JP2003240806A - 組電池のセル電圧測定装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スイッチ及びコンデンサの数を大幅に削減し
て、回路構成の簡素化を促進するセル電圧測定装置及び
その方法を提供する。 【解決手段】 各セル選択用スイッチＳ1〜Ｓn+1及び測
定電圧出力用スイッチＡ1〜Ａ4を時分割的に開閉制御し
てフライングキャパシタ方式を利用することにより、各
単位セルの電圧が電圧保持用コンデンサＣを介して順次
測定される。この測定に際し、連続する各単位セル間に
一端が接続された各セル選択用スイッチの他端はそれぞ
れ、１個の電圧保持用コンデンサの一端又は他端のいず
れかに交互に接続されるようにしているので、１個のセ
ル選択用スイッチを２個分の単位セルの電圧測定に利用
可能になる。これにともない電圧保持用コンデンサも１
個だけでよくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池からなる
単位セルを複数個直列に接続して構成した組電池におけ
る各単位セルの電圧を、フライングキャパシタ方式を利
用して測定する装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、普及しつつある電動モータを用い
て走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併
用して走行するハイブリッド電気自動車においては、ニ
ッケル−水素電池やリチウム電池といった二次電池を単
位セルとしてこれらを複数個直列接続した組電池が、電
動モータの電源として用いられている。そして、上述し
た組電池には、充放電を繰り返すうちに、各単位セルの
充電状態に基づく両端電圧にばらつきが生じ、これを放
置したまま充電や放電を行うと、一部の単位セルが過充
電状態や過放電状態になる可能性があることが知られて
いる。このような過充電状態や過放電状態になると、液
漏れや異常発熱等、好ましくない状態になるため、各単
位セル毎の電圧を精度よくかつ安全に検出するための技
術が必要となる。

【０００３】このような技術の一例として、フライング
キャパシタ方式を利用したセル電圧測定装置が、特開２
００１−２８９８８６号公報等で知られているが、この
装置によると大量のコンデンサやスイッチが必要とな
り、回路構成が非常に複雑化するという問題があった。
この問題を以下に図４を用いて説明する。

【０００４】図４は、従来のセル電圧測定装置を示す図
である。図４に示すセル電圧測定装置は、エンジンと電
動モータ（いずれも図示せず）を走行駆動源として併用
するハイブリッド電気自動車において、上記電動モータ
の電源として用いられるメインバッテリ１に接続して使
用される。

【０００５】上記メインバッテリ１は、二次電池からな
る単位セルＢ1、Ｂ2、…、Ｂnをｎ個直列に接続して構
成されており、メインバッテリ１の出力端１Ｐ、１Ｎに
は、上記電動モータ等が接続される。従来の測定装置
は、更にセル電圧保持部６、セル電圧測定部７及び制御
部８を備えている。

【０００６】セル電圧保持部６は、制御部８から供給さ
れる開閉制御信号に応答して開閉する、各単位セルＢ
1、Ｂ2、…、Ｂnそれぞれの両端に接続されたｎ対（す
なわち、２ｎ個）のセル選択用スイッチＳａ1、Ｓｂ1、
…、Ｓａn、Ｓｂn、並びに、これら対になったセル選択
用スイッチＳａ1、Ｓｂ1、…、Ｓａn、Ｓｂn間それぞれ
に１個づつ接続されたｎ個の電圧保持用コンデンサＣn
から構成されている。

【０００７】セル電圧測定部７は、制御部８から供給さ
れる開閉制御信号に応答して開閉する、各電圧保持用コ
ンデンサＣnそれぞれの両端に接続されたｎ対（すなわ
ち、２ｎ個）の測定電圧出力用スイッチＡａ1、Ａｂ1、
…、Ａａn、Ａｂn、並びに、これら対になった測定電圧
出力用スイッチＡａ1、Ａｂ1、…、Ａａn、Ａｂnの他端
に接続されるアナログデジタル変換部７１から構成され
る。また、制御部８は、例えば、マイクロコンピュータ
によって構成され、上記各スイッチに対して上記開閉制
御信号を供給する。

