专利名称：半导体电路、半导体器件及布线异常诊断方法
技术领域：
本发明涉及半导体电路、半导体器件、布线异常诊断方法以及布线异常诊断程序， 尤其是涉及电池监视用的半导体电路、半导体器件、布线异常诊断方法以及布线异常诊断程序。
背景技术：
一般地，作为使用于混合动力汽车或电动汽车的电动机驱动等的大容量、高输出的蓄电池，使用串联连接多个电池(电池单元)的蓄电池(作为具体的一例，举出锂离子蓄电池等)。用于监视控制该蓄电池的电池电压的电池监视系统众所周知。现有的电池监视系统构成为具备包含多个电池单元的电池单元组以及测量、控制该电池单元组所包含的电池单元的电压的半导体电路。在该电池监视系统中，以从测量用的半导体电路得到的各电池单元的电压信息为基础，进行电池单元组的单元电压均等化(使各电池单元的电压值均等)处理和充放电控制(各电池单元的充放电的控制)处理等。在这样的电池监视系统中，若在连接电池单元和测量用的半导体电路的布线上发生断线或者短路，则有在电池监视系统发生故障的情况。此时，有必要进行修复，但是在对电池监视系统进行修复时，考虑到解析的便利性，需要事先掌握是发生布线的断线或者短路中的哪一种情况。在电池监视系统中，作为对连接电池单元组和测量用的半导体电路的布线的断线进行诊断的技术，可举出例如专利文献1记载的技术和专利文献2记载的技术。专利文献1 日本特开2007-10580号公报专利文献2 日本特开2009-257923号公报对用于诊断这样的现有的电池监视系统中的电池单元的布线的断线以及短路的技术进行说明。图12是表示现有的电池监视系统的简要构成的一例的电路图。图12所示的电池监视系统100构成为具备由4个电池单元Cl C4串联连接的电池单元组112、电池单元组112的电压测量用的半导体电路114。半导体电路114构成为具备电池单元选择 SW120和电平移位器122，该电池单元选择SW120从电池单元组112中选择一个电池单元 (电池单元Cl C4)，该电平变换器122输出使电池单元选择SW120选择的电池单元(电池单元Cl C4)的电压电平变换为与最后级电池单元Cl的低电位侧的电位相等的电压的电压Vout0在电池监视系统100中，在测量电池单元Cl C4的电压时，对于半导体电路114 的电池单元选择SW120而言，测量的电池单元(电池单元Cl C4中的任意一个)的相当于高电位侧的电位的开关和相当于低电位侧的电位的开关处于接通的状态。电平移位器 122的非反相端子被输入高电位侧的电位，且反相端子被输入低电位侧的电位，从电平移位器122输出高电位侧的电位和低电位侧的电位的差值作为输出电压Vout。通过将该输出电压Vout与基准电压进行比较，判断电池单元电压是否保持在期望的值。而且，根据该判断结果，通过与半导体电路114另行设置的电路等，对电池单元进行电压充放电。
在电池监视系统100中，作为与电池单元Cl C4有关的布线的异常，进行检测断线及短路的异常诊断时，事先获得各电池单元Cl C4 (布线Vl V4)的断线发生位置与从电平移位器122输出的输出电压Vout之间的对应关系(参照图4)以及各电池单元Cl C4(布线Vl V4)的发生短路的位置与从电平移位器122输出的输出电压Vout之间的对应关系(参照图5)，利用电池单元选择SW120依次选择电池单元Cl C4中的任意一个，根据来自电平移位器122的输出电压Vout和上述的对应关系，检测是否发生断线或短路的某一种情况，以及断线或短路发生的位置。但是，在上述的异常诊断技术中，对于最前级的(最高电位侧)的电池单元以及最后级(最低电位侧)电池单元而言，如图4及图5所示，断线的检测结果和短路的检测结果是相同的，无法区别是断线还是短路，所以出现不能够准确地诊断出与电池单元有关的布线的断线以及短路的问题。

发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够对与电池有关的布线的断线以及短路进行准确的诊断的半导体电路、半导体器件、布线异常诊断方法以及异常诊断程序。为了达成上述目的，技术方案1中记载的半导体电路具备选择电路，其与串联连接的多个电池的每一个连接，并且选择多个电池中的任意一个；差值检测电路，其被输入了由上述选择电路选择的电池的高电位侧的高电位电压，且被输入电压值比由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压低的低电位侧的低电位电压，并且，输出上述高电位电压与上述低电位电压之差；电压施加单元，其进行上述多个电池中由上述选择电路选择的最前级的电池或者最后级的电池有关的布线的异常诊断时，将上述异常诊断用电压施加到用于将上述高电位电压输入到上述差值检测电路的布线。技术方案2中记载的半导体器件其具备技术方案1所述的半导体电路，该半导体电路具备串联连接的多个电池；及用于选择上述多个电池中的任意一个的选择电路。