[发明专利]电压检测装置及耦合电路

说明书

技术领域

本发明涉及电压检测装置及耦合电路。

背景技术

在混合动力汽车、电动汽车中，搭载有将多个二次电池(单电池)串联连接而构成的电池组。在这种电池组中，为了进行各二次电池的容量计算、保护管理，需要个别地检测各二次电池的电压。但是，在上述用途中，构成电池组的二次电池的串联连接数量非常多，因此对应于电池组的连接位置而二次电池的电位变高，对二次电池的电压检测装置施加较高的电压。

在JP-A-2008-145180(对应于US2008/0150516A)中公开有一种电压检测电路，包括：运算放大器；第一电容器，一端与运算放大器的反相输入端子连接；第二电容器和放电电路，连接在运算放大器的反相输入端子和输出端子之间；以及开关，分别连接在单电池的各端子和第一电容器的另一端之间。使单电池的正极端子和第一电容器之间的开关及放电电路导通，而对第一电容器进行充电，之后在使放电电路截止的状态下，代替该开关而使单电池的负极端子和第一电容器之间的开关导通，由此检测单电池的电压。

在US4,748,419中公开有一种数字隔离器，通过第一电容器对差动驱动器和差动放大器之间进行耦合。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够对电容器的短路故障进行自我诊断的电压检测装置及耦合电路。

本发明一个方式的电压检测装置具备运算放大器、第一～第三开关、第一、第二电容器、基准电压选择电路以及控制部。上述第一开关连接在检测对象电压源的高电位侧的端子和共同节点之间。上述第二开关连接在上述检测对象电压源的低电位侧的端子和上述共同节点之间。上述第一电容器包括串联连接在上述共同节点和上述运算放大器的反相输入端子之间的多个电容器元件。上述第三开关连接在上述运算放大器的反相输入端子和输出端子之间。上述第二电容器连接在上述运算放大器的反相输入端子和输出端子之间。上述基准电压选择电路对相互不同的第一基准电压及第二基准电压的某一方进行选择，并将选择的基准电压赋予到上述运算放大器的非反相输入端子。上述控制部能够选择电压检测模式和自我诊断模式。

上述控制部，在上述电压检测模式下，通过上述基准电压选择电路来选择第一基准电压，闭合上述第三开关并且闭合上述第一开关而对上述第一电容器设定电荷，之后，根据断开上述第三开关和上述第一开关而闭合上述第二开关之后的上述运算放大器的输出电压，对上述检测对象电压源的端子间电压进行检测。

上述控制部，在上述自我诊断模式下，通过上述基准电压选择电路来选择第一基准电压及第二基准电压的某一方，闭合上述第三开关并且闭合上述第一开关及上述第二开关的某一方而对上述第一电容器设定电荷，之后，根据断开上述第三开关，通过上述基准电压选择电路来选择了上述第一基准电压及上述第二基准电压的另一方之后的上述运算放大器的输出电压，进行故障诊断。

本发明另一个方式的电压检测装置具备运算放大器、第一、第二开关、第一、第二上游电容器、第一、第二下游电容器、第一、第二并联开关、第一、第二串联开关、节点开关、第一、第二基准电压选择电路以及控制部。上述运算放大器具有差动输出构成。上述第一开关连接在检测对象电压源的一个端子和第一共同节点之间。上述第二开关连接在上述检测对象电压源的另一个端子和第二共同节点之间。上述第一上游电容器包括串联连接在上述第一共同节点和上述运算放大器的反相输入端子之间的多个电容器元件。上述第二上游电容器包括串联连接在上述第二共同节点和上述运算放大器的非反相输入端子之间的多个电容器元件。上述第一并联开关连接在上述运算放大器的反相输入端子和非反相输出端子之间。上述第二并联开关连接在上述运算放大器的非反相输入端子和反相输出端子之间。上述第一下游电容器及第一串联开关串联连接在上述运算放大器的反相输入端子和非反相输出端子之间。上述第二下游电容器及上述第二串联开关串联连接在上述运算放大器的非反相输入端子和反相输出端子之间。上述节点开关连接在上述第一共同节点和上述第二共同节点之间。上述第一基准电压选择电路能够对上述第一下游电容器和第一串联开关的共同连接点赋予第一基准电压或第二基准电压。上述第二基准电压选择电路能够对上述第二下游电容器和第二串联开关的共同连接点赋予第三基准电压或第四基准电压。上述控制部能够选择电压检测模式和自我诊断模式。