JP2016080478A - Voltage detecting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a voltage detecting device the accuracy of detecting cell discharge voltage of which can be improved.SOLUTION: The voltage detecting device is comprised of a discharge circuit and voltage detection parts D and M. The discharge circuit comprises at least one cell C, a bypass resistor arranged in parallel to at least one cell, a connection electrically connecting both ends of at least one cell to the bypass resistor and a switching element SW that permits the bypass resistor to discharge at least one cell. The voltage detection part D can detect the end-to-end voltage of the bypass resistor as the detected voltage. When the discharge circuit discharges at least one cell, the voltage detection part M corrects the detected voltage Vad with a correction coefficient α obtained from the interior resistance value Ra of at least one cell, the wiring resistance values Rb1, Rb2, Rc1 and Rc2 and the bypass resistance value Rdis of the bypass resistor to determine the discharge voltage of at least one cell.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電圧を検出する装置(電圧検出装置)に関する。   The present invention relates to a device for detecting a voltage (voltage detection device).

例えば特許文献1は、バッテリシステムを開示し、そのバッテリシステムは、複数の電池(セル)を有するバッテリと、複数の電池に対応する複数の電圧の各々を検出可能な電圧検出回路(セル電圧検出部)と、複数の電圧(セル電圧)を均一化可能な複数の放電抵抗器(電流を通過させて電池の電力を消費可能なバイパス抵抗器)と、を備えている。また、そのバッテリシステムは、複数の電池のうちのある電池の非放電電圧(非放電状態のセル電圧)と放電電圧(放電状態のセル電圧)との差と正常電圧(閾値)とを比較して、或いは、ある電池の放電電圧と正常電圧(閾値)とを比較して、ある電池と電圧検出回路との間の接続に異常があるか否かを判定することができる。   For example, Patent Document 1 discloses a battery system, and the battery system includes a battery having a plurality of batteries (cells) and a voltage detection circuit (cell voltage detection) capable of detecting each of a plurality of voltages corresponding to the plurality of batteries. Part) and a plurality of discharge resistors (bypass resistors that can pass the current and consume battery power) that can equalize a plurality of voltages (cell voltages). Further, the battery system compares a difference between a non-discharge voltage (cell voltage in a non-discharge state) and a discharge voltage (cell voltage in a discharge state) of a certain battery among a plurality of batteries and a normal voltage (threshold value). Alternatively, the discharge voltage of a certain battery can be compared with a normal voltage (threshold) to determine whether or not there is an abnormality in the connection between the certain battery and the voltage detection circuit.

特開2010−127722号公報JP 2010-127722 A

しかしながら、本発明者らは、特許文献1のバッテリシステム又は電圧検出回路による電池の放電電圧の検出精度が低下していることを認識した。即ち、放電抵抗器が電池を放電させる時に、電圧検出回路によって検出される検出電圧(電圧検出回路に入力される放電抵抗器の両端電圧)は、電池の放電電圧よりも、放電抵抗器以外の放電回路(閉回路)の抵抗値によって小さくなってしまう。言い換えれば、電池の放電電圧は、電圧降下の分だけ、電圧検出回路によって検出される検出電圧と一致していない。それにもかかわらず、特許文献1のバッテリシステム又は電圧検出回路だけでなく、従来の電圧検出装置も、検出電圧が電池の放電電圧と一致していることを前提としているに過ぎない。   However, the present inventors have recognized that the detection accuracy of the discharge voltage of the battery by the battery system or the voltage detection circuit of Patent Document 1 is reduced. That is, when the discharge resistor discharges the battery, the detection voltage detected by the voltage detection circuit (the voltage across the discharge resistor input to the voltage detection circuit) is higher than the discharge voltage of the battery. It becomes small by the resistance value of the discharge circuit (closed circuit). In other words, the discharge voltage of the battery does not match the detection voltage detected by the voltage detection circuit by the amount of voltage drop. Nevertheless, not only the battery system or the voltage detection circuit of Patent Document 1, but also the conventional voltage detection device is based on the premise that the detection voltage matches the discharge voltage of the battery.

本発明の1つの目的は、電池の放電電圧(放電状態のセル電圧)の検出精度を向上可能な電圧検出装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。   One object of the present invention is to provide a voltage detection device capable of improving the detection accuracy of a discharge voltage (a cell voltage in a discharged state) of a battery. Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by referring to the aspects and best embodiments exemplified below and the accompanying drawings.

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。   In the following, in order to easily understand the outline of the present invention, embodiments according to the present invention will be exemplified.

第1の態様において、電圧検出装置は、少なくとも1つの電池と、前記少なくとも1つの電池に並列に配置されるバイパス抵抗器と、前記少なくとも1つの電池の両端と前記バイパス抵抗器とを電気的に接続する接続部と、前記バイパス抵抗器に前記少なくとも1つの電池の放電を許可するスイッチング素子と、で構成される放電回路と、前記バイパス抵抗器の両端電圧を検出電圧として検出可能な電圧検出部と、を備え、
前記放電回路が前記少なくとも1つの電池を放電させる時に、前記電圧検出部は、前記検出電圧を、前記少なくとも1つの電池の内部抵抗値と前記接続部の配線抵抗値と前記バイパス抵抗器のバイパス抵抗値とから求められている補正係数で補正して、前記少なくとも1つの電池の放電電圧を決定する。
In the first aspect, the voltage detection device electrically connects at least one battery, a bypass resistor arranged in parallel to the at least one battery, both ends of the at least one battery, and the bypass resistor. A discharge circuit composed of a connection unit to be connected; a switching element that allows the bypass resistor to discharge the at least one battery; and a voltage detection unit capable of detecting a voltage across the bypass resistor as a detection voltage And comprising
When the discharge circuit discharges the at least one battery, the voltage detection unit converts the detection voltage into an internal resistance value of the at least one battery, a wiring resistance value of the connection unit, and a bypass resistance of the bypass resistor. The discharge voltage of the at least one battery is determined by correcting with a correction coefficient obtained from the value.

第1の態様では、電圧検出部での検出電圧が電池の放電電圧と一致していることを前提としていない。従って、電圧検出部は、検出電圧を補正係数で補正して、電池の放電電圧を決定している。ここで、補正係数は、電池の内部抵抗値と接続部の配線抵抗値とバイパス抵抗器のバイパス抵抗値とから求められている。これにより、電圧検出装置は、電圧検出部での電池の放電電圧(放電状態のセル電圧)の検出精度を向上させることができる。   In the first aspect, it is not premised that the voltage detected by the voltage detector matches the battery discharge voltage. Therefore, the voltage detector corrects the detected voltage with the correction coefficient to determine the battery discharge voltage. Here, the correction coefficient is obtained from the internal resistance value of the battery, the wiring resistance value of the connection portion, and the bypass resistance value of the bypass resistor. Thereby, the voltage detection apparatus can improve the detection accuracy of the battery discharge voltage (discharged cell voltage) in the voltage detection unit.

