用于蓄电池组件的电压测量设备制造技术

提供一种电压测量设备，即使当电池的输出电压为负电压时，该电压测量设备也能够以高精度测量蓄电池组件中的输出电压。该电压测量设备包括：为多个电池（P1到P55）中的每一个放置并且检测由电池输出的电压的极性的极性检测器电路（50）；为多个电池中的每一个放置以检测由电池输出的电压的绝对值的绝对值电路（40）；分别为通过划分电池组而获得并且由至少一个电池构成的多个区块（61-1）到（61-5）中各个设置以对应于各区块的电池来数字化由绝对值电路（40）检测的绝对电压的A/D转换器（26）；以及电压检测IC（21-1）到（21-5）的控制单元（27），其中对于各个区块，各个电压检测IC（21-1）到（21-5）基于数字化绝对电压和电压的极性计算每一个电池的、带有极性的输出电压，并且检测每一个区块的、带有极性的输出电压的总电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测蓄电池组件中的电压的电压测量设备，在该蓄电池组件中，多个电池串联连接以输出所期电压。
技术介绍
例如，电动车辆和混合动力车辆每一种都具有作为马达的驱动电源的高电压蓄电池。这种类型的高电压蓄电池将诸如氢蓄电池或者锂蓄电池的二次蓄电池(可再充电蓄电池)的多个电池串联连接以获得高电压。而且，因为所有的二次蓄电池以相同的电力充电或者放电，所以如果各二次蓄电池的劣化状态是相互不同的，则二次蓄电池易于被过度充电或者过度放电。在这些情况下，需要确认各单元电池的充电状态从而使二次蓄电池不过度充电或者过度放电。因此，将多个(例如55个)单元电池划分成例如五个区块(B卩，每一个区块具有11个电池)，并且实时地利用为每一个区块提供的电压检测IC来测量每一个区块的电压。在这种情况中，电压检测IC测量在一个区块中的单位电池(例如，11个电池)的电压，并且具有用于电压检测的IC的A/D转换器将检测到的模拟电压信号转换成数字信号，并且将数字信号传输到主微型计算机。此后，主微型计算机根据测量到的电压值是否落入给定范围内而判定二次蓄电池的异常(例如，参考专利文献I)。引用列表专利文献专利文献I :日本专利文献JP-A-2005-62028
技术实现思路
技术问题然而，在上述传统电压测量设备中，当作为蓄电池的输出电压存在正电压和负电压这两者时，A/D转换器仅仅能够检测正电压。因此，电压检测IC检测负的输出电压为0V，并且向主微型计算机传输信号。结果，不能精确地测量输出电压。特别地，当将传统电压测量设备应用于使用氢气和氧气作为燃料产生电力以使得车辆能够行驶的燃料蓄电池车辆时，根据在燃料蓄电池中放置的电池内的燃料的状态，燃料蓄电池的输出电压可能变为负电压。在这种情况中，因为A/D转换器不能对负电压进行A/D转换，所以检测到电池的输出电压为0V。结果，出现不能精确地测量输出电压的这种问题。在上述情况下，已经实现本专利技术用于解决以上传统问题，并且本专利技术的一个目的在于提供一种用于蓄电池组件的电压测量设备，即使当电池的输出电压为负时，该电压测量设备也能够以高精度测量输出电压。解决问题的方案为了实现以上目的，根据本专利技术的第一方面，提供一种电压测量设备，在所述蓄电池组件中，多个电池串联连接以输出预期电压，所述电压测量设备包括极性检测单元，该极性检测单元各自为所述多个电池中的各个电池设置，以检测从所述电池输出的电压的极性；绝对值检测单元，该绝对值检测单元各自为所述多个电池中各个电池设置，以检测从所述电池输出的电压的绝对值;A/D转换单元，该A/D转换单元为多个区块中的各个区块设置，以对应于各区块的电池数字化由所述绝对值检测单元检测出的电压的绝对值，所述多个区块是各电池所划分成的并且各个区块包括至少一个电池；和电压检测单元，所述电压检测单元基于电压的数字化绝对值和电压的极性来计算各电池的、带有极性的输出电压，以检测每一个区块的、带有极性的输出电压的总电压。