JP2002350476A - 電圧検出回路 - Google Patents
電圧検出回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 多数の被測定物の電圧をデジタルデータ化し
て検出し、電圧検出部を構成する構成素子の特性のばら
つきを補正することができ、製造コストを低減すること
ができる電圧検出回路を提供する。 【解決手段】 電圧変換手段141に所定電圧を付与して
得られる第１のデジタルデータと、電圧変換手段141お
よびアナログ・デジタル変換手段AD1に対する入力デー
タと出力データとの関係式より得られる理想的な第２の
デジタルデータと、の差異に基づいて求めた誤差データ
を記憶しておく記憶手段13と、アナログ・デジタル変換
手段AD1から出力される被測定物B1のデジタルデータ
を、記憶手段13から読み出した前記誤差データにより補
正して、被測定物B1の補正電圧値を求める演算手段12
と、を有する。
て検出し、電圧検出部を構成する構成素子の特性のばら
つきを補正することができ、製造コストを低減すること
ができる電圧検出回路を提供する。 【解決手段】 電圧変換手段141に所定電圧を付与して
得られる第１のデジタルデータと、電圧変換手段141お
よびアナログ・デジタル変換手段AD1に対する入力デー
タと出力データとの関係式より得られる理想的な第２の
デジタルデータと、の差異に基づいて求めた誤差データ
を記憶しておく記憶手段13と、アナログ・デジタル変換
手段AD1から出力される被測定物B1のデジタルデータ
を、記憶手段13から読み出した前記誤差データにより補
正して、被測定物B1の補正電圧値を求める演算手段12
と、を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電圧検出回路に関
し、特に、複数の被測定物（例えば、蓄電素子）の電圧
を検出するための電圧検出回路に関する。
し、特に、複数の被測定物（例えば、蓄電素子）の電圧
を検出するための電圧検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被測定物の電圧を検出するための
回路としては、例えば、蓄電素子等の電圧を監視し、電
圧異常が発生したことを知らせるための電圧検出回路が
ある。このような電圧検出回路は、アナログ回路で構成
されており、被測定物の電圧が規定の値からずれた場合
に、電圧検出信号を出力して外部に知らせるものであ
る。以下、従来の電圧検出回路の一例を図を用いて説明
する。図４は、従来の電圧検出回路の構成を示す図であ
る。
回路としては、例えば、蓄電素子等の電圧を監視し、電
圧異常が発生したことを知らせるための電圧検出回路が
ある。このような電圧検出回路は、アナログ回路で構成
されており、被測定物の電圧が規定の値からずれた場合
に、電圧検出信号を出力して外部に知らせるものであ
る。以下、従来の電圧検出回路の一例を図を用いて説明
する。図４は、従来の電圧検出回路の構成を示す図であ
る。
【０００３】図４に示す被測定物４１（例えば、蓄電素
子）の正極側と負極側には、電圧検出回路４０が接続さ
れ、この電圧検出回路４０の出力は、検出端子４９，５
０に接続するように結線されている。電圧検出回路は、
抵抗４２，４４，４５、定電圧ダイオード４３、電圧コ
ンパレータ４６、抵抗４７、フォトカプラ４８で構成さ
れている。この電圧コンパレータ４６は、被測定物４１
の端子間電圧を分圧する抵抗４４と抵抗４５とによって
分圧された電圧と、抵抗４２と定電圧ダイオード４３と
によって分圧された電圧とを比較するように接続されて
いる。
子）の正極側と負極側には、電圧検出回路４０が接続さ
れ、この電圧検出回路４０の出力は、検出端子４９，５
０に接続するように結線されている。電圧検出回路は、
抵抗４２，４４，４５、定電圧ダイオード４３、電圧コ
ンパレータ４６、抵抗４７、フォトカプラ４８で構成さ
れている。この電圧コンパレータ４６は、被測定物４１
の端子間電圧を分圧する抵抗４４と抵抗４５とによって
分圧された電圧と、抵抗４２と定電圧ダイオード４３と
によって分圧された電圧とを比較するように接続されて
いる。
【０００４】以下、従来の電圧検出回路の動作について
説明する。被測定物４１の端子間電圧が（抵抗４２，４
４，４５、定電圧ダイオード４３の各抵抗値によって予
め設定した）規定の電圧に達すると、コンパレータ４６
の出力が“Ｈ”レベルとなり、フォトカプラ４８の発光
素子に電流が流れて発光することにより、フォトカプラ
４８の受光素子に電流が流れて検出端子４９，５０間に
電圧検出信号が出力される。
説明する。被測定物４１の端子間電圧が（抵抗４２，４
４，４５、定電圧ダイオード４３の各抵抗値によって予
め設定した）規定の電圧に達すると、コンパレータ４６
の出力が“Ｈ”レベルとなり、フォトカプラ４８の発光
素子に電流が流れて発光することにより、フォトカプラ