第1の態様に従属する第2の態様において、前記電圧検出部は、以下の関係式を利用して前記検出電圧を補正して前記放電電圧を決定してもよい。
Vcell=Vad(Rdis+RL)/Rdis
ここで、Vcell、Vad及びRdisは、それぞれ、前記放電電圧、前記検出電圧及び前記バイパス抵抗値であってもよく、RLは、前記内部抵抗値と前記配線抵抗値との合成抵抗値を含んでもよい。
In a second aspect subordinate to the first aspect, the voltage detection unit may determine the discharge voltage by correcting the detection voltage using the following relational expression.
Vcell = Vad (Rdis + RL) / Rdis
Here, Vcell, Vad, and Rdis may be the discharge voltage, the detection voltage, and the bypass resistance value, respectively, and RL may include a combined resistance value of the internal resistance value and the wiring resistance value. Good.

第2の態様では、補正係数を(Rdis+RL)/Rdisに設定することができる。従って、電圧検出部は、電圧降下を考慮して検出電圧を補正することができる。これにより、電圧検出装置は、電圧検出部での電池の放電電圧の検出精度をより一層向上させることができる。   In the second aspect, the correction coefficient can be set to (Rdis + RL) / Rdis. Therefore, the voltage detection unit can correct the detection voltage in consideration of the voltage drop. Thereby, the voltage detection apparatus can further improve the detection accuracy of the discharge voltage of the battery in the voltage detection unit.

第1又は第2の態様に従属する第3の態様において、電圧検出装置は、前記少なくとも1つの電池の温度を測定する温度センサを更に備えてもよく、
前記内部抵抗値及び前記配線抵抗値の各々は、前記温度に依存してもよい。
In a third aspect subordinate to the first or second aspect, the voltage detection device may further include a temperature sensor that measures a temperature of the at least one battery,
Each of the internal resistance value and the wiring resistance value may depend on the temperature.

第3の態様では、補正係数に含まれる内部抵抗値及び配線抵抗値を電池の温度で変更することができる。従って、電圧検出部は、電池の温度を考慮して検出電圧を補正することができる。これにより、電圧検出装置は、電圧検出部での電池の放電電圧の検出精度をより一層向上させることができる。   In the third aspect, the internal resistance value and the wiring resistance value included in the correction coefficient can be changed by the battery temperature. Therefore, the voltage detection unit can correct the detection voltage in consideration of the battery temperature. Thereby, the voltage detection apparatus can further improve the detection accuracy of the discharge voltage of the battery in the voltage detection unit.

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。   Those skilled in the art will readily understand that the illustrated embodiments according to the present invention can be further modified without departing from the spirit of the present invention.

本発明に従う電圧検出装置の構成例を示す。The structural example of the voltage detection apparatus according to this invention is shown. 図1の放電回路に電流が流れる時の電圧降下(放電電圧と検出電圧との差)の説明図を示す。An explanatory view of a voltage drop (a difference between a discharge voltage and a detection voltage) when a current flows through the discharge circuit of FIG. 1 is shown. 図1の電圧検出装置の動作例を示すフローチャートを示す。The flowchart which shows the operation example of the voltage detection apparatus of FIG. 1 is shown. 図4(A)及び図4(B)は、それぞれ、図2の電池の内部抵抗値及びハーネスの配線抵抗値の温度依存性を表すグラフを示す。4A and 4B are graphs showing the temperature dependence of the internal resistance value of the battery of FIG. 2 and the wiring resistance value of the harness, respectively.

以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。   The best mode described below is used to easily understand the present invention. Accordingly, those skilled in the art should note that the present invention is not unduly limited by the embodiments described below.

図1は、本発明に従う電圧検出装置の構成例を示し、その電圧検出装置は、例えば放電回路と、電圧検出部と、を備えることができる。図1において、電圧検出装置の例えば1つの放電回路は、例えば1つの電池C11と、電池C11に並列に配置されるバイパス抵抗器(バイパス抵抗値Rdis11を有する)と、電池C11の両端とバイパス抵抗器(Rdis11)とを電気的に接続する接続部(ハーネスH11及びH12を含む)と、バイパス抵抗器に電池C11の放電を許可するスイッチング素子SW11と、で構成される。なお、図1には、例えば検出回路S1が示され、その検出回路S1内に、放電回路の一部、即ち、バイパス抵抗器及びスイッチング素子SW11が配置されている。   FIG. 1 shows a configuration example of a voltage detection device according to the present invention, and the voltage detection device can include, for example, a discharge circuit and a voltage detection unit. In FIG. 1, for example, one discharge circuit of the voltage detection device includes, for example, one battery C11, a bypass resistor (having a bypass resistance value Rdis11) arranged in parallel to the battery C11, both ends of the battery C11, and a bypass resistor. And a switching element SW11 that allows the bypass resistor to discharge the battery C11. The connecting portion (including the harnesses H11 and H12) electrically connects the device (Rdis11). FIG. 1 shows a detection circuit S1, for example, and a part of the discharge circuit, that is, a bypass resistor and a switching element SW11 are arranged in the detection circuit S1.

検出回路S1は、少なくとも1つのセル電圧検出部(例えば図2のセル電圧検出部D)を更に含むことができる。放電回路が電池C11を放電させる時に、言い換えれば、スイッチング素子SW11がONされる時に、図1の検出回路S1は、バイパス抵抗器の両端電圧を検出電圧として検出可能である。図1において、検出回路S1は、検出電圧を例えば処理部Mに送ることができ、処理部Mは、検出電圧を補正して電池C11の放電電圧(放電状態のセル電圧)を決定又は算出することができる。なお、検出回路S1内に、電圧検出部の一部、即ちセル電圧検出部Dを配置することができる。言い換えれば、例えばセル電圧検出部D及び処理部Mで、電圧検出装置の電圧検出部を構成することができる。   The detection circuit S1 may further include at least one cell voltage detection unit (for example, the cell voltage detection unit D in FIG. 2). When the discharge circuit discharges the battery C11, in other words, when the switching element SW11 is turned on, the detection circuit S1 of FIG. 1 can detect the voltage across the bypass resistor as the detection voltage. In FIG. 1, the detection circuit S1 can send the detection voltage to, for example, the processing unit M, and the processing unit M corrects the detection voltage to determine or calculate the discharge voltage (cell voltage in the discharge state) of the battery C11. be able to. A part of the voltage detection unit, that is, the cell voltage detection unit D can be arranged in the detection circuit S1. In other words, for example, the cell voltage detection unit D and the processing unit M can constitute a voltage detection unit of the voltage detection device.

図1において、例えば検出回路S1は、例えば1つの電池モジュールを構成する例えばn個の電池C11,C12,・・・,C1nのn個の放電電圧を検出可能である。言い換えれば、検出回路S1は、例えばn個の放電回路に対応するために、例えばn個のバイパス抵抗器(バイパス抵抗値Rdis11,Rdis12,・・・,Rdis1n)及び例えばn個のスイッチング素子SW11,SW12,・・・,SW1nを有している。図1の検出回路S1は、例えば自動車等の車両(図示せず)に搭載される制御ユニット10に含まれている。   In FIG. 1, for example, the detection circuit S1 can detect, for example, n discharge voltages of, for example, n batteries C11, C12,..., C1n constituting one battery module. In other words, the detection circuit S1, for example, corresponds to n discharge circuits, for example, n bypass resistors (bypass resistance values Rdis11, Rdis12,..., Rdis1n) and, for example, n switching elements SW11, SW1 ..., SW1n. The detection circuit S1 of FIG. 1 is included in a control unit 10 mounted on a vehicle (not shown) such as an automobile.