【０００８】このような構成において、フライングキャ
パシタ方式が利用されて、各単位セルの電圧（単に、セ
ル電圧ともよぶ）がアナログデジタル変換部７１に出力
されて、測定部７に含まれるセル電圧測定回路（図示せ
ず）にて各セル電圧が測定される。上記フライングキャ
パシタ方式は、例えば、特開平８−２４２１６９号、及
び上記特開２００１−２８９８８６号公報等にも示され
ているように、セル電圧をそれぞれ電圧保持用コンデン
サに保持させ、単位セルと電圧保持用コンデンサを切り
離した後、測定したいセルに対応する電圧保持用コンデ
ンサを接続して所望のセル電圧を測定する公知の手法で
ある。すなわち、制御部８からの上記開閉制御信号によ
り、所定のセル選択用スイッチ及び測定電圧出力用スイ
ッチが開閉制御されて、所望のセル電圧が測定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のセル電圧測定装置では、大量のスイッチ及
びコンデンサを必要とする。詳しくは、単位セルと同数
の電圧保持用コンデンサ、単位セルの２倍の数のセル選
択用スイッチ及び測定電圧出力用スイッチがそれぞれ必
要となる。また、これにともない配線も複雑になり、こ
れらの結果、装置の回路構成が非常に複雑化するという
問題があった。

【００１０】そこで、本発明は、上記のような問題点に
着目し、セル選択用スイッチ及び測定電圧出力用スイッ
チ、並びに、電圧保持用コンデンサの数を大幅に削減し
て、回路構成の簡素化を促進するセル電圧測定装置及び
その方法を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項１記載の発明は、二次電池からなる単
位セルを複数個直列に接続して構成した組電池１におけ
る前記各単位セルの電圧を、フライングキャパシタ方式
を利用して測定する装置において、前記各単位セルの電
圧を保持する１個の電圧保持用コンデンサＣと、前記各
単位セル間と前記電圧保持用コンデンサＣとの間に１個
づつ接続され、第１開閉制御信号に応答して開閉する複
数のセル選択用スイッチ２と、前記電圧保持用コンデン
サＣと電圧測定手段との間に接続され、第２開閉制御信
号に応答して開閉する測定電圧出力用スイッチ３と、前
記第１開閉制御信号及び前記第２開閉制御信号をそれぞ
れ、前記各セル選択用スイッチ及び前記測定電圧出力用
スイッチに時分割的に供給することにより、前記電圧保
持用コンデンサＣを介して、前記各単位セルの電圧に応
じた測定電圧を前記電圧測定手段に時分割的に出力させ
る出力制御手段５とを含み、連続する前記各単位セル間
に一端が接続された前記各セル選択用スイッチの他端は
それぞれ、前記電圧保持用コンデンサＣの一端又は他端
のいずれかに交互に接続されている、ことを特徴とす
る。

【００１２】請求項１記載の発明によれば、各セル選択
用スイッチ及び測定電圧出力用スイッチを時分割的に開
閉制御してフライングキャパシタ方式を利用することに
より、各単位セルの電圧が電圧保持用コンデンサを介し
て順次測定される。この測定に際し、連続する各単位セ
ル間に一端が接続された各セル選択用スイッチの他端は
それぞれ、１個の電圧保持用コンデンサの一端又は他端
のいずれかに交互に接続されるようにしているので、１
個のセル選択用スイッチを２個分の単位セルの電圧測定
に利用可能になる。電圧保持用コンデンサも１個だけで
よくなる。

【００１３】上記課題を解決するためになされた請求項
２記載の発明は、請求項１記載のセル電圧測定装置にお
いて、前記測定電圧出力用スイッチ３は、前記電圧測定
手段と前記電圧保持用コンデンサＣとの間の接続極性を
切り替える２対の極性切替スイッチから構成され、前記
出力制御手段５は、常に同極性の前記測定電圧が前記電
圧測定手段に出力されるように前記極性切替スイッチを
開閉制御する前記第２開閉制御信号を前記極性切替スイ
ッチに供給する、ことを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、２対の極性
切替スイッチが開閉制御されることにより、常に同極性
の測定電圧が電圧測定手段に出力される。したがって、
電圧測定処理が簡素化される。

