JP6575484B2 - 電圧検出装置 - Google Patents
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Description
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1および図2を参照して説明する。
電池セル2の電圧を監視する電池監視IC3は、各電池セル2の低電位側端子に対応した接続端子4N(1、2、3、…)を備え、各接続端子4Nは放電用抵抗素子5(1、2、3、…)を介して、対応する電池セル2の低電位側端子にそれぞれ接続されている。なお、例えば電池セル2(1)の高電位側端子は、その上段側、つまり高電圧側の電池セル2(2)の低電位側端子と共通であるから、電池セル2の高電位側端子に対応した接続端子を4Pとすれば、接続端子4P(1)は接続端子4N(2)に相当する。
ΔV=Vclk−(Iout/(fCHG×C)) …(1)
(a)出力電流Ioutを増加させる
(b)周波数fCHGを低下させる
(c)電圧レベルVclkを低下させる
(d)容量Cを低下させる
図2に示すように、電流制御信号Saがロウレベルである期間Ta、つまりスイッチ22がオフされて能力低下動作が停止されている期間Taのうち、所定の検出タイミングt1におけるセル検出電圧の値が第1検出値V1として取得される。なお、この場合、検出タイミングt1以前に、各スイッチ13、14のうち、検出対象の電池セル2と電圧検出回路10との間に介在するスイッチがオンされている。その後、電流制御信号Saがハイレベルである期間Tb、つまりスイッチ22がオンされて能力低下動作が実行されている期間Tbのうち、所定の検出タイミングt2におけるセル検出電圧の値が第2検出値V2として取得される。
上記構成において、チャージポンプ回路15が完全に故障した場合、チャージポンプ回路15は昇圧電圧を生成することができない。そうすると、駆動回路12がスイッチ13、14をオンすることができなくなるため、電圧検出回路10による電圧検出を行うこともできない。このような場合、電圧検出回路10から出力されるセル検出電圧が約0Vになるなど、電池セル2の電圧の検出値が正常時とは大きく異なる値となるため、容易に故障を検出することができる。
以下、第2実施形態について図3および図4を参照して説明する。
図3に示すように、本実施形態の電圧検出装置31を構成する電池監視IC32は、第1実施形態の電池監視IC3に対し、昇圧能力低下部19に代えて昇圧能力低下部33を備えている点が異なる。
図4に示すように、クロック信号CLK、CLKバーの周波数fCHGが低下されていない期間Ta、つまり能力低下動作が停止されている期間Taのうち、所定の検出タイミングt1におけるセル検出電圧の値が第1検出値V1として取得される。なお、この場合も、第1実施形態と同様、検出タイミングt1以前に、各スイッチ13、14のうち、検出対象の電池セル2と電圧検出回路10との間に介在するスイッチがオンされている。その後、クロック信号CLK、CLKバーの周波数fCHGが低下されている期間Tb、つまり能力低下動作が実行されている期間Tbのうち、所定の検出タイミングt2におけるセル検出電圧の値が第2検出値V2として取得される。
以下、第3実施形態について図5および図6を参照して説明する。
図5に示すように、本実施形態の電圧検出装置41を構成する電池監視IC42は、第1実施形態の電池監視IC3に対し、昇圧能力低下部19に代えて昇圧能力低下部43を備えている点が異なる。
図6に示すように、クロック信号CLK、CLKバーの電圧レベルVclkが低下されていない期間Ta、つまり能力低下動作が停止されている期間Taのうち、所定の検出タイミングt1におけるセル検出電圧の値が第1検出値V1として取得される。なお、この場合も、第1実施形態と同様、検出タイミングt1以前に、各スイッチ13、14のうち、検出対象の電池セル2と電圧検出回路10との間に介在するスイッチがオンされている。その後、クロック信号CLK、CLKバーの電圧レベルVclkが低下されている期間Tb、つまり能力低下動作が実行されている期間Tbのうち、所定の検出タイミングt2におけるセル検出電圧の値が第2検出値V2として取得される。
以下、第4実施形態について図7〜図9を参照して説明する。
図7に示すように、本実施形態の電圧検出装置51を構成する電池監視IC52は、第1実施形態の電池監視IC3に対し、昇圧能力低下部19に代えて昇圧能力低下部53を備えている点が異なる。
図9に示すように、容量切替信号SbがロウレベルとなってコンデンサC51の容量が定常値となっている期間Ta、つまり能力低下動作が停止されている期間Taのうち、所定の検出タイミングt1におけるセル検出電圧の値が第1検出値V1として取得される。なお、この場合も、第1実施形態と同様、検出タイミングt1以前に、各スイッチ13、14のうち、検出対象の電池セル2と電圧検出回路10との間に介在するスイッチがオンされている。その後、容量切替信号SbがハイレベルとなってコンデンサC51の容量が低下されている期間Tb、つまり能力低下動作が実行されている期間Tbのうち、所定の検出タイミングt2におけるセル検出電圧の値が第2検出値V2として取得される。
