电压检测电路制造技术

本发明专利技术涉及一种电压检测电路（１Ａ），其具备：在电池（３）的正负两端子之间通过输入端子（Ｔ１）和（Ｔ２）连接的线圈（５）；与线圈（５）磁结合的ＭＲ元件（Ｒ↓［Ｍ］）。通过采用这样的结构，基于ＭＲ元件（Ｒ↓［Ｍ］）中的磁阻的变化可以实时地检测电池（３）的电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测电池的电压的电压检测电路。
技术介绍
锂离子二次电池等在反复进行充放电中，会产生相对充放电时间 的充放电的电压的偏差。在二次电池的充放电中，从电池的耐久性或 者确保安全性的观点出发，有必要禁止超过充电的上限电压和低于放 电的下限电压，并且，检测电池的电压的电路是必需的。作为检测电压的电路的例子，有专利文献l (日本特开2006-78323号公报)所记 载的电池组电压检测装置1。电池组电压检测装置1为所谓的电容式， 具备输入侧取样开关S1 S9、快速电容器Cl、 C2、以及输出侧取样 开关S10 S12。
技术实现思路
但是，在这样的电池组电压检测装置1中，将输入侧取样开关S1 S9和输出侧取样开关S10 S12交互地开和关并通过电容器Cl、 C2 检测电压，因而，不能够实时地检测电池的电压。而且，由于必须具 备输入侧取样开关S1 S9和输出侧取样开关S10 S12，因而，构成 电池组电压检测装置1的电压检测电路变得复杂。本专利技术是鉴于这些问题而完成的，其目的在于提供以简单的结构 能够实时地检测各电池的电压的电压检测装置。为了解决上述问题，本专利技术所涉及的电压检测电路具备在电池的 正负两端子之间连接的线圈、和与线圈磁结合的磁阻效应元件(MR元 件)。在本专利技术所涉及的电压检测电路中，如果从电池向线圈流入电流， 则在线圈中产生对应于电池的电压的磁场。而且，由于磁阻效应元件 (MR元件)和该线圈磁结合，因而，对应于在线圈中产生的磁场的强度，MR元件的自由层的磁化方向改变且磁阻改变。因此，可以基于MR元件中的磁阻的变化来检测电池的电压。在本专利技术所涉及的电压检 测电路中，通过采用包括线圈和MR元件的磁耦合方式，不需要像现 有技术那样设置输入侧和输出侧的开关并进行将它的两侧的开关相互 地开和关的作业，就能够实时地检测电池的电压。而且，优选还具备将来自MR元件的信号放大的放大单元。通过 使用放大单元将来自MR元件的信号放大，因此，即使MR元件的电 阻的变化微弱，也能够高精度地检测出电池的电压的变化。根据本专利技术所涉及的电压检测电路，能够以简单的结构来实时地 检测电池的电压。附图说明图1为模式地表示本专利技术的实施方式所涉及的电压检测电路1A的图。图2为用于说明图1的电压检测电路1A的动作的概略图。图3为模式地表示使用电压检测电路1A的电压检测装置50的图。图4为用于说明电压检测装置50的动作的流程图。图5为用于说明电压检测装置50的动作的流程图。具体实施例方式以下，参照附图对实施本专利技术的最佳方式进行详细说明。在此， 在附图说明中，对同一或者同等要素使用同样的符号，省略重复的说 明。图1为模式地表示本专利技术的实施方式所涉及的电压检测电路1A的 图。图2为用于说明具有磁耦合器Mc的电压检测电路1A的动作的概 略图。而且，图3为模式地表示使用电压检测电路1A的电压检测装置 50的图。而且，图4和图5为用于说明电压检测装置50的动作的图。如图1所示，电压检测电路1A具备在电池(二次电池)3的正 负两端子之间通过输入端子T1、 T2与电池3连接的线圈5;为了限制 在线圈5中流动的电流I而与线圈5串联连接的电阻Ro;包括与线圈5 磁结合的磁阻效应元件(MR元件)RM的桥电路7;将从桥电路7的 两个输出端子DOl、 D02输出的电压V1、 V2之差放大的差动放大电路9。差动放大电路9作为将来自MR元件Rm的信号放大的放大単元 起作用。在线圈5中，产生与线圈5中流动的电流I的大小成比例的磁场。 因此，通过线圈5能够得到对应于电池3的电压V ("I)的磁场。