电压检测电路制造技术

电压检测电路测定将多个单体串联连接而构成的电池组的多个单体电压。电压检测电路具备：多个输入端子，将经由多个电压检测线分别与多个单体的各电极连接；多路转换器，将多个串联单体作为群，周期性地选择并输出群内的多个单体的电压；AD转换器，进行来自多路转换器的输出电压的AD转换而输出输出电压的数字数据；以及控制电路，控制多路转换器的选择定时以及AD转换的定时，控制电路通过切换多路转换器选择各单体的时间间隔来使AD转换的周期变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压检测电路
本专利技术涉及电压检测电路、电压测定装置、电池组系统以及电压测定方法。
技术介绍
图1是表示现有例的电池组系统100的结构的框图。另外，图2是表示图1的电压检测电路10A的结构的框图，图3是表示由图2的电压检测电路10A执行的AD转换序列的图。在图1中，电压检测电路10A是搭载于电池组系统100并测定构成电池组101的多个电池单体(以下称为单体)1～5的多个单体电压的电路。电池组101通过将多个单体1～5串联连接而构成。多个单体1～5的各电极的单体电压经由电压检测线LG、L0～L5以及滤波器电路102输入到电压检测电路10A。由电压检测电路10A转换为数字数据的各单体电压被传送到作为装置控制器的MCU(MicroControlUnit：微控制单体)103。在此，滤波器电路102具备多个电阻R0和电容器C10～C15，例如由6个RC型低通滤波器构成。CG、C0～C5、CS0～CS5是用于连接各电路的端子。在图2中，电压检测电路10A具备多路转换器(以下，也称为MUX)11、AD转换器(ADC)12、解码器13、寄存器14、接口(I/F)15、以及具有序列发生器21的控制电路20。这里，MUX11具备开关SW1～SW52而构成。如图3所示，现有例的电压检测电路10A通过以固定周期使MUX11从群内的最下位单体依次选择性地动作，依次对单体电压进行AD转换。在图3的序列的例子中，示出了在将MUX11的输出电压初始化至最下位单体的电位之后，MUX11以单体1→2→3→4→5的顺序进行选择并进行AD转换的动作。“复位”是指在开始单体测定前将MUX11的输出初始化为规定的电位(接地电位GND等)的动作。单体n的电压测定是测定CSn-CSn-1端子间的电压。例如，在单体1的电压的情况下，测定CS1-CS0端子间电压。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5492044号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如现有例那样，在以固定周期进行动作的结构中，在与固定周期相当的频率的1/2以上的频率的干扰噪声重叠于单体输入端子的情况下，干扰噪声在AD转换时在低频折返(称为混叠)，电压测定精度恶化。图6A表示现有例中固定周期为2kHz的情况下的输入噪声的衰减频率特性。由图6A可知，在1kHz以上时衰减特性恶化。本专利技术的目的在于，在将多个单体串联连接而构成的电池组中，通过使单体的MUX的选择顺序变化来消除AD转换的周期性，从而降低混叠。用于解决课题的手段本专利技术的1个方式的电压检测电路，测定将多个单体串联连接而构成的电池组的多个单体电压，其特征在于，具备：多个输入端子，经由多个电压检测线分别与所述多个单体的各电极连接；多路转换器，将多个串联单体作为群，周期性地选择并输出群内的多个单体的电压；AD转换器，对来自所述多路转换器的输出电压进行AD转换，输出所述输出电压的数字数据；以及控制电路，控制所述多路转换器的选择定时以及AD转换的定时，所述控制电路通过切换所述多路转换器选择各单体的时间间隔，使AD转换的周期变化。专利技术效果根据本专利技术的电压检测电路，在将多个单体串联连接而构成的电池组中，通过使单体的MUX的选择顺序变化来消除AD转换的周期性，能够降低混叠。附图说明图1是表示现有例的电池组系统100的结构的框图。图2是表示图1的电压检测电路10A的结构的框图。图3是表示由图2的电压检测电路执行的AD转换序列的图。图4A是表示实施方式1的电池组系统100P的结构例的框图。图4B是表示图4A的电压检测电路10B的结构例的框图。图5是表示由图4B的电压检测电路10B执行的AD转换序列的一例的图。图6A是表示现有例的输入噪声的衰减特性的谱图。图6B是表示实施方式的输入噪声的衰减特性的谱图。图7A是表示实施方式2的电压检测电路10B中的多路转换器11的输出电压的响应特性、且电位差为1个单体量的情况下的第1次循环的时隙2、3处的响应特性的曲线图。图7B是表示实施方式2的电压检测电路10B中的多路转换器11的输出电压的响应特性、且电位差为5个单体量的情况下的第3次循环的时隙1、2处的响应特性的曲线图。图8是用于说明实施方式2的电压检测电路10B中的输入电流的多路转换器11等的框图。图9是表示实施方式2-1的AD转换序列的一例的图。图10是表示实施方式2-2的AD转换序列的一例的图。图11是表示实施方式2-3的AD转换序列的一例的图。图12是表示实施方式2-4的AD转换序列的一例的图。图13是表示实施方式2-5的AD转换序列的一例的图。图14是表示实施方式2-6的AD转换序列的一例的图。图15是表示实施方式3-1的AD转换序列的一例的图。图16是表示实施方式3-2的AD转换序列的一例的图。图17是表示实施方式3-3的AD转换序列的一例的图。图18是表示实施方式3-4的AD转换序列的一例的图。图19是表示实施方式4的电池组系统100C的结构例的框图。图20是表示实施方式4的AD转换序列的一例的图。图21是表示现有例的电压检测电路10D的结构例的框图。图22是表示现有例的AD转换序列的图。图23是表示实施方式5的电压检测电路10E的结构例的框图。图24A是表示实施方式5-1的AD转换序列的一例的图，是表示进行监控电压测定的情况下的实施方式5-1-1的情况的图。图24B是表示实施方式5-1的AD转换序列的一例的图，是表示进行监控电压测定的情况下的实施方式5-1-2的情况的图。图24C是表示实施方式5-1的AD转换序列的一例的图，是表示进行监控电压测定的情况下的实施方式5-1-3的情况的图。图25是表示实施方式5-2的AD转换序列的一例的图。图26是表示变形例1的转换开始单体决定电路22A的结构例的框图。图27是表示图26的余数运算器202的余数值与开始单体编号的关系的表。图28A是表示变形例2的数字滤波器的搭载例的框图，是将数字滤波器搭载于电压检测电路时的框图。图28B是表示变形例2的数字滤波器的搭载例的框图，是将数字滤波器搭载于MCU时的框图。图29是表示变形例3的电池组系统100G的结构例的框图。图30是表示变形例4的电池组系统100H的结构例的框图。图31A是表示作为变形例5的电压检测电路间的通信线的方式例的直接连接方式的结构例的框图。图31B是表示作为变形例5的电压检测电路间的通信线的方式例的变压器方式的结构例的框图。图31C是表示作为变形例5的电压检测电路间的通信线的方式例的电容方式的结构例的框图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明。在附图中，对相同或同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压检测电路，测定将多个单体串联连接而构成的电池组的多个单体电压，其特征在于，具备：/n多个输入端子，经由多个电压检测线分别与所述多个单体的各电极连接；/n多路转换器，将多个串联单体作为群，周期性地选择并输出群内的多个单体的电压；/nAD转换器，对来自所述多路转换器的输出电压进行AD转换，输出所述输出电压的数字数据；以及/n控制电路，控制所述多路转换器的选择定时以及AD转换的定时，/n所述控制电路通过切换所述多路转换器选择各单体的时间间隔，使AD转换的周期变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170829 JP 2017-1642731.一种电压检测电路，测定将多个单体串联连接而构成的电池组的多个单体电压，其特征在于，具备：
多个输入端子，经由多个电压检测线分别与所述多个单体的各电极连接；
多路转换器，将多个串联单体作为群，周期性地选择并输出群内的多个单体的电压；
AD转换器，对来自所述多路转换器的输出电压进行AD转换，输出所述输出电压的数字数据；以及
控制电路，控制所述多路转换器的选择定时以及AD转换的定时，
所述控制电路通过切换所述多路转换器选择各单体的时间间隔，使AD转换的周期变化。


