JP2020190529A

JP2020190529A - Voltage measuring circuit

Info

Publication number: JP2020190529A
Application number: JP2019097143A
Authority: JP
Inventors: 祐希村松; Yuki Muramatsu; 隆介長谷; Ryusuke Hase; 順一波多野; Junichi Hatano; 真一会沢; Shinichi Aizawa; 悟士山本; Satoshi Yamamoto; 洋明加藤; Hiroaki Kato; 伊藤　智之; Tomoyuki Ito; 智之伊藤; 卓矢山本; Takuya Yamamoto; 裕人佐藤; Hiroto Sato
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26

Abstract

To provide a voltage measuring circuit for measuring the voltage of a battery using a resistive voltage divider, with which it is possible to measure a voltage even when one of resistive circuits breaks down.SOLUTION: A voltage measuring circuit 100 comprises: a resistive circuit 11 composed of a reference resistor R0 and resistors R1-Rn, a resistive circuit 12 composed of a reference resistor r0 and an auxiliary resistor r1, relay elements S1-Sn, and a control unit 13 for measuring the voltages of batteries B1-Bn using the resistive circuit 11 or resistive circuit 12 and the relay elements S1-Sn. On the basis of either a voltage Va that represents a voltage at the connecting point of the reference resistor R0 and the first resistor when a relay element selected from among the relay elements S1-Sn is controlled at an on state or a voltage Vb that represents a voltage at the connecting point of the reference resistor r0 and the auxiliary resistor r1 when the selected relay element is controlled at an on state, the control unit 13 measures the potential on the positive terminal side of a battery that corresponds to the selected relay element.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電池の電圧を計測する電圧計測回路に係わる。 The present invention relates to a voltage measuring circuit that measures the voltage of a battery.

充電可能な二次電池は、様々な分野において広く実用化されている。例えば、電気自動車またはプラグインハイブリッド車は、走行用モータに電流を供給するための二次電池を備える。 Rechargeable secondary batteries have been widely put into practical use in various fields. For example, an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle includes a secondary battery for supplying an electric current to a traveling motor.

二次電池を充電する充電装置は、多くのケースにおいて、二次電池の電圧をモニタしながら二次電池に電流を供給する。このため、充電装置は、二次電池の電圧を計測する電圧計測回路を備える。或いは、充電装置には、二次電池の電圧を計測する電圧計測回路が接続される。 In many cases, a charging device for charging a secondary battery supplies a current to the secondary battery while monitoring the voltage of the secondary battery. Therefore, the charging device includes a voltage measuring circuit for measuring the voltage of the secondary battery. Alternatively, a voltage measuring circuit for measuring the voltage of the secondary battery is connected to the charging device.

ところで、大容量の二次電池は、直列に接続された複数の電池を含む組電池により実現されることがある。そして、直列に接続された各電池の電圧を計測する電圧計測回路の一例として、複数の抵抗が直列に接続された抵抗分圧回路を備える構成が知られている。例えば、特許文献１に記載されている電圧検出回路は、複数の電池モジュールから構成される高電圧バッテリに接続され、抵抗分圧回路および制御回路を備える。抵抗分圧回路は、複数の分圧抵抗および複数のリレー素子（又は、スイッチング素子）を備える。そして、制御回路は、リレー素子を制御しながら抵抗分圧回路の出力電圧を計測することで各電池モジュールの電圧を検出する。 By the way, a large-capacity secondary battery may be realized by an assembled battery including a plurality of batteries connected in series. Then, as an example of a voltage measuring circuit for measuring the voltage of each battery connected in series, a configuration including a resistance voltage dividing circuit in which a plurality of resistors are connected in series is known. For example, the voltage detection circuit described in Patent Document 1 is connected to a high voltage battery composed of a plurality of battery modules, and includes a resistance voltage dividing circuit and a control circuit. The resistance voltage divider circuit includes a plurality of voltage divider resistors and a plurality of relay elements (or switching elements). Then, the control circuit detects the voltage of each battery module by measuring the output voltage of the resistance voltage dividing circuit while controlling the relay element.

特開２０１０−００８２２７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-008227

抵抗分圧回路を用いて電池の電圧を計測する構成においては、分圧抵抗の抵抗値が高くなる抵抗値異常などにより抵抗分圧回路が故障した場合には、各電池の電圧を正常に計測できない。 In the configuration where the voltage of the battery is measured using the resistance voltage divider circuit, if the resistance voltage divider circuit fails due to an abnormality in the resistance value that increases the resistance value of the voltage divider resistance, the voltage of each battery is measured normally. Can not.

本発明の１つの側面に係わる目的は、抵抗分圧回路を用いて電池の電圧を計測する電圧計測回路において、いずれかの抵抗回路が故障しても電圧を計測することができる技術を提供することである。 An object relating to one aspect of the present invention is to provide a technique for measuring a battery voltage using a resistance voltage divider circuit, capable of measuring the voltage even if one of the resistance circuits fails. That is.

本発明の１つの態様の電圧計測回路は、直列に接続された第１〜第ｎ（ｎは、２以上の整数）の電池を含む組電池の電圧を計測する電圧計測回路であって、直列に接続された第１の参照抵抗および第１〜第ｎの抵抗から構成される第１の抵抗回路と、直列に接続された第２の参照抵抗および補助抵抗から構成される第２の抵抗回路と、第１〜第ｎのリレー素子と、前記第１の抵抗回路または前記第２の抵抗回路と、前記第１〜第ｎのリレー素子を用いて前記第１〜第ｎの電池の電圧を計測する制御部と、を備える。前記第１〜第ｎのリレー素子は、それぞれ、前記第１〜第ｎの電池の正極端子と前記第１〜第ｎの抵抗の一方の端子との間に設けられる。前記組電池の負側端子は、前記第１の参照抵抗の端子に電気的に接続される。前記第１〜第ｎの抵抗は、前記第１〜第ｎの電池に電気的に並列に接続される。前記第２の抵抗回路は、前記第１の抵抗回路に電気的に並列に接続される。前記制御部は、前記第１〜第ｎのリレー素子の中から選択されたリレー素子がオン状態に制御されたときの前記第１の参照抵抗と前記第１の抵抗との接続点の電圧を表す第１の電圧、および、前記選択されたリレー素子がオン状態に制御されたときの前記第２の参照抵抗と前記補助抵抗との接続点の電圧を表す第２の電圧の少なくともいずれかに基づいて、前記選択されたリレー素子に対応する前記電池の正極端子側の電位を計測する。 The voltage measurement circuit of one aspect of the present invention is a voltage measurement circuit that measures the voltage of an assembled battery including first to nth (n is an integer of 2 or more) batteries connected in series, and is in series. A first resistance circuit composed of a first reference resistor and a first to nth resistors connected to, and a second resistance circuit composed of a second reference resistor and an auxiliary resistor connected in series. The voltage of the first to nth batteries is applied by using the first to first relay elements, the first resistance circuit or the second resistance circuit, and the first to nth relay elements. It is provided with a control unit for measuring. The first to nth relay elements are provided between the positive electrode terminal of the first to nth batteries and one terminal of the first to nth resistors, respectively. The negative terminal of the assembled battery is electrically connected to the terminal of the first reference resistor. The first to nth resistors are electrically connected in parallel to the first to nth batteries. The second resistance circuit is electrically connected in parallel to the first resistance circuit. The control unit determines the voltage at the connection point between the first reference resistor and the first resistor when the relay element selected from the first to nth relay elements is controlled to be in the ON state. At least one of a first voltage representing and a second voltage representing the voltage at the connection point between the second reference resistor and the auxiliary resistor when the selected relay element is controlled to be on. Based on this, the potential on the positive terminal side of the battery corresponding to the selected relay element is measured.

