电压测量装置、电压测量系统和电压测量方法制造方法及图纸

技术编号:9645956 阅读:132 留言:0更新日期:2014-02-07 09:02
一种测量串联连接的多个单电池(31)的电池电压的电压测量装置,具有:第一电压检测单元(20),其检测所述电池电压;存储单元(40),其存储关于由所述第一电压检测单元(20)检测到的电压与由第二电压检测单元(70)检测到的电压之间的检测误差的误差信息,所述第二电压检测单元(70)与所述第一电压检测单元(20)相比具有较高的检测精度但较低的检测速度;以及校正单元(30),其基于存储在所述存储单元(40)中的所述误差信息,校正由所述第一电压检测单元(20)检测到的所述电池电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种测量串联连接的多个单电池(31)的电池电压的电压测量装置,具有:第一电压检测单元(20),其检测所述电池电压;存储单元(40),其存储关于由所述第一电压检测单元(20)检测到的电压与由第二电压检测单元(70)检测到的电压之间的检测误差的误差信息,所述第二电压检测单元(70)与所述第一电压检测单元(20)相比具有较高的检测精度但较低的检测速度;以及校正单元(30),其基于存储在所述存储单元(40)中的所述误差信息,校正由所述第一电压检测单元(20)检测到的所述电池电压。【专利说明】
本专利技术涉及测量在电池组(assembled battery)中的电池电压的电压测量装置等,在所述电池组中多个单电池串联连接。
技术介绍
常规的车辆用电池包括其中多个电池单体(battery cell)串联连接的电池组。电池单体的过度放电和过度充电不仅可能导致电动机的转矩特性受损并因此导致车辆驾驶性能受损,而且可能导致电池单体寿命缩短。因此,有必要监视电池单体中的单体电压(cell voltage),以便在过度放电或过度充电的情况下,快速地检测到这种异常从而相应地控制充电和放电。日本专利申请公开N0.2009-069056 (JP2009-069056A)公开了一种单体电压监视装置,该装置监视多单体串联电池的各电池单体中的异常,其中在任意电池单体的监视周期开始之后立即使单体电压异常检测电路工作,并且判定单体电压是否偏离正常范围。然而,在JP2009-069056A的配置中,单体电压的测量花费一些时间。此外,一旦单体电压的测量精度降低,则诸如过度充电和过度放电的异常可能被忽略。
技术实现思路
本专利技术提供了既缩短电池电压测量时间又提高测量精度的。根据本专利技术第一方面的电压测量装置是一种测量串联连接的多个单电池的电池电压的电压测量装置,该装置具有:第一电压检测单元,其检测所述电池电压;存储单元,其存储关于由所述第一电压检测单元检测到的电压与由第二电压检测单元检测到的电压之间的检测误差的误差信息,所述第二电压检测单元与所述第一电压检测单元相比具有较高的检测精度但较低的检测速度;以及校正单元,其基于存储在所述存储单元中的所述误差信息,校正由所述第一电压检测单元检测到的所述电池电压。在根据所述第一方面的电压测量装置的配置中,所述检测误差可以是当所述第一电压检测单元和所述第二电压检测单元分别检测基准电源的电压时获得的电压差。这种配置允许取得精确的误差信息。在根据所述第一方面的电压测量装置的配置中,所述第一电压检测单元可以包括与所述单电池对应地设置的多个差分放大器;并且每一个所述差分放大器可以以相同的定时(timing)取得所述电池电压中的每一个。在这种配置中,各电池电压被同时取得,因此检测速度可以可靠地提高。在上述配置中,还可以设置平均化处理单元,其对从所述差分放大器连续输出的各个电池电压进行平均化;从而所述校正单元可以基于所述误差信息校正被所述平均化处理单元平均化了的电池电压。这种配置允许进一步提高电池电压的测量精度。在根据所述第一方面的电压测量装置的配置中,所述第一电压检测单元的检测精度可以随温度波动。即使第一电压检测单元的检测精度随着温度变化而降低,也可以通过基于所述误差信息进行的校正而避免测量精度的损失。根据本专利技术第二方面的电压测量系统是一种测量串联连接的多个单电池的电池电压的电压测量系统,该系统具有:基准电源;第一电压检测单元,其检测所述电池电压;第二电压检测单元,其与所述第一电压检测单元相比具有较高的检测精度但较低的检测速度;存储单元,其存储当所述第一电压检测单元和所述第二电压检测单元分别检测所述基准电源的电压时获得的电压差作为误差信息;以及校正单元,其基于存储在所述存储单元中的所述误差信息,校正由所述第一电压检测单元检测到的所述电池电压。