技术方案3中记载的半导体电路的布线的异常诊断方法，该半导体电路具备选择电路，其与串联连接的多个电池的每一个连接，并且选择多个电池中的任意一个；差值检测电路，其被输入了由上述选择电路选择的电池的高电位侧的高电位电压，且被输入电压值比由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压低的低电位侧的低电位电压，并且，输出上述高电位电压与上述低电位电压之差；电压施加单元，其进行上述多个电池中由上述选择电路选择的最前级的电池或者最后级的电池有关的布线的异常诊断时，将上述异常诊断用电压施加到用于将上述高电位电压输入到上述差值检测电路的布线，该半导体电路的布线的异常诊断方法包含利用上述选择电路选择上述多个电池中的、除了上述最前级的电池以及上述最后级的电池之外的其他电池的任意一个的工序；从差值检测电路输出由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的工序；利用上述选择电路选择上述最前级的电池的工序；利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的工序；从差值检测电路输出上述最前级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的工序；利用上述选择电路选择上述最后级的电池的工序；利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的工序；从差值检测电路输出上述最后级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的工序。技术方案4中记载的异常诊断程序是用于使计算机执行诊断半导体电路的布线的异常的处理的异常诊断程序，该半导体电路具备选择电路，其与串联连接的多个电池的每一个连接，并且选择多个电池中的任意一个；差值检测电路，其被输入了由上述选择电路选择的电池的高电位侧的高电位电压，且被输入电压值比由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压低的低电位侧的低电位电压，并且，输出上述高电位电压与上述低电位电压之差；电压施加单元，其进行上述多个电池中由上述选择电路选择的最前级的电池或者最后级的电池有关的布线的异常诊断时，将上述异常诊断用电压施加到用于将上述高电位电压输入到上述差值检测电路的布线，该程序的特征在于使计算机执行包括如下步骤的处理利用上述选择电路选择上述多个电池中的、除了上述最前级的电池以及上述最后级的电池之外的其他电池的任意一个的步骤；从差值检测电路输出由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的步骤；利用上述选择电路选择上述最前级的电池的步骤；利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的步骤；从差值检测电路输出上述最前级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的步骤；利用上述选择电路选择上述最后级的电池的步骤；利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的步骤；从差值检测电路输出上述最后级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的步骤。根据本发明，收到了以下效果能够准确地对与电池有关的布线的断线以及短路进行诊断。


图1是表示第1实施方式所涉及的电池监视系统的简要构成的一例的电路图。图2是表示第1实施方式所涉及的半导体电路的简要构成的一例的电路图。图3是表示第1实施方式所涉及的异常诊断动作的流程的一例的流程图。图4是用于对发生断线时的电压的对应关系的具体的一例进行说明的说明图。图5是用于对发生短路时的电压的对应关系的具体的一例进行说明的说明图。图6是表示第1实施方式所涉及的判断不能情况处理的流程的一例的流程图。图7是表示第1实施方式所涉及的最前级电池单元判断处理的流程的一例的流程图。图8是表示第1实施方式所涉及的最后级电池单元判断处理的流程的一例的流程图。图9是表示第2实施方式所涉及的半导体电路的简要构成的一例的电路图。图10是表示第2实施方式所涉及的判断不能情况处理的流程的一例的流程图。图11是表示第2实施方式所涉及的布线VO断线确认处理的流程的一例的流程图。图12是表示现有的电池监视系统的简要构成的一例的电路图。符号说明10...电池监视系统；12...电池单元组；14、15...半导体电路；16...判断电路； 20...电池单元选择SW ;22...电平移位器；30...电平移位器；24、洸、28...电压施加部。
