自己診断機能を備えたマルチチャンネル変換器
【課題】自己診断機能を備えたマルチチャンネル変換器。
【解決手段】装置は、複数のチャンネルと、変換器と、制御ブロックと、カウンタとを含む。チャンネルは、第１の複数の信号を測定するために使用されることができる。変換器は、第１の複数の信号と第２の複数の信号とを比較するために使用されることができる。制御ブロックは、チャンネルおよび変換器を制御し、任意のチャンネルおよび変換器が異常状態を経験するかを判断するために使用されることができる。カウンタは、チャンネルおよび変換器が異常状態を経験する数を計数するために使用されることができる。
【解決手段】装置は、複数のチャンネルと、変換器と、制御ブロックと、カウンタとを含む。チャンネルは、第１の複数の信号を測定するために使用されることができる。変換器は、第１の複数の信号と第２の複数の信号とを比較するために使用されることができる。制御ブロックは、チャンネルおよび変換器を制御し、任意のチャンネルおよび変換器が異常状態を経験するかを判断するために使用されることができる。カウンタは、チャンネルおよび変換器が異常状態を経験する数を計数するために使用されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断機能を備えたマルチチャンネル変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｌｉ−ｉｏｎバッテリは、電気自動車（ＥＶ）およびハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のような、環境に優しい乗り物に適用されている。Ｌｉ−ｉｏｎバッテリの単一セルの有効電圧は、約３〜４ボルトであるが、ＥＶおよびＨＥＶは通常、１００ボルトを上回る比較的高い電圧を必要とする。通常、複数のセルは、ＥＶおよびＨＥＶを駆動するために互いに直列接続される。
【０００３】
バッテリ管理において、セル電圧、セル温度およびセル電流のようなセルの状態は、複数のアナログチャンネルによって測定され、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）に送信される。通常、オフセット除去（offset cancellation）は、ＡＤＣの精度を改善するために行われる。しかし、異常状態がアナログチャンネルおよびＡＤＣに発生する時、オフセット消去は、その所望の効果を達成することができない。従って、バッテリの信頼できる動作は、保証されることができない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施形態において、装置は、複数のチャンネルと、変換器と、制御ブロックと、カウンタとを含む。チャンネルは、第１の複数の信号を測定するために使用されることができる。カウンタは、第１の複数の信号を第２の複数の信号に変換するために使用されることができる。制御ブロックは、チャンネルおよび変換器を制御し、任意のチャンネルおよび変換器が異常状態を経験するかを判断するために使用されることができる。カウンタは、チャンネルおよび変換器が異常状態を経験する数を計数するために使用されることができる。
【０００５】
特許請求の範囲の実施形態の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面の参照から明らかとなり、類似の番号は類似の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態による自己診断機能を備えたマルチチャンネル変換器を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施形態による自己診断機能を備えたマルチチャンネルＡＤＣを示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の１つの実施形態によるバッテリ管理システムを示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の１つの実施形態によるマルチチャンネルＡＤＣによって実行される動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
ここで、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、実施形態とともに説明されるが、これら実施形態に本発明が限定されると意図されないことが分かる。一方、本発明は、代替、修正および均等に及ぶことを意図され、それらは、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の精神及び範囲内に含まれることができる。
【０００８】
また、本発明の以下の詳細な説明では、多数の特定の詳細は、本発明の完全な理解を提供するために説明される。しかし、当業者であれば、本発明は、これら特定の詳細なく実施できることが分かる。他の例では、周知の方法、手順、要素および回路は、本発明の局面を不必要に曖昧にしないよう詳細に説明されていない。
【０００９】
以下の詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビット上の動作に対する手順、論理ブロックおよび他のシンボル表示に関して提供される。これら説明および表示は、データ処理技術の当業者が他の当業者に自分の仕事の中身を最も効率的に伝えるために使用する手段である。本出願では、手順、論理ブロック、処理等は、所望の結果を導く段階または命令からなるセルフコンシステントシーケンスであると考えられる。段階は、物理量の物理的操作を要求するものである。一般に、必要ではないものの、これら量は、コンピュータシステムの格納、伝送、結合、比較および他の操作が可能な電気または磁気信号の形式をとる。
【００１０】
しかし、全てのこれらおよび類似の用語は、適切な物理要に関連し、これら量に適用される単に便利な指標である点に注意すべきである。以下の検討で明示する場合を除いて、本出願を通じて、“測定”、“計数”、“送信”、“検出”、“変換”、“比較”、“判断”等のような用語を利用する検討は、コンピュータシステムのレジスタ内の物理（電子）量として表示されるデータを操作および変換し、コンピュータシステムメモリ、レジスタ、他のそのような情報記憶装置、送信またはディスプレイ装置内の物理量として類似に表示される他のデータに記憶するコンピュータシステムまたは類似の電子計算装置のアクションおよび処理に言及することが分かる。
【００１１】
本明細書中で説明される実施形態は、１つ以上のコンピュータまたは他の装置によって実行されるプログラムモジュールのような、いくつかの形式のコンピュータ利用可能な媒体上に常駐するコンピュータ実行可能な命令の一般的な概念で検討されることができる。一般に、プログラムモジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、要素、データ構造等を含み、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ形式を実装する。プログラムモジュールの機能性は、各種実施形態の必要に応じて結合または分配されることができる。
【００１２】
限定的でない一例として、コンピュータ利用可能なメディアは、コンピュータ記憶メディアおよび通信メディアを含むことができる。コンピュータ記憶メディアは、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータのような情報の記憶のための任意の方法または技術で実装される揮発性および非揮発性、取り外し可能および取り外し不可能メディアを含む。コンピュータ記憶メディアは、所望の情報を格納するのに用いることができるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、他のメモリ技術、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、他の磁気記憶装置または任意の他の媒体を含むがそれらに限定されない。
【００１３】
通信メディアは、搬送波または他の伝送メカニズムのような変調データ信号において、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータを具現することができ、任意の情報配信メディアを含む。用語“変調データ信号”は、信号の情報を符号化するような方法で設定または変更される１つまたは複数の特性を有する信号を意味する。一例として、通信メディアは、有線ネットワークまたは直接有線接続のような有線メディアと、音響、無線周波（ＲＦ）、赤外および他の無線メディアのような無線メディアとを含むが限定的でない。上記の任意の組合せも、コンピュータ読取可能なメディアの範囲内に含まれるべきである。
