JP2017021056A - 電圧監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】抵抗器RfとセラミックコンデンサCfとでローパスフィルタ21(01)〜21(10)を構成し、ノイズを除去する。組電池回路10の出力端子T01〜T10に現れる直流電圧の基準値Vx(n)に基づいて、各コンデンサCfに生じる静電容量の低下分を事前に予想し、ローパスフィルタのカットオフ周波数が所望の範囲内になるように、各抵抗器Rfの抵抗値に補償値を含める。高電圧を扱う場合でも、カットオフ周波数にばらつきが生じるのを防止でき、不要な周波数領域のノイズを十分に低減できる。
【選択図】図1
Description
(1) 直列に接続された2以上の電池セルにより構成される組電池回路における前記電池セルそれぞれの接続箇所の出力端子の電圧を検知する電圧検知回路と、前記組電池回路と前記電圧検知回路との間に接続されるフィルタ回路と、を備える電圧監視装置であって、
前記フィルタ回路は、前記組電池回路の複数の出力端子のいずれか1つと、前記電圧検知回路の複数の入力端子のいずれか1つとの間に接続された抵抗器と、前記電圧検知回路の複数の入力端子のいずれか1つとアース端子との間に接続されたコンデンサと、で構成されるフィルタ部を複数組備え、
前記コンデンサが、印加される直流電圧に応じて静電容量が変動する特性を有し、
前記コンデンサに印加される直流電圧に基づいて予想される該コンデンサの静電容量と前記抵抗器の抵抗値とによって定まる、前記フィルタ部それぞれにおけるカットオフ周波数が、その最小値と最大値の幅が1[Hz]の範囲に収まっている、
こと。
(2) 上記(1)の構成の電圧監視装置であって、
前記フィルタ部それぞれにおけるカットオフ周波数が、その最小値と最大値の幅が0.58[Hz]の範囲に収まっている、
こと。
実施形態のフィルタ回路20を含む電圧監視装置の構成例を図1に示す。
図1に示した電圧監視装置は、例えば電気自動車やハイブリッドカーなどに電源として搭載した状態で使用することが想定される。即ち、図1に示した組電池回路10を車両の推進力を発生するために必要な電力の供給源として使用する。
R:抵抗器Rfの抵抗値
C:コンデンサCfの静電容量
図1に示した電圧監視装置においては、各ローパスフィルタ21(01)〜21(10)を構成するコンデンサCf(01)〜Cf(10)に比較的高い直流電圧が印加される。例えば、コンデンサCf(01)の端子間には組電池回路10の出力端子T01から標準状態で5[V]の直流電圧が印加され、コンデンサCf(10)の端子間には出力端子T10から50[V]の直流電圧が印加される。また、セラミックコンデンサの場合には、印加される直流電圧に応じて静電容量が変動する可能性がある。
図1に示したフィルタ回路20においては、所望の周波数帯のノイズを十分に除去できるように対策をしてある。即ち、図3に示したような静電容量の変動に対して、各ローパスフィルタ21(01)〜21(10)のカットオフ周波数fcが変動しないように、抵抗器Rf(01)〜Rf(10)の抵抗値に事前に決定した補償値を加算してある。具体的には以下の通りである。
R=1/(2π・C・fc) ・・・(2)
Rx=1/(2π・Cx・fc) ・・・(3)
Cx:コンデンサCfの直流バイアス電圧Vの影響を考慮した予想静電容量
Rx:fcを規定値にするために必要な補償値を含む抵抗器Rfの抵抗値
図1に示したフィルタ回路20においては、各抵抗器Rfを単一の部品で構成しているが複数の抵抗器を直列に接続して抵抗器Rfと同等の部品を構成しても良い。その場合には、例えばコンデンサCfの静電容量の定格値とカットオフ周波数fcとから求められる抵抗値に相当する第1の抵抗器と、直流バイアス電圧による静電容量の低下分を補償するために必要な抵抗値に相当する第2の抵抗器とを直列に接続することも想定できる。
[1] 直列に接続された2以上の電池セルにより構成される組電池回路(10)における前記電池セルそれぞれの接続箇所の出力端子(T01〜T10)の電圧を検知する電圧検知回路(30)と、前記組電池回路(10)と前記電圧検知回路(30)との間に接続されるフィルタ回路(20)と、を備える電圧監視装置であって、
前記フィルタ回路(20)は、前記組電池回路(10)の複数の出力端子(T01〜T10)のいずれか1つと、前記電圧検知回路(30)の複数の入力端子(Ti01〜Ti10)のいずれか1つとの間に接続された抵抗器(Rf)と、前記電圧検知回路(30)の複数の入力端子(Ti01〜Ti10)のいずれか1つとアース端子との間に接続されたコンデンサ(Cf)と、で構成されるフィルタ部(ローパスフィルタ21)を複数組備え、
前記コンデンサ(Cf)が、印加される直流電圧に応じて静電容量が変動する特性を有し、
前記コンデンサ(Cf)に印加される直流電圧に基づいて予想される該コンデンサの静電容量と前記抵抗器の抵抗値とによって定まる、前記フィルタ部(21)それぞれにおけるカットオフ周波数が、その最小値と最大値の幅が1[Hz]の範囲に収まっている、
こと。
[2] [1]に記載のの電圧監視装置であって、
前記フィルタ部(21)それぞれにおけるカットオフ周波数が、その最小値と最大値の幅が0.58[Hz]の範囲に収まっている、
こと。
20 フィルタ回路
21 ローパスフィルタ
30 電圧検知回路
Bc 電池セル
Cf コンデンサ
Rf 抵抗器
T00,T01,T02,T09,T10 出力端子
Ti00,Ti01,Ti02,Ti09,Ti10 入力端子
n セル位置の番号
Cx 予想される使用時の静電容量
fc フィルタのカットオフ周波数
Vx 印加される直流電圧の基準値
Claims (2)
- 直列に接続された2以上の電池セルにより構成される組電池回路における前記電池セルそれぞれの接続箇所の出力端子の電圧を検知する電圧検知回路と、前記組電池回路と前記電圧検知回路との間に接続されるフィルタ回路と、を備える電圧監視装置であって、
前記フィルタ回路は、前記組電池回路の複数の出力端子のいずれか1つと、前記電圧検知回路の複数の入力端子のいずれか1つとの間に接続された抵抗器と、前記電圧検知回路の複数の入力端子のいずれか1つとアース端子との間に接続されたコンデンサと、で構成されるフィルタ部を複数組備え、
前記コンデンサが、印加される直流電圧に応じて静電容量が変動する特性を有し、
前記コンデンサに印加される直流電圧に基づいて予想される該コンデンサの静電容量と前記抵抗器の抵抗値とによって定まる、前記フィルタ部それぞれにおけるカットオフ周波数が、その最小値と最大値の幅が1[Hz]の範囲に収まっている、
ことを特徴とする電圧監視装置。 - 請求項1項に記載の電圧監視装置であって、
前記フィルタ部それぞれにおけるカットオフ周波数が、その最小値と最大値の幅が0.58[Hz]の範囲に収まっている、
ことを特徴とする電圧監視装置。
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