半导体装置、电池监控系统以及检测方法制造方法及图纸

一种半导体装置、电池监控系统以及检测方法，具有低消耗电流且可实现小型化。半导体装置包括：第1电容器群，包含第1电容器及第2电容器，第1电容器的一端可切换连接至电池电芯的正极及负极中的其中一极，第2电容器的一端可切换连接至另一极；比较器，具备可经由第1电容器而连接至电池电芯的非反相输入端子及可经由第2电容器而连接至电池电芯的反相输入端子，比较连接的电池电芯的电池电压与检测阈值电压；第2电容器群包含第3电容器及第4电容器，第3电容器位于第1节点、与切换与接地电压源与基准电压源中任一个的连接状态的第1开关之间，第4电容器位于第2节点、与切换与接地电压源与基准电压源中任一个的连接状态的第2开关之间。

Semiconductor device, battery monitoring system and detection method

A semiconductor device, a battery monitoring system and a detection method have low consumption current and can be miniaturized. A semiconductor device comprises a first capacitor group contains first capacitor and the 2 capacitor, the first capacitor can be one end of one pole switch is connected to the anode and the cathode of the battery core in the end of second, the capacitor switch is connected to the other pole; through the comparator, have first capacitor and the non inverting input terminal connected to the battery core and via the second capacitor is connected to the inverting input terminal of battery core, battery core is connected to the battery voltage detection and threshold voltage; second capacitor group contains third capacitor and the 4 capacitor, a third capacitor switch between first nodes, and first in any connection state a switch and a ground voltage source and reference voltage source, second switch fourth capacitors at second nodes, and a switch connected with the grounding voltage and the reference voltage source Between\u3002

