JP2006284538A - Voltage-detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、組電池などの電圧を検出する電圧検出装置に関する。 The present invention relates to a voltage detection device that detects a voltage of an assembled battery or the like.
電動モータを用いて走行する電気自動車、エンジンと電動モータを併用して走行するハイブリッド車、あるいは、燃料電池自動車などが知られている。これらの自動車では、ニッケル水素電池、リチウム電池といった2次電池を単一セルとして複数個を多重接続した組電池や、大容量キャパシタを電動モータの電源として用いる。 An electric vehicle that travels using an electric motor, a hybrid vehicle that travels using an engine and an electric motor together, a fuel cell vehicle, and the like are known. In these automobiles, an assembled battery in which a plurality of secondary batteries such as nickel metal hydride batteries and lithium batteries are connected as a single cell and a large capacity capacitor are used as a power source for the electric motor.
組電池や大容量キャパシタは、これらの自動車の走行開始時、走行中、停止開始時等に電動モータや他のシステムに電力供給(放電)したり、モータの回生を使用して蓄電(充電)したりする。組電池は、大量に電力を放電したり、大量に電力を充電したりすると、過充電になったり、過放電になったりす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、異常発熱、電池寿命を短くする等、好ましくない状態になる。そのため、組電池の電圧を精度良く安全に検出する技術が必要である。 Battery packs and large-capacity capacitors supply power (discharge) to electric motors and other systems at the start of driving, during driving, and when stopping, etc., or use motor regeneration to store (charge) To do. It is known that an assembled battery is overcharged or overdischarged when a large amount of power is discharged or a large amount of power is charged. Such an overcharged state or an overdischarged state is not preferable, such as liquid leakage, abnormal heat generation, and shortened battery life. Therefore, a technique for accurately and safely detecting the voltage of the assembled battery is required.
組電池の電圧を検出する技術の1例として、フライングキャパシタを利用して測定する技術が知られている(特許文献1参照)。この技術では、フライングキャパシタを利用して各セルごとに電圧を計測し、それらを積算して組電池の総電圧を検出する。 As an example of a technique for detecting the voltage of an assembled battery, a technique for measuring using a flying capacitor is known (see Patent Document 1). In this technique, a voltage is measured for each cell using a flying capacitor, and these are integrated to detect the total voltage of the assembled battery.
しかし、このフライングキャパシタ方式は、各セル毎に電圧を検出するため、検出毎にセル側およびGNDなどの切り替えスイッチが大量に必要になり、高コスト化、制御の煩雑さが生じる。更に、スイッチの切り替え時間、キャパシタへの充電時間等により時間がかかるため計測応答が遅くなり、組電池の充電中や放電中の計測精度が悪くなる。大電力を充放電する装置では、応答速度や計測精度の悪さから、組電池が過放電や過電圧に陥るという問題があった。 However, since this flying capacitor method detects a voltage for each cell, a large amount of changeover switches such as the cell side and GND are required for each detection, resulting in high cost and complicated control. Furthermore, since it takes time due to the switch switching time, the charging time to the capacitor, etc., the measurement response is delayed, and the measurement accuracy during charging or discharging of the assembled battery is deteriorated. In a device that charges and discharges large power, there is a problem that an assembled battery falls into overdischarge or overvoltage due to poor response speed and measurement accuracy.
そこで、組電圧の総電圧を一度で計測する電圧検出装置が考えられる。しかし、組電池の総電圧は500Vにもなり、使用する上限値を考慮して、0〜500Vまで使用できる電圧検出装置が必要となる。例えば、組電池の出力を100分の1に減圧してA/D変換する場合、0〜5Vの範囲でA/D変換ができるA/D変換器が必要となる。より精度の高い組電池の電圧測定を求める場合、0〜5Vの範囲で精度よく測定できる高価なA/D変換器が必要となる。さらにビット誤差を考慮すると、ビット数の多い高価なA/D変換器が必要となる。 Therefore, a voltage detection device that measures the total voltage of the assembled voltage at once can be considered. However, the total voltage of the assembled battery is as high as 500 V, and a voltage detection device that can be used from 0 to 500 V is required in consideration of the upper limit value to be used. For example, when A / D conversion is performed by reducing the output of the assembled battery to 1/100, an A / D converter capable of A / D conversion in the range of 0 to 5 V is required. In order to obtain voltage measurement of a battery pack with higher accuracy, an expensive A / D converter capable of measuring with high accuracy in the range of 0 to 5V is required. In consideration of bit errors, an expensive A / D converter with a large number of bits is required.
