JP2012095388A - Battery state monitor - Google Patents

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Tetsuya Kobayashi
徹也 小林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery state monitor capable of detecting abnormality of a battery cell in a short time and capable of accurately performing detailed abnormality treatment.SOLUTION: The battery state monitor monitors the state of a battery cell 10 in a battery pack 1 consisting of the plurality of battery cells 10 connected in series. It includes a comparison circuit 3 which compares respective cell voltage and threshold values of the plurality of battery cells 10, a voltage detection circuit 5 which detects voltage information of each of the plurality of battery cells 10, a monitoring processing part (monitoring means) 61 which monitors the state of the battery cell 10 based on the comparison result outputted from the comparison circuit 3 and the voltage information outputted from the voltage detection circuit 5, and a communication processing part (output means) 62 which outputs the comparison result, with preference being given over the voltage information, to the monitoring processing part 61.

Description

本発明は、組電池の充放電状態を監視する電池状態監視装置に関する。   The present invention relates to a battery state monitoring device that monitors a charge / discharge state of an assembled battery.

この種の電池状態監視装置としては、複数の電池セルを直列に接続して構成される組電池の各電池セルの両端電圧と閾値との大小関係を比較する比較器を備え、各電池セルに対応する各比較器の比較結果に応じて各電池セルの充放電状態を検出する比較方式の構成が知られている(例えば、特許文献1)。   This type of battery status monitoring device includes a comparator that compares the magnitude relationship between the voltage across the battery cells and the threshold value of each battery cell of the assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells in series. A configuration of a comparison method that detects a charge / discharge state of each battery cell according to a comparison result of each corresponding comparator is known (for example, Patent Document 1).

また、電池状態監視装置としては、組電池における各電池セルの両端電圧を検出してデジタル信号で出力するADコンバータを備え、ADコンバータの出力に応じて電池セルの充放電状態を検出する電圧検出方式の構成も知られている。   The battery state monitoring device includes an AD converter that detects a voltage across each battery cell in the assembled battery and outputs a digital signal, and detects a charge / discharge state of the battery cell according to the output of the AD converter. The system configuration is also known.

特開平10−21965号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-21965

ところで、比較方式の電池状態監視装置では、短時間で電池セルの異常を検出できるものの、例えば、基準電圧が一定電圧であったり、異常を検出した電池セルを特定できなかったりするので、異常を検出した際の異常処理の汎用性に欠けるといった欠点がある。   By the way, although the battery status monitoring device of the comparison method can detect the abnormality of the battery cell in a short time, for example, the reference voltage is a constant voltage or the battery cell in which the abnormality is detected cannot be specified. There is a drawback that the generality of the abnormal processing at the time of detection is lacking.

これに対して、電圧検出方式の電池状態検出装置では、比較方式に比べて、電池セルの両端電圧を高精度で検出することができるので、電池セルの異常検出時に極め細やかな異常処理(フェールセーフ)を正確に実行することができる。しかし、各電池セルそれぞれの両端電圧を検出する必要があるので、短時間で電池セルの異常を検出できないといった欠点がある。   On the other hand, the voltage detection type battery state detection device can detect the voltage across the battery cell with higher accuracy than the comparison method, and therefore, when the abnormality of the battery cell is detected, a fine abnormality process (fail) is performed. Safe) can be executed accurately. However, since it is necessary to detect the voltage at both ends of each battery cell, there is a disadvantage that abnormality of the battery cell cannot be detected in a short time.

本発明は上記点に鑑みて、短時間で電池セルの異常を検出すると共に、極め細やかな異常処理を正確に実行可能な電池状態監視装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a battery state monitoring device capable of detecting abnormalities in battery cells in a short period of time and capable of accurately executing extremely detailed abnormality processing.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、複数の電池セルを直列に接続して構成される組電池における電池セルの状態を監視する電池状態監視装置において、複数の電池セルの電圧と閾値とを比較する比較手段と、複数の電池セルの電圧情報を検出する電圧検出手段と、比較手段から出力される比較結果、および電圧検出手段から出力される電圧情報に基づいて、電池セルの状態を監視する監視手段と、電圧情報よりも比較結果を優先して監視手段に出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a battery state monitoring device for monitoring a state of a battery cell in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells in series. Based on the comparison means for comparing the voltage and the threshold, the voltage detection means for detecting the voltage information of the plurality of battery cells, the comparison result output from the comparison means, and the voltage information output from the voltage detection means It is characterized by comprising monitoring means for monitoring the state of the cell and output means for giving priority to the comparison result over the voltage information and outputting it to the monitoring means.

これによると、比較手段および電圧検出手段それぞれを備えているので、比較手段から出力される比較結果に基づいて電池セルの異常を短時間で検出することができる。さらに、電圧検出手段から出力される高精度な電圧情報に基づいて電池セルの異常検出時に極め細やかな異常処理を正確に実行することができる。   According to this, since each of the comparison means and the voltage detection means is provided, the abnormality of the battery cell can be detected in a short time based on the comparison result output from the comparison means. Furthermore, it is possible to accurately execute an extremely detailed abnormality process when detecting an abnormality of the battery cell based on the highly accurate voltage information output from the voltage detection means.

これらに加えて、比較手段から出力される比較結果が、電圧検出手段から出力される電圧情報よりも優先して監視手段へ出力されるので、電池セルの異常を速やかに検出して、各電池セルおよびその周辺機器の適切な保護を図ることが可能となる。   In addition to these, since the comparison result output from the comparison means is output to the monitoring means with priority over the voltage information output from the voltage detection means, the battery cell abnormality is detected quickly, and each battery is detected. Appropriate protection of the cell and its peripheral devices can be achieved.

なお、「複数の電池セルの電圧」および「複数の電池セルの電圧情報」には、複数の電池セルにおける1つの電池セルの電圧(セル電圧)と、複数の電池セルにおける一部の電池セルの電圧(ブロック電圧)とが含まれる。   The “voltages of the plurality of battery cells” and the “voltage information of the plurality of battery cells” include the voltage of one battery cell (cell voltage) in the plurality of battery cells and some of the battery cells in the plurality of battery cells. Voltage (block voltage).

具体的には、請求項2に記載の発明の如く、請求項1に記載の電池状態監視装置において、出力手段を、比較手段から監視手段へ出力される比較結果の出力タイミングと、電圧検出手段から監視手段へ出力される電圧情報の出力タイミングとが重なったとき、電圧情報よりも比較結果を優先して監視手段に出力するように構成することができる。   Specifically, as in the invention according to claim 2, in the battery state monitoring device according to claim 1, the output means includes an output timing of a comparison result output from the comparison means to the monitoring means, and a voltage detection means. When the output timing of the voltage information output from to the monitoring means overlaps, the comparison result can be prioritized and output to the monitoring means over the voltage information.

また、請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の電池状態監視装置において、比較手段からの出力に基づいて、複数の電池セルのうち閾値との比較を行った電池セルを識別する固有の識別情報を監視手段に出力するセル特定手段を備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the battery state monitoring device according to the first or second aspect, a battery cell that has been compared with a threshold value among a plurality of battery cells based on an output from the comparison means. Cell identifying means for outputting identification information unique to the identification to the monitoring means is provided.