具体实施例方式[第1实施方式]以下，参照附图，对本发明的第1实施方式的电池监视系统进行详细的说明。首先，对本实施方式的电池监视系统的构成进行说明。图1表示本实施方式的电池监视系统的简要构成的一例。如图1所示的本实施方式的电池监视系统，构成为具备电池单元组12，其包含多个电池单元；半导体电路14，其测量电池单元组12的各电池单元的电压；以及判断电路16。判断电路16具有根据从半导体电路14输出的输出电压Vout，判断布线VO V4是否断线及短路，从而对与电池单元的布线有关的异常进行诊断的功能。在本实施方式中，判断电路16，在本实施方式中，判断电路16构成为具备微型计算机，构成为具备CPU (Central Processing Unit) 17、包含ROM及RAM的存储器18、以及由闪存存储器等构成的非易失性的存储部19，并具有如下功能(详细后述)在存储部19中预先储存用于对断线、短路进行判断的对应关系(电压分布)，通过CPU17执行存储器18所存储的程序，输出用于进行布线的断线、短路的控制信号(详细后述)，并且根据该对应关系进行断线、短路的判断。图2表示本实施方式的半导体电路14的一简要构成的一例。在本实施方式中，作为具体的一例，电池单元组12包含电压值被设定为3. 5V的4个电池单元C (Cl C4)，并且将最后级电池单元Cl的低电位侧的电压值设为地电平(OV)。图2所示的半导体电路14构成为具备电池单元选择SW20、电平移位器22以及电压施加部对、26。电池单元选择SW20具有根据输出的控制信号，切换内部SW(SW0 SW4)， 从而选择所指定的电池单元C(Cl C4)的功能。电平移位器22构成为具备电阻Rl R4、以及电平移位器放大器30 (以下称之为电平移位器30)，电平移位器30的非反相端子输入由电池单元选择SW20选择的电池单元 C(C1 C4)的高电位侧的电位(高电位电压)，反相端子输入低电位侧的电位(低电位电压)，将高电位电压与低电位电压之差作为输出电压Vout输出。另外，从电平移位器22输出的输出电压Vout通过省略图示的A/D (模拟/数字)转换器被转换为数字值，且向半导体电路14的外部输出。图1所示的判断电路16被输入由该A/D转换器转换为数字值的输出电压Vout。在本实施方式中，电平移位器22的电平移位器30作为具体的一例，使用驱动电压为地电平(OV)至VDD(4.7V)的运算放大器，而且，电阻Rl R4的电阻值是相同的。电压施加部MJ6具有向布线27施加电压的功能，该布线27用于向电平移位器 30的非反相端子输入各电池单元C(Cl C4)的高电位电压。电压施加部M具有在进行电池单元C4的断线、短路的判断时，根据从判断电路16输出的控制信号使开关SW5处于接通状态，而将电压VCC施加到布线27的功能。另外，在本实施方式中，作为一例，电压VCC为电池单元组12的最前级电池单元(电池单元C4)的高电位侧的电压值。并且，电压施加部沈具有在进行电池单元Cl的断线、短路的判断时，根据从判断电路16输出的控制信号使开关SW6处于接通状态，将电压VREF施加到布线27的功能。另夕卜，在本实施方式中，作为一例，电压VREF为电平移位器22的后段的A/D转换器的基准电压(电平移位器22的驱动电压)亦即4. 7V。接下来，对使用本实施方式的半导体电路14进行电池单元Cl C4(布线Vl
7V4)的断线、短路的判断的异常诊断动作进行说明。布线Vl V4的断线、短路，可举出在电池单元组12内部发生的情况、在半导体电路14内部发生的情况、以及在连接了电池单元组 12和半导体电路14的连接端子处发生的情况等。一般来说，多在连接了电池单元组12和半导体电路14的连接端子处发生。图3是表示本实施方式的异常诊断动作的流程的一例的流程图。在进行异常诊断动作时，在判断电路16中，由CPU17来执行存储器18的规定的区域中预存的程序。而且， 在初始状态下，电压施加部M的开关SW5以及电压施加部沈的开关SW6处于断开状态。在步骤100中，定期地进行在电池监视系统10中工作的各个电池单元Cl C4的电池单元电压的测量。在本实施方式中，电池单元选择SW20从电池单元C4起依次选择电池单元C，从电平移位器22中输出有输出电压Vout。具体来讲，首先，电池单元选择SW20的开关SW4、SW3_1处于接通状态，其他的开关SW处于断开状态，电平移位器30的非反相端子输入电池单元C4的高电位电压(电压V4)，且反相端子输入低电位电压(电压V3)，从电平移位器22输出电压V4-V3作为输出电压Vout。接下来，电池单元选择SW20的开关SW3_2、 SW2_1处于接通状态，其他的开关SW处于断开的状态，电平移位器30的非反相端子输入电池单元C3的高电位电压(电压V3)，且反相端子输入低电位电压(电压V2)，从电平移位器 22输出电压V3-V2作为输出电压Vout。接下来，电池单元选择SW20的开关SW2_2、Sffl_l 处于接通状态，其他的开关SW处于断开状态，电平移位器30的非反相端子输入电池单元C2 的高电位电压(电压怕，且反相端子输入低电位电压(电压VI)，从电平移位器22输出电压V2-V1作为输出电压Vout。