電壓檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電壓檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電動車或混合動力車等中，使用了由多個電池單元(cell)構(gòu)成的電源。
[0003]作為關(guān)聯(lián)技術(shù)，在專利文獻(xiàn)I中記載了與電池單元的電壓檢測相關(guān)的技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006](專利文獻(xiàn)I)日本特開2011-217606號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問題
[0008]然而，一般而言，在檢測電池單元的電壓的電壓檢測裝置中，使用電源電壓不同的各種電路。在這種情況下，如果從單一電源生成各種電源電壓并向各個電路供給電力，則在生成電壓檢測裝置所需的多個電源電壓時，可能產(chǎn)生效率變差的情況。其結(jié)果是，從單一電源的電流供給能力不足，無法生成電壓檢測裝置所需的電源電壓，電壓檢測裝置可能不能繼續(xù)檢測電池單元的電壓。
[0009]因此，在電壓檢測裝置中使用電源電壓不同的各種電路的情況下，需要找到一種適于檢測電池單元的電壓的技術(shù)。
[0010]由此，本發(fā)明的目的在于提供能夠解決上述問題的電壓檢測裝置。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的電壓檢測裝置，其特征在于，包括:模擬轉(zhuǎn)換電路，其對構(gòu)成電池的多個電池單元的電壓進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換而轉(zhuǎn)換為低電壓；數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，其將該模擬轉(zhuǎn)換電路輸出的所述低電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字值；以及控制電路，其由單獨設(shè)置的電源驅(qū)動，并且控制所述數(shù)字轉(zhuǎn)換電路，其中，所述模擬轉(zhuǎn)換電路由從所述多個電池單元生成的第一電源驅(qū)動，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換電路由基于所述控制電路產(chǎn)生的脈沖信號而生成的第二電源驅(qū)動。
[0013]此外，本發(fā)明的電壓檢測裝置，其中，還包括平滑電路，該平滑電路通過將所述控制電路產(chǎn)生的脈沖信號平滑化來生成所述第二電源。
[0014]此外，本發(fā)明的電壓檢測裝置，其中，所述脈沖信號是包括針對所述數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的控制信息的調(diào)制信號。
[0015]此外，本發(fā)明的電壓檢測裝置，其中，所述調(diào)制信號是將所述控制信息作為占空比而示出的PffM信號。
[0016]此外，本發(fā)明的電壓檢測裝置，其中，所述脈沖信號從所述控制電路經(jīng)由脈沖變壓器而被供給到所述平滑電路。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在電壓檢測裝置中使用電源電壓不同的各種電路的情況下，適于檢測電池單元的電壓的技術(shù)。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電壓檢測裝置I的示例的圖。
[0019]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器40的示例的圖。
[0020]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的電壓檢測裝置I的示例的圖。
[0021]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器40的示例的圖。
【具體實施方式】
[0022](第一實施方式)
[0023]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的電壓檢測裝置I的示例的圖。
[0024]如圖1所示，根據(jù)第一實施方式的電壓檢測裝置I包括電池E⑶(ElectronicControl Unit,電子控制單元)基板6、單元電壓傳感器基板7a、7b、7c以及電池單元組(多個電池單元)10a、10b、1c0
[0025]電壓檢測裝置I所包括的單元電壓傳感器基板7a，包括電源電路20a、集成電路30a、DC (Direct Current，直流)/DC轉(zhuǎn)換器40a以及絕緣元件50a。
[0026]單元電壓傳感器基板7a所包括的電源電路20a生成供給到電平轉(zhuǎn)換部(模擬轉(zhuǎn)換電路)的電源的電壓，該電平轉(zhuǎn)換部被包括在以電池單元組1a的最低電位作為基準(zhǔn)電位Va的集成電路30a中。例如，電源電路20a將電池單元組1a的電壓升壓，生成以Va作為基準(zhǔn)電位的模擬轉(zhuǎn)換電路的電源電壓。
[0027]電池單元組10a、10b、1c中的各個都由多個電池單元構(gòu)成。
[0028]集成電路30a包括電平轉(zhuǎn)換部(模擬轉(zhuǎn)換電路)301a以及A/D (Analog toDigital，模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路(數(shù)字轉(zhuǎn)換電路)302a。
