JP2003014828A - 蓄電装置における電圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直列接続される複数の電池のうち最負極側か
ら２段目に位置する電池に対応する差動増幅回路におい
て異常が発生していることを的確に判別することが可能
となる蓄電装置における電圧検出装置を提供する。 【解決手段】 直列に接続された複数の電池夫々の電圧
を検出するための差動増幅回路Ａは、夫々、演算増幅器
４２と複数の抵抗器とを備えて構成され、複数の電池Ｃ
のうち最負極側から２段目に位置する電池に対応する差
動増幅回路に備えられる複数の抵抗器のうちのいずれか
の抵抗器の抵抗値を、電圧検出用の抵抗値６４ａと異常
判別用の抵抗値６４ｂとに切り換える抵抗値切換手段Ｔ
を備えて、その抵抗値切換手段Ｔによる抵抗値の切り換
えに伴う差動増幅回路Ａの出力値の変化量に基づいて、
差動増幅回路Ａの動作が異常であるか否かを判別するよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直列に接続された
複数の電池夫々の電圧を検出する電圧検出手段が備えら
れ、この電圧検出手段が、前記各電池の正負端子間電圧
を各別に検出する複数の差動増幅回路を備えて構成さ
れ、各差動増幅回路は、夫々、演算増幅器と複数の抵抗
器とを備えて、各電池の正極側端子の電位と負極側端子
の電位との電位差を計測して出力するように構成されて
いる蓄電装置における電圧検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記構成の蓄電装置における電圧検出装
置においては、例えば、特開２０００−２８７３７０号
に示されるように、前記電圧検出手段として、直列に接
続された複数の電池夫々の電圧を、複数の差動増幅回路
により計測して出力するように構成されていた。そし
て、このようにして検出される各電池の電圧検出情報
は、例えば蓄電装置の運転状態を管理する管理手段に与
えられて、蓄電装置の放電動作や充電動作等を行うため
に用いられるようになっていた。

【０００３】次に、前記差動増幅回路について説明を加
える。図５に示すように、差動増幅回路は、一つの演算
増幅器５０と、複数（図５では４つ）の抵抗器５１〜５
４とを図のように接続して構成され、第１入力端子５５
と第２入力端子５６との間の電位差が出力端子５７から
出力される構成となっている。このような回路構成は差
動増幅回路として機能する基本回路として一般的に知ら
れているものであり、以下、その電圧検出の処理動作に
ついて具体的な数式を用いて説明する。

【０００４】第１入力端子５５の電位をＥ１、第２入力
端子５６の電位をＥ２、出力端子５７の電位をＥｏと
し、各抵抗器５１〜５４の抵抗値を夫々Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４とすると、出力端子５７の電位Ｅｏは、下記
〔数１〕で示す値になる。

【０００５】

【数１】Ｅｏ＝（Ｒ４・Ｒａ／Ｒ１・Ｒｂ）・Ｅ１−
（Ｒ２／Ｒ１）・Ｅ２ 但し、Ｒａ＝Ｒ１＋Ｒ２，Ｒｂ＝Ｒ３＋Ｒ４

【０００６】そして、ここで、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４
をすべて同一の値にすると、Ｅｏ＝Ｅ１−Ｅ２となる。
従って、複数の抵抗器の抵抗値を適切に選択すること
で、出力端子から第１入力端子と第２入力端子との間の
電位差を出力させることができるのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の差動増幅回
路を複数備えて構成される電圧検出手段においては、前
記各差動増幅回路が適正に作動している場合には各電池
の正負端子間電圧を検出することができるが、各差動増
幅回路が適正に動作しない状態、例えば、演算増幅器の
故障、抵抗器の断線や短絡等が発生する異常状態になる
と電池の端子間電圧が適正に検出できないものとなる。

【０００８】ところで、上述したように前記各差動増幅
回路の出力は管理手段に与えられて蓄電装置の運転が管
理されるようになっており、各差動増幅回路が適正に作
動している通常の状態では出力されないような異常な値
が出力されたような場合には、このような管理手段によ
り異常が発生していることを判別するように構成するこ
とによって対策を講じることが可能である。