これによると、監視手段では、比較手段にて閾値との比較を行った電池セルを特定することができるので、複数の電池セルのうち、何れの電池セルに異常が生じたのかを特定することが可能となる。   According to this, since the monitoring means can identify the battery cell that has been compared with the threshold value by the comparison means, it is possible to identify which of the plurality of battery cells is abnormal. Is possible.

また、請求項4に記載の発明の如く、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電池状態監視装置において、比較手段を、複数の電池セルの電圧が閾値以上、または閾値以下となった際に、比較結果として電池セルの異常を示す異常信号を出力するように構成することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the battery state monitoring device according to any one of the first to third aspects, the comparing means is configured such that the voltage of the plurality of battery cells is equal to or higher than the threshold value or lower than the threshold value. In this case, an abnormality signal indicating an abnormality of the battery cell can be output as a comparison result.

また、請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電池状態監視装置において、出力手段には、比較手段および電圧検出手段それぞれが接続されており、監視手段は、出力手段を介して比較手段および電圧検出手段(5)それぞれが接続されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the battery state monitoring device according to any one of the first to fourth aspects, the output means is connected to the comparison means and the voltage detection means, respectively. Is characterized in that each of the comparison means and the voltage detection means (5) is connected via the output means.

これによると、比較手段から監視手段へ出力される比較結果および電圧検出手段から監視手段へ出力される電圧情報を、1つの出力手段を介して監視手段に出力することができる。このため、監視手段へ出力信号を出力するための出力ラインを比較手段と電圧検出手段とで共通化することが可能となる。   According to this, the comparison result output from the comparison means to the monitoring means and the voltage information output from the voltage detection means to the monitoring means can be output to the monitoring means via one output means. For this reason, the output line for outputting an output signal to the monitoring means can be shared by the comparison means and the voltage detection means.

第1実施形態の電池状態監視装置を含む電池監視システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery monitoring system containing the battery state monitoring apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の電池状態監視装置の作動を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the action | operation of the battery condition monitoring apparatus of 1st Embodiment. 第2実施形態の電池状態監視装置を含む電池監視システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the battery monitoring system containing the battery state monitoring apparatus of 2nd Embodiment. 第2実施形態の電池状態監視装置の作動を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the action | operation of the battery state monitoring apparatus of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1、図2に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る電池状態監視装置2を含む電池監視システムの概略構成図である。図1に示すように、電池監視システムは、組電池1と、組電池1の充放電状態を監視する電池状態監視装置2とを備えて構成されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a battery monitoring system including a battery state monitoring device 2 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the battery monitoring system includes an assembled battery 1 and a battery state monitoring device 2 that monitors the charge / discharge state of the assembled battery 1.

組電池1は、最小単位である電池セル10が直列に複数接続された電池群である。本実施形態の組電池1は、例えば、12個(V1〜V12)の電池セル10が直列に接続されて構成されている。本実施形態の組電池1は、ハイブリッド自動車等の電気自動車に搭載され、インバータや走行用モータ等の負荷を駆動するための電源や各種電気機器の電源として用いられる。なお、本実施形態では、電池セル10としてリチウムイオン電池を採用している。   The assembled battery 1 is a battery group in which a plurality of battery cells 10 as a minimum unit are connected in series. The assembled battery 1 of the present embodiment is configured by, for example, twelve (V1 to V12) battery cells 10 connected in series. The assembled battery 1 according to this embodiment is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle, and is used as a power source for driving a load such as an inverter or a traveling motor or a power source for various electric devices. In the present embodiment, a lithium ion battery is employed as the battery cell 10.

電池状態監視装置2は、車両に搭載された組電池1の各電池セル10の充放電状態を監視する装置である。本実施形態の電池状態監視装置2は、比較回路3、論理回路4、電圧検出回路5、およびマイクロコンピュータ6(以下、マイコンと略称する。)を備えて構成されている。   The battery state monitoring device 2 is a device that monitors the charge / discharge state of each battery cell 10 of the assembled battery 1 mounted on a vehicle. The battery state monitoring device 2 according to the present embodiment includes a comparison circuit 3, a logic circuit 4, a voltage detection circuit 5, and a microcomputer 6 (hereinafter abbreviated as a microcomputer).

比較回路3は、各電池セル10のセル電圧(電池セル10毎の電圧)と閾値との大小関係を比較して、その比較結果を出力する比較手段である。このような比較回路3は、第1分圧抵抗31、第2分圧抵抗32、基準電圧源33、コンパレータ34を電池セル10毎に備えている。   The comparison circuit 3 is a comparison unit that compares the cell voltage of each battery cell 10 (voltage for each battery cell 10) with a threshold value and outputs the comparison result. Such a comparison circuit 3 includes a first voltage dividing resistor 31, a second voltage dividing resistor 32, a reference voltage source 33, and a comparator 34 for each battery cell 10.

各分圧抵抗31、32は、各電池セル10の正極と負極の間に直列に接続されており、各分圧抵抗31、32の間の接続点がコンパレータ34の非反転入力端子(+)に接続されている。例えば、V12で示す電池セル10に接続された第1分圧抵抗31と第2分圧抵抗32との間の接続点がコンパレータ34の非反転入力端子(+)に接続される。   The voltage dividing resistors 31 and 32 are connected in series between the positive electrode and the negative electrode of each battery cell 10, and a connection point between the voltage dividing resistors 31 and 32 is a non-inverting input terminal (+) of the comparator 34. It is connected to the. For example, the connection point between the first voltage dividing resistor 31 and the second voltage dividing resistor 32 connected to the battery cell 10 indicated by V12 is connected to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 34.

各基準電圧源33は、セル電圧と比較するための閾値を発生させるものである。基準電圧源33は、対応するコンパレータ34の反転入力端子(−)と、電池セル10の負極側との間にそれぞれ接続されている。閾値は、電池セル10の過充電または過放電を検出するための電圧値に設定されている。   Each reference voltage source 33 generates a threshold value for comparison with the cell voltage. The reference voltage source 33 is connected between the inverting input terminal (−) of the corresponding comparator 34 and the negative electrode side of the battery cell 10. The threshold value is set to a voltage value for detecting overcharge or overdischarge of the battery cell 10.

各コンパレータ34は、対応する電池セル10のセル電圧と閾値との大小関係を比較することで、過充電または過放電を検出する比較器である。実際には、コンパレータ34は、第1分圧抵抗31および第2分圧抵抗32の分圧と閾値とを比較している。   Each comparator 34 is a comparator that detects overcharge or overdischarge by comparing the magnitude relationship between the cell voltage of the corresponding battery cell 10 and the threshold value. Actually, the comparator 34 compares the divided voltage of the first voltage dividing resistor 31 and the second voltage dividing resistor 32 with the threshold value.