選択されたリレー素子がオン状態に制御されているので、第１の参照抵抗から数えてｋ番目の抵抗の正側端子の電位は、ｋ番目の電池の正極端子の電位と実質的に同じである。したがって、制御部は、第１の電圧に基づいて、選択されたリレー素子に対応するｋ番目の電池の正極端子の電位を計算できる。また、選択されたリレー素子がオン状態に制御されているので、第１の参照抵抗から数えてｋ番目の抵抗の正側端子の電位は、ｋ番目の電池の正極端子の電位と実質的に同じである。したがって、制御部は、第２の電圧に基づいて、選択されたリレー素子に対応するｋ番目の電池の正極端子の電位を計算できる。 Since the selected relay element is controlled to be on, the potential of the positive terminal of the kth resistor counting from the first reference resistor is substantially the same as the potential of the positive electrode of the kth battery. is there. Therefore, the control unit can calculate the potential of the positive electrode terminal of the k-th battery corresponding to the selected relay element based on the first voltage. Further, since the selected relay element is controlled to be in the ON state, the potential of the positive terminal of the kth resistor counting from the first reference resistor is substantially the potential of the positive electrode terminal of the kth battery. It is the same. Therefore, the control unit can calculate the potential of the positive electrode terminal of the k-th battery corresponding to the selected relay element based on the second voltage.

したがって、制御部は、第１の抵抗回路と第２の抵抗回路のいずれかの抵抗回路が故障しても、第１の電圧と第２の電圧の少なくともいずれかに基づいて、選択したリレー素子に対応する組電池の正極端子の電位を計測することができる。 Therefore, even if either the resistance circuit of the first resistance circuit or the resistance circuit of the second resistance circuit fails, the control unit selects the relay element based on at least one of the first voltage and the second voltage. It is possible to measure the potential of the positive terminal of the assembled battery corresponding to.

また、前記制御部は、前記第１〜第ｎの抵抗の異常を検出する。前記第１〜第ｎの抵抗のいずれかが異常である場合、前記制御部は、前記異常な抵抗の一方の端子が前記正極端子に接続される前記電池の正極端子側の電位及び、該電池よりも高電位側の前記電池の正極端子側の電位を前記第２の電圧に基づいて計測し、前記異常な抵抗の一方の端子が前記正極端子に接続される前記電池よりも低電位側の前記電池の正極端子側の電位を前記第１の電圧に基づいて計測する。 In addition, the control unit detects an abnormality in the first to nth resistors. When any of the first to nth resistances is abnormal, the control unit determines the potential on the positive side of the battery to which one terminal of the abnormal resistance is connected to the positive side terminal and the battery. The potential on the positive side of the battery on the higher potential side is measured based on the second voltage, and one terminal of the abnormal resistance is connected to the positive terminal on the lower potential side of the battery. The potential on the positive terminal side of the battery is measured based on the first voltage.

したがって、制御部は検出した異常な抵抗の一方の端子が正極端子に接続される電池の正極端子側の電位および電池よりも高電位側の電池の正極端子側の電位を第２の電圧に基づいて計測する。また、制御部は、検出した異常な抵抗の一方の端子が正極端子に接続される電池よりも低電位側の電池の正極端子側の電位を第１の電圧に基づいて計測する。 Therefore, the control unit bases the potential on the positive electrode terminal side of the battery in which one terminal of the detected abnormal resistance is connected to the positive electrode terminal and the potential on the positive electrode terminal side of the battery on the higher potential side than the battery based on the second voltage. And measure. Further, the control unit measures the potential on the positive electrode terminal side of the battery on the lower potential side than the battery in which one terminal of the detected abnormal resistance is connected to the positive electrode terminal, based on the first voltage.

上記のように計測した場合、第１の電圧ａおよび第２の電圧はそれぞれ異常な抵抗を除く抵抗によって分圧される。すなわち、異常な抵抗に対応した電池の正極端子側の電位も、第２の電圧によって計測することができる。したがって、抵抗分圧における電圧計測回路において、一つの分圧抵抗が故障しても組電池の電圧を計測することができる。 When measured as described above, the first voltage a and the second voltage are divided by resistors excluding abnormal resistors, respectively. That is, the potential on the positive electrode terminal side of the battery corresponding to the abnormal resistance can also be measured by the second voltage. Therefore, in the voltage measuring circuit for resistance voltage division, the voltage of the assembled battery can be measured even if one voltage dividing resistor fails.

また、前記制御部は、前記第１の電圧を検出する第１の電圧検出回路と、前記第２の電圧を検出する第２の電圧検出回路と、前記第１の電圧検出回路および前記第２の電圧検出回路の故障を診断する診断部と、を備える。前記制御部は、前記診断部によって前記第１の電圧検出回路および前記第２の検出回路の一方が故障していると診断された場合には、他方の電圧検出回路に対応する電圧のみに基づいて前記第１〜第ｎの電池の電圧を計測する。したがって、制御部は、第１の電圧検出回路および第２の電圧検出回路のいずれかの電圧検出回路が故障している場合であっても、他方の電圧検出回路に対応する電圧に基づいて電池の電圧を計測することができる。 In addition, the control unit includes a first voltage detection circuit that detects the first voltage, a second voltage detection circuit that detects the second voltage, the first voltage detection circuit, and the second. It is provided with a diagnostic unit for diagnosing a failure of the voltage detection circuit of the above. When one of the first voltage detection circuit and the second detection circuit is diagnosed by the diagnosis unit as having failed, the control unit is based only on the voltage corresponding to the other voltage detection circuit. The voltage of the first to nth batteries is measured. Therefore, even if one of the voltage detection circuits of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit fails, the control unit can use the battery based on the voltage corresponding to the other voltage detection circuit. The voltage of can be measured.

上述の態様によれば、抵抗分圧回路を用いて電池の電圧を計測する電圧計測回路において、いずれかの抵抗回路が故障しても電圧を計測することができる。 According to the above aspect, in the voltage measuring circuit for measuring the voltage of the battery using the resistance voltage dividing circuit, the voltage can be measured even if any of the resistance circuits fails.

本発明の実施形態に係わる電圧計測回路１００の使用例を示す図である。It is a figure which shows the use example of the voltage measurement circuit 100 which concerns on embodiment of this invention. 電圧計測回路１００の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the voltage measurement circuit 100. 制御部１３のバリエーションの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the variation of the control unit 13.

図１は、本発明の実施形態に係わる電圧計測回路１００の使用例を示す図である。この実施例では、電圧計測回路１００は、電気自動車またはプラグインハイブリッド車などの電動車両１において使用され、走行用モータ１１１に電流を供給するための二次電池１０２の電圧を測定する。電圧計測回路１００は、監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に相当する。電圧計測回路１００は、電池パック１０に含まれる。 FIG. 1 is a diagram showing a usage example of the voltage measurement circuit 100 according to the embodiment of the present invention. In this embodiment, the voltage measuring circuit 100 is used in an electric vehicle 1 such as an electric vehicle or a plug-in hybrid vehicle, and measures the voltage of a secondary battery 102 for supplying a current to a traveling motor 111. The voltage measurement circuit 100 corresponds to a monitoring ECU (Electronic Control Unit). The voltage measurement circuit 100 is included in the battery pack 10.

電池パック１０は、電圧計測回路１００、電池ＥＣＵ１０１、二次電池１０２、電流センサ１０３、サーミスタ１０４、リレー１０５、１０６を備える。なお、電池パック１０は、図１に示してない他の回路構成を備えていてもよい。 The battery pack 10 includes a voltage measuring circuit 100, a battery ECU 101, a secondary battery 102, a current sensor 103, a thermistor 104, and relays 105 and 106. The battery pack 10 may have other circuit configurations not shown in FIG.

電圧計測回路１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）などを用いた回路が考えられる。また、電圧計測回路１００は、内部又は外部に備えられているメモリを備え、メモリに記憶されている二次電池１０２の各部を制御するプログラムを読み出して実行する。なお、本実施例においては電圧計測回路１００を用いて説明をするが、電圧計測回路１００が実行する制御を、例えば電動車両１に搭載されている一つ以上のＥＣＵなどに行わせてもよい。 The voltage measurement circuit 100 may be, for example, a circuit using a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), a PLD (Programmable Logic Device), or the like. Reference numeral 100 denotes a memory provided inside or outside, and reads and executes a program for controlling each part of the secondary battery 102 stored in the memory. In this embodiment, the voltage measurement circuit 100 is used. As described above, the control executed by the voltage measurement circuit 100 may be performed by, for example, one or more ECUs mounted on the electric vehicle 1.

