[發(fā)明專利]加速電容器式電壓檢測電路和電池保護用集成電路有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110433555.1 | 申請日： | 2011-12-21 |
| 公開（公告）號： | CN102565713A | 公開（公告）日： | 2012-07-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 西澤昭宏;武田貴志 | 申請（專利權(quán)）人： | 三美電機株式會社 |
| 主分類號： | G01R31/36 | 分類號： | G01R31/36;G01R19/00 |
| 代理公司： | 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243 | 代理人： | 許靜;郭鳳麟 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 加速 電容器 電壓 檢測 電路 電池 保護 集成電路 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及加速電容器式電壓檢測電路和電池保護用集成電路，更具體講是涉及減輕寄生電容的影響的技術(shù)。
背景技術(shù)
圖1是現(xiàn)有的加速電容器式電壓檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。加速電容器式電壓檢測電路具備能夠檢測構(gòu)成組電池的各單電池的電壓(典型的為單體電壓)的結(jié)構(gòu)。
例如，為了檢測電池B0的電壓，首先，通過接通輸入側(cè)采樣開關(guān)SW6、SW7，對加速電容器CI進行充電。然后，在斷開輸入側(cè)采樣開關(guān)SW6、SW7之后，通過接通輸出側(cè)開關(guān)SW14、SW19使加速電容器CI的電荷轉(zhuǎn)移到積分電容器CF。由此，作為電池B0的檢測電壓在運算放大器A1的輸出端子處產(chǎn)生與電池B0的電壓對應(yīng)的變換電壓VOUT(0)。
接下來，為了檢測電池B1的電壓，首先，通過接通輸入側(cè)采樣開關(guān)SW7、SW8，在相對于檢測電池B0的電壓的情形的反方向的充電方向上對加速電容器CI充電。然后，在斷開輸入側(cè)采樣開關(guān)SW7、SW8之后，通過接通輸出側(cè)采樣開關(guān)SW18、SW15使加速電容器CI的電荷轉(zhuǎn)移到積分電容器CF。由此，作為電池B1的檢測電壓在運算放大器A1的輸出端子處產(chǎn)生與電池B1的電壓對應(yīng)的變換電壓VOUT(1)。
另外，作為公開了能夠檢測構(gòu)成組電池的單電池各自的電壓的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)文獻例如可以列舉出專利文獻1、2。
但是，在將加速電容器式電壓檢測電路進行集成化(IC化)的情況下，相對于加速電容器的電容量，IC內(nèi)部的寄生電容達到了無法忽視的大小，因此該寄生電容對檢測電壓的精度產(chǎn)生了很大影響。
以圖1的電路為例，在將各電池B0～B4的電壓變換為VSS基準的電壓的情況下，如下估算IC內(nèi)部的寄生電容的影響。假設(shè)如公式(1)～(3)所示那樣，
VN+1-VN＝VBAT????(1)
CI＝CF＝C????(2)
CD3+CN3＝CD4+CN4＝CD+CN????(3)
將各電池B0～B4各自的電壓都設(shè)為VBAT，將加速電容器CI和積分電容器CF的電容量者設(shè)為C，將節(jié)點N3的寄生電容(CD3+CN3)和節(jié)點N4的寄生電容(CD4+CN4)都設(shè)為(CD+CN)。
在圖1的結(jié)構(gòu)的情況下，寄生電容(CD3+CN3)和寄生電容(CD4+CN4)中的某一方，在加速電容器CI的電荷轉(zhuǎn)移到積分電容器CF時，通過開關(guān)SW14或者SW18放電至基準電位VGND。因此，只是寄生電容(CD3+CN3)和寄生電容(CD4+CN4)中的某一方對加速電容器CI產(chǎn)生影響。
當(dāng)設(shè)N＝0～4時，通過公式(4)表示從電池B0到電池B4的變換電壓VOUT(N)。
VOUT(N)＝[CI×(VN+1-VN)+(CD+CN)×VN]/CF????(4)
變換誤差電壓為最大的電池B4的變換電壓VOUT(4)用公式(5)表示。
VOUT(4)＝[CI×(V5-V4)+(CD4+CN4)×V4]/CF????(5)
因為V5-V4＝VBAT，V4＝4×VBAT，CD?4+CN4＝CD+CN，因此VOUT(4)用公式(6)表示。
VOUT(4)＝[CI×VBAT+(CD+CN)×4×VBAT]/CF
???????＝VBAT×CI/CF+4×VBAT×(CD+CN)/CF????(6)
因為，CI/CF＝1，所以變換電壓VOUT(4)用公式(7)來表示。
VOUT(4)＝VBAT+4×VBAT×(CD+CN)/CF????(7)
因為與VBAT的差相當(dāng)于變換誤差，所以電池B4的變換電壓VOUT(4)的變換誤差用公式(8)表示。
VOUT(4)-VBAT＝4×VBAT×(CD+CN)/CF????(8)
為了使公式(8)表示的變換誤差例如為50mV以下，需要滿足公式(9)，
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于三美電機株式會社，未經(jīng)三美電機株式會社許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201110433555.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
