【手続補正書】
【提出日】平成25年2月13日(2013.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列に接続された複数の電池セルを備えて構成されたバッテリを含み且つ前記バッテリにおける前記電池セルの各々の電圧を検出する組電池システムであって、
検出対象となる前記電池セルの上位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第１の電圧を出力する第１のバッファアンプと、
検出対象となる前記電池セルの下位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第２の電圧を出力する第２のバッファアンプと、
前記第１の電圧と前記第２の電圧との差分を出力する差分出力手段と、
前記バッテリの電圧を昇圧して前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに駆動電圧として供給する制御を行う昇圧手段と、
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かを決定付ける制御がなされる被制御手段と、
を備え、
前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとは、前記バッテリから前記差分出力手段に電流が流れ込むことを制限するものであることを特徴とする組電池システム。
【請求項２】
前記第１のバッファアンプは、検出対象となる前記電池セルの上位電位が入力されるゲート電極と、前記バッテリに起因する電圧が前記駆動電圧として入力されるソース電極とを備えた第１のトランジスタを有しており、
前記第１の電圧は前記第１のトランジスタの動作に起因して出力され、
前記第２のバッファアンプは、検出対象となる前記電池セルの上位電位が入力されるゲート電極と、前記バッテリに起因する電圧が前記駆動電圧として入力されるソース電極とを備えた第２のトランジスタを有しており、
前記第２の電圧は前記第２のトランジスタの動作に起因して出力されることを特徴とする請求項１に記載の組電池システム。
【請求項３】
前記昇圧手段による昇圧は、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタが所定の飽和領域で動作可能となるように行われることを特徴とする請求項２に記載の組電池システム。
【請求項４】
検出対象の前記電池セルと前記第１のバッファアンプ及び前記第２のバッファアンプとが抵抗手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の組電池システム。
【請求項５】
前記被制御手段は、制御信号によって、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かを決定付ける制御がなされることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の組電池システム。
【請求項６】
前記被制御手段は、前記バッテリと前記第１のバッファアンプ及び前記第２のバッファアンプとの間に前記昇圧手段と並列して設けられたスイッチ回路により構成されており、
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かは、前記スイッチ回路のスイッチング制御により決定付けられることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の組電池システム。
【請求項７】
前記抵抗手段は、容量手段とともにローパスフィルタを構成していることを特徴とする請求項４に記載の組電池システム。
【請求項８】
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとして検出対象の前記電池セルの電圧を検出することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の組電池システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の組電池システムの昇圧手段の異常診断方法であって、
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとした場合に前記差分出力手段から出力される第１の出力電圧と、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとしない場合に前記差分出力手段から出力される第２の出力電圧と、の比較結果により前記昇圧手段が正常か異常かを判定するステップを有することを特徴とする昇圧手段の異常診断方法。
【請求項１０】
前記第１の出力電圧と前記第２の出力電圧との差分が所定の範囲内にある場合に前記昇圧手段が異常であると判定することを特徴とする請求項９に記載の昇圧手段の異常診断方法。
【請求項１１】
直列に接続された複数の電池セルを備えて構成されたバッテリにおける前記電池セルの各々の電圧を検出する電池監視ＩＣであって、
検出対象となる前記電池セルの上位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第１の電圧を出力する第１のバッファアンプと、
検出対象となる前記電池セルの下位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第２の電圧を出力する第２のバッファアンプと、
前記第１の電圧と前記第２の電圧との差分を出力する差分出力手段と、
前記バッテリの電圧を昇圧して前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに駆動電圧として供給する制御を行う昇圧手段と、
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かを決定付ける制御がなされる被制御手段と、
を備え、
前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとは、前記バッテリから前記差分出力手段に電流が流れ込むことを制限するものであることを特徴とする電池監視ＩＣ。
【請求項１２】
前記第１のバッファアンプは、検出対象となる前記電池セルの上位電位が入力されるゲート電極と、前記バッテリに起因する電圧が前記駆動電圧として入力されるソース電極とを備えた第１のトランジスタを有しており、
前記第１の電圧は前記第１のトランジスタの動作に起因して出力され、
