JP2010008227A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源装置は、高電圧バッテリ1を構成する電池ユニット2の電圧を電圧検出回路3で検出する。電圧検出回路3は、抵抗分圧回路5と制御回路7とA/Dコンバータ8と演算回路9とを備える。抵抗分圧回路5は、複数の直列抵抗12と、直列抵抗12の分圧点14を接続点4に接続する分圧抵抗13とからなるラダー抵抗回路11と、分圧抵抗13と直列に接続してなる第1のスイッチング素子6Aと、直列抵抗12と直列に接続してなる第2のスイッチング素子6Bとを備える。制御回路7は、電圧を検出する接続点4に接続している第1のスイッチング素子6Aと、この第1のスイッチング素子6AからA/Dコンバータ8の入力側に接続されてなる第2のスイッチング素子6Bをオンに切り換えて、接続点4の電圧をA/Dコンバータ8に入力する。
【選択図】図2
Description
(2)第1のスイッチング素子(SWa1)をオンに切り換えた後、第2のスイッチング素子(SWb1)をオンに切り換える。この状態で、接続点(S1)の電圧がA/Dコンバータ8に入力されて、接続点(S1)の電圧から電池ユニット(BT1)の電圧が検出される。
(3)全ての第1のスイッチング素子(SWa1〜SWan)と第2のスイッチング素子(SWb1〜SWbn)をオフに切り換えた後、スイッチング素子(SWa2)をオンに切り換え、その後、第2のスイッチング素子(SWb1)をオンに切り換えて、接続点(S2)の電圧をA/Dコンバータ8に入力する。演算回路9は、接続点(S2)と接続点(S1)の電位差から電池ユニット(BT2)の電圧を検出する。
(4)全ての第1のスイッチング素子(SWa1〜SWan)と第2のスイッチング素子(SWb1〜SWbn)をオフに切り換えた後、スイッチング素子(SWa3)をオンに切り換え、その後、第2のスイッチング素子(SWb1、SWb2)をオンに切り換えて、接続点(S3)の電圧を検出する。演算回路9は、接続点(S3)と接続点(S2)の電位差から電池ユニット(BT3)の電圧を検出する。
(5)その後、(3)と(4)の工程を繰り返して、第1のスイッチング素子(SWa1〜SWan)と第2のスイッチング素子(SWb1〜SWbm)を切り換えて全ての電池ユニット(BT1〜BTn)の電圧を検出する。
(2)第1のスイッチング素子(SWa1)をオンに切り換えた後、第2のスイッチング素子(SWb1)をオンに切り換える。この状態で、接続点(S1)の電圧がA/Dコンバータ8に入力されて、接続点(S1)の電圧から電池ユニット(BT1)の電圧が検出される。
(3)第1のスイッチング素子(SWa1)と第2のスイッチング素子(SWb1)をオフに切り換えることなく、すなわち、これらのスイッチング素子6をオンに保持した状態で、第1のスイッチング素子(SWa2)をオンに切り換えた後、第1のスイッチング素子(SWa1)をオフに切り換える。この状態で、接続点(S2)の電圧をA/Dコンバータ8に入力する。演算回路9は、接続点(S2)と接続点(S1)の電位差から電池ユニット(BT2)の電圧を検出する。
この制御では、第2のスイッチング素子(SWb1)をオンに保持した状態で、第1のスイッチング素子(SWa2)をオンに切り換えるが、このとき、第1のスイッチング素子(SWa1)もオンに保持されているので、第1のスイッチング素子(SWa2)には、電池ユニット(BT2)の電圧のみが印可されて、第1のスイッチング素子(SWa2)には高耐圧は要求されない。したがって、この制御では、第2のスイッチング素子(SWb1)をオフに切り換えることなく、第1のスイッチング素子(SWa2)をオンに切り換えて、接続点(S2)の電圧を検出できる。
(4)第1のスイッチング素子(SWa3)と第2のスイッチング素子(SWb1)をオフに切り換えることなく、第1のスイッチング素子(SWa3)をオンに切り換えた後、第2のスイッチング素子(SWb2)をオンに切り換え、その後、第1のスイッチング素子(SWa2)をオフに切り換える。この状態で、接続点(S3)の電圧をA/Dコンバータ8に入力する。演算回路9は、接続点(S3)と接続点(S2)の電位差から電池ユニット(BT3)の電圧を検出する。
