JP6775625B2 - 第2の経路による冗長的な測定アプローチを使用するバッテリ診断システムおよび方法 - Google Patents
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Description
Claims (21)
- 第1の測定回路および第2の測定回路を含む回路を用いて、バッテリ診断を提供するための方法において、
再充電可能なバッテリの第1のバッテリセルの第1の電圧を、回路網の第1の測定経路を介して、前記第1の測定回路を使用して測定するステップであって、前記第1の電圧の測定は、少なくとも1つの第1の電圧サンプルを、第1の期間中に、前記第1の測定回路を使用して取得することを含むステップと、
前記第1のバッテリセルの第2の電圧を、前記回路網の前記第1の測定経路とは異なる、前記回路網の第2の測定経路を介して、前記第2の測定回路を使用して測定するステップであって、前記第2の電圧の測定は、少なくとも1つの第2の電圧サンプルを、前記第1の期間中に、前記第2の測定回路を使用して取得することを含むステップと、
測定された前記第1の電圧を、測定された前記第2の電圧と比較するステップと、
診断出力信号を、前記比較に基づいて生成するステップと、
を有し、
前記回路は、第1端子と第2端子と第3端子とを含んでおり、
前記第1端子は、前記第1の測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの第1の端子に前記回路網を介して接続されるように構成されており、
前記第2端子は、前記第1の測定回路および前記第2の測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの第2の端子に接続されるように構成されており、
前記第3端子は、前記第2の測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第1の端子に接続されるように構成されている、
方法。 - 前記少なくとも1つの第1の電圧サンプルを、第1の測定スキームを使用して取得し、
前記少なくとも1つの第2の電圧サンプルを、前記第1の測定スキームとは異なる第2の測定スキームを使用して取得する、
請求項1記載の方法。 - 前記第1の電圧を測定するステップは、さらに、複数の第1の電圧サンプルを、前記第1の期間中に前記第1の測定回路を使用して取得するステップを含み、
前記第2の電圧を測定するステップは、さらに、複数の第2の電圧サンプルを、前記第1の期間中に前記第2の測定回路を使用して取得するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記第2の電圧を測定するステップは、さらに、前記第2の測定回路に接続されている平均値形成回路を使用して、前記第2の測定回路の出力の平均値を形成するステップを含む、
請求項1記載の方法。 - 前記診断出力信号を、測定された前記第1の電圧と測定された前記第2の電圧との差が、第1の電圧閾値を上回ると出力する、
請求項1記載の方法。 - 前記第1の測定回路は、第1のドミナントポールを有しており、前記第2の測定回路は、第2のドミナントポールを有しており、
前記方法は、さらに、前記第1のドミナントポールと前記第2のドミナントポールとを整合させるステップを有する、
請求項1記載の方法。 - 前記第1の測定回路も含めた、前記第1の測定経路の第1の総実効フィルタリング特性は、前記第2の測定回路も含めた、前記第2の測定経路の第2の総実効フィルタリング特性に類似する、
請求項1記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
第1の基準電圧生成器を用いて、第1の基準電圧を前記第1の測定回路に供給するステップと、
前記第1の基準電圧生成器とは異なる第2の基準電圧生成器を用いて、第2の基準電圧を前記第2の測定回路に供給するステップと、
を有する、
請求項1記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記第1の基準電圧生成器を用いて、前記第1の基準電圧を、前記第1の測定回路と同一の測定スキームを基礎としている第3の測定回路に供給するステップと、
前記再充電可能なバッテリの、第1のバッテリセルに直列に接続されている第2のバッテリセルの第3の電圧を、前記回路網の第3の測定経路を介して、前記第3の測定回路を使用して測定するステップであって、前記第3の電圧の測定は、複数の第3の電圧サンプルを、前記第1の期間の後に現れる第2の期間中に、前記第3の測定回路を使用して取得することを含むステップと、
前記第2のバッテリセルの第4の電圧を、前記第3の測定経路とは異なる、前記回路網の第4の測定経路を介して、前記第2の測定回路を使用して測定するステップであって、前記第4の電圧の測定は、複数の第4の電圧サンプルを、前記第2の期間中に、前記第2の測定回路を使用して取得することを含むステップと、
測定された前記第3の電圧を、測定された前記第4の電圧と比較するステップと、
前記第3の電圧と前記第4の電圧との差が、第1の電圧閾値を上回ると、前記診断出力信号を出力するステップと、
を有する、
請求項8記載の方法。 - 回路網の第1の経路を介して、第1のバッテリセルに接続されるように構成されている第1の測定回路と、
前記第1の経路とは異なる、前記回路網の第2の経路を介して、前記第1のバッテリセルに接続されるように構成されている第2の測定回路と、
コントローラと、
を含む回路において、
前記コントローラは、
第1の期間中に、前記第1のバッテリセルの第1の端子および第2の端子の複数の第1の電圧サンプルを、前記第1の測定回路に測定させ、