并且，电池单元选择SW20的开关SW1_2、SW0处于接通状态， 其他的开关SW处于断开状态，电平移位器30的非反相端子输入电池单元Cl的高电位电压 (电压VI)，反相端子输入低电位电压(电压VO = 0V)，从电平移位器22输出电压Vl-VO作为输出电压Vout。在下一个步骤102中，对是否有断线或短路的疑虑进行判断。例如，如果上述的步骤100的测量结果全部是电池单元C的设定值3. 5V (或是3. 5V附近的预先设定的范围内的值)，则全都没有发生断线或者短路，所以被判断为否定。另外，也可以根据后述的图4及图 5所示的断线发生时的电压的对应关系、短路发生时的电压的对应关系的表，对是否有断线或短路发生的疑虑进行判断。在被判断为否定时，进入到步骤104，由于断线或者短路全都没有发生，所以将在步骤100中进行的电池单元电压的测量作为正常的电池单元电压测量，结束本处理。另一方面，有断线或者短路的疑虑时，即为肯定时，则进入到步骤106。在步骤106 中，对发生的异常是否是不能判断为是断线还是短路这样的不能判断的情况进行判断。此处，对在布线Vl V4发生断线时的电压的对应关系、发生短路时的电压的对应关系进行说明。首先，对在布线Vl V4发生断线时的电压的对应关系进行说明。图4表示在各个布线Vl V4发生断线时的电压的对应关系(电压分布)。在布线V4发生断线的情况下、读取(测量)电池单元C4时，由于与电平移位器30的非反相端子连接的一侧(高电位侧)的布线发生断线，所以变成输出电压Vout = OV的异常值。而且，在布线V3发生断线的情况下测量电池单元C4时，由于向电平移位器30的非反相端子施加由电阻Rl、R2对电压V4 (14V)进行电阻分压后的7V，且与电平移位器30的反相端子连接的一侧(低电位侧)的布线发生断线，所以变为输出电压Vout=电平移位器 30的最大输出值4. 7V的异常值。另一方面，测量电池单元C3时，由于与电平移位器30的非反相端子连接的一侧(高电位侧)的布线发生断线，所以变成输出电压Vout = OV的异常值。同样的，在布线V2发生断线的情况下测量电池单元C3时，由于向电平移位器30的非反相端子施加由电阻Rl、R2对电压V3(10. 5V)进行电阻分压后的5. 25V，且与电平移位器30的反相端子连接的一侧(低电位侧)的布线发生断线，所以变为输出电压Vout=电平移位器30的最大输出值4. 7V的异常值。另一方面，测量电池单元C2时，由于与电平移位器30的非反相端子连接的一侧(高电位侧)的布线发生断线，所以变成输出电压Vout =OV的异常值。而且，在布线Vl发生断线的情况下测量电池单元C2时，与在上述的布线V2 V4 发生断线的情况不同，由于向电平移位器30的非反相端子施加由电阻R1、R2对电压V2(7V) 进行电阻分压后的3. 5V，且与电平移位器30的反相端子连接的一侧(低电位侧)的布线发生断线，所以输出电压Vout = 3.5V。像这样，与上述的情况不同，由于向电平移位器30 的非反相端子输入的电压值比电平移位器30的驱动电压(4. 7V)低，所以输入的电压值作为输出电压Vout被输出，因此至此为止还不能判断为异常值。另一方面，测量电池单元Cl 时，与在上述的布线V2 V4发生断线的情况相同，由于与电平移位器30的非反相端子连接的一侧(高电位侧)的布线发生断线，所以变成输出电压Vout = OV的异常值。并且，在布线VO发生断线的情况下测量电池单元Cl时，与在上述的布线V2 V4发生断线的情况不同，由于向电平移位器30的非反相端子施加由电阻Rl、R2对电压 Vl (3. 5V)进行电阻分压后的1.75V，且与电平移位器30的反相端子连接的一侧(低电位侧)的布线发生断线，所以变成输出电压Vout = 1.75V的异常值。像这样，与上述的情况不同，由于向电平移位器30的非反相端子输入的电压值比电平移位器30的驱动电压(4. 7V) 低，所以输入的电压值作为输出电压Vout输出，但是，因为比正常值(3. 5V)低，所以能够判断为异常值。接下来，对在布线Vl V4发生短路时的电压的对应关系进行说明。图5表示在各个布线Vl V4之间发生短路时的电压的对应关系(电压分布)。在布线V4 V3之间发生短路的情况下、读取电池单元C4时，由于电平移位器30的非反相端子侧(高电位侧) 和反相端子侧(低电位侧)短路，所以变成输出电压Vout = OV的异常值。同样的，在布线V3 V2之间发生短路的情况下，变成读取电池单元C3时的输出电压Vout = 0V，在布线V2 Vl之间发生短路的情况下，变成读取电池单元C2时的输出电压Vout = OV,在布线 Vl VO之间发生短路的情况下，变成读取电池单元Cl时的输出电压Vout = 0V。S卩，如图4及图5所示，布线V3的断线，能够根据在读取电池单元C4时，输出电压 Vout是否为4. 7V来进行判断。而且，布线V2的断线，能够根据在读取电池单元C3时，输出电压Vout是否为4. 7V来进行判断。而且，布线VO的断线，能够根据在读取电池单元Cl 时，输出电压Vout是否为1. 75V来进行判断。另一方面，布线V3 V2之间是否短路，能够根据布线V3没有发生断线(电池单元C4的读取时的输出电压Vout Φ 4. 7V)的情况下，读取电池单元C3时是否输出电压Vout = OV来进行判断。布线V2 Vl之间是否短路，能够根据布线V2没有发生断线(电池单元C3的读取时的输出电压Vout Φ 4. 7V)的情况下，读取电池单元C2时输出电压Vout是否为OV进行判断。
