各單電池單元的端子間電壓的控制器IC之間設置RC濾波器(例如參照圖2?4)。該RC濾波器是由電阻器和電容器構成的電路，用于去除噪聲。
【發明內容】
[0003]在這樣的現有技術中，在電容器劣化而內部電阻降低的情況下，存在將單電池單元的端子間電壓檢測為比本來的值低的值的顧慮。即，在專利文獻I的技術中，電容器的另一端與GND連接，因此在電容器劣化而內部電阻降低的情況下，輸入電阻與電容器的分壓比降低，因此單電池單元的端子間電壓被檢測為比電容器穩定的狀態下的端子間電壓(本來的值)低的值。這樣由于部件(電容器)的劣化而端子間電壓被檢測為比本來的值低的值的情況存在看漏電池的過充電的顧慮，因此在監視電池的狀態上并不理想。
[0004]本發明所涉及的方式是鑒于上述的情況而完成的，其目的在于，提供能夠減輕電池的端子間電壓由于部件的劣化而被檢測為比劣化前低的值的情況的、或即使部件劣化也能夠將電池的端子間電壓檢測為比劣化前高的值的電池電壓檢測裝置。
[0005]為了解決上述技術課題而達成其目的，本發明采用了以下的方式。
[0006](I)本發明所涉及的一個方式為，具備:電池；電壓檢測電路；以及低通濾波器，被設置在電池和電壓檢測電路之間，低通濾波器包含電容器，該電容器的一端與電池的端子連接，另一端與比電池的端子電壓高的電壓的電壓源連接。
[0007](2)在上述(I)所述的方式中，也可以是電池是串聯連接了多個單電池的組電池，低通濾波器關于單電池的各個而設置，各個電容器的另一端的全部或一部分與比單電池的端子電壓高的電壓的電壓源連接。
[0008](3)在上述(I)所述的方式中，也可以是電池是串聯連接了多個單電池的組電池，低通濾波器關于單電池的各個而設置，各個電容器的另一端與對對應于自身的單電池的端子電壓增加了規定電壓的電壓的電壓源分別連接。
[0009]根據本發明所涉及的方式，在電池和電壓檢測電路之間具備的低通濾波器的電容器的一端與電池的端子連接，另一端與比電池的端子電壓高的電壓的電壓源連接。因此，能夠提供能夠減輕電池的端子間電壓由于部件的劣化而被檢測為比劣化前低的值的情況的電池電壓檢測裝置。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發明的第I實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置Al的主要部分結構的電路圖。
[0011]圖2是表示本發明的第2實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A2的主要部分結構的電路圖。
[0012]圖3是表示本發明的第3實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A3的主要部分結構的電路圖。
【具體實施方式】
[0013]以下，參照附圖，說明本發明的實施方式。
[0014]〔第I實施方式〕
[0015]最初，參照圖1說明本發明的第I實施方式。如該圖1所示，第I實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置Al將由多個(12個)單電池El?E12構成的組電池D作為檢測對象，具備13個電阻器RO?R12、13個電容器CO?C12、升壓電路1(電壓源)以及電壓檢測IC2(電壓檢測電路)。
[0016]12個單電池El?E12被串聯連接為一列。即，在第I單電池El的正端子上連接第2單電池E2的負端子，在第2單電池E2的正端子上連接第3單電池E3的負端子，以下同樣，第3單電池E3至第11單電池El I依次被串聯連接，進而在第11單電池El I的正端子上連接第12單電池E12的負端子。在這樣12個單電池El?E12被串聯連接為一列的組電池D中，第I單電池El的負端子成為最低的電位，第12單電池E12的正端子成為最高的電位(電池最高電位Vm)。
[0017]單電池El?E12的各端子經由電阻器RO?R12的其中一個而與電壓檢測IC2的輸入端子TO?T12分別連接。即，第I單電池El的負端子經由電阻器RO而與電壓檢測IC2的輸入端子TO連接，第I單電池El的正端子以及第2單電池E2的負端子經由電阻器Rl而與電壓檢測IC2的輸入端子Tl連接。另外，第I單電池El的負端子如圖示那樣被接地。