【００１４】
図１は、本発明の１つの実施形態による自己診断機能を備えるマルチチャンネル変換器１００を示す。マルチチャンネル変換器１００は、集積チップ（ＩＣ）として実装されることができる。図１の実施形態では、マルチチャンネル変換器１００は、複数のチャンネル１１０、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６０、変換器１３０、制御ブロック１２０およびカウンタ１４０を含む。
【００１５】
複数のチャンネル１１０は、第１の複数の信号を測定し、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６０に信号を提供することができる。ＭＵＸ１６０は、第１の複数の信号のインスタンスを選択し、選択されたインスタンスを変換器１３０に提供することができる。変換器１３０は、第２の複数の信号を生成するために所望のフォーマットである信号に各インスタンスを変換することができる。複数の制御信号（図示せず）は、例えばＭＵＸ１６０を制御するために制御ブロック１２０から送信されることができる。
【００１６】
１つの実施形態では、チャンネル１１０は、アナログ信号を測定するためにアナログチャンネルでもよく、制御器１３０は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）でもよい。もう１つの実施形態では、チャンネル１１０は、デジタル信号を測定するためにデジタルチャンネルでもよく、変換器１３０は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）でもよい。
【００１７】
代わりに、指定の自己診断時間で、制御ブロック１２０は、任意のチャンネル１１０および変換器１３０が１つの実施形態で異常状態を経験するかを判断する。１つの実施形態では、自己診断は、ＩＣがスリープモードから覚める度に実行される。カウンタ１４０は、チャンネル１１０および変換器１３０が異常状態を経験する数を計数することができる。その数が所定値に達する時、ＩＣは、警告信号（図示せず）を発することができ、ＩＣは、動作を中止することができる。
【００１８】
図２は、本発明の１つの実施形態によるバッテリを監視するためのマルチチャンネルＡＤＣ２００のブロック図を示す。マルチチャンネルＡＤＣ２００は、バッテリ管理ＩＣとして実装されることができる。バッテリは、セル２１２、２１４および２１６を含む。３つのセルは、図２に示されるが、本発明は、それに限定されない。他の実施形態では、バッテリは、３つより多いかまたは３つより少ないセルを含むことができる。
【００１９】
図２の実施形態では、マルチチャンネルＡＤＣ２００は、ＡＤＣ２３０、カウンタ２４０、バッファ２５２および２５４、ＭＵＸ２６０、２６２および２６４、温度検出ブロック２７０、電流検出ブロック２８０および制御ブロック２２０を含む。バッファ２５２および２５４はそれぞれ、適切な範囲内の入力温度における電圧間の差を調節する。外部電源ＶＤＤは、電力を供給するために温度検出ブロック２７０に接続されることができる。外部精密参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０の精度を測定するためにＭＵＸ２６２に入力されることができる。
【００２０】
アナログチャンネルは、バッテリのセルの状態およびセルの状態のオフセットを測定し、ＭＵＸ２６４およびＡＤＣ２３０に状態および状態のオフセットを提供するために、マルチチャンネルＡＤＣ２００に含まれる。アナログチャンネルは、ＭＵＸ２６０およびバッファ２５２を含むセル電圧チャンネルと、温度検出ブロック２７０、ＭＵＸ２６２およびバッファ２５４を含むセル温度チャンネルと、電流検出ブロック２８０を含むセル電流チャンネルとを含むことができる。
【００２１】
ＭＵＸ２６０、温度検出ブロック２７０および電流検出ブロック２８０を使用して、セル２１２の電圧、セル２１４の電圧、セル２１６の電圧、セル温度およびセル電流のような、セル２１２、２１４および２１６の状態を測定することができ、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセット、セル２１６の電圧オフセット、温度オフセットおよびセル電流オフセットのような、セルの状態オフセットを、以下に説明する短絡回路メカニズムによって測定することもできる。セルの状態オフセットは、測定されるセルの状態およびセルの状態間の差である。例えば、セル２１２の電圧オフセットは、セル電圧チャンネルによって測定されるセル２１２の電圧およびセル２１２の電圧間の差である。セルの状態オフセットは、オフセット消去のために、および任意のアナログチャンネルが以下に説明する異常状態を経験するかを判断するために測定されることができる。
【００２２】
図２の実施形態では、ＭＵＸ２６０は、バッファ２５２にセル２１２、２１４および２１６の正極および負極の電圧を出力するために、セル２１２、２１４および２１６に接続される。ＭＵＸ２６０のスイッチは、１つの実施形態において、１つずつセル２１２、２１４および２１６の正極と、セル２１６の負極とをバッファ２５２の非反転入力端子に接続する。ＭＵＸ２６０のスイッチは、１つの実施形態において、１つずつセル２１２、２１４および２１６の負極と、セル２１２の正極とをバッファ２５２の反転入力端子に接続する。バッファ２５２によって出力される信号は、２つの入力端子の電圧間の電圧差である。
【００２３】
例えばセル２１６の電圧を測定するために、スイッチ２６８は、ターンオンされ、バッファ２５２の非反転入力端子にセル２１６の正極の電圧を提供し、スイッチ２６７は、ターンオンされ、バッファ２５２の反転入力端子にセル２１６の負極の電圧を提供するので、バッファ２５２によって出力される信号は、セル２１６の電圧である。例えばセル２１６の電圧オフセットを測定するために、スイッチ２６７およびスイッチ２６５は、ターンオンされ、バッファ２５２の２つの入力端子にセル２１６の負極の電圧を提供するので、バッファ２５２によって出力される信号は、セル２１６の電圧オフセットである。類似に、セル２１２の電圧、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧およびセル２１４の電圧オフセットは、測定されることができる。
【００２４】
図２の実施形態では、温度検出ブロック２７０は、スイッチ２７２および２７６、レジスタ２７３およびサーミスタ２７５を含み、ＭＵＸ２６２に信号ＴＭを出力する。スイッチ２７２、レジスタ２７３およびサーミスタ２７５は、グラウンドに外部電源ＶＤＤを接続するために互いに直列接続される。レジスタ２７３およびサーミスタ２７５間のノード２７８は、ＭＵＸ２６２に接続され、スイッチ２７６によってグラウンドに接続される。ＭＵＸ２６２に出力される信号ＴＭは、ノード２７８の電圧であり、この電圧量は、セル温度に対応する。故に、セル温度は、スイッチ２７２をターンオンすることによって測定されることができ、セル温度のオフセットは、スイッチ２７６をターンオンすることによって測定されることができる。
【００２５】
図２の実施形態では、電流検出ブロック２８０は、スイッチ２８２およびレジスタ２８４、２８５および２８６を含み、ＭＵＸ２６４に２つの信号を出力する。２つの信号間の電圧差は、レジスタ２８５にわたる電圧降下であり、この電圧降下の量は、レジスタ２８５を介して流れるセル電流に対応する。故に、セル電流は、スイッチ２８２をターンオフすることによって測定されることができ、セル電流のオフセットは、スイッチ２８２をターンオンすることによって測定されることができる。
【００２６】
故に、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセット、セル２１６の電圧オフセット、セル温度のオフセットおよびセル電流のオフセットのような、セルの状態オフセットは、短絡回路メカニズムによって測定されることができるので、セルの状態オフセットは、外部装置からの妨害を容易に被らない。
【００２７】
図２の実施形態では、ＭＵＸ２６２に入力される外部精密参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０の精度を測定するために使用される。参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、１つの実施形態において、ＡＤＣ２３０に入力される参照電圧（図示せず）から完全に独立している。参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０によって変換されるので、ＡＤＣ２３０の精度は、参照電圧ＶＲＥＦ２９０の変換値によって測定されることができる。従って、マルチチャンネルＡＤＣ２００のコストは、追加のハードウェア装置がＡＤＣ２３０の精度を測定する必要ないので、低減されることができる。