本発明は、組電池の総電圧などを安価に精度よく効率よく検出できる電圧検出装置を提供する。 The present invention provides a voltage detection device that can accurately and efficiently detect the total voltage of an assembled battery at low cost.
本発明は、電圧検出装置に適用され、電圧検出対象から出力される電圧を入力し、所定の比率で変換した電圧を出力する変換手段と、変換手段から出力される電圧から所定の基準電圧を減算する減算手段と、減算手段により減算された電圧を所定の増幅率で増幅する増幅手段と、増幅手段により増幅された電圧に基づき電圧検出対象の電圧値を求める電圧値検出手段とを備えることを特徴とするものである。 The present invention is applied to a voltage detection device, inputs a voltage output from a voltage detection target, outputs a voltage converted at a predetermined ratio, and a predetermined reference voltage from the voltage output from the conversion means. Subtracting means for subtracting, amplifying means for amplifying the voltage subtracted by the subtracting means with a predetermined amplification factor, and voltage value detecting means for obtaining a voltage value to be detected based on the voltage amplified by the amplifying means. It is characterized by.
本発明は、以上説明したように構成しているので、電圧検出対象の出力電圧を高精度に測定することができる。特に、電圧検出対象の実使用電圧範囲を高精度、高分解能で測定することができる。 Since the present invention is configured as described above, the output voltage of the voltage detection target can be measured with high accuracy. In particular, the actual voltage range to be detected can be measured with high accuracy and high resolution.
図1は、ハイブリッド車の組電池電圧検出システムを示す図である。組電池1の電圧は、電圧検出機能部2およびCPU3で検出される。検出された組電池1の電圧は、CPU4に送信され種々の制御に使用される。CPU4は、組電池1と負荷5との接続を、スイッチ6、7をオンオフすることにより制御する。
FIG. 1 is a diagram showing an assembled battery voltage detection system for a hybrid vehicle. The voltage of the assembled
負荷5は、インバータ回路(不図示)やインバータ回路で駆動されるモータ(電動機)(不図示)などである。インバータ回路で駆動されるモータは、ハイブリッド車の駆動輪を駆動するモータなどである。CPU3とCPU4の間は種々の信号がやり取りされる。電流検出センサ8は、組電池1と負荷5が接続されているときに流れる電流を検出し、検出信号をCPU3に送信する。
The
図2は、電圧検出機能部2とCPU3の詳細を示す図である。電圧検出機能部2は、電圧検出部11、基準電位生成部12、差動増幅回路13、スイッチ14、15などからなる。CPU3は、内部に制御部(プロセッサ)17、メモリ(不図示)、周辺回路(不図示)などを有し、制御部17は、メモリに格納されたプログラムを実行して種々の処理を行う。CPU3はさらにA/D変換器16を有し、制御部17は、A/D変換器16からのデータを使用して種々の処理を行う。
FIG. 2 is a diagram showing details of the voltage
組電池1は、ニッケル水素電池、リチウム電池といった2次電池を単一セルとして複数個を多重接続した組電池である。組電池1の単一セルあたりの実用電圧範囲は2V付近〜4.3V付近であるが、総電圧は数100Vとなる。本実施の形態の組電池1は、総電圧最大500Vの電圧とする。このような組電池1は、放電できなくなる電圧は必ずしも0V付近ではない。例えば、総電圧が200V付近まで低下すると電圧が残っていても放電できなくなる。すなわち、組電池1の実使用電圧範囲は、200V〜500Vとなる。
The assembled