桥电路7与线圈5电绝缘，在电源电位Vcc和接地电位GRD之间， 以MR元件RM和电阻R,的顺序串联连接的第1组电阻列、与以电阻 R2和电阻R3的顺序串联连接的第2组电阻列，以并联连接的方式构成。 在MR元件RM和电阻R,的连接点上，设置有输出电压V1的第l输出 端子D01;在电阻R2和电阻R3的连接点上，设置有输出电压V2的第 2输出端子D02。MR元件Rw为例如GMR (Giant Magneto resistance)元件，以与 线圈5相对的方式配置。MR元件RM由通过外部磁场而使磁化的方向 改变的自由层Lp、磁化的方向固定的固定层Ls、介于自由层Lp和固定 层Ls之间的非磁性中间层LM构成(参照图2)。在MR元件Rm中， 通过对应于电池3的电压而在线圈5中产生的磁场的影响，自由层LF 的磁化方向发生改变。而且，如果自由层LF的磁化方向发生改变，则 MR元件RM的电阻发生改变，且来自第1输出端子DOl的电压V1发 生改变。另一方面，来自第2输出端子D02的电压V2不发生改变。差动放大电路9是为了得到从输出端子DOl输出的电压V1与从 输出端子D02输出的电压V2的差值而使用的放大电路。就差动放大 电路9而言，它的反转输入端子通过电阻R4与输出端子D01连接，它 的非反转输入端子通过电阻R5与输出端子D02连接。于是，从第1 输出端子DOl输出的电压VI向差动放大电路9的反转输入端子输入， 从第2输出端子D02输出的电压V2向差动放大电路9的非反转输入端子输入。而且，反转输入端子通过反馈电阻R7与输出端子连接，非反转输入端子通过电阻R6与接地电位GRD连接。而且，在本例中，R4=R5， R6=R7，如果为了说明的方便用相同记 号表示各电阻的电阻值的符号，则从差动放大电路9的输出端子输出 的电压V崖p为(R7/R4) X (V2-V1)。该电压VAMP通过电压检测电 路1A的输出端子T3从后述的控制部61输出。以下，使用图2，对包括由线圈5和MR元件RM构成的磁耦合器Mc的电压检测电路1A的具体的动作进行说明。如图2所示，就本实 施方式所涉及的MR元件Rm而言，它的固定层Ls的磁化方向沿Y轴 方向固定，自由层Lp的容易磁化轴(即，磁化方向)朝向Z轴方向。 非磁性中间层LM介于固定层Ls和自由层LF之间。在本例中，非磁性 中间层LM由Cu等导电体形成，但是，它也可以由Al2Cb或者MgO等 绝缘体形成。如图2所示，如果电流I沿箭头方向流动，则在线圈5中产生磁场 (B)(在自由层Lp附近为-Y轴方向)，受到该磁场的影响，MR元件 Rm的磁阻改変。具体而言，在电流I流动时，受到在线圈5中产生的 磁场的影响，自由层LF的磁化的朝向方向开始逐渐地改变为-Y轴方向 (与固定层Ls的磁化方向相反的方向)。因此，MR元件RM的电阻值 与电池3的电压成比例地增加。如果MR元件Rm的磁阻(阻抗)增加，则从桥电路7的输出端子 DOl输出的电压Vl降低。而且，如果来自输出端子DOl的电压V1 降低，则来自差动放大电路9的电压VAMP 变大。如上所述，如果各电池3的电压增加，则伴随于此，来自差动 放大电路9的电压vamp增加，因而，通过将各电池3的电压和来自差 动放大电路9的电压vamp适当地联系在一起，能够检测电池3的电压。图3为模式地表示使用电压检测电路1A的用于电池组的电压检测 装置50的图。在该系统中，电压检测装置50具备分别在构成电池 组33的各电池3的正负两端子之间通过输入端子Tl和T2连接的电压 检测电路1A;使各电池3充电的充电部71;使各电池3放电的电动机 (负载)81;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压检测电路，其特征在于，　具备：　在电池的正负两端子之间连接的线圈；　与所述线圈磁结合的磁阻效应元件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：须藤大辅，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]