このような構成の比較回路3では、セル電圧を検出する必要がないので、短時間で電池セル10の異常を検出できる。しかし、比較回路3では、セル電圧を検出することができないので、例えば、電池セル10の残存容量SOCや内部抵抗を算出する用途に使うことができず、汎用性に欠ける。   In the comparison circuit 3 having such a configuration, it is not necessary to detect the cell voltage, so that the abnormality of the battery cell 10 can be detected in a short time. However, since the comparison circuit 3 cannot detect the cell voltage, it cannot be used, for example, for calculating the remaining capacity SOC or internal resistance of the battery cell 10 and lacks versatility.

本実施形態の比較回路3では、例えば、電池セル10のセル電圧が閾値よりも大きい場合(過充電の場合)には、コンパレータ34は電池セル10の異常状態を示すロー信号を出力する。一方、電池セル10のセル電圧が閾値よりも小さい場合にはコンパレータ34は電池セル10の正常状態を示すハイ信号を出力する。   In the comparison circuit 3 of the present embodiment, for example, when the cell voltage of the battery cell 10 is larger than a threshold value (in the case of overcharge), the comparator 34 outputs a low signal indicating an abnormal state of the battery cell 10. On the other hand, when the cell voltage of the battery cell 10 is smaller than the threshold value, the comparator 34 outputs a high signal indicating the normal state of the battery cell 10.

以下、本実施形態では、比較回路3は、各コンパレータ34にて過充電を検出する構成として説明する。すなわち、比較回路3は、電池セル10毎に過充電であるか否かを判定し、その判定結果(比較結果)を電池セル10毎に後述する論理回路4に出力する。   Hereinafter, in the present embodiment, the comparison circuit 3 will be described as a configuration in which each comparator 34 detects overcharge. That is, the comparison circuit 3 determines whether or not the battery cell 10 is overcharged, and outputs the determination result (comparison result) to the logic circuit 4 described later for each battery cell 10.

本実施形態の論理回路4は、AND回路(論理積回路)で構成されている。論理回路4は、各コンパレータ34の出力端子が接続されており、各コンパレータ34のうち、少なくとも1つから過充電を示す異常信号(ロー信号)が出力された際に、異常信号を出力する。   The logic circuit 4 of the present embodiment is configured by an AND circuit (logical product circuit). The logic circuit 4 is connected to the output terminal of each comparator 34, and outputs an abnormal signal when an abnormal signal (low signal) indicating overcharge is output from at least one of the comparators 34.

ここで、論理回路4は、絶縁素子71を介してマイコン6に接続されており、絶縁素子71を介して論理回路4からマイコン6へと比較回路3での比較結果が出力される。なお、絶縁素子71は、組電池1、比較回路3、論理回路4、電圧検出回路5にて構成される高電圧系と、マイコン6等で構成される低電圧系とを絶縁するための素子である。絶縁素子71としては、例えば、絶縁機能を備えたフォトリレーやフォトカプラを採用することができる。   Here, the logic circuit 4 is connected to the microcomputer 6 via the insulating element 71, and the comparison result in the comparison circuit 3 is output from the logic circuit 4 to the microcomputer 6 via the insulating element 71. The insulating element 71 is an element for insulating the high voltage system configured by the assembled battery 1, the comparison circuit 3, the logic circuit 4, and the voltage detection circuit 5 from the low voltage system configured by the microcomputer 6 and the like. It is. As the insulating element 71, for example, a photorelay or a photocoupler having an insulating function can be employed.

次に、電圧検出回路5は、各電池セル10の電圧情報(セル電圧)を検出する電圧検出手段を構成するもので、セル選択スイッチ(セル選択SW)51、差動増幅回路52、ADコンバータ53(ADC)を備えて構成されている。   Next, the voltage detection circuit 5 constitutes voltage detection means for detecting voltage information (cell voltage) of each battery cell 10, and includes a cell selection switch (cell selection SW) 51, a differential amplifier circuit 52, and an AD converter. 53 (ADC).

セル選択スイッチ51は、各電池セル10のうち、いずれか1つと差動増幅回路52を接続するスイッチ群である。本実施形態のセル選択スイッチ51は、各電池セル10の正極側に接続される複数の正極側スイッチ51a(SW1_1〜SW12_1)、および電池セル10の負極側に接続される複数の負極側スイッチ51b(SW1_0〜SW12_0)を備えている。なお、正極側スイッチ51aおよび負極側スイッチ51bそれぞれは、例えばトランジスタ等で構成することができる。   The cell selection switch 51 is a switch group that connects any one of the battery cells 10 to the differential amplifier circuit 52. The cell selection switch 51 of the present embodiment includes a plurality of positive side switches 51a (SW1_1 to SW12_1) connected to the positive side of each battery cell 10, and a plurality of negative side switches 51b connected to the negative side of the battery cell 10. (SW1_0 to SW12_0). In addition, each of the positive electrode side switch 51a and the negative electrode side switch 51b can be comprised, for example with a transistor.

各正極側スイッチ51aの一方の端子と各負極側スイッチ51bの一方の端子とが、隣り合う電池セル10の接続点に接続され、各正極側スイッチ51aの他方の端子と各負極側スイッチ51bの他方の端子とが差動増幅回路52に接続されている。なお、最も高電圧側の電池セル10の正極側には、正極側スイッチ51a(SW12_1)のみが接続され、最も低電圧側の電池セル10の負極側には、負極側スイッチ51b(SW1_0)のみが接続されている。   One terminal of each positive electrode side switch 51a and one terminal of each negative electrode side switch 51b are connected to the connection point of adjacent battery cells 10, and the other terminal of each positive electrode side switch 51a and each negative electrode side switch 51b The other terminal is connected to the differential amplifier circuit 52. In addition, only the positive electrode side switch 51a (SW12_1) is connected to the positive electrode side of the battery cell 10 on the highest voltage side, and only the negative electrode side switch 51b (SW1_0) is connected to the negative electrode side of the battery cell 10 on the lowest voltage side. Is connected.

セル選択スイッチ51は、マイコン6によってオン/オフが制御される。マイコン6によるセル選択スイッチ51の制御によって、組電池1における特定の電池セル10の電圧情報や、所定の数の電池セル10で構成されるブロックの電圧(ブロック電圧)が差動増幅回路52に入力可能となっている。   The cell selection switch 51 is controlled to be turned on / off by the microcomputer 6. By controlling the cell selection switch 51 by the microcomputer 6, voltage information of a specific battery cell 10 in the assembled battery 1 and a voltage (block voltage) of a block composed of a predetermined number of battery cells 10 are transferred to the differential amplifier circuit 52. Input is possible.

差動増幅回路52は、セル選択スイッチ51で選択された電池セル10の電圧を増幅する回路であり、分圧抵抗52a〜52d、およびオペアンプ52eを備えて構成されている。   The differential amplifier circuit 52 is a circuit that amplifies the voltage of the battery cell 10 selected by the cell selection switch 51, and includes voltage dividing resistors 52a to 52d and an operational amplifier 52e.