図3は、本発明の原理を説明する図である。図3(a)において、横軸は電圧検出部11の入力電圧、縦軸は電圧検出部11の出力電圧である。電圧検出部11は、入力電圧を1/100に変換する。すなわち、0〜500Vの入力電圧に対して0〜5Vの出力電圧を出力する。図3(a)にも示す通り、前述した0〜200Vは組電池1では実際に使用されない電圧範囲である。このように実用途で使用しない電圧範囲については、電圧を正確に測定する必要はない。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the present invention. In FIG. 3A, the horizontal axis represents the input voltage of the voltage detection unit 11, and the vertical axis represents the output voltage of the voltage detection unit 11. The voltage detector 11 converts the input voltage to 1/100. That is, an output voltage of 0 to 5V is output with respect to an input voltage of 0 to 500V. As shown in FIG. 3A, the above-described 0 to 200 V is a voltage range that is not actually used in the assembled
そこで、本発明では、図3(b)で示す通り、電圧検出部11の出力2V〜5Vの範囲を0〜5Vに増幅することにより、実使用電圧範囲である200〜300Vの範囲のみを高精度に測定する。 Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3B, only the range of 200 to 300 V, which is the actual use voltage range, is increased by amplifying the range of the output 2 V to 5 V of the voltage detection unit 11 to 0 to 5 V. Measure to accuracy.
図2を参照して、さらに詳しく説明する。CPU3は、通常の測定時にはスイッチ14およびスイッチ15をオンにする。電圧検出部11は、組電池1の0〜500Vの電圧範囲を、1/100の比率で変換して0〜5Vを出力し、差動増幅回路13に入力する。
This will be described in more detail with reference to FIG. The
基準電位生成部12は、2Vの基準電位を生成して出力する。基準電位は、組電池1の実使用電圧範囲の下限値200Vを1/100した値である。言い換えれば、組電池1の実使用電圧範囲の下限値に対応する電圧検出部11の出力値である。組電池1の実使用電圧範囲の下限値とは、組電池1が正常に動作(充放電)しているとき、それ以上に下がらないとする電圧でもある。
The reference potential generator 12 generates and outputs a 2V reference potential. The reference potential is a value that is 1/100 of the lower limit value 200 V of the actual use voltage range of the assembled
差動増幅回路13は、電圧検出部11からの電圧と基準電位生成部12からの電圧の差分を所定の増幅率で増幅して出力する。本実施の形態では、所定の増幅率は5/3倍である。すなわち、差動増幅回路13は、電圧検出部11からの電圧と基準電位生成部12からの電圧の差分の最大値がA/D変換器16のフルスケールである5Vの値となるように増幅する。
The
A/D変換器16は、差動増幅回路13からのアナログ電圧をデジタル値に変換し、制御部17に渡す。制御部17は、A/D変換器16からの出力値を3/5倍し、基準電位を足し算し、100倍して組電池1の電圧を求める。すなわち、差動増幅回路13で増幅された電圧の値と、差動増幅回路13の増幅率と、電圧検出部11の変換比率と、基準電圧の値とに基づき、組電池1の電圧値を求める。なお、基準電位に相当する組電池1の電圧を最後に足すように計算してもよい。
The A /
次に、測定精度について説明する。A/D変換器16が、0〜5Vの範囲を8ビット(256階調)の分解能で測定するA/D変換器であるとする。組電池1の電圧0〜500Vが、電圧検出部11で電圧変換されてそのままA/D変換器16に入力されると、500/256=1.95Vの分解能で測定される。
Next, the measurement accuracy will be described. Assume that the A /
しかし、図2の回路のように、組電池1の200V〜500Vの電位差300Vが、A/D変換器16のフルスケール5Vで入力されると、300/256=1.17Vの分解能で測定される。その結果、分解能が向上し、高精度な電圧測定が可能となる。
However, as shown in the circuit of FIG. 2, when the potential difference 300V of the assembled
図4は、CPU3内部の制御部17が行う処理のフローチャートを示す図である。車両のイグニッションキーのオンで開始する。このとき、図1におけるスイッチ6、7は、CPU4によりまだオンされておらず、組電池1と負荷5は接続されていない。従って、組電池1は非充放電状態である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a flowchart of processing performed by the
まず、このような非充放電状態で、自己診断およびオフセット誤差の設定を行う。ステップS1では、スイッチ14をオフする。イグニッションキーオン時には、スイッチ14は通常オンされていないが、念のためオフの制御を行う。ステップS2では、スイッチ15をGND側に接続する。ステップS3では、電圧測定を行う。このとき、ノイズ除去の観点から、複数回サンプリングをして読み取りデータを積分し、加重平均を求める。単純平均をとってもよい。