但是，如图4以及图5所示，在布线V4发生断线的情况下和布线V4 V3之间发生短路的情况下，读取电池单元Cl C4时的输出电压Vout全都相同，所以是布线V4发生断线还是布线V4 V3之间发生短路，不能判断是发生哪一种异常。同样的，在布线Vl发生断线的情况下和布线Vl VO之间发生短路的情况下，读取电池单元Cl C4时的输出电压Vout全都相同，所以是布线Vl发生断线还是布线Vl VO之间发生短路，不能判断是发生哪一种异常。在本实施方式中，将不能判断的两种情况称为判断不能情况。在步骤106中，根据图4以及图5来判断是否为判断不能情况。不是判断不能情况时，即为否定时，则进入到步骤108，根据图4以及图5，对哪个地方断线，或者哪个地方短路进行判断。根据发生的异常(断线或短路)进行预先设定的处理之后，结束本处理。是判断不能情况时，即为肯定时，则进入到步骤110进行后述详细内容的判断不能情况处理，对发生了断线还是短路进行判断，处理之后，结束本处理。对判断不能情况处理(图3步骤110)进行详细说明。图6表示判断不能情况处理的一例的流程图。在步骤200中，在不能判断出发生判断不能的异常的是否是最前级电池单元C(电池单元C4)，即、不能判断出是布线V4断线、还是布线V4 V3之间短路时，即为肯定时，则进入到步骤202，在步骤202中，进行后述详细内容的最前级电池单元判断处理，判断是布线V4断线还是布线V4 V3之间短路，进行根据判断结果的处理之后，结束本处理。图7表示步骤202的最前级电池单元判断处理的一例的流程图。首先，在步骤300 中，仅使电压施加部M的开关SW5处于接通状态，经由开关SW5，向布线27供给电压VCC。 另外，在本实施方式中，供给电压VCC，但是供给的电压并不限于此，只要是超过电压V3的电压值的电压就没有特别的限定。供给的电压的电压值为电压V3以下时，因为电平移位器 30的输出电压Vort始终为0V，所以变成判断不能。在接下来的步骤302中，用电池单元选择SW20选择电池单元C4，测量电池单元C4 的电压值(输出电压Vout)，在接下来的步骤304中，判断输出电压Vout是否为0V。在布线 V4 V3之间发生短路的情况下，电平移位器30的非反相端子和反相端子同时被输入了电压VCC，所以输出电压Vout = 0V。另一方面，在布线V4发生断线的情况下，电平移位器30 的非反相端子输入电压VCC，由于反相端子输入电压V3，所以输出电压Vout =电压VCC-V3。 在电压VCC-V3超过电平移位器30的最大输出电压4. 7V时，输出电压Vout = 4. 7V。因此， 在输出电压Vout = OV (或者，距OV为规定的范围内的电压值)时，即为肯定时，则进入到步骤306，判断为布线V4 V3之间发生短路，进行预先设定的处理之后，结束本处理。在输出电压Vout Φ OV时，即为否定时，则进入到步骤308，判断为布线V4发生断线，进行预先设定的处理之后，结束本处理。另一方面，在发生判断不能的异常的电池单元是最后级电池单元C(电池单元Cl) 时，即、不能判断是布线Vl发生断线还是布线Vl VO之间发生短路时，即为否定时，则进入到步骤204，在步骤204中，进行后述详细内容的最后级电池单元判断处理，判断是布线 Vl发生断线还是布线Vl VO之间发生短路，进行根据判断结果的处理之后，结束本处理。 图8表示步骤204的最前级电池单元判断处理的一例的流程图。首先在步骤400中，仅电压施加部沈的开关SW6处于接通状态，经由开关SW6，向布线27供给电压VREF。在本实施方式中，供给电压VREF，但是供给的电压并不限于此，只要是超过电压VO的电压值的电压就没有特别的限定。此外，在供给的电压的电压值在电压VO以下时，电平移位器30的输出电压Vout始终为0V，所以变为不能判断。在接下来的步骤402中，利用电池单元选择SW20选择电池单元Cl，测量电池单元 Cl的电压值(输出电压Vout)，在接下来的步骤404中，判断输出电压Vout是否等于0V。 在布线Vl VO之间发生短路时，电平移位器30的非反相端子和反相端子同时输入电压 VREF,所以输出电压Vout = 0V。另一方面，在布线Vl发生断线时，电平移位器30的非反相端子输入电压VREF，反相端子输入电压VO，所以输出电压Vout =电压VREF-VO。