前記第２のバッファアンプは、検出対象となる前記電池セルの上位電位が入力されるゲート電極と、前記バッテリに起因する電圧が前記駆動電圧として入力されるソース電極とを備えた第２のトランジスタを有しており、
前記第２の電圧は前記第２のトランジスタの動作に起因して出力されることを特徴とする請求項１１に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１３】
前記昇圧手段による昇圧は、前記第１のトランジスタ及び前記第２のトランジスタが所定の飽和領域で動作可能となるように行われることを特徴とする請求項１２に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１４】
検出対象の前記電池セルと前記第１のバッファアンプ及び前記第２のバッファアンプとが抵抗手段を介して接続されていることを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれか１項に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１５】
前記被制御手段は、制御信号によって、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かを決定付ける制御がなされることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれか１項に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１６】
前記被制御手段は、前記バッテリと前記第１のバッファアンプ及び前記第２のバッファアンプとの間に前記昇圧手段と並列して設けられたスイッチ回路により構成されており、
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かは、前記スイッチ回路のスイッチング制御により決定付けられることを特徴とする請求項１１から請求項１５のいずれか１項に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１７】
前記抵抗手段は、容量手段とともにローパスフィルタを構成していることを特徴とする請求項１４に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１８】
前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとして検出対象の前記電池セルの電圧を検出することを特徴とする請求項１１から請求項１７のいずれか１項に記載の電池監視ＩＣ。
【請求項１９】
各々がローパスフィルタを介して直列に接続された複数の電池の各々に接続され、前記直列に接続された複数の電池のいずれか１つを選択する複数のスイッチング素子と、
前記直列に接続された複数の電池から供給される電源電圧により駆動するトランジスタを含んで構成され、かつ前記スイッチング素子により選択された電池の一端の電圧が入力されると共に、前記ローパスフィルタから前記スイッチング素子に流れる電流を制限する大きさの入力インピーダンスを有する第１バッファアンプと、
前記電源電圧により駆動するトランジスタを含んで構成され、かつ前記スイッチング素子により選択された電池の他端の電圧が入力されると共に、前記ローパスフィルタから前記スイッチング素子に流れる電流を制限する大きさの入力インピーダンスを有する第２バッファアンプと、
前記電源電圧により駆動し、かつ  前記第１バッファアンプから出力された電圧と前記第２バッファアンプから出力された電圧との差を出力するレベルシフタと、
前記電源電圧を、前記第１バッファアンプに含まれるトランジスタ及び前記第２バッファアンプに含まれるトランジスタを飽和領域で動作させるための電圧値に昇圧する昇圧手段と、
制御信号に基づいて、前記昇圧手段の入力側と出力側とを短絡させる短絡素子と、
を備えた半導体装置。
【請求項２０】
前記短絡素子は、制御信号に基づいて、前記昇圧手段の異常診断を行う場合に前記昇圧手段の入力側と出力側とを短絡させる、請求項１９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記スイッチング素子が前記直列に接続された複数の電池のうち、一端がグランドに接続された電池を選択した場合に、外部に出力する電圧を、前記レベルシフタから出力された電圧から前記スイッチング素子が選択した電池の他端の電圧に切り替える切替素子を備えた、請求項１９または請求項２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
前記第１バッファアンプを介さずに電流を流すために、前記第１バッファアンプの入力端子と出力端子とを接続するための第１接続素子と、前記第２バッファアンプを介さずに電流を流すために、前記第２バッファアンプの入力端子と出力端子とを接続するための第２接続素子と、を備えた、請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項２３】
請求項１９から請求項２２のいずれか１項に記載の半導体装置の昇圧手段の異常診断方法であって、昇圧手段を介して供給された、第１バッファアンプに含まれるトランジスタ及び第２バッファアンプに含まれるトランジスタを飽和領域で動作させるための電圧値に昇圧された電源電圧に基づいて、前記第１バッファアンプ及び前記第２バッファアンプを駆動させて、電池の第１電圧値を測定するステップと、
前記半導体装置において、短絡素子により前記昇圧手段の入力側と出力側とを短絡させて前記昇圧手段を介さずに供給された前記電源電圧に基づいて、前記第１バッファアンプ及び前記第２バッファアンプを駆動させて、前記電池の第２電圧値を測定するステップと、
前記第１電圧値と前記第２電圧値とを比較するステップと、
を備えた半導体装置の昇圧手段の異常診断方法。
【請求項２４】
前記第１電圧値と前記第２電圧値とを比較した結果、前記第１電圧値と前記第２電圧値とが同一である場合は、前記昇圧手段が異常であると診断するステップを備えた、請求項２３に記載の半導体装置の昇圧手段の異常診断方法。
【請求項２５】
前記第１電圧値と前記第２電圧値とを比較した結果、前記第１電圧値と前記第２電圧値との差が予め定められた範囲内にある場合は、前記昇圧手段が正常であると診断するステップを備えた、請求項２３または請求項２４に記載の半導体装置の昇圧手段の異常診断方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】組電池システム、昇圧手段の異常診断方法、電池監視ＩＣ、半導体装置、及び半導体装置の昇圧手段の異常診断方法