分圧抵抗52aがセル選択スイッチ51の正極側スイッチ51aに接続され、分圧抵抗52bが、分圧抵抗52aとグランドとの間に接続されている。各分圧抵抗52a、52bの間の接続点がオペアンプ52eの非反転入力端子(+)に接続されている。   The voltage dividing resistor 52a is connected to the positive switch 51a of the cell selection switch 51, and the voltage dividing resistor 52b is connected between the voltage dividing resistor 52a and the ground. A connection point between the voltage dividing resistors 52a and 52b is connected to a non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 52e.

また、分圧抵抗52cが、セル選択スイッチ51の負極側スイッチ51bに接続され、分圧抵抗52dが、分圧抵抗52cとオペアンプ52eの出力端子との間に接続されている。各分圧抵抗52c、52dの間の接続点がオペアンプ52eの反転入力端子(−)に接続されている。そして、オペアンプ52eの出力端子は、ADコンバータ53に接続されている。   The voltage dividing resistor 52c is connected to the negative switch 51b of the cell selection switch 51, and the voltage dividing resistor 52d is connected between the voltage dividing resistor 52c and the output terminal of the operational amplifier 52e. A connection point between the voltage dividing resistors 52c and 52d is connected to the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 52e. The output terminal of the operational amplifier 52e is connected to the AD converter 53.

ADコンバータ53は、差動増幅回路52にて増幅された電池セル10の電圧情報を測定する回路であり、電池セル10の電圧情報(アナログ信号)をデジタル信号に変換して、マイコン6に出力する。   The AD converter 53 is a circuit that measures the voltage information of the battery cell 10 amplified by the differential amplifier circuit 52, converts the voltage information (analog signal) of the battery cell 10 into a digital signal, and outputs the digital signal to the microcomputer 6. To do.

ここで、ADコンバータ53は、絶縁素子72を介してマイコン6に接続されており、絶縁素子72を介してADコンバータ53からマイコン6へ電池セル10の電圧情報が出力される。なお、絶縁素子72は、絶縁素子71と同様に、高電圧系と低電圧系とを絶縁するための素子である。   Here, the AD converter 53 is connected to the microcomputer 6 via the insulating element 72, and voltage information of the battery cell 10 is output from the AD converter 53 to the microcomputer 6 via the insulating element 72. The insulating element 72 is an element for insulating the high voltage system and the low voltage system, like the insulating element 71.

このように構成された電圧検出回路5では、電池セル10の電圧情報(セル電圧)を高精度で検出することができるので、電池セル10の異常検出時に極め細やかな異常処理を正確に実行することができる。また、電池セル10の残存容量SOCや内部抵抗を算出する用途に使用することができるので汎用性が高い。しかし、電圧検出回路5では、電池セル10の検出、AD変換に時間が掛かるので、異常検出までに長い時間を要し、異常を検出できたとしても、電池セル10の過充電や過放電を招く虞がある。   Since the voltage detection circuit 5 configured in this way can detect the voltage information (cell voltage) of the battery cell 10 with high accuracy, it can accurately carry out fine abnormality processing when the abnormality of the battery cell 10 is detected. be able to. Moreover, since it can be used for the use which calculates the remaining capacity SOC and internal resistance of the battery cell 10, versatility is high. However, in the voltage detection circuit 5, since it takes time to detect the battery cell 10 and AD conversion, it takes a long time to detect the abnormality, and even if the abnormality can be detected, the battery cell 10 is overcharged or overdischarged. There is a risk of inviting.

マイコン6は、図示しないCPU、ROM、EEPROM、RAM等を備え、ROM等に記憶されたプログラムに従って、各種制御対象の作動の制御や演算処理を行う制御手段である。   The microcomputer 6 includes a CPU, a ROM, an EEPROM, a RAM, and the like (not shown), and is a control unit that controls the operation of various control objects and performs arithmetic processing according to a program stored in the ROM.

マイコン6には、比較回路3および電圧検出回路5のうち、少なくとも一方の出力に応じて、電池セル10の充放電状態を監視する監視手段としての監視処理部61、論理回路4を介して比較回路3および電圧検出回路5が接続される通信処理部62等を有して構成されている。   The microcomputer 6 is compared via the monitoring circuit 61 and the logic circuit 4 as monitoring means for monitoring the charge / discharge state of the battery cell 10 according to the output of at least one of the comparison circuit 3 and the voltage detection circuit 5. The communication processing unit 62 is connected to the circuit 3 and the voltage detection circuit 5.

監視処理部61は、比較回路3側(論理回路4)からのロー信号の出力および電圧検出回路5から異常電圧が出力された場合に、電池セル10のパワーセーブ等による異常処理(フェールセーフ処理)を行う。上述のように、本実施形態では比較回路3は過充電を検出するように構成されているので、マイコン6の監視処理部61では、比較回路3側(論理回路4)からの異常信号(ロー信号)の出力の有無に基づいて各電池セル10の過充電を監視することとなる。   The monitoring processing unit 61 performs abnormal processing (fail-safe processing) due to power saving or the like of the battery cell 10 when a low signal is output from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) and an abnormal voltage is output from the voltage detection circuit 5. )I do. As described above, in the present embodiment, the comparison circuit 3 is configured to detect overcharge. Therefore, in the monitoring processing unit 61 of the microcomputer 6, an abnormal signal (low level) from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) is detected. The overcharge of each battery cell 10 is monitored based on whether or not the signal is output.

また、本実施形態の監視処理部61では、電圧検出回路5から各電池セル10の電圧情報が入力されると、一旦CPUのレジスタに電池セル10の電圧情報を格納した後、格納したデータ読み込んで各種演算を行う。   In the monitoring processing unit 61 of the present embodiment, when voltage information of each battery cell 10 is input from the voltage detection circuit 5, the voltage information of the battery cell 10 is once stored in a register of the CPU, and then the stored data is read. Perform various calculations with.

通信処理部62は、監視処理部61に接続されており、電圧検出回路5から出力される電圧情報よりも比較回路3から出力される比較結果を優先して監視処理部61に出力する。従って、マイコン6の通信処理部62は、電圧検出回路5から出力される電圧情報よりも比較回路3から出力される比較結果を監視処理部61に出力する出力手段を構成している。   The communication processing unit 62 is connected to the monitoring processing unit 61, and gives priority to the comparison result output from the comparison circuit 3 over the voltage information output from the voltage detection circuit 5 and outputs it to the monitoring processing unit 61. Therefore, the communication processing unit 62 of the microcomputer 6 constitutes an output unit that outputs the comparison result output from the comparison circuit 3 to the monitoring processing unit 61 rather than the voltage information output from the voltage detection circuit 5.

具体的には、通信処理部62は、マイコン6への比較回路3側(論理回路4)からの比較結果の出力タイミング(割り込み)と、電圧検出回路5で検出した電圧情報の出力タイミング(割り込み)とが重なったときに、電圧検出回路5で検出した電圧情報の格納、読み出しを停止して、比較回路3側の出力(比較結果)を監視処理部61へ出力する。   Specifically, the communication processing unit 62 outputs the comparison result output timing (interrupt) from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) to the microcomputer 6 and the output timing (interrupt) of the voltage information detected by the voltage detection circuit 5. ), The storage and reading of the voltage information detected by the voltage detection circuit 5 is stopped, and the output (comparison result) on the comparison circuit 3 side is output to the monitoring processing unit 61.