另外，在电压VREF-VO超过电平移位器30的最大输出电压4. 7V时，输出电压Vout = 4. 7V。因此，在输出电压Vout = OV (或者，距OV为规定的范围内的电压值)时，即为肯定时，则进入到步骤406，判断为布线Vl VO之间发生短路，进行预先设定的处理之后，结束本处理。另一方面，在输出电压Vout兴OV时，即为否定时，则进入到步骤408，判断为布线 Vl发生断线，进行预先设定的处理之后，结束本处理。如以上说明，在本实施方式的电池监视系统10的半导体电路14中，在进行判断布线Vl V4的断线、短路的异常诊断时，根据各个电池单元Cl C4的电压值(输出电压 Vout)和在判断电路16等中预先存储的图4及图5的对应关系(电压分布)，对布线Vl V4的断线以及短路进行判断。在不能判断是布线V4发生断线还是布线V4 V3之间发生短路时，使电压施加部M的开关SW5处于接通状态，向布线27供给电压VCC，测量电池单元 C4的电压值(输出电压Vout)，如果输出电压Vout = 0V，则判断为布线V4 V3之间发生短路，如果输出电压Vout Φ OV,则判断为布线V4发生断线。另一方面，不能判断是布线Vl 发生断线还是布线Vl VO之间发生短路时，使电压施加部沈的开关SW6处于接通状态， 向布线27供给电压VREF，测量电池单元Cl的电压值(输出电压Vout)，如果输出电压Vout =OV,则判断为布线Vl VO之间发生短路，如果输出电压Vout Φ OV,则判断为布线Vl发生断线。像这样，在本实施方式中，能够判断是布线V4发生断线还是布线V4 V3之间发生短路，而且，能够判断是布线Vl发生断线还是布线Vl VO之间发生短路，这是以往所不能判断的。因此，能够对与电池单元Cl C4有关的布线Vl V4的断线以及短路进行准确地诊断。另外，在本实施方式中，在判断是布线V4发生断线还是布线V4 V3之间发生短路时，通过电压施加部M向布线27供给电压VCC，在判断是布线Vl发生断线还是布线Vl VO之间发生短路时，通过电压施加部沈向布线27供给电压VREF，但并不限于以上的构成， 例如也可以构成为只具备电压施加部对。此时，在判断是布线Vl发生断线还是布线Vl VO之间发生短路时，也向布线27供给比电压VO高的电压VCC，所以与上述同样，能够进行准确的判断。另外，在本实施方式中，对诊断布线Vl V4的断线以及短路的情况进行了说明。 但是，在检测电池单元选择SW20的故障(一直处于接通状态或一直处于断开状态时)等时，也可适用本发明。另外，在本实施方式中，作为输入电池单元C(C1 C4)的高电位电压和低电位电压，输出高电位电压与低电位电压之差作为输出电压Vout的差值检测电路使用了电平移位器30，但是，并不限于此，只要是可检测高电位电压与低电位电压之差的差值检测电路， 就没有特别的限定。
另外，半导体电路14和判断电路16可以形成于同一基板上，也可以形成于不同的基板。判断电路16可以将判断结果向外部输出，也可以存储在内部。而且，电池单元C的数量、电压值等只是一例，在不脱离本发明的主旨的范围内，
可以变更。[第2实施方式]以下，参照附图，对作为本发明的第2实施方式的半导体器件的电池监视系统(半导体电路)以及进行断线、短路的判断的异常诊断动作进行详细说明。在第1实施方式中，对以下情况进行了说明。在最后级的电池单元Cl的布线VO发生断线的情况下，由于读取电池单元Cl时，变成输出电压Vout = 1.75V的异常值(参照图 4)，由此判断布线VO的断线。可是，在电池单元Cl发生异常而成为比设定值的3. 5V更低的电压值的情况下(例如，1.75V)，即使布线VO没有发生断线，也有输出电压Vout = 1.75V 的情况。此时，不能够判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降。因此，在使用本实施方式的半导体电路14的异常诊断中，是判断为布线VO发生断线、还是判断为电池单元Cl引起电压下降，而无法进行准确的异常诊断。本实施方式中，在第1实施方式的布线Vl V4的断线、短路的异常诊断的基础上，由于还要判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降，所以在与第1实施方式大致相同的构成、动作的部分赋予同一符号，省略详细的说明，对判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降的构成、动作进行详细说明。本实施方式的电池监视系统是和图1所示的第1实施方式的电池监视系统10同样的构成，所以在此省略说明。图9表示本实施方式的半导体电路15的简要构成的一例。 本实施方式的半导体电路15构成为还具备电压施加部观，该电压施加部观具有向使电池单元C (Cl C4)的低电位电压输入到电平移位器30的反相端子的布线四供给电压VSS的功能。