电池组的总电压检测电路制造技术

本发明专利技术提供一种低成本、具有可靠性的电池组的总电压检测电路。在电池组（1）的＋端子与－端子之间连接有由电阻（11）、电阻（12）、电阻（13）及电阻（14）的串联电路构成的分压电阻（20），并且，电阻（11）及电阻（12）的连接点借助缓冲电路（15）与差动放大电路（17）的正相输入侧连接，电阻（13）及电阻（14）的连接点借助缓冲电路（16）与差动放大电路（17）的反相输入侧连接，相对微机（8）的接地对电阻（12）及电阻（13）的连接点赋予恒定电位（2.5V），测定差动放大电路（17）的输出电压。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种低成本、具有可靠性的电池组的总电压检测电路。在电池组（1）的＋端子与－端子之间连接有由电阻（11）、电阻（12）、电阻（13）及电阻（14）的串联电路构成的分压电阻（20），并且，电阻（11）及电阻（12）的连接点借助缓冲电路（15）与差动放大电路（17）的正相输入侧连接，电阻（13）及电阻（14）的连接点借助缓冲电路（16）与差动放大电路（17）的反相输入侧连接，相对微机（8）的接地对电阻（12）及电阻（13）的连接点赋予恒定电位（2.5V），测定差动放大电路（17）的输出电压。【专利说明】电池组的总电压检测电路
本专利技术涉及电池组的总电压检测电路，尤其涉及一种对由连接在电池组的+端子与一端子之间的分压电阻分压后的电压进行测定的电池组的总电压检测电路。
技术介绍
例如，以往在电车或混合动力汽车用的电池组中，利用了输入与输出绝缘的总电压检测电路。必须绝缘的原因在于，如果高电压与车辆的底盘面(chassis ground)短路，则乘客有触电的可能。因此，在电车或混合动力汽车中，利用高电阻将与车辆的底盘面连接的主控制电路和高电压系统的电路绝缘。图2表示了这样的电池组的总电压检测电路的一个例子。在图2的电路中，利用电阻2和电阻3将电池组1的总电压分压为低电压，成为Α/D转换器4的输入电压。以基准电压源5为基准电压的Α/D转换器4通过绝缘电压6工作。Α/D转换器4通过光耦合器7被绝缘，利用以与高电压系统绝缘的电压工作的微机8进行动作控制和数据通信。而且，公开了一种作为电池组的总电压检测电路，在电池组的+端子与一端子之间，连接有由高电阻R1、电阻Rml、电阻Rm2及高电阻R2的串联电路构成的分压电阻，使电阻Rml与电阻Rm2的连接点(分压电阻的中点)接地，借助差动放大电路来测定由分压电阻分压后的电压的技术(例如参照专利文献1)。并且，还公开了一种借助电阻将电池组的电压变换为电流，一边绝缘一边进行电压一电流变换来测定的技术(例如参照专利文献2)。【专利文献1】特 开2004- 219414号公报(参照图1)【专利文献2】特开2001- 124805号公报(参照图1)不过，在图2所示的现有电池组的总电压检测电路中，需要与由绝缘电源和微机等构成的主控制电路独立的Α/D转换器，存在着成本高的课题。而且，在上述公报的技术中，为了分压到Α/D转换器能够测定的电压，必须利用高电阻增大分压比，该情况下，总电压检测端子(连接器)中流动的电流减小，为了确保总电压检测端子的接点的可靠性，需要使用高成本的镀金端子。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种成本低、具有可靠性的电池组的总电压检测电路。为了解决上述课题，本专利技术涉及一种电池组的总电压检测电路，其特征在于，对与主控制电路绝缘的电池组的+端子与一端子间所连接的分压电阻的中点，相对于所述主控制电路的接地赋予恒定电位，通过差动放大电路测定由所述分压电阻分压后的电压。在本专利技术中，由于对电池组的+端子与一端子间所连接的分压电阻的中点，相对主控制电路的接地赋予恒定电位，通过差动放大电路测定由分压电阻分压后的电压，所以，能够不使用成本高的绝缘电源而检测电池组的总电压，并且，可以减小分压电阻的中点相对接地的阻抗，能够提高针对噪声的可靠性。作为更具体的电池组的总电压检测电路的构成，在与主控制电路绝缘的电池组的十端子与一端子之间，连接有由第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻的串联电路构成的分压电阻，并且，所述第一电阻及第二电阻的连接点与差动放大电路的正相输入侧连接，所述第三电阻及第四电阻的连接点与所述差动放大电路的反相输入侧连接，相对所述主控制电路的接地对所述第二电阻及第三电阻的连接点赋予恒定电位，对所述差动放大电路的输出电压进行测定。由于这样的电池组的总电压检测电路被车载，所以，优选主控制电路中具有对差动放大电路进行故障检测的第一故障检测部。其中，技术方案2以后的专利技术也起到上述作用、效果以外的作用、效果，针对这些内容将在最佳实施方式中进行详细叙述。