[发明专利]电池电压检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及电池电压检测电路。

背景技术

在使用充电式电池的笔记本PC等机器中，为了管理串联连接的电池的充电/放电，必须精度优良地检测各电池的电压。图7是表示电池电压检测电路的一般构成的图(参照专利文献1)。电池电压检测电路100是用于检测串联连接的4个电池BV1～BV4的电压，其构成为包括运算放大器110、电阻R1～R4、开关SW0M～SW4M、SW0P～SW3P以及输出基准电压V_REF的电源115。在这种电池电压检测电路100中，在检测电池BV4的电压V_BV4时，接通开关SW4M、SW3P，断开其他的开关。由此，从运算放大器110向AD转换器(ADC)120输出电压V_OUT，该电压V_OUT对应于电池BV4的正极侧端子的电压V4和负极侧端子的电压V3之差。而且，通过用ADC120将电压V_OUT变换为数字值，从而可以检测电池BV4的电压V_BV4。同样地，通过接通开关SW3M、SW2P，而断开其他的开关，从而可以检测电池BV3的电压V_BV3。还有，通过接通开关SW2M、SW1P，断开其他的开关，从而可以检测电池BV2的电压V_BV2。此外，通过接通开关SW1M、SW0P，断开其他的开关，从而可以检测电池BV1的电压V_BV1。

【专利文献1】日本特开2002-243771号公报

在电池BV1～BV4采用锂离子电池时，充满电时各电池BV1～BV4的两端的电压V_BV1～～V_BV4接近4.5V。若考虑到设计上的余量，将各电池BV1～BV4的电压V_BV1～V_BV4设为5V，则在串联连接的电池BV1～BV4整体中产生20V的电压，电池电压检测电路100需要能耐高压。另一方面，包含ADC120的控制系统的电路一般使用3.3V左右的电源电压，需要将从电池电压检测电路100输出的电压V_OUT设为3.3V以下。

这里，若将电阻R3、R4的电阻值设为R3、R4，则运算放大器110的增益G_AMP为R4/R3。因此，在检测电池BV4的电压V_BV4时输出的电压V_OUT为：V_OUT＝V_BV4 G_AMP+V_REF＝(V4-V3)R4/R3+V_REF。而且，若将V_BV4设为5V、将V_REF设为0.2V，则满足V_OUT≤3.3V的运算放大器110的增益G_AMP的条件是：G_AMP≤(V_OUT-V_REF)/V_BV4＝(3.3-0.2)/5≈0.6。由此，通过选择电阻R3、R4的电阻值，以使运算放大器110的增益G_AMP为0.6左右，从而向ADC120输出的电压V_OUT可以在3.3V以下。但是，这种情况下，需要使运算放大器110能耐高压，招致电池电压检测电路100的成本上升。

因此，为了使运算放大器110不必耐高压，需要将施加在运算放大器110上的电压设为3.3V以下。即，为了使施加在运算放大器110的+输入端子上的电压V⁺在3.3V以下，需要满足(V3-V_REF)R4/(R3+R4)+V_REF≤3.3。由此，R4/(R3+R4)≤(3.3-V_REF)/(V3-V_REF)＝(3.3-0.2)/(15-0.2)＝3.1/14.8≈0.21。因此，运算放大器110的增益G_AMP为：G_AMP＝R4/R3≤0.21/(1-0.21)≈0.26。因此，通过选择电阻R3、R4的电阻值，以使运算放大器110的增益G_AMP为0.26左右，从而可以使运算放大器110无需耐高压。但是，这种情况下，因为运算放大器110的增益G_AMP小，故输入到ADC120的电压V_OUT变低。为此，为了精度优良地检测出各个电池电压，需要使ADC120高精度，招致成本上升。