发明名称 电池余量测定装置
摘要 本发明系一种电池余量测定装置系其中包含有小型处理器与积体电路,再与蓄电池封装化而构成电池盒,而集体电路系拥有测量蓄电池充放电电流之电流测量电路与,检测蓄电池过电流之过电流检测电路与,驱动为了控制蓄电池充放电之半导体开关的驱动电路与,为了省电化之电源开关电路,而电流测量电路系具有施加可变之补偿电压于拥有2个检测电流检测电阻之两端间电压的演算放大器机能与,可变更放大此演算放大器之输出之其他演算放大器增益之机能的同时,与过电流检测电路各别独立地进行检测,而测量精确度优越。而过电流检测电路系根据装在外部之分压电路及可变电容器,所以过电流检测等级及过电流检测对应时间可设定在外部,而电源开关电路系根据蓄电池为充电状态或者是放电状态来以选择性地将电池余量测定装置之各种电路部接续在电源上。
申请公布号 TW407212 申请公布日期 2000.10.01
申请号 TW087117765 申请日期 1998.10.27
申请人 东芝电池股份有限公司 发明人 谷信男;宫本秀树;酒井广隆;土诚
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 1.一种电池余量测定装置,其特征为:测定蓄电池1充放电电流之电流测定电路(10)系含有检测串联接续在前述蓄电池1之电流检测用电阻(2)两端间电压之差动放大电路(11.12.13)与,以选择性地传达补偿电压于前述差动放大电路,且可变更设定补偿电压之电压调整电路(15.16.17)及可变更设前述差动放大电路之增益之增益调整电路(18.19)。2.如申请专利范围第1项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路系更加地具备配置在前述电阻与前述差动放大电路之间的极性反转开关电路(14),而前述极性反转开关电路系切换对于前述差动放大电路(11.12.13)之前述电阻(2)两端间电压的输入极性,而前述差动放大电路则根据单一定源(PWI)来驱动,而前述极性反转电路系在前述蓄电池为充电状态时采取第1切换器,当前述蓄电池为放电状态时,将前述输入极性切至与在前述第1切换位置之输入极性相反的第2切换位置(第三图)。3.如申请专利范围第1项之电池余量测定装置,其中更加具备有与前述电流测定电路个别独立地检测前述电阻两端间电压,再依据所检出之前述电阻两端间电压来检测出前述蓄电池之过电流之过电流检测电路。4.如申请专利范围第3项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路(10)及前述过电流检测电路(20)之各自系拥有由高输入阻抗的差动放大器(11.12;21a、21b)所构成之输入段。5.如申请专利范围第4项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路及前述过电流检出电路系被积体电路化。6.如申请专利范围第1项之电池余量测定装置,其中更加具备检测前述蓄电池之过电流之过电流检测电路(20),而前述过电流检测电路系包含有检测串联接续在前述蓄电池之电流检测用之电阻两端间电压之差动放大器(21a;21b)与,比较外部设定之基准値(CREF1.CREF2)与,前述差动放大器之输出,当前述差动放大器的输出超出前述基准値时,输出表示过电流发生之输出信号的比较器(22a、22b;22c、22d)与,因应此比较器的输出信号开始计时,当经过外部设定之设定时间时,输出过电流检测定信号之时间电路(26a;26b)。7.如申请专利范围第6项之电池余量测定装置,其中前述过电流测定电路(20)系具备根据单一电源( PWVA,PWVB)来各自驱动之第1及第2差动放大器(21a、21b),而前述第1及第2差动放大器( 21a、21b)系接续在以不同极性来输入前述电阻两端间电压之前述电阻(2)的两端。8.如申请专利范围第7项之电池余量测定装置,其中前述第1差动放大器(21a)系具有接续在前述电阻之一端的非反转输入端子与接续在前述电阻之另一端的反转输入端子(第四图),而前述第2差动放大器(21b)则具有接续在前述电阻之前述一端的反转输入端子与,接续在前述电阻之前述另一端之非反转输入端子(第四图)。9.如申请专利范围第7项之电池余量测定装置,其中因应前述蓄电池(1)是否为充电状态或是放电状态来驱动前述第1及第2差动放大器(21a、21b)之对应的一方(第五图)。