図1の制御ユニット10は、例えばM個の電池モジュールに対応するために、例えばM個の検出回路S1,S2,・・・,SMを含んでいる。図1において、M個の電池モジュールの各々は、例えばn個の電池で構成され、従って、M個の検出回路S1,S2,・・・,SMの各々は、n個の放電電圧を検出可能である。図1のM個の検出回路S1,S2,・・・,SMは、例えばデイジーチェーン型で接続され、且つ例えば絶縁素子FC1,FC2を介して処理部31と通信可能である。なお、絶縁素子FC1,FC2は、M個の検出回路S1,S2,・・・,SMと処理部31との間を電気的に絶縁し、従って、例えば12[V]で駆動可能なM個の検出回路S1,S2,・・・,SM(及びM個の電池モジュール)を含む高電圧領域のグランド(図示せず)は、例えば5[V]で駆動可能な処理部Mを含む低電圧領域のグランド(図示せず)、即ち例えば車体グランド(図示せず)に接続されないで、浮いている。絶縁素子FC1,FC2は、例えばフォトカプラである。   The control unit 10 of FIG. 1 includes, for example, M detection circuits S1, S2,..., SM in order to correspond to, for example, M battery modules. In FIG. 1, each of the M battery modules is composed of, for example, n batteries, and therefore each of the M detection circuits S1, S2,..., SM can detect n discharge voltages. It is. The M detection circuits S1, S2,..., SM in FIG. 1 are connected, for example, in a daisy chain type, and can communicate with the processing unit 31 through, for example, the insulating elements FC1, FC2. The insulating elements FC1, FC2 electrically insulate between the M detection circuits S1, S2,..., SM and the processing unit 31, and thus can be driven at, for example, 12 [V]. The ground (not shown) in the high voltage region including the detection circuits S1, S2,..., SM (and M battery modules) includes a processing unit M that can be driven at, for example, 5 [V]. It is not connected to the ground of the area (not shown), that is, for example, the vehicle body ground (not shown), and is floating. The insulating elements FC1 and FC2 are, for example, photocouplers.

もちろん、図1のM個の検出回路S1,S2,・・・,SMの各々は、処理部Mと例えばスター型、ハブ型、ツリー型等で接続されてもよい。また、図1の処理部Mは、高電圧領域に含まれてもよい。言い換えれば、図1の処理部Mの機能(放電電圧の決定又は算出)は、図1のM個の検出回路S1,S2,・・・,SMの各々で実行又は実現されてもよい。   Of course, each of the M detection circuits S1, S2,..., SM in FIG. 1 may be connected to the processing unit M by, for example, a star type, a hub type, or a tree type. 1 may be included in the high voltage region. In other words, the function (determining or calculating the discharge voltage) of the processing unit M in FIG. 1 may be executed or realized by each of the M detection circuits S1, S2,.

図1において、電池モジュールの数「M」は、任意である。また、1つ電池モジュール内の電池又は放電回路の数「n」も、任意である。好ましくは、M及びNの各々は、複数であり、更に好ましくは、例えば数百[V]の車両駆動電源を構築するのに必要なM及びNが選定又は選択される。Mは、典型的には、例えば12又は6等である。車両駆動電源は、典型的には、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車の駆動部を構成するモータMTの電源である。M個の電池モジュールは、直列接続されて、1つのバッテリ(車両駆動用のバッテリ)を構成し、そのバッテリ(M個の電池モジュール)の両端(車両駆動電源)は、例えば機械的なスイッチCT1,CT2を介してモータ駆動回路INVに接続され、これにより、車両駆動電源がモータ駆動回路INVを介してモータMTに供給される。ここで、スイッチCT1,CT2は、例えばコンタクタであり、モータ駆動回路INVは、例えば3相のインバータである。   In FIG. 1, the number “M” of battery modules is arbitrary. The number “n” of batteries or discharge circuits in one battery module is also arbitrary. Preferably, each of M and N is plural, and more preferably, M and N necessary for constructing a vehicle driving power source of, for example, several hundred [V] are selected or selected. M is typically 12 or 6, for example. The vehicle drive power supply is typically a power supply of a motor MT that constitutes a drive unit of an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example. The M battery modules are connected in series to constitute one battery (vehicle driving battery), and both ends (vehicle driving power supply) of the battery (M battery modules) are, for example, mechanical switches CT1. , CT2 is connected to the motor drive circuit INV, whereby the vehicle drive power is supplied to the motor MT via the motor drive circuit INV. Here, the switches CT1 and CT2 are, for example, contactors, and the motor drive circuit INV is, for example, a three-phase inverter.

処理部Mは、例えばマイクロコンピュータで構成され、例えばCPU、ROM、RAM、入出力インターフェース等を含むことができる。例えば、ROMは、CPUに所定の動作を実行させるプログラムを記憶し、RAMは、CPUのワーク領域を形成することができる。また、処理部M又は例えばROMは、例えば検出回路S1からの検出電圧を補正するために必要なデータ、例えば補正係数を記憶することができる。好ましくは、処理部Mは、複数の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnに対応する複数の電圧の各々を検出可能な検出回路S1,S2,・・・,SMを管理又は制御して、複数の電圧を均一化する又は複数の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnの各々を放電することができる(セルバランス制御)。さらに好ましくは、処理部Mは、例えば車両の走行状態に応じて、バッテリ(M個の電池モジュール)の充放電を管理又は制御することができる。電池C11,C12,・・・,C1nは、例えばリチウムイオン電池、水素ニッケル電池等の再充電が可能な蓄電池(二次電池)である。   The processing unit M is configured by a microcomputer, for example, and can include, for example, a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like. For example, the ROM can store a program that causes the CPU to execute a predetermined operation, and the RAM can form a work area of the CPU. Further, the processing unit M or, for example, the ROM can store data necessary for correcting the detection voltage from the detection circuit S1, for example, correction coefficients. Preferably, the processing unit M includes a plurality of voltages corresponding to a plurality of batteries C11, C12,..., C1n, C21, C22,. .., SM is managed or controlled to equalize a plurality of voltages or a plurality of batteries C11, C12,..., C1n, C21, C22,. .., C2n,..., CM1, CM2,..., CMn can be discharged (cell balance control). More preferably, the processing unit M can manage or control charging / discharging of the battery (M battery modules) according to, for example, the traveling state of the vehicle. The batteries C11, C12,..., C1n are rechargeable storage batteries (secondary batteries) such as lithium ion batteries and hydrogen nickel batteries.

図1において、M個の電池モジュールには、例えばM個の温度センサT1,T2,・・・,TMが配置されている。これにより、処理部Mは、例えばM個の検出回路S1,S2,・・・,SMを経由した電池の温度を考慮して検出電圧を補正することができる。なお、温度センサT1,T2,・・・,TMの数「M」は、任意である。例えば、複数の電池モジュールで、1つの温度センサを共用してもよい。代替的に、M個の電池モジュールのすべてに対して、1つの温度センサが設定されてもよい。代替的に、温度センサT1,T2,・・・,TMのすべてが省略されてもよい。   In FIG. 1, M temperature sensors T1, T2,..., TM, for example, are arranged in M battery modules. Accordingly, the processing unit M can correct the detection voltage in consideration of the temperature of the battery that has passed through the M detection circuits S1, S2,..., SM, for example. The number “M” of the temperature sensors T1, T2,..., TM is arbitrary. For example, one temperature sensor may be shared by a plurality of battery modules. Alternatively, one temperature sensor may be set for all of the M battery modules. Alternatively, all of the temperature sensors T1, T2,..., TM may be omitted.

