发明名称 电流累计値检测装置、电流检测装置、及使用其之电池组
摘要 提供一种对运算放大器之偏压不感应之电流累计值检测装置、电流检测装置、及使用其之电池组。具有:串接于电池之电流通路的电流检出电阻器,积分器,及将电流检出电阻器之两端之电位导入积分器输入的输入状态选择器,接于积分器的积分电容器,及于积分器及积分电容器之间用以切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置。该输入装态选择器,系规则地交互切换状态a及状态b之2状态,于状态a将电流检出电阻器两端之电池电流值对应之电压导入积分器之输入,于状态b则令电流检出电阻器两端之电池电流检出电压反转,导入该积分器之输入,或假设电池电流值为零之状态,将该假设状态之该电流检出电阻器之端子间电压导入积分器之输入中之任一。该积分电容器反转装置,系与输入装态选择器之状态a及状态b同步交互反转,以交互切换该积分电容器之连接极性。
申请公布号 TW419592 申请公布日期 2001.01.21
申请号 TW088101907 申请日期 1999.02.08
申请人 日立制作所股份有限公司;日立美佳声股份有限公司;日立超爱尔 爱斯 爱 系统股份有限公司 发明人 野田胜;竹内崇;田中伸儿;土屋光典;山口刚史
分类号 G01R31/36 主分类号 G01R31/36
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种电流累计値检测装置,其特征为具有:转入电流检出电压之输入端子对,积分器,将该输入端子对之电流检出电压导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,以随时间推移而变化之该积分器之输出电压将该积分电容器之电荷消除时所得该积分器之输出电压为基准电位,依此当到达正侧之第1特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第1比较器,同样地当该基准电位到达负侧之第2特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第2比较器,当该第1或第2比较器输出电压迁移时将积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,按该积分重置装置之动作频度对该第1或第2比较器之输出所产生脉冲之一方之比较器之输出脉冲进行昇顺计数,对另一方之比较器之输出脉冲进行降顺计数的脉冲计数器,及令该脉冲计数器之昇顺/降顺计数输入反转的昇顺/降顺反转装置;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将施加于输入端子对之电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令施加于输入端子对之电流检出电压反转、导入积分器之输入、或假设电流检出电压为零之状态而将该电压零导入积分器之输入中之任一,该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,由该脉冲计数器之计数値求得电流累计値。2.一种电流累计値检测装置,其特征为具有:串接于电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,以随时间推移而变化之该积分器之输出电压将该积分电容器之电荷消除时所得该积分器之输出电压为基准电位,依此当到达正侧之第1特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第1比较器,同样地当该基准电位到达负侧之第2特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第2比较器,当该第1或第2比较器输出电压迁移时将积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,按该积分重置装置之动作频度对该第1或第2比较器之输出所产生脉冲之一方之比较器之输出脉冲进行昇顺计数,对另一方之比较器之输出脉冲进行降顺计数的脉冲计数器,及令该脉冲计数器之昇顺/降顺计数输入反转的昇顺/降顺反转装置;该输入状态选择器规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入,或假设电流値为零之状态而将该假设状态之该电流检出电阻器之端子间电压导入该积分器之输入中之任一。该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,由该脉冲计数器之计数値求得电流累计値。3.一种电流累计値检测装置,其特征为具有:串接于电池之电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,以随时间推移而变化之该积分器之输出电压将该积分电容器之电荷消除时所得该积分器之输出电压为基准电位,依此当到达正侧之第1特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第1比较器,同样地当该基准电位到达负侧之第2特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第2比较器,当该第1或第2比较器输出电压迁移时将积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,按该积分重置装置之动作频度对该第1或第2比较器之输出所产生脉冲之一方之比较器之输出脉冲进行昇顺计数,对另一方之比较器之输出脉冲进行降顺计数的脉冲计数器,令该脉冲计数器之昇顺/降顺计数输入反转的昇顺/降顺反转装置,读取该脉冲计数器之计数値的计数器値读取装置,微电脑,包含介由该电流检出电阻器供给有电池电力之电源电路、主电脑、及显示装置的携带资讯终端机,及介于该微电脑与携带资讯终端机之间,进行资讯处理的通信装置;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入,或假设电池电流値为零之状态而将该假设状态之该电流检出电阻器之端子间电压导入该积分器之输入中之任一。该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,该微电脑,系接受该计数値读取装置从脉冲计数器读取之资料,而进行电池残量计算之运算,该携带资讯终端机,系介由该通信装置将微电脉算出之电池残量値相关资料取入主电脑,并将该电池残量値相关资料显示于显示装置。