【００１５】上記課題を解決するためになされた請求項
３記載の発明は、請求項２記載のセル電圧測定装置にお
いて、前記電圧測定手段は、前記測定電圧をデジタル変
換するアナログデジタル変換部５１を含み、前記測定電
圧は、低入力バイアス電流のバッファ４を介して、前記
アナログデジタル変換部に出力される、ことを特徴とす
る。

【００１６】請求項３記載の発明によれば、測定電圧は
低入力バイアス電流のバッファを介して電圧測定手段の
アナログデジタル変換部に出力される。したがって、ア
ナログデジタル変換部の入力バイアス電流を考慮する必
要がなくなる。

【００１７】上記課題を解決するためになされた請求項
４記載の発明は、二次電池からなる単位セルを複数個直
列に接続して構成した組電池１における前記各単位セル
の電圧を、フライングキャパシタ方式を利用して測定す
る方法において、前記各単位セルの電圧を保持する電圧
保持用コンデンサＣを共用化し、複数のセル選択用スイ
ッチ２を前記各単位セル間と前記電圧保持用コンデンサ
Ｃの間に１個づつ接続し、測定電圧出力用スイッチ３を
前記電圧保持用コンデンサＣと電圧測定手段との間に接
続し、更に、連続する前記各単位セル間に一端が接続さ
れた前記各セル選択用スイッチの他端をそれぞれ、前記
コンデンサの一端又は他端のいずれかに交互に接続し、
前記各セル選択用スイッチ及び前記測定電圧出力用スイ
ッチを時分割的に開閉制御することにより、前記電圧保
持用コンデンサＣを介して、順次前記各単位セルの電圧
に応じた測定電圧を前記電圧測定手段に供給することに
より、前記各単位セルの電圧を順次測定していく、こと
を特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明によれば、各セル選択
用スイッチ及び測定電圧出力用スイッチを時分割的に開
閉制御してフライングキャパシタ方式を利用することに
より、各単位セルの電圧が電圧保持用コンデンサを介し
て順次測定される。この測定に際し、連続する各単位セ
ル間に一端が接続された各セル選択用スイッチの他端は
それぞれ、１個の電圧保持用コンデンサの一端又は他端
のいずれかに交互に接続されるようにしているので、１
個のセル選択用スイッチが２個分の単位セルの電圧測定
に共用される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態
の組電池のセル電圧測定装置及びその方法に係る回路図
である。図１に示す本実施形態の測定装置は、例えば、
エンジンと電動モータ（いずれも図示せず）を走行駆動
源として併用するハイブリッド電気自動車において、上
記電動モータの電源として用いられるメインバッテリ１
（請求項中の組電池に相当）に接続して使用されるもの
である。

【００２０】上記メインバッテリ１は、二次電池からな
る単位セルＢ1、Ｂ2、…、Ｂnをｎ個直列に接続して構
成されており、メインバッテリ１の出力端１Ｐ、１Ｎに
は、電動モータ等が必要に応じて負荷として接続される
他、オルタネータ等（図示せず）が必要に応じて充電器
として接続される。

【００２１】そして、本実施形態の測定装置１は、更に
セル選択用スイッチ２、測定電圧出力用スイッチ３、バ
ッファ４、マイクロコンピュータ５（以下、マイコンと
もいう）、及び電圧保持用コンデンサＣを備えている。

【００２２】セル選択用スイッチ２は、マイコン５から
供給される後述の第１開閉制御信号に応答して開閉する
ｎ＋１個のセル選択用スイッチＳ1、Ｓ2、…、Ｓn+1か
ら構成されている。セル選択用スイッチＳ2、Ｓ3、…、
Ｓnはそれぞれ、上記各単位セルＢ1−Ｂ2、Ｂ2−Ｂ3、
…、Ｂn―1−Ｂn間と電圧保持用コンデンサＣの間に１
個づつ接続されている。両端のセル選択用スイッチＳ1
及びＳn+1はそれぞれ、出力端１Ｐ−単位セルＢ1間及び
単位セルＢn−出力端１Ｎ間と電圧保持用コンデンサＣ
の間に１個づつ接続されている。更に、このように一端
が単位セルＢ1、Ｂ2、…、Ｂnに接続された各セル選択
用スイッチＳ1、Ｓ2、…、Ｓn+1の他端はそれぞれ、電
圧保持用コンデンサＣの一端又は他端のいずれかに交互
に接続されている。すなわち、セル選択用スイッチＳ
1、Ｓ3、…、Ｓn―2、Ｓnの他端は共に、電圧保持用コ
ンデンサＣの一端（図中、上側の端子）に接続され、セ
ル選択用スイッチＳ2、Ｓ4、…、Ｓn-1、Ｓn+1の他端は
共に、電圧保持用コンデンサＣの他端（図中、下側の端
子）に接続されている。この理由は後で明らかになる。

【００２３】電圧保持用コンデンサＣは、上記フライン
グキャパシタ方式において、各単位セルの電圧を保持す
るもので、全単位セルに共通に利用されるものである。
すなわち、電圧保持用コンデンサＣは、マイコン５に制
御されて各単位セルの電圧を時分割的に保持すると共
に、この保持した電圧を電圧測定手段としてのマイコン
５側に出力する。これについては、図２及び図３を用い
た説明で明らかになる。

【００２４】測定電圧出力用スイッチ３は、マイコン５
から供給される後述の第２開閉制御信号に応答して開閉
する４個の測定電圧出力用スイッチＡ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4
から構成されている。測定電圧出力用スイッチＡ1は電
圧保持用コンデンサＣの一端とバッファ４との間に接続
されており、測定電圧出力用スイッチＡ2は電圧保持用
コンデンサＣの他端とアースとの間に接続されており、
測定電圧出力用スイッチＡ3は電圧保持用コンデンサＣ
の他端とバッファ４との間に接続されており、そして、
測定電圧出力用スイッチＡ4は電圧保持用コンデンサＣ
の他端とアースとの間に接続されている。この理由は後
で明らかになる。

【００２５】低入力バイアス電流のバッファ４として
は、例えば、ＦＥＴ入力のオペアンプが用いられる。こ
のバッファ４には組電池の出力端１Ｐ、１Ｎ間とは独立
した所定電源ＶCCが供給されている。電圧保持用コンデ
ンサＣから出力される測定電圧は、この低入力バイアス
電流のバッファ４を介して、電圧測定手段としてのマイ
コン５のアナログデジタル変換部５１に出力される。し
たがって、アナログデジタル変換部５１の入力バイアス
電流を考慮することなく、測定電圧のデジタル化により
マイコン等を利用した汎用性の高い処理が可能になる。

【００２６】マイクロコンピュータ５は、アナログデジ
タル変換部５１、並びに、ここでは図示しないＣＰＵ
（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ（読出専用のメモ
リ）、及びＲＡＭ（読出書き込み自在のメモリ）を含ん
で構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに予め格納される処理
プログラムにしたがって各種の処理を行う。ＲＡＭは、
ＣＰＵでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各
種データを格納するデータ記憶エリア等を有する。アナ
ログデジタル変換部５１は、バッファ４からのアナログ
出力をＣＰＵでの処理に適合するようにデジタル変換す
る。アナログデジタル変換部５１は、ここで示すように
マイコン５に内蔵するようにしてもよいし、マイコン５
とは別体に構成してもよい。また、このマイクロコンピ
ュータ５は、請求項の電圧測定手段及び出力制御手段５
としても機能し、これについては、図２及び図３を用い
て説明する。

【００２７】上述した構成のセル電圧測定装置の動作
を、図２の処理手順及び図３のタイムチャートを参照し
て以下説明する。図２は、図１の電圧測定装置のマイコ
ンが行う本発明の実施形態に係る処理手順を示すフロー
チャートである。図３は、図２の処理手順に係る各スイ
ッチの開閉タイミングを示すタイムチャートである。