【００２８】
バッファ２５２は、ＭＵＸ２６０によって出力される２つの信号を受信し、適当な範囲内にこれら２つの信号間の電圧差を調節し、その後調節された電圧をＭＵＸ２６４に提供する。ＭＵＸ２６２を使用して、精密参照電圧ＶＲＥＦ２９０および信号ＴＭである２つの入力信号のうち１つを選択し、選択された信号をバッファ２５４に出力する。バッファ２５４は、適当な範囲内にＭＵＸ２６２によって出力される信号を調節し、その後調節された信号をＭＵＸ２６４に提供する。ＭＵＸ２６４は、バッファ２５２によって出力される信号と、バッファ２５４によって出力される信号と、電流検出ブロック２８０によって出力される２つの信号とから１つの信号を選択し、選択された信号をＡＤＣ２３０に提供する。その後、ＡＤＣ２３０は、アナログ信号であるこの信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
１つの実施形態では、制御信号（図示せず）は、例えばＭＵＸ２６０、２６２および２６４およびスイッチ２７２、２７６および２７８を制御するために、制御ブロック２２０から送信されることができる。故に、セルの状態およびセルの状態のオフセットは制御信号に応じて、測定され、ＡＤＣ２３０に提供されることができる。
【００３０】
指定の自己診断時間において、セルの状態のオフセットおよびＡＤＣ２３０の精度は、測定される。１つの実施形態では、自己診断は、バッテリ管理ＩＣがスリープモードから覚める度に実行される。即ち、セルの状態オフセットおよびＡＤＣ２３０の精度は、動作中に測定されない。従って、オフセット値は、比較的より正確になり、オフセット消去は、その所望の効果を達成することができる。
【００３１】
上記説明の通り、アナログチャンネルは、短絡回路メカニズムによってセルの状態オフセットを測定するために、マルチチャンネルＡＤＣ２００に含まれる。通常状態では、アナログチャンネルによって測定されるオフセットは、０または所定範囲内（所定の閾値より低い）であり、異常状態（ある形式のエラーがアナログチャンネルで発生）では、このアナログチャンネルによって測定されるオフセットは、０でなく、または所定範囲外（または所定の閾値を超える）である。
【００３２】
１つの実施形態では、所定範囲は、オフセットを測定するチャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、オフセット毎に設定される。類似に、所定範囲は、ＡＤＣ２３０が異常状態を経験するかを判断するために、参照電圧ＶＲＥＦ２９０の変換値に対して設定される。カウンタ２４０は、チャンネルおよびＡＤＣ２３０が異常状態を経験する数を計数する。
【００３３】
セル電圧チャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、自己診断時に、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセットおよびセル２１６の電圧オフセットは、セル電圧チャンネルによって測定され、ＡＤＣ２３０に出力される。ＡＤＣ２３０は、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセットおよびセル２１６の電圧オフセットを変換し、変換されたオフセットを制御ブロック２２０に出力する。その後、制御ブロック２２０は、変換されたオフセットの各々が所定範囲内にあるかを判断する。１つの実施形態では、変換されたオフセットの各々が所定範囲内にある場合、セル電圧チャンネルは、通常状態にあると判断される。一方、セル電圧チャンネルは、異常状態を経験すると判断され、カウンタ２４０によって計数される数は、１つの実施形態において１ずつ増やされる。類似に、セル電流チャンネル、セル温度チャンネルおよびＡＤＣ２３０の異常状態は、検出および計数されることができる。
【００３４】
一度カウンタ２４０によって計数される数が所定値に達すると、バッテリ管理ＩＣは、外部装置に警告信号を送信し、バッテリ管理ＩＣは、１つの実施形態において動作を中止する。
【００３５】
図３は、本発明の１つの実施形態によるバッテリ管理システム３００を示す。バッテリ管理システム３００は、複数のセルを含むバッテリ３１０と装置２００とを含む。バッテリ管理システム３００の装置２００は、図２に示す装置２００に類似する。
【００３６】
装置２００を使用して、装置２００の複数のアナログチャンネルによってバッテリ３１０のセル状態を測定し、装置２００のＡＤＣによってアナログ信号の状態をデジタル信号に変換することができる。１つの実施形態では、装置２００は、バッテリ管理ＩＣとして実装されることができる。
【００３７】
１つの実施形態では、指定の自己診断時に、セルの状態オフセットおよびＡＤＣの精度は、装置２００によって測定される。装置２００のアナログチャンネルの異常状態は、このアナログチャンネルによって測定される状態オフセットと上記説明した所定範囲とを比較することによって判断されることができる。装置２００のＡＤＣの異常状態は、上記説明した参照電圧を用いて判断されることができる。アナログチャンネルおよびＡＤＣが異常状態を経験する数が所定値に達する時、装置２００は、警告信号３０２を発し、装置２００は、動作を中止することができる。
【００３８】
図４は、本発明の１つの実施形態によるマルチチャンネル変換器によって実行される動作のフローチャート４００を示す。図４は、図２とともに説明される。ＡＤＣによってデジタル信号に変換されるアナログ信号を生成するアナログチャンネルの実施形態が以下説明されるが、本発明はそれに限定されない。以下の説明は、図１とともに説明されたように、ＤＡＣによってアナログ信号に変換されるデジタル信号を生成するデジタルチャンネルの実施形態に同様に適用されることができる。
【００３９】
４０２で、指定の自己診断時に、制御ブロック２２０は、任意のチャンネルが異常状態を経験するかを判断する。１つの実施形態では、セル２１２、２１４および２１６の状態オフセットが、上記説明したセル電圧チャンネル、セル温度チャンネルおよびセル電流チャンネルのようなアナログチャンネルによって測定されることができる。そのような実施形態では、セル２１２、２１４および２１６の状態オフセットは、アナログ信号であり、その後ＡＤＣ２３０によって各デジタル信号に変換される。その後、各デジタル信号は、任意のアナログチャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、制御ブロック２２０によって各所定範囲と比較される。デジタル信号が所定範囲内にない場合、アナログチャンネルは、異常状態を経験すると判断される。１つの実施形態では、自己診断は、バッテリ管理ＩＣがスリープモードから覚める度に実行される。
【００４０】
４０４で、指定の自己診断時に、制御ブロック２２０は、ＡＤＣ２３０が異常状態を経験するかを判断する。参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０によって変換され、変換された値は、制御ブロック２２０に出力される。その後、変換された値は、ＡＤＣが異常状態を経験するかを判断するために、所定範囲と比較される。変換された値が所定範囲内にない場合、ＡＤＣは、異常状態を経験すると判断される。
【００４１】
４０６で、アナログチャンネルおよびＡＤＣ２３０が異常状態を経験する数がカウンタ２４０によって計数される。１つの実施形態では、アナログチャンネルの１つが異常状態を経験すると判断される時、カウンタ２４０によって計数される数は、１増加される。類似に、ＡＤＣ２３０が異常状態を経験すると判断される時、カウンタ２４０によって計数される数は、１つの実施形態で１増加される。
【００４２】
４０８で、カウンタ２４０によって計数される数が所定値に達する時、バッテリ管理ＩＣは、外部装置に警告信号を送信し、バッテリ管理ＩＣは、動作を中止する。
【００４３】
要約すると、従来の用途では、異常状態がチャンネルおよび変換器に発生する場合、オフセット消去は、その所望の効果を達成できない。これに対し、本発明の実施形態によると、マルチチャンネル変換器は、自己診断機能を有し、指定の自己診断時に、カウンタは、チャンネルおよび変換器が異常状態を経験する数を計数し、数が所定値に達する時、マルチチャンネル変換器は、警告信号を発することができ、動作を中止できる。有利に、バッテリ管理用途において、任意のアナログチャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、セルの状態オフセットは、短絡回路メカニズムを用いて測定され、故にオフセットは、外部装置からの妨害を容易に被らない。また、自己診断は、動作中に実行されない。従って、オフセットの値は、比較的より正確なので、オフセット消去は、その所望の効果を達成することができる。