４８の受光素子に電流が流れて検出端子４９，５０間に
電圧検出信号が出力される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
電圧検出回路は、被測定物４１の電圧が変動したとき、
被測定物の電圧が規定の値からずれた場合にのみ、電圧
検出信号を出力して外部に知らせるものであるため、出
力された電圧検出信号は、規定の電圧値からずれたと云
う情報しか持たず、検出した電圧の数値情報を出力する
ことができなかった。
電圧検出回路は、被測定物４１の電圧が変動したとき、
被測定物の電圧が規定の値からずれた場合にのみ、電圧
検出信号を出力して外部に知らせるものであるため、出
力された電圧検出信号は、規定の電圧値からずれたと云
う情報しか持たず、検出した電圧の数値情報を出力する
ことができなかった。
【０００６】この問題点を解消するために、被測定物の
電圧値を検出し、さらにＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）
変換してデジタルデータ化する電圧検出回路が考えられ
る。
電圧値を検出し、さらにＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）
変換してデジタルデータ化する電圧検出回路が考えられ
る。
【０００７】しかし、検出データをデジタルデータ化す
る電圧検出回路において、被測定物の電圧を検出する電
圧検出部を構成する構成素子（特に、抵抗素子）に、特
性のばらつきがあると正確な数値が検出できない。さら
に、多数の被測定物の電圧を検出する構成とした場合に
は、各被測定物の電圧検出部を構成する構成素子が膨大
な数となる。このため、特性が揃った多数の構成素子を
用意する必要があり、構成素子の選別作業時間が長くな
り、製造コストが高くなる等の不具合が生ずる。
る電圧検出回路において、被測定物の電圧を検出する電
圧検出部を構成する構成素子（特に、抵抗素子）に、特
性のばらつきがあると正確な数値が検出できない。さら
に、多数の被測定物の電圧を検出する構成とした場合に
は、各被測定物の電圧検出部を構成する構成素子が膨大
な数となる。このため、特性が揃った多数の構成素子を
用意する必要があり、構成素子の選別作業時間が長くな
り、製造コストが高くなる等の不具合が生ずる。
【０００８】本発明は、前述した問題点や不具合に鑑み
てなされたものであり、その目的は多数の被測定物の電
圧をデジタルデータ化して検出し、被測定物の電圧を検
出する電圧検出部を構成する構成素子の特性のばらつき
を補正することができ、製造コストを低減することがで
きる電圧検出回路を提供することである。
てなされたものであり、その目的は多数の被測定物の電
圧をデジタルデータ化して検出し、被測定物の電圧を検
出する電圧検出部を構成する構成素子の特性のばらつき
を補正することができ、製造コストを低減することがで
きる電圧検出回路を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明に係る電圧検出回路は、請求項１に記載
したように、被測定物の電圧を変換してアナログの電圧
値を出力する電圧変換手段と、前記電圧変換手段により
変換されたアナログの電圧値を入力し、デジタルデータ
に変換して出力するアナログ・デジタル変換手段とを備
えた電圧検出回路において、前記電圧変換手段に所定電
圧を付与して得られる第１のデジタルデータと、前記電
圧変換手段および前記アナログ・デジタル変換手段に対
する入力データと出力データとの関係式より得られる理
想的な第２のデジタルデータと、の差異に基づいて求め
た誤差データを記憶しておく記憶手段と、前記アナログ
・デジタル変換手段から出力される前記被測定物のデジ
タルデータを、前記記憶手段から読み出した前記誤差デ
ータにより補正して、前記被測定物の補正電圧値を求め
る演算手段と、を有すること特徴とする。これにより、
被測定物の電圧をデジタルデータ化して検出し、電圧変
換手段を構成する構成素子の特性のばらつきを誤差デー
タにより補正することができ、製造コストを低減するこ
とができる。
ために、本発明に係る電圧検出回路は、請求項１に記載
したように、被測定物の電圧を変換してアナログの電圧
値を出力する電圧変換手段と、前記電圧変換手段により
変換されたアナログの電圧値を入力し、デジタルデータ
に変換して出力するアナログ・デジタル変換手段とを備
えた電圧検出回路において、前記電圧変換手段に所定電
圧を付与して得られる第１のデジタルデータと、前記電
圧変換手段および前記アナログ・デジタル変換手段に対
する入力データと出力データとの関係式より得られる理
想的な第２のデジタルデータと、の差異に基づいて求め
た誤差データを記憶しておく記憶手段と、前記アナログ
・デジタル変換手段から出力される前記被測定物のデジ
タルデータを、前記記憶手段から読み出した前記誤差デ
ータにより補正して、前記被測定物の補正電圧値を求め