図2は、図1の放電回路に電流が流れる時の電圧降下(放電電圧と検出電圧との差)の説明図を示す。図2の電池Cは、例えば図1の電池C11に対応し、図2のバイパス抵抗器(バイパス抵抗値Rdisを有する)は、例えば図1の電池C11に並列に配置されるバイパス抵抗器(バイパス抵抗値Rdis11を有する)に対応し、図2のスイッチング素子SWは、例えば図1のスイッチング素子SW11に対応する。図2の検出回路Sは、例えば図1の検出回路S1の一部に対応する。言い換えれば、図1の検出回路S1は、図2のバイパス抵抗器及びスイッチング素子SWだけでなく、図2に示されない(n−1)個のバイパス抵抗器及び(n−1)個のスイッチング素子を含むことができる。加えて、図1の検出回路S1は、図2のセル電圧検出部Dだけでなく、図2に示されない(n−1)個のセル電圧検出部を含むことができる。ここで、図1の検出回路S1は、1つのセル電圧検出部Dだけを含んでもよく、言い換えれば、図2のセル電圧検出部Dは、例えば特許文献1の電圧検出回路の差動アンプ及びA/Dコンバータのように、例えば図1のn個の放電回路によって共用されてもよい。   FIG. 2 is an explanatory diagram of a voltage drop (a difference between the discharge voltage and the detection voltage) when a current flows through the discharge circuit of FIG. The battery C in FIG. 2 corresponds to, for example, the battery C11 in FIG. 1, and the bypass resistor (having the bypass resistance value Rdis) in FIG. 2 is, for example, a bypass resistor (bypass) arranged in parallel with the battery C11 in FIG. 2 has a resistance value Rdis11), and the switching element SW in FIG. 2 corresponds to, for example, the switching element SW11 in FIG. The detection circuit S in FIG. 2 corresponds to a part of the detection circuit S1 in FIG. In other words, the detection circuit S1 in FIG. 1 includes not only the bypass resistor and the switching element SW in FIG. 2 but also (n−1) bypass resistors and (n−1) switching elements not shown in FIG. Can be included. In addition, the detection circuit S1 of FIG. 1 can include not only the cell voltage detection unit D of FIG. 2 but also (n−1) cell voltage detection units not shown in FIG. Here, the detection circuit S1 of FIG. 1 may include only one cell voltage detection unit D. In other words, the cell voltage detection unit D of FIG. Like the A / D converter, for example, it may be shared by n discharge circuits of FIG.

ところで、図1の処理部Mが例えばセルバランス制御を実行するために、図1の制御ユニット10又はM個の検出回路S1,S2,・・・,SMは、例えば(M×n)個のセル電圧検出部D(図2参照)を有することができる。しかしながら、処理部Mが例えばセルバランス制御を実行しない時に、図1の制御ユニット10、又は、M個の検出回路S1,S2,・・・,SMの各々は、少なくとも1つの放電回路(図2参照)を有するだけであってもよい。具体的には、図2の電池Cは、例えば図1のバッテリ(M個の電池モジュール)、又は、例えば図1の1つの電池モジュール(例えばn個の電池C11,C12,・・・,C1n)に対応してもよく、図2の制御ユニット10は、1つの放電回路(図2参照)を有するだけであってもよい。   Incidentally, in order for the processing unit M in FIG. 1 to execute, for example, cell balance control, the control unit 10 in FIG. 1 or the M detection circuits S1, S2,..., SM has, for example, (M × n) pieces. A cell voltage detector D (see FIG. 2) can be included. However, when the processing unit M does not execute cell balance control, for example, the control unit 10 of FIG. 1 or each of the M detection circuits S1, S2,..., SM has at least one discharge circuit (FIG. 2). Reference) may be included. Specifically, the battery C of FIG. 2 is, for example, the battery of FIG. 1 (M battery modules) or, for example, one battery module of FIG. 1 (for example, n batteries C11, C12,..., C1n The control unit 10 of FIG. 2 may have only one discharge circuit (see FIG. 2).

図2の電池Cが例えば図1の電池C11に対応する時に、図2のハーネスHは、例えば図1のハーネスH11及びハーネスH12に対応する。代替的に、図2の電池Cが例えば図1の1つの電池モジュール(例えばn個の電池C11,C12,・・・,C1n)に対応する時に、図2のハーネスHは、例えば図1のハーネスH11及びハーネスH1(n+1)に対応してもよい。   When the battery C in FIG. 2 corresponds to the battery C11 in FIG. 1, for example, the harness H in FIG. 2 corresponds to, for example, the harness H11 and the harness H12 in FIG. Alternatively, when the battery C in FIG. 2 corresponds to, for example, one battery module in FIG. 1 (for example, n batteries C11, C12,..., C1n), the harness H in FIG. You may respond | correspond to harness H11 and harness H1 (n + 1).

図2の電池Cは、セル電圧Vcellと内部抵抗器(内部抵抗値Raを有する)とで表されている。図2のハーネスHは、電池Cの両端と制御ユニット10のコネクタCNTとを接続するために、上下又は2つの配線抵抗器(配線抵抗値Rb1及び配線抵抗値Rb2を有する)で表されている。図2のコネクタCNTは、例えば制御ユニット10の筐体(図2中の点線参照)に設けられ、コネクタCNTは、2つの接触抵抗器(接触抵抗値Rc1及び接触抵抗値Rc2を有する)で表されている。電池Cの両端電圧、即ちセル電圧Vcellは、電池Cの内部抵抗器(内部抵抗値Ra)、ハーネスHの配線抵抗器(配線抵抗値Rb1,Rb2)及びコネクタCNTの接触抵抗器(接触抵抗値Rc1,Rc2)を介して制御ユニット10に入力されている。   The battery C in FIG. 2 is represented by a cell voltage Vcell and an internal resistor (having an internal resistance value Ra). The harness H in FIG. 2 is represented by upper and lower or two wiring resistors (having a wiring resistance value Rb1 and a wiring resistance value Rb2) in order to connect both ends of the battery C and the connector CNT of the control unit 10. . The connector CNT of FIG. 2 is provided, for example, in the housing of the control unit 10 (see the dotted line in FIG. 2), and the connector CNT is represented by two contact resistors (having a contact resistance value Rc1 and a contact resistance value Rc2). Has been. The voltage across the battery C, that is, the cell voltage Vcell, is an internal resistor (internal resistance value Ra) of the battery C, a wiring resistor (wiring resistance values Rb1, Rb2) of the harness H, and a contact resistor (contact resistance value) of the connector CNT It is input to the control unit 10 via Rc1, Rc2).

