]將一位DAC 118的輸出處的電壓信號耦接至第一加總接合點108。自第二比較器116的輸出且通過一位DAC 118至第一加總接合點108的此負回授回路迫使至第一加總接合點108的負輸入處的平均DC電壓等于其其他輸入處的電壓(亦即，第一積分器106的輸出處的電壓)。因而，將第一加總接合點108及第二積分器110添加至一階積分三角ADC形成二階積分三角ADC 126。
[0024]自ADC 126的位串流輸出導出第一比較器102的第二輸入處的參考電壓。此參考電壓的來源為來自一位DAC 118的回授信號。具體言之，由低通濾波器120及低側模擬位準移位器122將來自一位DAC 118的經(jīng)濾波模擬電壓(電壓序列)轉換成電流信號。接著將此電流信號耦接至高側模擬位準移位器123，其將偏移應用于輸入自單元的差分電壓信號的一側(例如，第一比較器102的輸入101b處)，使得當所接收(單元)差分電壓與經(jīng)位準移位模擬電壓(例如，來自高側模擬位準移位器123)相等時，比較器輸入處的電壓為零。因此，借由第一比較器102及積分器106、110、114利用所得「參考信號」以產(chǎn)生將ADC126的輸入維持于正確電壓處的回授系統(tǒng)，以提供對所量測輸入電壓(例如，單元電壓)的準確模擬至數(shù)字轉換。在所展示例示性具體實例中，至ADC 126的輸入為由第一比較器102的切換功能響應于來自模擬位準移位器123的參考電壓信號所產(chǎn)生的斜坡電壓信號。ADC126的輸入處的斜坡電壓信號的平均值表示所量測輸入電壓(例如，單元電壓)。作為設計優(yōu)勢，第一比較器102的切換頻率可經(jīng)調諧至比其他ADC中所利用的切換頻率低得多的低頻率，因此可利用相對低速比較器。
[0025]電路100優(yōu)于其他(例如，AFE)監(jiān)視和/或量測電路的優(yōu)勢在于:提供于電路100的回授回路中以產(chǎn)生高位準參考電壓信號的電流轉換實施于低電壓域中，且精密電路(例如，電壓量測和/或測量儀表電路)在低電壓域中遠比在高電壓域中更易于設計及制造。電路100的另一優(yōu)勢為僅需要一個電流產(chǎn)生器(例如，120)，此因為可借由將電流自一個電流產(chǎn)生器轉向至適當輸入比較器(例如，利用多個第一比較器102)來適應待量測的任何數(shù)目個電壓(例如，單元電壓)。在此狀況下，可用數(shù)字方式將多個比較器的輸出多任務回至低電壓位準。可接著按設計利用電路100中的積分三角ADC 126的積分性質以濾波所得斜坡電壓輸入信號以便提供所要求的量測準確性。
[0026]另外，所利用電路100僅要求修整單一電壓轉電流產(chǎn)生器(120)以提供所要準確性。又，可使此單一電壓轉電流產(chǎn)生器具有極佳溫度穩(wěn)定性。因此，由于通?？蓛H僅借由匹配兩個電阻器判定此產(chǎn)生器的電壓轉電流傳送的效能，因此所利用電路100可經(jīng)設計使得僅要求在單一溫度下執(zhí)行對電壓轉電流傳送的校準。個別高電壓比較器(例如，若利用多個第一比較器102)亦可要求校準，但此校準大體上僅限于補償偏移誤差，此由于此等比較器并不要求增益或線性校正。另外，所利用的每一比較器102可經(jīng)設計以具有可預測的隨溫度偏移行為，此情況再一次消除了相對于溫度校準此等比較器的需要。突出結果為借由減少所涉及的半導體1C、晶圓、芯片或晶粒的硅面積及測試成本，可提供用以轉換包含高共模電壓分量的差分電壓信號至接地參考信號的低成本電路100。