この工程では、第1のスイッチング素子(SWa3)をオンに切り換えた後、第2のスイッチング素子(SWb2)をオンに切り換えるので、第1のスイッチング素子(SWa3)には高電圧が印可されない。ただ、この工程では、第2のスイッチング素子(SWb2)をオンに切り換えた後、第1のスイッチング素子(SWa3)をオンに切り換えることもできる。それは、第1のスイッチング素子(SWa2)と第2のスイッチング素子(SWb1)をオンに保持した状態では、第1のスイッチング素子(SWa3)と第2のスイッチング素子(SWa2)には、電池ユニット(BT3)の電圧のみが印可されて高耐圧が要求されないからである。この制御は、第2のスイッチング素子(SWb1)をオフに切り換えることなく、第1のスイッチング素子(SWa3)と第2のスイッチング素子(SWb2)をオンに切り換えて、接続点(S3)の電圧を検出できる。
(5)その後、(3)と(4)の工程を繰り返して、第1のスイッチング素子(SWa1〜SWan)と第2のスイッチング素子(SWb1〜SWbm)を切り換えて全ての電池ユニット(BT1〜BTn)の電圧を検出する。
2…電池ユニット
3…電圧検出回路
4…接続点
5…抵抗分圧回路
6…スイッチング素子 6A…第1のスイッチング素子
6B…第2のスイッチング素子
7…制御回路
8…A/Dコンバータ
9…演算回路
10…アースライン
11…ラダー抵抗回路
12…直列抵抗
13…分圧抵抗
14…分圧点
92…電池ユニット
93…電圧検出回路
94…接続点
95…抵抗分圧回路
96…スイッチング素子
97…マルチプレクサ
98…A/Dコンバータ
Claims (5)
- 複数の電池ユニット(2)を直列に接続している高電圧バッテリ(1)と、この高電圧バッテリ(1)を構成する電池ユニット(2)の接続点(4)の電圧を検出して各々の電池ユニット(2)の電圧を検出する電圧検出回路(3)とを備える電源装置であって、
前記電圧検出回路(3)は、電池ユニット(2)を直列に接続している接続点(4)の電圧を分圧する抵抗分圧回路(5)と、この抵抗分圧回路(5)に備えるスイッチング素子(6)をオンオフに制御する制御回路(7)と、抵抗分圧回路(5)で分圧された電圧をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ(8)と、このA/Dコンバータ(8)から出力されるデジタル信号を演算して電池ユニット(2)の電圧を演算する演算回路(9)とを備えており、
前記抵抗分圧回路(5)は、互いに直列に接続してなる複数の直列抵抗(12)と、直列抵抗(12)の分圧点(14)を高電圧バッテリ(1)の接続点(4)に接続する分圧抵抗(13)とからなるラダー抵抗回路(11)と、このラダー抵抗回路(11)の分圧抵抗(13)と直列に接続してなる第1のスイッチング素子(6A)と、直列抵抗(12)と直列に接続してなる第2のスイッチング素子(6B)とを備え、
前記制御回路(7)が、電圧を検出する接続点(4)に接続している第1のスイッチング素子(6A)と、この第1のスイッチング素子(6A)からA/Dコンバータ(8)の入力側に接続されてなる第2のスイッチング素子(6B)をオンに切り換えて、前記接続点(4)の電圧を分圧してA/Dコンバータ(8)に入力して、A/Dコンバータ(8)の出力から演算回路(9)が高電圧バッテリ(1)を構成する電池ユニット(2)の電圧を演算するようにしてなる電源装置。 - 前記電池ユニット(2)が、ひとつの素電池又は複数の素電池を直列に接続してなる電池モジュールである請求項1に記載される電源装置。
- 前記素電池がニッケル水素電池とリチウムイオン電池のいずれかである請求項2に記載される電源装置。
- 前記抵抗分圧回路(5)が、複数の直列抵抗(12)の間に第2のスイッチング素子(6B)を接続している請求項1に記載される電源装置。
- 前記電第1のスイッチング素子(6A)がFETである請求項1に記載される電源装置。
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