First, in such a non-charge / discharge state, self-diagnosis and offset error setting are performed. In step S1, the
通常、スイッチ14をオフしている場合、電圧検出部11の出力は0Vである。ただし、数mVの電圧が出力される場合がある。この電圧は、非充放電時の誤差となるので、オフセット電圧として測定し、その後の充放電時の測定電圧からオフセット電圧を引算し、誤差のない制度の高い測定を実現する。このオフセット電圧は数mVのオーダーであるが、これが数10mV以上あるいは数100mV以上の電圧として測定されると、電圧検出部11などに何らかの異常が発生していると自己診断できる。
Normally, when the
ステップS4では、読み取った電圧値が所定の値(例えば、数100mV)以上かどうかを判断する。所定の値以上でないと判断するとステップS5に進み、所定の値以上であると判断するとステップS8に進む。ステップS8では、所定の値以上であるため電圧検出部11に何らかの異常があると判断し、自己診断の結果エラーありとし、その結果をCPU4に送信する。CPU4では、電圧検出機能部2等にエラーがあるとして、その結果をインストパネル等に表示しドライバーに警告する。
In step S4, it is determined whether or not the read voltage value is a predetermined value (for example, several hundred mV) or more. If it is determined that the value is not greater than the predetermined value, the process proceeds to step S5. If it is determined that the value is greater than the predetermined value, the process proceeds to step S8. In step S8, since it is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that there is some abnormality in the voltage detection unit 11, an error is found as a result of self-diagnosis, and the result is transmitted to the CPU 4. The CPU 4 displays the result on the instrument panel or the like and warns the driver that there is an error in the voltage
ステップS5では、測定値を誤差としてすなわちオフセット値としてCPU3の内部メモリに記録する。ステップS6では、スイッチ14をオンする。ステップS7では、スイッチ15を基準電位側に接続する。ステップS8では、電圧検出機能部2の自己診断が正常に終了した旨の信号をCPU4に送信する。CPU4では、自己診断が正常に終了した旨の信号を受信した後、スイッチ6、7をオンして組電池1と負荷5との接続を行う。
In step S5, the measured value is recorded in the internal memory of the
ステップS9では、所定の間隔で組電池1の電圧測定を行う。すなわち、スイッチ14をオンし、スイッチ15を基準電位生成部12に接続し、差動増幅回路13を利用した高分解能な電圧測定を行う。組電池1に負荷5が接続され、充放電が行われている状態での電圧測定である。ここでも、ノイズ除去の観点から、複数回サンプリングをしてA/D変換器16からの読み取りデータを積分し、加重平均あるいは単純平均をとる。組電池1の電圧測定は所定の間隔で繰り返し行われる。イグニッションキーのオフ操作、すなわち、車両の使用停止により処理を終了する。
In step S9, the voltage of the assembled
以上のように構成された本実施の形態の組電池電圧検出システムでは、次のような効果を奏する。
(1)組電池1の実使用しない電圧範囲を差動増幅回路13で差し引いて組電池1の電圧を測定するようにしたので、言い換えれば、実使用電圧範囲のみを電圧測定の対象範囲としたので、電圧測定の分解能を向上することができ、精度の高い電圧測定が実現できる。その結果、分解能の高いA/D変換器を使用しなくてもよく、コストが低減され、装置も大型化しない。さらに、計測誤差による組電池1の過充電、過放電がなくなる。
(2)組電池1の非充放電時に、すなわち負荷が接続されない状態で、オフセット誤差を測定するようにしたので、負荷の影響を受けない正確なオフセット誤差の取得ができる。その結果、さらに精度の高い電圧測定が可能となる。
(3)組電池1の非充放電時に、すなわち負荷が接続されない状態で、自己診断をするようにしたので、正確な自己診断可能となる。また、負荷の接続前に異常が検出できるので、異常がある状態で負荷を接続することによるトラブルを未然に防ぐことができる。
(4)スイッチ14のオンおよびスイッチ15の基準電位生成部12への接続を行ってから、自己診断が終了した旨をCPU4へ送信しているので、負荷5が接続されるときには確実に精度の高い電圧測定が行われる。その結果、高精度な電圧測定のもとに、組電池1の充放電の制御が行われる。
The assembled battery voltage detection system of the present embodiment configured as described above has the following effects.