[0018]關于第2單電池E2的正端子至第11單電池Ell的負端子省略說明，但第12單電池E12的負端子以及第11單電池Ell的正端子經由電阻器Rll而與電壓檢測IC2的輸入端子Tll連接，第12單電池E12的正端子經由電阻器Rl 2而與電壓檢測IC2的輸入端子T12連接。此外，第12單電池E12的正端子還與升壓電路I的輸入端子連接。
[0019]S卩，13個電阻器RO?R12與單電池El?E12的各端子對應而設置。這些電阻器RO?R12之中電阻器RO的一端與第I單電池El的負端子連接，另一端與電壓檢測IC2的輸入端子TO連接。
[0020]此外，電阻器Rl的一端與第I單電池El的正端子以及第2單電池E2的負端子連接，另一端與電壓檢測IC2的輸入端子TI連接。
[0021]此外，關于電阻器R2?RlO省略說明，但電阻器Rl I的一端與第11單電池El I的正端子以及第12單電池E12的負端子連接，另一端與電壓檢測IC2的輸入端子Tll連接。電阻器R12的一端與第12單電池E12的正端子連接，另一端與電壓檢測IC2的輸入端子T12連接。
[0022]13個電容器CO?C12與上述電阻器RO?R12同樣地與單電池El?E12的各端子對應而設置，一端與對應于自身的電阻器RO?R12的另一端也就是說電壓檢測IC2的輸入端子TO?T12分別連接，另一端全部與電壓Va的模擬電源分別連接。即，13個電容器CO?C12之中電容器CO的一端與電阻器RO的另一端也就是說電壓檢測IC2的輸入端子TO連接，另一端與模擬電源連接。
[0023]電容器Cl的一端與電阻器Rl的另一端也就是說電壓檢測IC2的輸入端子Tl連接，另一端與模擬電源連接。此外，關于電容器C2?ClO省略說明，但電容器Cll的一端與電阻器Rll的另一端也就是說電壓檢測IC2的輸入端子Tll連接，另一端與模擬電源連接。電容器C12的一端與電阻器R12的另一端也就是說電壓檢測IC2的輸入端子T12連接，另一端與模擬電源連接。
[0024]在此，一端或另一端處于連接關系的一對電阻器以及電容器各自構成RC濾波器。即，電阻器RO和電容器CO構成一個RC濾波器，電阻器Rl和電容器Cl構成一個RC濾波器，電阻器R2和電容器C2構成一個RC濾波器，電阻器R3和電容器C3構成一個RC濾波器，電阻器R4和電容器W構成一個RC濾波器，電阻器R5和電容器C5構成一個RC濾波器，電阻器R6和電容器C6構成一個RC濾波器。
[0025]此外，電阻器R7和電容器C7構成一個RC濾波器，電阻器R8和電容器C8構成一個RC濾波器，電阻器R9和電容器C9構成一個RC濾波器，電阻器R1和電容器C1構成一個RC濾波器，電阻器Rll和電容器Cll構成一個RC濾波器，電阻器R12和電容器C12構成一個RC濾波器。這樣的13個RC濾波器在各自對應的單電池EI?E12和電壓檢測IC2之間具備。
[0026]這樣的13個RC濾波器各自作為低通濾波器而具有功能。即，單電池El?E12的各端子電壓通過RC濾波器從而各自去除噪聲而分別被輸入至電壓檢測IC2的各輸入端子TO?T12。
[0027]升壓電路I是對第12單電池E12的正端子的電壓(最高電位Vm)進行升壓，從而對上述模擬電路部供應電源電壓Va的電源的電壓源。該電源電壓Va是對最高電位Vm增加規定的追加電壓(例如5V)的電位。在組電池D中，12個單電池El?E12如上所述串聯連接為一列，因此12個單電池El?E12之中第I單電池El的負端子成為最低的電位，第12單電池的正端子成為最高的電位。即，升壓電路I將對電池D的最高電位Vm增加了追加電壓的電源電壓Va、也就是說用于電壓檢測IC2正常動作所需的電壓作為電源而供應給電壓檢測IC2。
[0028]電壓檢測IC2是通過取得對各輸入端子TO?T12作為模擬信號而輸入的各單電池EI?E12的端子電壓的差分(差電壓)從而生成各單電池EI?E12的端子間電壓(單電池電壓)，且將該端子間電壓(單電池電壓)變換為數字信號(單電池電壓數據)并向外部的運算裝置輸出的電壓檢測電路。更詳細地說，在電壓檢測IC2內，設置有模擬電路部和數字電路部，在模擬電路部中進行上述單電池電壓的檢測和向單電池電壓數據的變換。此外，在數字電路部中，將單電池電壓數據載置在基于規定的通信規格的通信信號(通信幀)中并向外部發送。
[0029]在該電壓檢測IC2中，模擬電源端子Vcc以及模擬接地端子AGND是用于向模擬電路部供應電源的端子。此外，該電壓檢測IC2中，將被輸入至輸入端子Tl 2的電池最高電位Vm在模擬電路部中進行處理，因此需要比該電池最高電位Vm更高的模擬電源電壓。這樣的電壓檢測IC2的模擬電路部通過將從升壓電路I供應的電源電壓Va作為電源而發揮作用。