次に、本実施形態の電池状態監視装置2の作動を図2に基づいて説明する。図2は、電池状態監視装置2の作動を説明する説明図である。なお、図2の(a)が、比較回路3側の出力タイミングと電圧検出回路5の出力タイミングが重ならない場合を示し、(b)が比較回路3側の出力タイミングと電圧検出回路5の出力タイミングが重った場合を示している。   Next, the operation of the battery state monitoring device 2 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the battery state monitoring device 2. 2A shows a case where the output timing on the comparison circuit 3 side and the output timing of the voltage detection circuit 5 do not overlap, and FIG. 2B shows the output timing on the comparison circuit 3 side and the output of the voltage detection circuit 5. The case where the timing is heavy is shown.

マイコン6の監視処理部61では、通信処理部62を介して比較回路3側(論理回路4)から出力される比較結果、および電圧検出回路5から出力される電圧情報に基づいて電池セル10の充放電を監視する。この際、通信処理部62では、比較回路3側(論理回路4)から出力される比較結果の出力タイミングと電圧検出回路5から出力される電圧情報の出力タイミングが重ならない場合、出力タイミングが早い出力(比較結果または電圧情報)から順に監視処理部61へ出力する。   In the monitoring processing unit 61 of the microcomputer 6, based on the comparison result output from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) via the communication processing unit 62 and the voltage information output from the voltage detection circuit 5, the battery cell 10 Monitor charge / discharge. At this time, in the communication processing unit 62, when the output timing of the comparison result output from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) and the output timing of the voltage information output from the voltage detection circuit 5 do not overlap, the output timing is early. The output (comparison result or voltage information) is output to the monitoring processor 61 in order.

例えば、図2(a)に示すように、電圧検出回路5から出力される電圧情報の出力タイミングが比較回路3側から出力される比較結果の出力タイミングよりも早い場合、通信処理部62では、電圧検出回路5から出力される電圧情報を優先して監視処理部61へ出力する。そして、電圧検出回路5から電圧情報が出力されると(T1)、監視処理部61では、電圧検出回路5からの電圧情報をCPUのレジスタに格納すると共に、格納した電圧情報を読み込む(T2)。その後、監視処理部61では、比較回路3側からの比較結果が出力されると(T3)、比較回路3側から出力された比較結果をRAM等の記憶手段に格納する。   For example, as shown in FIG. 2A, when the output timing of the voltage information output from the voltage detection circuit 5 is earlier than the output timing of the comparison result output from the comparison circuit 3 side, the communication processing unit 62 The voltage information output from the voltage detection circuit 5 is prioritized and output to the monitoring processor 61. When voltage information is output from the voltage detection circuit 5 (T1), the monitoring processing unit 61 stores the voltage information from the voltage detection circuit 5 in a register of the CPU and reads the stored voltage information (T2). . Thereafter, when the comparison result from the comparison circuit 3 side is output (T3), the monitoring processing unit 61 stores the comparison result output from the comparison circuit 3 side in a storage means such as a RAM.

一方、比較回路3側(論理回路4)から出力される比較結果の出力タイミングと電圧検出回路5から出力される電圧情報の出力タイミングが重なった場合、通信処理部62では、電圧検出回路5から出力される電圧情報よりも比較回路3側から出力される比較結果を優先して監視処理部61へ出力する。   On the other hand, when the output timing of the comparison result output from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) and the output timing of the voltage information output from the voltage detection circuit 5 overlap, the communication processing unit 62 starts from the voltage detection circuit 5 The comparison result output from the comparison circuit 3 side is prioritized and output to the monitoring processor 61 over the output voltage information.

例えば、図2(b)に示すように、電圧検出回路5の出力タイミングと比較回路3側からの出力タイミングとが重なると、通信処理部62では、電圧検出回路5からの電圧情報の監視処理部61への出力を停止して、比較回路3側から出力された比較結果を優先して監視処理部61へ出力する。そして、電圧検出回路5から電圧情報が出力されると(T1)、監視処理部61では、電圧検出回路5からの電圧情報をCPUのレジスタに格納および読み出しを開始する。時間T1から電圧検出回路5からの電圧情報の格納および読み出しが完了するまでの間に、比較回路3側から比較結果が出力されると(T4)、監視処理部61では、電圧検出回路5からの電圧情報の読み込みを停止し、比較回路3側からの比較結果の読み込みが開始する。そして、比較回路3側からの比較結果の読み込みが完了すると(T5)、直ちに電圧検出回路5からの電圧情報の格納および読み出しを再開する(T5)。   For example, as shown in FIG. 2B, when the output timing of the voltage detection circuit 5 and the output timing from the comparison circuit 3 side overlap, the communication processing unit 62 monitors the voltage information from the voltage detection circuit 5. The output to the unit 61 is stopped, and the comparison result output from the comparison circuit 3 side is preferentially output to the monitoring processing unit 61. When the voltage information is output from the voltage detection circuit 5 (T1), the monitoring processor 61 starts storing and reading the voltage information from the voltage detection circuit 5 in the CPU register. When the comparison result is output from the comparison circuit 3 side from the time T1 until the storage and reading of the voltage information from the voltage detection circuit 5 is completed (T4), the monitoring processing unit 61 starts from the voltage detection circuit 5. Reading of the voltage information is stopped, and reading of the comparison result from the comparison circuit 3 side is started. When reading of the comparison result from the comparison circuit 3 side is completed (T5), storage and reading of voltage information from the voltage detection circuit 5 is immediately resumed (T5).

ここで、マイコン6では、比較回路3側からの比較結果が電池セル10の異常状態(過充電)を示す異常信号(ロー信号)である場合、電圧検出回路5側からの出力を読み込むことなく、監視処理部61にて異常処理(フェールセーフ処理)を実行する。   Here, in the microcomputer 6, when the comparison result from the comparison circuit 3 side is an abnormal signal (low signal) indicating an abnormal state (overcharge) of the battery cell 10, the output from the voltage detection circuit 5 side is not read. The abnormality processing (fail safe processing) is executed by the monitoring processing unit 61.

なお、電圧検出回路5からの電圧情報を読み込んだ際に、読み込んだ電圧情報が電池セル10の常用範囲(例えば、3V〜4V)外である場合には、マイコン6にて異常処理(フェールセーフ)を実行する。また、ADコンバータ53から出力される電圧情報が、電池セル10の常用範囲内である3Vが「10011001」、4Vが「11001100」の8ビットのスケールで表示される場合、マイコン6側に「10011001」〜「11001100」を外れる値(例えば、「0001001」)が出力されると、マイコン6が異常電圧と判断して異常処理を実行する。   When the voltage information from the voltage detection circuit 5 is read and the read voltage information is outside the normal range (for example, 3V to 4V) of the battery cell 10, the microcomputer 6 performs an abnormal process (fail-safe). ). In addition, when the voltage information output from the AD converter 53 is displayed on an 8-bit scale in which 3V, which is within the normal range of the battery cell 10, is “10011001” and 4V is “11001100”, “10011001” is displayed on the microcomputer 6 side. When a value (for example, “0001001”) that deviates from “11001100” is output, the microcomputer 6 determines that the voltage is abnormal and executes abnormal processing.

