用于開路線掃描的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上是關(guān)于開路連接偵測電路系統(tǒng)，且更特定言之，是關(guān)于集成電路與多單元電池組之間的開路連接的偵測。
【背景技術(shù)】
[0002]當集成電路(“1C”)管理多單元電池組時，在多單元電池組與集成電路之間存在多個纜線連接。多單元電池組與集成電路之間的連接可在任何特定時間點具有在連接在線的不良或開路連接。偵測多單元電池組與集成電路器件之間的開路狀態(tài)的能力有益于諸如混合式或全電動汽車的許多應(yīng)用。用以判定是否遍及多單元電池組與集成電路之間的此等連接中的任一個存在開路狀態(tài)的當前方法花費大量時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種開路連接偵測電路、用于開路線掃描的方法、裝置及系統(tǒng)。在某些具體實例中，一種裝置包含:一電路，其包括用于與一多單元電池組的多個輸出端連接的多個輸入端；及一開路連接偵測電路，其形成于該電路內(nèi)，其用于偵測連接至該多單元電池組的該多個輸入端中的至少一個上的一開路連接且響應(yīng)于此偵測而產(chǎn)生一故障狀態(tài)。該開路連接偵測電路包含:至少一個電流源器件，其耦接于連接至該多單元電池組的該多個輸入端與一參考電壓的間；及至少一個器件，其用于開啟及關(guān)閉該至少一個電流源器件，其中該至少一個器件致使一電流流動通過與該至少一個器件連接的該多個輸入端中的一輸入端。該開路連接偵測電路包含:至少一個放大器，其用于放大該多個輸入端中的鄰近輸入端處的電壓且響應(yīng)于此放大而產(chǎn)生一電壓；一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器，其用于量測由該至少一個放大器產(chǎn)生的該電壓，其中該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器在一時段的開始及結(jié)束時量測由該至少一個放大器產(chǎn)生的電壓；及一控制邏輯電路，其用于響應(yīng)于該等電壓而基于由該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器量測的該等電壓來產(chǎn)生指示該多個輸入端中的至少一個上的一開路連接的一故障偵測指示。
【附圖說明】
[0004]在理解圖式僅描繪例示性具體實例且因此不應(yīng)被視為限制范圍的情況下，將經(jīng)由使用隨附圖式而以額外特定性及細節(jié)來描述例示性具體實例，在圖式中:
[0005]圖1為在本發(fā)明中描述的一個具體實例中的包括開路偵測電路系統(tǒng)的集成電路器件的方塊圖；
[0006]圖2為在本發(fā)明中描述的一個具體實例中的供多單元電池組使用的開路線偵測系統(tǒng)的不意圖；
[0007]圖3為在本發(fā)明中描述的一個具體實例中的供多單元電池組使用的開路線偵測系統(tǒng)的不意圖；
[0008]圖4為在本發(fā)明中描述的一個具體實例中的用于執(zhí)行開路連接的冗余偵測的系統(tǒng)的方塊圖；
[0009]圖5A及圖5B、圖6及圖7為在本發(fā)明中描述的某些具體實例中的由模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的例示性數(shù)據(jù)的曲線圖；
[0010]圖8為在本發(fā)明中描述的一個具體實例中的用于偵測開路連接的方法的流程圖；及
[0011]圖9為在本發(fā)明中描述的一個具體實例中的用于偵測開路連接的方法的流程圖。
[0012]根據(jù)慣例，各種所描述特征未按比例繪制，而經(jīng)繪制以強調(diào)與例示性具體實例相關(guān)的特定特征。
【具體實施方式】
[0013]在以下詳細描述中，參考形成該描述的部分且作為說明而展示特定說明性具體實例的隨附圖式。然而，應(yīng)理解，可利用其他具體實例且可進行邏輯、機械及電氣改變。此外，不應(yīng)將圖形及本說明書中呈現(xiàn)的方法認作限制個別步驟可被執(zhí)行的次序。因此，不應(yīng)在限制性意義上看待以下詳細描述。
[0014]交叉參考:本申請案主張2014年7月2日申請的美國臨時專利申請案第62/020, 117號的權(quán)利，該專利申請案是據(jù)此以引用方式并入本文中。
[0015]現(xiàn)在參看圖式，且更特定言之，參看圖1，說明經(jīng)連接的多單元電池組102及電路器件104的功能方塊圖。多單元電池組102包含許多串聯(lián)連接單元，其提供自該等單元的每一連接節(jié)點的在多單元電池組102與電路器件104之間的多個線連接106。在至少一個實施方案中，電路器件104可為集成電路(1C)，或使用熟習(xí)此項技術(shù)者所知的其他電路實施方案予以實施。