(1) Since the voltage range of the assembled
(2) Since the offset error is measured when the
(3) Since the self-diagnosis is performed when the assembled
(4) Since the switch 4 is turned on and the
(変形例1)
図5は、電圧検出機能部2とCPU3の詳細の変形例を示す図である。上記実施の形態の図2に対応する。図5では、スイッチ14およびスイッチ15の図が省略されている。上記実施の形態と異なるところは、新たな基準電位生成部21の出力がA/D変換器16に入力され、CPU3の制御部17は補正演算を追加して行う点である。
(Modification 1)
FIG. 5 is a diagram illustrating a detailed modification of the voltage
基準電位生成部21の基準電位は、CPU3の動作電源がずれた場合のA/D変換器16の誤差を検出するものである。例えば、CPU3の電源が、通常5Vのところ4.8Vにずれたとする。この場合、同じ電源を使用しているCPU3内部のA/D変換器16の測定にも誤差が生じる。所定の基準電位をA/D変換器16に入力して実際に測定をしてみて、電源がずれていることによる測定誤差を検出することができる。
The reference potential of the reference potential generating unit 21 detects an error of the A /
このようにして測定された誤差をメモリに格納しておき、実際の測定時に、A/D変換器16からの出力データに対してこの誤差を使用して補正演算をする。このようにして、さらに測定精度を向上することができる。
The error measured in this way is stored in a memory, and correction calculation is performed on the output data from the A /
(変形例2)
図6は、電圧検出機能部2とCPU3の詳細の他の変形例を示す図である。上記実施の形態の図2に対応する。図6では、スイッチ14およびスイッチ15の図が省略されている。上記実施の形態と異なるところは、電圧検出部11および基準電位生成部12と差動増幅回路13との間にチョッパ部22が挿入されている点である。
(Modification 2)
FIG. 6 is a diagram illustrating another modification of details of the voltage
チョッパ部22は、電圧検出部11の直流出力および基準電位生成部12の直流出力を定期的に切断する。これにより、ドリフトや歪等の影響を低減することができ、さらに測定精度を向上させることができる。
The
なお、図6において、変形例1で説明した新たな基準電位を、変形例1と同様にA/D変換器16に入力して測定するようにしてもよい。これにより、一層測定精度を向上させることができる。
In FIG. 6, the new reference potential described in the first modification may be input to the A /
(変形例3)
上記実施の形態では、図4にも示すように、オフセット誤差および自己診断をしたのちに、差動増幅回路13による差分機能を使用した実使用電圧範囲の高精度な電圧測定を行うようにした。しかし、このような高精度な電圧測定は、所定電圧以上のとき、所定以上の電圧変化があったとき、所定電流以上のとき、あるいは、所定以上の電流変化があったときに行うようにしてもよい。
(Modification 3)
In the above embodiment, as shown in FIG. 4, after performing the offset error and self-diagnosis, high-precision voltage measurement in the actual use voltage range using the differential function by the
図7は、所定電圧以上のとき、所定以上の電圧変化があったとき、所定電流以上のとき、あるいは、所定以上の電流変化があったときに、高精度な電圧測定(所定検出精度による測定)行うことを説明する図である。所定電圧以上、所定以上の電圧変化、所定電流以上、所定以上の電流変化は、所定のサンプリングタイムで測定される組電池1の電圧値や、電流センサ8により測定される電流値などに基づき、CPU3の制御部17が演算により求める。
FIG. 7 shows a high-accuracy voltage measurement (measurement based on a predetermined detection accuracy) when a voltage exceeds a predetermined voltage, when a voltage change exceeds a predetermined value, when a current exceeds a predetermined current, or when a current change exceeds a predetermined value. It is a figure explaining what to do. More than a predetermined voltage, more than a predetermined voltage change, more than a predetermined current, more than a predetermined current change is based on the voltage value of the
このようにすることにより、真に精度の高い測定値が必要なときのみ高精度な測定を行うので、CPU3の演算負荷などが軽減される。