図2において、コネクタCNTは、バイパス抵抗器及びスイッチング素子SWと電気的に接続されている。バイパス抵抗器、スイッチング素子SW及びセル電圧検出部Dは、典型的には、図示されない基板(高電圧基板)に固定され、図2中の線(制御ユニット10内の配線)は、例えばプリント配線である。従って、電池Cの両端とバイパス抵抗器(Rdis)の両端とを電気的に接続する接続部は、例えば、ハーネスH、コネクタCNT及び配線(制御ユニット10内の例えばプリント配線)を含む。   In FIG. 2, the connector CNT is electrically connected to the bypass resistor and the switching element SW. The bypass resistor, the switching element SW, and the cell voltage detector D are typically fixed to a substrate (high voltage substrate) (not shown), and the line (wiring in the control unit 10) in FIG. It is. Therefore, the connection part that electrically connects both ends of the battery C and both ends of the bypass resistor (Rdis) includes, for example, a harness H, a connector CNT, and wiring (for example, printed wiring in the control unit 10).

なお、厳密に言えば、接続部は、図2の電池Cの両端とバイパス抵抗器及びスイッチング素子SWの両端(セル電圧検出部Dによって検出又は入力される2つのノード)とを電気的に接続している。従って、図2のセル電圧検出部Dは、バイパス抵抗器及びスイッチング素子SWの両端電圧を検出又は入力している。但し、セル電圧検出部Dは、バイパス抵抗器の両端電圧だけを検出又は入力してもよく、接続部は、スイッチング素子SWを更に含んでもよい。   Strictly speaking, the connection portion electrically connects both ends of the battery C in FIG. 2 and both ends of the bypass resistor and the switching element SW (two nodes detected or input by the cell voltage detection portion D). doing. Accordingly, the cell voltage detector D in FIG. 2 detects or inputs the voltage across the bypass resistor and the switching element SW. However, the cell voltage detection unit D may detect or input only the voltage across the bypass resistor, and the connection unit may further include a switching element SW.

スイッチング素子SWが例えばセル電圧検出部DによってONされて図2の放電回路(閉回路)が形成される時に、その放電回路には、放電電流Iが流れてしまう。従って、電池Cの放電電圧Vcellは、電圧降下の分だけ、セル電圧検出部Dによって検出される検出電圧Vadと一致していない。具体的には、電池Cにバイパス抵抗器と一緒に並列に配置されるスイッチング素子SWが、電池Cの放電を許可する時に、放電電流I及び放電電圧Vcellは、それぞれ、以下の式(1)及び式(2)で表すことができる。   When the switching element SW is turned on by, for example, the cell voltage detector D to form the discharge circuit (closed circuit) of FIG. 2, the discharge current I flows through the discharge circuit. Therefore, the discharge voltage Vcell of the battery C does not coincide with the detection voltage Vad detected by the cell voltage detection unit D by the amount of voltage drop. Specifically, when the switching element SW arranged in parallel with the bypass resistor in the battery C permits the discharge of the battery C, the discharge current I and the discharge voltage Vcell are respectively expressed by the following formula (1): And Formula (2).

I=(Vcell−Vad)/RL ・・・(1)
Vcell=I×(Rdis+RL) ・・・(2)
ここで、RLは、バイパス抵抗器(放電抵抗器)以外の放電回路(閉回路)の抵抗値であり、RLは、例えば以下の式(3)で表すことができる。
I = (Vcell−Vad) / RL (1)
Vcell = I × (Rdis + RL) (2)
Here, RL is a resistance value of a discharge circuit (closed circuit) other than the bypass resistor (discharge resistor), and RL can be expressed by the following equation (3), for example.

RL=Ra+Rb1+Rb2+Rc1+Rc2 ・・・(3)
式(3)において、RLは、制御ユニット10の配線抵抗値、即ち、例えばコネクタCNTとバイパス抵抗器及びスイッチング素子SWの両端(セル電圧検出部Dによって検出又は入力される2つのノード)との間の配線抵抗値を含んでいない。また、RLは、スイッチング素子SWのON抵抗値も含んでいない。その理由は、制御ユニット10の配線抵抗値及びスイッチング素子SWのON抵抗値は、例えばバイパス抵抗器のバイパス抵抗値Rdisよりも非常に小さく、従って、一般に、当業者は、これらの抵抗値を無視することができるからである。
RL = Ra + Rb1 + Rb2 + Rc1 + Rc2 (3)
In Expression (3), RL is the wiring resistance value of the control unit 10, that is, for example, the connector CNT, the bypass resistor, and both ends of the switching element SW (two nodes detected or input by the cell voltage detection unit D). The wiring resistance value between is not included. Further, RL does not include the ON resistance value of the switching element SW. The reason is that the wiring resistance value of the control unit 10 and the ON resistance value of the switching element SW are much smaller than the bypass resistance value Rdis of the bypass resistor, for example, and thus those skilled in the art generally ignore these resistance values. Because it can be done.

式(3)のRLは、電池Cの内部抵抗値Raとハーネスの配線抵抗値Rb1,Rb2とコネクタCNTの接触抵抗値Rc1,Rc2との合成抵抗値である。しかしながら、接触抵抗値Rc1,Rc2が小さい時に、当業者は、接触抵抗値Rc1,Rc2を無視してもよい。言い換えれば、RLは、電池Cの内部抵抗値Raとハーネスの配線抵抗値Rb1,Rb2との合成抵抗値であってもよい。   RL in Expression (3) is a combined resistance value of the internal resistance value Ra of the battery C, the wiring resistance values Rb1 and Rb2 of the harness, and the contact resistance values Rc1 and Rc2 of the connector CNT. However, when the contact resistance values Rc1 and Rc2 are small, those skilled in the art may ignore the contact resistance values Rc1 and Rc2. In other words, RL may be a combined resistance value of the internal resistance value Ra of the battery C and the wiring resistance values Rb1 and Rb2 of the harness.

式(2)に式(1)を代入することによって、放電電圧Vcellは、以下の式(4)及び式(5)で表すことができる。
Vcell=(Vcell−Vad)×(Rdis+RL)/RL ・・・(4)
Vcell=Vad(Rdis+RL)/Rdis ・・・(5)
なお、式(5)は、式(4)と等価である。
By substituting equation (1) into equation (2), the discharge voltage Vcell can be expressed by the following equations (4) and (5).
Vcell = (Vcell−Vad) × (Rdis + RL) / RL (4)
Vcell = Vad (Rdis + RL) / Rdis (5)
Equation (5) is equivalent to Equation (4).

式(5)の(Rdis+RL)/Rdisを補正係数αとする時に、検出電圧Vadを補正係数αで補正して、正確な放電電圧Vcellを決定又は算出することができる。補正係数αは、式(5)に限定されず、補正係数は、電池Cの内部抵抗値Raと接続部又はハーネスの配線抵抗値Rb1,Rb2とバイパス抵抗器のバイパス抵抗値Rdisとから求められていればよい。言い換えれば、当業者は、コネクタCNTの接触抵抗値Rc1,Rc2を無視してもよい。   When (Rdis + RL) / Rdis in equation (5) is used as the correction coefficient α, the detection voltage Vad can be corrected with the correction coefficient α to determine or calculate an accurate discharge voltage Vcell. The correction coefficient α is not limited to the equation (5), and the correction coefficient is obtained from the internal resistance value Ra of the battery C, the wiring resistance values Rb1 and Rb2 of the connection part or harness, and the bypass resistance value Rdis of the bypass resistor. It only has to be. In other words, those skilled in the art may ignore the contact resistance values Rc1 and Rc2 of the connector CNT.