[0030]接著，說明這樣構成的電池電壓檢測裝置Al的動作。
[0031]在該電池電壓檢測裝置Al中，合計成為13個的各單電池El?E12的端子電壓經由RC濾波器而被輸入至電壓檢測IC2的各輸入端子TO?T12。電壓檢測IC2基于被輸入至各輸入端子TO?T12的各單電池El?E12的端子電壓，對各單電池El?E12的端子間電壓也就是說單電池電壓進行檢測，將該各單電池電壓分別變換為單電池電壓數據并向外部輸出。
[0032]以上為電池電壓檢測裝置Al的主要的動作，但在該電池電壓檢測裝置Al中，構成各RC濾波器的13個電容器CO?C12的另一端與電源電壓Va連接。該電源電壓Va如上所述被設定為比電池最高電位Vm高追加電壓量的電位。即，即使各電容器CO?C12劣化而內部電阻降低，被輸入至電壓檢測IC2的各輸入端子TO?T12的各單電池El?E12的端子電壓也不會比各電容器CO?C12的正常時讀取得更低。
[0033]在此，電容器如公知那樣是對于直流電壓的電阻值(阻抗)在理論上無限大的電路元件，在實際中上述電阻值(阻抗)也非常大。從而，在各電容器CO?C12為穩定的狀態下，各單電池El?E12的端子電壓在RC濾波器中基本不會電壓下降就被輸入至電壓檢測IC2的各輸入端子TO?Tl 2。
[0034]但是，若各電容器CO?C12劣化，則各電容器CO?C12中的上述電阻值(阻抗)降低，因此RC濾波器中的各單電池El?E12的端子電壓的電壓下降的程度增大。并且，在將這樣的各電容器CO?C12的另一端與比各單電池El?E12的端子電壓低的電位連接的情況(現有技術的情況)下，各RC濾波器的輸出電壓成為比各單電池EI?E12的端子電壓低的電壓。其結果，電壓檢測IC2的各輸入端子TO?T12被輸入比本來應輸入的電壓低的電壓。
[0035]相對于此，根據本第I實施方式，各電容器CO?C12的另一端與比各單電池El?E12的端子電壓高的電位、也就是說電源電壓Va連接，因此即使各電容器CO?C12劣化，各單電池El?E12的端子電壓也不會通過電壓檢測IC2而檢測得比各電容器CO?C12的正常時低。從而，根據本第I實施方式，能夠避免各電容器CO?C12的劣化引起的各單電池El?E12的過充電的顧慮。
[0036]〔第2實施方式〕
[0037]接著，參照圖2說明本發明的第2實施方式。
[0038]第2實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A2如圖2所示那樣，將13個電容器CO?C12的另一端之中電容器CO?C6的另一端接地，將剩余的電容器C7?C12的另一端、也就是說13個電容器CO?C12的另一端的一部分與電源電壓Va連接。即，電池電壓檢測裝置A2僅在電容器CO?C6的另一端被接地的點上，與第I實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置Al不同。
[0039]在此，12個單電池El?E12的端子電壓之中單電池El?E6的端子電壓與單電池E7?E12的端子電壓相比是低電位。即，在將13個電容器CO?C12的另一端接地的情況下，關于RC濾波器引起的各單電池El?E12的端子電壓的電壓下降的程度，與單電池E7?E12的端子電壓相比在單電池El?E6的端子電壓時更小。從而，在各電容器CO?C12劣化的情況下的RC濾波器引起的電壓下降的影響，與單電池E7?E12的端子電壓相比在單電池El?E6的端子電壓時更小。
[0040]第2實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A2考慮了這樣的RC濾波器引起的電壓下降的影響根據單電池EI?E12而不同的點，針對影響比較大的單電池E7?E12，將電容器C7?C12的另一端與電源電壓Va連接，從而避免在電容器C7?C12劣化的情況下單電池E7?E12的端子電壓通過電壓檢測IC2而被讀取得比電容器C7?C12的正常時低的情況。
[0041]另外，在該第2實施方式中，將電容器C7?C12的另一端與電源電壓Va連接，但對電源電壓Va的連接對象不限定于電容器C7?C12。例如，也可以是電容器C6?C12或電容器C8?C12，進而也可以是這以外。
[0042]〔第3實施方式〕
[0043]最后，參照圖3說明本發明的第3實施方式。
[0044]第3實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A3如圖3所示那樣具備13個基準電壓源KO?K12，將電容器CO?Cl 2的另一端與對應的基準電壓源KO?K12的輸出端分別連接。