る演算手段と、を有すること特徴とする。これにより、
被測定物の電圧をデジタルデータ化して検出し、電圧変
換手段を構成する構成素子の特性のばらつきを誤差デー
タにより補正することができ、製造コストを低減するこ
とができる。
【００１０】本発明に係る電圧検出回路は、請求項２に
記載したように、前記電圧変換手段と前記アナログ・デ
ジタル変換手段とを複数具備し、複数の前記アナログ・
デジタル変換手段から出力されたデジタルデータが入力
され、選択したデジタルデータを前記演算手段に出力す
る選択回路を有することを特徴とする。これにより、複
数の被測定物の電圧を変換する電圧変換手段を構成する
多数の構成素子として、特性が揃った素子を用意する必
要がなく、構成素子の選別作業時間を短縮できる。
記載したように、前記電圧変換手段と前記アナログ・デ
ジタル変換手段とを複数具備し、複数の前記アナログ・
デジタル変換手段から出力されたデジタルデータが入力
され、選択したデジタルデータを前記演算手段に出力す
る選択回路を有することを特徴とする。これにより、複
数の被測定物の電圧を変換する電圧変換手段を構成する
多数の構成素子として、特性が揃った素子を用意する必
要がなく、構成素子の選別作業時間を短縮できる。
【００１１】本発明に係る電圧検出回路は、請求項３に
記載したように、前記電圧変換手段は、被測定物の正極
端子電圧から負極端子電圧を減算する減算回路により、
被測定物の電圧を変換することを特徴とする。これによ
り、被測定物の正極端子電圧から負極端子電圧を減算し
て、被測定物の電圧を変換することができる。
記載したように、前記電圧変換手段は、被測定物の正極
端子電圧から負極端子電圧を減算する減算回路により、
被測定物の電圧を変換することを特徴とする。これによ
り、被測定物の正極端子電圧から負極端子電圧を減算し
て、被測定物の電圧を変換することができる。
【００１２】本発明に係る電圧検出回路は、請求項４に
記載したように、前記誤差データは、電圧値が既知の複
数の電圧源の電圧値を検出して得られたデータに基づい
て算出されたことを特徴とする。これにより、既知の電
圧値を持つ複数の電圧源の電圧値を予め検出するので、
補正のための計算式を確定でき、より正確な誤差データ
を得ることができる。
記載したように、前記誤差データは、電圧値が既知の複
数の電圧源の電圧値を検出して得られたデータに基づい
て算出されたことを特徴とする。これにより、既知の電
圧値を持つ複数の電圧源の電圧値を予め検出するので、
補正のための計算式を確定でき、より正確な誤差データ
を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る
実施の形態の電圧検出回路の構成を示す図である。図２
は、電圧検出回路における１つの蓄電素子の電圧検出に
対応するチャンネルの入力電圧と出力されたデジタルデ
ータとを示すグラフである。図１に示すように、本実施
の形態の電圧検出回路１０は、直列に接続されたｎ個の
蓄電素子（被測定物）Ｂ１，Ｂ２，・・・・，Ｂｎに対
し、各蓄電素子の正極端子と負極端子との端子間の電圧
値をそれぞれ検出し、出力するように構成されている。
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る
実施の形態の電圧検出回路の構成を示す図である。図２
は、電圧検出回路における１つの蓄電素子の電圧検出に
対応するチャンネルの入力電圧と出力されたデジタルデ
ータとを示すグラフである。図１に示すように、本実施
の形態の電圧検出回路１０は、直列に接続されたｎ個の
蓄電素子（被測定物）Ｂ１，Ｂ２，・・・・，Ｂｎに対
し、各蓄電素子の正極端子と負極端子との端子間の電圧
値をそれぞれ検出し、出力するように構成されている。
【００１４】電圧検出回路１０は、チャンネルＣＨ１，
ＣＨ２，・・・・，ＣＨｎ（１つの蓄電素子の電圧検出
に対応する部分を“チャンネル”と記す）、選択回路１
１、ＣＰＵ（演算手段）１２、ＥＥＰＲＯＭ（記憶装
置）１３を有する。各チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，・・
・・，ＣＨｎは、それぞれ減算回路（電圧変換手段）１
４１，１４２，・・・・，１４ｎと、Ａ／Ｄ変換回路
（アナログ・デジタル変換手段）ＡＤ１，ＡＤ２，・・
・・，ＡＤｎとによって構成されている。ＣＨ１の減算
回路１４１は、抵抗Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１と
オペアンプＯＰ１とによって構成されている。同様に、
ＣＨ２の減算回路１４２は、抵抗Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３
２，Ｒ４２とオペアンプＯＰ２とによって構成され、減
算回路１４ｎは、抵抗Ｒ１ｎ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｎ
とオペアンプＯＰｎとによって構成されている。
ＣＨ２，・・・・，ＣＨｎ（１つの蓄電素子の電圧検出
に対応する部分を“チャンネル”と記す）、選択回路１
１、ＣＰＵ（演算手段）１２、ＥＥＰＲＯＭ（記憶装
置）１３を有する。各チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，・・
・・，ＣＨｎは、それぞれ減算回路（電圧変換手段）１
４１，１４２，・・・・，１４ｎと、Ａ／Ｄ変換回路
（アナログ・デジタル変換手段）ＡＤ１，ＡＤ２，・・
・・，ＡＤｎとによって構成されている。ＣＨ１の減算
回路１４１は、抵抗Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１と
オペアンプＯＰ１とによって構成されている。同様に、
ＣＨ２の減算回路１４２は、抵抗Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３
２，Ｒ４２とオペアンプＯＰ２とによって構成され、減
算回路１４ｎは、抵抗Ｒ１ｎ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｎ
とオペアンプＯＰｎとによって構成されている。
【００１５】電圧検出回路１０の被測定物である蓄電素
子Ｂ１の正極端子と負極端子との端子間に、チャンネル
ＣＨ１を構成する減算回路１４１が接続され、蓄電素子
Ｂ１の正極端子電圧から負極端子電圧を減算する。その
結果の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換回路ＡＤ１に入力され、
デジタルの電圧値に変換して出力する。このＡ／Ｄ変換
回路ＡＤ１の出力は、チャンネルＣＨ１の出力データと
して、選択回路１１に入力される。
子Ｂ１の正極端子と負極端子との端子間に、チャンネル
ＣＨ１を構成する減算回路１４１が接続され、蓄電素子
Ｂ１の正極端子電圧から負極端子電圧を減算する。その
結果の出力電圧は、Ａ／Ｄ変換回路ＡＤ１に入力され、
デジタルの電圧値に変換して出力する。このＡ／Ｄ変換
回路ＡＤ１の出力は、チャンネルＣＨ１の出力データと
して、選択回路１１に入力される。
【００１６】同様にして、蓄電素子Ｂ２，・・・，Ｂｎ
に対応するチャンネルＣＨ２，・・・・，ＣＨｎの出力
データが、選択回路１１に入力される。
に対応するチャンネルＣＨ２，・・・・，ＣＨｎの出力
データが、選択回路１１に入力される。
【００１７】選択回路１１は、上記のチャンネルＣＨ
１，ＣＨ２，・・・・，ＣＨｎから入力されたデータの
いずれかを選択して出力する。この出力されたデータ
は、ＣＰＵ１２に入力される。また、ＥＥＰＲＯＭ１３
から出力された誤差データが、ＣＰＵ１２に入力され
て、この誤差データを用いて選択回路１１から出力され
たデータがＣＰＵ１２内で補正演算によって補正され
る。
１，ＣＨ２，・・・・，ＣＨｎから入力されたデータの
いずれかを選択して出力する。この出力されたデータ
は、ＣＰＵ１２に入力される。また、ＥＥＰＲＯＭ１３
から出力された誤差データが、ＣＰＵ１２に入力され
て、この誤差データを用いて選択回路１１から出力され
たデータがＣＰＵ１２内で補正演算によって補正され
る。
【００１８】次に、上記誤差データ算出および補正演算
について説明する。理想的には、任意のチャンネルの入
力端子間に任意の入力電圧を与えて、この電圧値を検出
した場合、任意のチャンネルの入力電圧Ｅと出力された
デジタルデータ（理想的な第２のデジタルデータ）Ｘと
の関係は、図２の（ａ）に示すグラフに示すの直線で
あらわすことができる。この関係は、以下の式（１）で
あらわされる。 Ｘ＝（２n／Ｅmax）×Ｅ ・・・・・・・・・・・・・・（１） ここで、ＥmaxはＡ／Ｄ変換回路に入力できる最大電圧
であり、２nはＡ／Ｄ変換回路の分解能である（ｎはデ
ジタルのビット数）。
について説明する。理想的には、任意のチャンネルの入
力端子間に任意の入力電圧を与えて、この電圧値を検出
した場合、任意のチャンネルの入力電圧Ｅと出力された
デジタルデータ（理想的な第２のデジタルデータ）Ｘと
の関係は、図２の（ａ）に示すグラフに示すの直線で
あらわすことができる。この関係は、以下の式（１）で
あらわされる。 Ｘ＝（２n／Ｅmax）×Ｅ ・・・・・・・・・・・・・・（１） ここで、ＥmaxはＡ／Ｄ変換回路に入力できる最大電圧
であり、２nはＡ／Ｄ変換回路の分解能である（ｎはデ
ジタルのビット数）。
【００１９】ところが、実際に検出した場合は、減算回
路の各素子の特性（抵抗値やオペアンプ特性等）のばら
つきにより、任意のチャンネルの入力電圧Ｅと出力され
たデジタルデータ（第１のデジタルデータ）Ｘｄとの関
係は図２の（ａ）に示すグラフに示すの直線となり、
以下の式（２）であらわされる。 Ｘｄ＝ａ×（２n／Ｅmax）×Ｅ＋ｂ ・・・・・・・・・・・（２） この式（２）の補正係数ａ，ｂによって、補正すること