なお、図2のセル電圧検出部D(又は図1の例えば検出回路S1)は、検出電圧Vadを図1の処理部Mに送り、処理部Mは、検出電圧Vadを補正係数又は例えば式(5)で補正して、図2の放電電圧Vcell(又は図1の複数の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnに対応する複数の電圧の各々)を決定又は算出することができる。もちろん、図2のセル電圧検出部D(又は図1の例えば検出回路S1)だけで検出電圧Vadを補正係数又は例えば式(5)で補正して、図2の放電電圧Vcell(又は図1の例えば電池C11に対応する電圧)を決定又は算出してもよい。言い換えれば、セル電圧検出部Dは、例えばフライングキャパシタ式の電圧検出部と補正又は算出用の例えばマイクロコンピュータ、論理回路の処理部とを有してもよい。   2 sends the detection voltage Vad to the processing unit M in FIG. 1, and the processing unit M converts the detection voltage Vad into a correction coefficient or, for example, an equation ( 5), the discharge voltage Vcell of FIG. 2 (or the plurality of batteries C11, C12,..., C1n, C21, C22,..., C2n,..., CM1, CM2,. .., Each of a plurality of voltages corresponding to CMn) can be determined or calculated. Of course, the detection voltage Vad is corrected only by the cell voltage detector D in FIG. 2 (or the detection circuit S1 in FIG. 1, for example) with a correction coefficient or, for example, the equation (5), and the discharge voltage Vcell in FIG. For example, the voltage corresponding to the battery C11) may be determined or calculated. In other words, the cell voltage detection unit D may include, for example, a flying capacitor type voltage detection unit, a correction or calculation unit such as a microcomputer, and a logic circuit processing unit.

好ましくは、図2のセル電圧検出部D(又は図1の例えば検出回路S1)は、温度センサT(又は図1の例えば温度センサT1)で測定された電池C(又は図1の例えば電池C11)の温度を図1の処理部Mに送ることができる。図1の処理部Mは、図2の電池Cの温度を考慮して検出電圧Vadを補正することができる。図2において、温度センサTは、セル電圧検出部Dに接続されているが、温度センサT(又は図1の例えばM個の温度センサT1,T2,・・・,TM)は、図1の処理部Mに直接に接続されてもよい。   Preferably, the cell voltage detector D in FIG. 2 (or the detection circuit S1 in FIG. 1, for example) is the battery C (or the battery C11 in FIG. 1, for example) measured by the temperature sensor T (or the temperature sensor T1 in FIG. 1). ) Can be sent to the processing unit M in FIG. The processing unit M in FIG. 1 can correct the detection voltage Vad in consideration of the temperature of the battery C in FIG. In FIG. 2, the temperature sensor T is connected to the cell voltage detector D, but the temperature sensor T (or M temperature sensors T1, T2,..., TM in FIG. 1, for example) The processing unit M may be directly connected.

図3は、図1の電圧検出装置の動作例を示すフローチャートを示す。電圧検出装置の電圧検出部、具体的には、図1の例えば処理部Mは、バッテリ(M個の電池モジュール)の充放電を管理又は制御することができる。例えばバッテリ(M個の電池モジュール)が充電される時に、例えば(M×n)個の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnのうち、1つの電池が満充電であることを想定する。言い換えれば、複数の電池の各々は、個体差を有し、複数の電池に対応する複数の電圧は、同じ値を示すとは限らない。   FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of the voltage detection apparatus of FIG. The voltage detection unit of the voltage detection device, specifically, for example, the processing unit M in FIG. 1 can manage or control charging / discharging of the battery (M battery modules). For example, when batteries (M battery modules) are charged, for example, (M × n) batteries C11, C12,..., C1n, C21, C22,. Assume that one of CM2,..., CMn is fully charged. In other words, each of the plurality of batteries has an individual difference, and the plurality of voltages corresponding to the plurality of batteries do not necessarily indicate the same value.

複数の電池のうち、少なくとも1つの電池が満充電である時に、満充電でない他の電池の充電を停止又は中断することが好ましい。その理由は、満充電である電池を充電し続けると、その電池が劣化してしまう虞があるからである。従って、満充電である電池を放電させて、満充電でない他の電池の充電を継続することが好ましい。従って、図1の処理部Mは、例えば(M×n)個の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnに対応する(M×n)個の電圧を管理又は制御するために、M個の検出回路S1,S2,・・・,SMの各々に均等可指示を送信可能である(図3のステップST1参照)。   When at least one of the plurality of batteries is fully charged, it is preferable to stop or interrupt charging of other batteries that are not fully charged. The reason is that if the battery that is fully charged continues to be charged, the battery may be deteriorated. Accordingly, it is preferable to discharge a battery that is fully charged and continue charging other batteries that are not fully charged. Accordingly, the processing unit M in FIG. 1 includes, for example, (M × n) batteries C11, C12,..., C1n, C21, C22,. , CMn can be transmitted to each of the M detection circuits S1, S2,..., SM to manage or control (M × n) voltages corresponding to CMn (FIG. 3). (See step ST1).

具体的には、図1の処理部Mは、例えば図1の電池C11を放電させる必要があると判定し、処理部Mは、放電指示を例えば検出回路S1に送信することができる。放電指示の受信に応じて、図1の検出回路S1(又は例えば図2のセル電圧検出部D)は、スイッチング素子SW11をONさせて、電池C11を含む放電回路に放電電流が流れ始める。また、放電指示に応じて、図1の検出回路S1は、例えば電池C11の温度を例えば温度センサT1を介して検出することができる(図3のステップST2参照)。   Specifically, the processing unit M in FIG. 1 determines that the battery C11 in FIG. 1 needs to be discharged, for example, and the processing unit M can transmit a discharge instruction to the detection circuit S1, for example. In response to receiving the discharge instruction, the detection circuit S1 of FIG. 1 (or the cell voltage detection unit D of FIG. 2, for example) turns on the switching element SW11, and a discharge current starts to flow through the discharge circuit including the battery C11. In response to the discharge instruction, the detection circuit S1 of FIG. 1 can detect the temperature of the battery C11, for example, via the temperature sensor T1, for example (see step ST2 of FIG. 3).

具体的には、例えば検出回路S1は、電池C11の温度を例えば処理部Mに送信することができる。電池C11の温度の受信に応じて、処理部Mは、電池C11の内部抵抗器の内部抵抗値及びハーネスH11及びH12の配線抵抗値を決定することができる。内部抵抗値及び配線抵抗値の各々が温度に依存している時に、処理部Mは、内部抵抗値及び配線抵抗値を例えば温度依存性マップを用いて決定することができる。処理部M又は例えばROMは、このようなマップを記憶することができ、処理部Mは、電池C11の温度に対応する内部抵抗値及び配線抵抗値を参照又は取得することができる。   Specifically, for example, the detection circuit S1 can transmit the temperature of the battery C11 to the processing unit M, for example. In response to receiving the temperature of the battery C11, the processing unit M can determine the internal resistance value of the internal resistor of the battery C11 and the wiring resistance values of the harnesses H11 and H12. When each of the internal resistance value and the wiring resistance value depends on the temperature, the processing unit M can determine the internal resistance value and the wiring resistance value using, for example, a temperature dependence map. The processing unit M or the ROM, for example, can store such a map, and the processing unit M can refer to or obtain the internal resistance value and the wiring resistance value corresponding to the temperature of the battery C11.