4.如申请专利范围第1项之电流累计値检测装置,其中该积分器具有:积分器输入端子对,积分器输出端子,第1.第2电晶体,第1.第2.第3运算放大器,同一电阻値之第1.第2电阻器,其他同一电阻値之第3.第4电阻器,及积分电容器;该第1电阻器系插入该第1电晶体之源极与该积分器输入端子对之一方端子之间,该第2电阻器系插入该第2电晶体之源极与该积分器输入端子对之另一方端子之间,该第1运算放大器,其正极性输入端接该第2电晶体之源极,负极性输入端接第1电晶体之源极,其输出端接该第1电晶体之闸极,该第2运算放大器,其正极性输入端接第2电晶体之汲极,输出端接该第2电晶体之闸极,负极性输入端系和该第3运算放大器之正极性输入端同时偏设为积分基准电位,该第3.第4电阻器,其一端偏设为电源电位,另一端接第1.第2电晶体之汲极,该第3运算放大器,其负极性输入端接该第1电晶体之汲极,输出端接该积分器输出端子,该积分电容器系介由该积分电容器反转装置接该第3比较器之输出端与负极性输入端。5.一种电流値检测装置,其特征为具有:串接于之电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,以随时间推移而变化之该积分器之输出电压将该积分电容器之电荷消除时所得该积分器之输出电压为基准电位,依此当到达正侧之第1特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第1比较器,同样地当该基准电位到达负侧之第2特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第2比较器,当该第1或第2比较器输出电压迁移时将积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,按该积分重置装置之动作频度对该第1或第2比较器之输出所产生脉冲之一方之比较器之输出脉冲进行昇顺计数,对另一方之比较器之输出脉冲进行降顺计数的脉冲计数器,令该脉冲计数器之昇顺/降顺计数输入反转的昇顺/降顺反转装置,及由该脉冲计数器之计数値算出单位时间平均电流値的单位时间平均电流値算出装置;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入,或假设电流値为零之状态而将该假设状态之该电流检出电阻器之端子间电压导入该积分器之输入中之任一;该积发电容器反转装置,系同步输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,该单位时间平均电流値算出装置,系以特定时间隔读出该脉冲计数器之计数値,将读出之前后计数値之差分以该特定时间间隔除之以算出单位时间平均电流値。6.一种电流値检测装置,其特征为具有:串接于电池之电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,以随时间推移而变化之该积分器之输出电压将该积分电容器之电荷消除时所得该积分器之输出电压为基准电位,依此当到达正侧之第1特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第1比较器,同样地当该基准电位到达负侧之第2特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第2比较器,当该第1或第2比较器输出电压迁移时将积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,按该积分重置装置之动作频度对该第1或第2比较器之输出所产生脉冲之一方之比较器之输出脉冲进行昇顺计数,对另一方之比较器之输出脉冲进行降顺计数的脉冲计数器,令该脉冲计数器之昇顺/降顺计数输入反转的昇顺/降顺反转装置,读取该脉冲计数器之计数値的计数器値读取装置,微电脑,包含介由该电流检出电阻器供给有电池电力之电池电路、主电脑、及显示装置的携带资讯终端机,及介于该微电脑与携带资讯终端机之间,进行资讯处理的通信装置;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入,或假设电池电流値为零之状态而将该假设状态之该电流检出电阻器之端子间电压导入该积分器之输入中之任一;该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,该微电脑,系接受该计数値读取装置从脉冲计数器读取之资料,而进行单位时间平均电流値之运算,该携带资讯终端机,系介由该通信装置将微电脉算出之单位时间平均电流値相关资料取入主电脑,并将该单位时间平均电流値相关资料显示于显示装置。7.一种电池组,系具有:电池,及该电池之电流累计値检测装置而电流値检测装置;该电流累计値检测装置或电流値检测装置系具有:串接于电池之电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,以随时间推移而变化之该积分器之输出电压将该积分电容器之电荷消除时所得该积分器之输出电压为基准电位,依此当到达正侧之第1特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第1比较器,同样地当该基准电位到达负侧之第2特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移输出的第2比较器,当该第1或第2比较器输出电压迁移时将积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,按该积分重置装置之动作频度对该第1或第2比较器之输出所产生脉冲之一方之比较器之输出脉冲进行昇顺计数,对另一方之比较器之输出脉冲进行降顺计数的脉冲计数器,令该脉冲计数器之昇顺/降顺计数输入反转的昇顺/降顺反转装置,读取该脉冲计数器之计数値的计数器値读取装置,及微电脑;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入,或假设电池电流値为零之状态而将该假设状态之该电流检出电阻器之端子间电压导入该积分器之输入中之任一;该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,该微电脑系具有:接受该计数値读取装置从脉冲计数器读取之资料,而进行电池残量或单位时间平均电流値之运算的运算装置。8.