【０００９】しかし、複数の抵抗器のうち図５で示す抵
抗器５２が短絡故障を起こしているような場合、及び、
図９で示す抵抗器５１が断線したような場合には、各差
動増幅回路の出力値に基づいて差動増幅回路に異常が発
生しているか否かを判別することができないことがあ
り、以下、具体的に説明する。

【００１０】例えば、図５で示すような差動増幅回路に
おいて、全ての抵抗器の抵抗値を同じ値に設定して、複
数の抵抗器のうち図５で示す抵抗器５２が短絡故障を起
こしているような場合、すなわち、抵抗値Ｒ２がゼロと
なる場合であれば、上記数１の演算に基づいて下記〔数
２〕より求まるように差動増幅回路における出力電圧が
第１入力端子５５の電位Ｅ１の半分の値になる。例え
ば、このとき、Ｒ１，Ｒ３，Ｒ４を全て「α」とする
と、Ｒａは「α」となり、Ｒｂは「２α」となる。尚、
Ｒ２は「０」となる。

【００１１】

【数２】 Ｅｏ＝（Ｒ４・Ｒａ／Ｒ１・Ｒｂ）・Ｅ１−（Ｒ２／Ｒ１）・Ｅ２ ＝（α・α／α・２α）・Ｅ１−（０／α）・Ｅ２ ＝１／２・Ｅ１

【００１２】又、抵抗器５１が断線したような場合に
は、反転入力端子には抵抗器５２を通して出力端子５７
の電位がフィードバックされるので、この回路はいわゆ
るバッファー回路として動作し、非反転入力端子の電位
がそのまま出力されることになる。すなわち、第１入力
端子５５の電位Ｅ１が、抵抗器５３と抵抗器５４とによ
って分圧された電位が出力されることになる。抵抗器５
３と抵抗器５４とは同じ値であるから、結果として、出
力電位が第１入力端子５５の電位Ｅ１の半分の値にな
る。

【００１３】ところで、複数の電池は直列接続されてい
るので、そのうち最負極側から１段目に位置する電池に
対応する差動増幅回路における第１入力端子５５の電位
Ｅ１というのは、その電池の端子間電圧であるから、上
記したような抵抗器の故障が発生すると出力電位として
は電池の端子間電圧の半分の値になる。このような電位
は通常では発生しない値であるから、管理手段により異
常が発生していることを判別することが可能である。
又、最負極側から３段目より多い段数に位置する電池に
対応する差動増幅回路における第１入力端子５５の電位
Ｅ１というのは、各電池の端子間電圧の３倍の値よりも
大きい値となる。その結果、上記したような抵抗器の故
障が発生すると出力電圧としては、電池の端子間電圧の
１・５倍よりも大きな値となるから、管理手段により異
常が発生していることを判別することが可能である。

【００１４】しかし、最負極側から２段目に位置する電
池に対応する差動増幅回路においては、出力電圧が正常
に動作している場合と同様な値が出力されることにな
り、異常発生を適正に判別できないことがある。説明を
加えると、この差動増幅回路における第１入力端子５５
には、各電池の端子間電圧の２倍に対応する電位が入力
されるが、上記したような抵抗器の故障が発生すると、
出力電位は、第１入力端子５５の電位Ｅ１の半分の値に
なるから、電池の端子間電圧と同じような値が出力され
てしまい、上記したような異常が発生しているにもかか
わらず、出力電圧としては差動増幅回路が正常に作動し
ているときの値に近い値が出力されることになり、出力
された電圧値から動作異常を判別することはできないも
のとなる。

【００１５】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、直列接続される複数の電池のうち
最負極側から２段目に位置する電池に対応する差動増幅
回路において、従来のような基本回路構成の差動増幅回
路では出力された電圧値から動作異常を判別することが
できないような異常であっても、的確に異常発生を判別
することが可能となる蓄電装置における電圧検出装置を
提供する点にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、直列
に接続された複数の電池夫々の電圧を検出する電圧検出
手段が備えられ、この電圧検出手段が、前記各電池の正
負端子間電圧を各別に検出する複数の差動増幅回路を備
えて構成され、各差動増幅回路は、夫々、演算増幅器と
複数の抵抗器とを備えて、各電池の正極側端子の電位と
負極側端子の電位との電位差を計測して出力するように
構成されている蓄電装置における電圧検出装置におい
て、前記電圧検出手段が、複数の電池のうち最負極側か
ら２段目に位置する電池に対応する前記差動増幅回路に
備えられる複数の抵抗器のうちのいずれかの抵抗器の抵
抗値を、電圧検出用の抵抗値と異常判別用の抵抗値とに
切り換える抵抗値切換手段を備えて、その抵抗値切換手
段による抵抗値の切り換えに伴う前記差動増幅回路の出
力値の変化量に基づいて、前記差動増幅回路の動作が異
常であるか否かを判別するように構成されていることを
特徴とする。