【００２８】マイコン５は、例えば、イグニッションス
イッチのオンによって動作を開始し、ステップＳ１にお
いて、マイコン５内のＲＡＭに形成した各種のエリアの
初期設定を行う。このステップＳ１の初期設定では、例
えば、測定する単位セルを特定するセルカウント値ｉが
まず１に設定され、測定電圧出力用スイッチＡ1及びＡ2
の対、或いは、測定電圧出力用スイッチＡ3及びＡ4の対
のうちのいずれの対を開閉制御するかを示すフラグＦ１
がまず１に設定される。

【００２９】次に、ステップＳ２においては、図３に示
すような開閉タイミングに基づき、セル選択用スイッチ
Ｓi、Ｓi+1が閉成される。例えば、ｉが１のときには、
図中、ＴＳ12で示すタイミングでセル選択用スイッチＳ
1、Ｓ2が閉成される。なお、図３において、ハイレベル
時において該当するスイッチが閉成され、ローレベル時
において同スイッチが開放されることを示している。こ
の図３に示すように、セル選択用スイッチＳ1〜Ｓn+1を
開閉制御する信号を、本明細書中、第１開閉制御信号と
よぶ。この第１開閉制御信号のハイレベル時間及びその
発生タイミングは、各単位セルからの電荷がセル電圧測
定のために電圧保持用コンデンサＣに十分にチャージさ
れるように予め設定されたものである。

【００３０】次に、ステップＳ３においては、ＲＡＭ内
に格納されているフラグＦ１が１に設定されているか否
かが判断される。ここで、フラグＦ１が１に設定されて
いると判断されるとステップＳ４ａに進み（ステップＳ
３のＹ）、さもなければステップＳ４ｂに進む（ステッ
プＳ３のＮ）。

【００３１】ステップＳ４ａにおいては、図３に示すよ
うな開閉タイミングに基づき、測定電圧出力用スイッチ
Ａ1、Ａ2の対が閉成され、ステップＳ５ａに進んでフラ
グＦ１の設定が０に切り替えられる。一方、ステップＳ
４ｂにおいては、図３に示すような開閉タイミングに基
づき、測定電圧出力用スイッチＡ3、Ａ4の対が閉成さ
れ、ステップＳ５ｂに進んでフラグＦ１の設定が１に切
り替えられる。例えば、フラグＦ１の設定が１のときに
は、図中、ＴＡ12で示すタイミングで測定電圧出力用ス
イッチＡ1、Ａ2の対が閉成される。説明を加えると、上
記のように接続されたセル選択用スイッチＳ1〜Ｓn+1を
上記第１開閉制御信号により順次開閉制御していくと、
電圧保持用コンデンサＣの両端電圧の極性は交互に反転
することになるが、ステップＳ４ａ、ステップＳ５ａ及
びステップＳ４ｂ、ステップＳ５ｂで示すように、２対
の測定電圧出力用スイッチＡ3、Ａ4及び測定電圧出力用
スイッチＡ3、Ａ4の各対を交互に開閉制御することによ
り、常に同極性の測定電圧を出力することができるよう
になる。したがって、本実施形態では、ｎ＋１個のセル
選択用スイッチ及び４個の測定電圧出力用スイッチだけ
でよくなる。測定電圧出力用スイッチＡ1〜Ａ4を請求項
２では、極性切替スイッチともよんでいる。

【００３２】なお、図３に示すように、測定電圧出力用
スイッチＡ1〜Ａ4を開閉制御する信号を、本明細書中で
は、第２開閉制御信号とよぶ。第２開閉制御信号のハイ
レベル時間及びその発生タイミングは、電圧保持用コン
デンサＣにチャージされた電荷が十分にディスチャージ
されて、正確にセル電圧に応じた電圧がマイコン５側に
出力されるように予め設定されたものである。また、上
記第１及び第２開閉制御信号は、時分割的、且つ、排他
的に各スイッチを開閉制御するようにしている。このよ
うな第１及び第２開閉制御信号を各スイッチに供給する
マイコン５の機能は、請求項の出力制御手段に相当す
る。