【００４４】
上記説明及び図面は、本発明の実施形態を示すが、各種追加、修正および代替は、添付の特許請求の範囲に定める本発明の精神および原則の範囲から逸脱することなく本明細書中で行えることが分かる。当業者であれば、本発明は、形式、構造、配置、割合、材料、要素および構成要素を様々に修正して使用される一方、本発明の原則から逸脱することなく特定の環境及び動作要件に特に適合される本発明の原則下で使用できることが分かる。ここで開示される実施形態は従って、全ての点で例示であり限定的ではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその法的均等物によって示されるのであり、上記記載に限定されない。
【符号の説明】
【００４５】
１１０ チャンネル
１２０ 制御ブロック
１３０ 変換器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断機能を備えたマルチチャンネル変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｌｉ−ｉｏｎバッテリは、電気自動車（ＥＶ）およびハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）のような、環境に優しい乗り物に適用されている。Ｌｉ−ｉｏｎバッテリの単一セルの有効電圧は、約３〜４ボルトであるが、ＥＶおよびＨＥＶは通常、１００ボルトを上回る比較的高い電圧を必要とする。通常、複数のセルは、ＥＶおよびＨＥＶを駆動するために互いに直列接続される。
【０００３】
バッテリ管理において、セル電圧、セル温度およびセル電流のようなセルの状態は、複数のアナログチャンネルによって測定され、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）に送信される。通常、オフセット除去（offset cancellation）は、ＡＤＣの精度を改善するために行われる。しかし、異常状態がアナログチャンネルおよびＡＤＣに発生する時、オフセット消去は、その所望の効果を達成することができない。従って、バッテリの信頼できる動作は、保証されることができない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施形態において、装置は、複数のチャンネルと、変換器と、制御ブロックと、カウンタとを含む。チャンネルは、第１の複数の信号を測定するために使用されることができる。カウンタは、第１の複数の信号を第２の複数の信号に変換するために使用されることができる。制御ブロックは、チャンネルおよび変換器を制御し、任意のチャンネルおよび変換器が異常状態を経験するかを判断するために使用されることができる。カウンタは、チャンネルおよび変換器が異常状態を経験する数を計数するために使用されることができる。
【０００５】
特許請求の範囲の実施形態の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面の参照から明らかとなり、類似の番号は類似の部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の１つの実施形態による自己診断機能を備えたマルチチャンネル変換器を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の１つの実施形態による自己診断機能を備えたマルチチャンネルＡＤＣを示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の１つの実施形態によるバッテリ管理システムを示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の１つの実施形態によるマルチチャンネルＡＤＣによって実行される動作のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
ここで、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、実施形態とともに説明されるが、これら実施形態に本発明が限定されると意図されないことが分かる。一方、本発明は、代替、修正および均等に及ぶことを意図され、それらは、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の精神及び範囲内に含まれることができる。
【０００８】
また、本発明の以下の詳細な説明では、多数の特定の詳細は、本発明の完全な理解を提供するために説明される。しかし、当業者であれば、本発明は、これら特定の詳細なく実施できることが分かる。他の例では、周知の方法、手順、要素および回路は、本発明の局面を不必要に曖昧にしないよう詳細に説明されていない。
【０００９】
以下の詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビット上の動作に対する手順、論理ブロックおよび他のシンボル表示に関して提供される。これら説明および表示は、データ処理技術の当業者が他の当業者に自分の仕事の中身を最も効率的に伝えるために使用する手段である。本出願では、手順、論理ブロック、処理等は、所望の結果を導く段階または命令からなるセルフコンシステントシーケンスであると考えられる。段階は、物理量の物理的操作を要求するものである。一般に、必要ではないものの、これら量は、コンピュータシステムの格納、伝送、結合、比較および他の操作が可能な電気または磁気信号の形式をとる。
【００１０】
しかし、全てのこれらおよび類似の用語は、適切な物理要に関連し、これら量に適用される単に便利な指標である点に注意すべきである。以下の検討で明示する場合を除いて、本出願を通じて、“測定”、“計数”、“送信”、“検出”、“変換”、“比較”、“判断”等のような用語を利用する検討は、コンピュータシステムのレジスタ内の物理（電子）量として表示されるデータを操作および変換し、コンピュータシステムメモリ、レジスタ、他のそのような情報記憶装置、送信またはディスプレイ装置内の物理量として類似に表示される他のデータに記憶するコンピュータシステムまたは類似の電子計算装置のアクションおよび処理に言及することが分かる。
【００１１】
本明細書中で説明される実施形態は、１つ以上のコンピュータまたは他の装置によって実行されるプログラムモジュールのような、いくつかの形式のコンピュータ利用可能な媒体上に常駐するコンピュータ実行可能な命令の一般的な概念で検討されることができる。一般に、プログラムモジュールは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、要素、データ構造等を含み、特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データ形式を実装する。プログラムモジュールの機能性は、各種実施形態の必要に応じて結合または分配されることができる。
【００１２】
限定的でない一例として、コンピュータ利用可能なメディアは、コンピュータ記憶メディアおよび通信メディアを含むことができる。コンピュータ記憶メディアは、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータのような情報の記憶のための任意の方法または技術で実装される揮発性および非揮発性、取り外し可能および取り外し不可能メディアを含む。コンピュータ記憶メディアは、所望の情報を格納するのに用いることができるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、他のメモリ技術、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、他の磁気記憶装置または任意の他の媒体を含むがそれらに限定されない。
【００１３】
通信メディアは、搬送波または他の伝送メカニズムのような変調データ信号において、コンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータを具現することができ、任意の情報配信メディアを含む。用語“変調データ信号”は、信号の情報を符号化するような方法で設定または変更される１つまたは複数の特性を有する信号を意味する。一例として、通信メディアは、有線ネットワークまたは直接有線接続のような有線メディアと、音響、無線周波（ＲＦ）、赤外および他の無線メディアのような無線メディアとを含むが限定的でない。上記の任意の組合せも、コンピュータ読取可能なメディアの範囲内に含まれるべきである。
【００１４】
図１は、本発明の１つの実施形態による自己診断機能を備えるマルチチャンネル変換器１００を示す。マルチチャンネル変換器１００は、集積チップ（ＩＣ）として実装されることができる。図１の実施形態では、マルチチャンネル変換器１００は、複数のチャンネル１１０、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６０、変換器１３０、制御ブロック１２０およびカウンタ１４０を含む。
【００１５】
複数のチャンネル１１０は、第１の複数の信号を測定し、マルチプレクサ（ＭＵＸ）１６０に信号を提供することができる。ＭＵＸ１６０は、第１の複数の信号のインスタンスを選択し、選択されたインスタンスを変換器１３０に提供することができる。変換器１３０は、第２の複数の信号を生成するために所望のフォーマットである信号に各インスタンスを変換することができる。複数の制御信号（図示せず）は、例えばＭＵＸ１６０を制御するために制御ブロック１２０から送信されることができる。
【００１６】
１つの実施形態では、チャンネル１１０は、アナログ信号を測定するためにアナログチャンネルでもよく、制御器１３０は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）でもよい。もう１つの実施形態では、チャンネル１１０は、デジタル信号を測定するためにデジタルチャンネルでもよく、変換器１３０は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）でもよい。
【００１７】
代わりに、指定の自己診断時間で、制御ブロック１２０は、任意のチャンネル１１０および変換器１３０が１つの実施形態で異常状態を経験するかを判断する。１つの実施形態では、自己診断は、ＩＣがスリープモードから覚める度に実行される。カウンタ１４０は、チャンネル１１０および変換器１３０が異常状態を経験する数を計数することができる。その数が所定値に達する時、ＩＣは、警告信号（図示せず）を発することができ、ＩＣは、動作を中止することができる。
【００１８】
図２は、本発明の１つの実施形態によるバッテリを監視するためのマルチチャンネルＡＤＣ２００のブロック図を示す。マルチチャンネルＡＤＣ２００は、バッテリ管理ＩＣとして実装されることができる。バッテリは、セル２１２、２１４および２１６を含む。３つのセルは、図２に示されるが、本発明は、それに限定されない。他の実施形態では、バッテリは、３つより多いかまたは３つより少ないセルを含むことができる。
【００１９】
図２の実施形態では、マルチチャンネルＡＤＣ２００は、ＡＤＣ２３０、カウンタ２４０、バッファ２５２および２５４、ＭＵＸ２６０、２６２および２６４、温度検出ブロック２７０、電流検出ブロック２８０および制御ブロック２２０を含む。バッファ２５２および２５４はそれぞれ、適切な範囲内の入力温度における電圧間の差を調節する。外部電源ＶＤＤは、電力を供給するために温度検出ブロック２７０に接続されることができる。外部精密参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０の精度を測定するためにＭＵＸ２６２に入力されることができる。
【００２０】
アナログチャンネルは、バッテリのセルの状態およびセルの状態のオフセットを測定し、ＭＵＸ２６４およびＡＤＣ２３０に状態および状態のオフセットを提供するために、マルチチャンネルＡＤＣ２００に含まれる。アナログチャンネルは、ＭＵＸ２６０およびバッファ２５２を含むセル電圧チャンネルと、温度検出ブロック２７０、ＭＵＸ２６２およびバッファ２５４を含むセル温度チャンネルと、電流検出ブロック２８０を含むセル電流チャンネルとを含むことができる。
【００２１】
ＭＵＸ２６０、温度検出ブロック２７０および電流検出ブロック２８０を使用して、セル２１２の電圧、セル２１４の電圧、セル２１６の電圧、セル温度およびセル電流のような、セル２１２、２１４および２１６の状態を測定することができ、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセット、セル２１６の電圧オフセット、温度オフセットおよびセル電流オフセットのような、セルの状態オフセットを、以下に説明する短絡回路メカニズムによって測定することもできる。セルの状態オフセットは、測定されるセルの状態およびセルの状態間の差である。例えば、セル２１２の電圧オフセットは、セル電圧チャンネルによって測定されるセル２１２の電圧およびセル２１２の電圧間の差である。セルの状態オフセットは、オフセット消去のために、および任意のアナログチャンネルが以下に説明する異常状態を経験するかを判断するために測定されることができる。
【００２２】
図２の実施形態では、ＭＵＸ２６０は、バッファ２５２にセル２１２、２１４および２１６の正極および負極の電圧を出力するために、セル２１２、２１４および２１６に接続される。ＭＵＸ２６０のスイッチは、１つの実施形態において、１つずつセル２１２、２１４および２１６の正極と、セル２１６の負極とをバッファ２５２の非反転入力端子に接続する。ＭＵＸ２６０のスイッチは、１つの実施形態において、１つずつセル２１２、２１４および２１６の負極と、セル２１２の正極とをバッファ２５２の反転入力端子に接続する。バッファ２５２によって出力される信号は、２つの入力端子の電圧間の電圧差である。
【００２３】
例えばセル２１６の電圧を測定するために、スイッチ２６８は、ターンオンされ、バッファ２５２の非反転入力端子にセル２１６の正極の電圧を提供し、スイッチ２６７は、ターンオンされ、バッファ２５２の反転入力端子にセル２１６の負極の電圧を提供するので、バッファ２５２によって出力される信号は、セル２１６の電圧である。例えばセル２１６の電圧オフセットを測定するために、スイッチ２６７およびスイッチ２６５は、ターンオンされ、バッファ２５２の２つの入力端子にセル２１６の負極の電圧を提供するので、バッファ２５２によって出力される信号は、セル２１６の電圧オフセットである。類似に、セル２１２の電圧、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧およびセル２１４の電圧オフセットは、測定されることができる。
【００２４】
図２の実施形態では、温度検出ブロック２７０は、スイッチ２７２および２７６、レジスタ２７３およびサーミスタ２７５を含み、ＭＵＸ２６２に信号ＴＭを出力する。スイッチ２７２、レジスタ２７３およびサーミスタ２７５は、グラウンドに外部電源ＶＤＤを接続するために互いに直列接続される。レジスタ２７３およびサーミスタ２７５間のノード２７８は、ＭＵＸ２６２に接続され、スイッチ２７６によってグラウンドに接続される。ＭＵＸ２６２に出力される信号ＴＭは、ノード２７８の電圧であり、この電圧量は、セル温度に対応する。故に、セル温度は、スイッチ２７２をターンオンすることによって測定されることができ、セル温度のオフセットは、スイッチ２７６をターンオンすることによって測定されることができる。
【００２５】
図２の実施形態では、電流検出ブロック２８０は、スイッチ２８２およびレジスタ２８４、２８５および２８６を含み、ＭＵＸ２６４に２つの信号を出力する。２つの信号間の電圧差は、レジスタ２８５にわたる電圧降下であり、この電圧降下の量は、レジスタ２８５を介して流れるセル電流に対応する。故に、セル電流は、スイッチ２８２をターンオフすることによって測定されることができ、セル電流のオフセットは、スイッチ２８２をターンオンすることによって測定されることができる。
【００２６】
故に、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセット、セル２１６の電圧オフセット、セル温度のオフセットおよびセル電流のオフセットのような、セルの状態オフセットは、短絡回路メカニズムによって測定されることができるので、セルの状態オフセットは、外部装置からの妨害を容易に被らない。
【００２７】
図２の実施形態では、ＭＵＸ２６２に入力される外部精密参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０の精度を測定するために使用される。参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、１つの実施形態において、ＡＤＣ２３０に入力される参照電圧（図示せず）から完全に独立している。参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０によって変換されるので、ＡＤＣ２３０の精度は、参照電圧ＶＲＥＦ２９０の変換値によって測定されることができる。従って、マルチチャンネルＡＤＣ２００のコストは、追加のハードウェア装置がＡＤＣ２３０の精度を測定する必要ないので、低減されることができる。
【００２８】
バッファ２５２は、ＭＵＸ２６０によって出力される２つの信号を受信し、適当な範囲内にこれら２つの信号間の電圧差を調節し、その後調節された電圧をＭＵＸ２６４に提供する。ＭＵＸ２６２を使用して、精密参照電圧ＶＲＥＦ２９０および信号ＴＭである２つの入力信号のうち１つを選択し、選択された信号をバッファ２５４に出力する。バッファ２５４は、適当な範囲内にＭＵＸ２６２によって出力される信号を調節し、その後調節された信号をＭＵＸ２６４に提供する。ＭＵＸ２６４は、バッファ２５２によって出力される信号と、バッファ２５４によって出力される信号と、電流検出ブロック２８０によって出力される２つの信号とから１つの信号を選択し、選択された信号をＡＤＣ２３０に提供する。その後、ＡＤＣ２３０は、アナログ信号であるこの信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
１つの実施形態では、制御信号（図示せず）は、例えばＭＵＸ２６０、２６２および２６４およびスイッチ２７２、２７６および２７８を制御するために、制御ブロック２２０から送信されることができる。故に、セルの状態およびセルの状態のオフセットは制御信号に応じて、測定され、ＡＤＣ２３０に提供されることができる。
【００３０】
指定の自己診断時間において、セルの状態のオフセットおよびＡＤＣ２３０の精度は、測定される。１つの実施形態では、自己診断は、バッテリ管理ＩＣがスリープモードから覚める度に実行される。即ち、セルの状態オフセットおよびＡＤＣ２３０の精度は、動作中に測定されない。従って、オフセット値は、比較的より正確になり、オフセット消去は、その所望の効果を達成することができる。
【００３１】
上記説明の通り、アナログチャンネルは、短絡回路メカニズムによってセルの状態オフセットを測定するために、マルチチャンネルＡＤＣ２００に含まれる。通常状態では、アナログチャンネルによって測定されるオフセットは、０または所定範囲内（所定の閾値より低い）であり、異常状態（ある形式のエラーがアナログチャンネルで発生）では、このアナログチャンネルによって測定されるオフセットは、０でなく、または所定範囲外（または所定の閾値を超える）である。
【００３２】
１つの実施形態では、所定範囲は、オフセットを測定するチャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、オフセット毎に設定される。類似に、所定範囲は、ＡＤＣ２３０が異常状態を経験するかを判断するために、参照電圧ＶＲＥＦ２９０の変換値に対して設定される。カウンタ２４０は、チャンネルおよびＡＤＣ２３０が異常状態を経験する数を計数する。
【００３３】
セル電圧チャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、自己診断時に、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセットおよびセル２１６の電圧オフセットは、セル電圧チャンネルによって測定され、ＡＤＣ２３０に出力される。ＡＤＣ２３０は、セル２１２の電圧オフセット、セル２１４の電圧オフセットおよびセル２１６の電圧オフセットを変換し、変換されたオフセットを制御ブロック２２０に出力する。その後、制御ブロック２２０は、変換されたオフセットの各々が所定範囲内にあるかを判断する。１つの実施形態では、変換されたオフセットの各々が所定範囲内にある場合、セル電圧チャンネルは、通常状態にあると判断される。一方、セル電圧チャンネルは、異常状態を経験すると判断され、カウンタ２４０によって計数される数は、１つの実施形態において１ずつ増やされる。類似に、セル電流チャンネル、セル温度チャンネルおよびＡＤＣ２３０の異常状態は、検出および計数されることができる。
【００３４】
一度カウンタ２４０によって計数される数が所定値に達すると、バッテリ管理ＩＣは、外部装置に警告信号を送信し、バッテリ管理ＩＣは、１つの実施形態において動作を中止する。
【００３５】
図３は、本発明の１つの実施形態によるバッテリ管理システム３００を示す。バッテリ管理システム３００は、複数のセルを含むバッテリ３１０と装置２００とを含む。バッテリ管理システム３００の装置２００は、図２に示す装置２００に類似する。
【００３６】
装置２００を使用して、装置２００の複数のアナログチャンネルによってバッテリ３１０のセル状態を測定し、装置２００のＡＤＣによってアナログ信号の状態をデジタル信号に変換することができる。１つの実施形態では、装置２００は、バッテリ管理ＩＣとして実装されることができる。
【００３７】
１つの実施形態では、指定の自己診断時に、セルの状態オフセットおよびＡＤＣの精度は、装置２００によって測定される。装置２００のアナログチャンネルの異常状態は、このアナログチャンネルによって測定される状態オフセットと上記説明した所定範囲とを比較することによって判断されることができる。装置２００のＡＤＣの異常状態は、上記説明した参照電圧を用いて判断されることができる。アナログチャンネルおよびＡＤＣが異常状態を経験する数が所定値に達する時、装置２００は、警告信号３０２を発し、装置２００は、動作を中止することができる。
【００３８】
図４は、本発明の１つの実施形態によるマルチチャンネル変換器によって実行される動作のフローチャート４００を示す。図４は、図２とともに説明される。ＡＤＣによってデジタル信号に変換されるアナログ信号を生成するアナログチャンネルの実施形態が以下説明されるが、本発明はそれに限定されない。以下の説明は、図１とともに説明されたように、ＤＡＣによってアナログ信号に変換されるデジタル信号を生成するデジタルチャンネルの実施形態に同様に適用されることができる。
【００３９】
４０２で、指定の自己診断時に、制御ブロック２２０は、任意のチャンネルが異常状態を経験するかを判断する。１つの実施形態では、セル２１２、２１４および２１６の状態オフセットが、上記説明したセル電圧チャンネル、セル温度チャンネルおよびセル電流チャンネルのようなアナログチャンネルによって測定されることができる。そのような実施形態では、セル２１２、２１４および２１６の状態オフセットは、アナログ信号であり、その後ＡＤＣ２３０によって各デジタル信号に変換される。その後、各デジタル信号は、任意のアナログチャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、制御ブロック２２０によって各所定範囲と比較される。デジタル信号が所定範囲内にない場合、アナログチャンネルは、異常状態を経験すると判断される。１つの実施形態では、自己診断は、バッテリ管理ＩＣがスリープモードから覚める度に実行される。
【００４０】
４０４で、指定の自己診断時に、制御ブロック２２０は、ＡＤＣ２３０が異常状態を経験するかを判断する。参照電圧ＶＲＥＦ２９０は、ＡＤＣ２３０によって変換され、変換された値は、制御ブロック２２０に出力される。その後、変換された値は、ＡＤＣが異常状態を経験するかを判断するために、所定範囲と比較される。変換された値が所定範囲内にない場合、ＡＤＣは、異常状態を経験すると判断される。
【００４１】
４０６で、アナログチャンネルおよびＡＤＣ２３０が異常状態を経験する数がカウンタ２４０によって計数される。１つの実施形態では、アナログチャンネルの１つが異常状態を経験すると判断される時、カウンタ２４０によって計数される数は、１増加される。類似に、ＡＤＣ２３０が異常状態を経験すると判断される時、カウンタ２４０によって計数される数は、１つの実施形態で１増加される。
【００４２】
４０８で、カウンタ２４０によって計数される数が所定値に達する時、バッテリ管理ＩＣは、外部装置に警告信号を送信し、バッテリ管理ＩＣは、動作を中止する。
【００４３】
要約すると、従来の用途では、異常状態がチャンネルおよび変換器に発生する場合、オフセット消去は、その所望の効果を達成できない。これに対し、本発明の実施形態によると、マルチチャンネル変換器は、自己診断機能を有し、指定の自己診断時に、カウンタは、チャンネルおよび変換器が異常状態を経験する数を計数し、数が所定値に達する時、マルチチャンネル変換器は、警告信号を発することができ、動作を中止できる。有利に、バッテリ管理用途において、任意のアナログチャンネルが異常状態を経験するかを判断するために、セルの状態オフセットは、短絡回路メカニズムを用いて測定され、故にオフセットは、外部装置からの妨害を容易に被らない。また、自己診断は、動作中に実行されない。従って、オフセットの値は、比較的より正確なので、オフセット消去は、その所望の効果を達成することができる。
【００４４】
上記説明及び図面は、本発明の実施形態を示すが、各種追加、修正および代替は、添付の特許請求の範囲に定める本発明の精神および原則の範囲から逸脱することなく本明細書中で行えることが分かる。当業者であれば、本発明は、形式、構造、配置、割合、材料、要素および構成要素を様々に修正して使用される一方、本発明の原則から逸脱することなく特定の環境及び動作要件に特に適合される本発明の原則下で使用できることが分かる。ここで開示される実施形態は従って、全ての点で例示であり限定的ではなく、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその法的均等物によって示されるのであり、上記記載に限定されない。
【符号の説明】
【００４５】
１１０ チャンネル
１２０ 制御ブロック
１３０ 変換器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の複数の信号を測定するための複数のチャンネルと、
前記第１の複数の信号を第２の複数の信号に変換するための変換器と、
任意の前記チャンネルおよび前記変換器が異常状態を経験するかを判断するための制御ブロックと、
前記チャンネルおよび前記変換器が異常状態を経験する数を計数するための前記制御ブロックに接続されるカウンタと
を具備することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記数が所定値に達する時、前記制御ブロックは警告信号を発することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御ブロックは、任意の前記チャンネルおよび前記変換器が指定の自己診断時に前記異常状態を経験するかを判断することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記指定の自己診断時は、前記装置がスリープモードから覚める毎時を具備することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記チャンネルおよび前記変換器に接続され、前記第１の複数の信号のインスタンスを選択し、前記変換器に前記インスタンスを提供するためのマルチプレクサ（ＭＵＸ）をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記チャンネルは、アナログチャンネルであり、複数のセルを具備するバッテリの状態を測定するのに使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記チャンネルは、前記状態のオフセットを測定するために使用されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記チャンネルの前記異常状態は、前記状態の前記オフセットと複数の所定範囲とを比較することによって判断されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記変換器の前記異常状態は、参照信号を用いて判断されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記チャンネルは、前記セルの電圧を測定するためのセル電圧チャンネルを具備し、前記セル電圧チャンネルは、
前記セルに接続され、前記セルの正極および陰極の電圧を出力するための第１のＭＵＸと、
前記第２のＭＵＸに接続され、前記セルの前記電圧を出力するためのバッファと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のＭＵＸは、
前記セルの前記正極に接続され、前記バッファに前記正極の前記電圧を提供するための第１の複数のスイッチと、
前記セルの前記負極に接続され、前記バッファに前記負極の前記電圧を提供するための第２の複数のスイッチと
を具備することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャンネルは、前記セルのセル温度を測定するためのセル温度チャンネルを具備し、前記セル温度チャンネルは、
第１のスイッチと、
前記第１のスイッチに接続されるレジスタと、
前記レジスタに接続され、前記セル温度に対応する信号を出力するためのサーミスタと、
前記信号をグラウンドに接続するための第２のスイッチと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
前記チャンネルは、前記複数のセルのセル電流を測定するためのセル電流チャンネルを具備し、前記セル電流チャンネルは、
レジスタと、
前記レジスタに接続され、前記セル電流に応じて生成される前記レジスタにわたる電圧降下を出力するためのスイッチと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
複数のセルを含むバッテリと、
前記バッテリに接続される装置とを具備し、前記装置は、
前記バッテリの状態を測定するための複数のアナログチャンネルと、
前記状態をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣを監視し、任意の前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣが異常状態を経験するかを判断するための制御ブロックと、
前記制御ブロックに接続され、前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣが異常状態を経験する数を計数するためのカウンタと
を具備することを特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項１５】
前記数が所定値に達する時、前記カウンタは、警告信号を発することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記制御ブロックは、任意の前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣが指定の自己診断時に前記異常状態を経験するかを判断することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記指定された自己診断時は、前記装置がスリープモードから覚める毎時を具備することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置は、前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣに接続され、前記状態のインスタンスを選択し、前記ＡＤＣに前記インスタンスを提供するためのＭＵＸをさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記アナログチャンネルは、前記状態のオフセットを測定するために使用されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記アナログチャンネルの前記異常状態は、前記状態の前記オフセットと複数の所定範囲とを比較することによって判断されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ＡＤＣの前記異常状態は、参照電圧を用いて判断されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
任意の複数のチャンネルが異常状態を経験するかを判断する過程と、
変換器が異常状態を経験するかを判断する過程と、
前記チャンネルおよび前記変換器が異常状態を経験する数を計数する過程と、
前記数が所定値に達する時、警告信号を送信する過程と
を具備することを特徴とする自己診断方法。
【請求項２３】
任意のチャンネルが異常状態を経験するかを判断する前記過程は、
前記チャンネルによって第１の複数の信号を測定する過程と、
前記第１の複数の信号を第２の複数の信号に変換するための前記変換器と、
前記第２の複数の信号と所定範囲とを比較する過程と
を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の複数の信号は、バッテリの状態オフセットを具備することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
変換機が異常状態を経験するかを判断する前記過程は、
参照信号を第３の信号に変換する前記変換器と、
前記第３の信号と第２の所定範囲とを比較する過程と