により、Ｘが次の補正の式（３）によって求められる。 Ｘ＝（Ｘｄ−ｂ）／ａ ・・・・・・・・・・・（３）
路の各素子の特性（抵抗値やオペアンプ特性等）のばら
つきにより、任意のチャンネルの入力電圧Ｅと出力され
たデジタルデータ（第１のデジタルデータ）Ｘｄとの関
係は図２の（ａ）に示すグラフに示すの直線となり、
以下の式（２）であらわされる。 Ｘｄ＝ａ×（２n／Ｅmax）×Ｅ＋ｂ ・・・・・・・・・・・（２） この式（２）の補正係数ａ，ｂによって、補正すること
により、Ｘが次の補正の式（３）によって求められる。 Ｘ＝（Ｘｄ−ｂ）／ａ ・・・・・・・・・・・（３）
【００２０】上記の補正係数ａ，ｂは、電圧値が既知の
電圧源などを複数（少なくとも２つ）検出することによ
って、求めることができる。また、検出した電圧値の直
線は、図２の（ｂ）に示すグラフのように、理想特性
の直線の上にほぼ並行となる場合などもある。
電圧源などを複数（少なくとも２つ）検出することによ
って、求めることができる。また、検出した電圧値の直
線は、図２の（ｂ）に示すグラフのように、理想特性
の直線の上にほぼ並行となる場合などもある。
【００２１】なお、微視的に見た場合は、図２の
（ａ），（ｂ）の直線，はＡ／Ｄ変換回路の分解能
２n（ｎ＝８の場合は２５６）段の階段状であるが、上
記のように直線に近似しても精度上、ほとんど問題は無
い。
（ａ），（ｂ）の直線，はＡ／Ｄ変換回路の分解能
２n（ｎ＝８の場合は２５６）段の階段状であるが、上
記のように直線に近似しても精度上、ほとんど問題は無
い。
【００２２】次に、補正係数ａ，ｂの算出の一例を説明
する。最大電圧Ｅmaxが５Ｖ、Ａ／Ｄ変換回路の分解能
が２8＝２５６（ｎ＝８ビット）の場合について、例え
ば、電圧値が４Ｖの既知の電圧源と、２Ｖの既知の電圧
源との電圧値を検出し、それぞれ検出した電圧値が３．
８Ｖと２．２Ｖとであったとする。
する。最大電圧Ｅmaxが５Ｖ、Ａ／Ｄ変換回路の分解能
が２8＝２５６（ｎ＝８ビット）の場合について、例え
ば、電圧値が４Ｖの既知の電圧源と、２Ｖの既知の電圧
源との電圧値を検出し、それぞれ検出した電圧値が３．
８Ｖと２．２Ｖとであったとする。
【００２３】この場合、チャンネルのＡ／Ｄ変換回路か
ら出力されたデジタルデータＸｄが１９５（３．８Ｖ相
当），１１３（２．２Ｖ相当）となり、これらの数値を
（２）式に代入すると、以下の式（４）、式（５）とな
る。 １９５＝４×（２５６／５）×ａ＋ｂ ・・・・・・・・・・・（４） １１３＝２×（２５６／５）×ａ＋ｂ ・・・・・・・・・・・（５） 式（４）、式（５）を連立方程式として補正係数ａ，ｂ
を求めると、ａ＝０．８、ｂ＝３１が得られる。この補
正係数ａ，ｂをＥＥＰＲＯＭ１３に格納する。
ら出力されたデジタルデータＸｄが１９５（３．８Ｖ相
当），１１３（２．２Ｖ相当）となり、これらの数値を
（２）式に代入すると、以下の式（４）、式（５）とな
る。 １９５＝４×（２５６／５）×ａ＋ｂ ・・・・・・・・・・・（４） １１３＝２×（２５６／５）×ａ＋ｂ ・・・・・・・・・・・（５） 式（４）、式（５）を連立方程式として補正係数ａ，ｂ
を求めると、ａ＝０．８、ｂ＝３１が得られる。この補
正係数ａ，ｂをＥＥＰＲＯＭ１３に格納する。
【００２４】このように、予め各チャンネルごとに上述
の既知の電圧源の電圧検出を行う。チャンネルごとに検
出された電圧値によって、上述のようにして算出された
補正係数ａ，ｂは、誤差データとして、それぞれＥＥＰ
ＲＯＭ１３に格納される。
の既知の電圧源の電圧検出を行う。チャンネルごとに検
出された電圧値によって、上述のようにして算出された
補正係数ａ，ｂは、誤差データとして、それぞれＥＥＰ
ＲＯＭ１３に格納される。
【００２５】次に、実際に蓄電素子等の測定物の電圧値
を検出するときに、各チャンネルのＡ／Ｄ変換回路から
出力されたデジタルデータＸｄと、予めＥＥＰＲＯＭ１
３に格納された誤差データ（各チャンネルの補正係数
ａ，ｂ）を、ＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２は入力
された各データを、その内部の演算処理（前記（３）式
に代入する）によって、補正されたデジタルデータＸを
算出し、正確な電圧値を検出することができる。
を検出するときに、各チャンネルのＡ／Ｄ変換回路から
出力されたデジタルデータＸｄと、予めＥＥＰＲＯＭ１
３に格納された誤差データ（各チャンネルの補正係数
ａ，ｂ）を、ＣＰＵ１２に出力する。ＣＰＵ１２は入力
された各データを、その内部の演算処理（前記（３）式
に代入する）によって、補正されたデジタルデータＸを
算出し、正確な電圧値を検出することができる。
【００２６】なお、上記の例ではＡ／Ｄ変換回路の分解
能が８ビットのものを用いたが、分解能が異なるもので
も良く、例えば、より分解能が高い分解能が１０ビット