以下、第5実施形態について図10を参照して説明する。
図5に示すように、本実施形態の電圧検出装置61を構成する電池監視IC62は、第1実施形態の電池監視IC3に対し、電流可変部20に代えて電流可変部63を備えている点が異なる。
以下、第6実施形態について図11を参照して説明する。
上記各実施形態では、前述した(a)〜(d)の方法のうちいずれか1つを用いてチャージポンプ回路の昇圧能力を低下させるような構成としていたが、(a)〜(d)の方法のうち少なくとも2つを組み合わせてチャージポンプ回路の昇圧能力を低下させる構成としてもよい。本実施形態では、このような構成の一例について説明する。
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態では、第1検出値V1と第2検出値V2との差分の絶対値が閾値Vth未満である場合、チャージポンプ回路が正常であると判定し、閾値Vth以上である場合、チャージポンプ回路が故障であると判定するようになっていたが、故障判定の方法を次のように変更してもよい。すなわち、第1検出値V1と第2検出値V2との比(比率)が閾値Vth未満である場合、チャージポンプ回路が正常であると判定し、閾値Vth以上である場合、チャージポンプ回路が故障であると判定してもよい。
Claims (6)
- 入力ノード(4N、9)に与えられる電圧を検出する電圧検出装置(25、31、41、51、61、71)であって、
前記入力ノードから電圧を検出する電圧検出回路(10)に至る経路に直列に介在するスイッチング素子(13、14)と、
入力電圧を昇圧して前記スイッチング素子をオン駆動するための昇圧電圧を生成するチャージポンプ回路(15、54)と、
前記チャージポンプ回路の昇圧能力を低下させる能力低下動作を実行する昇圧能力低下部(19、65、73)と、
前記昇圧能力低下部による前記能力低下動作が実行されていない期間に前記電圧検出回路から出力される検出電圧の値である第1検出値と、前記能力低下動作が実行されている期間に前記電圧検出回路から出力される第2検出値と、に基づいて、前記チャージポンプ回路の故障を検出する故障検出部(24)と、
を備え、
前記昇圧能力低下部は、
前記チャージポンプ回路の出力電流を可変する電流可変部(20、63)を備え、
前記電流可変部により前記出力電流を増加させることにより前記能力低下動作を実現する電圧検出装置。 - 前記電流可変部(20)は、
前記チャージポンプ回路の出力端子に接続された定電流源(21)およびスイッチ(22)の直列回路を備え、
前記スイッチをオンすることにより前記出力電流を増加させる請求項1に記載の電圧検出装置。 - 前記電流可変部(63)は、
前記チャージポンプ回路の出力端子に接続された抵抗(64)およびスイッチ(22)の直列回路を備え、
前記スイッチをオンすることにより前記出力電流を増加させる請求項1に記載の電圧検出装置。 - 入力ノード(4N、9)に与えられる電圧を検出する電圧検出装置(25、31、41、51、61、71)であって、
前記入力ノードから電圧を検出する電圧検出回路(10)に至る経路に直列に介在するスイッチング素子(13、14)と、
入力電圧を昇圧して前記スイッチング素子をオン駆動するための昇圧電圧を生成するチャージポンプ回路(15、54)と、
前記チャージポンプ回路の昇圧能力を低下させる能力低下動作を実行する昇圧能力低下部(53)と、
前記昇圧能力低下部による前記能力低下動作が実行されていない期間に前記電圧検出回路から出力される検出電圧の値である第1検出値と、前記能力低下動作が実行されている期間に前記電圧検出回路から出力される第2検出値と、に基づいて、前記チャージポンプ回路の故障を検出する故障検出部(24)と、
を備え、
前記昇圧能力低下部は、
前記チャージポンプ回路の最終段に設けられるコンデンサの容量を可変する容量可変部(C51)を備え、
前記容量可変部により前記コンデンサの容量を低下させることにより前記能力低下動作を実現する電圧検出装置。 - 前記故障検出部は、前記第1検出値と前記第2検出値との差分が所定の閾値以上である場合、前記チャージポンプ回路が故障していると判断する請求項1から4のいずれか一項に記載の電圧検出装置。
- 前記故障検出部は、前記第1検出値と前記第2検出値との比が所定の閾値以上である場合、前記チャージポンプ回路が故障していると判断する請求項1から4のいずれか一項に記載の電圧検出装置。
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