电压施加部观，具有在判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降时， 根据从判断电路16输入的控制信号使开关SW7处于接通的状态，向布线27施加电压VSS 的功能。在本实施方式中，作为一例，电压VSS为电池单元组12的最后级电压(电池单元 Cl)的低电位侧的电压值(在本实施方式中为地电平=0V)。异常诊断处理的整体的流程和第1实施方式相同(参照图3)，所以在此处省略详细的说明。在本实施方式中，电池单元Cl的输出电压Vout = 1. 75V的情况下也被判断为判断不能情况。图10表示本实施方式的判断不能情况处理的一例的流程图。步骤500对应于第1 实施方式(图6)的步骤200，在为肯定的情况下则进入的步骤502同样地对应于步骤202。 另一方面，在步骤500为否定时，进入到步骤504。在步骤504中，判断是否在最后级电池单元Cl发生异常(与第1实施方式相同的异常)，若为肯定则进入步骤506，进行与第1实施方式的步骤204对应的处理之后，结束本处理。在步骤504中，在为否定时，进入步骤508，进行判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降的布线VO断线确认处理508之后，结束本处理。图11表示步骤508的布线VO断线确认处理的一例的流程图。首先，在步骤600 中，仅使电压施加部观的开关SW7处于接通状态，经由开关SW7，向布线四供给电压VSS。 在本实施方式中，供给电压VSS，但供给的电压不限于此，只要是电压VO以下的电压就没有
12特别的限定。在接下来的步骤602中，利用电池单元选择SW20选择电池单元Cl，测量电池单元 Cl的电压值(输出电压Vout)，在接下来的步骤604中，判断输出电压Vout是否为1. 75V。 在电池单元Cl引起电压下降时(电压值时1. 75V时)，输出电压Vout = 1. 75V。而在布线 VO发生断线时，由于电平移位器30的非反相端子被输入电压VI，反相端子输入电压VSS， 所以输出电压Vout =电压Vl-VSS = 3. 5V-0V = 3. 5V。因此输出电压Vout = 1. 75V(距 1. 75V为规定的范围内的电压值)时，即为肯定时，则进入步骤606，判断为电池单元Cl引起电压下降，结束本处理。在输出电压Vout Φ 1. 75V时，即为否定时，则进入步骤608，判断为布线VO发生断线，进行预先设定的处理之后，结束本处理。如以上所说明，在本实施方式的电池监视系统10的半导体电路15中，进行判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降的异常诊断时，使电压施加部28的开关SW7处于接通状态，向布线四供给电压VSS，测量电池单元Cl的电压值(输出电压 Vout)，如果输出电压Vout = 1.75V，则判断为电池单元Cl引起电压下降，如果输出电压 Vout ^ 1. 75V，则判断为布线VO发生断线。在本实施方式中，能够判断是布线VO发生断线、还是电池单元Cl引起电压下降。 因此，能够对与电池单元Cl C4有关的布线Vl V4的断线以及短路进行准确的诊断。
权利要求
1.一种半导体电路，其特征在于，具备选择电路，其与串联连接的多个电池的每一个连接，并且选择多个电池中的任意一个；差值检测电路，其被输入了由上述选择电路选择的电池的高电位侧的高电位电压，且被输入电压值比由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压低的低电位侧的低电位电压，并且，输出上述高电位电压与上述低电位电压之差；电压施加单元，其进行上述多个电池中由上述选择电路选择的最前级的电池或者最后级的电池有关的布线的异常诊断时，将异常诊断用电压施加到用于将上述高电位电压输入到上述差值检测电路的布线。
2.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，上述电压施加单元施加的电压比上述最前级的电池的上述低电位电压大。
3.根据权利要求1所述的半导体电路，其特征在于，上述电压施加单元具备前级用电压施加单元，其在进行上述最前级的电池的异常诊断时，施加比上述最前级的电池的上述低电位电压大的电压；后级用电压施加单元，其在进行上述最后级的电池的异常诊断时，施加比上述最后级的电池的上述低电位电压大的电压。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的半导体电路，其特征在于，具备后级电池断线诊断用电压施加单元，其向用于将上述低电位电压输入到上述差值检测电路的布线，施加用于诊断与上述最后级的电池有关的布线的断线异常的异常诊断用电压。
5.根据权利要求4所述的半导体电路，其特征在于，由上述后级电池断线诊断用电压施加单元所施加的电压，为上述最后级的电池的上述低电位电压以下。