2.根据权利要求1所述的电压检测电路，其特征在于，所述控制电路在所述群内以规定的顺序反复进行单体的AD转换，通过切换群内的转换开始单体来使选择时间间隔变化。


3.根据权利要求2所述的电压检测电路，其特征在于，基于来自生成随机数的随机数产生器的随机数，选择所述转换开始单体。


4.根据权利要求3所述的电压检测电路，其特征在于，还具备余数运算器，所述余数运算器通过将来自所述随机数产生器的输出值即随机数进行余数运算，决定并输出开始单体编号。


5.根据权利要求2～4中任一项所述的电压检测电路，其特征在于，
在转换开始单体不是多路转换器的群内的最下位单体的情况下，所述多路转换器，
(A)先以经由至少1个中间单体的方式选择了该中间单体后，选择转换开始单体，或者，
(B)不经由所述中间单体而选择转换开始单体，
在预充电动作后，选择转换对象单体。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的电压检测电路，其特征在于，
在进行AD转换的单体相距2个单体以上的情况下，所述多路转换器，
(A)先以经由不是下一个转换对象单体的至少1个中间单体的方式选择了该中间单体后，选择下一个转换单体，或者，
(B)不经由所述中间单体而选择下一个转换单体自身，
在预充电动作后，选择所述转换对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：羽谷尚久，后藤阳介，犬饲文人，森悟朗，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，松下亚太有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP