用于开路线扫描的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明大体上是关于开路连接侦测电路系统，且更特定言之，是关于集成电路与多单元电池组之间的开路连接的侦测。
【背景技术】
[0002]当集成电路(“1C”)管理多单元电池组时，在多单元电池组与集成电路之间存在多个缆线连接。多单元电池组与集成电路之间的连接可在任何特定时间点具有在连接在线的不良或开路连接。侦测多单元电池组与集成电路器件之间的开路状态的能力有益于诸如混合式或全电动汽车的许多应用。用以判定是否遍及多单元电池组与集成电路之间的此等连接中的任一个存在开路状态的当前方法花费大量时间。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种开路连接侦测电路、用于开路线扫描的方法、装置及系统。在某些具体实例中，一种装置包含:一电路，其包括用于与一多单元电池组的多个输出端连接的多个输入端；及一开路连接侦测电路，其形成于该电路内，其用于侦测连接至该多单元电池组的该多个输入端中的至少一个上的一开路连接且响应于此侦测而产生一故障状态。该开路连接侦测电路包含:至少一个电流源器件，其耦接于连接至该多单元电池组的该多个输入端与一参考电压的间；及至少一个器件，其用于开启及关闭该至少一个电流源器件，其中该至少一个器件致使一电流流动通过与该至少一个器件连接的该多个输入端中的一输入端。该开路连接侦测电路包含:至少一个放大器，其用于放大该多个输入端中的邻近输入端处的电压且响应于此放大而产生一电压；一模拟至数字转换器，其用于量测由该至少一个放大器产生的该电压，其中该模拟至数字转换器在一时段的开始及结束时量测由该至少一个放大器产生的电压；及一控制逻辑电路，其用于响应于该等电压而基于由该模拟至数字转换器量测的该等电压来产生指示该多个输入端中的至少一个上的一开路连接的一故障侦测指示。
【附图说明】
[0004]在理解图式仅描绘例示性具体实例且因此不应被视为限制范围的情况下，将经由使用随附图式而以额外特定性及细节来描述例示性具体实例，在图式中:
[0005]图1为在本发明中描述的一个具体实例中的包括开路侦测电路系统的集成电路器件的方块图；
[0006]图2为在本发明中描述的一个具体实例中的供多单元电池组使用的开路线侦测系统的不意图；
[0007]图3为在本发明中描述的一个具体实例中的供多单元电池组使用的开路线侦测系统的不意图；
[0008]图4为在本发明中描述的一个具体实例中的用于执行开路连接的冗余侦测的系统的方块图；
[0009]图5A及图5B、图6及图7为在本发明中描述的某些具体实例中的由模拟至数字转换器产生的例示性数据的曲线图；
[0010]图8为在本发明中描述的一个具体实例中的用于侦测开路连接的方法的流程图；及
[0011]图9为在本发明中描述的一个具体实例中的用于侦测开路连接的方法的流程图。
[0012]根据惯例，各种所描述特征未按比例绘制，而经绘制以强调与例示性具体实例相关的特定特征。
【具体实施方式】
[0013]在以下详细描述中，参考形成该描述的部分且作为说明而展示特定说明性具体实例的随附图式。然而，应理解，可利用其他具体实例且可进行逻辑、机械及电气改变。此外，不应将图形及本说明书中呈现的方法认作限制个别步骤可被执行的次序。因此，不应在限制性意义上看待以下详细描述。
[0014]交叉参考:本申请案主张2014年7月2日申请的美国临时专利申请案第62/020, 117号的权利，该专利申请案是据此以引用方式并入本文中。
[0015]现在参看图式，且更特定言之，参看图1，说明经连接的多单元电池组102及电路器件104的功能方块图。多单元电池组102包含许多串联连接单元，其提供自该等单元的每一连接节点的在多单元电池组102与电路器件104之间的多个线连接106。在至少一个实施方案中，电路器件104可为集成电路(1C)，或使用熟习此项技术者所知的其他电路实施方案予以实施。
[0016]为了提供开路状态的故障侦测能力，将开路侦测器108包括于电路器件104内以监测电池组102与电路器件104之间的缆线连接106。开路侦测器108监测来自多单元电池组102的线106中的每一个，且在侦测到开路状态后就在电路器件104内产生故障指示。以此方式，电路器件104具有以快速且高效的方式监测与多单元电池组102的不良连接的能力。
[0017]在至少一个实施方案中，开路侦测器108能够经由两种单独方法而侦测开路。使用模拟至数字转换器(ADC)的主要方法，及使用比较器及控制逻辑电路系统的次要或冗余方法。ADC方法能够同时地测试不同缆线连接，如下文更详细地所描述。与此对比，比较器及控制逻辑方法个别地测试不同缆线连接，且更详细地描述于在2011年6月30日申请且在 2014 年 8 月 5 日颁布的名为“System and Methods for Detect1n of OpenConnect1ns Between an Integrated Circuit and a Mult1-Cell Battery Pack，，的美国专利第8，797，043号(在下文中被称作’043专利)中，该专利是以引用方式并入本文中。
[0018]现在参看图2且如’ 043专利中所描述，说明包括执行次要或冗余方法的开路侦测电路系统的部分的集成电路的示意图。多单元电池组102由在节点208a与接地节点208f之间串联地连接在一起的多个单元206组成。在图2的实例中，说明十二单元电池组，然而，应认识到，包括任何数目个单元的多单元电池组也将适用于以下描述。多单元电池组102进一步包括用于提供来自电池单元206的串联连接内每一节点的不同输出电压的多个输出接脚208。输出接脚208中的每一个连接至电路器件104的关联接脚210。连接于多单元电池组102的输出接脚208中的每一个与电路器件104的输入接脚210中的每一个之间的是可选RC电路，其由具有连接至输出端208的一个侧及连接至输入端210的另一侧的电阻器212组成。电容器214连接于输入接脚210与接地之间。由电容器214及电阻器212组成的RC电路并不直接地与开路线侦测系统相关联，且可在不影响该电路的操作的情况下被省略。
[0019]在图2的实例中，在节点208a，存在经连接的两个RC电路。第一 RC电路由连接至干线电压(VBAT)接脚210a的电阻器212a及电容器214a组成。也连接至多单元电池组输出接脚208a的是由连接至输入接脚210b的电阻器212b及电容器214b组成的第二 RC电路。多单元电池组102的剩余输出接脚具有连接至该等输出接脚的单一 RC电路。此外，接地接脚208f直接地连接至接地。虽然关于图2所描述的说明包括实施于多单元电池组102的输出接脚208与电路器件104的输入接脚210之间的RC电路中的每一个，但在替代性具体实例中，RC电路系统可实施于电路器件104内，或实施于多单元电池组102内或其可被省略。
[0020]二极管216使其阴极连接至处于干线电压VBAT的接脚210a。二极管216的阳极连接至接脚210b。第二二极管218使其阴极连接至节点210g，而其阳极连接至接地节点210h。此等二极管用于以下文中描述的方式侦测干线电压接脚及接地电压接脚上的开路。
[0021]多个电流源220a至220f连接于电路器件104的关联输入接脚节点210中的一个与诸如接地的参考电压之间。因此，电流源220b连接于输入接脚节点210b与接地之间，电流源220c连接于输入接脚节点210c与接地之间等等。开关221连接于输入接脚节点与电流源220中的每一个之间。此情形用于开启及关闭电流源220以便判定接脚210中的每一个处的输入电压，如下文中将更充分地所描述。电流源222连接于内部供应电压与接脚210g之间，其中内部供应可通过用于芯片的单一内部供应电压、多个不同内部供应电压或主电压供应而提供。开关223用于开启及关闭电流源222。在至少一个实施方案中，当分离