以上説明した本実施形態によると、比較回路3を備えているので、比較回路3側から出力される比較結果に基づいて短時間で電池セル10の異常を検出することができる。また、電圧検出回路5を備えているので、電圧検出回路5から出力される電圧情報に基づいて電池セル10の異常検出時に極め細やかな異常処理を実行することができる。   According to the present embodiment described above, since the comparison circuit 3 is provided, the abnormality of the battery cell 10 can be detected in a short time based on the comparison result output from the comparison circuit 3 side. In addition, since the voltage detection circuit 5 is provided, it is possible to execute extremely detailed abnormality processing when abnormality of the battery cell 10 is detected based on voltage information output from the voltage detection circuit 5.

さらに、電圧検出回路5の出力タイミングと比較回路3側(論理回路4)からの出力タイミングとが重なった場合には、マイコン6の通信処理部62にて、比較回路3側(論理回路4)からの比較結果を優先して監視処理部61に出力する。これにより、電池セル10の異常を速やかに検出して、各電池セル10およびその周辺機器の適切な保護を図ることが可能となる。   Further, when the output timing of the voltage detection circuit 5 and the output timing from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) overlap, the communication processing unit 62 of the microcomputer 6 performs the comparison circuit 3 side (logic circuit 4). The comparison results from are preferentially output to the monitoring processor 61. Thereby, abnormality of the battery cell 10 can be detected rapidly, and it becomes possible to aim at appropriate protection of each battery cell 10 and its peripheral devices.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図3、図4に基づいて説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, description of the same or equivalent parts as in the first embodiment will be omitted or simplified.

図3は、本実施形態に係る電池状態監視装置2を含む電池監視システムの概略構成図である。なお、図3に示す比較回路3、セル選択スイッチ51、差動増幅回路52の具体的な構成については、第1実施形態の図1と同様の構成であるため簡略化した図で示している。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a battery monitoring system including the battery state monitoring device 2 according to the present embodiment. Note that the specific configurations of the comparison circuit 3, the cell selection switch 51, and the differential amplifier circuit 52 shown in FIG. 3 are the same as those in FIG. .

図3に示すように、論理回路4および電圧検出回路5それぞれは、管理回路8に接続されている。このため、管理回路8には、比較回路3側(論理回路4)からの比較結果、および電圧検出回路5からの電圧情報が入力される。   As shown in FIG. 3, each of the logic circuit 4 and the voltage detection circuit 5 is connected to the management circuit 8. Therefore, the comparison result from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) and the voltage information from the voltage detection circuit 5 are input to the management circuit 8.

この管理回路8は、比較回路3側から出力される比較結果および電圧検出回路5から出力される電圧情報を、絶縁素子73を介してマイコン6へ出力する。なお、絶縁素子73は、第1実施形態で説明した絶縁素子71、72と同様の素子である。   The management circuit 8 outputs the comparison result output from the comparison circuit 3 side and the voltage information output from the voltage detection circuit 5 to the microcomputer 6 via the insulating element 73. The insulating element 73 is the same element as the insulating elements 71 and 72 described in the first embodiment.

より詳しくは、管理回路8は、第1実施形態におけるマイコン6内部に設けられた通信処理部62と同等の機能を有する。すなわち、管理回路8は、マイコン6側への比較回路3側(論理回路4)からの比較結果の出力タイミングと、電圧検出回路5で検出した電圧情報の出力タイミングとが重なったときに、比較回路3側(論理回路4)からの比較結果を優先してマイコン6へと出力する。なお、本実施形態では、管理回路8が本発明の出力手段を構成している。   More specifically, the management circuit 8 has a function equivalent to that of the communication processing unit 62 provided in the microcomputer 6 in the first embodiment. That is, the management circuit 8 compares the output timing of the comparison result from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) to the microcomputer 6 side with the output timing of the voltage information detected by the voltage detection circuit 5 The comparison result from the circuit 3 side (logic circuit 4) is preferentially output to the microcomputer 6. In the present embodiment, the management circuit 8 constitutes the output means of the present invention.

管理回路8は、例えば、ADコンバータ53からの電圧情報をマイコン6へ出力中であっても、比較回路3側(論理回路4)からの比較結果が入力されると、ADコンバータ53からの電圧情報の出力を停止して、比較回路3側からの比較結果を優先してマイコンへ出力する。   For example, even if the voltage information from the AD converter 53 is being output to the microcomputer 6, the management circuit 8 receives the voltage from the AD converter 53 when the comparison result from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) is input. The output of information is stopped, and the comparison result from the comparison circuit 3 side is preferentially output to the microcomputer.

次に、本実施形態の電池状態監視装置2の作動を図4に基づいて説明する。図4は、本実施形態の電池状態監視装置2の作動を説明する説明図である。なお、図4の(a)が、比較回路3側の出力タイミングと電圧検出回路5の出力タイミングが重ならない場合を示し、(b)が比較回路3側の出力タイミングと電圧検出回路5の出力タイミングが重なった場合を示している。   Next, the operation of the battery state monitoring device 2 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the battery state monitoring device 2 of the present embodiment. 4A shows a case where the output timing on the comparison circuit 3 side and the output timing of the voltage detection circuit 5 do not overlap, and FIG. 4B shows the output timing on the comparison circuit 3 side and the output of the voltage detection circuit 5. The case where timing overlaps is shown.

マイコン6の監視処理部61では、管理回路8を介して比較回路3側(論理回路4)から出力される比較結果、および電圧検出回路5から出力される電圧情報に基づいて電池セル10の充放電を監視する。この際、管理回路8では、比較回路3側(論理回路4)からの比較結果の出力タイミングと電圧検出回路5からの電圧情報の出力タイミングが重ならない場合には、出力タイミングが早い出力(比較結果、または電圧情報)から順にマイコン6へ出力する。   The monitoring processing unit 61 of the microcomputer 6 charges the battery cell 10 based on the comparison result output from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) via the management circuit 8 and the voltage information output from the voltage detection circuit 5. Monitor the discharge. At this time, in the management circuit 8, when the output timing of the comparison result from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) and the output timing of the voltage information from the voltage detection circuit 5 do not overlap, an output with an earlier output timing (comparison The result or voltage information is output to the microcomputer 6 in order.