【００３３】次に、ステップＳ６においては、電圧保持
用コンデンサＣを介して、セル電圧の測定が行われる。
すなわち、上記のように、測定電圧出力用スイッチＡ
1、Ａ2の対、又は、測定電圧出力用スイッチＡ3、Ａ4の
対が閉成されることにより、該当する単位セルの電圧に
応じた電圧が電圧測定手段としてのマイコン５側に出力
される。なお、この際、上記のようにフライングキャパ
シタ方式、すなわち、第１及び第２開閉制御信号によ
り、組電池１側を切り離した状態で所定の単位セルの電
圧が正確に測定される。

【００３４】そして、ステップＳ７においてはセルカウ
ント値ｉがカウントアップされて、ステップＳ８におい
て最後の単位セルＢnに到達するまで、上記ステップＳ
２〜ステップＳ６の処理が繰り返される（ステップＳ８
のＮ）。このようにして、各単位セルＢ1〜Ｂnの電圧が
測定されるが、このような測定サイクルを所定回数繰り
返して、マイコン５にて各単位セル毎の平均値を算出す
るようにしてもよい。

【００３５】このように、本実施形態によれば、ｎ個の
単位セルに対して、１個の電圧保持用コンデンサと、ｎ
＋１個のセル選択用スイッチ及び４個の測定電圧出力用
スイッチからなる計ｎ＋５個のスイッチと、を割り当て
ただけの簡易な回路構成で、フライングキャパシタ方式
を用いた正確なセル電圧の測定ができるようになる。

【００３６】なお、上記アナログデジタル変換部５１
は、上述したようにマイコン５とは別体に構成してもよ
い。また、このアナログデジタル変換部５１は、Ｖ／Ｆ
コンバータであってもよい。また、バッファ４に供給さ
れる電源ＶCCは、組電池の出力端１Ｐ、１Ｎ間とは独立
した電源から供給するようにしているが、絶縁する必要
がなければ出力端１Ｐ、１Ｎから供給するようにしても
よい。更に、セル電圧の測定順序は、図３に示したもの
に限定されず、任意の順序に変更可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、各セル選択用スイッチ及び測定電圧出力用
スイッチを時分割的に開閉制御してフライングキャパシ
タ方式を利用することにより、各単位セルの電圧が電圧
保持用コンデンサを介して順次測定される。この測定に
際し、連続する各単位セル間に一端が接続された各セル
選択用スイッチの他端はそれぞれ、１個の電圧保持用コ
ンデンサの一端又は他端のいずれかに交互に接続される
ようにしているので、１個のセル選択用スイッチを２個
分の単位セルの電圧測定に利用可能になり、セル選択用
スイッチの数を従来より大幅に削減できる。すなわち、
セル選択用スイッチは、単位セル数より１個多いだけで
よくなる。これにともない配線も簡素化される。更に、
電圧保持用コンデンサも１個だけでよくなる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、２対の極性
切替スイッチが開閉制御されることにより、常に同極性
の測定電圧が電圧測定手段に出力される。したがって、
電圧測定処理が簡素化される。

【００３９】請求項３記載の発明によれば、測定電圧は
低入力バイアス電流のバッファを介して電圧測定手段の
アナログデジタル変換部に出力される。したがって、ア
ナログデジタル変換部の入力バイアス電流を考慮するこ
となく、測定電圧のデジタル化によりマイコン等を利用
した汎用性の高い処理が可能になる。

【００４０】請求項４記載の発明によれば、各セル選択
用スイッチ及び測定電圧出力用スイッチを時分割的に開
閉制御してフライングキャパシタ方式を利用することに
より、各単位セルの電圧が電圧保持用コンデンサを介し
て順次測定される。この測定に際し、連続する各単位セ
ル間に一端が接続された各セル選択用スイッチの他端は
それぞれ、１個の電圧保持用コンデンサの一端又は他端
のいずれかに交互に接続されるようにしているので、１
個のセル選択用スイッチが２個分の単位セルの電圧測定
に共用され、セル選択用スイッチ及び電圧保持用コンデ
ンサの削減、並びに配線の簡素化が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の組電池のセル電圧測定装
置及びその方法に係る回路図である。