【技术实现步骤摘要】
半导体装置、电池监控系统以及检测方法
本专利技术涉及一种半导体装置、电池监控系统以及检测方法。
技术介绍
以往，对镍氢电池或锂电池等二次电池的电池电芯(cell)的电池电压进行检测。通过检测电池电芯的电池电压，例如能够检测电池电芯的状态是否为如过充电状态等的异常状态，以保护电池电芯自身。作为如此检测电池电芯的电池电压的技术，已知有一种检测电路126，其如图13所示，是将包含电阻R1～R4及比较器A0的差动放大器126A与比较器(comparator)C0组合而成。作为使用此种检测电路的电池电压检测装置，例如有专利文献1所记载的技术。以往技术中，如图13所示，由具备与电池电芯V1～Vn的电池电芯V对应的开关SW的电芯选择开关124所选择的、作为检测对象的电池电芯的正极电压与负极电压经由电阻R1、R2而输入至差动放大器126A的输入端子。比较器C0将对差动放大器126A的输出与基准电压VREF进行比较所得的比较结果输出作为检测信号。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2012-47520号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]图13所示的以往的检测电路126中，在电芯选择开关124成为导通状态，电池电芯V的正极电压与负极电压被供给至差动放大器126A的状态下，始终有电流流经电阻R1～R4，因此电池电压被消耗。为了抑制电阻R1～R4的消耗电流，必须加大电阻R1～R4的电阻值，但若加大电阻值，则电阻R1～R4的设置所需的面积将变大。因此，当加大电阻R1～R4的电阻值时，检测电路126整体的面积将变大，从而会妨碍到电路面积的缩小。本专利技术的目的在于提供一种低消耗电流且可实现小型化的半导体装置、电池监控系统以及检测方法。[解决问题的技术手段]为了达成所述目的，本专利技术的半导体装置包括：第1电容器群，包含第1电容器及第2电容器，所述第1电容器的一端可切换连接至电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第2电容器的一端可切换连接至与所述第1电容器所连接的极相反的另一极；比较部，具备可经由所述第1电容器而连接至所述电池电芯的第1输入端子、及可经由所述第2电容器而连接至所述电池电芯的第2输入端子，对所连接的电池电芯的所述电池电压与规定的检测电压进行比较；以及第2电容器群，包含第3电容器及第4电容器，所述第3电容器在第1节点与第1切换元件之间，与所述第1切换元件串联连接，所述第4电容器在第2节点与第2切换元件之间，与所述第2切换元件串联连接，其中所述第1节点位于所述第1电容器与所述比较部的所述第1输入端子之间，所述第1切换元件切换与包含供给接地电压的接地电压源与至少一基准电压源中的任一个的连接状态，所述第2节点位于所述第2电容器与所述比较部的所述第2输入端子之间，所述第2切换元件切换与所述接地电压源以及所述至少一基准电压源中的任一个的连接状态。而且，本专利技术的电池监控系统包括：串联连接的多个电池；以及半导体装置。半导体装置包括：第1电容器群，包含第1电容器及第2电容器，所述第1电容器的一端可切换连接至电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第2电容器的一端可切换连接至与所述第1电容器所连接的极相反的另一极；比较部，具备可经由所述第1电容器而连接至所述电池电芯的第1输入端子、及可经由所述第2电容器而连接至所述电池电芯的第2输入端子，对所连接的电池电芯的所述电池电压与规定的检测电压进行比较；第2电容器群，包含第3电容器及第4电容器，所述第3电容器在第1节点与第1切换元件之间，与所述第1切换元件串联连接，所述第4电容器在第2节点与第2切换元件之间，与所述第2切换元件串联连接，其中所述第1节点位于所述第1电容器与所述比较部的所述第1输入端子之间，所述第1切换元件切换与包含供给接地电压的接地电压源与至少一基准电压源中的任一个的连接状态，所述第2节点位于所述第2电容器与所述比较部的所述第2输入端子之间，所述第2切换元件切换与所述接地电压源以及所述至少一基准电压源中的任一个的连接状态；切换元件群，包含第5切换元件及第6切换元件，所述第5切换元件可将所述第1电容器的一端切换连接至所述电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第6切换元件可将所述第2电容器的一端切换连接至所述电池电芯的与所述第1电容器所连接的极相反的另一极；以及控制部，进行下述控制，即，在通过所述第1切换元件及所述第2切换元件来使供给所述接地电压的所述接地电压源及一个基准电压源、与所述第3电容器的另一端及所述第4电容器的另一端连接的状态下经过规定时间后，通过所述第1切换元件及所述第2切换元件来使与所述第3电容器的另一端及所述第4电容器的另一端连接的接地电压源及基准电压源不同的接地电压源及基准电压源、与所述第3电容器的另一端及所述第4电容器的另一端连接。而且，本专利技术的检测方法是借助半导体装置的、电池电芯的电池电压的检测方法，所述半导体装置包括：第1电容器群，包含第1电容器及第2电容器，所述第1电容器的一端可切换连接至所述电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第2电容器的一端可切换连接至与所述第1电容器所连接的极相反的另一极；比较部，具备可经由所述第1电容器而连接至所述电池电芯的第1输入端子、及可经由所述第2电容器而连接至所述电池电芯的第2输入端子，对所连接的所述电池电芯的所述电池电压与规定的检测电压进行比较；以及第2电容器群，包含第3电容器及第4电容器，所述第3电容器在第1节点与第1切换元件之间，与所述第1切换元件串联连接，所述第4电容器在第2节点与第2切换元件之间，与所述第2切换元件串联连接，其中所述第1节点位于所述第1电容器与所述比较部的所述第1输入端子之间，所述第1切换元件切换与包含供给接地电压的接地电压源与至少一基准电压源中的任一个的连接状态，所述第2节点位于所述第2电容器与所述比较部的所述第2输入端子之间，所述第2切换元件切换与所述接地电压源以及所述至少一基准电压源中的任一个的连接状态，所述检测方法包含下述处理：通过所述第1切换元件及所述第2切换元件，将供给所述接地电压的所述接地电压源及一个基准电压源、与所述第3电容器及所述第4电容器予以连接，在经过规定时间后，通过所述第1切换元件及所述第2切换元件，将与所述第3电容器及所述第4电容器连接的接地电压源及基准电压源不同的接地电压源及基准电压源、与所述第3电容器及所述第4电容器予以连接。[专利技术的效果]根据本专利技术，起到能够实现低消耗电流且小型化的效果。附图说明图1是表示第1实施方式的电池监控系统的一例的概略的结构图。图2是表示第1实施方式的电芯选择开关及检测电路的一例的电路图。图3是对第1实施方式的电芯选择开关及检测电路的充电(charge)状态进行说明的图。图4是对第1实施方式的电芯选择开关及检测电路的比较(comparate)状态进行说明的图。图5是例示节点inp的电压Vinp及节点inn的电压Vinn、与电池电压Vn的关系的曲线图。图6是表示与第1实施方式中的电池电压的检测相关的时序(timing)的时序图(timingchart)。图7是表示第2实施方式的电芯选择开关及检测电路的一例的电路图。图8是对第2实施方式的电芯选择开关及检测电路的充电状态进行说明的图。图9是对第2实施方式的电芯选择开关及检测电路的比较状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于包括：第1电容器群，包含第1电容器及第2电容器，所述第1电容器的一端可切换连接至电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第2电容器的一端可切换连接至与所述第1电容器所连接的极相反的另一极；比较部，具备可经由所述第1电容器而连接至所述电池电芯的第1输入端子、及可经由所述第2电容器而连接至所述电池电芯的第2输入端子，对所连接的所述电池电芯的电池电压与规定的检测电压进行比较；以及第2电容器群，包含第3电容器及第4电容器，所述第3电容器在第1节点与第1切换元件之间，与所述第1切换元件串联连接，所述第4电容器在第2节点与第2切换元件之间，与所述第2切换元件串联连接，其中所述第1节点位于所述第1电容器与所述比较部的所述第1输入端子之间，所述第1切换元件切换与包含供给接地电压的接地电压源与至少一基准电压源中的任一个的连接状态，所述第2节点位于所述第2电容器与所述比较部的所述第2输入端子之间，所述第2切换元件切换与所述接地电压源以及所述至少一基准电压源中的任一个的连接状态。