【００１７】すなわち、最負極側から２段目に位置する
電池に対応する差動増幅回路に備えられる複数の抵抗器
のうちのいずれかの抵抗器の抵抗値が、抵抗値切換手段
によって、電圧検出用の抵抗値と異常判別用の抵抗値と
に切り換えられる。そして、その抵抗値切換手段による
抵抗値の切り換えに伴う差動増幅回路の出力値の変化量
に基づいて、差動増幅回路の動作が異常であるか否かを
判別することになる。

【００１８】次に、図５に示す基本回路を参照しながら
具体例を用いて説明する。例えば、抵抗値切換手段とし
て、抵抗器５４の抵抗値Ｒ４が１００オームと５０オー
ムとの間で変化するように構成された場合であって、そ
の他の抵抗器の抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は全て１００オ
ームとし、第１入力端子５５の電位Ｅ１が８．０ボル
ト、第２入力端子５６の電位Ｅ２が４．０ボルトとする
と、全ての抵抗器が正常である場合には、前記〔数１〕
の演算に基づいて、抵抗値Ｒ４が１００オームであれば
出力端子５７の電位Ｅｏは、４．０ボルトになる。そし
て、抵抗値Ｒ４が５０オームに切り換わると出力電位Ｅ
ｏは、約１．３３ボルトになる。その結果、抵抗値の切
り換えに伴う差動増幅回路の出力値の変化量は約２．６
７ボルトになる。しかし、抵抗器５２が短絡故障してい
る場合、及び、抵抗器５１が断線している場合には、い
ずれの場合においても、抵抗値Ｒ４が１００オームのと
きは出力電位Ｅｏは、４．０ボルトであるが、抵抗値Ｒ
４が５０オームに切り換わると出力電位Ｅｏは、約２．
６７ボルトになる。その結果、抵抗値の切り換えに伴う
差動増幅回路の出力値の変化量は約１．３３ボルトにな
る。

【００１９】このようにして、抵抗値切換手段による抵
抗値の切り換えに伴う差動増幅回路の出力値の変化量に
基づいて、差動増幅回路の動作が異常であるか否かを判
別することが可能となるのである。

【００２０】従って、直列接続される複数の電池のうち
最負極側から２段目に位置する電池に対応する差動増幅
回路において、基本回路構成の差動増幅回路では出力さ
れた電圧値から動作異常を判別することができないよう
な異常であっても、出力された電圧値から的確に異常発
生を判別することが可能となった。

【００２１】請求項２によれば、請求項１において、前
記抵抗値切換手段が、前記電圧検出用の抵抗値を有する
検出用抵抗器が前記演算増幅器に常時接続されるととも
に、その検出用抵抗器に対して、別の抵抗器を、前記検
出用抵抗器と並列に接続する状態と、接続を遮断する状
態とに切り換え自在なスイッチ手段を備えて構成されて
いることを特徴とする。

【００２２】前記スイッチ手段が遮断状態であれば、切
り換え対象となる抵抗値は、検出用抵抗器が有する抵抗
値つまり電圧検出用の抵抗値になる。そして、スイッチ
手段が接続状態になると、切り換え対象となる抵抗値
は、検出用抵抗器と前記別の抵抗器とが並列接続された
状態での合成抵抗値となるので、電圧検出用の抵抗値よ
りも小さい値に切り換わることになる。