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、組電池システム、昇圧手段の異常診断方法、電池監視ＩＣ、半導体装置、及び半導体装置の昇圧手段の診断方法、特に電池監視を行う組電池システム、昇圧手段の異常診断方法、電池監視ＩＣ、半導体装置、及び半導体装置の昇圧手段の異常診断方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、半導体装置に備えられた昇圧手段の異常を診断することができる、組電池システム、昇圧手段の異常診断方法、電池監視ＩＣ、半導体装置、及び半導体装置の昇圧手段の異常診断方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の組電池システムは、直列に接続された複数の電池セルを備えて構成されたバッテリを含み且つ前記バッテリにおける前記電池セルの各々の電圧を検出する組電池システムであって、検出対象となる前記電池セルの上位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第１の電圧を出力する第１のバッファアンプと、検出対象となる前記電池セルの下位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第２の電圧を出力する第２のバッファアンプと、前記第１の電圧と前記第２の電圧との差分を出力する差分出力手段と、前記バッテリの電圧を昇圧して前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに駆動電圧として供給する制御を行う昇圧手段と、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かを決定付ける制御がなされる被制御手段と、を備え、前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとは、前記バッテリから前記差分出力手段に電流が流れ込むことを制限するものであることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の昇圧手段の異常診断方法は、本発明の組電池システムの昇圧手段の異常診断方法であって、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとした場合に前記差分出力手段から出力される第１の出力電圧と、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとしない場合に前記差分出力手段から出力される第２の出力電圧と、の比較結果により前記昇圧手段が正常か異常かを判定するステップを有することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の電池監視ＩＣは、直列に接続された複数の電池セルを備えて構成されたバッテリにおける前記電池セルの各々の電圧を検出する電池監視ＩＣであって、検出対象となる前記電池セルの上位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第１の電圧を出力する第１のバッファアンプと、検出対象となる前記電池セルの下位電位の電圧が入力され、該入力された電圧に応じた第２の電圧を出力する第２のバッファアンプと、前記第１の電圧と前記第２の電圧との差分を出力する差分出力手段と、前記バッテリの電圧を昇圧して前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに駆動電圧として供給する制御を行う昇圧手段と、前記バッテリから前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとに供給される電圧を前記昇圧手段により昇圧したものとするか否かを決定付ける制御がなされる被制御手段と、を備え、前記第１のバッファアンプと前記第２のバッファアンプとは、前記バッテリから前記差分出力手段に電流が流れ込むことを制限するものであることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の半導体装置は、各々がローパスフィルタを介して直列に接続された複数の電池の各々に接続され、前記直列に接続された複数の電池のいずれか１つを選択する複数のスイッチング素子と、前記直列に接続された複数の電池から供給される電源電圧により駆動するトランジスタを含んで構成され、かつ前記スイッチング素子により選択された電池の一端の電圧が入力されると共に、前記ローパスフィルタから前記スイッチング素子に流れる電流を制限する大きさの入力インピーダンスを有する第１バッファアンプと、前記電源電圧により駆動するトランジスタを含んで構成され、かつ前記スイッチング素子により選択された電池の他端の電圧が入力されると共に、前記ローパスフィルタから前記スイッチング素子に流れる電流を制限する大きさの入力インピーダンスを有する第２バッファアンプと、前記電源電圧により駆動し、かつ  前記第１バッファアンプから出力された電圧と前記第２バッファアンプから出力された電圧との差を出力するレベルシフタと、前記電源電圧を、前記第１バッファアンプに含まれるトランジスタ及び前記第２バッファアンプに含まれるトランジスタを飽和領域で動作させるための電圧値に昇圧する昇圧手段と、制御信号に基づいて、前記昇圧手段の入力側と出力側とを短絡させる短絡素子と、を備える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の半導体装置の昇圧手段の異常診断方法は、本発明の半導体装置の昇圧手段の異常診断方法であって、昇圧手段を介して供給された、第１バッファアンプに含まれるトランジスタ及び第２バッファアンプに含まれるトランジスタを飽和領域で動作させるための電圧値に昇圧された電源電圧に基づいて、前記第１バッファアンプ及び前記第２バッファアンプを駆動させて、電池の第１電圧値を測定するステップと、前記半導体装置において、短絡素子により前記昇圧手段の入力側と出力側とを短絡させて前記昇圧手段を介さずに供給された前記電源電圧に基づいて、前記第１バッファアンプ及び前記第２バッファアンプを駆動させて、前記電池の第２電圧値を測定するステップと、前記第１電圧値と前記第２電圧値とを比較するステップと、を備える。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明によれば、半導体装置に備えられた昇圧手段の異常を診断することができる、という効果を奏する。