のＡ／Ｄ変換回路を用いればより精度の高い電圧値を得
ることができる。
能が８ビットのものを用いたが、分解能が異なるもので
も良く、例えば、より分解能が高い分解能が１０ビット
のＡ／Ｄ変換回路を用いればより精度の高い電圧値を得
ることができる。
【００２７】このようにして、誤差データ（各チャンネ
ルの補正係数ａ，ｂ）をＥＥＰＲＯＭ１３に予め格納し
ておき、検出時にＣＰＵ１２によって補正演算処理され
ることにより、全てのチャンネルにおいて正確な電圧値
を検出することができる。
ルの補正係数ａ，ｂ）をＥＥＰＲＯＭ１３に予め格納し
ておき、検出時にＣＰＵ１２によって補正演算処理され
ることにより、全てのチャンネルにおいて正確な電圧値
を検出することができる。
【００２８】次に、本実施の形態を適用した応用例につ
いて、図を用いて説明する。図３は、本発明に係る実施
の形態の電圧検出回路の一適用例の構成を示す図であ
る。図３に示すように、電圧検出回路１０は、直列に接
続されたｎ個の蓄電素子（被測定物）Ｂ１，Ｂ２，・・
・・，Ｂｎに対し、各蓄電素子の正極端子と負極端子と
の端子間の電圧値をそれぞれ検出し、出力するように構
成されている。さらに、電圧検出回路１０のＣＰＵから
出力されたデータは、フォトカプラ等のアイソレータ２
１を介して外部に設けられたホスト側の制御装置２２に
入力される。このように、電圧検出回路１０とホスト側
の制御装置２２とは、アイソレータ２１によって電気的
に絶縁されている。
いて、図を用いて説明する。図３は、本発明に係る実施
の形態の電圧検出回路の一適用例の構成を示す図であ
る。図３に示すように、電圧検出回路１０は、直列に接
続されたｎ個の蓄電素子（被測定物）Ｂ１，Ｂ２，・・
・・，Ｂｎに対し、各蓄電素子の正極端子と負極端子と
の端子間の電圧値をそれぞれ検出し、出力するように構
成されている。さらに、電圧検出回路１０のＣＰＵから
出力されたデータは、フォトカプラ等のアイソレータ２
１を介して外部に設けられたホスト側の制御装置２２に
入力される。このように、電圧検出回路１０とホスト側
の制御装置２２とは、アイソレータ２１によって電気的
に絶縁されている。
【００２９】図３に示した適用例において、外部に設け
られたホスト側の制御装置２２は、チャンネルを指定す
る信号を電圧検出回路１０に送信し、電圧検出回路１０
は、この信号に基づいて指定されたチャンネルの補正演
算処理されたデータを送信するものである。
られたホスト側の制御装置２２は、チャンネルを指定す
る信号を電圧検出回路１０に送信し、電圧検出回路１０
は、この信号に基づいて指定されたチャンネルの補正演
算処理されたデータを送信するものである。
【００３０】なお、補正係数ａ，ｂの算出は、電圧検出
回路を製品として出荷する前に、例えば、工場における
出荷検査の際に行っておけば、予め、誤差データをＥＥ
ＰＲＯＭに書き込んでから、出荷することができる。
回路を製品として出荷する前に、例えば、工場における
出荷検査の際に行っておけば、予め、誤差データをＥＥ
ＰＲＯＭに書き込んでから、出荷することができる。
【００３１】なお、記憶装置としては、ＥＥＰＲＯＭの
他に、ＰＲＯＭ，マスクＲＯＭ，フラッシュメモリやそ
の他の不揮発性の半導体メモリ等を用いても良い。
他に、ＰＲＯＭ，マスクＲＯＭ，フラッシュメモリやそ
の他の不揮発性の半導体メモリ等を用いても良い。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載したよ
うに、被測定物の電圧を変換してアナログの電圧値を出
力する電圧変換手段と、前記電圧変換手段により変換さ
れたアナログの電圧値を入力し、デジタルデータに変換
して出力するアナログ・デジタル変換手段とを備えた電
圧検出回路において、前記電圧変換手段に所定電圧を付
与して得られる第１のデジタルデータと、前記電圧変換
手段および前記アナログ・デジタル変換手段に対する入
力データと出力データとの関係式より得られる理想的な
第２のデジタルデータと、の差異に基づいて求めた誤差
データを記憶しておく記憶手段と、前記アナログ・デジ
タル変換手段から出力される前記被測定物のデジタルデ
ータを、前記記憶手段から読み出した前記誤差データに
より補正して、前記被測定物の補正電圧値を求める演算
手段と、を有するので、被測定物の電圧をデジタルデー
タ化して検出し、電圧変換手段を構成する構成素子の特
性のばらつきを誤差データにより補正することができ、
製造コストを低減することが可能な電圧検出回路を提供
できる。
うに、被測定物の電圧を変換してアナログの電圧値を出
力する電圧変換手段と、前記電圧変換手段により変換さ
れたアナログの電圧値を入力し、デジタルデータに変換
して出力するアナログ・デジタル変換手段とを備えた電
圧検出回路において、前記電圧変換手段に所定電圧を付
与して得られる第１のデジタルデータと、前記電圧変換
手段および前記アナログ・デジタル変換手段に対する入