10.如申请专利范围第6项之电池余量测定装置,其中前述过电流测定电路之前述比较器(22a、22b;22c、22d)系具有接续在前述差动放大器(21a;21b)之输入端子与,接续在由外装于前述过电流测定电路之电阻而成之分压电路(23a;23b)的输入端子(第四图)。11.如申请专利范围第10项之电池余量测定装置,其中前述分压电路(23a;23b)系包含有可变电阻(R41;R43)。12.如申请专利范围第6项之电池余量测定装置,其中前述时间电路(26a;26b)系包含有应动前述比较器(22a、22b;22c、22d)输出信号之开关电路(SW1a;SW2a)与,介由前述开关电路接续在外装于前述过电流检测电路之电容器(25a;25b)而为了将前述电容器进行充电之恒压电源与,比较前述电容器之充电电压与基准电压,而当前述电容器之充电电压超出前述基准电压时,输出前述过电流检测信号之补助比较器(27a;27b)。13.如申请专利范围第12项之电池余量测定装置,其中前述电容器系为可变电容器(25a;25b)。14.如申请专利范围第1项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路(10)系含有接续在各自以不同极性输出串联接续在前述蓄电池之电流检测电阻两端间电压之前述电阻两端,再从前述电阻两端间电压各自检测流入前述蓄电池电流之第1及第2差动放大器(11'、12'),而前述电池余量测定装置系更加具备有因应流向前述蓄电池之电流方向,然后以选择地接续前述第1差动放大器或前述第2差动放大器之任何一方于电源(90)之电源开关电路(50)。15.如申请专利范围第1项之电池余量测定装置,其中更具备有包含以不同极性各自接续在可输出前述电阻两端间电压之前述电阻两端,再从前述电阻两端间电压各自检测流向蓄电池电流之第1及第2差动放大器(21a、21b),再依据前述电阻两端间电压来检测前述蓄电池之过电流之过电流检测电路(20)及,因应流向蓄电池电流方向来以选择性地接续前述第1差动放大器或前述第2放大器之任何一方于电源(90)的电源开关电路(50)。16.如申请专利范围第15项之电池余量测定装置,其中前述第1差动放大器(21a)系具有各自接续在前述电流检测电阻(2)之一端及另一端的非反转输入端子及反转输入端子(第四图),而第2差动放大器(21b )系具有各自接续在前述电流检测电阻之前述一端及前述另一端之反转输入端子及非反转输入端子(第四图)。17.如申请专利范围第15项之电池余量测定装置,其中前述第1及第2差动放大器(21a、21b)系由单一电源(PWVA、PWVB)来各自进行驱动。18.如申请专利范围第15项之电池余量测定装置,其中前述过电流检测电路(20)系更加包含有将前述第1差动放大器(21a)之输出与第1基准値(CREF1;CREF2)做比较,而当前述第1差动放大器之输出超出前述第1基准値时而输出第1判定输出之第1比较器(22a;22c)与,将前述第2基准値( CREF1;CREF2)做比较,而当前述第2差动放大器之输出超出前述第2基准値时则输出第2判定输出之第2比较器(22b:22d)再介由前述电源开关电路(50),由因应前述第1差动放大器(21a)或前述第2差动放大器(21b)的任何一方是否有接续在前述电源(90),然后前述电源开关电路系接续于前述第1及第2比较器之中之对应的一方。19.如申请专利范围第18项之电池余量测定装置,其中前述过电流检测电路(20)系更加含有;根据从前述第1比较器(22a;22c)之前述第1判定输出来进行过电流检测之第1过电流检测器(27a)与,根据从前述第2比较器(22b;22d)之前述第2判定输出来进行过电流检测之第2过电流检测器(27b),而前述电源开关电路(50)系在前述第1判定输出被输出时将前述第1过电流检测器接续在前述电源,另外,当前述第2判定输出被输出时将前述过电流检测器接续在前述电源。20.一种电池余量测定装置,其特征为具备有检测串联接续在蓄电池之电流检测用电阻之两端间电压,再根据前述电阻两端间电压来测定前述蓄电池之充放电电流的电流测定电路及,与前述电流测定电路各别独立地检测前述电阻两端间电压,再依据其所检测出之前述电阻两端间电压来检测前述蓄电池之过电流之过电流检测电路。21.如申请专利范围第20项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路及过电流检测电路系各自具有由高输入阻抗之差动放大器而构成之输入段。