例えば検出回路S1が例えばスイッチング素子SW11をONさせた後に、検出回路S1(又は例えば図2のセル電圧検出部D)は、電池C11の電圧(放電電圧Vcell)に対応する検出電圧(Vad)を検出することができる(図3のステップST3参照)。具体的には、検出回路S1は、バイパス抵抗器(例えばバイパス抵抗値Rdis11を有する)の両端電圧を検出電圧(Vad)として検出し、その検出電圧を例えば処理部Mに送信することができる。なお、厳密に言えば、検出回路S1(又は例えば図2のセル電圧検出部D)は、バイパス抵抗器及びスイッチング素子SW11の両端電圧(セル電圧検出部Dによって検出又は入力される2つのノード間電圧)を検出することができる。   For example, after the detection circuit S1 turns on the switching element SW11, for example, the detection circuit S1 (or, for example, the cell voltage detection unit D in FIG. 2) sets the detection voltage (Vad) corresponding to the voltage of the battery C11 (discharge voltage Vcell). It can be detected (see step ST3 in FIG. 3). Specifically, the detection circuit S1 can detect a voltage across the bypass resistor (for example, having a bypass resistance value Rdis11) as a detection voltage (Vad), and can transmit the detection voltage to the processing unit M, for example. Strictly speaking, the detection circuit S1 (or, for example, the cell voltage detection unit D in FIG. 2) has a voltage across the bypass resistor and the switching element SW11 (between two nodes detected or input by the cell voltage detection unit D). Voltage) can be detected.

検出電圧(Vad)の受信に応じて、処理部Mは、補正値演算を実行することができる(図3のステップST4参照)。具体的には、処理部Mは、補正係数α、例えば式(5)の(Rdis+RL)/Rdisを算出することができる。例えば式(3)によれば、RL=Ra+Rb1+Rb2+Rc1+Rc2が成立するので、処理部Mは、例えばRa、Rb1及びRb2だけ、電池C11の温度に応じて変更することができる(図3のステップST2参照)。次に、処理部Mは、検出電圧(Vad)と補正係数αとを乗算することができる。   In response to reception of the detection voltage (Vad), the processing unit M can perform correction value calculation (see step ST4 in FIG. 3). Specifically, the processing unit M can calculate the correction coefficient α, for example, (Rdis + RL) / Rdis in Expression (5). For example, according to the formula (3), RL = Ra + Rb1 + Rb2 + Rc1 + Rc2 is established, so that the processing unit M can change only Ra, Rb1, and Rb2, for example, according to the temperature of the battery C11 (see step ST2 in FIG. 3). . Next, the processing unit M can multiply the detection voltage (Vad) by the correction coefficient α.

処理部Mは、検出電圧(Vad)と補正係数αとの乗算結果、例えば式(5)のVcellを電池C11の電圧として決定することができる(図3のステップST5参照)。例えば図1の電池C11を放電させる時に、処理部Mは、このような手順で電池C11の放電電圧を決定することができる。同様に、処理部Mは、他の電池(例えば図1の電池C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMn)の放電電圧を決定することができる。このように、処理部Mは、バッテリ(M個の電池モジュール)の充電を管理又は制御することができる。   The processing unit M can determine the multiplication result of the detection voltage (Vad) and the correction coefficient α, for example, Vcell in Expression (5) as the voltage of the battery C11 (see step ST5 in FIG. 3). For example, when discharging the battery C11 of FIG. 1, the processing unit M can determine the discharge voltage of the battery C11 in such a procedure. Similarly, the processing unit M includes other batteries (for example, the batteries C12,..., C1n, C21, C22,..., C2n,..., CM1, CM2,. The discharge voltage can be determined. In this way, the processing unit M can manage or control charging of the battery (M battery modules).

図4(A)及び図4(B)は、それぞれ、図2の電池の内部抵抗値及びハーネスの配線抵抗値の温度依存性を表すグラフを示す。図4(A)に示されるように、温度が増加する程、図2の電池Cの内部抵抗値Raは、低下している。また、図4(B)に示されるように、温度が増加する程、図2のハーネスの配線抵抗値Rb(Rb1+Rb2)は、増加している。このように、内部抵抗値Ra及び配線抵抗値Rbは、温度センサTによって測定さる温度に依存している。本発明者らは、このような抵抗値Ra,Rbの温度依存性を考慮することで、電池Cの放電電圧Vcellの検出精度が向上することを認識した。なお、図4(A)及び図4(B)で示される関係式の各々は、1例に過ぎず、例えばハーネスの材料に依存して、温度が増加する程、図2のハーネスの配線抵抗値Rb(Rb1+Rb2)は、減少してもよい。   4A and 4B are graphs showing the temperature dependence of the internal resistance value of the battery of FIG. 2 and the wiring resistance value of the harness, respectively. As shown in FIG. 4A, the internal resistance value Ra of the battery C in FIG. 2 decreases as the temperature increases. Further, as shown in FIG. 4B, the wiring resistance value Rb (Rb1 + Rb2) of the harness in FIG. 2 increases as the temperature increases. Thus, the internal resistance value Ra and the wiring resistance value Rb depend on the temperature measured by the temperature sensor T. The present inventors have recognized that the detection accuracy of the discharge voltage Vcell of the battery C is improved by considering the temperature dependence of the resistance values Ra and Rb. Each of the relational expressions shown in FIGS. 4A and 4B is only an example. For example, as the temperature increases depending on the harness material, the wiring resistance of the harness shown in FIG. The value Rb (Rb1 + Rb2) may decrease.

なお、厳密に言えば、図2のコネクタCNTの接触抵抗値Rc1,Rc2も、温度依存性を有している。また、バイパス抵抗器のバイパス抵抗値Rdisも、温度依存性を有している。接触抵抗値Rc1,Rc2は、内部抵抗値Ra及び配線抵抗値Rb(Rb1+Rb2)よりも小さいので、本発明者らは、接触抵抗値Rc1,Rc2の温度依存性を考慮しなくても、電池Cの放電電圧Vcellの検出精度が低下しないことを認識した。言い換えれば、抵抗値Ra,Rbの温度依存性は、図4(A)及び図4(B)で示される関係式を表す関数、テーブル等として、例えば図1の処理部M又はROMに記憶される必要があり、接触抵抗値Rc1,Rc2の温度依存性を記憶しないことで、処理部M又はROMの記憶容量の増大を抑制することができる。   Strictly speaking, the contact resistance values Rc1 and Rc2 of the connector CNT in FIG. 2 also have temperature dependence. Further, the bypass resistance value Rdis of the bypass resistor also has temperature dependence. Since the contact resistance values Rc1 and Rc2 are smaller than the internal resistance value Ra and the wiring resistance value Rb (Rb1 + Rb2), the present inventors do not need to consider the temperature dependence of the contact resistance values Rc1 and Rc2, and thus the battery C It was recognized that the detection accuracy of the discharge voltage Vcell was not lowered. In other words, the temperature dependence of the resistance values Ra and Rb is stored in the processing unit M or ROM of FIG. 1, for example, as a function, table, or the like representing the relational expressions shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). By not storing the temperature dependence of the contact resistance values Rc1 and Rc2, it is possible to suppress an increase in the storage capacity of the processing unit M or ROM.

また、バイパス抵抗値Rdis(及びON抵抗値)の温度依存性は、検出電圧Vadに反映されている。言い換えれば、式(5)は、以下の式(6)のように変形することができ、バイパス抵抗値Rdisが変化する時に、検出電圧Vadは、ほとんど変化しない。即ち、検出電圧Vadは、バイパス抵抗値Rdisの温度依存性をキャンセルすることができる。
Vad=Vcell・Rdis/(Rdis+RL) ・・・(6)
本発明者らは、バイパス抵抗値Rdisの温度依存性を考慮しなくても、電池Cの放電電圧Vcellの検出精度が低下しないことを認識した。
Further, the temperature dependence of the bypass resistance value Rdis (and ON resistance value) is reflected in the detection voltage Vad. In other words, the expression (5) can be modified as the following expression (6), and the detection voltage Vad hardly changes when the bypass resistance value Rdis changes. That is, the detection voltage Vad can cancel the temperature dependence of the bypass resistance value Rdis.
Vad = Vcell · Rdis / (Rdis + RL) (6)
The present inventors have recognized that the detection accuracy of the discharge voltage Vcell of the battery C does not decrease without considering the temperature dependence of the bypass resistance value Rdis.

図4(A)及び図4(B)で示される関係式(電池の内部抵抗値及びハーネスの配線抵抗値の温度依存性)の各々は、例えば図1の(M×n)個の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnの各々に対して、共通又は共用の関係式であってもよい。内部抵抗値の1つの温度依存性及びハーネスの1つの配線抵抗値を図1の処理部M又はROMに記憶するので、処理部M又はROMの記憶容量の増大を抑制することができる。   Each of the relational expressions (temperature dependence of the internal resistance value of the battery and the wiring resistance value of the harness) shown in FIGS. 4A and 4B is, for example, (M × n) batteries C11 in FIG. , C12, ..., C1n, C21, C22, ..., C2n, ..., CM1, CM2, ..., CMn may be common or shared relational expressions. Since one temperature dependency of the internal resistance value and one wiring resistance value of the harness are stored in the processing unit M or ROM of FIG. 1, an increase in the storage capacity of the processing unit M or ROM can be suppressed.

但し、図4(A)及び図4(B)で示される関係式の各々は、例えば図1の(M×n)個の電池C11,C12,・・・,C1n,C21,C22,・・・,C2n,・・・,CM1,CM2,・・・,CMnの各々に対して、唯一の又は個別の関係式であってもよい。言い換えれば、例えば電池C11の温度依存性(内部抵抗値)が例えば電池C12の温度依存性と異なり、また、図1のハーネスH11の温度依存性(配線抵抗値)が例えばハーネスH12又はハーネスH13の温度依存性と異なることがある。内部抵抗値の個々の温度依存性及びハーネスの個々の配線抵抗値を図1の処理部M又はROMに記憶するので、個々の電池の放電電圧の検出精度をより一層向上させることができる。   However, the relational expressions shown in FIGS. 4A and 4B are, for example, (M × n) batteries C11, C12,..., C1n, C21, C22,. .., C2n,..., CM1, CM2,. In other words, for example, the temperature dependency (internal resistance value) of the battery C11 is different from, for example, the temperature dependency of the battery C12, and the temperature dependency (wiring resistance value) of the harness H11 in FIG. 1 is, for example, that of the harness H12 or the harness H13. May differ from temperature dependence. Since the individual temperature dependence of the internal resistance value and the individual wiring resistance value of the harness are stored in the processing unit M or ROM of FIG. 1, the detection accuracy of the discharge voltage of each battery can be further improved.

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。   The present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and those skilled in the art will be able to easily modify the above-described exemplary embodiments to the extent included in the claims. .

10・・・制御ユニット、C・・・電池(セル)、CNT・・・コネクタ、CT・・・スイッチ、FC・・・絶縁素子、H・・・ハーネス、INV・・・モータ駆動回路、M・・・処理部、MT・・・モータ、Rdis・・・バイパス抵抗値、S・・・検出回路、SW・・・スイッチング素子、T・・・温度センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control unit, C ... Battery (cell), CNT ... Connector, CT ... Switch, FC ... Insulating element, H ... Harness, INV ... Motor drive circuit, M ... Processing unit, MT ... Motor, Rdis ... Bypass resistance, S ... Detection circuit, SW ... Switching element, T ... Temperature sensor.

Claims (3)

少なくとも1つの電池と、前記少なくとも1つの電池に並列に配置されるバイパス抵抗器と、前記少なくとも1つの電池の両端と前記バイパス抵抗器とを電気的に接続する接続部と、前記バイパス抵抗器に前記少なくとも1つの電池の放電を許可するスイッチング素子と、で構成される放電回路と、前記バイパス抵抗器の両端電圧を検出電圧として検出可能な電圧検出部と、を備える電圧検出装置であって、
前記放電回路が前記少なくとも1つの電池を放電させる時に、前記電圧検出部は、前記検出電圧を、前記少なくとも1つの電池の内部抵抗値と前記接続部の配線抵抗値と前記バイパス抵抗器のバイパス抵抗値とから求められている補正係数で補正して、前記少なくとも1つの電池の放電電圧を決定することを特徴とする電圧検出装置。
At least one battery, a bypass resistor arranged in parallel with the at least one battery, a connection part that electrically connects both ends of the at least one battery and the bypass resistor, and the bypass resistor A voltage detection device comprising: a discharge circuit configured to allow discharge of the at least one battery; and a voltage detection unit capable of detecting a voltage across the bypass resistor as a detection voltage,
When the discharge circuit discharges the at least one battery, the voltage detection unit converts the detection voltage into an internal resistance value of the at least one battery, a wiring resistance value of the connection unit, and a bypass resistance of the bypass resistor. And a correction coefficient determined from the value to determine a discharge voltage of the at least one battery.
前記電圧検出部は、以下の関係式を利用して前記検出電圧を補正して前記放電電圧を決定することを特徴とする請求項1に記載の電圧検出装置。
Vcell=Vad(Rdis+RL)/Rdis
ここで、Vcell、Vad及びRdisは、それぞれ、前記放電電圧、前記検出電圧及び前記バイパス抵抗値であり、RLは、前記内部抵抗値と前記配線抵抗値との合成抵抗値を含む。
The voltage detection device according to claim 1, wherein the voltage detection unit corrects the detection voltage using the following relational expression to determine the discharge voltage.
Vcell = Vad (Rdis + RL) / Rdis
Here, Vcell, Vad, and Rdis are the discharge voltage, the detection voltage, and the bypass resistance value, respectively, and RL includes a combined resistance value of the internal resistance value and the wiring resistance value.
前記少なくとも1つの電池の温度を測定する温度センサを更に備え、
前記内部抵抗値及び前記配線抵抗値の各々は、前記温度に依存していることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧検出装置。
A temperature sensor for measuring a temperature of the at least one battery;
The voltage detection device according to claim 1, wherein each of the internal resistance value and the wiring resistance value depends on the temperature.
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