根据本专利技术第三方面的电压测量方法包括:使用第一电压检测单元测量基准电源的电压;使用第二电压检测单元测量所述基准电源的电压,所述第二电压检测单元与所述第一电压检测单元相比具有较高的检测精度但较低的检测速度;在存储单元中存储由所述第一电压检测单元测量到的所述基准电源的电压与由所述第二电压检测单元测量到的所述基准电源的电压之间的差作为误差信息;使用所述第一电压检测单元同时测量串联连接的多个单电池的电池电压;以及基于存储在所述存储单元中的所述误差信息,校正由所述第一电压检测单元测量到的所述电池电压。本专利技术的上述方面允许既实现电池电压测量时间的缩短又实现提高的测量精度。【专利附图】【附图说明】下面将参考附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性,在附图中相似的附图标记表示相似的元件,并且其中:图1是具有根据本专利技术实施例的电压测量装置的电压测量系统的功能框图;图2是示例出根据本专利技术实施例的电压测量系统的硬件配置的电路图;图3是示例出根据本专利技术实施例取得误差信息时的硬件配置的电路图;图4是示意性示例出根据本专利技术实施例的误差信息的示意图;图5是比较例中的电压测量装置的电路图;图6是示例出根据本专利技术实施例的单体电压测量方法的流程图;以及图7是根据本专利技术实施例在测量两个不同电池组的单体电压的情况下的电压测量系统的功能框图。【具体实施方式】接下来将参考图1和图2解释包括根据本实施例的电压测量装置的电压测量系统。图1是该电压测量系统的功能框图,其中虚线表示在第一和第二电压检测单元中确定误差信息时的信号流,并且实线表示在测量每个电池单体(单电池)的单体电压(电池电压)时的信号流。图2是示例出该电压测量系统中的硬件的例子的电路图。参考图1,电压测量系统I具有电压测量装置2、基准电源60和第二电压检测单元70。电压测量装置2具有电池组3、第一电压检测单元20、校正单元30和存储单元40。如图2所示,通过串联连接多个电池单体31构造电池组3。电池单体31可以是诸如锂离子电池、镍氢化物电池等的二次电池。第一电压检测单元20测量电池单体31的单体电压。第一电压检测单元20也测量基准电源60的电压。第二电压检测单元70测量基准电源60的电压。第二电压检测单元70与第一电压检测单元20相比具有较高的检测精度但较低的检测速度。存储单元40存储当第一电压检测单元20和第二电压检测单元70分别检测基准电源60的电压时获得的电压差作为误差信息。基于存储在存储单元40中的误差信息,校正单元30校正由第一电压检测单元20检测到的各单体电压。在以上配置中,由第一电压检测单元20检测每个电池单体31中的单体电压。因此,可以使电压测量的测量速度较高。同样,基于存储在存储单元40中的误差信息,校正由第一电压检测单元20检测的单体电压。因此,可以提高电压测量的测量精度。接下来将参考图2解释用于实现电压测量装置2的硬件配置的例子。第一电压检测单元20具有多个隔离放大器21和多个差分放大器22。为各个电池单体31设置隔离放大器21和差分放大器22。隔离放大器21将“ch”彼此隔离。差分放大器22将输入信号放大到模拟到数字转换器(ADC)输入额定值,并且将信号输出至安装在后段的单体电压测量用PC50上的ADC51。隔离放大器21和差分放大器22是模拟电路,因此呈现出由温度变化导致的测量精度可变性,并且其估计本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种测量串联连接的多个单电池的电池电压的电压测量装置,包括:第一电压检测单元,其检测所述电池电压;存储单元,其存储关于由所述第一电压检测单元检测到的电压与由第二电压检测单元检测到的电压之间的检测误差的误差信息,所述第二电压检测单元与所述第一电压检测单元相比具有较高的检测精度但较低的检测速度;以及校正单元,其基于存储在所述存储单元中的所述误差信息,校正由所述第一电压检测单元检测到的电池电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫崎干宫田朗
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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