专利名称：电池电压测定系统以及电池电压测定方法
技术领域：
本发明涉及电池电压测定系统以及电池电压测定方法。
背景技术：
一般地，为了对电池的余量或电池电压的变动进行监视而对电池电压进行测定的电池电压测定系统是公知的。例如，在专利文献1中记载了如下的电池电压的监视控制装置基于在比较器中对利用由可变电阻以及与该可变电阻串联连接的固定电阻所构成的可变分压电路进行电阻分割所得到的电压值和由基准电压发生器所产生的基准电压进行比较所得到的比较结果，对测定对象的电池的电池电压进行监视。[专利文献1]日本特开2010-35337号公报。对这样的以往的电池电压测定系统进行说明。在图3中示出了以往的电池电压测定系统的简要结构的一例。该电池电压测定系统100构成如下，具有A/D转换器112、生成恒定电压Vreg的调节器114、起到开关元件的功能的MOS晶体管111、以及由彼此串联连接并且电阻元件的一端被接地到接地电位的两个电阻元件R1、R2所构成的分割电阻113。A/D转换器112具有如下功能基于基准电压Vref，输出将输入电压Ain进行了数字转换后的数字数据即转换结果Dout。在对电池电压VDD进行测定的情况下，MOS晶体管111成为导通状态，成为测定对象的电池的电池电压VDD经由MOS晶体管111被分割电阻113进行电阻分割，电阻分割后的电池电压VDD作为输入电压Ain被输入到A/D转换器112。输入电压Ain和电池电压VDD 的关系如以下的(1)式所示，
Ain=R2/(Rl+R2) XVDD ···“)。因此，输入电压Ain伴随电池电压VDD的降低而变小。A/D转换器112将由调节器114生成的恒定电压Vreg作为基准电压Vref，基于基准电压Vref，输出将电阻分割后的电池电压VDD进行了 A/D转换(模拟/数字转换)的数字数据即转换结果Dout。一般地，转换结果Dout用以下的( 式表示，
Dout=Ai η ^ V r e f χ χ ‘ · ‘ (2) (x=A/D 转换器 112 的规格所决定的数值)。在图4中示出相对于基准电压Vref的输入电压Ain的值的变动的具体的一例。此处，作为具体的一例，示出恒定电压Vreg=基准电压Vref=2. 0V、输入电压Ain从1. 7V(时刻 tl)经过1. 5V(时刻t2)降低到1. 2V(时刻t3)的情况。在输入电压Ain为1. 7V的时刻tl，成为1. 7V + 2. OV ^ 0. 85，转换结果 Dout=O. 85 Xx。此外，在输入电压Ain降低到1. 5V的时刻t2，成为1. 5V + 2. OV^O. 75，转换结果Dout=O. 75Xx。进而，在输入电压Ain降低到1. 2V的时刻t3，成为1. 2V + 2. OV ^ 0. 6， 转换结果Dout=O. 6Xx。这样，伴随输入电压Ain的降低，转换结果Dout变小。因此，在以往的A/D转换器112中，伴随电池电压VDD的降低，转换结果Dout变小。
并且，为了抑制电池电压VDD的功耗，在不进行电池电压VDD的测定的情况下，进行控制，使得MOS晶体管111成为截止状态。在电池电压测定系统100中，利用例如由微型计算机等构成的处理部116进行将该Dout与预先登录的电压进行比较等的处理，由此，测定电池电压VDD，进行电池余量的监视等。一般地，A/D转换器对输入到Ain端子的输入电压Ain的电压相对于成为基准的最高的电压即基准电压Vref的电压为怎样的程度(level)进行判定并进行转换，所以，当输入电压Ain超过基准电压Vref时，不能够适当地进行A/D转换，此外，存在使器件破坏的危险。因此，如电池电压测定系统100那样，例如，在调节器114基于电池电压VDD生成恒定电压Vreg的情况下等，为了不使输入到A/D转换器112中的输入电压Ain超过基准电压 Vref，如上述那样，有时需要将由分割电阻113进行电阻分割后的电池电压VDD作为输入电压Ain。这样，在上述的电池电压测定系统100中，需要具有用于对电池电压VDD进行电阻分割的分割电阻113。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够将电池电压测定系统的规模缩小化的电池电压测定系统以及电池电压测定方法。为了实现上述目的，技术方案1的电池电压测定系统具有电压生成单元，生成恒定电压；转换单元，直接输入测定对象的电池的电池电压，并且，将所述电池电压作为基准电压，对由所述电压生成单元生成的所述恒定电压进行AD转换。技术方案6的电池电压测定方法具有生成工序，生成恒定电压；转换工序，将直接输入的测定对象的电池的电池电压作为基准电压，对由所述生成工序生成的所述恒定电压进行AD转换。根据本发明，能够起到将电池电压测定系统的规模缩小化这样的效果。
图1是示出本实施方式的电池电压测定系统的简要结构的一例的电路图。图2是用于对本实施方式的电池电压测定系统中的相对于基准电压Vref的输入电压Ain的值(转换结果Dout)的变动的具体的一例进行说明的说明图。图3是示出以往的电池电压测定系统的简要结构的一例的电路图。图4是用于对以往的电池电压测定系统中的相对于基准电压Vref的输入电压Ain 的值(转换结果Dout)的变动的具体的一例进行说明的说明图。附图标记说明
10 电池电压测定系统 12 A/D转换器 14调节器 16处理部。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地对本实施方式的电池电压测定系统进行说明。首先，对本实施方式的电池电压测定系统的结构进行说明。在图1中示出本实施方式的电池电压测定系统的简要结构的一例。图1所示的本实施方式的电池电压测定系统 10具有A/D转换器12、调节器14以及处理部16而构成。此外，在本实施方式中，A/D转换器12、调节器14以及处理部16构成为在同一基板11上所形成的半导体集成电路。调节器14具有生成恒定电压Vreg的功能。在本实施方式的调节器14中，基于从电池电源20经由端子(焊盘)18所输入的电池电压VDD，生成恒定电压Vreg。并且，在图 1中，省略记载输入电池电压VDD的布线的图示。A/D转换器12具有如下功能基于基准电压Vref对输入电压Ain进行A/D转换 (模拟/数字转换)并且输出作为数字数据的转换结果Dout。从电池电源20经由端子(焊盘)18将电池电压VDD直接输入到本实施方式的A/D转换器12的基准电压端子Vref。此外，A/D转换器12经由端子(焊盘)19被接地到GND (接地)。另外，将由调节器14生成的恒定电压Vreg输入到A/D转换器12的模拟输入端子Ain。这样，本实施方式的A/D转换器12具有如下功能在从GND电位到基准电压Vref= 电池电压VDD的范围内，输出基于基准电压Vref将输入电压Ain=恒定电压Vreg进行数字转换后的转换结果Dout。作为具体的一例，转换结果Dout如以下的(3)式所示
Dout=Ai n-rVr fXx κ s 8 《3)。并且，(3)式中的“X”是由A/D转换器12的规格决定的数值，例如，在A/D转换器 12具有将作为模拟数据的输入电压Ain转换为8位的数字数据的功能的情况下，x=256。因此，转换结果Dout根据基准电压Vref=电池电压VDD而变动。 处理部16具有如下功能基于由A/D转换器12输入的转换结果Dout，进行电池电压VDD的测定、监视。在本实施方式中，处理部16包括微型计算机而构成，包括CPU (Central Processing Unit)和由包含ROM以及RAM的存储器、闪存等构成的非易失性的存储部而构成。本实施方式的处理部16在该存储器中预先登录成为监视的基准的电压，利用CPU执行对该电压和转换结果Dout进行比较的处理等，进行电池电压VDD的测定、监视。接着，对本实施方式的电池电压测定系统10的作用进行说明。在图2中示出对本实施方式的电池电压测定系统10中的相对于基准电压Vref的输入电压Ain的值的变动的具体的一例进行说明用的说明图。此处，作为具体的一例，示出了恒定电压Vreg=输入电压Ain=2. 0V、电池电压VDD=基准电压Vref从3. 6V(时刻tl)经过3. 0V(时刻t2)降低到2. 2V(时刻t3)的情况。在电池电压VDD为3. 6V的时刻tl，成为2V + 3. 6V ^ 0. 56，转换结果 Dout=O. 56Xx。此夕卜，在电池电压降低至Ij 3. OV的时刻t2，成为2V + 3. OV ^ 0. 67，转换结果 Dout=O. 67Xx。并且，在电池电压降低到2. 2V的时刻t3，成为2V + 2. 2V ^ 0. 91，转换结果 Dout=O. 91 XX0这样，转换结果Dout伴随电池电压VDD的降低而变大。在本实施方式的处理部16中，这样根据转换结果Dout伴随电池电压VDD的降低而变化为较大的值的情况，进行电池电压VDD的测定、监视。并且，在本实施方式的电池电压测定系统10中，优选预先使调节器14所生成的恒定电压Vreg为电池电压VDD的电压的监视范围(测定范围)的下限值以下。如上述的那样，本实施方式的A/D转换器12具有在从GND电位到基准电压Vref=电池电压VDD的范围内输出基于基准电压Vref将输入电压Ain=恒定电压Vreg进行数字转换后的转换结果Dout的功能，所以，输入电压Ain必须在从GND电位到基准电压Vref= 电池电压VDD的范围内，在输入电压Ain超过基准电压Vref的情况下，不能够适当地进行 A/D转换。即，为了进行适当的A/D转换，输入电压Ain彡基准电压Vref是必要的。在本实施方式中，输入电压Ain为恒定电压Vreg即是固定值，所以，当电池电压 VDD由于电池电源20的消耗等而降低时，基准电压Vref=电池电压VDD，所以，产生输入电压Ain >基准电压Vref的危险。作为具体的一例，对要对电池电压VDD从3. OV到2. OV进行监视的情况进行说明。 在该情况下，电池电压VDD的监视范围(测定范围)为3. OV 2. 0V。此处，监视范围的下限值的2. OV是指，开始电池电源20的充电或者使利用电池电源20进行动作的应用等的动作停止的电压值。在该情况下，若恒定电压Vreg=2. 2V，则在电池电压VDD降低到2. OV的情况下，输入电压Ain (恒定电压Vreg=2. 2V) >基准电压Vref(电池电压VDD=2. 0V)，不能正确地进行A/D转换。因此，将输入电压Ain即恒定电压Vreg预先设定为变动的基准电压Vref的下限值即电池电压VDD的监视范围的下限值以下，由此，像这样能够防止输入电压Ain >基准电压 Vref。 如以上说明的那样，在本实施方式的电池电压测定系统10中，调节器14基于电池电压VDD所生成的恒定电压Vreg被输入到A/D转换器12的模拟输入端子Ain。此外，从电源电压20经由端子(焊盘)18直接将电池电压VDD输入到A/D转换器12的基准电压端子。A/D转换器12将电池电压VDD作为基准电压Vref，判定相对于该基准电压Vref的输入电压Ain=恒定电压Vreg的程度，输出进行A/D转换后的转换结果Dout。伴随电池电压 VDD的降低，转换结果Dout变大，所以，在处理部16中，基于转换结果Dout，进行电池电压 VDD的测定、监视。调节器14基于电池电压VDD生成恒定电压Vreg，该恒定电压Vreg成为输入电压 Ain，所以，输入电压Ain为电池电压VDD以下。因此，能够使输入到A/D转换器12的输入电压Ain比基准电压Vref=电池电压VDD小。在以往的电池电压测定系统中，以输入到A/D转换器的模拟端子Ain的输入电压 Ain不超过由调节器生成的恒定电压Vreg=A/D转换器的基准电压Vref的方式，利用分割电阻对电池电压VDD进行电阻分割，生成比电池电压VDD小的电压值的输入电压Ain (参照图 3)，但是，如上述的那样，在本实施方式的电池电压测定系统10中，不需要对电池电压VDD 进行电阻分割，所以，不需要用于对电池电压VDD进行电阻分割的结构即分割电阻(电阻元件R2的一端被接地到接地电位的串联连接的两个电阻元件Rl、R2)、对该分割电阻进行控制的开关元件即MOS晶体管等。因此能够将电池电压测定系统10的规模缩小化。此外，以往为了生成比电池电压VDD小的电压值的输入电压Ain而对电池电压VDD 进行电阻分割，因此电池电压VDD被连接到分割电阻的接地电位，但是，在本实施方式的电池电压测定系统10中不需要这样构成。因此，不需要使电流从电池电压VDD经由电阻元件 R2流到接地电位，所以，能够抑制电池电压VDD的功耗(消耗)。并且，在以往的电池电压测定系统中，为了抑制电池电压VDD的功耗，在不进行电池电压VDD的测定的情况下，需要进行控制以使MOS晶体管成为截止状态，但是，在本实施方式的电池电压测定系统10中不需要这样的控制。因此，不需要电池电压VDD的测定动作和匹配控制动作的定时等的与该控制相关的动作，所以，电池电压测定动作变得容易。此外，得到不需要进行该控制的控制装置这样的效果。另外，在本实施方式的电池电压测定系统10中，不需要进行电池电压VDD的电阻分压，所以，构成分割电阻的电阻元件的偏差对基准电压转换结果Dout带来的影响被消除，所以，能够更高精度地进行电池电压VDD的测定、监视。并且，在本实施方式中，将A/D转换器12、调节器14以及处理部16作为形成在同一基板11上的半导体集成电路，构成电池电压测定系统，但是，并不限于此，例如，以将处理部16形成在其他基板上(形成有A/D转换器12以及调节器14的半导体集成电路的外部)的方式构成也可以。并且，如本实施方式的电池电压测定系统10那样，在形成在同一基板11上的情况下，不需要用于将转换结果Dout向外部输出的输出端口或端子(焊盘)， 所以是优选的。此外，调节器14不作为电池电压VDD的测定、监视专用而构成，优选以与生成应用于其他逻辑电路等的恒定电压Vreg的调节器并用的方式构成。通过这样构成，从而能够进一步将系统整体的规模缩小化。此外，上述的恒定电压Vreg等的电压值是一个例子，只要是在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够进行变更。
权利要求
1.一种电池电压测定系统，具有 电压生成单元，生成恒定电压；转换单元，输入测定对象的电池的电池电压，并且，将所述电池电压作为基准电压，对所述电压生成单元生成的所述恒定电压进行AD转换。
2.如权利要求1所述的电池电压测定系统，其中，所述电压生成单元生成电压值比所述电池电压低的低电压。
3.如权利要求1或2所述的电池电压测定系统，其中，所述恒定电压的电压值是所述电池电压的预先决定的测定范围的下限值以下的电压值。
4.如权利要求1所述的电池电压测定系统，其中，具有测定单元，基于由所述转换单元进行AD转换后的所述恒定电压，对所述测定对象的电池电压进行测定。
5.如权利要求1所述的电池电压测定系统，其中，所述电压生成单元基于所述电池电压生成所述恒定电压。
6.一种电池电压测定方法，具有 生成工序，生成恒定电压；转换工序，将测定对象的电池的电池电压作为基准电压，对由所述生成工序生成的所述恒定电压进行AD转换。
7.如权利要求6所述的电池电压测定方法，其中，具有测定工序，基于由所述转换工序进行AD转换后的所述恒定电压，对所述测定对象的电池的电池电压进行测定。
8.如权利要求7所述的电池电压测定方法，其中，在所述测定工序中，基于由所述转换工序进行AD转换后的伴随所述电池电压的减少而增加的所述恒定电压，对所述电池电压进行测定。
9.如权利要求6 8的任意一项所述的电池电压测定方法，其中， 在所述生成工序中，使所述电池电压降低，从而生成所述恒定电压。
10.如权利要求6所述的电池电压测定方法，其中，在所述生成工序中，生成电压值比所述电池电压低的所述恒定电压。
11.如权利要求6所述的电池电压测定方法，其中，在所述生成工序中，以成为所述电池电压的预先决定的测定范围的下限值以下的电压值的方式，生成所述恒定电压的电压值。
全文摘要
本发明提供一种能够将电池电压测定系统的规模缩小化的电池电压测定系统以及电池电压测定方法。将调节器(14)基于电池电压VDD所生成的恒定电压Vreg输入到A/D转换器(12)的模拟输入端子Ain。此外，从电源电压(20)经由端子(焊盘)(18)直接将电池电压VDD输入到A/D转换器(12)的基准电压端子。A/D转换器(12)将电池电压VDD作为基准电压Vref，判定相对于该基准电压Vref的输入电压Ain=恒定电压Vreg的程度，输出进行A/D转换后的转换结果Dout。伴随电池电压VDD的降低，转换结果Dout变大，所以，在处理部(16)中，基于转换结果Dout，进行电池电压VDD的测定、监视。
文档编号G01R31/36GK102565520SQ201110363009
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者儿玉祐树 申请人:拉碧斯半导体株式会社