例えば、図4(a)に示すように、電圧検出回路5の出力タイミングが比較回路3からの出力タイミングよりも早いと、管理回路8では、電圧検出回路5からの電圧情報を優先してマイコン6へ出力する(T1)。その後、比較回路3側からの比較結果が入力されると(T2)、管理回路8では、比較回路3からの比較結果をマイコン6へ出力する。なお、管理回路8は、比較回路3からの比較結果が電池セル10の異常状態を示すロー信号の場合、所定期間ロー状態を継続した信号をマイコン6へ出力する。   For example, as shown in FIG. 4A, when the output timing of the voltage detection circuit 5 is earlier than the output timing from the comparison circuit 3, the management circuit 8 gives priority to the voltage information from the voltage detection circuit 5, and the microcomputer 6 (T1). Thereafter, when the comparison result from the comparison circuit 3 side is input (T2), the management circuit 8 outputs the comparison result from the comparison circuit 3 to the microcomputer 6. When the comparison result from the comparison circuit 3 is a low signal indicating an abnormal state of the battery cell 10, the management circuit 8 outputs a signal that has been in a low state for a predetermined period to the microcomputer 6.

一方、管理回路8では、比較回路3側(論理回路4)からの比較結果の出力タイミングと電圧検出回路5からの電圧情報の出力タイミングが重なった場合には、比較回路3側からの比較結果を優先してマイコン6へ出力する。   On the other hand, in the management circuit 8, when the output timing of the comparison result from the comparison circuit 3 side (logic circuit 4) and the output timing of the voltage information from the voltage detection circuit 5 overlap, the comparison result from the comparison circuit 3 side. Is output to the microcomputer 6 with priority.

例えば、図4(b)に示すように、電圧検出回路5の出力タイミングと比較回路3側からの出力タイミングとが重なると、電圧検出回路5からの電圧情報が先に管理回路8に出力されたとしても(T1)、電圧検出回路5からの電圧情報のマイコン6への出力処理を停止して(T3)、比較回路3側からの比較結果を優先してマイコン6へ出力する。   For example, as shown in FIG. 4B, when the output timing of the voltage detection circuit 5 and the output timing from the comparison circuit 3 side overlap, the voltage information from the voltage detection circuit 5 is output to the management circuit 8 first. Even if (T1), the output processing of the voltage information from the voltage detection circuit 5 to the microcomputer 6 is stopped (T3), and the comparison result from the comparison circuit 3 side is preferentially output to the microcomputer 6.

そして、マイコン6では、管理回路8からの出力、すなわち比較回路3から出力された比較結果および電圧検出回路5から出力された電圧情報に基づいて電池セル10の充放電を監視する。   The microcomputer 6 monitors the charge / discharge of the battery cell 10 based on the output from the management circuit 8, that is, the comparison result output from the comparison circuit 3 and the voltage information output from the voltage detection circuit 5.

以上説明した本実施形態のように、電圧検出回路5から出力された電圧情報よりも比較回路3側から出力された比較結果を優先してマイコン6へ出力する出力手段を、マイコン6とは別個に設けた管理回路8にて構成してもよい。これによっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。   As in the present embodiment described above, output means for giving priority to the comparison result output from the comparison circuit 3 side over the voltage information output from the voltage detection circuit 5 to the microcomputer 6 is provided separately from the microcomputer 6. You may comprise by the management circuit 8 provided in FIG. Also by this, the same effect as 1st Embodiment can be show | played.

また、本実施形態では、高電圧系に配置された管理回路8に対して比較回路3(論理回路4)および電圧検出回路5を接続し、比較回路3側からの比較結果および電圧検出回路5からの電圧情報を、管理回路8を介してマイコン6に出力する構成としている。このため、比較回路3側からマイコン6へ出力される比較結果および電圧検出回路5からマイコン6へ出力される電圧情報を、1つの管理回路8を介してマイコン6に出力することができる。このため、マイコン6へ出力信号を出力するための出力ラインを比較回路3側と電圧検出回路5とで共通化することが可能となる。また、高電圧系と低電圧系とを絶縁する絶縁素子73の数を少なくすることができ、電池状態監視装置2の簡素化を図ることができる。   In the present embodiment, the comparison circuit 3 (logic circuit 4) and the voltage detection circuit 5 are connected to the management circuit 8 arranged in the high voltage system, and the comparison result from the comparison circuit 3 side and the voltage detection circuit 5 are connected. Is output to the microcomputer 6 via the management circuit 8. Therefore, the comparison result output from the comparison circuit 3 side to the microcomputer 6 and the voltage information output from the voltage detection circuit 5 to the microcomputer 6 can be output to the microcomputer 6 via the single management circuit 8. For this reason, it becomes possible to share the output line for outputting an output signal to the microcomputer 6 between the comparison circuit 3 side and the voltage detection circuit 5. In addition, the number of insulating elements 73 that insulate the high voltage system from the low voltage system can be reduced, and the battery state monitoring device 2 can be simplified.

(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、各請求項の記載文言に限定されず、当業者がそれらから容易に置き換えられる範囲にも及び、かつ、当業者が通常有する知識に基づく改良を適宜付加することができる。例えば、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, Unless it deviates from the range described in each claim, it is not limited to the wording of each claim, and those skilled in the art Improvements based on the knowledge that a person skilled in the art normally has can be added as appropriate to the extent that they can be easily replaced. For example, various modifications are possible as follows.

(1)上述の各実施形態では、論理回路4をAND回路で構成しているが、論理回路4の構成はAND回路に限定されない。例えば、論理回路4として、入力される各コンパレータ34からの出力信号に電池セル10の異常状態を示すロー信号が含まれる場合、当該ロー信号を出力したコンパレータに対応する電池セル10を特定する情報を生成する構成としてもよい。この場合、論理回路4は、比較回路3からの出力に基づいて、複数の電池セル10のうち閾値との比較を行った電池セル10を識別する固有の識別情報をマイコン6に出力するセル特定手段を構成する。   (1) In each of the embodiments described above, the logic circuit 4 is configured by an AND circuit, but the configuration of the logic circuit 4 is not limited to the AND circuit. For example, when the output signal from each comparator 34 that is input as the logic circuit 4 includes a low signal indicating an abnormal state of the battery cell 10, information for specifying the battery cell 10 corresponding to the comparator that has output the low signal. It is good also as a structure which produces | generates. In this case, the logic circuit 4 outputs to the microcomputer 6 specific identification information for identifying the battery cell 10 that has been compared with the threshold value among the plurality of battery cells 10 based on the output from the comparison circuit 3. Configure the means.

具体的には、論理回路4において、各コンパレータ34からの出力信号を、対応する電池セル10を特定する固有のセル電圧情報に変換し、各コンパレータ34からの出力信号に加えて、セル電圧情報をマイコン6側に出力する。そして、マイコン6において、予めセル電圧情報と各電池セルとを関連付けた制御マップ等に基づいて、異常状態を示すロー信号を出力したコンパレータ34に対応する電池セル10を特定するようにすればよい。   Specifically, in the logic circuit 4, the output signal from each comparator 34 is converted into specific cell voltage information that identifies the corresponding battery cell 10, and in addition to the output signal from each comparator 34, cell voltage information Is output to the microcomputer 6 side. Then, in the microcomputer 6, the battery cell 10 corresponding to the comparator 34 that outputs a low signal indicating an abnormal state may be specified based on a control map that associates cell voltage information with each battery cell in advance. .