二次電池１０２は、直列に接続された複数の電池モジュールを含む組電池により実現される。そして、電圧計測回路１００は、二次電池１０２の電圧を計測すると共に、二次電池１０２を構成する各電池モジュールの電圧を計測する。また、各電池モジュールは、例えば、直列に接続される複数の電池セルで構成される。この場合、電圧計測回路１００は、各電池セルの電圧を計測してもよい。なお、以下の記載では、各電池モジュールまたは各電池セルを単に「電池」と呼ぶことがある。 The secondary battery 102 is realized by an assembled battery including a plurality of battery modules connected in series. Then, the voltage measuring circuit 100 measures the voltage of the secondary battery 102 and also measures the voltage of each battery module constituting the secondary battery 102. Further, each battery module is composed of, for example, a plurality of battery cells connected in series. In this case, the voltage measuring circuit 100 may measure the voltage of each battery cell. In the following description, each battery module or each battery cell may be simply referred to as a "battery".

電流センサ１０３は、例えば、ホール素子やシャント抵抗により構成され、二次電池１０２、リレー１０５、１０６に流れる電流を検出する。サーミスタ１０４は、二次電池１０２の温度または二次電池１０２の周辺温度を検出する。電圧計測回路１００は、二次電池１０２の電圧、電流センサ１０３により検出される電流及びサーミスタ１０４により検出される温度を示す電池状態情報を電池ＥＣＵ１０１に送る。 The current sensor 103 is composed of, for example, a Hall element or a shunt resistor, and detects the current flowing through the secondary battery 102, the relays 105, and 106. The thermistor 104 detects the temperature of the secondary battery 102 or the ambient temperature of the secondary battery 102. The voltage measuring circuit 100 sends the battery state information indicating the voltage of the secondary battery 102, the current detected by the current sensor 103, and the temperature detected by the thermistor 104 to the battery ECU 101.

充電器２１は、二次電池１０２を充電する。このとき、充電器２１は、電圧計測回路１００によりモニタされる電圧および電流センサ１０３によりモニタされる電流に基づいて二次電池１０２を充電してもよい。電動車両１の走行時には、二次電池１０２から走行用モータ１１１に電流が供給される。このとき、インバータ回路１１２は、二次電池１０２の直流電力を交流電力へ変換して走行用モータ１１１へ出力する。また、回生時には、インバータ回路１１２は、走行用モータ１１１の交流電力を直流電力へ変換し二次電池１０２へ出力する。 The charger 21 charges the secondary battery 102. At this time, the charger 21 may charge the secondary battery 102 based on the voltage monitored by the voltage measuring circuit 100 and the current monitored by the current sensor 103. When the electric vehicle 1 is traveling, a current is supplied from the secondary battery 102 to the traveling motor 111. At this time, the inverter circuit 112 converts the DC power of the secondary battery 102 into AC power and outputs it to the traveling motor 111. Further, at the time of regeneration, the inverter circuit 112 converts the AC power of the traveling motor 111 into DC power and outputs it to the secondary battery 102.

二次電池１０２と充電器２１との間には、リレー１０５が設けられる。また、二次電池１０２の負極側において、二次電池１０２と走行用モータ１１１との間には、リレー１０６が設けられる。そして、電池ＥＣＵ１０１は、リレー１０５、１０６を制御する。例えば、充電器２１が二次電池１０２を充電するときは、電池ＥＣＵ１０１は、リレー１０５、１０６をオン状態に制御する。二次電池１０２が過充電状態であるときは、電池ＥＣＵ１０１は、リレー１０５、１０６をオフ状態に制御してもよい。電動車両１の走行時には、電池ＥＣＵ１０１は、リレー１０５、１０６をオン状態に制御する。二次電圧１０１が過放電状態であるときは、電池ＥＣＵ１０１は、リレー１０５、１０６をオフ状態に制御してもよい。 A relay 105 is provided between the secondary battery 102 and the charger 21. Further, on the negative electrode side of the secondary battery 102, a relay 106 is provided between the secondary battery 102 and the traveling motor 111. Then, the battery ECU 101 controls the relays 105 and 106. For example, when the charger 21 charges the secondary battery 102, the battery ECU 101 controls the relays 105 and 106 to be in the ON state. When the secondary battery 102 is in the overcharged state, the battery ECU 101 may control the relays 105 and 106 to be in the off state. When the electric vehicle 1 is traveling, the battery ECU 101 controls the relays 105 and 106 in the ON state. When the secondary voltage 101 is in the over-discharged state, the battery ECU 101 may control the relays 105 and 106 to be in the off state.

電池ＥＣＵ１０１は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイスやＰＬＤなどを用いた回路が考えられる。また、電池ＥＣＵ１０１は、内部又は外部に備えられているメモリを備え、メモリに記憶されている電池パック１０の各部を制御するプログラムを読み出して実行する。 As the battery ECU 101, for example, a circuit using a CPU, a multi-core CPU, a programmable device, a PLD, or the like can be considered. Further, the battery ECU 101 includes a memory provided inside or outside, and reads and executes a program for controlling each part of the battery pack 10 stored in the memory.

電池ＥＣＵ１０１は、二次電池１０２のＳＯＣ（充電率（State Of Charge））の上限閾値及び下限閾値に基づいて、制限された出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報を判定する。二次電池１０２のＳＯＣが下限閾値以下の場合は、制限された出力電力（Wout）情報を車両ＥＣＵ１１３へ伝達し、二次電池１０２のＳＯＣが上限閾値以上の場合は、制限された回生電力（Win）情報を車両ＥＣＵ１１３へ伝達する。 The battery ECU 101 determines the limited output power (Wout) information and regenerative power (Win) information based on the upper and lower thresholds of the SOC (State Of Charge) of the secondary battery 102. When the SOC of the secondary battery 102 is below the lower limit threshold value, the limited output power (Wout) information is transmitted to the vehicle ECU 113, and when the SOC of the secondary battery 102 is equal to or higher than the upper limit threshold value, the limited regenerative power (Wout) ( Win) Information is transmitted to the vehicle ECU 113.

車両ＥＣＵ１１３は、電池ＥＣＵ１０１からの出力電力（Wout）情報に応じて、二次電池１０２から走行用モータ１１１への出力を制限する。また、車両ＥＣＵ１１３は、電池ＥＣＵ１０１からの回生電力（Win）情報に応じて、走行用モータ１１１から二次電池１０２への回生を制限する。具体的には、車両ＥＣＵ１１３は、二次電池１０２のＳＯＣに基づく出力電力（Wout）情報に基づいてインバータ回路１１２の出力電力を制限し、走行用モータ１１１の出力を制限する。また、車両ＥＣＵ１１３は、二次電池１０２のＳＯＣに基づく回生電力（Win）情報に基づいてインバータ回路１１２の出力電力を制限し、走行用モータ１１１からの回生を制限する。 The vehicle ECU 113 limits the output from the secondary battery 102 to the traveling motor 111 according to the output power (Wout) information from the battery ECU 101. Further, the vehicle ECU 113 limits the regeneration from the traveling motor 111 to the secondary battery 102 according to the regenerative power (Win) information from the battery ECU 101. Specifically, the vehicle ECU 113 limits the output power of the inverter circuit 112 based on the output power (Wout) information based on the SOC of the secondary battery 102, and limits the output of the traveling motor 111. Further, the vehicle ECU 113 limits the output power of the inverter circuit 112 based on the regenerative power (Win) information based on the SOC of the secondary battery 102, and limits the regeneration from the traveling motor 111.

インバータ回路１１２の出力電力を制限する方法は、公知の方法を採用することができるため特に限定しない。例えば、出力電力を制限する方法の一例として、車両ＥＣＵ１１３は、インバータ回路１１２を構成するスイッチのスイッチング周波数を変更してDuty比を下げる方法を採用することができる。 The method for limiting the output power of the inverter circuit 112 is not particularly limited because a known method can be adopted. For example, as an example of the method of limiting the output power, the vehicle ECU 113 can adopt a method of lowering the duty ratio by changing the switching frequency of the switches constituting the inverter circuit 112.