[0027]圖2描繪說明根據(jù)本發(fā)明的一個例示性具體實例的轉換包含高共模電壓分量的差分電壓信號至接地參考信號的方法200的流程圖。參看圖1及圖2，對于此例示性具體實例，方法200以第一比較器102接收包含高共模電壓分量的差分電壓信號(202)開始。舉例而言，包含高共模電壓分量的差分電壓信號可為來自單元10中的一者并經(jīng)由多路復用器/開關20耦接的差分電壓。接著，轉換包含高共模電壓分量的差分電壓信號至低位準斜坡電壓(204)。舉例而言，可由數(shù)位位準移位器104及第一積分器106將第一比較器102的輸出處的信號轉換成低位準斜坡電壓。接著響應于低位準斜坡電壓產(chǎn)生數(shù)字位串流(206)?？?例如)由二階積分三角ADC 126執(zhí)行此功能。接著響應于數(shù)字位串流產(chǎn)生模擬電壓(208)，并濾波模擬電壓以產(chǎn)生與模擬電壓相關聯(lián)的電流(210)。舉例而言，可利用1位DAC118以自數(shù)字位串流產(chǎn)生模擬電壓，且低通濾波器120可產(chǎn)生與模擬電壓相關聯(lián)的電流。接著，轉換經(jīng)濾波模擬電壓(電流)至高位準電壓(212)。舉例而言，可利用低側及高側模擬位準移位器122、123以轉換電流至高位準電壓。接著，將經(jīng)轉換高位準電壓與包含高共模電壓分量的所接收差分電壓信號進行比較(214)。舉例而言，可由第一比較器102執(zhí)行比較。接著，響應于比較產(chǎn)生數(shù)字位串流(216)。舉例而言，可由前端電路系統(tǒng)124的剩余組件及二階積分三角ADC 126產(chǎn)生數(shù)字位串流。
[0028]圖3描繪可利用以實施本發(fā)明的一或多個例示性具體實例的例示性系統(tǒng)300的示意性方塊圖。舉例而言，在一個具體實例中，系統(tǒng)300包含用于轉換包含高共模電壓分量的差分電壓信號至接地參考信號的一或多個電路302、多單元電池組304、一或多個多路復用器(或晶體管開關)306、電池管理子系統(tǒng)308及多個功能性電子電路310。舉例而言，系統(tǒng)300可包含被利用以提供對電力驅動機動車輛中的多個單元的準確監(jiān)視、量測、平衡及診斷功能的電力管理系統(tǒng)及/或電池管理系統(tǒng)。因而，系統(tǒng)300可為被利用以(例如)在混合電動車輛、電動自行車、電動機車、電動小輪機車及其類似者中提供電力的電池管理系統(tǒng)。
[0029]參看圖3，可借由圖1中所展示的半導體結構100實施電路302中的每一者。對于所展示的實例具體實例，經(jīng)由多路復用器(和/或晶體管開關)306將單元304中的每一者的輸出差分電壓Vout耦接至一或多個電路302的一對輸入端子Vin (例如，圖1中的101a、101b)。將一或多個電路302的輸出端子(例如，圖1中的117)處的數(shù)字信號耦接至電池管理子系統(tǒng)308的輸入端子。舉例而言，電池管理子系統(tǒng)308可包含自電路302的輸出(117)接收數(shù)字信號的微控制器。電池管理子系統(tǒng)308中的微控制器接著利用所接收數(shù)字數(shù)據(jù)以對所涉及單元執(zhí)行準確的單元電壓監(jiān)視、單元電壓平衡及診斷功能。舉例而言，在所展示具體實例中，單元平衡電壓信號VBAL提供于電池管理子系統(tǒng)308的輸出端子處并耦接至多單元電池組304。多單元電池組304的輸出處的電池電壓VBATT耦接至被利用以操作所涉及的電動機動車系統(tǒng)(例如，電動車輛、電動自行車、電動機車、電動小輪機車及其類似者)的功能性電子電路310中的一或多者。因此，相比于執(zhí)行類似功能的其他電池電力或電池管理系統(tǒng)，系統(tǒng)300的效能顯著增強。應注意，盡管圖3中所展示的實例具體實例可用作機動車應用的電池管理系統(tǒng)，但在一些具體實例中，用于轉換包含高共模電壓分量的差分信號至接地參考信號的電路302亦可用于監(jiān)視諸如電動工具、膝上型計算機、服務器、電力儲存系統(tǒng)及其類似者的非機動車應用中的電池效能。