力データと出力データとの関係式より得られる理想的な
第２のデジタルデータと、の差異に基づいて求めた誤差
データを記憶しておく記憶手段と、前記アナログ・デジ
タル変換手段から出力される前記被測定物のデジタルデ
ータを、前記記憶手段から読み出した前記誤差データに
より補正して、前記被測定物の補正電圧値を求める演算
手段と、を有するので、被測定物の電圧をデジタルデー
タ化して検出し、電圧変換手段を構成する構成素子の特
性のばらつきを誤差データにより補正することができ、
製造コストを低減することが可能な電圧検出回路を提供
できる。
【００３３】本発明によれば、請求項２に記載したよう
に、電圧変換手段とアナログ・デジタル変換手段とを複
数具備し、複数のアナログ・デジタル変換手段から出力
されたデジタルデータが入力され、選択したデジタルデ
ータを演算手段に出力する選択回路を有するので、特性
が揃った素子を用意する必要がなく、構成素子の選別作
業時間を短縮可能な電圧検出回路を提供できる。
に、電圧変換手段とアナログ・デジタル変換手段とを複
数具備し、複数のアナログ・デジタル変換手段から出力
されたデジタルデータが入力され、選択したデジタルデ
ータを演算手段に出力する選択回路を有するので、特性
が揃った素子を用意する必要がなく、構成素子の選別作
業時間を短縮可能な電圧検出回路を提供できる。
【００３４】本発明によれば、請求項３に記載したよう
に、電圧変換手段が、被測定物の正極端子電圧から負極
端子電圧を減算する減算回路により、被測定物の電圧を
変換するので、被測定物の正極端子電圧から負極端子電
圧を減算して、被測定物の電圧を変換する比較的簡易な
回路構成で正確な電圧値を検出可能な電圧検出回路を提
供できる。
に、電圧変換手段が、被測定物の正極端子電圧から負極
端子電圧を減算する減算回路により、被測定物の電圧を
変換するので、被測定物の正極端子電圧から負極端子電
圧を減算して、被測定物の電圧を変換する比較的簡易な
回路構成で正確な電圧値を検出可能な電圧検出回路を提
供できる。
【００３５】本発明に係る電圧検出回路は、請求項４に
記載したように、誤差データが、電圧値が既知の複数の
電圧源の電圧値を検出して得られたデータに基づいて算
出されたので、補正のための計算式を確定でき、より正
確な誤差データを得ることが可能な電圧検出回路を提供
できる。
記載したように、誤差データが、電圧値が既知の複数の
電圧源の電圧値を検出して得られたデータに基づいて算
出されたので、補正のための計算式を確定でき、より正
確な誤差データを得ることが可能な電圧検出回路を提供
できる。
【図１】本発明に係る実施の形態の電圧検出回路の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の電圧検出回路におけ
るチャンネルの入力電圧と出力されたデジタルデータと
の関係を示すグラフである。
るチャンネルの入力電圧と出力されたデジタルデータと
の関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る実施の形態の電圧検出回路の一適
用例の構成を示す図である。
用例の構成を示す図である。
【図４】従来の電圧検出回路の構成を示す図である。
１０ 電圧検出回路 １１ 選択回路 １２ ＣＰＵ（演算手段） １３ ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段） １４１，１４２，１４ｎ 減算回路 ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤｎ Ａ／Ｄ変換回路 Ｂ１，Ｂ２，Ｂｎ 蓄電素子（被測定物） ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨｎ チャンネル ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰｎ オペアンプ Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１，Ｒ４１ 抵抗 Ｒ１２，Ｒ２２，Ｒ３２，Ｒ４２ 抵抗 Ｒ１ｎ，Ｒ２ｎ，Ｒ３ｎ，Ｒ４ｎ 抵抗
Claims (4)
- 【請求項１】 被測定物の電圧を変換してアナログの電
圧値を出力する電圧変換手段と、前記電圧変換手段によ
り変換されたアナログの電圧値を入力し、デジタルデー
タに変換して出力するアナログ・デジタル変換手段とを
備えた電圧検出回路において、 前記電圧変換手段に所定電圧を付与して得られる第１の
デジタルデータと、前記電圧変換手段および前記アナロ
グ・デジタル変換手段に対する入力データと出力データ
との関係式より得られる理想的な第２のデジタルデータ
と、の差異に基づいて求めた誤差データを記憶しておく
記憶手段と、 前記アナログ・デジタル変換手段から出力される前記被
測定物のデジタルデータを、前記記憶手段から読み出し
た前記誤差データにより補正して、前記被測定物の補正