なお、電池ＥＣＵ１０１は、二次電池１０２のＳＯＣに基づいて、出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報を判定しているがこの限りではない。例えば、電池ＥＣＵ１０１は、二次電池１０２の電圧の上限閾値及び下限閾値に基づいて、制限された出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報を判定してもよい。二次電池１０２の電圧が下限閾値以下の場合は、制限された出力電力（Wout）情報を車両ＥＣＵ１１３へ伝達し、二次電池１０２の電圧が上限閾値以上の場合は、制限された回生電力（Win）情報を車両ＥＣＵ１１３へ伝達する。 The battery ECU 101 determines the output power (Wout) information and the regenerative power (Win) information based on the SOC of the secondary battery 102, but this is not the case. For example, the battery ECU 101 may determine the limited output power (Wout) information and regenerative power (Win) information based on the upper limit threshold value and the lower limit threshold value of the voltage of the secondary battery 102. When the voltage of the secondary battery 102 is below the lower limit threshold, the limited output power (Wout) information is transmitted to the vehicle ECU 113, and when the voltage of the secondary battery 102 is above the upper limit threshold, the limited regenerative power (Wout) ( Win) Information is transmitted to the vehicle ECU 113.

この場合、車両ＥＣＵ１１３は、二次電池１０２の電圧に基づく出力電力（Wout）情報に応じて、二次電池１０２から走行用モータ１１１への出力を制限する。また、車両ＥＣＵ１１３は、二次電池１０２の電圧に基づく回生電力（Win）情報に応じて、走行用モータ１１１から二次電池１０２への回生を制限する。 In this case, the vehicle ECU 113 limits the output from the secondary battery 102 to the traveling motor 111 according to the output power (Wout) information based on the voltage of the secondary battery 102. Further, the vehicle ECU 113 limits the regeneration from the traveling motor 111 to the secondary battery 102 according to the regenerative power (Win) information based on the voltage of the secondary battery 102.

なお、車両ＥＣＵ１１３は、電池ＥＣＵ１０１より受信する二次電池１０２の出力電力（Wout）情報及び回生電力（Win）情報に基づいて充電器２１に電流指令値を与えてもよい。また、車両ＥＣＵ１１３は、必要に応じて、電池ＥＣＵ１０１に制御信号を与えることができる。電池ＥＣＵ１０１と車両ＥＣＵ１１３とはＣＡＮ（Controller Area Network）通信により相互に通信可能に接続してもよい。 The vehicle ECU 113 may give a current command value to the charger 21 based on the output power (Wout) information and the regenerative power (Win) information of the secondary battery 102 received from the battery ECU 101. Further, the vehicle ECU 113 can give a control signal to the battery ECU 101 as needed. The battery ECU 101 and the vehicle ECU 113 may be connected to each other so as to be able to communicate with each other by CAN (Controller Area Network) communication.

図２は、電圧計測回路１００の一例を示す図である。電圧計測回路１００は、この実施例では、二次電池１０２の電圧を計測する。二次電池１０２は、図２に示すように、直列に接続されたｎ個の電池Ｂ１〜Ｂｎを備える。そして、電圧計測回路１００は、二次電池１０２の電圧を測定すると共に、各電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子の電位を測定する。これにより、電圧計測回路１００は、各電池Ｂ１〜Ｂｎの電圧を計測できる。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the voltage measurement circuit 100. The voltage measuring circuit 100 measures the voltage of the secondary battery 102 in this embodiment. As shown in FIG. 2, the secondary battery 102 includes n batteries B1 to Bn connected in series. Then, the voltage measuring circuit 100 measures the voltage of the secondary battery 102 and the potential of the positive electrode terminals of the batteries B1 to Bn. As a result, the voltage measuring circuit 100 can measure the voltage of each battery B1 to Bn.

電圧計測回路１００は、抵抗回路（第１の抵抗回路）１１、抵抗回路（第２の抵抗回路）１２、複数のリレー素子（第１〜第ｎのリレー素子）Ｓ１〜Ｓｎ、および制御部１３を備える。なお、電圧計測回路１００は、図２に示していない他の回路要素を備えていてもよい。 The voltage measurement circuit 100 includes a resistance circuit (first resistance circuit) 11, a resistance circuit (second resistance circuit) 12, a plurality of relay elements (first to nth relay elements) S1 to Sn, and a control unit 13. To be equipped. The voltage measurement circuit 100 may include other circuit elements not shown in FIG.

抵抗回路１１は、参照抵抗Ｒ０（第１の参照抵抗）および抵抗Ｒ１〜Ｒｎから構成される。参照抵抗Ｒ０および抵抗Ｒ１〜Ｒｎは、順番に、直列に接続されている。また、参照抵抗Ｒ０および抵抗Ｒ１〜Ｒｎは、分圧抵抗として使用される。すなわち、抵抗回路１１は、抵抗分圧回路の一例である。なお、抵抗Ｒ１〜Ｒｎの抵抗値は、互いに同じであってもよいし、互いに同じでなくてもよい。抵抗回路１２は、参照抵抗ｒ０（第２の参照抵抗）および補助抵抗ｒ１を備える。参照抵抗ｒ０および補助抵抗ｒ１は、直列に接続されている。また、参照抵抗ｒ０および補助抵抗ｒ１は、分圧抵抗として使用される。すなわち、抵抗回路１２も、抵抗分圧回路の一例である。 The resistance circuit 11 is composed of a reference resistor R0 (first reference resistor) and resistors R1 to Rn. The reference resistors R0 and resistors R1 to Rn are connected in series in order. Further, the reference resistors R0 and the resistors R1 to Rn are used as voltage dividing resistors. That is, the resistance circuit 11 is an example of a resistance voltage dividing circuit. The resistance values of the resistors R1 to Rn may or may not be the same as each other. The resistance circuit 12 includes a reference resistor r0 (second reference resistor) and an auxiliary resistor r1. The reference resistor r0 and the auxiliary resistor r1 are connected in series. Further, the reference resistor r0 and the auxiliary resistor r1 are used as voltage dividing resistors. That is, the resistance circuit 12 is also an example of the resistance voltage dividing circuit.

各リレー素子Ｓ１〜Ｓｎの一方の端子（電池側端子）は、対応する電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子に電気的に接続されている。例えば、リレー素子Ｓ１の電池側端子は電池Ｂ１の正極端子に接続され、リレー素子Ｓｎの電池側端子は電池Ｂｎの正極端子に接続される。また、各リレー素子Ｓ１〜Ｓｎの他方の端子（制御部側端子）は、対応する抵抗Ｒ１〜Ｒｎの一方の端子（正側端子）に電気的に接続されている。例えば、リレー素子Ｓ１の制御部側端子は抵抗Ｒ１の正側端子に接続され、リレー素子Ｓｎの制御部側端子は抵抗Ｒｎの正側端子に接続される。すなわち、電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子と、対応する抵抗Ｒ１〜Ｒｎの正側端子との間に、対応するリレー素子Ｓ１〜Ｓｎが設けられている。なお、各リレー素子Ｓ１〜Ｓｎの状態は、制御部１３により制御される。 One terminal (battery side terminal) of each relay element S1 to Sn is electrically connected to the positive electrode terminal of the corresponding batteries B1 to Bn. For example, the battery-side terminal of the relay element S1 is connected to the positive electrode terminal of the battery B1, and the battery-side terminal of the relay element Sn is connected to the positive electrode terminal of the battery Bn. Further, the other terminal (control unit side terminal) of each relay element S1 to Sn is electrically connected to one terminal (positive side terminal) of the corresponding resistors R1 to Rn. For example, the control unit side terminal of the relay element S1 is connected to the positive terminal of the resistor R1, and the control unit side terminal of the relay element Sn is connected to the positive terminal of the resistor Rn. That is, the corresponding relay elements S1 to Sn are provided between the positive terminal of the batteries B1 to Bn and the positive terminal of the corresponding resistors R1 to Rn. The state of each relay element S1 to Sn is controlled by the control unit 13.

抵抗Ｒ１の他方の端子（負側端子）は、参照抵抗Ｒ０の一方の端子（正側端子）に接続されている。参照抵抗Ｒ０の他方の端子（負側端子）は、二次電池１０２の負側端子（すなわち、電池Ｂ１の負側端子）に電気的に接続されている。そして、参照抵抗Ｒ０と抵抗Ｒ１との接続点の電圧Ｖａ（第１の電圧）は、制御部１３に与えられる。 The other terminal (negative terminal) of the resistor R1 is connected to one terminal (positive terminal) of the reference resistor R0. The other terminal (negative terminal) of the reference resistor R0 is electrically connected to the negative terminal of the secondary battery 102 (that is, the negative terminal of the battery B1). Then, the voltage Va (first voltage) at the connection point between the reference resistor R0 and the resistor R1 is given to the control unit 13.