[0045]各基準電壓源KO?K12將電源電壓Va作為輸入，輸出比對應于自身的單電池El?E6的端子電壓高規定電壓Vh的電壓。例如，基準電壓源KO與單電池El的負端子對應而設置，輸出對單電池El的負端子的端子電壓Vlm加上了規定電壓Vh的電壓(Vlm+Vh)。
[0046]此外，基準電壓源Kl與單電池EI的正端子對應而設置，輸出對單電池EI的正端子的端子電壓Vlp(例如，單電池El的充滿電狀態下的端子電壓)加上了規定電壓Vh的電壓(Vlp+Vh)。以下同樣，剩余的基準電壓源K2?K12與單電池E2?E12的正端子各自對應而設置，分別輸出對單電池E2?E12的正端子的端子電壓V2p?V12p(單電池E2?E12的充滿電狀態下的端子電壓)加上了規定電壓Vh的電壓。
[0047]在此，例如在第I實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置Al中，全部電容器CO?C12的另一端與同一電壓、也就是說電源電壓Va連接，因此各電容器CO?C12中的兩端的電壓差不同。從而，在第I實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置Al中，在電容器CO?C12劣化的情況下RC濾波器引起的電壓下降按每個RC濾波器而不同。這樣的性質在第2實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A2中也同樣。
[0048]相對于此，在第3實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A3中，在各單電池El?E12處于充滿電狀態時，各電容器CO?C12中的兩端的電壓差在全部電容器CO?C12中均勻。從而，根據第3實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A3，在電容器CO?C12劣化的情況下RC濾波器引起的電壓下降關于全部RC濾波器成為相同，因此能夠使得基于電容器CO?C12的劣化的影響關于全部的單電池El?El 2成為均等。
[0049]此外，根據第3實施方式所涉及的電池電壓檢測裝置A3，全部電容器CO?C12的另一端與比各單電池El?E12的端子電壓高的電位連接，因此即使各電容器CO?C12劣化，各單電池El?E12的端子電壓也不會通過電壓檢測IC2而被讀取得比各電容器CO?C12的正常時低。從而，根據本第3實施方式，能夠避免各電容器CO?C12的劣化引起的各單電池El?E12的過充電的顧慮。
[0050]另外，本發明不限定于上述實施方式，例如考慮以下那樣的變形例。
[0051](I)在上述實施方式中，將由合計12個單電池El?E12構成的組電池D作為電壓探測對象，但本發明不限定于此。本發明還能夠應用于一個單電池，此外還能夠應用于具備12個以外的個數的單電池的組電池。
[0052](2)在上述實施方式中，在單電池El?E12和電壓檢測IC2之間具備RC濾波器，但本發明不限定于此。由于RC濾波器是以噪聲去除為目的的低通濾波器，因此本發明還能夠應用于具備其他電路結構的低通濾波器的電池電壓檢測裝置。還能夠應用于代替RC濾波器而例如具備LC濾波器的電池電壓檢測裝置。
【主權項】
1.一種電池電壓檢測裝置，其特征在于，具備: 電池； 電壓檢測電路；以及 低通濾波器，被設置在所述電池和所述電壓檢測電路之間， 所述低通濾波器包含電容器，該電容器的一端與電池的端子連接，另一端與比電池的端子電壓高的電壓的電壓源連接。2.如權利要求1所述的電池電壓檢測裝置，其特征在于， 所述電池是串聯連接了多個單電池的組電池， 所述低通濾波器關于所述單電池的各個而設置， 各個所述電容器的另一端的全部或一部分與比所述單電池的端子電壓高的電壓的電壓源連接。3.如權利要求1所述的電池電壓檢測裝置，其特征在于， 所述電池是串聯連接了多個單電池的組電池， 所述低通濾波器關于所述單電池的各個而設置， 各個所述電容器的另一端與對對應于自身的所述單電池的端子電壓增加了規定電壓的電壓的電壓源分別連接。
【文檔編號】G01R31/36GK106018914SQ201610186687
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月29日
【發明人】槌矢真吾, 鎌田誠二
【申請人】株式會社京濱