22.如申请专利范围第21项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路及过电流检测定路系被积体电路化。23.如申请专利范围第20项之电池余量测定装置,其中前述电流检测电路系包含有检测串联接续在蓄电池之电流检测用电阻之两端间电压之差动放大器与,比较外部设定之基准値与前述差动放大器之输出,当前述差动放大器之输出超出前述基准値时,则输出表示过电流发生之输出信号的比较器与,因应此比较器之输出信号来开始计时,当经过外部设定之设定时间时则输出过电流检测信号之时间电路。24.如申请专利范围第20项之电池余量测定装置,其中前述电流测定电路系包含有以不同极性来可输入串联接续在蓄电池之电流检测电阻两端间电压地接续在各自前述电阻之两端,再从前述电阻两端间电压检测出各自流向前述蓄电池电流之第1及第2差动放大器,而前述电池余量测定装置系更加具备:因应流向前述蓄电池之电流方向来选择性地接续前述第1差动放大器或第2差动放大器2之任何一方于电源的电源开关电路。25.如申请专利范围第20项之电池余量测定装置,其中前述过电流检测电路系包含有以不同极性来可以输入前述电阻两端间电压地接续在各自前述电阻之两端,再从前述电阻两端间电压检测各自流向蓄电池电流之第1及第2差动放大器,而前述电池余量测定装置系具有因应流向前述蓄电池之电流方向来选择性地接续前述第1差动放大器或前述第2放大器之任何一方于电源的电源开关电路。26.一种电池余量测定装置,其特征为具备检测蓄电池之过电流之过电流检测电路,而该过电流检测电路系包含有检测串联接续在蓄电池之电流检测用电阻之两端间电压的差动放大器与,比较外部设定之基准値与前述差动放大器之输出,当前述差动放大器的输出超出前述基准时则输出表示过电流发生之输出信号的比较器与,因应前述比较器之输出信号来开始计时,当经过外部设定之设定时则输出过电流检测信号之时间电路。27.如申请专利范围第26项之电池余量测定装置,其中前述电流检测电路系具备由单一电源来各自驱动之第1及第2差动放大器,而前述第1及第2差动放大器系以不同极性来可以输入前述电阻两端间电压地各自接续在前述电阻之两端。28.如申请专利范围第27项之电池余量测定装置,其中前述第1差动放大器系具有接续在前述电阻之一端的非反转输入端子与接续在前述电阻之另一端的反转输入端子,而前述第2差动放大器系具有接续在前述电阻之前述一端的反转输入端子与接续在前述电阻之前述另一端之非反转输入端子。29.如申请专利范围第27项之电池余量测定装置,其中因应前述蓄电池为充电状态或是放电状态来驱动第1及第2差动放大器之对应的一方。30.如申请专利范围第26项之电池余量测定装置,其中前述过电流检测电路之前述比较器系具有接续在前述差动放大器之输入端子与,接续在由外装在前述过电流检测电路之电阻成分之分压电路的输入端子。31.如申请专利范围第30项之电池余量测定装置,其中前述分压电路系包含可变电阻。32.如申请专利范围第26项之电池余量测定装置,其中前述时间电路系包含有应动前述比较器之输出信号的开关电路与,介由前述开关电路接续于外装在前述过电流检测电路之电容器,为了将前述电容器进行充电之恒压电源与,比较前述电容器之充电电压与基准电压,而当前述电容器之充电电压超出前述基准电压时则输出前述过电流检测信号之补助比较器。33.如申请专利范围第32项之电池余量测定装置,其中前述电容器系为可变电容器。34.如申请专利范围第26项之电池余量测定装置,其中更具备有与前述过电流检测电路各别独立地检测前述电阻两端间电压,再依据所检出之前述电阻两端间电压来检测前述蓄电池之充放电电流之电流计测电路。35.如申请专利范围第26项之电池余量测定装置,其中更具备含有以不同极性来可以输入串联接续在前述蓄电池之电流检测电阻之两端间电压地各自接续于前述电阻两端,再从前述电阻之两端间电压各自检测流向蓄电池电流之第1及第2差动放大器,再依据前述电阻两端间电压来检测前述蓄电池之充放电电流的电流测定电路及,因应流向蓄电池电流方向来选择性地接续前述第1差动放大器或前述第2差动放大器之任何一方于电源的电源开关电路。36.如申请专利范围第26项之电池余量测定装置,其中前述过电流检测电路系包含有以不同极性来可以输入前述电阻两端间电压地各自接续在前述电阻之两端,再从前述电阻之两端间电压各自检测出流向蓄电池电流之第1及第2差动放大器,而前述电池余量测定装置系更加具备有因应流向前述蓄电池电流方向来选择性地接续前述第1差动放大器或前述第2差动放大器之任何一方于电源之电源开关电路。