抵抗回路１２は、抵抗回路１１に電気的に並列に接続される。即ち、補助抵抗ｒ１の一方の端子（正側端子）は、抵抗Ｒｎの正側端子およびリレー素子Ｓｎの制御部側端子に接続される。補助抵抗ｒ１の他方の端子（負側端子）は、参照抵抗ｒ０の一方の端子（正側端子）に接続される。参照抵抗ｒ０の他方の端子（負側端子）は、参照抵抗Ｒ０の負側端子および二次電池１０２の負側端子に接続される。そして、参照抵抗ｒ０と補助抵抗ｒ１との接続点の電圧Ｖｂ（第２の電圧）は、制御部１３に与えられる。 The resistance circuit 12 is electrically connected to the resistance circuit 11 in parallel. That is, one terminal (positive terminal) of the auxiliary resistor r1 is connected to the positive terminal of the resistor Rn and the control unit side terminal of the relay element Sn. The other terminal (negative terminal) of the auxiliary resistor r1 is connected to one terminal (positive terminal) of the reference resistor r0. The other terminal (negative terminal) of the reference resistor r0 is connected to the negative terminal of the reference resistor R0 and the negative terminal of the secondary battery 102. Then, the voltage Vb (second voltage) at the connection point between the reference resistor r0 and the auxiliary resistor r1 is given to the control unit 13.

制御部１３は、リレー素子Ｓ１〜Ｓｎを制御しながら電圧Ｖａおよび電圧Ｖｂを検出することで、二次電池１０２の電圧および各電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子の電位を計測する。また、制御部１３は、リレー素子Ｓ１〜Ｓｎを制御しながら電圧Ｖａおよび電圧Ｖｂをモニタすることで、抵抗回路１１、１２の故障を検出することもできる。 The control unit 13 measures the voltage of the secondary battery 102 and the potential of the positive electrode terminals of the batteries B1 to Bn by detecting the voltage Va and the voltage Vb while controlling the relay elements S1 to Sn. Further, the control unit 13 can detect the failure of the resistance circuits 11 and 12 by monitoring the voltage Va and the voltage Vb while controlling the relay elements S1 to Sn.

制御部１３は、例えば、マイコンにより実現される。この場合、制御部１３は、プロセッサおよびメモリを備える。プロセッサは、メモリに格納されているプログラムを実行することにより、電池の電圧を計測することができる。このプログラムは、リレー素子Ｓ１〜Ｓｎを制御する記述、電圧Ｖａおよび電圧Ｖｂに基づいて電池の電圧を計算する記述、および抵抗回路１１、１２の故障を判定する記述を含む。尚、メモリには、各抵抗（Ｒ０〜Ｒｎ、ｒ０〜ｒ１）の抵抗値を表す抵抗情報が格納されていてもよい。 The control unit 13 is realized by, for example, a microcomputer. In this case, the control unit 13 includes a processor and a memory. The processor can measure the voltage of the battery by executing a program stored in the memory. This program includes a description for controlling the relay elements S1 to Sn, a description for calculating the voltage of the battery based on the voltage Va and the voltage Vb, and a description for determining the failure of the resistance circuits 11 and 12. The memory may store resistance information representing the resistance value of each resistor (R0 to Rn, r0 to r1).

＜電圧の計測＞
制御部１３は、抵抗回路１１の出力電圧Ｖａまたは抵抗回路１２の出力電圧Ｖｂを利用して、各電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子の電位を計測することができる。 <Voltage measurement>
The control unit 13 can measure the potential of the positive electrode terminals of the batteries B1 to Bn by using the output voltage Va of the resistance circuit 11 or the output voltage Vb of the resistance circuit 12.

電池Ｂｉ（ｉ＝１〜ｎ）の正極端子の電位は、二次電池１０２の負極の電位と電池Ｂｉの正極端子の電位との間の電圧に相当する。なお、以下の記載では、各抵抗Ｒ１〜Ｒｎの正側端子の電位は、それぞれＶ１〜Ｖｎで表されるものとする。抵抗Ｒｉ（ｉ＝１〜ｎ）の正側端子の電位は、二次電池１０２の負極の電位と抵抗Ｒｉの正側端子の電位との間の電圧に相当する。 The potential of the positive electrode terminal of the battery Bi (i = 1 to n) corresponds to the voltage between the potential of the negative electrode of the secondary battery 102 and the potential of the positive electrode terminal of the battery Bi. In the following description, the potentials of the positive terminals of the resistors R1 to Rn are represented by V1 to Vn, respectively. The potential of the positive terminal of the resistor Ri (i = 1 to n) corresponds to the voltage between the potential of the negative electrode of the secondary battery 102 and the potential of the positive terminal of the resistor Ri.

制御部１３は、リレー素子Ｓ１〜Ｓｎの中から１個のリレー素子を選択する。そして、制御部は、選択したリレー素子のみをオン状態に制御しながら、電圧Ｖａを取得する。ここで、制御部１３は、選択したリレー素子Ｓｋをオン状態に制御し、他のリレー素子をオフ状態に制御するものとする。リレー素子Ｓｋは、電池Ｂｋ（即ち、二次電池１０２の負極から数えてｋ番目の電池モジュール）に接続されるリレー素子を表す。リレー素子Ｓｋがオン状態に制御され、かつ、他のリレー素子がオフ状態に制御されたとき、電圧Ｖａは、（１）式で表される。 The control unit 13 selects one relay element from the relay elements S1 to Sn. Then, the control unit acquires the voltage Va while controlling only the selected relay element in the ON state. Here, the control unit 13 controls the selected relay element Sk to be in the on state, and controls other relay elements to be in the off state. The relay element Sk represents a relay element connected to the battery Bk (that is, the kth battery module counting from the negative electrode of the secondary battery 102). When the relay element Sk is controlled to the on state and the other relay elements are controlled to the off state, the voltage Va is represented by the equation (1).

制御部１３は、電圧Ｖａの測定値を（１）式に与えることにより電圧Ｖｋを計算する。電圧Ｖｋは、抵抗Ｒｋ（即ち、参照抵抗Ｒ０から数えてｋ番目の抵抗）の正側端子の電位を表す。ここで、リレー素子Ｓｋがオン状態に制御されているので、電圧Ｖｋは、電池Ｂｋの正極端子の電位と実質的に同じである。したがって、制御部１３は、電圧Ｖａに基づいて、選択されたリレー素子Ｓｋに対応する電池Ｂｋの正極端子の電位を計算できる。 The control unit 13 calculates the voltage Vk by giving the measured value of the voltage Va to the equation (1). The voltage Vk represents the potential of the positive terminal of the resistor Rk (that is, the kth resistor counting from the reference resistor R0). Here, since the relay element Sk is controlled in the ON state, the voltage Vk is substantially the same as the potential of the positive electrode terminal of the battery Bk. Therefore, the control unit 13 can calculate the potential of the positive electrode terminal of the battery Bk corresponding to the selected relay element Sk based on the voltage Va.

また、制御部１３は、選択したリレー素子のみをオン状態に制御しながら、電圧Ｖｂを取得する。リレー素子Ｓｋがオン状態に制御され、且つ、他のリレー素子がオフ状態に制御されたとき、電圧Ｖｂは、（２）式で表される。 Further, the control unit 13 acquires the voltage Vb while controlling only the selected relay element in the ON state. When the relay element Sk is controlled to the on state and the other relay elements are controlled to the off state, the voltage Vb is represented by the equation (2).