By doing in this way, since a highly accurate measurement is performed only when a truly highly accurate measurement value is required, the calculation load of the
上記実施の形態では、組電池1の電圧を測定する例で説明したが、必ずしもこの内容に限定する必要はない。単一セルの電池の電圧を測定する場合であってもよい。また、大容量キャパシタの電圧を測定する場合であってもよい。さらに、電圧を出力する対象物のすべての電圧測定に適用することができる。
In the said embodiment, although demonstrated in the example which measures the voltage of the assembled
上記実施の形態では、組電池1の直流電圧を測定する例で説明したが、必ずしもこの内容に限定する必要はない。本発明の基本的な原理は、交流電圧を測定する場合にも適用できる。
In the said embodiment, although demonstrated in the example which measures the direct current voltage of the assembled
上記実施の形態では、自己診断として、スイッチ14をオフし、電圧検出部11の出力が所定電圧以上の場合異常ありとする例を説明した。さらに、スイッチ14をオンした状態で、スイッチ15をGND側に接続したとき基準電位以上の電圧を測定し、スイッチ15を基準電位側に接続したとき0Vの電圧を測定するような場合も、電圧検出部11等に異常があると自己診断してもよい。
In the above embodiment, as an example of self-diagnosis, the
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 Although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other embodiments conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention.
以下、本発明の構成要素と上記実施の形態の構成要素との対応付けについて説明する。本発明の電圧検出装置は電圧検出機能部2およびCPU3に対応し、電圧検出対象は組電池1に対応し、所定の比率は1/100倍に対応し、変換手段は電圧検出部11に対応し、所定の基準電圧は基準電位生成部12からの出力電圧に対応し、減算手段は差動増幅回路13に対応し、増幅率は3/2倍に対応し、増幅手段は差動増幅回路13に対応し、電圧値検出手段はA/D変換器16および制御部17を有するCPU3に対応する。電圧検出対象が正常に動作しているときとは組電池1が負荷に接続され正常に充放電をしているときに対応し、電圧検出対象の電圧がそれ以下に低下しないとされる電圧とは組電池1の実使用電圧範囲の下限値200Vに対応する。
Hereinafter, the correspondence between the constituent elements of the present invention and the constituent elements of the above embodiment will be described. The voltage detection device of the present invention corresponds to the voltage
また、負荷接続判断手段はCPU3に対応し、図4のステップS8で自己診断終了信号を送信したかまだ送信していないかで判断することに対応する。さらに、減算制御手段はCPU3とスイッチ15に対応し、誤差検出手段はCPU3に対応し、入力制御手段はCPU3とスイッチ14に対応し、自己診断手段はCPU3に対応する。なお、以上の対応付けの説明はあくまで一例であり、本発明はこの対応付けに限定して解釈されるものではない。
The load connection determining means corresponds to the
1 組電池
2 電圧検出機能部
3、4 CPU
5 負荷
6、7 スイッチ
8 電流検出センサ
11 電圧検出部
12 基準電位生成部
13 差動増幅回路
14、15 スイッチ
16 A/D変換器
17 制御部
21 基準電位生成部
22 チョッパ部
1 assembled
5
Claims (11)
電圧検出対象から出力される電圧を入力し、所定の比率で変換した電圧を出力する変換手段と、
前記変換手段から出力される電圧から所定の基準電圧を減算する減算手段と、
前記減算手段により減算された電圧を所定の増幅率で増幅する増幅手段と、
前記増幅手段により増幅された電圧に基づき前記電圧検出対象の電圧値を求める電圧値検出手段とを備えることを特徴とする電圧検出装置。 A voltage detection device,
Conversion means for inputting a voltage output from a voltage detection target and outputting a voltage converted at a predetermined ratio;
Subtracting means for subtracting a predetermined reference voltage from the voltage output from the converting means;
Amplifying means for amplifying the voltage subtracted by the subtracting means at a predetermined gain;
A voltage detection device comprising: voltage value detection means for obtaining a voltage value of the voltage detection target based on the voltage amplified by the amplification means.