前記第1の期間中に、前記第1のバッテリセルの前記第1の端子および前記第2の端子の複数の第2の電圧サンプルを、前記第2の測定回路に測定させ、
前記第1の測定回路の出力を、前記第2の測定回路の出力と比較し、
診断出力信号を、前記比較に基づいて生成する、
ように構成されており、
前記回路は、さらに、第1端子と第2端子と第3端子とを含んでおり、
前記第1端子は、前記第1の測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第1の端子に前記回路網を介して接続されるように構成されており、
前記第2端子は、前記第1の測定回路および前記第2の測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第2の端子に接続されるように構成されており、
前記第3端子は、前記第2の測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第1の端子に接続されるように構成されている、
回路。 - 前記第1の測定回路は、前記第2の測定回路とは異なるアーキテクチャを有している、
請求項10記載の回路。 - 前記第1の測定回路は、第1のドミナントポールを有しており、前記第2の測定回路は、第2のドミナントポールを有しており、前記第1のドミナントポールは、前記第2のドミナントポールに実質的に等しい、
請求項10記載の回路。 - 前記回路は、さらに、
前記第1の測定回路に接続されている第1の基準電圧生成器と、
前記第2の測定回路に接続されている第2の基準電圧生成器と、
を含んでいる、
請求項10記載の回路。 - 前記第1の測定回路は、Σ−Δアナログ・ディジタル変換器を含んでおり、
前記第2の測定回路は、逐次比較型アナログ・ディジタル変換器を含んでいる、
請求項10記載の回路。 - 前記第2の測定回路は、ウィンドウコンパレータを含んでおり、
前記コントローラは、前記ウィンドウコンパレータの上限および前記ウィンドウコンパレータの下限を、前記第1の測定回路の出力に基づいて設定するように構成されている、
請求項10記載の回路。 - 前記第1の経路の第1の総実効フィルタ特性は、前記第2の経路の第2の総実効フィルタ特性にほぼ等しい、
請求項10記載の回路。 - 前記回路網は、抵抗器およびコンデンサを含む平衡回路網を含んでいる、
請求項10記載の回路。 - 前記第1の測定回路は、第1のステップ応答を有しており、前記第2の測定回路は、第2のステップ応答を有しており、前記第1のステップ応答は、前記第2のステップ応答に実質的に等しい、
請求項10記載の回路。 - バッテリ管理システムにおいて、
直列に接続されている、0より大きい正の整数であるN個のバッテリセルを含んでいる再充電可能なバッテリと、
前記再充電可能なバッテリに接続されている回路網と、
前記回路網に接続されているバッテリ監視回路と、
を含んでおり、
前記バッテリ監視回路は、
前記N個のバッテリセルの第1のバッテリセルに、前記回路網の第1の経路を介して接続されるように構成されている入力端を有しており、第1の基準電圧生成器に接続されているΣ−Δアナログ・ディジタル変換器(ADC)と、
前記第1のバッテリセルに、前記第1の経路とは異なる、前記回路網の第2の経路を介して接続されるように構成されている入力端を有しており、前記第1の基準電圧生成器とは異なる第2の基準電圧生成器に接続されており、前記Σ−Δ ADCとは異なるアーキテクチャを有している測定回路と、
コントローラと、
を含んでおり、
前記コントローラは、
前記第1のバッテリセルの第1の端子および第2の端子の複数の第1の電圧サンプルを、第1の期間中に測定するように前記Σ−Δ ADCを制御し、
前記第1のバッテリセルの前記第1の端子および前記第2の端子の複数の第2の電圧サンプルを、前記第1の期間中に測定するように前記測定回路を制御し、
前記Σ−Δ ADCの出力を、前記測定回路の出力と比較し、
診断出力信号を、前記比較に基づいて生成する、
ように構成されており、
前記バッテリ監視回路は、さらに、第1端子と第2端子と第3端子とを含んでおり、
前記第1端子は、前記Σ−Δ ADCに接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第1の端子に前記回路網を介して接続されるように構成されており、
前記第2端子は、前記Σ−Δ ADCおよび前記測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第2の端子に接続されるように構成されており、
前記第3端子は、前記測定回路に接続されており、前記第1のバッテリセルの前記第1の端子に接続されるように構成されている、
バッテリ管理システム。 - 前記バッテリ管理システムは、さらに、N個のΣ−Δ ADCおよびN個の測定回路を含んでおり、前記N個のΣ−Δ ADCには、前記Σ−Δ ADCが含まれ、前記N個のΣ−Δ ADCは、それぞれ、前記N個のバッテリセルの各バッテリセルに接続されており、前記N個の測定回路には、前記測定回路が含まれ、前記N個の測定回路は、それぞれ、前記N個のバッテリセルの各バッテリセルに接続されている、
請求項19記載のバッテリ管理システム。 - 前記Σ−Δ ADCは、1以上の正の整数であるN次の第1のドミナントポールを有しており、前記測定回路は、前記N次の第2のドミナントポールを有しており、前記第1のドミナントポールは、前記第2のドミナントポールに実質的に等しい、
請求項19記載のバッテリ管理システム。
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