電圧値を求める演算手段と、 を有することを特徴とする電圧検出回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の電圧検出回路であっ
て、 前記電圧変換手段と前記アナログ・デジタル変換手段と
を複数具備し、 複数の前記アナログ・デジタル変換手段から出力された
デジタルデータが入力され、選択したデジタルデータを
前記演算手段に出力する選択回路を有することを特徴と
する電圧検出回路。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の電圧検出回路
であって、 前記電圧変換手段は、被測定物の正極端子電圧から負極
端子電圧を減算する減算回路により、被測定物の電圧を
変換することを特徴とする電圧検出回路。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の電
圧検出回路であって、 前記誤差データは、電圧値が既知の複数の電圧源の電圧
値を検出して得られたデータに基づいて算出されたこと
を特徴とする電圧検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153273A JP2002350476A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001153273A JP2002350476A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 電圧検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002350476A true JP2002350476A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=18997811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001153273A Pending JP2002350476A (ja) | 2001-05-23 | 2001-05-23 | 電圧検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002350476A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004245804A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 電気量検出センサ |
| JP2012220448A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Dendo Sharyo Gijutsu Kaihatsu Kk | 電圧測定装置、バランス補正装置、蓄電システムおよび電圧測定方法 |
| CN106662619A (zh) * | 2014-06-26 | 2017-05-10 | 雷诺有限合伙公司 | 具有更可靠的电压测量的蓄电池组系统 |
| JP2022511279A (ja) * | 2018-09-14 | 2022-01-31 | グリー エレクトリック アプライアンス、インコーポレイテッド オブ チューハイ | 充電装置及び充電システム |
-
2001
- 2001-05-23 JP JP2001153273A patent/JP2002350476A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004245804A (ja) * | 2003-02-17 | 2004-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 電気量検出センサ |
| JP2012220448A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Dendo Sharyo Gijutsu Kaihatsu Kk | 電圧測定装置、バランス補正装置、蓄電システムおよび電圧測定方法 |
| CN106662619A (zh) * | 2014-06-26 | 2017-05-10 | 雷诺有限合伙公司 | 具有更可靠的电压测量的蓄电池组系统 |
| JP2017526903A (ja) * | 2014-06-26 | 2017-09-14 | ルノー エス．ア．エス． | より信頼できる電圧測定値を用いる蓄電池システム |
| JP2022511279A (ja) * | 2018-09-14 | 2022-01-31 | グリー エレクトリック アプライアンス、インコーポレイテッド オブ チューハイ | 充電装置及び充電システム |
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