如申请专利范围第7项之电池组,其中该微电脑具有补正该运算装置之算出値値的校正装置,该校正装置构成为,于电流累计値检测装置或电流値检测装置之初期调整阶段,系令校正用基准电流流经该电流检出电阻器,此时根据该电流値检测装置算出之单位时间平均电流値与该校正用基准电流値之比算出补正系数k并将之存于非挥发性记忆装置,于该电流累计値检测装置或电流値检测装置检测该电池之电流累计値或电流値阶段,将存于该非挥发性记忆装置之该补正系数k传送至该运算装置。9.如申请专利范围第1.2或3项中任一项之电流累计値检测装置,其中该积分电容器系由2个电容器构成,该积分重置装置,当该2个电容器之一方储存积分电荷期间,系将另一方之电容器之储存电荷消除,当该第1或第2比较器中之任一输出该电压迁移时将该2个电容器互相替换以进行积分重置。10.如申请专利范围第5或6项之电流値检测装置,其中该积分电容器系由2个电容器构成,该积分重置装置,当该2个电容器之一方储存积分电荷期间,系将另一方之电容器之储存电荷消除,当该第1或第2比较器中之任一输出该电压迁移时将该2个电容器互相替换以进行积分重置。11.如申请专利范围第7或8项之电池组,其中该积分电容器系由2个电容器构成,该积分重置装置,当该2个电容器之一方储存积分电荷期间,系将另一方之电容器之储存电荷消除,当该第1或第2比较器中之任一输出该电压迁移时将该2个电容器互相替换以进行积分重置。12.一种电流累计値检测装置,其特征为具有:输入电流检出电压之输入端子对,积分器,将该输入端子对之电流检出电压导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,当随时间推移而变化之该积分器之输出电压到达特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移予以输出的比较器,当该比较器输出电压迁移时将该积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,对输入之脉冲进行昇顺计数或降顺计数的脉冲计数器,及按该积分重置装置之动作频度将该比较器之输出所产生脉冲选择性导入该脉冲计数器之昇顺计数输入或降顺计数输入的昇顺/降顺反转装置;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将施加于输入端子对之电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令施加于输入端子对之电流检出电压反转、导入积分器之输入、或将电压零导入积分器之输入中之任一,该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,由该脉冲计数器之计数値求得电流累计値。13.一种电流値检测装置,其特征为具有:串接于之电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,当随时间推移而变化之该积分器之输出电压到达特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移予以输出的比较器,当该比较器输出电压迁移时将该积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,对输入之脉冲进行昇顺计数或降顺计数的脉冲计数器,及按该积分重置装置之动作频度将该比较器之输出所产生脉冲选择性导入该脉冲计数器之昇顺计数输入或降顺计数输入的昇顺/降顺反转装置,及由该脉冲计数器之计数値算出单位时间平均电流値的单位时间平均电流値算出装置;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入、或电压零导入该积分器之输入中之任一,该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,该单位时间平均电流値算出装置,系以特定时间间隔读出该脉冲计数器之计数値,将读出之前后数値之差分以该特定时间间隔除之以算出单位时间平均电流値。14.一种电池组,系具有:电池,及该电池之电流累计値检测装置或电流値检测装置;该电流累计値检测装置或电流値检测装置系具有:串接于电池之电流通路的电流检出电阻器,积分器,将该电流检出电阻器两端之电位导入该积分器之输入的输入状态选择器,连接积分器的积分电容器,于积分器与积分电容器之间作为切换该积分电容器之连接极性的积分电容器反转装置,当随时间推移而变化之该积分器之输出电压到达特定之积分重置电压时将表示其之电压迁移予以输出的比较器,当该比较器输出电压迁移时将该积分电容器之积分电荷消除的积分重置装置,对输入之脉冲进行昇顺计数或降顺计数的脉冲计数器,及按该积分重置装置之动作频度将该比较器之输出所产生脉冲选择性导入该脉冲计数器之昇顺计数输入或降顺计数输入的昇顺/降顺反转装置;读取该脉冲计数器之计数値的计数器値读取装置,及微电脑;该输入状态选择器系规则且交互地切换状态a及状态b之2状态,于状态a时将该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压导入积分器之输入,另一方面,状态b时,系令该积分电容器之两端所产生之电池电流检出电压之极性反转、导入积分器之输入,或将电压零导入该积分器之输入之中之任一,该积分电容器反转装置,系同步于输入状态选择器之状态a及状态b,将该积分电容器之连接极性作交互切换,该昇顺/降顺反转装置,系同步于该输入状态选择器之状态a及状态b,将该昇顺/降顺计数输入作交互反转,该微电脑系具有:接受该计数値读取装置从脉冲计数器读取之资料,而进行电池残量或单位时间平均电流値之运算的运算装置。15.如申请专利范围第14项之电池组,其中该积分电容器系由2个电容器构成,该积分重置装置,当该2个电容器之一方储存积分电荷期间,系将另一方之电容器之储存电荷消除,当该比较器输出该电压迁移时将该2个电容器互相替换以进行积分重置。图式简单说明:第一图:本发明第一实施形态之图。第二图A~第二图C:输入状态选择器之具体构成例。第三图A~第三图C:积分器之具体构成例。第四图A、第四图B:偏压为同极性时之积分器波形图。第五图A、第五图B:偏压为逆极性时之积分器波形图。第六图:积分器波形图。第七图:积分器波形图。第八图:积分器波形图。第九图:积分器波形图。第十图:积分器波形图。第十一图:本发明第二实施形态之图。第十二图A、第十二图B:积分器波形图。第十三图A、第十三图B:积分器波形图。第十四图:本发明第三实施形态图。第十五图:积分重置装置之变形形态之图。第十六图:积分选择开关及放电选择开关之MOS电晶体之实施形态之图。第十七图:本发明第四实施形态图。第十八图:本发明第五实施形态图。
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