【図２】図１の電圧測定装置のマイコンが行う本発明の
実施形態に係る処理手順を示すフローチャートである。

【図３】図２の処理手順に係る各スイッチの開閉タイミ
ングを示すタイムチャートである。

【図４】従来のセル電圧測定装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 組電池 ２、Ｓ1〜Ｓn+1 セル選択用スイッチ ３、Ａ1〜Ａ4 測定電圧出力用スイッチ ４ バッファ ５ マイクロコンピュータ（電圧測定手段、出力制御手
段） Ｂ1〜Ｂn 単位セル Ｃ 電圧保持用コンデンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池からなる単位セルを複数個直列
   に接続して構成した組電池における前記各単位セルの電
   圧を、フライングキャパシタ方式を利用して測定する装
   置において、 前記各単位セルの電圧を保持する１個の電圧保持用コン
   デンサと、 前記各単位セル間と前記電圧保持用コンデンサとの間に
   １個づつ接続され、第１開閉制御信号に応答して開閉す
   る複数のセル選択用スイッチと、 前記電圧保持用コンデンサと電圧測定手段との間に接続
   され、第２開閉制御信号に応答して開閉する測定電圧出
   力用スイッチと、 前記第１開閉制御信号及び前記第２開閉制御信号をそれ
   ぞれ、前記各セル選択用スイッチ及び前記測定電圧出力
   用スイッチに時分割的に供給することにより、前記電圧
   保持用コンデンサを介して、前記各単位セルの電圧に応
   じた測定電圧を前記電圧測定手段に時分割的に出力させ
   る出力制御手段とを含み、 連続する前記各単位セル間に一端が接続された前記各セ
   ル選択用スイッチの他端はそれぞれ、前記電圧保持用コ
   ンデンサの一端又は他端のいずれかに交互に接続されて
   いる、 ことを特徴とする組電池のセル電圧測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセル電圧測定装置におい
   て、 前記測定電圧出力用スイッチは、前記電圧測定手段と前
   記電圧保持用コンデンサとの間の接続極性を切り替える
   ２対の極性切替スイッチから構成され、 前記出力制御手段は、常に同極性の前記測定電圧が前記
   電圧測定手段に出力されるように前記極性切替スイッチ
   を開閉制御する前記第２開閉制御信号を前記極性切替ス
   イッチに供給する、 ことを特徴とする組電池のセル電圧測定装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のセル電圧測定装置におい
   て、 前記電圧測定手段は、前記測定電圧をデジタル変換する
   アナログデジタル変換部を含み、 前記測定電圧は、低入力バイアス電流のバッファを介し
   て、前記アナログデジタル変換部に出力される、 ことを特徴とする組電池のセル電圧測定装置。
4. 【請求項４】 二次電池からなる単位セルを複数個直列
   に接続して構成した組電池における前記各単位セルの電
   圧を、フライングキャパシタ方式を利用して測定する方
   法において、 前記各単位セルの電圧を保持する電圧保持用コンデンサ
   を共用化し、 複数のセル選択用スイッチを前記各単位セル間と前記電
   圧保持用コンデンサの間に１個づつ接続し、 測定電圧出力用スイッチを前記電圧保持用コンデンサと
   電圧測定手段との間に接続し、 更に、連続する前記各単位セル間に一端が接続された前
   記各セル選択用スイッチの他端をそれぞれ、前記コンデ
   ンサの一端又は他端のいずれかに交互に接続し、 前記各セル選択用スイッチ及び前記測定電圧出力用スイ
   ッチを時分割的に開閉制御することにより、前記電圧保
   持用コンデンサを介して、順次前記各単位セルの電圧に
   応じた測定電圧を前記電圧測定手段に供給することによ
   り、前記各単位セルの電圧を順次測定していく、 ことを特徴とする組電池のセル電圧測定方法。