制御部１３は、電圧Ｖｂの測定値を（２）式に与えることにより電圧Ｖｋを計算する。電圧Ｖｋは、抵抗Ｒｋ（即ち、参照抵抗Ｒ０から数えてｋ番目の抵抗）の正側端子の電位を表す。ここで、リレー素子Ｓｋがオン状態に制御されているので、電圧Ｖｋは、電池Ｂｋの正極端子の電位と実質的に同じである。したがって、制御部１３は、電圧Ｖｂに基づいて、選択されたリレー素子Ｓｋに対応する電池Ｂｋの正極端子の電位を計算できる。そして、制御部１３は、電圧Ｖａと電圧Ｖｂの少なくともいずれかに基づいて、選択したリレー素子に対応する二次電池１０２の正極端子の電位を計測する。 The control unit 13 calculates the voltage Vk by giving the measured value of the voltage Vb to the equation (2). The voltage Vk represents the potential of the positive terminal of the resistor Rk (that is, the kth resistor counting from the reference resistor R0). Here, since the relay element Sk is controlled in the ON state, the voltage Vk is substantially the same as the potential of the positive electrode terminal of the battery Bk. Therefore, the control unit 13 can calculate the potential of the positive electrode terminal of the battery Bk corresponding to the selected relay element Sk based on the voltage Vb. Then, the control unit 13 measures the potential of the positive electrode terminal of the secondary battery 102 corresponding to the selected relay element based on at least one of the voltage Va and the voltage Vb.

このように、制御部１３は、リレー素子Ｓ１〜Ｓｎの中から選択されたリレー素子をオン状態に制御することで、電圧Ｖａまたは電圧Ｖｂの少なくともいずれかに基づいて、選択されたリレー素子に対応する二次電池１０２の正極端子の電位を計測できる。具体的には、リレー素子Ｓｋをオン状態に制御したときに、制御部１３は、抵抗回路１１の出力電圧Ｖａに基づいて電池Ｂｋの正極端子の電位を計測し、抵抗回路１２の出力電圧Ｖｂに基づいて電池Ｂｋの正極端子の電位を計測する。 In this way, the control unit 13 controls the relay element selected from the relay elements S1 to Sn in the ON state, so that the selected relay element is selected based on at least one of the voltage Va and the voltage Vb. The potential of the positive electrode terminal of the corresponding secondary battery 102 can be measured. Specifically, when the relay element Sk is controlled to be in the ON state, the control unit 13 measures the potential of the positive electrode terminal of the battery Bk based on the output voltage Va of the resistance circuit 11, and the output voltage Vb of the resistance circuit 12 The potential of the positive electrode terminal of the battery Bk is measured based on.

ここで、全電池Ｂ１〜Ｂｎの正極端子の電位をそれぞれ計測するときは、制御部１３は、リレー素子を１個ずつ順番に選択しながら電圧Ｖａおよび電圧Ｖｂを検出する。例えば、制御部１３は、電池Ｂ１〜Ｂｎの中から最も電位の低い電池に接続されるリレー素子から順番に、リレー素子を１個ずつ選択してオン状態に制御する。この場合、最初の計測時には、制御部１３は、リレー素子Ｓ１をオン状態に制御しながら電圧Ｖａ、Ｖｂを検出することにより、リレー素子Ｓ１に対応する電池Ｂ１の正極端子側の電位をそれぞれ計算する。そして、制御部１３は、電池Ｂ１の電圧を、電池Ｂ１の正極端子の電位と二次電池１０２の負極端子の電位の電位との差分により求める。 Here, when measuring the potentials of the positive electrode terminals of all the batteries B1 to Bn, the control unit 13 detects the voltage Va and the voltage Vb while sequentially selecting the relay elements one by one. For example, the control unit 13 selects one relay element at a time in order from the relay elements connected to the battery having the lowest potential from the batteries B1 to Bn and controls the on state. In this case, at the time of the first measurement, the control unit 13 calculates the potential on the positive electrode terminal side of the battery B1 corresponding to the relay element S1 by detecting the voltages Va and Vb while controlling the relay element S1 in the ON state. To do. Then, the control unit 13 obtains the voltage of the battery B1 by the difference between the potential of the positive electrode terminal of the battery B1 and the potential of the negative electrode terminal of the secondary battery 102.

続いて、制御部１３は、リレー素子Ｓ１の正側に隣接する１個のリレー素子Ｓ２をオン状態に制御しながら電圧Ｖａ、Ｖｂを検出することによって、電池Ｂ１の正側に隣接するリレー素子Ｓ２に対応する電池Ｂ２の正極端子側の電位をそれぞれ計算する。すなわち、制御部１３は、リレー素子Ｓ２をオン状態に制御しながら電圧Ｖａ、Ｖｂを検出することによって、電池Ｂ２の正極端子の電位をそれぞれ計算する。そして、制御部１３は、電池Ｂ２の電圧を、電池Ｂ２の正極端子の電位と電池Ｂ１の正極端子の電位との差分により求める。この後、電池Ｂｎまで、二次電池１０２内の各電池の電位が１つずつ順番に計測される。これにより、抵抗分圧における電圧計測回路において、一つの抵抗回路が故障した場合であっても、抵抗回路１１または抵抗回路１２によって電圧Ｖａまたは電圧Ｖｂを検出することによって、二次電池１０２の電圧を計測することができる。 Subsequently, the control unit 13 detects the voltages Va and Vb while controlling one relay element S2 adjacent to the positive side of the relay element S1 in the ON state, thereby detecting the relay element adjacent to the positive side of the battery B1. The potentials on the positive electrode terminal side of the battery B2 corresponding to S2 are calculated respectively. That is, the control unit 13 calculates the potential of the positive electrode terminal of the battery B2 by detecting the voltages Va and Vb while controlling the relay element S2 in the ON state. Then, the control unit 13 obtains the voltage of the battery B2 by the difference between the potential of the positive electrode terminal of the battery B2 and the potential of the positive electrode terminal of the battery B1. After that, the potentials of each battery in the secondary battery 102 are sequentially measured one by one up to the battery Bn. As a result, even if one resistance circuit fails in the voltage measurement circuit for voltage division, the voltage Va or voltage Vb of the secondary battery 102 is detected by the resistance circuit 11 or the resistance circuit 12. Can be measured.

＜故障の有無の判定＞
制御部１３は、抵抗回路１１の出力電圧Ｖａおよび抵抗回路１２の出力電圧Ｖｂを利用して抵抗回路１１、１２の故障を検出することができる。具体的には、制御部１３は、抵抗回路１１、１２を構成する抵抗の抵抗値の異常を検出する。 <Judgment of failure>
The control unit 13 can detect a failure of the resistance circuits 11 and 12 by using the output voltage Va of the resistance circuit 11 and the output voltage Vb of the resistance circuit 12. Specifically, the control unit 13 detects an abnormality in the resistance value of the resistors constituting the resistance circuits 11 and 12.

例えば、制御部１３は、（１）式で得られた電圧Ｖａおよび（２）式で得られた電圧Ｖｂに基づいて評価値Ｅを計算する。評価値Ｅは、この実施例では、電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの比を表すが、これに限られず、電圧Ｖａと電圧Ｖｂとの和、差、積など他の演算でも代替可能である。具体的には、評価値Ｅは、Ｖａ／Ｖｂを表す。この場合、評価値Ｅは（３）式で表される。 For example, the control unit 13 calculates the evaluation value E based on the voltage Va obtained by the equation (1) and the voltage Vb obtained by the equation (2). The evaluation value E represents the ratio of the voltage Va and the voltage Vb in this embodiment, but is not limited to this, and can be replaced by other calculations such as the sum, difference, and product of the voltage Va and the voltage Vb. Specifically, the evaluation value E represents Va / Vb. In this case, the evaluation value E is expressed by the equation (3).

制御部１３は、評価値Ｅが閾値範囲内に入っているか否かに基づき抵抗回路１１、１２の故障を判定する。例えば、評価値Ｅが閾値範囲内に入っているときは、制御部１３は、抵抗回路１１、１２が故障していないと判定する。一方、評価値Ｅが閾値範囲から外れているときは、制御部１３は、抵抗回路１１、１２の少なくとも一方が故障していると判定する。これにより、電圧Ｖａおよび電圧Ｖｂに基づいて、抵抗回路１１または抵抗回路１２が故障していることを判定することができる。 The control unit 13 determines the failure of the resistance circuits 11 and 12 based on whether or not the evaluation value E is within the threshold range. For example, when the evaluation value E is within the threshold range, the control unit 13 determines that the resistance circuits 11 and 12 have not failed. On the other hand, when the evaluation value E is out of the threshold range, the control unit 13 determines that at least one of the resistance circuits 11 and 12 is out of order. Thereby, it can be determined that the resistance circuit 11 or the resistance circuit 12 is out of order based on the voltage Va and the voltage Vb.