を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項１】
第１の複数の信号を測定するための複数のチャンネルと、
前記第１の複数の信号を第２の複数の信号に変換するための変換器と、
任意の前記チャンネルおよび前記変換器が異常状態を経験するかを判断するための制御ブロックと、
前記チャンネルおよび前記変換器が異常状態を経験する数を計数するための前記制御ブロックに接続されるカウンタと
を具備することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記数が所定値に達する時、前記制御ブロックは警告信号を発することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御ブロックは、任意の前記チャンネルおよび前記変換器が指定の自己診断時に前記異常状態を経験するかを判断することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記指定の自己診断時は、前記装置がスリープモードから覚める毎時を具備することを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記チャンネルおよび前記変換器に接続され、前記第１の複数の信号のインスタンスを選択し、前記変換器に前記インスタンスを提供するためのマルチプレクサ（ＭＵＸ）をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記チャンネルは、アナログチャンネルであり、複数のセルを具備するバッテリの状態を測定するのに使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記チャンネルは、前記状態のオフセットを測定するために使用されることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記チャンネルの前記異常状態は、前記状態の前記オフセットと複数の所定範囲とを比較することによって判断されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記変換器の前記異常状態は、参照信号を用いて判断されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記チャンネルは、前記セルの電圧を測定するためのセル電圧チャンネルを具備し、前記セル電圧チャンネルは、
前記セルに接続され、前記セルの正極および陰極の電圧を出力するための第１のＭＵＸと、
前記第２のＭＵＸに接続され、前記セルの前記電圧を出力するためのバッファと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のＭＵＸは、
前記セルの前記正極に接続され、前記バッファに前記正極の前記電圧を提供するための第１の複数のスイッチと、
前記セルの前記負極に接続され、前記バッファに前記負極の前記電圧を提供するための第２の複数のスイッチと
を具備することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記チャンネルは、前記セルのセル温度を測定するためのセル温度チャンネルを具備し、前記セル温度チャンネルは、
第１のスイッチと、
前記第１のスイッチに接続されるレジスタと、
前記レジスタに接続され、前記セル温度に対応する信号を出力するためのサーミスタと、
前記信号をグラウンドに接続するための第２のスイッチと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
前記チャンネルは、前記複数のセルのセル電流を測定するためのセル電流チャンネルを具備し、前記セル電流チャンネルは、
レジスタと、
前記レジスタに接続され、前記セル電流に応じて生成される前記レジスタにわたる電圧降下を出力するためのスイッチと
を具備することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
複数のセルを含むバッテリと、
前記バッテリに接続される装置とを具備し、前記装置は、
前記バッテリの状態を測定するための複数のアナログチャンネルと、
前記状態をデジタル信号に変換するためのアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）と、
前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣを監視し、任意の前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣが異常状態を経験するかを判断するための制御ブロックと、
前記制御ブロックに接続され、前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣが異常状態を経験する数を計数するためのカウンタと
を具備することを特徴とするバッテリ管理システム。
【請求項１５】
前記数が所定値に達する時、前記カウンタは、警告信号を発することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記制御ブロックは、任意の前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣが指定の自己診断時に前記異常状態を経験するかを判断することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記指定された自己診断時は、前記装置がスリープモードから覚める毎時を具備することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置は、前記アナログチャンネルおよび前記ＡＤＣに接続され、前記状態のインスタンスを選択し、前記ＡＤＣに前記インスタンスを提供するためのＭＵＸをさらに具備することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記アナログチャンネルは、前記状態のオフセットを測定するために使用されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記アナログチャンネルの前記異常状態は、前記状態の前記オフセットと複数の所定範囲とを比較することによって判断されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記ＡＤＣの前記異常状態は、参照電圧を用いて判断されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２２】
任意の複数のチャンネルが異常状態を経験するかを判断する過程と、
変換器が異常状態を経験するかを判断する過程と、
前記チャンネルおよび前記変換器が異常状態を経験する数を計数する過程と、
前記数が所定値に達する時、警告信号を送信する過程と
を具備することを特徴とする自己診断方法。
【請求項２３】
任意のチャンネルが異常状態を経験するかを判断する前記過程は、
前記チャンネルによって第１の複数の信号を測定する過程と、
前記第１の複数の信号を第２の複数の信号に変換するための前記変換器と、
前記第２の複数の信号と所定範囲とを比較する過程と
を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の複数の信号は、バッテリの状態オフセットを具備することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
変換機が異常状態を経験するかを判断する前記過程は、
参照信号を第３の信号に変換する前記変換器と、
前記第３の信号と第２の所定範囲とを比較する過程と
を具備することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２０４０９１（Ｐ２０１０−２０４０９１Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７５（Ｐ２０１０−１９７５）
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（５００５２１８４３）オーツー マイクロ， インコーポレーテッド (138)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【出願人】（５００５２１８４３）オーツー マイクロ， インコーポレーテッド (138)
【Ｆターム（参考）】
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