37.一种电池余量测定装置,其特征为具备包含有以不同极性来可以输入前述电阻两端间电压地各自接续在前述电阻之两端,再从前述电阻之两端间电压各自检测出流向蓄电池电流之第1及第2差动放大器之电流检测电路及,因应流向前述蓄电池电流方向来选择性地接续前述第1差动放大器或前述第2放大器之任何一方于电源之电源开关电路。38.如申请专利范围第37项之电池余量测定装置,其中前述第1差动放大器系具有各自接续在前述电流检测电阻之一端及另一端的非反转输入端子及反转输入端子,而前述第2差动放大器系具有各自接续在前述电流检测电阻之前述一端及前述另一端的反转输入端子及非反转输入端子。39.如申请专利范围第38项之电池余量测定装置,其中前述第1及第2差动放大器系由单一电源来各自驱动。40.如申请专利范围第37项之电池余量测定装置,其中前述电流检出电路系为依据前述电流检测电阻之两端间电压来检测前述蓄电池之充放电电流的电流测定电路,再因应前述蓄电池为充电状态或是放电状态,介由前述电源开关电路接续前述第1及第2差动放大器之对应的一方于前述电源。41.如申请专利范围第37项之电池余量测定电路,其中电流检测电路系为依据前述电流检测电阻之两端间电压来检测前述蓄电池过电流之过电流检测电路。42.如申请专利范围第41项之电池余量测定电路,其中构成前述过电流检测电路之前述过电流检测电路系更加包含有:将第1差动放大器之输出与第1基准値做比较,当前述第1差动放大器之输出超出前述第1基准値时则输出第1判定输出之第1比较器与,将前述第2差动放大器之输出与第2基准値做比较,当第2差动放大器之输出超出前述第2基准値时则输出第2判定输出之第2比较器,而介由前述电源开关电路,然后因应前述第1差动放大器或第2差动放大器之任何一方是否接续于前述电源,而前述电源开关电路则接续前述第1及第2比较器之中对应的一方于前述电源。43.如申请专利范围第42项之电池余量测定装置,其中构成前述过电流检测电路之前述电流检测电路系更加含有:依据从前述第1比较器之前述第1判定输出来进行过电流检测之第1过电流检测器与,依据从前述第2比较器之前述第2判定输出来进行过电流检测之第2过电流检测器,而前述电源开关电路系当前述第1判定输出被输出时则将前述第1过电流检测器接续在前述电源,另,当前述第2判定输出被输出时则将前述第2过电流检测器接续在前述电源。44.如申请专利范围第40项之电池余量测定装置,其中更加具备有:与前述电流测定电路各别独立地检测前述电阻之两端间电压,再依据其所检测出之前述电阻之两端间电压来检测前述蓄电池过电流之过电流检测电路。45.如申请专利范围第44项之电池余量测定装置,其中前述过电流检测电路系包含有:检测串联接续在蓄电池之电流检测用电阻之两端间电压的差动放大器与,比较外部设定之基准与前述差动放大器之输出,当前述差动放大器之输出超出前述基准値时则输出表示过电流发生之输出信号的比较器与,因应此比较器之输出信号来开始计时,当经过外部设定之设定时间时则输出过电流检测信号之时间电路。46.如申请专利范围第41项之电池余量测定装置,其中更加具备有:与前述过电流检测电路各别独立地检测前述电阻两端间电压,再依据其检测出之前述电阻两端间电压来检测前述蓄电池充放电电流之电流测定电路。47.如申请专利范围第46项之电池余量测定装置,其中前述检测电路系包含有:检测串联接续在蓄电池之电流检测用电阻两端间电压之差动放大器与,比较外部设定之基准値与前述差动放大器之输出,当前述差动放大器之输出超出前述基准値时则输出表示过电流发生之输出信号的比较器与,因应此比较器之输出信号来开始计时,当经过外部设定之设定时间则输出过电流检测信号之时间电路。图式简单说明:第一图系具备有关本发明之一实施例之电池余量测定装置的电池盒概略构成图。第二图系表示构成第一图所示之电池余量测定装置主要部之积体电路概略方块图。第三图系表示在第二图所示之电流测定电路构成例图。第四图系表示在第二图所示之过电流检测电路构成例图。第五图系表示在第二图所示之电源开关电路构成例图。第六图系例示提供于电源开关电路之控制逻辑部之开关控制一部份的控制表图。第七图系表示有关本发明变形例之电流测定电路的概略方块图。
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