＜故障箇所の絞込み＞
上述のように、制御部１３は、抵抗回路１１、１２の故障の有無を判定することができる。そして、制御部１３は、抵抗回路１１、１２の故障を検出したときは、故障箇所の絞込みを行う。 <Narrowing down the location of failure>
As described above, the control unit 13 can determine the presence or absence of failure of the resistance circuits 11 and 12. Then, when the control unit 13 detects a failure of the resistance circuits 11 and 12, the control unit 13 narrows down the failure location.

故障個所の絞り込みを行う場合、制御部１３は、リレー素子Ｓ１〜Ｓｎを１つずつ順番に選択しながら対応する評価値Ｅを計算する。なお、以下の記載では、リレー素子Ｓｉ（ｉ＝１〜ｎ）が選択されたときに得られる評価値Ｅを「Ｅｉ」と呼ぶことがある。すなわち、制御部１３は、評価値Ｅ１〜Ｅｎを計算する。なお、選択したリレー素子に応じて閾値範囲は異なる。すなわち、評価値Ｅ１〜Ｅｎに対して異なる閾値範囲が設定されている。リレー素子Ｓｋのみがオン状態に制御されたときは、評価値Ｅｋは（４）式で表される。 When narrowing down the failure points, the control unit 13 calculates the corresponding evaluation value E while sequentially selecting the relay elements S1 to Sn one by one. In the following description, the evaluation value E obtained when the relay element Si (i = 1 to n) is selected may be referred to as "Ei". That is, the control unit 13 calculates the evaluation values E1 to En. The threshold range differs depending on the selected relay element. That is, different threshold ranges are set for the evaluation values E1 to En. When only the relay element Sk is controlled in the ON state, the evaluation value Ek is expressed by the equation (4).

制御部１３は、評価値Ｅ１〜Ｅｎがそれぞれ閾値範囲に対して正側に外れているのか、負側に外れているのかを判定する。なお、「正」は、評価値Ｅが対応する閾値範囲より大きいことを表し、「負」は、評価値Ｅが対応する閾値範囲より小さいことを表す。制御部１３は、評価値Ｅ１〜Ｅｎがそれぞれ対応する閾値範囲に対して正側に外れているのか、負側に外れているのかを判定する。 The control unit 13 determines whether the evaluation values E1 to En deviate to the positive side or the negative side with respect to the threshold range, respectively. In addition, "positive" means that the evaluation value E is larger than the corresponding threshold range, and "negative" means that the evaluation value E is smaller than the corresponding threshold range. The control unit 13 determines whether the evaluation values E1 to En deviate to the positive side or the negative side with respect to the corresponding threshold values.

そして、制御部１３は、評価値Ｅ１〜Ｅｎがそれぞれ対応する閾値範囲に対して同じ側に外れているのか否かを判定する。評価値Ｅ１〜Ｅｎがそれぞれ対応する閾値範囲に対して同じ側に外れているのではないときは、制御部１３は、符号の変化点を特定する。ここで、「符号」は、評価値が正側に外れているのか負側に外れているのかを表す。例えば、評価値Ｅ１〜Ｅｋが対応する閾値範囲に対して一方の側に外れており、評価値Ｅｋ＋１〜Ｅｎが対応する閾値範囲に対して他方の側に外れているときは、「変化点＝ｋ」が得られる。この場合、判定部１３は、参照抵抗Ｒ０から数えてｋ＋１番目の抵抗（すなわち、抵抗Ｒｋ＋１）が故障していると推定する。制御部１３は、上述の推定結果に基づいて、異常な抵抗を検出する。 Then, the control unit 13 determines whether or not the evaluation values E1 to En deviate from the same side with respect to the corresponding threshold values. When the evaluation values E1 to En do not deviate to the same side with respect to the corresponding threshold range, the control unit 13 specifies the change point of the sign. Here, the "sign" indicates whether the evaluation value deviates to the positive side or the negative side. For example, when the evaluation values E1 to Ek deviate to one side of the corresponding threshold range and the evaluation values Ek + 1 to En deviate to the other side of the corresponding threshold range, "change point =" "k" is obtained. In this case, the determination unit 13 estimates that the k + 1th resistor (that is, the resistor Rk + 1) counting from the reference resistor R0 is out of order. The control unit 13 detects an abnormal resistance based on the above estimation result.

例えば、検出した異常な抵抗が抵抗Ｒ２である場合について説明する。この場合、制御部１３は、検出した異常な抵抗Ｒ２の一方の端子が正極端子に接続される電池Ｂ２の正極端子側の電位および電池Ｂ２よりも高電位側の電池Ｂ３の正極端子側の電位を電圧Ｖｂに基づいて計測する。この場合、電圧Ｖｂは、（２）式に基づき（５）式および（６）式で表される。 For example, a case where the detected abnormal resistance is the resistance R2 will be described. In this case, the control unit 13 has the potential on the positive electrode terminal side of the battery B2 in which one terminal of the detected abnormal resistance R2 is connected to the positive electrode terminal and the potential on the positive electrode terminal side of the battery B3 on the higher potential side than the battery B2. Is measured based on the voltage Vb. In this case, the voltage Vb is represented by the equations (5) and (6) based on the equation (2).

また、制御部１３は、検出した異常な抵抗Ｒ２の一方の端子が正極端子に接続される電池Ｂ２よりも低電位側の電池Ｂ１の正極端子側の電位を電圧Ｖａに基づいて計測する。この場合、電圧Ｖａは、（１）式に基づき（７）式で表される。 Further, the control unit 13 measures the potential on the positive electrode terminal side of the battery B1 on the lower potential side than the battery B2 in which one terminal of the detected abnormal resistor R2 is connected to the positive electrode terminal, based on the voltage Va. In this case, the voltage Va is expressed by the equation (7) based on the equation (1).

上記のように計測した場合、電圧Ｖａおよび電圧Ｖｂはそれぞれ異常な抵抗Ｒ２を除く抵抗によって分圧される。すなわち、異常な抵抗Ｒ２に対応した電池の正極端子側の電位も、電圧Ｖｂによって計測することができる。したがって、抵抗分圧における電圧計測回路１００において、一つの分圧抵抗が故障しても二次電池１０２の電圧を計測することができる。 When measured as described above, the voltage Va and the voltage Vb are divided by the resistors other than the abnormal resistor R2, respectively. That is, the potential on the positive electrode terminal side of the battery corresponding to the abnormal resistance R2 can also be measured by the voltage Vb. Therefore, in the voltage measuring circuit 100 for resistance voltage division, the voltage of the secondary battery 102 can be measured even if one voltage dividing resistor fails.

＜バリエーション＞
図３は、制御部１３のバリエーションの一例を示す図である。図３の制御部１３は、図２の制御部１３に対応している。図３の制御部１３は、電圧検出回路（第１の電圧検出回路）３１、電圧検出回路（第２の電圧検出回路）３２、診断部３３を備えている。 <Variation>
FIG. 3 is a diagram showing an example of variations of the control unit 13. The control unit 13 of FIG. 3 corresponds to the control unit 13 of FIG. The control unit 13 of FIG. 3 includes a voltage detection circuit (first voltage detection circuit) 31, a voltage detection circuit (second voltage detection circuit) 32, and a diagnosis unit 33.

電圧検出回路３１は、抵抗回路１１の出力電圧Ｖａを検出する。電圧検出回路３１は、マルチプレクサ４１、Ａ／Ｄコンバータ５１を備えている。電圧検出回路３２は、抵抗回路１２の出力電圧Ｖｂを検出する。電圧検出回路３２は、マルチプレクサ４２、Ａ／Ｄコンバータ５２を備えている。なお、制御部１３は、図３に示していない他の回路要素を備えていてもよい。 The voltage detection circuit 31 detects the output voltage Va of the resistance circuit 11. The voltage detection circuit 31 includes a multiplexer 41 and an A / D converter 51. The voltage detection circuit 32 detects the output voltage Vb of the resistance circuit 12. The voltage detection circuit 32 includes a multiplexer 42 and an A / D converter 52. The control unit 13 may include other circuit elements not shown in FIG.