【００２３】従って、従来より設けられている電圧検出
用の抵抗値を有する検出用抵抗器に対してスイッチ手段
と別の抵抗器を並列状態で付加するだけの簡単な構成で
対応することができ、請求項１を実施するのに好適な手
段が得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係る蓄電装置について説明する。図１に本発明に係る蓄
電装置が示されている。この蓄電装置は、出力電圧が数
ボルト（例えば、３〜４ボルト程度）である単位電池セ
ルＣを複数直列接続して蓄電部を構成してあり、この蓄
電部に余剰分の直流電力を充電して蓄電するとともに、
この蓄電部に蓄電された直流電力を例えばインバータ等
により交流電力に変換して外部に出力することができる
ように、電源システムの一部として構成されている。前
記単位電池セルＣとしてはリチウムイオン電池が用いら
れている。そして、この蓄電装置には、８個の単位電池
セルＣの夫々の端子間電圧や内部温度等を監視しなが
ら、後述するような各種の処理を実行する監視手段とし
ての監視装置ＫＳが備えられている。

【００２５】前記監視装置ＫＳは、８個の単位電池セル
Ｃの夫々の端子間電圧を検出するための電圧検出回路
９、８個の単位電池セルＣのうち、端子電圧が他のもの
に比べて大きく放電処理すべきものとして判定した単位
電池セルＣの正負両端子間を短絡させて放電させる放電
手段としての放電回路１０、他の監視装置ＫＳとの間で
デジタル信号をシリアル伝送方式にて情報の通信を行う
装置間通信部１１、電源システム全体の動作を管理する
システムコントローラ１２との間でデジタル信号をシリ
アル伝送方式にて情報の通信を行う上位間通信部１３、
蓄電手段５のユニット毎に備えた温度検出用のサーミス
タ１４の検出情報を入力する温度検知部１５、蓄電部と
外部との連絡を遮断する遮断スイッチ８を作動させる保
護回路作動部１６、電圧検出回路９の検出情報に基づい
て、複数の単位電池夫々の正負間電圧が均一あるいはそ
れに近い状態になるように、複数の単位電池のうちで放
電すべきものを判別して、その判別された単位電池を前
記放電回路１０により放電させる放電作動処理や、各部
から入力される情報に基づいて必要な情報を他の監視装
置ＫＳやシステムコントローラ１２に通信する処理、動
作異常が発生したときに保護回路作動部１６を作動させ
る処理等を実行するマイクロコンピュータを備えた制御
回路１７等を備えて構成されている。

【００２６】そして、このような８個の単位電池セルＣ
のグループからなる蓄電部Ｕが複数設けられ、他グルー
プの監視装置ＫＳと互いに装置間通信部１１及び通信線
１８を介して通信可能に接続されている。又、前記シス
テムコントローラ１２とが互いに通信可能に上位間通信
部１３及び通信線１９を介して通信可能に接続されてい
る。

【００２７】前記電圧検出回路９は、複数の電池として
の８個の単位電池セルＣの各正負端子間電圧を検出する
ものであって、各単位電池セルＣの正負端子間電圧を各
別に検出する複数の差動増幅回路Ａを備えて構成され、
各差動増幅回路Ａは、夫々、演算増幅器４２と複数の抵
抗器とを備えて、各単位電池セルＣの正極側端子の電位
と負極側端子の電位との電位差を計測して出力するよう
に構成されている。つまり、前記各差動増幅回路Ａは、
図２に示すように、直列接続される複数の単位電池セル
Ｃのうち最負極側に位置する単位電池セルＣの負極端子
の電圧をグランドとして、各単位電池セルＣの正極側端
子の電圧を、検出抵抗４０とバッファー回路４１とを通
して極力余計な電流が流れないようにしながら検出する
ようになっている。そして、一つの単位電池セルＣの正
極側端子の電位と負極側端子の電位との差分値を演算増
幅器４２にて出力させるようにして、前記各単位電池セ
ルＣの正負端子間電圧（アナログ値）が夫々の演算増幅
器４２の出力端子から制御装置１７に入力される構成と
なっている。説明を加えると、複数の単位電池セルＣの
うち最負極側から１段目に位置する単位電池セルＣに対
応する差動増幅回路Ａは、単位電池セルＣの負極側端子
の電位が第１抵抗器６１を通して演算増幅器４２の反転
入力端子に入力されており、この反転入力端子と演算増
幅器４２の出力端子の間には第２抵抗器６２が接続され
ている。又、単位電池セルＣの正極側端子の電位が第３
抵抗器６３と第４抵抗器６４にて分圧されて演算増幅器
４２の非反転入力端子に入力される構成となっている。
尚、図１では省略しているが、この電圧検出回路９は１
ユニット内の８個の単位電池セルＣの正負端子間電圧を
すべて検出する構成となっており、最負極側から２段目
に位置する単位電池セルＣに対応する差動増幅回路Ａを
除く他の差動増幅回路Ａは、全て、前記１段目に位置す
る差動増幅回路Ａと同様な構成を備えている。制御回路
１７は電圧検出回路９から入力される全てのアナログ値
をアナログ／ディジタル変換器によりディジタル値に変
更する構成となっている。