根据本专利技术，由于相对主控制电路的接地对电池组的+端子与一端子间所连接的分压电阻的中点赋予恒定电位，通过差动放大电路测定由分压电阻分压后的电压，所以，能够不利用成本高的绝缘电源而检测出电池组的总电压，并且可以减小分压电阻的中点相对接地的阻抗，能够得到可提高针对噪声的可靠性的效果。【专利附图】【附图说明】图1是能够应用本专利技术的实施方式的电池控制器的电路图。图2是以往的电池控制器的电路图。图3是表示使电池组的电压变化，对微机的AD输入电压进行了测定的结果的特性线图。图4是表示将电池组的+端子接地时、和将电池组的一端子接地时的总电压检测特性的特性线图。图5是其他实施方式的电池控制器的电路图。图中:1 一电池组，8 —微机(主控制电路、第一故障检测部、第二故障检测部)，9、10 —开关兀件，11 —电阻(电阻1)，12 —电阻(电阻2), 13 —电阻(电阻3), 14 —电阻(电阻4)，15 —缓冲电路(第一缓冲器)，16 —缓冲电路(第二缓冲器)，18 —缓冲电路(第三缓冲器)，17 一差动放大电路，18 —电阻,20 一分压电阻。【具体实施方式】下面参照附图，对将本专利技术所涉及的电池组的总电压电路，应用到搭载于混合动力汽车的电池控制器的实施方式进行说明。(构成)如图1所示，本实施方式的电池控制器大致由下述部件构成:由与电池组1并联连接的4个电阻构成的分压电阻20、由缓冲电路15、16及差动放大电路17构成的差动放大部、对分压电阻20的中点赋予正的恒定电位的缓冲电路18、和作为主控制电路的微型机算计(以下简称为微机)8。在本实施方式中，电池组1通过串联连接96个额定电压为3.6V的锂离子电池而构成，电池组1的额定总电压被设为345.6V。具体而言，使锂离子电池以多个(例如4个)为单位成组化、作为集合电池，通过将多个集合电池固定到电池箱内进行串联连接，不仅确保了车载时的耐振构造，而且确保了制造上的操作性与组装的便利性。电池组1的+端子及一端子分别与镀锡的总电压检测端子(连接器)连接，各总电压检测端子与电池控制器侧的连接器连接。即，电池组1借助总电压检测端子与FET等开关元件9、将电阻11、12、13、14串联连接而构成的分压电阻20、和FET等开关元件10的串联电路连接。这里，电阻11和电阻14是高电阻(本实施方式中分别为10ΜΩ )，电池组1的总电压被分压为低电压。电阻12和电阻13是电压测定(及分压)用的电阻，在本实施方式中被设定为50kQ的值。因此，电池组1与电池控制器之间被5ΜΩ的绝缘电阻绝缘。而且，电阻11与电阻12、及电阻14与电阻13的分压比为50/10.05，当电池组1的总电压为345.6V时，在电阻12及电阻13的两侧产生0.86V的电压。电阻18的一端与开关元件9和电阻11的连接点连接，电阻18的另一端与电阻14和开关元件10的连接点连接。即，电阻18与分压电阻20并联连接。电阻18具有在电池组1的总电压测定时使总电压检测端子中流动的电流增加的功能，在本实施方式中被设定为 200kΩ。开关元件9及开关元件10的栅极分别与微机8的数字输出端子1、2连接，在电池组1的总电压测定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组总电压检测电路，其对多个电池相连接而构成的电池组的总电压进行检测，所述电池组总电压检测电路的特征在于，包括：主控制电路，具备以正的单电源进行工作的A/D转换器；分压电阻，连接在与所述主控制电路绝缘的所述电池组的正极端子与负极端子之间；差动放大电路，由第一缓冲器、第二缓冲器和差动放大器构成，对由所述分压电阻分压后的电压进行放大并输出到所述A/D转换器，并且，所述第一缓冲器、所述第二缓冲器和所述差动放大器由以正的单电源进行工作的运算放大器构成；和第三缓冲器，由以正的单电源进行工作的运算放大器构成，且对所述分压电阻的中点施加偏置电压，所述偏置电压相对于所述主控制电路的接地而言为恒定的正电位，且是基于所述运算放大器的工作电压而设定的，从所述差动放大电路输出且输入到所述A/D转换器的电压是与所述电池组的总电压的变化相对应，在所述运算放大器的工作电压范围进行变化的电压，所述主控制电路将通过所述第三缓冲器而中点被偏置为正的所述分压电阻所分压后的电压，经由所述差动放大电路而输入所述A/D转换器，来测定所述电池组的总电压，将所述第一缓冲器的输出电压、所述第二缓冲器的输出电压和所述偏置电压输入所述A/D转换器，对所述第一缓冲器的输出电压、所述第二缓冲器的输出电压和所述偏置电压进行测定，并基于所测定的所述总电压、所测定的所述第一缓冲器的输出电压、所测定的所述第二缓冲器的输出电压和所测定的所述偏置电压来诊断总电压检测电路的故障。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：工藤彰彦，菊地睦，长冈正树，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所， 日立车辆能源株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP