电压检测装置及耦合电路的制作方法

专利名称：电压检测装置及耦合电路的制作方法
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。上述控制部，在上述电压检测模式下，断开上述第一串联开关、上述第二串联开关及上述节点开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压选择电路来分别赋予上述第一基准电压和上述第三基准电压，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关并且闭合上述第一开关和上述第二开关，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器及上述第二下游电容器设定电荷，之后，根据断开上述第一开关、上述第二开关、上述第一并联开关以及上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路、上述第二基准电压选择电路的电压赋予，闭合上述第一串联开关、上述第二串联开关及上述节点开关之后的上述运算放大器的差动输出电压，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，在断开上述第一开关、上述第二开关的至少一方的基础上闭合上述节点开关，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关，断开上述第一串联开关和上述第二串联开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压电路分别赋予上述第二基准电压和上述第四基准电压，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器及上述第二下游电容器设定电荷，之后，根据断开上述第一并联开关和上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压电路的电压赋予，并闭合上述第一串联开关和上述第二串联开关之后的上述运算放大器的差动输出电压，进行故障诊断。本发明另一个方式的耦合电路具备第一、第二电容器、运算放大器、诊断开关、并联开关、基准电压电路以及控制部。上述第一电容器包括多个电容器元件，该多个电容器元件串联连接于在第一电源系统中动作的第一电路的信号输出节点和在第二电源系统中动作的第二电路的信号输入节点之间。上述诊断开关连接在上述信号输入节点和上述运算放大器的反相输入端子之间。上述并联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。上述第二电容器包括连接在上述运算放大器的反相输入端子和输出端子之间的I个电容器元件或串联连接的多个电容器元件。上述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信号传送模式和自我诊断模式。上述控制部，在上述信号传送模式下，断开上述诊断开关而从上述信号输出节点向上述信号输入节点传送信号。上述控制部，在上述自我诊断模式下，从上述第一电路向上述信号输出节点输出定电压，通过上述基准电压选择电路选择第一基准电压及第二基准电压的某一方，闭合上述诊断开关和上述第三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，并通过上述基准电压选择电路来选择了第一基准电压及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稱合电路具备第一、第二上游电容器、运算放大器、第一、第二诊断开关、第一、第二并联开关、第一、第二串联开关、第一、第二下游电容器、第一、第二基准电压选择电路以及控制部。上述第一上游电容器、上述第二上游电容器分别包括多个电容器兀件，该多个电容器兀件串联连接于在第一电源系统中动作的第一电路的差动信号输出节点和在第二电源系统中动作的第二电路的差动信号输入节点之间。上述运算放大器具有差动输出构成。上述第一诊断开关连接在上述差动信号输入节点的一方和上述运算放大器的反相输入端子之间。上述第二诊断开关连接在上述差动信号输入节点的另一方和上述运算放大器的非反相输入端子之间。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包括I个或多个串联的电容器元件。上述第一下游电容器及第一串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。上述第二下游电容器包括I个或多个串联的电容器元件。上述第二下游电容器及上述第二串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。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。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二基准电压。上述控制部能够选择信号传送模式和自我诊断模式。上述控制部，在上述信号传送模式下，断开上述第一诊断开关和第二诊断开关，从上述差动信号输出节点向上述差动信号输入节点传送信号。上述控制部，在上述自我诊断模式下，从上述第一电路向上述差动信号输出节点输出定电压，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关，断开上述第一串联开关和上述第二串联开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压选择电路分别赋予上述第一基准电压和上述第二基准电压，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器设定电荷，之后，根据断开上述第一并联开关和上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压选择电路的电压赋予，并闭合上述第一串联开关、上述第二串联开关之后的上述运算放大器的差动输出电压，进行故障诊断。


关于本发明的上述目的及其他目的、特征和优点，将通过参照附图进行的下面的详细说明而变得更加明确。图I是表示本发明第一实施方式的电压检测装置的图。图2是表示上述第一实施方式的电压检测装置的电压检测模式下的开关状态及输出电压波形的图。图3是表示上述第一实施方式的电压检测装置的自我诊断模式下的开关状态及输出电压波形的图。图4是表示上述第一实施方式的自我诊断模式下的第一、第二电容器的短路故障和输出电压之间的关系的图， 图5是表示本发明第二实施方式的电压检测装置的图。图6是表示上述第二实施方式的电压检测装置的电压检测模式下的开关状态及输出电压波形的图。图7是表示上述第二实施方式的电压检测装置的自我诊断模式下的开关状态及输出电压波形的图。图8A、图SB是表示上述第二实施方式的自我诊断模式下的第一、第二电容器的短路故障和输出电压之间的关系的图。图9是表示本发明第三实施方式的电压检测装置的图。图10是表示上述第三实施方式的电压检测装置的电压检测模式下的开关状态及输出电压波形的图。图11是表示上述第三实施方式的电压检测装置的自我诊断模式下的开关状态及输出电压波形的图。图12是表示本发明第四实施方式的电压检测装置的图。图13是表示正常时及第一电容器短路故障时的检测电压特性的图。图14是表示本发明第五实施方式的电压检测装置的图。图15是表不本发明第六实施方式的电平移动电路的图。图16是表示上述第六实施方式的电平移动电路的自我诊断模式下的开关状态及输出电压波形的图。图17是表示本发明第七实施方式的电平移动电路的图。图18是表示上述第七实施方式的电平移动电路的自我诊断模式下的开关状态及输出电压波形的图。
具体实施例方式本发明的发明人关于现有技术发现了以下情况。在JP-A-2008-145180所记载的电压检测电路中，当由于老化、耐压不足等而第一电容器发生短路故障时，高电压的电池电压有可能直接施加到低耐压的运算放大器。此外，即使对输出电压进行观测，也不能够判别电容器是否发生了短路故障或者电池电压是否发生了变化。在US4，748，419所记载的隔离器中，当由于老化、耐压不足等而第一电容器发生短路故障时，信号的传送变得困难，有可能对低电压电路施加高电压。此外，即使对所传送的信号进行观测，也不能够判别电容器是否发生了短路故障或者传送信号是否发生了变化。本发明是鉴于上述情况而进行的。(第一实施方式)以下，参照图I 图4对第一实施方式进行说明。图I表示电池组的电压检测装置的构成。电池组I搭 载于混合动力汽车或电动汽车，经由变换器向电动机供电。实际的电池组I具有将多个锂离子二次电池、镍氢二次电池等以同极性串联连接的构成，但在此为了便于说明，仅表示了从低电位侧的电池单元BI到高电位侧的电池单元B4。锂离子二次电池由于每个电池单元的容量的个体差、自身放电特性的差等，各电池单元的充电状态(SOC)进而单元电压存在偏差。在这种电池组I中，为了进行各二次电池的容量计算、保护管理(例如电池电压的均等化)，需要个别地检测各二次电池的电压。在电池组I的电压检测装置2的端子TBO TB4上，分别连接有电池单元BI B4(检测对象电压源、单电池)的各端子。端子TBO TB4的电压分别为VO V4。电压检测装置2在电压检测模式和后述的自我诊断模式下动作，该电压检测模式为，对构成电池组I的各电池单元Bn (η = 1、2、3、4)的电压VBn进行检测，将该检测电压作为VOUT而从输出端子TP输出到A/D转换器3，该自我诊断模式为，对电容器C1、C2的短路故障进行诊断。电压检测装置2与A/D转换器3等电路一起构成为集成电路(IC)。电压检测装置2具备运算放大器4，该运算放大器4接受以接地电位VSS为基准的电池电压VDD的供给而进行动作。基准电压选择电路5具备生成第一基准电压VREF的基准电压生成电路5a ;生成第二基准电压VSLF的基准电压生成电路5b ;以及开关SW5c、SW5d，对基准电压VREF和VSLF的某一方进行选择，而赋予到运算放大器4的非反相输入端子。第一基准电压VREF和第二基准电压VSLF是不同的电压值。在端子TBn(n = 0、l、2、3、4)和公用线CL(共同节点)之间，分别连接有开关SWBn。对于各电池单元Bn来说，与高电位侧的端子TBn连接的开关SWBn相当于第一开关，与低电位侧的端子TBn-I连接的开关SWBn-I相当于第二开关。即，在串联连接了电池单元Bn的电池组I中，每个电池单元Bn所需要的第一、第二开关，实现了与邻接的电池单元Bn+l、Bn-l
的第二、第一开关的共同化。在公用线CL和运算放大器4的反相输入端子之间，连接有第一电容器Cl。此外，在运算放大器4的反相输入端子和输出端子之间，并联连接有第二电容器C2和第三开关SW3。为了防止端子间全部短路的全短路故障，而将多个电容器元件串联连接来构成这些第一、第二电容器C1、C2。上述各开关由MOS晶体管构成，由作为控制部的控制电路6进行这些开关的切换。接着，参照图2 图4对本实施方式的作用及效果进行说明。图2、图3分别表示电压检测模式、自我诊断模式下的开关的导通截止状态( H电平表示导通状态、L电平表示截止状态)及输出电压VOUT的波形。在图2所示的电压检测模式中，控制电路6在切换各开关的同时按降序重复检测单元电压VBl VB4并输出到A/D转换器3。在本模式中，控制电路6使基准电压选择电路5的开关SW5c固定于导通、开关SW5d固定于截止,选择并输出第一基准电压VREF。在检测电池单元B4的电压VB4的情况下，控制电路6使第三开关SW3导通，并且使对于电池单兀B4来说的第一开关SWB4导通,而对第一电容器Cl设定电荷(期间Pl)。之后，使第一开关SWB4和第三开关SW3截止(不重叠期间P2)，并使对于电池单元B4来说的第二开关SWB3导通，而进行电荷的重新分配(期间P3)。如果设第一电容器的容量为Cl、第二电容器的容量为C2，则期间P2和期间P3之间的电荷保存的一般式成为式⑴。例如，在电池单元B4的检测时，Vn = V4、Vn-I = V3、Vn-Vn-I = VB4。Cl (Vn-VREF) = Cl(Vn-1-VREF)+C2(V0UT-VREF)…(I)当解开式⑴时能够得到式(2)。、VOUT = C1/C2 (Vn-Vn-I) +VREF- (2)在向期间P3的切换之后，A/D转换器3对由式⑵表示的稳定的运算放大器4的输出电压VOUT进行A/D转换。控制电路6能够根据该A/D转换值来检测单元电压VB4。在后续的期间P4、P5、P6中，控制电路6也同样地检测电池单元B3的电压VB3。在图3所示的自我诊断模式中，控制电路6首先使基准电压选择电路5的开关SW5c导通、开关SW5d截止，而选择并输出第一基准电压VREF。控制电路6使第三开关SW3导通，并且使开关SWBO SWB4的某一个、例如开关SWB4导通，而对第一电容器Cl设定电荷(期间P11)。之后，使开关SW5c和第三开关SW3截止(不重叠期间P12)，使开关SW5d导通，而选择第二基准电压VSLF并进行电荷的重新分配(期间P13)。期间P12和期间P13之间的电荷保存的一般式为式(3)。在使开关SWB4导通时成为Vn = V4，但ClVn的项在两边相抵消。Cl (Vn-VREF) = Cl (Vn-VSLF) +C2 (V0UT-VSLF)…(3)当解开式(3)时能够得到式⑷。VOUT = C1/C2 (VSLF-VREF) +VSLF …(4)在向期间P13的切换之后，A/D转换器3对由式⑷表示的稳定的运算放大器4的输出电压VOUT进行A/D转换。控制电路6根据该A/D转换值进行故障诊断。图4表示电容器Cl、C2都是将3pF的电容器元件串联3个而构成lpF，使第一基准电压VREF为O. 5V、第二基准电压VSLF为IV时的自我诊断模式下的故障后的容量值和输出电压V0UT。图4中，事例IVa是电容器Cl、C2未故障的情况，事例IVb是构成电容器Cl的串联电容器元件中的I个发生了短路故障的情况，事例IVc是构成电容器Cl的串联电容器元件中的2个发生了短路故障的情况，事例IVd是构成电容器C2的串联电容器元件中的I个发生了短路故障的情况，事例IVe是构成电容器C2的串联电容器元件中的2个发生了短路故障的情况。故障后的容量比C1/C2在所有事例中都不同。因此，如从式⑷导出的那样，只要将第一基准电压VREF和第二基准电压VSLF设定为不同的电压值，则各事例的输出电压VOUT必然不同。因此，控制电路6预先存储与图4所示的各电压值相对应的A/D转换值(指标值)，通过将在自我诊断模式中得到的A/D转换值与指标值进行比较，能够检测出在哪个电容器中产生了何种程度的短路故障。此外，控制电路6预先存储图4所示的各故障时的电压值和未故障时的电压值的比率(指标比率)，通过将前次自我诊断时的A/D转换值和此次自我诊断时的A/D转换值的比率与指标比率进行比较，能够检测出在哪个电容器中产生了何种程度的短路故障。并且，控制电路6对电压检测模式和自我诊断模式的执行顺序进行控制。例如，具有如下方法在电压检测模式中检测出电池单元B4、B3、B2、BI的电压VBn之后切换为自我诊断模式，并在自我诊断后再次切换为电压检测模式。在该切换控制中，由于自我诊断间隔较长，所以单元电压VBn的平均检测间隔变短。其中，在自我诊断模式中检测出故障时，需要将之前检测出的电压VB4 VBl废弃。相对于此，还具有在每检测出I个单元电压VBn时就进行自我诊断的方法。在该切换控制中，虽然单元电压VBn的平均检测间隔变长，但在自我诊断模式中检测出故障时，仅将紧前检测出的电压VBn废弃即可。如以上说明的那样，根据本实施方式，将多个电容器元件串联连接而构成第一、第二电容器Cl、C2，因此难以发生第一、第二电容器Cl、C2的端子间全部短路的全短路故障，能够提高电压检测装置2的可靠性。电压检测装置2除了对构成电池组I的各电池单元Bn 的电压进行检测的电压检测模式之外，还具备对第一、第二电容器Cl、C2的短路故障进行检测的自我诊断模式。在该自我诊断模式中，对在第一、第二电容器C1、C2中产生的具体的故障方式都能够进行诊断，因此能够得到对于检测电压的较高的可靠性。(第二实施方式)接着，参照图5 图8对第二实施方式进行说明。本实施方式的电压检测装置11为，使用差动输出形式的运算放大器12而使第一实施方式的电压检测装置2成为全差动形式。运算放大器12从其非反相输出端子、反相输出端子分别输出差动电压VOP、V0M。从输出端子TP、TM输出的差动电压VOP、V0M,由差动输入形式的A/D转换器13转换为数字数据。本实施方式的电池组I的电池单元Bn (η = 1、2、3、4)为，其一个端子彼此或另一个端子彼此连接而串联连接。例如，将电池单元Β2、Β4的高电位侧端子作为一个端子、低电位侧端子作为另一个端子，将电池单元BI、Β3的高电位侧端子作为另一个端子、低电位侧端子作为一个端子。该端子的区别，关系到开关SWBn(n = 0、1、2、3、4)与公用线CU、CL2(第一、第二共同节点)的连接以及运算放大器12的电压输出极性，是需要的。在端子TBO、TB2、TB4和公用线CLl之间，分别连接有开关SWBO、SWB2、SWB4。另一方面，在端子TB1、TB3和公用线CL2之间，分别连接有开关SWB1、SWB3。对于各电池单元Bn来说与一个端子侧连接的开关SWBx(x为0、2、4的某个)相当于第一开关，与另一个端子侧连接的开关SWBx(x为1、3的某个)相当于第二开关。即，第一开关连接在各电池单元Bn的一个端子和公用线CLl之间，第二开关连接在电池单元Bn的另一个端子和公用线CL2之间。当如此地设置开关SWBn时，能够使电池单元Bn的第一开关与邻接的电池单元Bn+1或Bn-I的第一开关共同化，并能够使电池单元Bn的第二开关与邻接的电池单元Bn+1或Bn-I的第二开关共同化。因此，几乎能够将第一、第二开关的数量减半。在公用线CLl和运算放大器12的反相输入端子之间连接有电容器C1A。在公用线CL2和运算放大器12的非反相输入端子之间连接有电容器C1B。在运算放大器12的反相输入端子和非反相输出端子之间，串联连接有电容器C2A和开关SW4A，相对于该串联电路并联连接有开关SW3A。在运算放大器12的非反相输入端子和反相输出端子之间，串联连接有电容器C2B和开关SW4B，相对于该串联电路并联连接有开关SW3B。在公用线CLl和CL2之间连接有开关SW5。第一基准电压选择电路5A构成为，能够对电容器C2A和开关SW4A的连接点，经由开关SW51、SW53输出基准电压VA、基准电压VC。第二基准电压选择电路5B构成为，能够对电容器C2B和开关SW4B的连接点，经由开关SW52、SW54输出基准电压VB、基准电压VD。在运算放大器12和输出端子TP、TM之间设置有反相电路14，该反相电路14使从运算放大器12的非反相输出端子及反相输出端子输出的差动输出电压的极性反相。即，运算放大器12的非反相输出端子经由开关SW141、SW143与输出端子TP、TM连接，运算放大器12的反相输出端子经由开关SW142、SW144与输出端子TM、TP连接。 在对高电位侧端子成为上述一个端子的电池单元B2、B4的端子间电压进行检测时，使开关SW141、SW142导通而成为非反相动作，在对高电位侧端子成为上述另一个端子的电池单元BI、B3的端子间电压进行检测时，使开关SW143、SW144导通而成为反相动作。上述各开关由MOS晶体管构成，通过控制电路6进行这些开关的切换。接着，参照图6 图8对本实施方式的作用及效果进行说明。图6、图7分别表示电压检测模式、自我诊断模式下的开关的导通截止状态及输出电压VOUT ( = V0P-V0M)的波形。图中未记载的开关为截止。在图6所示的电压检测模式中，控制电路6在切换各开关的同时以降序重复检测单元电压VBl VB4，并输出到A/D转换器13。在本模式中，不使用基准电压VC和基准电压VD，因此开关SW53和SW54被保持为截止状态。在对电池单元B4的电压VB4进行检测的情况下，控制电路6切换SW141 SW144而使反相电路14成为非反相动作，使开关SW4A、SW4B、SW5截止，使开关SW51、SW52、SW3A、SW3B、SWB3、SWB4导通，而对电容器CIA、C1B、C2A、C2B设定电荷(期间P21)。之后，使开关SW51、SW52截止而停止基准电压VA、VB的赋予，并且使开关SW3A、SW3B、SWB3、SWB4截止(不重叠期间P22)，并使开关SW4A、SW4B、SW5导通(期间P23)。如果设电容器CIA、C1B、C2A、C2B的容量分别为CIA、C1B、C2A、C2B，运算放大器12的公用模式电压为VC0M，使开关SW5导通时的公用线CL1、CL2的电压为VY，运算放大器12的输入端子的电压为VX，则期间P22和期间P23之间的电荷保存的一般式成为式(5)、式
(6)、式(7)。例如，在电池单元 B4 的检测时，Vn = V4、Vn-I =V3、Vn-Vn-l = VB4。ClA(Vn-VCOM)+C2A(VA-VCOM) = ClA(VY-VX)+C2A(VOP-VX)…(5) ClB (Vn-I-VCOM)+C2B(VB-VCOM) = ClB(VY-VX)+C2B(VOM-VX)…(6)ClA (VCOM-Vn)+ClB (VCOM-Vn-I) = (C1A+C1B) (VX-VY)... (7)当解开这些式时能够得到式⑶。
ΛCIA-ClB C2A+ C2B …、… fVOF -VQM =(Vn—Vn~l)十VA —VB …(8)
UA 十 LiB LiA * Cio在向期间P23的切换之后，A/D转换器13对由式⑶表示的稳定的运算放大器12的输出电压VOUT进行A/D转换。控制电路6能够根据该A/D转换值检测出单元电压VB4。控制电路 6 接着使开关 SW141、SW142、SW4A、SW4B、SW5 截止，使开关 SW143、SW144、Sff5KSW52、SW3A、SW3B导通(不重叠期间P24)，在之后的期间P25、P26、P27中也同样地对电池单元B3的电压VB3进行检测。
在图7所示的自我诊断模式中，不使用基准电压VA和基准电压VB，所以控制电路6将开关SW51和SW52保持为截止状态。此外，使开关SW5导通而连接公用线CLl和CL2，并且为了固定该公用线的电位而使开关SWBO SWB4中的I个(在此为SWB4)导通。并且，切换SW141 SW144而使反相电路14成为非反相动作。控制电路6使开关SW4A、SW4B截止、使开关SW53、Sff54, SW3A、SW3B导通，而对电容器C1A、C1B、C2A、C2B设定电荷(期间P31)。之后，使开关SW53、SW54截止而停止基准电压W、VD的赋予，并且使SW3A、SW3B截止(不重叠期间P32)、使开关SW4A、SW4B导通(期间 P33)。如果设公用线CL1、CL2的电压为VY、运算放大器12的输入端子的电压为VX，则期间P32和期间P33之间的电荷保存的一般式成为式(9)、式(10)。此外，相对于差动输出，式(11)成立。、
ClA (Vn-VCOM)+C2A(VC-VCOM) = ClA(Vn-VX)+C2A(VOP-VX)…(9)ClB (Vn-VCOM)+C2B(VD-VCOM) = ClB(Vn-VX)+C2B(VOM-VX)…(10)V0P+V0M = 2VC0M…(11)当解开这些式时能够得到式(12)。VOP "'VOM
:... C2A(C1B+C2B)VC~C2B(C1A+C2A)V0 + (C1/\C2B - C2AC1B)VCQM在向期间Ρ33的切换之后，A/D转换器13对由式(12)表示的稳定的运算放大器4的输出电压VOUT进行A/D转换。控制电路6根据该A/D转换值进行故障诊断。在图8Α、图8Β所示的例子中，电容器CIA、C1B、C2A、C2B都是将3个3pF的电容器元件串联而构成IpF0此外，在图8A所示的例子中使VC = 0V,VD = VCOM = 2. 5V，在图8B所示的例子中使VC = 0V,VD = I. 25V、VC0M = 2. 5V。而且，表示了各事例的自我诊断模式下的基于式(12)的输出电压VOUT ( = V0P-V0M)。在此，表示了没有故障的正常的事例和在电容器C1A、C1B、C2A、C2B的某个中发生了短路故障的6个事例。例如，图中所记载的“C1A1”表示构成电容器ClA的3个串联电容器元件中的I个发生了短路故障的情况。此外，表的“lpF”、“l. 5pF”、“3pF”表示各事例中的电容器C1A、C1B、C2A、C2B的容量值。根据图8A、图SB可知，在任意情况下都对应于故障方式而输出电压VOUT的值不同。因此，与第一实施方式同样，控制电路6基于与A/D转换值(指标值)或比率(指标比率)的比较，能够检测出在哪个电容器中发生了何种程度的短路故障。如以上说明的那样，本实施方式的电压检测装置11具有全差动构成，因此在电压检测模式及自我诊断模式中，不仅在电容器C1A、C1B、C2A、C2B的电荷设定时对电池组I重叠了公用模式噪声的情况，即使在电荷重新分配时对电池组I重叠了公用模式噪声的情况下，也能够从运算放大器12的差动输出电压VOUT中除去该公用模式噪声。并且，由于电路构成成为对称，因此能够使在各开关的切换时产生的馈通等导致的误差抵消，能够进行更高精度的电压检测及故障诊断。由于使电池单元Bn的第一开关和邻接的电池单元的第一开关共同化、使电池单元Bn的第二开关和邻接的电池单元的第二开关共同化，所以能够使第一、第二开关的数量几乎减半。构成电池组I的单元数越多，则能够削减的开关的数量越大。但是，需要使从运算放大器12输出的差动输出电压VOP-VOM的极性反相的反相电路14。此外，能够得到与第一实施方式同样的作用及效果。另外，在本实施方式中，电容器ClA对应于第一上游电容器，电容器ClB对应于第二上游电容器，电容器C2A对应于第一下游电容器，电容器C2B对应于第一下游电容器。并且，开关SW3A对应于第一并联开关，开关SW3B对应于第二并联开关，开关SW4A对应于第一串联开关，开关SW4B对应于第二串联开关，开关SW5对应于节点开关。此外，基准电压VA对应于第一基准电压，基准电压VC对应于第二基准电压，基准电压VB对应于第三基准电压，基准电压VD对应于第四基准电压。(第三实施方式)接着，参照图9 图11对第三实施方式进行说明。相对于图5所示的电压检测装置11，本实施方式的电压检测装置21变更了第一开关和第二开关的连接构成，并不需要反 相电路14。以下，对不同的部分进行说明。在本实施方式中，使电池组I的电池单元Bn(η = 1、2、3、4)的高电位侧端子为一个端子、低电位侧端子为另一个端子。在端子TBxU= 1、2、3、4)和公用线CLl之间分别连接有第一开关SWBxl，在端子TBx (X = 0、1、2、3)和公用线CL2之间分别连接有第二开关SWBy2(y = 1、2、3、4)。S卩，与第二实施方式同样，第一开关连接在电池单元Bn的一个端子和公用线CLl之间，第二开关连接在电池单元Bn的另一个端子和公用线CL2之间。但是，由于邻接的电池单元Bn彼此的第一、第二开关未共同化，所以第一及第二开关的数量需要分别与单元数相等的数量。由于与电池单元Bn无关而运算放大器12的输出电压VOUT的极性相同，因此不需要反相电路14。图10、图11分别表示电压检测模式、自我诊断模式下的开关的导通截止状态及输出电压VOUT( = V0P-V0M)的波形。图中未记载的开关截止。在图10所示的电压检测模式中，控制电路6为，在对电池单元B4的电压VB4进行检测时，使第一开关SWB41、第二开关SWB42导通而进行电荷设定(期间P41)，在对电池单元B3的电压VB3进行检测时，使第一开关SWB31、第二开关SWB32导通而进行电荷设定(期间P45)。除此以外的动作(除了反相电路14)与图6所示的动作相同。在图11所示的自我诊断模式中，为了固定公用线CU、CL2的电位，而使开关SffBll SWB42中的I个(在此为SWB41)导通。除此以外的动作(除了反相电路14)与图7所示的动作相同。通过本实施方式也能够得到与第二实施方式相同的作用及效果。在本实施方式中，每个电池单元Bn都需要第一开关、第二开关，但不需要反相电路14。(第四实施方式)接着，参照图12及图13对第四实施方式进行说明。相对于图I所示的电压检测装置2，本实施方式的电压检测装置31具备第一、第二电容器Cl、C2的短路故障时的检测电压的修正电路32。修正电路32包括A/D转换器3，将运算放大器4的输出电压VOUT作为输入；以及数字运算电路33，根据从控制电路6指示的修正增益来修正A/D转换值。
控制电路6为，在通过自我诊断模式而诊断为在电容器Cl或C2中发生了短路故障的情况下，如上述那样求出发生了故障的电容器和故障后的容量值。电压检测模式下的输入输出特性如式(2)所示。图13表示电容器Cl、C2都是将3个3pF的电容器元件串联而构成lpF，并设第一基准电压VREF为OV时的检测电压特性。图中的直线XIIIA为正常时，直线XIIIB为构成第一电容器Cl的串联电容器元件中的I个发生了短路故障时。在该事例中，由于故障而输出电压VOUT相对于单元电压VBn的倾斜即增益增加到正常时的3/2倍。因此，控制电路6基于自我诊断的结果，决定将运算放大器4的输出电压VOUT修正为未产生短路故障的正常状态下的输出电压的修正 子中，指示2/3倍的修正增益。根据本实施方式，即使在第一电容器Cl、第二电容器C2中发生局部的短路故障，也能够将电压检测模式下的输出电压修正为故障前的正常值。(第五实施方式)接着，参照图14对第五实施方式进行说明。相对于图I所示的电压检测装置2，本实施方式的电压检测装置41为，相对于构成第二电容器C2的串联电容器元件C21、C22、C23的各自，并联地具备短路开关SW61、SW62、SW63。这些开关SW61、SW62、SW63根据从控制电路6指示的补偿信号来进行开闭动作。控制电路6为，在通过自我诊断模式而诊断为在第一电容器Cl的一部发生了短路故障的情况下，求出故障前后的第一电容器Cl和第二电容器C2的容量比，并以该故障前后的容量比不变的方式决定补偿信号。例如，在诊断为构成电容器Cl的3个具有相同容量值的串联电容器元件C11、C12、C13中的I个发生了短路故障的情况下，第一电容器Cl的容量值成为正常时的3/2倍。因此，控制电路6对开关SW61、SW62、SW63的某个赋予导通指令，第二电容器C2的容量值也变更为正常时的3/2倍。如式⑵所示，检测单元电压VBn时的运算放大器4的输出电压VOUT与C1/C2成正比例。因此，如果根据第一电容器Cl的短路故障的程度而使构成第二电容器C2的电容器元件C21、C22、C23的一部分短路，则能够将容量比C1/C2保持为一定，即使在故障后也能够与故障前同样正常地检测电压。(第六实施方式)参照图15及图16对第六实施方式进行说明。图15表示电平移动电路的构成。电平移动电路51为如下的耦合电路在IC芯片内，从在低电压电源系统(第一电源系统)中动作的第一电路52的信号输出节点NI,向在高电压电源系统(第二电源系统)中动作的第二电路53的信号输入节点N2传送数字数据。在信号输出节点NI和信号输入节点N2之间连接有第一电容器Cl。为了防止端子间全部短路的全短路故障，将多个电容器元件串联连接而构成该第一电容器Cl。第一电路52的驱动器54通过以接地电位VSSl为基准的电源电压VDDl进行动作。驱动器54输入数据DIN，向信号输出节点NI输出具有VSSl (L电平)或VDDl (H电平)的电平的电压。第二电路53的放大器55通过以接地电位VSS2为基准的电源电压VDD2进行动作。虽然未图不，但放大器55具备放大器,对信号输入节点N2的电压进行放大；一对比较器，将放大电压与上升边缘检测用的阈值及下降边缘检测用的阈值分别进行比较；以及RS触发器，通过各比较器的输出信号设置或复位。该放大器55输出具有VSS2(L电平)或VDD2 (H电平)的电压电平的数据DOUT。电平移动电路51，以从信号输出节点NI向信号输入节点N2传送信号的信号传送模式以及诊断电容器C1、C2的短路故障的自我诊断模式进行动作。自我诊断模式所使用的电路具备运算放大器4，以接地电位VSS2为基准，接受电源电压VDD的供给而进行动作；A/D转换器3 ;以及控制电路56。另外，该电路的接地电位不限于VSS2。基准电压选择电路5具备生成第一基准电压VREF的基准电压生成电路5a ;生成第二基准电压VSLF的基准电压生成电路5b ；以及开关SW5c、SW5d，对基准电压VREF和VSLF的某一方进行选择，而赋予到运算放大器4的非反相输入端子。第一基准电压VREF和第二基准电压VSLF是不同的电压值。在信号输入节点N2和运算放大器4的反相输入端子之间连接有诊断开关SW7。在 运算放大器4的反相输入端子和输出端子之间，并联连接有第二电容器C2和第三开关SW3。第二电容器C2也是将多个电容器元件串联连接而构成的。上述各开关由MOS晶体管构成，通过作为控制部的控制电路56来进行这些开关的切换。第三开关SW3对应于并联开关。接着，参照图16对本实施方式的作用及效果进行说明。控制电路56在信号传送模式时使诊断开关SW7截止。在该模式中，数字数据被电平移动而从第一电路52传送到第二电路53。另一方面，控制电路56为，在未传送数字数据的期间、在电源接通之后不久且数字数据开始传送之前等，转移到自我诊断模式。图16表示自我诊断模式下的开关的导通截止状态(H电平表示导通状态、L电平表示截止状态)及输出电压VOUT的波形。控制电路56为，从第一电路52向信号输出节点NI输出定电压(例如VSSl或VDD1)，并且使基准电压选择电路5的开关SW5c导通、开关SW5d截止，而选择并输出第一基准电压VREF。控制电路56使诊断开关SW7和第三开关SW3导通，对第一电容器Cl设定电荷(期间P61)。之后，使开关SW5c和第三开关SW3截止(不重叠期间P62)、开关SW5d导通，而选择第二基准电压VSLF并进行电荷的重新分配(期间 P63)。期间P62和期间P63之间的电荷保存的一般式成为上述式(3)，输出电压VOUT成为式(4)。控制电路56根据输出电压VOUT的A/D转换值进行故障诊断。在第一实施方式中，使用图4说明了的电容器Cl、C2的短路故障和输出电压VOUT之间的关系，在本实施方式中也成为相同结果。即，只要将第一基准电压VREF和第二基准电压VSLF设定为不同的电压值，则各事例的输出电压VOUT必然不同。因此，与第一实施方式同样，通过将在自我诊断模式中得到的A/D转换值与预先存储的指标值进行比较，能够检测出在哪个电容器中发生了何种程度的短路故障。此外，通过将前次自我诊断时的A/D转换值和此次自我诊断时的A/D转换值的比率与预先存储的指标比率进行比较，能够检测出在哪个电容器中发生了何种程度的短路故障。如以上说明的那样，根据本实施方式，将多个电容器元件串联连接而构成第一、第二电容器Cl、C2，因此难以发生第一、第二电容器Cl、C2的端子间全部短路的全短路故障。结果，容易维持数据传送功能，难以对第一电路52施加高电压电源系统的电压。因此，能够提高电平移动电路51的可靠性。电平移动电路51除了将数字数据进行电平移动而进行传送的信号传送模式之夕卜，还具备检测第一电容器Cl、第二电容器C2的短路故障的自我诊断模式。在该自我诊断模式中，能够对在第一电容器Cl、第二电容器C2中产生的具体的故障方式进行诊断，因此能够提高电平移动电路51本身的可靠性及对信号传送的可靠性。(第七实施方式)接着，参照图17及图18对第七实施方式进行说明。本实施方式的电平移动电路61是使第六实施方式的电平移动电路51成为全差动形式之后的稱合电路。在第一电路62的信号输出节点N1A、N1B和第二电路63的信号输入节点N2A、N2B之间，连接有电容器C1A、ClB0将多个电容器元件串联连接而构成各电容器CIA、ClB0第一电路62的驱动器64通过以接地电位VSSl为基准的电源电压VDDl来进行动作。驱动器64输入差动数据DINA、DINB，并向信号输出节点N1A、N1B输出具有VSSl或VDDl的电平的电压。第二电路63的放大器65通过以接地电位VSS2为基准的电源电压VDD2来进行动作。放大器65与上述放大器55同样，具备差动放大器、比较器及RS触发器。该放大器65输出具有VSS2或VDD2的电压电平的差动数据D0UTA、D0UTB。在信号输入节点N2A、N2B和运算放大器12的反相输入端子、非反相输入端子之间，分别连接有诊断开关SW7A、SW7B。在运算放大器12的反相输入端子和非反相输出端子之间，串联连接有电容器C2A和开关SW4A，相对于该串联电路并联连接有开关SW3A。在运算放大器12的非反相输入端子和反相输出端子之间，串联连接有电容器C2B和开关SW4B，相对于该串联电路并联连接有开关SW3B。也是将多个电容器元件串联连接而构成各电容器C2A、C2B。第一基准电压选择电路5A构成为，能够经由开关SW53对电容器C2A和开关SW4A的连接点输出基准电压VC。第二基准电压选择电路5B构成为，能够经由开关SW54对电容器C2B和开关SW4B的连接点输出基准电压VD。上述各开关由MOS晶体管构成，通过控制电路66进行这些开关的切换。接着，参照图18对本实施方式的作用及效果进行说明。在信号传送模式时，控制电路66使诊断开关SW7A、SW7B截止。在该模式中，差动数字数据被电平移动而从第一电路62传送到第二电路63。另一方面，控制电路66在未传送差动数字数据的期间、在电源接通之后不久且开始传送差动数字数据之前等，转移到自我诊断模式。图18表示自我诊断模式下的开关的导通截止状态及输出电压VOUT ( = V0P-V0M)的波形。控制电路66为，从第一电路62向信号输出节点N1A、NIB输出相同的定电压(例如 VSSl 或 VDD1)，并且使开关 SW4A、SW4B 截止、开关 SW7A、SW7B、SW53、Sff54, SW3A、SW3B 导通，而对电容器(认、(18、024、028设定电荷(期间P71)。之后，使开关SW53、SW54截止而停止基准电压VC、VD的赋予，并且使开关SW3A、SW3B截止(不重叠期间P72)、开关SW4A、SW4B导通(期间P73)。期间P72和期间P73之间的电荷保存的一般式成为上述式(9)、式(10)，输出电压VOUT ( = V0P-V0M)成为式(12)。此处的Vn为信号输出节点N1A、N1B的电压。控制电路66根据输出电压VOUT的A/D转换值来进行故障诊断。在第二实施方式中，使用图8A、图SB说明了的电容器CIA、C1B、C2A、C2B的短路故障和输出电压VOUT之间的关系，在本实施方式中也成为相同的结果。因此，控制电路66与第六实施方式同样，根据与A/D转换值(指标值)或比率(指标比率)的比较，能够检测出在哪个电容器中发生了何种程度的短路故障。如以上说明的那样，本实施方式的电平移动电路61具有全差动构成，因此在自我、诊断模式中，不仅在电容器CIA、C1B、C2A、C2B的电荷设定时重叠了公用模式噪声的情况，在电荷重新分配时重叠了公用模式噪声的情况下，也能够从运算放大器12的差动输出电压VOUT中除去该公用模式噪声。并且，由于电路构成成为对称，因此能够使在各开关的切换时产生的馈通等导致的误差抵消，能够进行更高精度的信号传送及故障诊断。除此之外，能够得到与第六实施方式同样的作用及效果。另外，在本实施方式中，电容器ClA对应于第一上游电容器，电容器ClB对应于第二上游电容器，电容器C2A对应于第一下游电容器，电容器C2B对应于第一下游电容器。并且，开关SW3A对应于第一并联开关，开关SW3B对应于第二并联开关，开关SW4A对应于第一串联开关，开关SW4B对应于第二串联开关。此外，基准电压VC对应于第一基准电压，基准电压VD对应于第二基准电压。(其他实施方式)以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，在不脱离发明精神的范围内能够进行各种变形、扩展。 在第一实施方式的自我诊断模式中，也可以在图3所示的期间Pll中，选择第二基准电压VSLF而对第一电容器Cl、第二电容器C2设定电荷,在之后的期间P13中,选择第一基准电压VREF而进行电荷的重新分配。即，只要在电荷设定时和电荷重新分配时使用不同的基准电压即可。第六实施方式也能够进行相同的变形。在第二、第三实施方式中，在电压检测模式中使用基准电压VA、VB来设定电荷，在自我诊断模式中使用基准电压VC、VD来设定电荷。相对于此，还可以考虑使基准电压VA和基准电压VC共同化，使基准电压VB和基准电压VD共同化。例如，在设VA = VC = 0V、VB=VD = 2. 5V的情况下，能够分别由I个基准电压生成电路和I个开关构成第一基准电压选择电路5A和第二基准电压选择电路5B。通过对第二、第三实施方式设置在第四实施方式中说明了的修正电路32，由此即使在电容器CIA、C1B、C2A、C2B中产生局部的短路故障，也能够将电压检测模式下的输出电压修正为故障前的正常值。在第四实施方式中使用的修正电路，只要输入运算放大器4的输出电压V0UT，对其乘以从控制电路6指示的修正增益而输出，则也可以具备其他电路构成。在第五实施方式中也可以构成为，省略开关SW3，在应使开关SW3导通时，使开关Sff6K SW62、SW63全部导通。在第五实施方式中，相对于构成第二电容器C2的串联电容器元件C21 C23并联设置了短路开关SW61 SW63，这是因为被施加高电压的第一电容器Cl比第二电容器C2更容易发生短路故障。在还防止第二电容器C2的故障的情况下，也可以相对于构成第一电容器Cl的串联电容器兀件Cll C13同样地设置短路开关。控制电路6为，在诊断为在构成第二电容器C2的串联电容器中发生了短路故障的情况下，以C1/C2不变的方式向该短路开关赋予导通截止指令。另外，如果存在第二电容器C2比第一电容器Cl更容易发生短路故障的情况，则也可以仅相对于构成第一电容器Cl的串联电容器元件Cll C13并联设置短路开关。在第二、第三实施方式中，也可以与第五实施方式同样，相对于构成电容器C1A、ClB及电容器C2A、C2B中至少电容器C2A、C2B的多个串联连接的电容器元件的各自，并联地具备短路开关，也可以与第五实施方式同样地控制该短路开关的开闭。也可以将电池组以外的电压源作为检测对象电压源。在第一至第四实施方式及第六、第七实施方式中，电容器C2、C2A、C2B也可以代替串联连接的多个电容器元件，而由I个电容器构成。其原因为，对电容器C2、C2A、C2B施加的电压是使运算放大器4、12动作的电源电压或基准电压，因此难以发生绝缘膜的短路等故障。根据该变形例，可靠性的降低也较少。此外，能够得到布局面积减少的效果。在第七实施方式的自我诊断模式中，从第一电路62向信号输出节点N1A、N1B输出相同的定电压，但也可以输出不同的定电压。在该情况下，对式(12)附加该不同的定电压的项。第六、第七实施方式的构成，除了电平移动电路之外，能够同样地应用于具有隔离器等电容耦合的耦合电路。本发明的各种方式如以下所示。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。上述控制部能够执行对上述检测对象电压源的电压进行检测的电压检测模式和对电容器的短路故障进行检测的自我诊断模式。在上述电压检测模式中，通过上述基准电压选择电路来选择上述第一基准电压，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，断开上述第三开关、断开上述第一开关而闭合上述第二开关，由此电荷被重新分配。如果设上述第一、第二电容器的容量值为C1、C2、上述第一基准电压为VREF，则基于电荷重新分配的运算放大器的输出电压成为(C1/C2X检测对象电压源的电压+VREF)，因此能够根据该输出电压来检测上述检测对象电压源的端子间电压。另一方面，在上述自我诊断模式中，通过上述基准电压选择电路来对上述第一基准电压及上述第二基准电压的某一方进行选择，闭合上述第三开关并且闭合上述第一开关及第二开关的某一方，而对上述第一电容器设定电荷。之后，断开上述第三开关、通过上述基准电压选择电路对上述第一基准电压及上述第二基准电压的另一方进行选择，由此电荷被重新分配。如果将上述第二基准电压设为VSLF，则基于最初对上述第一基准电压进行选择时的电荷重新分配的运算放大器的输出电压成为(C1/C2X (VSLF-VREF)+VSLF)。该输出电压不依存于上述检测对象电压源的电压，因此只要上述第一、第二基准电压正确，则能够诊断上述第一电容器和上述第二电容器的容量比的变化即电容器的短路故障。根据本方式，多个电容器串联连接而构成上述第一电容器，因此即使其一部分发 生了短路故障，检测对象电压源的端子电压也不会被直接施加到运算放大器。此外，能够对上述电容器的短路故障进行自我诊断。因此，能够提高电压检测装置本身的可靠性及对检测电压的可靠性。上述检测对象电压源也可以是以同极性串联连接而构成电池组的单电池。为了检测上述各单电池的电压，需要对于各单电池设置上述第一、第二开关，但与相邻的单电池彼此的上述共同连接节点连接的上述第一、第二开关连接在同一节点间，因此能够共同化。因此，对于每个上述单电池上，上述第一、第二开关也可以与邻接的单电池的上述第二、第一开关共同化。在该情况下，能够使用低耐压的运算放大器来检测构成上述电池组的各单电池的电压。上述第二电容器也可以包括串联连接的多个电容器元件。上述电压检测装置还可以包括多个短路开关，该多个短路开关相对于上述第二电容器所包括的多个电容器元件的各自并联连接。上述控制部，在上述自我诊断模式中，当诊断为在上述第一电容器中发生了短路故障的情况下，求出故障前后的上述第一电容器和上述第二电容器的容量比，并以该故障前后的容量比不变的方式决定补偿信号，在上述电压检测模式下，将上述补偿信号向上述多个短路开关发送，上述多个短路开关也可以根据上述补偿信号进行开闭。如上所述，上述电压检测模式下的电荷重新分配后的运算放大器的输出电压与容量比C1/C2成正比例。因此，只要根据上述第一电容器的短路故障的程度，使构成上述第二电容器的电容器元件的一部分短路，就能够将容量比C1/C2保持为一定，即使在故障后也、能够与故障前同样正常地检测电压。或者，上述第二电容器也可以包括I个电容器元件。施加到上述第二电容器的电压是使上述运算放大器动作的电源电压或基准电压，所以可以认为难以产生绝缘膜的短路等故障。因此，即使由I个电容器构成上述第二电容器，也能够维持可靠性，能够减少布局面积。上述电压检测装置还可以具备修正电路，该修正电路接受运算放大器的输出电压，并输出将修正增益和上述输出电压相乘之后的值。上述控制部，在通过上述自我诊断模式诊断为在某个电容器中发生了短路故障的情况下，求出发生了故障的电容器和故障后的容量值，根据其结果来决定将上述运算放大器的输出电压修正为没有短路故障的状态下的输出电压的修正增益，在上述电压检测模式中，也可以对上述修正电路指示上述修正增益。由此，即使在各电容器中发生局部的短路故障，也能够将上述电压检测模式下的输出电压修正为故障前的正常值。上述修正电路也可以包括A/D转换器，将运算放大器的输出电压作为输入；和数字运算电路，根据所指示的修正增益，修正从A/D转换器输出的数字值。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向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向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。上述控制部，在上述电压检测模式下，断开上述第一串联开关、上述第二串联开关及上述节点开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压选择电路分别赋予上述第一基准电压和上述第三基准电压，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关，并且闭合上述第一开关和上述第二开关，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器设定电荷，之后，断开上述第一开关、上述第二开关、上述第一并联开关、上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路、上述第 二基准电压选择电路的电压赋予，闭合上述第一串联开关、上述第二串联开关及上述节点开关。由此，电荷被重新分配。如果将上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器的容量值分别设为C1A、C1B、C2A、C2B，将上述第一基准电压、上述第三基准电压设为V1A、V1B，则基于电荷重新分配的运算放大器的差动输出电压VOP-VOM成为(ClA和ClB的串联容量值/C2A和C2B的串联容量值)X检测对象电压源的电压+(VlA-VlB)，因此根据该输出电压能够检测出检测对象电压源的端子间电压。上述控制部，在上述自我诊断模式下，在断开上述第一开关、上述第二开关的至少一方的基础上，闭合上述节点开关，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关，断开上述第一串联开关和上述第二串联开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压电路分别赋予上述第二基准电压和上述第四基准电压，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器设定电荷，之后，断开上述第一并联开关和上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压电路的电压赋予，闭合上述第一串联开关和上述第二串联开关。由此，电荷被重新分配。如果将上述第二基准电压、上述第四基准电压分别设为V2A、V2B，则基于电荷重新分配的运算放大器的差动输出电压V0P-V0M，被决定为CIA、C1B、C2A、C2B、V2A、V2B以及公用模式电压VCOM的函数。该差动输出电压不依存于检测对象电压源的电压，能够使上述各电容器的一部分发生了短路故障时的差动输出电压值相互不同，因此只要第一 第四基准电压正确，则能够诊断电容器的短路故障。根据本方式，多个电容器元件串联连接而构成上述第一、第二上游电容器，因此能够提高电压检测装置本身的可靠性及对检测电压的可靠性。此外，通过成为全差动构成，由此在电压检测模式及自我诊断模式下的电容器的电荷设定时及电荷重新分配时的任一种情况下，即使重叠了公用模式噪声，也能够从运算放大器的输出电压中除去该公用模式噪声。并且，由于电路构成成为对称，因此能够使在各开关的切换时产生的馈通等导致的误差抵消，能够得到更高精度的检测电压。上述检测对象电压源也可以是以同极性串联连接而构成电池组的单电池。相邻的单电池也可以为，其一个端子彼此或另一个端子彼此连接而形成串联连接。上述第一开关也可以在各单电池的一个端子和上述第一共同节点之间，设置成实现与邻接的单电池的上述第一开关的共同化，上述第二开关也可以在各单电池的另一个端子和上述第二共同节点之间，设置成实现与邻接的单电池的上述第二开关的共同化。在该情况下，能够使用低耐压的全差动运算放大器来检测构成上述电池组的各单电池的电压。通过上述共同化，能够使上述第一开关和上述第二开关的总数减半，因此构成上述电池组的单电池的数量越多，开关的削减效果越大。但是，由于邻接的单电池相对于电压检测装置的连接极性相反，所以也可以具备使从上述运算放大器输出的差动输出电压的极性反相的反相电路。上述控制部也可以为，在对高电位侧端子成为一个端子的上述单电池的端子间电压进行检测时，使上述反相电路进行非反相动作，在对高电位侧端子成为另一个端子的上述单电池的端子间电压进行检测时，使上述反相电路进行反相动作。或者，上述检测对象电压源也可以是以同极性串联连接而构成电池组的单电池，上述第一开关也可以分别设置在各单电池的高电位侧端子和第一共同节点之间，上述第二开关也可以分别设置在各单电池的低电位侧端子和第二共同节点之间。在该情况下，能够使用低耐压的全差动运算放大器来检测构成上述电池组的各单电池的电压。此外，虽然每个上述单电池都需要上述第一开关和上述第二开关，但不需要上述反相电路。
上述第一下游电容器、上述第二下游电容器也可以分别包括串联连接的多个电容器元件。或者，上述第一下游电容器、上述第二下游电容器也可以分别包括I个电容器元件。由于向上述第一下游电容器、上述第二下游电容器施加的电压是使上述运算放大器动作的电源电压或基准电压，因此可以认为难以产生绝缘膜的短路等故障。因此，即使分别由I个电容器元件构成上述第一下游电容器、上述第二下游电容器，也能够维持可靠性，能够减少布局面积。本发明另一个方式的耦合电路具备第一、第二上游电容器、运算放大器、第一、第二诊断开关、第一、第二并联开关、第一、第二串联开关、第一、第二下游电容器、第一、第二基准电压选择电路以及控制部。上述第一上游电容器、上述第二上游电容器分别包括多个电容器兀件，该多个电容器兀件串联连接于在第一电源系统中动作的第一电路的差动信号输出节点和在第二电源系统中动作的第二电路的差动信号输入节点之间。上述运算放大器具有差动输出构成。上述第一诊断开关连接在上述差动信号输入节点的一方和上述运算放大器的反相输入端子之间。上述第二诊断开关连接在上述差动信号输入节点的另一方和上述运算放大器的非反相输入端子之间。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包括I个或多个串联的电容器元件。上述第一下游电容器及第一串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。上述第二下游电容器包括I个或多个串联的电容器元件。上述第二下游电容器及上述第二串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。第一基准电压选择电路能够向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。上述第二基准电压选择电路能够向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二基准电压。上述控制部能够执行从上述信号输出节点向上述信号输入节点传送信号的信号传送模式以及检测上述电容器的短路故障的自我诊断模式。在上述信号传送模式中，断开上述诊断开关。在上述自我诊断模式中，从上述第一电路向上述信号输出节点输出定电压，通过上述基准电压选择电路来对上述第一基准电压及上述第二基准电压的某一方进行选择，闭合上述诊断开关和上述第三开关，而对上述第一电容器设定电荷。之后，断开上述第三开关，通过上述基准电压选择电路对上述第一基准电压及前記第二基准电压的另一方进行选择，由此电荷被重新分配。如果设上述第一、第二电容器的容量值为Cl、C2，上述第一基准电压为VREF，上述第二基准电压为VSLF，则基于最初选择上述第一基准电压时的电荷重新分配的运算放大器的输出电压成为(C1/C2 X (VSLF-VREF)+VSLF)。该输出电压不依存于向信号输出节点输出的定电压，因此只要上述第一、第二基准电压正确，则能够诊断上述第一电容器和上述第二电容器之间的容量比的变化即电容器的短路故障。根据本方式，多个电容器串联连接而构成上述第一电容器，因此即使其一部分发生短路故障，也能够维持信号的传送，不会从高电压电路向低电压电路施加高电压。此外，能够对上述电容器的短路故障进行自我诊断。因此，能够提高耦合电路本身的可靠性及对信号传送的可靠性。本发明另一个方式的耦合电路具备第一、第二上游电容器、运算放大器、第一、第二诊断开关、第一、第二并联开关、第一、第二串联开关、第一、第二下游电容器、第一、第二基准电压选择电路以及控制部。上述第一上游电容器、上述第二上游电容器分别包括多个 电容器兀件，该多个电容器兀件串联连接于在第一电源系统中动作的第一电路的差动信号输出节点和在第二电源系统中动作的第二电路的差动信号输入节点之间。上述运算放大器具有差动输出构成。上述第一诊断开关连接在上述差动信号输入节点的一方和上述运算放大器的反相输入端子之间。上述第二诊断开关连接在上述差动信号输入节点的另一方和上述运算放大器的非反相输入端子之间。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包括I个或多个串联的电容器元件。上述第一下游电容器及上述第一串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。上述第二下游电容器包括I个或多个串联的电容器元件。上述第二下游电容器及上述第二串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。第一基准电压选择电路能够向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。上述第二基准电压选择电路能够向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二基准电压。上述控制部能够选择信号传送模式和自我诊断模式。上述控制部，在上述信号传送模式中，断开上述第一诊断开关、上述第二诊断开关，而从上述差动信号输出节点向上述差动信号输入节点传送信号。上述控制部，在上述自我诊断模式中，从上述第一电路向上述差动信号输出节点输出定电压，闭合上述第一并联开关、上述第二并联开关，断开上述第一串联开关、上述第二串联开关，通过上述第一基准电压选择电路、上述第二基准电压选择电路分别赋予上述第一基准电压、上述第二基准电压，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器设定电荷，之后，断开上述第一并联开关、上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路、上述第二基准电压选择电路的电压赋予，闭合上述第一串联开关、上述第二串联开关。由此，电荷被重新分配。如果设上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器的容量值分别为CIA、C1B、C2A、C2B，上述第一基准电压、上述第二基准电压为V2A、V2B,则基于向一对差动信号输出节点输出了相同定电压时的电荷重新分配的、运算放大器的差动输出电压VOP-VOM，被决定为C1A、C1B、C2A、C2B、V2A、V2B以及公用模式电压VCOM的函数。该差动输出电压不依存于向信号输出节点输出的定电压，能够使上述各电容器的一部分发生了短路故障时的差动输出电压值相互不同，因此只要上述第一、第二基准电压正确，则能够诊断电容器的短路故障。另外，在向一对差动信号输出节点输出不同的定电压时，差动输出电压依存于向信号输出节点输出的定电压。根据本方式，多个电容器元件串联连接而构成上述第一上游电容器、上述第二上游电容器，因此能够提高耦合电路本身的可靠性及对信号传送的可靠性。此外，通过成为全差动构成，由此在上述自我诊断模式下的上述电容器的电荷设定时及电荷重 新分配时的任一种情况下，即使重叠了公用模式噪声，也能够从上述运算放大器的输出电压中除去该公 用模式噪声。并且，由于电路构成成为对称，因此能够使在各开关的切换时产生的馈通等导致的误差抵消，能够得到更高精度的检测电压。
权利要求
1.一种电压检测装置， 具备 运算放大器； 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； 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； 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； 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； 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； 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，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；以及控制部，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中，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中，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第一基准电压及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。
2.根据权利要求I所述的电压检测装置，其中， 上述检测对象电压源包括以同极性串联连接而构成电池组的多个单电池， 上述第一开关、上述第二开关，对于每个上述单电池，与邻接的单电池的上述第二开关、上述第一开关分别共同化。
3.根据权利要求I或2所述的电压检测装置，其中， 上述第二电容器包括串联连接的多个电容器元件。
4.根据权利要求3所述的电压检测装置，其中， 还包括多个短路开关，该多个短路开关相对于上述第二电容器所包括的多个电容器元件的各个并联连接， 上述控制部，在上述自我诊断模式中，在诊断为在上述第一电容器中发生了短路故障的情况下，求出故障前后的上述第一电容器和上述第二电容器之间的容量比，并以该故障前后的容量比不变的方式决定补偿信号， 上述控制部，在上述电压检测模式中，将上述补偿信号向上述多个短路开关发送， 上述多个短路开关根据上述补偿信号进行开闭。
5.根据权利要求I或2所述的电压检测装置，其中， 上述第二电容器包括I个电容器元件。
6.根据权利要求I所述的电压检测装置，其中， 还具备修正电路，该修正电路接受上述运算放大器的输出电压，并输出将修正增益和上述输出电压相乘之后的值， 上述控制部，在通过上述自我诊断模式而诊断为在上述某个电容器中发生了短路故障的情况下，求出发生了上述故障的电容器和故障后的容量值，根据其结果来决定将上述运算放大器的输出电压修正为没有发生上述短路故障的状态下的输出电压的上述修正增益，上述控制部，在上述电压检测模式中，向上述修正电路指示上述修正增益。
7.根据权利要求6所述的电压检测装置，其中， 上述修正电路包括A/D转换器和数字运算电路， 上述A/D转换器，对从上述运算放大器接受的输出电压进行数字转换而输出数字值， 上述数字运算电路，根据上述修正增益对从上述A/D转换器输出的上述数字值进行修正。
8.一种电压检测装置，其中， 具备 运算放大器，具有差动输出构成； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 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； 第二下游电容器及第二串联开关，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； 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； 第一基准电压选择电路，能够向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； 第二基准电压选择电路，能够向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；以及 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中，断开上述第一串联开关、上述第二串联开关及上述节点开关，通过上述第一基准电压选择电路、上述第二基准电压选择电路分别赋予上述第一基准电压、上述第三基准电压，闭合上述第一并联开关、上述第二并联开关并且闭合上述第一开关和上述第二开关，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器、上述第二下游电容器设定电荷，之后，根据断开上述第一开关、上述第二开关、上述第一并联开关、上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路、上述第二基准电压选择电路的电压赋予，闭合上述第一串联开关、上述第二串联开关及上述节点开关之后的上述运算放大器的差动输出电压，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中，在断开上述第一开关和上述第二开关的至少一方的基础上，闭合上述节点开关，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关，断开上述第一串联开关和上述第二串联开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压电路分别赋予上述第二基准电压和上述第四基准电压，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器及上述第二下游电容器设定电荷，之后，根据断开上述第一并联开关和上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压电路的电压赋予，并闭合上述第一串联开关和上述第二串联开关之后的上述运算放大器的差动输出电压，进行故障诊断。
9.根据权利要求8所述的电压检测装置，其中， 还具备反相电路，该反相电路使从上述运算放大器的非反相输出端子及反相输出端子输出的差动输出电压的极性反相， 上述检测对象电压源是以同极性串联连接而构成电池组的多个单电池,相邻的单电池的一个端子彼此或另一个端子彼此连接而形成串联连接， 上述第一开关，在上述各单电池的一个端子和上述第一共同节点之间，设置成实现与邻接的单电池的第一开关的共同化， 上述第二开关，在上述各单电池的另一个端子和上述第二共同节点之间，设置成实现与邻接的单电池的第二开关的共同化， 上述控制部，在对高电位侧端子成为上述一个端子的单电池的端子间电压进行检测时，使上述反相电路进行非反相动作，在对高电位侧端子成为上述另一个端子的单电池的端子间电压进行检测时，使上述反相电路进行反相动作。
10.根据权利要求8所述的电压检测装置，其中， 上述检测对象电压源是以同极性串联连接而构成电池组的多个单电池， 上述第一开关分别设置在上述各单电池的高电位侧端子和上述第一共同节点之间， 上述第二开关分别设置在上述各单电池的低电位侧端子和上述第二共同节点之间。
11.根据权利要求8 10任一项所述的电压检测装置，其中， 上述第一下游电容器及上述第二下游电容器分别包括串联连接的多个电容器元件。
12.根据权利要求8 10任一项所述的电压检测装置，其中， 上述第一下游电容器及上述第二下游电容器分别包括I个电容器元件。
13.一种耦合电路，其中， 具备 第一电容器，包括多个电容器兀件，该多个电容器兀件串联连接于在第一电源系统中动作的第一电路的信号输出节点和在第二电源系统中动作的第二电路的信号输入节点之间； 运算放大器； 诊断开关，连接在上述信号输入节点和上述运算放大器的反相输入端子之间； 并联开关，连接在上述运算放大器的反相输入端子和输出端子之间； 第二电容器，包括连接在上述运算放大器的反相输入端子和输出端子之间的一个电容器或串联连接的多个电容器元件； 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，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；以及 控制部，能够选择信号传送模式和自我诊断模式， 上述控制部，在上述信号传送模式中，断开上述诊断开关而从上述信号输出节点向上述信号输入节点传送信号， 上述控制部，在上述自我诊断模式中，从上述第一电路向上述信号输出节点输出定电压，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，闭合上述诊断开关和上述第三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、通过上述基准电压选择电路选择了第一基准电压及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。
14.一种耦合电路，其中， 具备 第一上游电容器、第二上游电容器，包括多个电容器元件，该多个电容器元件串联连接于在第一电源系统中动作的第一电路的差动信号输出节点和在第二电源系统中动作的第二电路的差动信号输入节点之间； 运算放大器，具有差动输出构成； 第一诊断开关，连接在上述差动信号输入节点的一方和上述运算放大器的反相输入端子之间； 第二诊断开关，连接在上述差动信号输入节点的另一方和上述运算放大器的非反相输入端子之间； 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； 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； 第一下游电容器及第一串联开关，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，该第一下游电容器包括I个或多个串联的电容器元件； 第二下游电容器及第二串联开关，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，该第二下游电容器包括I个或多个串联的电容器元件； 第一基准电压选择电路，能够向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； 第二基准电压选择电路，能够向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二基准电压；以及 控制部，能够选择信号传送模式和自我诊断模式， 上述控制部，在上述信号传送模式中，断开上述第一诊断开关、第二诊断开关，而从上述差动信号输出节点向上述差动信号输入节点传送信号， 上述控制部，在上述自我诊断模式中，从上述第一电路向上述差动信号输出节点输出定电压，闭合上述第一并联开关和上述第二并联开关，断开上述第一串联开关和上述第二串联开关，通过上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压选择电路分别赋予上述第一基准电压和上述第二基准电压，而对上述第一上游电容器、上述第二上游电容器、上述第一下游电容器及上述第二下游电容器设定电荷，之后，根据断开上述第一并联开关和上述第二并联开关，并且停止上述第一基准电压选择电路和上述第二基准电压选择电路的电压赋予，并闭合了上述第一串联开关和上述第二串联开关之后的上述运算放大器的差动输出电压， 进行故障诊断。
全文摘要
电压检测装置及耦合电路。电压检测装置具备运算放大器；第一、第二开关，连接在检测对象电压源的端子和共同节点之间；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；第三开关及第二电容器，连接在上述运算放大器的反相输入端子和输出端子之间；基准电压选择电路，将相互不同的第一基准电压及第二基准电压的某一方赋予到上述运算放大器的非反相输入端子；以及控制部，能够选择电压检测模式和自我诊断模式。
文档编号G01R19/165GK102735913SQ20121009077
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者牧原哲哉 申请人:株式会社电装