根据本专利技术的第二方面，提 供根据本专利技术的第一方面的用于蓄电池组件的电压测量设备，该电压测量设备还包括控制单元，该控制单元向各电压检测单元输出电压测量请求信号、获取由各电压检测单元检测的总电压，并且提供所获取的总电压作为所述电池的输出电压；和电压转换单元，该电压转换单元连接到供应用于操作所述控制单元的电力的电源，以转换来自所述电源的电力，其中，当向各电压检测单元输出所述电压测量请求信号时，所述控制单元向所述电压转换单元输出用于供应电力的供电信号；并且其中，在从所述控制单元获取所述电压测量请求信号时，所述电压转换单元向所述绝对值检测单元供应电力。根据本专利技术的第三方面，提供根据本专利技术的第一或者第二方面的用于蓄电池组件的电压测量设备，该电压测量设备还包括控制单元，所述控制单元向各电压检测单元输出电压测量请求信号、获取由各电压检测单元检测的总电压，并且提供所获取的总电压作为所述电胞的输出电压；和电压转换单元，所述电压转换单元被连接到供应用于操作所述控制单元的电力的电源，以转换来自所述电源的电力，其中，当向各电压检测单元输出所述电压测量请求信号时，所述控制单元向所述电压转换单元输出用于供应电力的供电信号；并且其中，在从所述控制单元获取所述电压测量请求信号时，所述电压转换单元向所述极性检测单元供应电力。根据本专利技术的第四方面，提供根据本专利技术的第一到第三方面中的任何一项的用于蓄电池组件的电压测量设备，其中所述电池是从第一电池到第N电池的N个电池；其中，所述第一电池胞的负电极接地；其中，所述第N电池的正电极设为最高电压；并且其中，以第(η-I)电池的电压作为基准电压来测量第η电池(2 ^N)的电压。本专利技术的有利效果根据本专利技术的第一方面，通过绝对值检测单元检测由电池输出的电压的绝对值，并且使所检测到的绝对值电压经历A/D转换。因此，A/D转换单元并不对于负的输出电压进行A/D转换。而且，通过电压检测单元基于电压的绝对值和电压的极性计算各电池的、带有极性的输出电压，并且检测带有极性的输出电压的总电压。因此，能够精确地测量输出电压。因此，能够提供即使当电池的输出电压为负时也能够高精度地测量输出电压的、用于蓄电池组件的电压测量设备。此外，因为对应于每一个区块中的电池由极性检测单元和绝对值检测单元获得输出电压的总和，所以无需改变电压检测单元的配置，并且能够降低制造成本。根据本专利技术的第二方面，因为通过与供应用于操作控制单元的电力的电源的相连接电压转换单元，向绝对值检测单元供应电力，所以无需提供另外的电源，并且能够降低制造成本。根据本专利技术的第三方面，因为通过与供应用于操作控制单元的电力的电源相连接的电压转换单元，向极性检测单元供应电力，所以无需提供另外的电源，并且能够降低制造成本。根据本专利技术的第四方面，因为以第(η-I)电池的电压作为基准电压测量第η电池的电压，所以能够总是通过测量正的绝对电压作为基准电压而减小在测量值中的误差。附图说明图I是示出根据本专利技术的一个实施例的、用于燃料蓄电池的电压测量设备的配置的框图；图2是示出根据本专利技术的实施例的电压测量设备的详细配置的框图；·图3是示出在根据本专利技术的实施例的电压测量设备中的绝对值电路的示意图；图4是示出在根据本专利技术的实施例的电压测量设备中的绝对值电路的基准电压的不意图；图5是示出在根据本专利技术的实施例的电压测量设备中的电压测量过程的流程图。附图标记列表10电压测量设备11高电压侧装置12低电压侧装置13燃料蓄电池21-1到21-5第一到第五电压检测IC22电池电压和极性信号输入单元23电源电路25复用器26 A/D 转换器27控制单元28通信单元31通信线路32绝缘接口33主微型计算机35 通信 I/F40绝对值电路41蓄电池42 DC/DC 转换器43调节器45第一反相放大器电路46第二反相放大器电路47 二极管48加法放大器电路50极性检测器电路61-1到61-5第一到第五区块71-1到71-5基准电源具体实施例方式在下文中，将参考附图描述本专利技术的一个实施例。首先，将参考图I描述根据本专利技术的实施例的电压测量设备。图I是示出根据本专利技术的实施例的、用于燃料蓄电池的电压测量设备10和具有多个电池Pl到P55的燃料蓄电池13的框图。根据这个实施例的燃料蓄电池13例如被安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川聪，西乡勉，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：
国别省市：