マルチプレクサ４１には、抵抗回路１１の出力電圧Ｖａ、リファレンス電圧Ｖｒｅｆ１が入力される。マルチプレクサ４２には、抵抗回路１２の出力電圧Ｖｂ、リファレンス電圧Ｖｒｅｆ２が入力される。マルチプレクサ４１、４２には、図３に示していない他の信号を入力してもよい。Ａ／Ｄコンバータ５１、５２は、マルチプレクサ４１、４２から出力されるアナログ値をそれぞれデジタル値に変換して出力する。 The output voltage Va and the reference voltage Vref1 of the resistance circuit 11 are input to the multiplexer 41. The output voltage Vb of the resistance circuit 12 and the reference voltage Vref2 are input to the multiplexer 42. Other signals not shown in FIG. 3 may be input to the multiplexers 41 and 42. The A / D converters 51 and 52 convert the analog values output from the multiplexers 41 and 42 into digital values and output them.

診断部３３は、電圧検出回路３１および第２の電圧検出回路３２の故障を診断する。診断部３３は、Ａ／Ｄコンバータ５１、５２にリファレンス電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を入力するための回路である。診断部３３は、Ａ／Ｄコンバータ５１、５２から出力される電圧がリファレンス電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に対応する電圧となっているか、または、マルチプレクサ４１、４２がリファレンス電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に切り替えられているか否かを判定する。 The diagnosis unit 33 diagnoses the failure of the voltage detection circuit 31 and the second voltage detection circuit 32. The diagnostic unit 33 is a circuit for inputting reference voltages Vref1 and Vref2 to the A / D converters 51 and 52. The diagnostic unit 33 determines whether the voltage output from the A / D converters 51 and 52 is a voltage corresponding to the reference voltages Vref1 and Vref2, or whether the multiplexers 41 and 42 are switched to the reference voltages Vref1 and Vref2. Is determined.

Ａ／Ｄコンバータ５１から出力される電圧がリファレンス電圧Ｖｒｅｆ１に対応する電圧となっていない場合、または、マルチプレクサ４１がリファレンス電圧Ｖｒｅｆ１に切り替えられていない場合には、診断部３３は、電圧検出回路３１が故障していると診断する。同様に、Ａ／Ｄコンバータ５２から出力される電圧がリファレンス電圧Ｖｒｅｆ２通りになっていない場合、または、マルチプレクサ４２がリファレンス電圧Ｖｒｅｆ２に切り替えられていない場合には、診断部３３は、電圧検出回路３２が故障していると診断する。 If the voltage output from the A / D converter 51 is not a voltage corresponding to the reference voltage Vref1, or if the multiplexer 41 is not switched to the reference voltage Vref1, the diagnostic unit 33 uses the voltage detection circuit 31. Diagnose that is out of order. Similarly, if the voltage output from the A / D converter 52 does not match the reference voltage Vref2, or if the multiplexer 42 is not switched to the reference voltage Vref2, the diagnostic unit 33 uses the voltage detection circuit 32. Diagnose that is out of order.

診断部３３によって電圧検出回路３１および電圧検出回路３２の一方が故障していると診断された場合には、制御部１３は、他方の電圧検出回路に対応する電圧のみに基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの電圧を計測する。 When one of the voltage detection circuit 31 and the voltage detection circuit 32 is diagnosed by the diagnosis unit 33 as having failed, the control unit 13 has the batteries B1 to Bn based only on the voltage corresponding to the other voltage detection circuit. Measure the voltage of.

例えば、診断部３３によって電圧検出回路３２を構成するマルチプレクサ４２やＡ／Ｄコンバータ５２が故障していると診断された場合には、制御部１３は、電圧検出回路３１に対応する抵抗回路１１の出力電圧Ｖａのみに基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの電圧を計測する。同様に、診断部３３によって電圧検出回路３１を構成するマルチプレクサ４１やＡ／Ｄコンバータ５１が故障していると診断された場合には、制御部１３は、電圧検出回路３２に対応する抵抗回路１２の出力電圧Ｖｂのみに基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの電圧を計測する。したがって、制御部１３は、電圧検出回路３１および電圧検出回路３２のいずれかの電圧検出回路が故障している場合であっても、他方の電圧検出回路に対応する電圧に基づいて電池Ｂ１〜Ｂｎの電圧を計測することができる。 For example, when the diagnostic unit 33 diagnoses that the multiplexer 42 or the A / D converter 52 constituting the voltage detection circuit 32 is out of order, the control unit 13 determines that the resistance circuit 11 corresponding to the voltage detection circuit 31 has failed. The voltage of the batteries B1 to Bn is measured based only on the output voltage Va. Similarly, when the diagnostic unit 33 diagnoses that the multiplexer 41 or the A / D converter 51 constituting the voltage detection circuit 31 is out of order, the control unit 13 determines the resistance circuit 12 corresponding to the voltage detection circuit 32. The voltage of the batteries B1 to Bn is measured based only on the output voltage Vb of. Therefore, even if one of the voltage detection circuits of the voltage detection circuit 31 and the voltage detection circuit 32 is out of order, the control unit 13 can use the batteries B1 to Bn based on the voltage corresponding to the other voltage detection circuit. The voltage of can be measured.

本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.

１０電池パック
１１、１２抵抗回路
１３制御部
３１、３２電圧検出回路
３３診断部
４１、４２マルチプレクサ
５１、５２Ａ／Ｄコンバータ
１００電圧計測回路
１０１電池ＥＣＵ
１０２二次電池
１０３電流センサ
１０４サーミスタ
１０５、１０６リレー
Ｓ１〜Ｓｎリレー素子 10 Battery pack 11, 12 Resistance circuit 13 Control unit 31, 32 Voltage detection circuit 33 Diagnostic unit 41, 42 multiplexer 51, 52 A / D converter 100 Voltage measurement circuit 101 Battery ECU
102 Rechargeable battery 103 Current sensor 104 Thermistor 105, 106 Relay S1 to Sn Relay element

Claims

A voltage measuring circuit for measuring the voltage of an assembled battery including first to nth (n is an integer of 2 or more) batteries connected in series.
A first resistor circuit composed of a first reference resistor and a first to nth resistors connected in series,
A second resistor circuit consisting of a second reference resistor and an auxiliary resistor connected in series,
The first to nth relay elements and
The first resistance circuit or the second resistance circuit and a control unit for measuring the voltage of the first to nth batteries by using the first to nth relay elements are provided.
The first to nth relay elements are provided between the positive electrode terminal of the first to nth batteries and one terminal of the first to nth resistors, respectively.
The negative terminal of the assembled battery is electrically connected to the terminal of the first reference resistor.
The first to nth resistors are electrically connected in parallel to the first to nth batteries.
The second resistance circuit is electrically connected in parallel to the first resistance circuit.
The control unit determines the voltage at the connection point between the first reference resistor and the first resistor when the relay element selected from the first to nth relay elements is controlled to be in the ON state. At least one of the first voltage represented and the second voltage representing the voltage at the connection point between the second reference resistor and the auxiliary resistor when the selected relay element is controlled to be on. Based on this, a voltage measuring circuit for measuring a potential on the positive terminal side of the battery corresponding to the selected relay element.

The voltage measuring circuit according to claim 1.
The control unit detects the abnormality of the first to nth resistors and detects the abnormality.
If any of the first to nth resistors is abnormal,
The control unit
The potential on the positive terminal side of the battery in which one terminal of the abnormal resistance is connected to the positive terminal and the potential on the positive terminal side of the battery on the higher potential side of the battery are based on the second voltage. The potential of the positive electrode terminal side of the battery on the lower potential side of the battery to which one terminal of the abnormal resistance is connected to the positive positive terminal is measured based on the first voltage. Voltage measurement circuit.

The voltage measuring circuit according to claim 1 or 2.
The control unit
The first voltage detection circuit that detects the first voltage and
A second voltage detection circuit that detects the second voltage, and
A diagnostic unit for diagnosing a failure of the first voltage detection circuit and the second voltage detection circuit is provided.
When one of the first voltage detection circuit and the second detection circuit is diagnosed by the diagnosis unit as having failed, the control unit is based only on the voltage corresponding to the other voltage detection circuit. A voltage measuring circuit for measuring the voltage of the first to nth batteries.