【００２８】そして、複数の単位電池セルＣのうち最負
極側から２段目に位置する単位電池セルＣに対応する差
動増幅回路Ａにおいてのみ、複数の抵抗器のうちの前記
第４抵抗器６４に対応する抵抗値を電圧検出用の抵抗値
と異常判別用の抵抗値とに切り換える抵抗値切換手段Ｔ
が備えられている。具体的に説明すると、図２に示すよ
うに、電圧検出用の抵抗値を有する検出用抵抗器６４ａ
が演算増幅器４２の非反転入力端子と接地部との間で常
時接続されるとともに、その検出用抵抗器６４ａに対し
て、別の抵抗器６４ｂを、前記検出用抵抗器６４ａと並
列に接続する状態と、接続を遮断する状態とに切り換え
自在なスイッチ手段としてのＭＯＳトランジスタ４８と
を備えて構成されている。そして、このＭＯＳトランジ
スタ４８は、制御回路１７側から制御信号路４９を通し
て与えられる制御信号によってオンオフ制御される構成
となっている。ところで、この差動増幅回路Ａに備えら
れる各抵抗器６１、６２、６３、６４ａ，６４ｂは、全
て抵抗値が１００オームになるように設定されている。

【００２９】そして、制御回路１７は、抵抗値切換手段
Ｔによる抵抗値の切り換えに伴う前記差動増幅回路Ａの
出力値の変化量に基づいて、前記差動増幅回路Ａの動作
が異常であるか否かを判別するように構成されている。
具体的には、ＭＯＳトランジスタ４８に対して制御信号
を与えてＭＯＳトランジスタ４８をオン状態とオフ状態
とに切り換えるように制御するとともに、そのように切
り換えたときの演算増幅器４２の出力値、すなわち、差
動増幅回路Ａの出力値の変化量に基づいて、前記２段目
に位置する差動増幅回路Ａの動作が異常であるか否かを
判別する回路異常判別処理を実行するように構成されて
いる。

【００３０】前記放電回路１０は、図２に示すように、
前記各単位電池セルＣの正負端子間に並列接続される状
態で、スイッチングトランジスタ４３と放電抵抗４４と
からなる放電路４５が形成されている。そして、前記各
スイッチングトランジスタ４３は、制御回路１７側から
制御信号路４６を通して与えられる制御信号によって、
フォトカプラ４７を介してオンオフ制御される構成とな
っている。このような放電路４５が各単位電池セルＣ毎
に夫々各別に設けられており、制御回路１７は、いずれ
かの放電路４５にして制御信号路４６から制御信号を与
えることで選択的にオンオフ操作させることができる構
成となっている。

【００３１】そして、前記制御回路１７は、前記電圧検
出回路９によって、前記複数の単位電池セルＣの正負端
子間電圧を検出する電圧検出処理や放電回路による放電
処理を実行するとともに、このような処理と共に前記回
路異常判別処理を実行するように構成されている。次
に、前記制御回路１７による前記回路異常判別処理の制
御動作について説明する。図３に示すように、電圧検出
処理を実行するための検出用設定時間Ｔ１が経過する毎
に、ＭＯＳトランジスタ４８をオフ状態に維持して、前
記第４抵抗器Ｒ４に対応する抵抗値を電圧検出用の抵抗
値、すなわち、検出用抵抗器Ｒ４１が有する抵抗値にし
ている状態における前記２段目に位置する差動増幅回路
Ａにおける出力電圧Ｖｏｆｆを検出する（ステップ３
１、３２）。