[0016]為了提供開路狀態(tài)的故障偵測能力，將開路偵測器108包括于電路器件104內(nèi)以監(jiān)測電池組102與電路器件104之間的纜線連接106。開路偵測器108監(jiān)測來自多單元電池組102的線106中的每一個，且在偵測到開路狀態(tài)后就在電路器件104內(nèi)產(chǎn)生故障指示。以此方式，電路器件104具有以快速且高效的方式監(jiān)測與多單元電池組102的不良連接的能力。
[0017]在至少一個實施方案中，開路偵測器108能夠經(jīng)由兩種單獨方法而偵測開路。使用模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)的主要方法，及使用比較器及控制邏輯電路系統(tǒng)的次要或冗余方法。ADC方法能夠同時地測試不同纜線連接，如下文更詳細地所描述。與此對比，比較器及控制邏輯方法個別地測試不同纜線連接，且更詳細地描述于在2011年6月30日申請且在 2014 年 8 月 5 日頒布的名為“System and Methods for Detect1n of OpenConnect1ns Between an Integrated Circuit and a Mult1-Cell Battery Pack，，的美國專利第8，797，043號(在下文中被稱作’043專利)中，該專利是以引用方式并入本文中。
[0018]現(xiàn)在參看圖2且如’ 043專利中所描述，說明包括執(zhí)行次要或冗余方法的開路偵測電路系統(tǒng)的部分的集成電路的示意圖。多單元電池組102由在節(jié)點208a與接地節(jié)點208f之間串聯(lián)地連接在一起的多個單元206組成。在圖2的實例中，說明十二單元電池組，然而，應(yīng)認識到，包括任何數(shù)目個單元的多單元電池組也將適用于以下描述。多單元電池組102進一步包括用于提供來自電池單元206的串聯(lián)連接內(nèi)每一節(jié)點的不同輸出電壓的多個輸出接腳208。輸出接腳208中的每一個連接至電路器件104的關(guān)聯(lián)接腳210。連接于多單元電池組102的輸出接腳208中的每一個與電路器件104的輸入接腳210中的每一個之間的是可選RC電路，其由具有連接至輸出端208的一個側(cè)及連接至輸入端210的另一側(cè)的電阻器212組成。電容器214連接于輸入接腳210與接地之間。由電容器214及電阻器212組成的RC電路并不直接地與開路線偵測系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，且可在不影響該電路的操作的情況下被省略。
[0019]在圖2的實例中，在節(jié)點208a，存在經(jīng)連接的兩個RC電路。第一 RC電路由連接至干線電壓(VBAT)接腳210a的電阻器212a及電容器214a組成。也連接至多單元電池組輸出接腳208a的是由連接至輸入接腳210b的電阻器212b及電容器214b組成的第二 RC電路。多單元電池組102的剩余輸出接腳具有連接至該等輸出接腳的單一 RC電路。此外，接地接腳208f直接地連接至接地。雖然關(guān)于圖2所描述的說明包括實施于多單元電池組102的輸出接腳208與電路器件104的輸入接腳210之間的RC電路中的每一個，但在替代性具體實例中，RC電路系統(tǒng)可實施于電路器件104內(nèi)，或?qū)嵤┯诙鄦卧姵亟M102內(nèi)或其可被省略。
[0020]二極管216使其陰極連接至處于干線電壓VBAT的接腳210a。二極管216的陽極連接至接腳210b。第二二極管218使其陰極連接至節(jié)點210g，而其陽極連接至接地節(jié)點210h。此等二極管用于以下文中描述的方式偵測干線電壓接腳及接地電壓接腳上的開路。
[0021]多個電流源220a至220f連接于電路器件104的關(guān)聯(lián)輸入接腳節(jié)點210中的一個與諸如接地的參考電壓之間。因此，電流源220b連接于輸入接腳節(jié)點210b與接地之間，電流源220c連接于輸入接腳節(jié)點210c與接地之間等等。開關(guān)221連接于輸入接腳節(jié)點與電流源220中的每一個之間。此情形用于開啟及關(guān)閉電流源220以便判定接腳210中的每一個處的輸入電壓，如下文中將更充分地所描述。電流源222連接于內(nèi)部供應(yīng)電壓與接腳210g之間，其中內(nèi)部供應(yīng)可通過用于芯片的單一內(nèi)部供應(yīng)電壓、多個不同內(nèi)部供應(yīng)電壓或主電壓供應(yīng)而提供。開關(guān)223用于開啟及關(guān)閉電流源222。在至少一個實施方案中，當分離