[0029]電平轉(zhuǎn)換部301a對電池單元組1a中的各個電池單元的單元電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得多個電池單元輸出的最大電壓變?yōu)榕cA/D轉(zhuǎn)換電路302a的滿量程相對應(yīng)的電壓。電平轉(zhuǎn)換部301a是為了輸入各個電池單元組1a的電壓而在高電壓(例如60伏)的電源(第一電源)下工作(被驅(qū)動)的電路。
[0030]A/D轉(zhuǎn)換電路302a輸入由電平轉(zhuǎn)換部30Ia轉(zhuǎn)換之后的單元電源，并生成相對應(yīng)的數(shù)字信號(數(shù)字值)。A/D轉(zhuǎn)換電路302a是在低電壓(例如5伏)的電源(第二電源)下工作(被驅(qū)動)的電路。
[0031]DC/DC轉(zhuǎn)換器40a生成供給到集成電路30a所包括的A/D轉(zhuǎn)換電路(數(shù)字轉(zhuǎn)換電路)302a的電源的電壓。例如，DC/DC轉(zhuǎn)換器40a基于處理器(控制電路)80生成的PffM(Pulse Width Modulat1n，脈沖寬度調(diào)制)信號(脈沖信號)，針對基準(zhǔn)電位Va生成5伏的電壓。
[0032]絕緣元件50a不進(jìn)行單元電壓傳感器基板7a與電池E⑶基板6之間的電流的授受，而是將示出的由集成電路30a轉(zhuǎn)換后的電池單元的電壓的信息傳送給處理器80。
[0033]此外，除了基準(zhǔn)電位為Vb之外，單元電壓傳感器基板7b具備與單元電壓傳感器基板7a同樣的功能部。即，單元電壓傳感器基板7b包括電源電路20b、集成電路30b、DC/DC轉(zhuǎn)換器40b以及絕緣元件50b。
[0034]同樣，除了基準(zhǔn)電位為Vc之外，單元電壓傳感器基板7c具備與單元電壓傳感器基板7a同樣的功能部。即，單元電壓傳感器基板7c包括電源電路20c、集成電路30c、DC/DC轉(zhuǎn)換器40c以及絕緣元件50c。
[0035]電池ECU基板6包括DC/DC轉(zhuǎn)換器40a、40b、40c、絕緣元件50a、50b、50c、電源60 (單獨設(shè)置的電源)、電源電路70以及處理器80。
[0036]電源60向電源電路70輸出電壓。例如，電源60向電源電路70輸出12伏的電壓。
[0037]電源電路70基于電源60輸出的電壓，生成處理器80工作(驅(qū)動)所需的電源電壓。例如，電源電路70從電源60輸出的12伏電壓生成5伏電壓。
[0038]處理器80生成用于由DC/DC轉(zhuǎn)換器40a生成A/D轉(zhuǎn)換電路302a的電源電壓的PffM信號。此外，處理器80經(jīng)由絕緣元件50a獲取由A/D轉(zhuǎn)換電路302a轉(zhuǎn)換的各個電池單元的電壓信息。另外，處理器80也可以生成指示A/D轉(zhuǎn)換電路302a對各個電池單元的單元電壓進(jìn)行采樣的定時的指令信號。
[0039]另外，下文中，將單元電壓傳感器基板7a、7b、7c總稱為單元電壓傳感器基板7。同樣，將電池單元組10a、10b、1c總稱為電池單元組10 ;將電源電路20a、20b、20c總稱為電源電路20 ;將集成電路30a、30b、30c總稱為集成電路30。將DC/DC轉(zhuǎn)換器40a、40b、40c總稱為DC/DC轉(zhuǎn)換器40 ;將絕緣元件50a、50b、50c總稱為絕緣元件50 ;將電平轉(zhuǎn)換部301a、301b、301c總稱為電平轉(zhuǎn)換部301 ;將A/D轉(zhuǎn)換電路302a、302b、302c總稱為A/D轉(zhuǎn)換電路302。
[0040]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器40的示例的圖。
[0041]如圖2所示，根據(jù)第一實施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器40包括第一通信元件25、第二通信元件26、開關(guān)元件401、二極管402、電容403以及差分緩沖器404。
[0042]圖2所示的根據(jù)第一實施方式的DC/DC轉(zhuǎn)換器40，一般是被稱為反激(flyback)式構(gòu)造的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0043]第一通信元件25包括芯(core) 27a及線圈28a。此外，第二通信元件26包括芯27b及線圈28b。線圈28a是一次線圈，而線圈28b是二次線圈。線圈28a和線圈28b以極性相反的方式配置，從而構(gòu)成了脈沖變壓器。
[0044]當(dāng)開關(guān)元件401為打開狀態(tài)時，由于存在二極管402，因此線圈28b中沒有電流流過。此時，芯27b磁化并積蓄磁能。此外，當(dāng)開關(guān)元件401為關(guān)閉狀態(tài)時，線圈28a中無電流流過。此時，由于芯27b中積蓄的磁能，電流從線圈28b經(jīng)由二極管402流過。電容403基于該電流而積蓄電荷。像這樣，二極管402整流，電容403 (平滑電路)進(jìn)行平滑化，由此基于在電池ECU基板6側(cè)生成的PffM信號，能夠在單元電壓傳感器基板7側(cè)生成期望的電壓。此外，例如通過使在電池E⑶基板6側(cè)生成的PffM信號的脈沖寬度(即占空比)具有希望傳送到單元電壓傳感器基板7側(cè)的控制信息，因而PffM信號(調(diào)制信號)不僅能夠用于能量傳送，還能夠?qū)⑵溆糜谛畔魉汀?br>[0045]接下來，對根據(jù)第一實施方式的電壓檢測裝置I的處理進(jìn)行說明。另外，在此，將以圖1所示的電壓檢測裝置I包括圖2所示的DC/DC轉(zhuǎn)換器40的情況為例來說明電壓檢測裝置I的處理。另外，在電動車或混合動力車等中，為了防止電池單元的過充電而監(jiān)視電池單元的單元電壓，而電壓檢測裝置I就是檢測電池單元組10的各個單元電壓的裝置。此夕卜，假定將各個集成電路30與相對應(yīng)的電池單元組10連接，以使各個集成電路30的最低電位與相對應(yīng)的各個電池單元組10