【００３２】その後、計測用の設定時間が経過した後
は、ＭＯＳトランジスタ４８をオフ状態からオン状態に
切り換えて、前記第４抵抗器Ｒ４に対応する抵抗値を異
常判別用の抵抗値、すなわち、検出用抵抗器Ｒ４１と別
の抵抗器Ｒ４２とを並列接続した状態での合成抵抗値に
している状態における前記２段目に位置する差動増幅回
路Ａにおける出力電圧Ｖｏｎを検出する（ステップ３
３、３４、３５）。そして、計測用の設定時間が経過し
た後に、前記出力電圧Ｖｏｆｆと出力電圧Ｖｏｎとの電
圧差が設定量以上であるか否かを判断し、電圧差が設定
量以上であれば差動増幅回路Ａが正常に動作していると
判別し、電圧差が設定量よりも小さい場合には２段目の
差動増幅回路Ａが動作異常であると判別する（ステップ
３６、３７、３８、３９）。

【００３３】すなわち、全ての単位電池セルＣの夫々の
端子間電圧が例えば４．０ボルトとして、差動増幅回路
Ａにおける全ての抵抗器が正常に作動している場合を想
定すると、ＭＯＳトランジスタ４８をオフ状態には、上
記〔数１〕の全抵抗値Ｒ１〜Ｒ４はすべて１００オーム
であり、第１の入力電位Ｅ１が４．０ボルト、第２の入
力電位Ｅ２が８．０ボルトとなるから、〔数１〕にて求
められる出力電圧Ｖｏｆｆは４．０ボルトになる。又、
ＭＯＳトランジスタ４８をオフ状態からオン状態に切り
換えると、抵抗値Ｒ４だけが１００オームから５０オー
ムに変化するから、前記出力電圧Ｖｏｆｆは約１．３３
ボルトになる。その結果、抵抗値の切り換えに伴う差動
増幅回路の出力値の変化量は約２．６７ボルトになる。

【００３４】そして、抵抗器６２が短絡故障を起こして
いる場合、すなわち、〔数１〕における抵抗値Ｒ２が０
オームになる場合、又は、抵抗器６１が断線故障を起こ
している場合、すなわち、演算増幅器４２がバッファー
回路として機能するようになった場合には、ＭＯＳトラ
ンジスタ４８がオフ状態であれば抵抗値Ｒ４が１００オ
ームであるから出力電位Ｅｏは、２個の電池の合計電圧
（８ボルト）を抵抗値Ｒ３（１００オーム）と抵抗値Ｒ
４（１００オーム）で分圧した電圧、つまり、４．０ボ
ルトになる。しかし、ＭＯＳトランジスタ４８をオフ状
態からオン状態に切り換えると、抵抗値Ｒ４が１００オ
ームから５０オームに変化するから、抵抗器６２が短絡
故障を起こしている場合には、〔数１〕の演算により出
力電位Ｅｏは約２．６７ボルトになる。抵抗器６１が断
線故障を起こしている場合には、２個の電池の合計電圧
（８ボルト）を抵抗値Ｒ３（１００オーム）と抵抗値Ｒ
４（５０オーム）で分圧した電圧、つまり、約２．６７
ボルトになる。その結果、いずれの故障の場合にも、抵
抗値の切り換えに伴う差動増幅回路の出力値の変化量は
約１．３３ボルトになる。このようにして、前記出力電
圧Ｖｏｆｆと出力電圧Ｖｏｎとの電圧差が、予め閾値と
して設定した設定量以上であるか否かに基づいて、差動
増幅回路Ａが正常に動作しているか上記したような抵抗
器の故障に起因した動作異常であることを判別できるの
である。

【００３５】次に図４を参照しながら、蓄電装置におけ
る充放電動作についての判別処理について説明を加える
と、蓄電部における単位電池セルの正負端子間電圧は充
電容量が変化するとそれに連れて変化するが、単位電池
セルの正負端子間電圧が充電判定用閾値電圧Ｖｊを越え
ると過充電状態となるので、その状態では充電を禁止す
る状態であると判別する。又、正負端子間電圧が放電判
定用閾値電圧Ｖｈを下回ると過放電状態となるので、そ
の状態では放電を禁止する状態であると判別する。正負
端子間電圧が、放電判定用閾値電圧Ｖｈを越えており充
電判定用閾値電圧Ｖｊ以下であれば、充電動作及び放電
動作が実行可能であると判別する。