前記基準電圧は、前記電圧検出対象が正常に動作しているとき前記電圧検出対象の電圧がそれ以下に低下しないとされる電圧に対応した電圧であることを特徴とする電圧検出装置。 The voltage detection device according to claim 1,
The voltage detection apparatus according to claim 1, wherein the reference voltage is a voltage corresponding to a voltage at which the voltage detection target voltage is assumed not to fall below that when the voltage detection target is operating normally.
前記減算手段は、差動増幅回路により構成されることを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 2,
The voltage detecting device, wherein the subtracting means is constituted by a differential amplifier circuit.
前記電圧値検出手段は、前記増幅手段により増幅された電圧の値と、前記所定の比率と、前記基準電圧あるいは前記基準電圧に対応する前記電圧検出対象の電圧の値と、前記増幅率とに基づき前記電圧検出対象の電圧値を求めることを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 3,
The voltage value detection means includes the voltage value amplified by the amplification means, the predetermined ratio, the reference voltage or the voltage detection target voltage value corresponding to the reference voltage, and the amplification factor. A voltage detection device that obtains a voltage value of the voltage detection target based on the voltage detection device.
前記電圧値検出手段は、前記増幅手段により増幅された電圧を入力してデジタル値を出力するA/D変換手段を有することを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 4,
The voltage detection device includes an A / D conversion unit that inputs a voltage amplified by the amplification unit and outputs a digital value.
前記電圧検出対象が負荷に接続されているか否かを判断する負荷接続判断手段と、
前記減算手段において前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算するか減算しないかを制御する減算制御手段と、
前記電圧検出装置の誤差を求める誤差検出手段とを備え、
前記誤差検出手段は、前記負荷接続判断手段が前記電圧検出対象が負荷に接続されていないと判断し、前記減算制御手段が前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算しないように制御しているとき、前記電圧値検出手段により求められた前記電圧検出対象の電圧値に基づき前記誤差を求めることを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 5,
Load connection determining means for determining whether or not the voltage detection target is connected to a load;
Subtraction control means for controlling whether or not to subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion means in the subtraction means;
Error detection means for obtaining an error of the voltage detection device,
The error detection means determines that the load connection determination means determines that the voltage detection target is not connected to a load, and controls the subtraction control means not to subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion means. The voltage detection device is characterized in that the error is obtained based on the voltage value of the voltage detection target obtained by the voltage value detection means.
前記電圧検出対象から出力される電圧の前記変換手段への入力のオンオフを制御する入力制御手段をさらに備え、
前記誤差検出手段は、前記負荷接続判断手段が前記電圧検出対象が負荷に接続されていないと判断し、前記減算制御手段が前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算しないように制御し、前記入力制御手段が前記電圧検出対象から出力される電圧の前記変換手段への入力をオフするように制御しているとき、前記電圧値検出手段により求められた電圧値に基づき前記誤差をオフセット誤差として求め、
前記電圧値検出手段は、前記減算制御手段が前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算するように制御し、前記入力制御手段が前記電圧検出対象から出力される電圧の前記変換手段への入力をオンするように制御しているとき、前記オフセット誤差を考慮して前記電圧検出対象の電圧値を求めることを特徴とする電圧検出装置。 The voltage detection device according to claim 6,
An input control means for controlling on / off of the input to the conversion means of the voltage output from the voltage detection target;
The error detection means determines that the load connection determination means determines that the voltage detection target is not connected to a load, and controls the subtraction control means not to subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion means. When the input control means controls to turn off the input of the voltage output from the voltage detection target to the conversion means, the error is offset based on the voltage value obtained by the voltage value detection means. As an error,
The voltage value detection means controls the subtraction control means to subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion means, and the input control means supplies the voltage output from the voltage detection target to the conversion means. The voltage detection device obtains the voltage value of the voltage detection object in consideration of the offset error when the input is controlled to be turned on.