6.根据权利要求1 5中任意一项所述的半导体电路，其特征在于，具备异常诊断电路，其根据从上述差值检测电路输出的上述高电位电压与上述低电位电压之差、以及预先设定的异常诊断用电压值，进行上述异常诊断。
7.根据权利要求1 6中任意一项所述的半导体电路，其特征在于，上述差值检测电路是，非反相端子被输入上述高电位电压，且反相端子被输入上述低电位电压，并且输出上述高电位电压与上述低电位电压之差的电平移位器。
8.一种半导体器件，其特征在于，具备串联连接的多个电池；具有选择上述多个电池中的任意一个的选择电路的权利要求1 7中任意一项所述的半导体电路。
9.一种半导体电路的布线的诊断方法，其特征在于，该半导体电路具备选择电路，其与串联连接的多个电池的每一个连接，并且选择多个电池中的任意一个；差值检测电路，其被输入了由上述选择电路选择的电池的高电位侧的高电位电压，且被输入电压值比由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压低的低电位侧的低电位电压，并且，输出上述高电位电压与上述低电位电压之差；电压施加单元，其进行上述多个电池中由上述选择电路选择的最前级的电池或者最后级的电池有关的布线的异常诊断时，将上述异常诊断用电压施加到用于将上述高电位电压输入到上述差值检测电路的布线，该半导体电路的布线的诊断方法包含利用上述选择电路选择上述多个电池中的、除了上述最前级的电池以及上述最后级的电池之外的其他电池的任意一个的工序；从差值检测电路输出由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的工序；利用上述选择电路选择上述最前级的电池的工序； 利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的工序；从差值检测电路输出上述最前级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的工序；利用上述选择电路选择上述最后级的电池的工序； 利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的工序；从差值检测电路输出上述最后级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的工序。
10. 一种半导体电路的布线异常的异常诊断程序，用于使计算机执行诊断半导体电路的布线的异常的处理，该半导体电路具备选择电路，其与串联连接的多个电池的每一个连接，并且选择多个电池中的任意一个；差值检测电路，其被输入了由上述选择电路选择的电池的高电位侧的高电位电压，且被输入电压值比由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压低的低电位侧的低电位电压，并且，输出上述高电位电压与上述低电位电压之差；电压施加单元，其进行上述多个电池中由上述选择电路选择的最前级的电池或者最后级的电池有关的布线的异常诊断时，将上述异常诊断用电压施加到用于将上述高电位电压输入到上述差值检测电路的布线，该程序的特征在于，使计算机执行包括如下步骤的处理利用上述选择电路选择上述多个电池中的、除了上述最前级的电池以及上述最后级的电池之外的其他电池的任意一个的步骤；从差值检测电路输出由上述选择电路选择的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的步骤；利用上述选择电路选择上述最前级的电池的步骤； 利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的步骤；从差值检测电路输出上述最前级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的步骤；利用上述选择电路选择上述最后级的电池的步骤； 利用上述电压施加单元施加上述异常诊断用电压的步骤；从差值检测电路输出上述最后级的电池的上述高电位电压与上述低电位电压之差的步骤。
全文摘要
本发明涉及半导体电路、半导体器件及布线异常诊断方法。使电压施加部(24)的开关(SW5)处于接通状态，向布线(27)供给电压VCC，测量电池单元(C4)的输出电压Vout，如果输出电压Vout＝0V，则判断为布线(V4～V3)之间发生短路，如果输出电压Vout≠0V，则判断为布线(V4)断线。使电压施加部(26)的开关(SW6)处于接通状态，向布线(27)供给电压VREF，测量电池单元(C1)的输出电压Vout，如果输出电压Vout＝0V，则判断为布线(V1～V0)之间发生短路，如果输出电压Vout≠0V，则判断为布线(V1)断线。从而，能够对与电池有关的布线的断线以及短路进行准确的诊断。
文档编号G01R31/36GK102455398SQ20111029371
公开日2012年5月16日 申请日期2011年9月26日 优先权日2010年10月26日
发明者井上和俊 申请人:Oki半导体株式会社