【００３６】前記監視装置ＫＳは、各単位電池セルＣの
電圧検出情報や温度検出情報等の蓄電手段５の監視情報
をシステムコントローラ１２に通信し、システムコント
ローラ１２は、上記したような各種の情報に基づいて、
蓄電手段５の充放電動作等の各部の運転状態を制御する
ようになっている。又、上記電圧検出回路９、及び、前
記制御回路１７における電圧検出処理及び回路異常判別
処理の夫々の制御構成により、直列に接続された複数の
電池夫々の電圧を検出する電圧検出手段ＤＫが構成され
ることになる。尚、前記各抵抗器における抵抗値はすべ
て例示であり、差動増幅回路として機能する条件を備え
るものであればよく、これらの値に限定されるものでは
ない。

【００３７】〔別実施形態〕以下、別実施形態を列記す
る。

【００３８】（１）上記実施形態では、前記抵抗値切換
手段が、電圧検出用の抵抗値を有する検出用抵抗器６４
ａが演算増幅器４２に常時接続されるとともに、その検
出用抵抗器６４ａに対して、別の抵抗器６４ｂを、検出
用抵抗器６４ａと並列に接続する状態と、接続を遮断す
る状態とに切り換え自在なスイッチ手段としてのＭＯＳ
トランジスタ４８を備えて構成されるものを例示した
が、このような構成に限らず、ＭＯＳトランジスタに代
えてアナログスイッチで構成してもよく、又、このよう
な半導体式のスイッチ手段に限らず、リードスイッチや
電磁リレー等の機械的な接点を備えたスイッチ手段でも
よい。

【００３９】（２）上記実施形態では、複数直列接続さ
れる電池としてリチウムイオン電池にて構成されるもの
を用いたが、これに限らず、鉛蓄電池、ニッケル−カド
ミウム電池、ニッケル−水素電池等種々のものを用いる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】蓄電装置の構成を示すブロック図

【図２】電圧検出回路と放電回路とを示す電気回路図

【図３】監視装置における制御フローチャート

【図４】蓄電部の容量変化を示す図

【図５】差動増幅回路の基本構成を示す回路図

【符号の説明】

Ａ 差動増幅回路 Ｃ 電池 ＤＫ 電圧検出手段 Ｔ 抵抗値切換手段 ４２ 演算増幅器 ４８ スイッチ手段 ６４ａ 検出用抵抗器 ６４ｂ 他の抵抗器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊田 治夫 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 2G016 CB01 CC01 CC04 CC07 CC12 2G035 AB03 AC01 AD10 AD20 AD23 AD44 5H030 AA00 AA03 AA04 AS11 FF43 FF44

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に接続された複数の電池夫々の電圧
   を検出する電圧検出手段が備えられ、 この電圧検出手段が、前記各電池の正負端子間電圧を各
   別に検出する複数の差動増幅回路を備えて構成され、各
   差動増幅回路は、夫々、演算増幅器と複数の抵抗器とを
   備えて、各電池の正極側端子の電位と負極側端子の電位
   との電位差を計測して出力するように構成されている蓄
   電装置における電圧検出装置であって、 前記電圧検出手段が、 複数の電池のうち最負極側から２段目に位置する電池に
   対応する前記差動増幅回路に備えられる複数の抵抗器の
   うちのいずれかの抵抗器の抵抗値を、電圧検出用の抵抗
   値と異常判別用の抵抗値とに切り換える抵抗値切換手段
   を備えて、その抵抗値切換手段による抵抗値の切り換え
   に伴う前記差動増幅回路の出力値の変化量に基づいて、
   前記差動増幅回路の動作が異常であるか否かを判別する
   ように構成されている蓄電装置における電圧検出装置。
2. 【請求項２】 前記抵抗値切換手段が、 前記電圧検出用の抵抗値を有する検出用抵抗器が前記演
   算増幅器に常時接続されるとともに、その検出用抵抗器
   に対して、別の抵抗器を、前記検出用抵抗器と並列に接
   続する状態と、接続を遮断する状態とに切り換え自在な
   スイッチ手段を備えて構成されている請求項１記載の蓄
   電装置における電圧検出装置。