(2)上述の各実施形態では、比較回路3において、電池セル10毎のセル電圧と閾値との大小関係を比較して出力するようにしているが、これに限定されない。比較回路3では、例えば、複数の電池セル10を複数のブロックに分けて、当該ブロック毎の電圧(ブロック電圧)と閾値との大小関係を比較して出力するようにしてもよい。   (2) In the above-described embodiments, the comparison circuit 3 compares and outputs the magnitude relationship between the cell voltage and the threshold value for each battery cell 10, but the present invention is not limited to this. In the comparison circuit 3, for example, the plurality of battery cells 10 may be divided into a plurality of blocks, and the magnitude relationship between the voltage (block voltage) and the threshold value for each block may be compared and output.

このように比較回路3をブロック電圧と閾値との大小関係を比較する構成とした場合、比較回路3を構成するコンパレータ34等の数を減らすことができるので、比較回路3を簡素な構成とすることができる。   Thus, when the comparison circuit 3 is configured to compare the magnitude relationship between the block voltage and the threshold value, the number of comparators 34 and the like configuring the comparison circuit 3 can be reduced, and thus the comparison circuit 3 is configured simply. be able to.

(3)上述の各実施形態では、電圧検出回路5において、電池セル10毎の電圧情報を検出するようにしているが、これに限定されず、複数の電池セル10を複数のブロックに分けて、当該ブロック毎の電圧(ブロック電圧)を検出するようにしてもよい。   (3) In each of the above-described embodiments, the voltage detection circuit 5 detects voltage information for each battery cell 10, but the present invention is not limited to this, and the plurality of battery cells 10 are divided into a plurality of blocks. The voltage for each block (block voltage) may be detected.

このように電圧検出回路5にてブロック電圧を検出する構成とした場合、電圧検出回路5を構成するセル選択スイッチ51等の数を減らすことができるので、電圧検出回路5を簡素な構成とすることができる。   When the block voltage is detected by the voltage detection circuit 5 in this way, the number of cell selection switches 51 and the like constituting the voltage detection circuit 5 can be reduced, so that the voltage detection circuit 5 has a simple configuration. be able to.

(4)上述の各実施形態で説明したADコンバータ53は、差動増幅回路52にて増幅された電池セル10の電圧情報(セル電圧)を測定する回路として説明したが、ADコンバータ53の機能は、電圧情報の測定に限定されない。ADコンバータ53の機能として、例えば、各電池セル10の温度情報や回路内を流れる電流を測定する機能を付加してもよい。   (4) The AD converter 53 described in each of the above embodiments has been described as a circuit for measuring voltage information (cell voltage) of the battery cell 10 amplified by the differential amplifier circuit 52. Is not limited to the measurement of voltage information. As a function of the AD converter 53, for example, a function of measuring temperature information of each battery cell 10 or a current flowing in the circuit may be added.

(5)上述の各実施形態では、電気自動車のインバータや走行用モータ等や各種電気機器の電源として組電池1を用いる例を説明したが、組電池1の用途は電気自動車に限らず、様々な電気機器の電源として用いることができる。また、電池セル10はリチウムイオン電池に限らず、例えば、鉛蓄電池やニッケル水素電池等としてもよい。   (5) In each of the above-described embodiments, the example in which the assembled battery 1 is used as a power source for an inverter, a traveling motor, and various electric devices of an electric vehicle has been described. It can be used as a power source for various electrical devices. Further, the battery cell 10 is not limited to a lithium ion battery, and may be, for example, a lead storage battery or a nickel hydride battery.

1 組電池
10 電池セル
3 比較回路(比較手段)
4 論理回路(セル特定手段)
5 電圧検出回路(電圧検出手段)
61 監視処理部(監視手段)
62 通信処理部(出力手段)
8 管理回路(出力手段)
1 battery assembly 10 battery cell 3 comparison circuit (comparison means)
4 logic circuit (cell identification means)
5 Voltage detection circuit (voltage detection means)
61 Monitoring processing unit (monitoring means)
62 Communication processing unit (output means)
8 Management circuit (output means)

Claims (5)

複数の電池セルを直列に接続して構成される組電池における前記電池セルの状態を監視する電池状態監視装置において、
前記複数の電池セルの電圧と閾値とを比較する比較手段と、
前記複数の電池セルの電圧情報を検出する電圧検出手段と、
前記比較手段から出力される比較結果、および前記電圧検出手段から出力される前記電圧情報に基づいて、前記電池セルの状態を監視する監視手段と、
前記電圧情報よりも前記比較結果を優先して前記監視手段に出力する出力手段と、
を備えることを特徴とする電池状態監視装置。
In the battery state monitoring device for monitoring the state of the battery cell in an assembled battery configured by connecting a plurality of battery cells in series,
A comparison means for comparing the voltage of the plurality of battery cells with a threshold;
Voltage detecting means for detecting voltage information of the plurality of battery cells;
Monitoring means for monitoring the state of the battery cell based on the comparison result output from the comparison means and the voltage information output from the voltage detection means;
Output means for giving priority to the comparison result over the voltage information and outputting to the monitoring means;
A battery state monitoring device comprising:
前記出力手段は、前記比較手段から前記監視手段へ出力される比較結果の出力タイミングと、前記電圧検出手段から前記監視手段へ出力される前記電圧情報の出力タイミングとが重なったとき、前記電圧情報よりも前記比較結果を優先して前記監視手段に出力することを特徴とする請求項1に記載の電池状態監視装置。   The output means outputs the voltage information when the output timing of the comparison result output from the comparison means to the monitoring means overlaps with the output timing of the voltage information output from the voltage detection means to the monitoring means. The battery state monitoring apparatus according to claim 1, wherein the comparison result is output to the monitoring unit with priority over the comparison result. 前記比較手段からの出力に基づいて、前記複数の電池セルのうち前記閾値との比較を行った電池セルを識別する固有の識別情報を前記監視手段に出力するセル特定手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の電池状態監視装置。   And a cell specifying unit that outputs, to the monitoring unit, unique identification information that identifies a battery cell that has been compared with the threshold value among the plurality of battery cells based on an output from the comparing unit. The battery state monitoring device according to claim 1 or 2. 前記比較手段は、前記複数の電池セルの電圧が前記閾値以上、または前記閾値以下となった際に、前記比較結果として前記電池セルの異常を示す異常信号を出力することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電池状態監視装置。   The comparison means outputs an abnormal signal indicating an abnormality of the battery cell as the comparison result when the voltage of the plurality of battery cells is equal to or higher than the threshold value or lower than the threshold value. The battery state monitoring device according to any one of 1 to 3. 前記出力手段には、前記比較手段および前記電圧検出手段それぞれが接続されており、
前記監視手段は、前記出力手段を介して前記比較手段および前記電圧検出手段それぞれが接続されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電池状態監視装置。
Each of the comparison means and the voltage detection means is connected to the output means,
5. The battery state monitoring device according to claim 1, wherein the monitoring unit is connected to the comparison unit and the voltage detection unit via the output unit.
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