前記電圧検出対象が負荷に接続されているか否かを判断する負荷接続判断手段と、
前記減算手段において前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算するか減算しないかを制御する減算制御手段と、
前記電圧検出装置の自己診断を行う自己診断手段とを備え、
前記自己診断手段は、前記負荷接続判断手段が前記電圧検出対象が負荷に接続されていないと判断し、前記減算制御手段が前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算しないように制御しているとき、前記電圧値検出手段により求められた電圧値に基づき前記自己診断を行うことを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 5,
Load connection determining means for determining whether or not the voltage detection target is connected to a load;
Subtraction control means for controlling whether or not to subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion means in the subtraction means;
Self-diagnosis means for performing self-diagnosis of the voltage detection device,
The self-diagnosis unit determines that the load connection determination unit determines that the voltage detection target is not connected to a load, and controls so that the subtraction control unit does not subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion unit. And a self-diagnosis based on the voltage value obtained by the voltage value detecting means.
前記電圧検出対象から出力される電圧の前記変換手段への入力のオンオフを制御する入力制御手段をさらに備え、
前記自己診断手段は、前記負荷接続判断手段が前記電圧検出対象が負荷に接続されていないと判断し、前記減算制御手段が前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算しないように制御し、前記入力制御手段が前記電圧検出対象から出力される電圧の前記変換手段への入力をオフするように制御しているとき、前記電圧値検出手段により求められた電圧値が所定の値以上であると判断すると異常があると自己診断することを特徴とする電圧検出装置。 The voltage detection device according to claim 8,
An input control means for controlling on / off of the input to the conversion means of the voltage output from the voltage detection target;
The self-diagnosis unit determines that the load connection determination unit determines that the voltage detection target is not connected to a load, and controls so that the subtraction control unit does not subtract a reference voltage from the voltage output from the conversion unit. When the input control means controls to turn off the input of the voltage output from the voltage detection target to the conversion means, the voltage value obtained by the voltage value detection means is a predetermined value or more. A voltage detection device characterized by self-diagnosis that there is an abnormality when judged to be present.
前記減算手段において前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算するか減算しないかを制御する減算制御手段をさらに備え、
前記減算制御手段は、前記電圧検出対象の電圧が所定の電圧以上であるとき、前記電圧検出対象の電圧変化が所定の電圧以上であるとき、前記電圧検出対象から負荷へ流れる電流が所定の電流以上であるとき、前記電圧検出対象から負荷へ流れる電流変化が所定の電流以上であるときのいずれかを検出したとき、前記減算手段において前記変換手段から出力される電圧から基準電圧を減算するよう制御することを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 5,
Subtracting control means for controlling whether or not to subtract a reference voltage from the voltage output from the converting means in the subtracting means,
When the voltage detection target voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, and when the voltage change of the voltage detection target is equal to or higher than a predetermined voltage, the subtraction control means When it is above, when detecting whether any change in current flowing from the voltage detection target to the load is equal to or greater than a predetermined current, the subtracting means subtracts the reference voltage from the voltage output from the converting means. A voltage detecting device characterized by controlling.
前記電圧検出対象は、車両の電動機の駆動に使用される組電池、大容量キャパシタ、単一セル電池のいずれかであることを特徴とする電圧検出装置。 In the voltage detection apparatus in any one of Claim 1 to 10,
The voltage detection target is any one of an assembled battery, a large-capacity capacitor, and a single cell battery used for driving a motor of a vehicle.
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