【技术特征摘要】
2016.04.27 JP 2016-0896581.一种半导体装置，其特征在于包括：第1电容器群，包含第1电容器及第2电容器，所述第1电容器的一端可切换连接至电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第2电容器的一端可切换连接至与所述第1电容器所连接的极相反的另一极；比较部，具备可经由所述第1电容器而连接至所述电池电芯的第1输入端子、及可经由所述第2电容器而连接至所述电池电芯的第2输入端子，对所连接的所述电池电芯的电池电压与规定的检测电压进行比较；以及第2电容器群，包含第3电容器及第4电容器，所述第3电容器在第1节点与第1切换元件之间，与所述第1切换元件串联连接，所述第4电容器在第2节点与第2切换元件之间，与所述第2切换元件串联连接，其中所述第1节点位于所述第1电容器与所述比较部的所述第1输入端子之间，所述第1切换元件切换与包含供给接地电压的接地电压源与至少一基准电压源中的任一个的连接状态，所述第2节点位于所述第2电容器与所述比较部的所述第2输入端子之间，所述第2切换元件切换与所述接地电压源以及所述至少一基准电压源中的任一个的连接状态。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于还包括：第3切换元件，可将所述第1电容器的一端切换连接至所述比较部的所述第1输入端子及规定的基准电压源中的任一者；以及第4切换元件，可将所述第2电容器的一端切换连接至所述比较部的所述第2输入端子及所述规定的基准电压源中的任一者。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于还包括：切换元件群，包含第5切换元件及第6切换元件，所述第5切换元件可将所述第1电容器的一端切换连接至所述电池电芯的正极及负极中的其中一极，所述第6切换元件可将所述第2电容器的一端切换连接至所述电池电芯的与所述第1电容器所连接的极相反的另一极。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述比较部针对串联连接的多个电池电芯的每个电池电芯，对所述电池电压与所述规定的检测电压进行比较，所述切换元件群针对所述多个电池电芯的每个电池电芯而包含所述第5切换元件及所述第6切换元件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述规定的检测电压是根据所述第1电容器、所述第2电容器、所述第3电容器及所述第4电容器的各电容的电容比来决定。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第3电容器具有电容不同的多个电容器，所述半导体装置还包括第7切换元件，所述第7切换元件可将所述第1节点切换连接至所述第3电容器的多个电容器各自的任一端。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其特征在于，所述第4电容器具有电容不同的多个电容器，所述半导体装置还包括第8切换元件，所述第8切换元件可将所述第2节点切换连接至所述第4电容器的多个电容器各自的任一端。8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其特征在于还包括：控制部，进行下述控制，即，在通过所述第1切换元件及所述第2切换元件来使供给所述接地电压的所述接地电压源及一个基准电压源、与所述第3电容器的另一端及所述第4电容器的另一端连接的状态下经过规定时间后，通过所述第1切换元件及所述第2切换元件来使与所述第3电容器的另一端及所述第4电容器的另一端连接的接地电压源及基准电压源不同的接地电压源及基准电压源、与所述第3电容器的另一端及所述第4电容器的另一端连接。9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体装置，其特征在于还包括：检测部，基于从所述比较部...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳川贤二，
申请(专利权)人：拉碧斯半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP