JP4075176B2 - Voltage detection device of the assembled battery - Google Patents

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豪俊 加藤
潤一 飯野
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株式会社デンソー
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    • Y02E60/12Battery technologies with an indirect contribution to GHG emissions mitigation

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、組み電池の電圧検出装置に関する。 The present invention relates to a voltage detecting device of the assembled battery.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
特開平5−64377号公報は、縦続接続形式の多数の単電池からなる複数の電池モジュ−ルのモジュ−ル電圧をそれぞれ電圧検出モジュールで検出する組み電池の電圧検出装置を提案している。 JP 5-64377 discloses a number of the plurality of battery modules consisting of single cells cascaded form - proposes a voltage detecting device of the assembled battery to detect the Le voltage at each voltage detection module - le of module.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、上述したように各モジュ−ル電圧を多数の差動型電圧検出回路で個別に検出することは、回路構成が大規模となり、費用、電力消費、スペース、信頼性の点で改善を要していた。 However, each module as described above - a main detecting individually a number of differential voltage detecting circuit Le voltage circuit configuration becomes large-scale, cost, power consumption, space, the improvement in terms of reliability Was.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、検出精度や安全性の低下を抑止しつつ簡素な回路構成で実現できる組み電池の電圧検出装置を提供することを、その目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, to provide a voltage detecting device of the assembled battery can be realized with a simple circuit configuration while suppressing reduction in detection accuracy and safety, and its purpose.
【0011】 [0011]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
請求項に記載した本発明の組み電池の電圧検出装置によれば、高圧の組み電池は、電池モジュールを複数直列接続してなる電池ブロックを複数直列接続してなる。 According to the voltage detecting device of the assembled battery of the present invention according to claim 1, assembled battery of high pressure is formed by a plurality connected in series battery block in which a plurality are connected in series battery modules. 電池モジュールとしては単電池を一個もちいてもよく、複数の単電池を直列接続してもよい。 The battery module may be using one of the unit cells may be connected in series a plurality of unit cells.
電池ブロックの最高電位または最低電位の端子の(基準端子)の電位を基準電位とする電池ブロックの各電池モジュールの電圧は抵抗分圧回路により分圧された後、それぞれモジュ−ル電圧検出部により検出電圧(モジュ−ル電圧)として検出される。 After being divided by the maximum potential or voltage of each battery module of the battery block to the reference potential the potential of the minimum potential terminal (reference terminal) of the resistor divider of the battery blocks, each module - by Le voltage detector is detected as - (Le voltage module) detected voltage.
【0012】 [0012]
本構成によれば、各電池モジュールの電圧を基準電位ラインの電位からなる共通電位を基準として計測するので、その後の回路処理が簡単となり、簡素な回路構成で誤差が少ない電圧検出をおこなうことができる。 According to this configuration, since the measured common potential comprising a voltage potential of the reference potential line of each of the battery modules as a reference that the subsequent circuit processing becomes easy, performing a small error voltage detected with a simple circuit configuration it can. また、モジュ−ル電圧検出部には、抵抗分圧回路の分圧が給電されるので、モジュ−ル電圧検出部の耐圧低減や導通抵抗の低減を図ることができる。 Moreover, module - Le voltage detection unit, since the partial pressure of resistor divider is powered, module - can be reduced breakdown voltage reduction and conduction resistance Le voltage detector. また、本構成では、複数の電池ブロックの電圧を基準電位切り替えスイッチおよびモジュ−ル電圧切り替えスイッチを切り替えて検出するので、抵抗分圧回路の抵抗素子数を減らすことができるとともに、モジュ−ル電圧検出部の数を減らすことができる。 Further, in this configuration, the voltages of the battery blocks the reference potential changeover switch and module - so detected by switching the Le voltage selector switch, it is possible to reduce the number of resistive elements of the resistor divider circuit, module - Le Voltage it is possible to reduce the number of detector. また、本構成では、抵抗分圧回路の抵抗素子が、モジュ−ル電圧切り替えスイッチの短絡故障時における一対のモジュ−ル電圧切り替えスイッチを経由する短絡電流の低減機能を果たすので、安全性に優れる。 Further, in this configuration, the resistance element of the resistance voltage dividing circuit is, module - a pair of modules at the time of short-circuit fault of Le voltage switch - so serves the function of reducing short-circuit current through the Le voltage selector switch, excellent safety .
【0013】 [0013]
更に、本構成では、基準電位切り替えスイッチと直列に電流制限素子を設けるので、一対の基準電位切り替えスイッチの一つが短絡した状況で他方の基準電位切り替えスイッチをオンした場合でもこれら一対の基準電位切り替えスイッチを経由する短絡電流を低減することができ、安全性に優れる。 Furthermore, in this configuration, since the reference potential switching switch in series with the provision of the current limiting element, the pair of reference potential switching even when one of the pair of reference potential changeover switch is turned on and the other reference potential changeover switch in situations shorted it is possible to reduce the short-circuit current through the switch, excellent safety.
また更に、本構成では、電流制限素子による電圧降下に少なくとも相当するキャンセル電圧を補償回路から出力し、モジュ−ル電圧検出部により検出された検出電圧からこのキャンセル電圧を減算するので、電流制限素子による電圧降下によるモジュ−ル電圧の誤差を補正して正確にモジュ−ル電圧を検出することができる。 Furthermore, in this arrangement outputs a cancel voltage at least equivalent to the voltage drop due to the current limiting element from the compensation circuit, module - so subtracting the cancel voltage from the detected detection voltage by Le voltage detector, the current limiting element module by the voltage drop due - accurately module to correct the error Le voltage - Le voltage can be detected.
【0014】 [0014]
請求項記載の構成によれば請求項記載の構成において更に、上記キャンセル電圧による電流制限素子の電圧降下キャンセルは、基準電位最近接電池モジュールの端子電圧検出にのみ用い、電池ブロックの他の電池モジュールのモジュール電圧に対しては、各電池モジュールの電位差を直接検出するので、誤差が少ないという特徴がある。 According to the configuration of claim 2, wherein further in the structure of claim 1, wherein, a voltage drop canceling the current limiting device according to the cancel voltage is used only in the terminal voltage detection reference potential nearest battery module, other battery blocks for the module voltage of the battery module, and detects the potential difference of each battery module directly, it is characterized in that an error is small.
【0015】 [0015]
請求項記載の構成によれば請求項記載の構成において更に、電流制限素子は逆流防止ダイオードからなるので、電流制限素子の電圧降下のばらつきが小さく、かつ、上記基準電位切り替えスイッチ短絡時の短絡電流をほぼ0にすることができる。 Further in the configuration of claim 1, wherein according to the configuration of claim 3, wherein the current limiting element consists of blocking diode, small variations in the voltage drop of the current limiting element, and, when the reference potential switching switch shorting it is possible to short-circuit current to almost zero.
請求項記載の構成によれば請求項記載の組み電池の電圧検出装置において、電流制限素子及び基準電位切り替えスイッチの電圧降下の合計を補償するので、モジュ−ル電圧を一層高精度に検出することができる。 In the voltage detecting device of the assembled battery according to claim 1, wherein according to the configuration of claim 4, wherein, since to compensate for the sum of the voltage drop of the current limiting element and a reference potential switching switch module - detects Le voltage to more accurate can do.
【0016】 [0016]
請求項記載の構成によれば請求項乃至のいずれか記載の組み電池の電圧検出装置において更に、電池モジュールの電圧検出時に電流制限素子に通電される電流値とほぼ等しい電流を基準電位切り替えスイッチを通じて電流制限素子の抵抗値に等しい抵抗値を有する参照用電流制限素子に流し、この電圧降下をモジュ−ル電圧から減算する。 According to the configuration of claim 5, wherein further the voltage detecting device of the assembled battery according to any one of claims 1 to 4, the reference potential substantially equal current as the current value supplied to the current limiting device when the voltage detection of the battery module flowed to the reference current-limiting element having a resistance equal to the resistance value of the current limiting element through the changeover switch, the voltage drop module - is subtracted from Le voltage.
【0017】 [0017]
このようにすれば、電流制限素子の電圧降下の影響を補正したモジュ−ル電圧を得ることができる。 Thus, module to correct the influence of the voltage drop of the current limiting element - can be obtained Le voltage.
請求項6記載の構成によれば請求項1乃至のいずれか記載の組み電池の電圧検出装置において更に、電流制限素子の電圧降下を直接検出して、この電圧降下をモジュ−ル電圧から減算するので、簡単に電流制限素子の電圧降下の影響を補正したモジュ−ル電圧を得ることができる。 According to the configuration of claim 6, wherein further in the voltage detecting device of the assembled battery according to any one of claims 1 to 4, detects the voltage drop of the current limiting element directly, the voltage drop module - subtracted from Le voltage since, corrected module the influence of a voltage drop of easy current limiting element - can be obtained Le voltage.
【0018】 [0018]
請求項記載の構成によれば請求項乃至のいずれか記載の組み電池の電圧検出装置において更に、電流制限素子の電圧降下(基準電位ラインの配線抵抗および基準電位ライン切り替えスイッチのオン抵抗の電位降下を含んでもよい)に相当する所定の記憶電圧値をあらかじめ記憶しておいて、検出電圧から前記記憶電圧値を減算するので、検出電圧Aに含まれる簡単な処理で電流制限素子(たとえば逆流防止ダイオード)の電圧降下をキャンセルすることができる。 According to the configuration of claim 7 wherein further the voltage detecting device of the assembled battery according to any one of claims 1 to 4, a voltage drop (reference potential line wiring resistance and the reference potential line selector switch on-resistance of the current limiting element in advance stores a predetermined storage voltage value corresponding to even be) comprise a potential drop, since subtracting the stored voltage values ​​from the detected voltage, a simple process that is included in the detected voltage a current limiting element ( for example it is possible to cancel the voltage drop of the backflow prevention diode).
【0019】 [0019]
請求項記載の構成によれば請求項記載の組み電池の電圧検出装置において更に、検出した温度に応じてあらかじめ記憶するマップに基づいて記憶電圧値を変更するので、一層正確に検出電圧Aを補正することができる。 Further, in the voltage detecting device according to claim 7 assembled battery according According to the arrangement of the third aspect, since changes the stored voltage value according to a map stored in advance according to the detected temperature, more accurately detected voltage A it can be corrected.
【0020】 [0020]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、本発明の好適な態様を以下の実施例により詳細に説明する。 It will be described in more detail by the following examples preferred embodiments of the present invention. ただし、本発明は下記の実施例の構成に限定されるものではなく、置換可能な公知回路を用いて構成できることは当然である。 However, the present invention is not limited to the configuration of the following embodiment, it is of course that can be constructed using a replaceable known circuit.
【0021】 [0021]
【実施例1】 [Example 1]
本発明の組み電池の電圧検出装置の一実施例を図1に示す部分回路図を参照して説明する。 An embodiment of the voltage detecting device of the assembled battery of the present invention with reference to the partial circuit diagram shown in FIG. 1 will be described.
1は組み電池であり、最高位の電池ブロック11,次に最高位の電池ブロック12を含む合計4個の電池ブロックを直列接続してなる。 1 is a combined battery, the highest of the battery block 11, the next highest total of four battery blocks including the battery block 12 of formed by series connection. ただし、残りの電池ブロックの図示は省略する。 However, illustration of the remaining battery blocks will be omitted. 電池ブロック11は5つの電池モジュールBAT01〜BAT05を直列接続してなり、電池ブロック12は5つの電池モジュールBAT06〜BAT10を直列接続してなる。 Battery block 11 is five battery modules BAT01~BAT05 connected in series, the battery block 12 is five battery modules BAT06~BAT10 connected in series.
【0022】 [0022]
2は、抵抗素子R1〜R11、R13、R15、R17、R19からなる分圧回路群であり、R1及びR2、R3及びR4、R5及びR6、R7及びR8、R9及びR10、R11およびR2、R13及びR4、R15及びR6、R17及びR8、R19及びR10はそれぞれ分圧回路を構成している。 2, resistance elements R1 to R11, R13, R15, R17, a voltage dividing circuit group consisting of R19, R1 and R2, R3 and R4, R5 and R6, R7 and R8, R9 and R10, R11 and R2, R13 and R4, R15 and R6, R17 and R8, R19 and R10 constitute a respective divider circuit. 抵抗素子R2、R4、R6、R8、R10(基準電位側の抵抗素子)の各一端は、基準電位ライン3、基準電位切り替えスイッチSW21及び逆流防止ダイオード(電流制限素子)D1を通じて電池ブロック11の最低電位端に接続され、かつ、基準電位ライン3、基準電位切り替えスイッチSW22及び逆流防止ダイオード(電流制限素子)D2を通じて電池ブロック12の最低電位端に接続されている。 Resistive elements R2, R4, R6, R8, R10 each end of the (resistive element of the reference potential side), the lowest of the reference potential line 3, the reference potential switching switches SW21 and blocking diode (current limiting element) D1 through battery blocks 11 is connected to a potential terminal and the reference potential line 3, the reference potential switching switch SW22 and blocking diode (current limiting element) D2 is connected to the minimum potential terminal of the battery block 12 through. また、抵抗素子R2、R4、R6、R8、R10(基準電位側の抵抗素子)の各他端は、抵抗素子R1、R3、R5、R7、R9(電池モジュール側の抵抗素子)及びモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1〜SW5を通じて、電池ブロック11の各電池モジュールの高位側の極に接続されている。 Also, the other ends of the resistance element R2, R4, R6, R8, R10 (the resistance element of the reference potential side), the resistance elements R1, R3, R5, R7, R9 (battery module side of the resistive element) and module - Le through voltage switch SW1 to SW5, and is connected to the high side of the poles of the battery modules of the battery block 11. 更に、抵抗素子R2、R4、R6、R8、R10(基準電位側の抵抗素子)の各他端は、抵抗素子R11、R13、R15、R17、R19(電池モジュール側の抵抗素子)及びモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW6〜SW10を通じて、電池ブロック12の各電池モジュールの高位側の極に接続されている。 Furthermore, the other end of the resistance element R2, R4, R6, R8, R10 (the resistance element of the reference potential side), the resistance elements R11, R13, R15, R17, R19 (battery module side of the resistive element) and module - Le through voltage switch SW6~SW10, it is connected to the high side of the poles of the battery modules of the battery block 12.
【0023】 [0023]
各切り替えスイッチSW1〜SW10、SW21、SW22は、フォトMOSトランジスタからなり、それぞれ対面する発光ダイオードからの光信号により駆動されて開閉される。 Each selector switch SW1 to SW10, SW21, SW22 consists photo MOS transistors are opened and closed by being driven by an optical signal from each of the facing light emitting diode.
4はモジュ−ル電圧検出回路ブロックであり、内部にA/Dコンバータ内蔵の5チャンネルのモジュ−ル電圧検出部を並列に内蔵しており、抵抗素子R2、R4、R6、R8、R10の電圧降下を個別に検出している。 4 module - a le voltage detection circuit block, inside the A / D converter built-in 5-channel module - incorporates Le voltage detecting unit in parallel, the resistance element R2, R4, R6, R8, R10 voltage It is individually detected drop. なお、上記5チャンネルのモジュ−ル電圧検出部を1個のモジュ−ル電圧検出部とすることもでき、この場合には、抵抗素子R2、R4、R6、R8、R10は一個の共通抵抗素子で代用することができる。 The above 5-channel module - Le voltage detecting unit one module - can also be a Le voltage detection unit, in this case, the resistance element R2, R4, R6, R8, R10 is one of the common resistance element in can be substituted. なお、この場合には、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1〜SW5及びモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW6〜SW10は順番に切り替えられる。 In this case, module - Le voltage switch SW1~SW5 and module - Le voltage switch SW6~SW10 is switched in order.
【0024】 [0024]
各A/Dコンバータは、上記各分圧回路から入力される分圧と、基準電位VSSとの電圧差をデジタル信号に変換する。 Each A / D converter converts the divided voltage is input from the voltage dividing circuits, a voltage difference between the reference potential VSS into digital signals. 一例において、このA/Dコンバータは、基準電位VSSを基準電位としてそれより大きい各種の参照電圧を作成する参照電圧発生回路と、作成された各参照電圧と入力される分圧とを比較する複数のコンパレータと、コンパレータから出力される信号をデジタル信号に変換するデジタル信号発生回路とを有するが、詳細説明は省略する。 Multiple In one example, the A / D converter, for comparing the reference potential VSS and the reference voltage generating circuit for generating a large variety of reference voltages than the reference potential, and a divided voltage is input to each reference voltage that is created and the comparator has a digital signal generating circuit for converting a signal output from the comparator into a digital signal, detailed description will be omitted.
【0025】 [0025]
電池ブロック11の電池モジュールの電圧検出時には、A/Dコンバータは基準電位ライン3、切り替えスイッチSW21及び逆流防止ダイオードD1を通じて電池モジュールBAT05の低位側の極から基準電位VSSを受け取り、この時、切り替えスイッチSW22は開放されている。 When the voltage detection of the battery module of the battery block 11, receives the A / D converter reference potential line 3, the reference potential VSS from the lower side of the electrode of the battery module BAT05 through changeover switches SW21 and blocking diode D1, when the changeover switch SW22 is open.
次に、切り替えスイッチSW1〜SW5をオンし、切り替えスイッチSW6〜SW10をオフすることにより、電池ブロック11の各電池モジュールBAT01〜BAT05の高位側の極の電位がデジタル信号に変換されて図示しないコントローラに出力され、このコントローラが減算処理により各電池モジュールBAT01〜BAT04の電圧を順次検出する。 Next, turn on the changeover switches SW1 to SW5, by turning off the switch SW6~SW10, the potential of the high-side pole of each battery module BAT01~BAT05 of the battery block 11 is not shown is converted into a digital signal controller is output to, the controller sequentially detects the voltage of each battery module BAT01~BAT04 by subtraction. なお、基準電位VSSは、ほぼ電池モジュールBAT05の低位側の極の電位に、逆流防止ダイオードD1の電位降下(約0.7V程度)及び切り替えスイッチ21のオン抵抗電圧降下を加算した値に等しい。 Incidentally, the reference potential VSS is substantially the potential of the low side of the electrode of the battery module BAT05, potential drop (about 0.7 V) of the backflow prevention diode D1 and equal to the value obtained by adding the on-resistance voltage drop of the changeover switch 21.
【0026】 [0026]
同様に、電池ブロック12の電池モジュールの電圧検出時には、A/Dコンバータは基準電位ライン3、切り替えスイッチSW22及び逆流防止ダイオードD2を通じて電池モジュールBAT10の低位側の極から基準電位VSSを受け取り、この時、スイッチSW21は開放されている。 Similarly, when the voltage detection of the battery module of the battery block 12, receives the A / D converter reference potential line 3, the reference potential VSS from the lower side of the electrode of the battery module BAT10 through changeover switches SW22 and blocking diode D2, when the , switch SW21 is open.
次に、切り替えスイッチSW6〜SW10をオンし、切り替えスイッチSW1〜SW5をオフすることにより、電池ブロック12の各電池モジュールBAT06〜BAT10の高位側の極の電位がデジタル信号に変換されて図示しないコントローラに出力され、このコントローラが減算処理により各電池モジュールBAT06〜BAT09の電圧を検出する。 Next, turn on the changeover switch SW6~SW10, by turning off the switch SW1 to SW5, the potential of the high-side pole of each battery module BAT06~BAT10 of the battery block 12 is not shown is converted into a digital signal controller is output to, the controller detects the voltage of each battery module BAT06~BAT09 by subtraction.
【0027】 [0027]
なお、基準電位VSSは、ほぼ電池モジュールBAT10の低位側の極の電位に、逆流防止ダイオードD2の電位降下(約0.7V程度)及び切り替えスイッチ22のオン抵抗電圧降下を加算した値に等しい。 Incidentally, the reference potential VSS is substantially the potential of the low side of the electrode of the battery module BAT10, potential drop (about 0.7 V) of the backflow preventing diode D2 and equal to a value obtained by adding the on-resistance voltage drop of the changeover switch 22.
この実施例によれば、上述した基準電位切り替えスイッチSW21、SW22の一方が短絡故障を起こした場合でも、逆流防止ダイオードD1、D2が介設されているので、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21、SW22の他方を導通させたとしてもこれら導通した基準電位切り替えスイッチおよび短絡した基準電位切り替えスイッチを循環する短絡電流を阻止することができる。 According to this embodiment, even if one of the reference potential switching switch SW21, SW22 described above has caused a short circuit fault, since the backflow prevention diodes D1, D2 is interposed, module - Le voltage switch SW21, SW22 even were passed to the other can be prevented short-circuit current circulating in the reference potential switching switch reference potential changeover switch and shorted to these conductive.
【0028】 [0028]
また、この実施例によれば、同一の電池ブロック内の各分圧回路からモジュ−ル電圧検出部に出力される分圧からなるモジュ−ル電圧信号は、基準電位ラインの電位からなる共通電位を基準とする電位信号となるため、各モジュ−ル電圧検出部に印加する電源電圧を共用化することができるので、電源回路の簡素化を図ることができる上に、この場合におけるモジュ−ル電圧検出部への入力信号電圧の増大を分圧回路の採用により低減するので、入力電圧の増大を抑止しつつ回路構成の簡素化を図ることができる。 Further, according to this embodiment, since the voltage dividing circuit module of the same cell block - module voltage-dividing output to Le voltage detector - Le voltage signal common potential comprising a potential of the reference potential line since the potential signal referenced to each module - can be shared the power supply voltage applied to the Le voltage detecting unit, on which it is possible to simplify the power supply circuit, module in this case - Le since an increase in the input signal voltage to the voltage detecting unit is reduced by adoption of the dividing circuit, while suppressing an increase in the input voltage can be simplified circuit configuration.
【0029】 [0029]
また、分圧回路の基準電位側の抵抗素子R2、R4. The resistance element of the reference potential side of the voltage divider circuit R2, R4. R6、R8、R10はそれぞれ二つの分圧回路の一部を構成するので、抵抗素子数を減らすことができる。 R6, R8, since R10 forms a part of two of the voltage divider circuit, respectively, it is possible to reduce the number of resistance elements.
また、奇数番号の抵抗素子すなわち電池モジュール側の抵抗素子は、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1〜SW10のいずれかが短絡故障し、それと接続されるもう一つのモジュ−ル電圧切り替えスイッチがオンされた場合でも短絡電流を低減できるという効果を奏する。 The resistance element of the resistive element or cell module side of the odd number, module - Le either voltage selector switch SW1~SW10 is short-circuited, another module therewith connected - Le voltage selector switch is turned on when an effect of reducing a short circuit current even.
【0030】 [0030]
また、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1〜SW10の制御電圧を低電圧化でき、その耐圧(たとえばゲート耐圧)が小さい素子を素子を用いることができるという大きな効果を奏することができる。 Moreover, module - can lower voltage the control voltage of Le voltage selector switch SW1 to SW10, it is possible to obtain the great effect that the breakdown voltage (e.g., the gate breakdown voltage) is small element may be an element. これについて、更に説明する。 This will be further described.
たとえばスイッチSW1をNチャンネルMOSFETで構成する場合、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1はゲート電位Vgとそのソース電位Vsとの差である制御電圧Vgsで作動する。 For example, to configure the switch SW1 in N-channel MOSFET, and module - Le voltage switch SW1 is operated by a control voltage Vgs, which is the difference between the gate potential Vg and the source potential Vs. モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1がオフの場合にはソース電圧Vsは基準電位ライン3の電位に等しいので小さい制御電圧Vgsでモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1は作動することができ、更に、その導通後でも、ソース電圧Vsは抵抗素子R1とR2との分圧となって低いので、制御電圧Vgsが小さくても十分にモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1を駆動することができ、集積化も容易となる。 Module - Le voltage module with so small control voltage Vgs changeover switch SW1 is the source voltage Vs in the case of off equal to the potential of the reference potential line 3 - Le voltage selection switch SW1 can be operated, further, after the conduction But, since the lower is the partial pressure of the source voltage Vs and the resistance element R1 R2, sufficiently module even with a small control voltage Vgs - it can drive Le voltage selector switch SW1, the easy integration . これに対し、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1と電池モジュール側の抵抗素子R1との配置を逆とする場合には、その導通後には、ソース電圧Vsはほとんど電池モジュールBAT01の高位側の極の電位に等しくなるので、それよりも更に高いゲート電圧Vgを採用する必要があり、モジュ−ル電圧切り替えスイッチを構成する半導体スイッチの耐圧やチャンネル抵抗が格段に大きくなってしまう。 In contrast, module - in the case of a reversed arrangement of the Le voltage selector switch SW1 and a battery module side of the resistance element R1, and after its conduction, the potential of the high side of the pole of the source voltage Vs is mostly cell module BAT01 becomes equal to, it is necessary to employ a higher gate voltage Vg than, module - Pressure and channel resistance of the semiconductor switches constituting the Le voltage selector switch becomes remarkably large. また、半導体スイッチの保護が十分となる。 In addition, protection of the semiconductor switch is enough.
(キャンセル処理) (Cancel processing)
ただし、今回検出した入力端CH4と基準電位VSSとの電位差は、逆流防止ダイオードD1の順方向電圧降下およびモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21のオン抵抗による電圧降下を含むので、以下の補償回路(補償手段)を用いた信号処理により、それをキャンセルする。 However, the potential difference between the currently detected input CH4 and the reference potential VSS is the forward voltage drop and modules of the backflow prevention diode D1 - since a voltage drop due to the on resistance of the Le voltage selection switch SW21, the following compensation circuit (compensation the signal processing using the unit), to cancel it. この補償回路を用いたキャンセル処理について、図1を参照して以下に説明する。 The cancel processing using the compensation circuit, it will be described below with reference to FIG.
【0031】 [0031]
5はこの補償回路であり、ダミー抵抗Rallと参照用スイッチSWrとダミーダイオードDrとを直列接続してなる。 5 is the compensation circuit, and a dummy resistor Rall and reference switches SWr and the dummy diode Dr connected in series.
参照用スイッチSWrは基準電位切り替えスイッチSW21,SW22と同形状、同工程で形成される。 Referring switch SWr and the reference potential switching switch SW21, SW22 same shape, are formed in the same process. ダミーダイオードDrも、逆流防止ダイオードD1、D2と同形状、同工程で形成される。 Dummy diode Dr is also the same shape as the blocking diode D1, D2, are formed in the same process. ダミー抵抗Rallは、電池モジュールBAT01〜BAT05の電位測定時に逆流防止ダイオードD1に流れる電流値(=電池モジュールBAT06〜BAT10の電位測定時に逆流防止ダイオードD2に流れる電流値)と、ダミーダイオードDrに流れる電流値が等しくなる抵抗値に設定される。 Dummy resistor Rall, the current value flowing through the blocking diode D1 when the potential measurement of the battery module BAT01~BAT05 and (= current flowing through the blocking diode D2 when the potential measurement of the battery module BAT06~BAT10), the current flowing through the dummy diode Dr It is set to a resistance value which value is equal. 補償回路5の一端は基準電位切り替えスイッチSW21と逆流防止ダイオードD1との接続点に接続され、補償回路5の他端は基準電位ライン3に接続される。 One end of the compensating circuit 5 is connected to the connection point between the reference potential switching switch SW21 and the backflow prevention diode D1, the other end of the compensating circuit 5 is connected to the reference potential line 3.
【0032】 [0032]
この補償回路5の動作を以下に説明する。 Illustrating the operation of the compensation circuit 5 below.
すべてのモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW1〜SW10をオフし、基準電位切り替えスイッチSW21,SW22、参照用スイッチSWrをオンする。 All modules - off Le voltage switch SW1 to SW10, the reference potential switching switch SW21, SW22, turns on the reference switch SWr. これにより、電池ブロック12からの給電により参照用スイッチSWr及びダミーダイオードDrの両端に参照用の電圧降下Vrが生じる。 Accordingly, the voltage drop Vr of the reference to both ends of the reference switches SWr and the dummy diode Dr is caused by power supply from the battery block 12. この電圧降下Vrは、モジュ−ル電圧検出時における基準電位切り替えスイッチSW21及び逆流防止ダイオードD1の電圧降下、並びに、モジュ−ル電圧検出時における基準電位切り替えスイッチSW22及び逆流防止ダイオードD2の電圧降下にほぼ等しくなる。 The voltage drop Vr is module - the voltage drop of the reference voltage switching switch SW21 and blocking diode D1 when Le voltage detection, as well as modules - the voltage drop across the reference potential switching switch SW22 and blocking diode D2 when Le voltage detection approximately equal.
【0033】 [0033]
参照用の電圧降下Vrは、モジュ−ル電圧検出用のモジュ−ル電圧検出部と同じ性能をもつ参照用電圧降下検出部で増幅されて出力される。 Voltage drop Vr of the reference, the module - module for Le voltage detection - are amplified by output reference voltage drop detector having the same performance as Le voltage detection unit. この参照用電圧降下検出部は他のモジュ−ル電圧検出部とともにモジュ−ル電圧検出回路ブロック4に内蔵されている。 The reference voltage drop detector unit other modules - is incorporated in the Le voltage detecting circuit block 4 - module with Le voltage detection unit.
場合によっては、モジュ−ル電圧検出部がこの参照電圧検出部を兼用し、時間順次に計測を行ってもよい。 Sometimes, module - Le voltage detection unit also serves this reference voltage detection unit may perform time sequentially measured. ただし、この場合には、ダミー抵抗Rallは、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21をオンした時に逆流防止ダイオードD1に流れる電流に等しい電流をダミーダイオードDrに流す抵抗値とすることが好ましい。 However, in this case, the dummy resistor Rall is module - is preferably a resistance to flow a current equal to the current flowing through the blocking diode D1 when on the Le voltage switch SW21 to the dummy diode Dr.
【0034】 [0034]
次に、この電池モジュールBAT05を検出するモジュ−ル電圧検出部から出力される検出電圧Aから、この参照用の電圧降下Vrをアナログ減算ないしデジタル減算して、逆流防止ダイオードD1及び基準電位切り替えスイッチSW21の電圧降下を含まない電池モジュールBAT05の検出電圧Aを得ることができる。 Next, module detects the battery module BAT05 - from the detected voltage A outputted from Le voltage detecting unit, a voltage drop Vr for the reference and analog subtracting or digital subtraction, blocking diode D1 and a reference potential changeover switch it is possible to obtain the detection voltage a of the battery module BAT05 without the voltage drop of the SW21.
【0035】 [0035]
同様に、この電池モジュールBAT10を検出するモジュ−ル電圧検出部から出力される検出電圧Aから、この参照用の電圧降下Vrをアナログ減算ないしデジタル減算して、逆流防止ダイオードD2及び基準電位切り替えスイッチSW22の電圧降下を含まない電池モジュールBAT10の検出電圧Aを得ることができる。 Similarly, module detects this battery module BAT10 - from the detected voltage A outputted from Le voltage detecting unit, a voltage drop Vr for the reference and analog subtracting or digital subtraction, blocking diode D2 and a reference potential changeover switch it is possible to obtain the detection voltage a of the battery module BAT10 without the voltage drop of the SW22.
【0036】 [0036]
(変形態様) (Variant)
上記実施例では、電池モジュールBAT01〜BAT04、BAT06〜BAT09の各端子電圧は、モジュ−ル電圧検出部に含まれるA/Dコンバータにより基準電位VSSまたはそれを基準として作成された参照電位を基準としてA/D変換され、その後、隣接する一対の上記端子電圧の差を求めることにより、逆流防止ダイオードD1、D2や基準電位切り替えスイッチSW21、SW22のオン抵抗による電圧降下をキャンセルしたが、上記の代わりに、各A/Dコンバータが隣接する一対の電池モジュールの正極電位間の電位差を直接A/D変換することもでき、このようにしても逆流防止ダイオードD1、D2や基準電位切り替えスイッチSW21、SW22のオン抵抗による電圧降下をキャンセルした値を求めることができる In the above embodiment, the battery module BAT01~BAT04, the terminal voltage of BAT06~BAT09 is module - a reference potential that is created as a reference potential VSS or the reference as a reference by Le voltage detection unit A / D converter included in the converted a / D, then, by determining the difference between adjacent pair of the terminal voltage has been canceled the voltage drop due to the on resistance of the blocking diode D1, D2 and the reference potential switching switch SW21, SW22, above instead to the potential difference between the positive electrode potential of the pair of battery modules each a / D converter is directly adjacent can be a / D conversion, thus also backflow prevention by diodes D1, D2 and the reference potential switching switch SW21, SW22 can be determined a value obtained by canceling the voltage drop due to the on resistance
【0037】 [0037]
(回路誤差補償) (Circuit error compensation)
次に、図1における抵抗分圧回路を構成する各抵抗素子の抵抗値のばらつきによる誤差を補償する具体的な信号処理について、図3、図4に示すフローチャートを参照して以下に説明する、この信号処理はハードウエアまたはソフトウエアで処理されるが、簡単であるので、フローチャート図示は省略する。 Next, specific signal processing to compensate for errors due to variations in the resistance values ​​of the resistance elements constituting the resistance voltage dividing circuit in FIG 1, FIG 3 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. 4, this signal processing is processed by hardware or software, because it is simple, flowchart illustration is omitted. ただし、モジュ−ル電圧検出回路ブロック4は5チャンネルのモジュ−ル電圧検出部及び一つの参照用電圧検出部をもつものとする。 However, module - Le voltage detecting circuit block 4 modules of 5 channels - shall have Le voltage detector and a reference voltage detection unit.
(ステップ1) (Step 1)
まず、電池モジュール側の抵抗素子R1、R3、R5、R7、R9、R11、R13、R15、R17、R19の一端を電池モジュールの端子から外し、基準電位切り替えスイッチSW21、SW22の一端も電池モジュールの端子から外す。 First, remove the resistor element R1, R3 of the battery module side, R5, R7, R9, and R11, R13, R15, R17, one end of R19 from the terminal of the battery module, the reference potential switching switch SW21, SW22 end also of the battery modules remove from the terminal.
【0038】 [0038]
次に、上記電池モジュール側の抵抗素子R1、R3、R5、R7、R9の一端(モジュ−ル電圧入力端子)を上記基準電位切り替えスイッチSW21の一端(共通端子)に接続(短絡)し、SW1〜SW5及びSW21をオンし、他のスイッチをオフして、この時の5つのモジュ−ル電圧検出部の出力電圧Voを記憶する。 Then, one end of the battery module side of the resistor elements R1, R3, R5, R7, R9 - Connect (module Le voltage input terminal) to one end (common terminal) of the reference potential switching switch SW21 (short), SW1 It turns on the ~SW5 and SW21, and turns off the other switches, five modules at this - storing the output voltage Vo of Le voltage detection unit.
【0039】 [0039]
この時、各出力電圧Voは、各モジュール電圧検出部の入力端CH0〜CH4の電位が基準電位ライン3の電位に等しい時、すなわち各モジュール電圧検出部が検出する実質的な入力電圧が0Vの時における各モジュール電圧検出部の出力電圧に等しくなる。 At this time, the output voltage Vo, when the potential at the input terminal CH0~CH4 of each module voltage detection unit is equal to the potential of the reference potential line 3, that is, substantially the input voltage detected by the respective module voltage detector of 0V It becomes equal to the output voltage of each module voltage detecting unit during.
同様に、SW21、SW22及びSWrをオンし、他のスイッチをオフして、この時の参照電圧検出部の出力電圧Vorを検出する。 Similarly, on the SW21, SW22 and SWr, it turns off the other switches, to detect the output voltage Vor of the reference voltage detection unit at this time.
【0040】 [0040]
この時の出力電圧Vorは、参照用電圧検出部の入力端CH5の電位が基準電位ライン3の電位に等しい時、すなわち参照用電圧検出部が検出する実質的な入力電圧が0Vの時における参照用電圧検出部の出力電圧に等しくなる。 Output voltage Vor at this time, the reference when the potential of the input terminal CH5 of the reference voltage detection unit is equal to the potential of the reference potential line 3, i.e. substantial input voltage reference voltage detection unit detects the at the time of 0V It becomes equal to the output voltage of the use voltage detection unit.
(ステップ2) (Step 2)
次に、電池ブロック11,12またはそれと電気的に等価な電源装置を図1にように接続し、SW1〜SW5及びSW21をオンし、他のスイッチをオフして、この時の5つのモジュ−ル電圧検出部の出力電圧V1すなわち検出電圧Aを記憶する。 Next, connect the battery blocks 11 and 12 or electrically equivalent power supply as in FIG. 1, to turn on the SW1~SW5 and SW21, and turns off the other switches, five modules at this - stores the output voltage V1 i.e. detection voltage a Le voltage detection unit. 同時に、電池ブロック11の各電池モジュールBAT01〜BAT05の5つの電圧V1realすなわち真の電圧Bを求めて記憶する。 At the same time, and stores seeking five voltage V1real i.e. true voltage B of the battery modules BAT01~BAT05 of the battery block 11.
【0041】 [0041]
次に、SW6〜SW10及びSW22をオンし、他のスイッチをオフして、この時の5つのモジュ−ル電圧検出部の出力電圧V2すなわち検出電圧Aを記憶する。 Next, turn on the SW6~SW10 and SW22, and turns off the other switches, five modules at this - for storing the output voltage V2 i.e. detection voltage A Le voltage detection unit. 同時に、電池ブロック12の各電池モジュールBAT06〜BAT10の端子電圧V2realすなわち真の電圧Bを求めて記憶する。 At the same time, and stores seeking terminal voltage V2real i.e. true voltage B of the battery modules BAT06~BAT10 of the battery block 12.
次に、SW21、SW22及びSWrをオンし、他のスイッチをオフして、この時の参照電圧検出部の出力電圧Vrを記憶する。 Next, SW21, turns on the SW22 and SWr, turns off the other switches, and stores the output voltage Vr of the reference voltage detection unit at this time. 同時に、SWrとDrとの電圧降下の合計Vrrealを実際に計測して記憶する。 At the same time, the actually measured and stored a total Vrreal voltage drop between SWr and Dr.
(ステップ3) (Step 3)
次に、5つの出力電圧V1から同じモジュ−ル電圧検出部の出力電圧Voを減算して、オフセット補償試験電圧V1'を求め、この求めた電圧V1'と、それに対応する5つの真の端子電圧V1realとの比である誤差率R1(=V1'/V1real)を求める。 Then, the same module from five output voltages V1 - by subtracting the output voltage Vo of Le voltage detection unit, 'seek, voltage V1 the determined' offset compensation test voltage V1 and, five true terminals corresponding thereto error rate is the ratio between the voltage V1real R1 (= V1 '/ V1real) Request.
【0042】 [0042]
同様に、5つの出力電圧V2から同じモジュ−ル電圧検出部の出力電圧Voを減算して、オフセット補償試験電圧V2'を求め、この求めた電圧V2'と、それに対応する5つの真の端子電圧V2realとの比である誤差率R2(=V2'/V2real)を求める。 Similarly, five output voltages same module from V2 - by subtracting the output voltage Vo of Le voltage detection unit, 'seek, voltage V2 thus determined' offset compensation test voltage V2 and, five true terminals corresponding thereto error rate is the ratio between the voltage V2real R2 (= V2 '/ V2real) Request.
同様に、VrからVorを減算して、オフセット補償参照用電圧降下Vr'を求め、この求めた電圧Vr'と、それに対応する真の電圧Vrrealとの比である誤差率R3(=Vr'/Vrreal)を求める。 Similarly, by subtracting the Vor from Vr, 'seek, voltage Vr with the determined' offset compensation reference voltage drop Vr and the error rate is the ratio of the true voltage Vrreal the corresponding R3 (= Vr '/ Vrreal) seek.
【0043】 [0043]
上記により、各抵抗分圧回路及び各モジュ−ル電圧検出部並びに参照電圧検出部のオフセット誤差、分圧誤差及び増幅率誤差を補償するためのパラメータが得られる。 Above, the respective resistance voltage dividing circuit and the module - Le voltage detector and a reference voltage detection unit of the offset error, the parameter for compensating the partial pressure error and gain error is obtained.
(ステップ4) (Step 4)
次に、基準電位ラインを基準とする電池ブロック11,12の各電池モジュールの電圧に対応する合計10個の検出電圧Aを求める。 Then, the sum is 10 the detection voltage A corresponding to the voltage of each battery module of the battery blocks 11 and 12 relative to the reference potential line. なお、この検出電圧Aは上記5つのV1及び5つのV2でもよい。 Note that this detection voltage A may be the five V1 and five V2.
【0044】 [0044]
次に、これら10個の検出電圧Aから上記5つのオフセット電圧Voを減算して、合計10個のオフセット補償済み検出電圧A'を求める。 Next, these ten detection voltage A by subtracting the five offset voltage Vo, obtaining a total of 10 offset compensated detection voltages A '.
(ステップ5) (Step 5)
次に、これら合計10個の検出電圧A'を上記合計10個の誤差率R1、R2で個別に除算して、オフセット誤差も倍率誤差もない合計10個人の検出電圧A''を求める。 Next, these a total of 10 detection voltage A 'and by dividing separately above total of 10 error rate R1, R2, the offset error may magnification error nor a total of 10 individuals of the detection voltage A' Request '.
【0045】 [0045]
要するに上記説明したステップ1〜ステップ5の演算は、抵抗分圧回路群2及びモジュール電圧検出回路ブロック4をブラックボックスとした場合の入力電圧Vinと出力電圧Voutとの関係を、Vout=k・Vin+ΔV、Kは電圧増幅率、ΔVはオフセット電圧とした場合において、入力電圧Vinが0Vである時の出力電圧Voutをまずオフセット電圧ΔVとして求める処理を行い、次に、入力電圧Vinの実測値と出力電圧Voutの実測値と上記求めたオフセット電圧ΔVとから電圧増幅率kを求める処理を行い、その後、出力電圧Voutの実測値と上記求めたオフセット電圧ΔV及び電圧増幅率kとから、真の入力電圧(モジュール電圧)を求める処理を行う処理である。 In summary calculation steps 1 5 above description, the relationship between the input voltage Vin and the output voltage Vout when the resistance voltage dividing circuit group 2 and the module voltage detecting circuit block 4 has a black box, Vout = k · Vin + [Delta] V , K is the voltage amplification factor, [Delta] V in case of the offset voltage, it performs a process of obtaining a first offset voltage [Delta] V the output voltage Vout when the input voltage Vin is 0V, then the measured value of the input voltage Vin and the output performs processing for obtaining the measured value and the voltage amplification factor k from the offset voltage ΔV determined voltage Vout, then from the actually measured value and the offset voltage ΔV and the voltage amplification factor k determined in the output voltage Vout, the true input a process of performing processing for determining the voltage (module voltage).
(ステップ6) (Step 6)
次に、電池モジュールBAT05、BAT10のモジュ−ル電圧以外のモジュ−ル電圧を、隣接する検出電圧A''の差により算出する。 Next, module of the battery module BAT05, BAT10 - module other than Le voltage - Le voltage is calculated by the difference between the detection voltages A '' adjacent.
(ステップ7) (Step 7)
次に、SWr及びDrの電圧降下を参照電圧検出部で検出して、その出力電圧Vrから上記出力電圧Vorを減算してオフセット補償した電圧降下Vr'を求める。 Then, by detecting the voltage drop of SWr and Dr by the reference voltage detection unit, obtains the voltage drop Vr 'which is offset compensation from the output voltage Vr by subtracting the output voltage Vor.
(ステップ8) (Step 8)
次に、参照電圧Vr'を上記誤差率R3で除算して、オフセット誤差も倍率誤差もない電圧降下Vr''を求める。 Next, the reference voltage Vr 'a is divided by the error rate R3, offset error may magnification error nor the voltage drop Vr' Request '.
(ステップ9) (Step 9)
次に、電池モジュールBAT05、BAT10のオフセット誤差も倍率誤差もない検出電圧A''からオフセット誤差も倍率誤差もない電圧降下Vr''を減算して、オフセット誤差も倍率誤差もない電池モジュールBAT05、BAT10の端子電圧を得ることができる。 Next, the battery module BAT05, 'offset error from even magnification error nor the voltage drop Vr' offset error even magnification error nor the detection voltage A 'of BAT10 by subtracting the' offset error even magnification error nor battery module BAT05, it is possible to obtain a terminal voltage of BAT10.
【0046】 [0046]
なお、上記演算はマイコンにより簡単に実施できるものであるが、計算時間短縮のために一部のステップを省略したり、同等の演算結果を得る他の演算処理を実施してもよいことはもちろんである。 Although the operation is one that can be easily implemented by the microcomputer, omitting some of the steps for the calculation time shortening, of course it may be practiced other processing to obtain the same operation result it is.
【0047】 [0047]
【実施例2】 [Example 2]
他の実施例を以下に説明する。 Illustrating another embodiment below.
逆流防止ダイオードD1、D2と基準電位切り替えスイッチSW21、SW22の電圧降下を求める他の方式を図5を参照して説明する。 Other methods for determining the voltage drop of the reverse current preventing diode D1, D2 and the reference potential switching switch SW21, SW22 will be described with reference to FIG.
この実施例では、補償回路5を省略する代わりに、逆流防止ダイオードD1のカソードとモジュ−ル電圧検出回路ブロック4の参照用電圧検出部の−入力端CH5とを接続し、この参照用電圧検出部の+入力端を基準電位ライン3に接続したものである。 In this embodiment, instead of omitting the compensation circuit 5, the blocking diode D1 cathode and module - Le voltage detecting circuit block 4 the reference voltage detection unit of - connecting the input CH5, the reference voltage detector the + input terminal parts which are connected to a reference potential line 3.
【0048】 [0048]
このようにすれば、電池ブロック11の各電池モジュールの電圧を検出する際に、逆流防止ダイオードD1の電圧降下を参照用電圧検出部で検出することができる。 Thus, it is possible when detecting the voltages of the battery modules of the battery block 11, it detects the voltage drop of the reverse current preventing diode D1 in the reference voltage detecting unit. この実施例における参照用電圧検出部も実施例1の参照用電圧検出部と同じく、モジュ−ル電圧検出部(図2参照)と同じ構成を採用することができるが、この実施例の参照用電圧検出部では基準電位ライン3は+入力端に接続されるか、又は、参照用電圧検出部の出力電圧はA/D変換される前に反転される。 Reference voltage detection unit in this embodiment also be a reference voltage detection unit of the first embodiment, module - Le voltage detector can be adopted the same structure (see FIG. 2), a reference in this example or the voltage detecting section the reference potential line 3 is connected to the + input terminal, or the output voltage of the reference voltage detection unit is inverted before being converted a / D.
【0049】 [0049]
この実施例においても、電池モジュールBAT05の電圧検出のために抵抗素子R10の両端の電圧降下を検出するモジュ−ル電圧検出部の出力電圧から、上述した参照用電圧検出部の出力電圧を減算することにより、逆流防止ダイオードD1の電圧降下の影響を補正することができる。 Also in this embodiment, module detects a voltage drop across the resistor element R10 for voltage detection of the battery module BAT05 - Le voltage detector of the output voltage, subtracts the output voltage of the reference voltage detection unit described above it makes it possible to correct the influence of the voltage drop of the reverse current preventing diode D1.
当然、もう一つ参照用電圧検出部(図5に、その入力端をCH6として図示)をモジュ−ル電圧検出回路ブロック4に設けることにより電池モジュールBAT10の両端の電圧降下を検出するモジュ−ル電圧検出部の出力電圧からこの参照用電圧検出部の出力電圧を減算し、これにより、逆流防止ダイオードD2の電圧降下の影響を補正することができる。 Of course, other reference voltage detection unit (5, illustrates the input end as CH6) the module - module for detecting the voltage drop across the battery module BAT10 by providing Le voltage detecting circuit block 4 - Le It subtracts the output voltage of the reference voltage detecting unit from the output voltage of the voltage detection unit, which makes it possible to correct the influence of the voltage drop of the reverse current preventing diode D2.
【0050】 [0050]
また、この実施例でも、実施例1と同様の方法で、抵抗分圧回路やモジュ−ル電圧検出部や参照電圧検出部のオフセット電圧や分圧比や電圧増幅率のばらつきを補正することができることはもちろんである。 Also in this example, Example 1 in the same manner as, resistor divider or modules - that can correct the variation in Le voltage detection unit and the reference voltage detector offset voltage and the voltage division ratio and the voltage amplification factor of it is a matter of course.
【0051】 [0051]
【実施例3】 [Example 3]
他の実施例を以下に説明する。 Illustrating another embodiment below.
逆流防止ダイオードD1、D2と基準電位切り替えスイッチSW21、SW22の電圧降下を求める他の方式を以下に説明する。 Other methods for determining the voltage drop of the reverse current preventing diode D1, D2 and the reference potential switching switch SW21, SW22 will be described below.
この実施例では、あらかじめ、逆流防止ダイオードD1の順方向電圧降下、モジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21のオン抵抗による電圧降下、および、基準電位ライン3の配線抵抗による電圧降下の合計をあらかじめ記憶しておく。 In this embodiment, in advance, the forward voltage drop of the reverse current preventing diode D1, module - the voltage drop due to the on resistance of the Le voltage selection switch SW21, and previously stores the sum of the voltage drop due to the wiring resistance of the reference potential line 3 deep.
【0052】 [0052]
そして、温度を検出し、この検出した温度とあらかじめ記憶するマップとに基づいて、逆流防止ダイオードD1の順方向電圧降下およびモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21のオン抵抗の温度変動を補正する。 Then, to detect the temperature, based on the map for previously storing this detected temperature, the forward voltage drop and modules of the backflow prevention diode D1 - corrects the temperature variation of the ON resistance of the Le voltage selection switch SW21. なお、このマップには、逆流防止ダイオードD1の順方向電圧降下およびモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21のオン抵抗と温度との関係が記述される。 Note that this map, the forward voltage drop and modules of the backflow prevention diode D1 - the relationship between the ON resistance and the temperature of the Le voltage selection switch SW21 is described.
【0053】 [0053]
次に、上記により温度補正されたモジュ−ル電圧切り替えスイッチSW21のオン抵抗に電流値を掛けてその電圧降下を求め、それに、温度補正された逆流防止ダイオードD1の順方向電圧降下と、基準電位ライン3の電圧降下とを加算して、検出電圧Aから今回減算すべきパラメータとする。 Then, the temperature corrected modulated by the - and the voltage drop determined by multiplying the current value on-resistance of the Le voltage selection switch SW21, And the forward voltage drop of the temperature compensated blocking diode D1, the reference potential by adding the voltage drop of the line 3, and to be subtracted current from the detection voltages a parameter.
このようにしても、かなり正確かつ比較的簡単に電池モジュールBAT05、BAT10の電圧降下補償を行うことができる。 Even in this case, it can be performed fairly accurately and relatively easily voltage drop compensation of the battery module BAT05, BAT10.
【0054】 [0054]
【実施例4】 [Example 4]
他の実施例を図6を参照して以下に説明する。 Illustrating another embodiment below with reference to FIG.
この実施例は、図1においてスイッチSW21と逆流防止ダイオードD1との間に接続されていた抵抗Rallの高位側の一端を、共通端子(図1参照)に直接接続するものである。 This embodiment, the high-side of one end of the connection once was resistance Rall between the switch SW21 and the backflow prevention diode D1 in FIG. 1, it connects directly to the common terminal (see Figure 1).
【0055】 [0055]
このようにすれば、スイッチSW21が参照用電圧検出部と電池との間に介在しないので、抵抗R1〜R10、SW1〜SW5からなる抵抗分圧回路群を参照用電圧検出部5(抵抗Rall、スイッチSWr、逆流防止ダイオードDr)でより良好に等価することができる。 Thus, since the switch SW21 is not interposed between the reference voltage detection unit and the battery, resistor R1 to R10, the reference voltage detection unit 5 a resistor divider group consisting of SW1 to SW5 (resistance Rall, switch SWr, it can be equivalently better at blocking diode Dr).
なお、参照用電圧検出部5において、抵抗Rallは抵抗R1〜R10を等価し、スイッチSWrはスイッチSW1〜SW5を等価し、逆流防止ダイオードDrは逆流防止ダイオードD1を等価している。 Incidentally, in the reference voltage detector 5, resistance Rall is equivalent resistance R1 to R10, the switch SWr is equivalent switches SW1 to SW5, blocking diode Dr is equivalently the blocking diode D1.
【0056】 [0056]
【実施例5】 [Example 5]
他の実施例を図7を参照して以下に説明する。 Illustrating another embodiment below with reference to FIG.
この実施例は、各スイッチSW1〜SW10を、半導体スイッチ(ここではMOSトランジスタ)100と逆流防止ダイオード101と構成したものである。 This embodiment, each switch SW1 to SW10, semiconductor switch (here MOS transistor) is obtained by construction and 100 and the backflow prevention diode 101. なお、図7では、スイッチSW10を示し、DxはMOSトランジスタの寄生ダイオードである。 In FIG. 7, illustrates the switch SW10, Dx is a parasitic diode of the MOS transistor.
【0057】 [0057]
このようにすれば、たとえばスイッチSW5とスイッチSW10とのどちらか一方が短絡故障し、他方をオンしたとしても短絡電流がスイッチSW5及びスイッチSW10の両方を通じて流れることがなく、回路保護を行うとともに、電池モジュールの電圧検出に誤差が生じることがない。 By this way, for example either of the switch SW5 and the switch SW10 is short-circuit failure, without flowing through both of short-circuit current as a turned on the other switch SW5 and the switch SW10, performs circuit protection, never error occurs in the voltage detection of the battery module.
【0058】 [0058]
【実施例6】 [Example 6]
他の実施例を図8を参照して以下に説明する。 Illustrating another embodiment below with reference to FIG.
この実施例は、スイッチSW1〜SW10、SW21、SW22を、直列接続された一対のMOSトランジスタ100、102で構成したものである。 This embodiment, switches SW1 to SW10, the SW21, SW22, which is constituted by a pair of MOS transistors 100, 102 connected in series. また、図7で説明した逆流防止ダイオード101を更に直列接続してもよい。 Also, it may further be connected in series blocking diode 101 described in FIG. なお、図7では、スイッチSW10を示し、DxはMOSトランジスタ100,102の寄生ダイオードである。 In FIG. 7, illustrates the switch SW10, Dx is a parasitic diode of the MOS transistor 100, 102. MOSトランジスタ100の寄生ダイオードDxとMOSトランジスタ100の寄生ダイオードDxとは逆向きとされている。 There is a direction opposite to the parasitic diode Dx of the parasitic diode Dx and MOS transistor 100 of the MOS transistor 100.
【0059】 [0059]
このようにすれば、たとえばスイッチSW5とスイッチSW10とのどちらか一方が短絡故障し、他方をオンしたとしても短絡電流がMOSトランジスタに付随する寄生ダイオードDxによりスイッチSW5及びスイッチSW10の両方を通じて流れることがなく、回路保護を行うとともに、電池モジュールの電圧検出に誤差が生じることがない。 Thus, to flow through both switches SW5 and the switch SW10 due to the parasitic diode Dx, for example either of the switch SW5 and the switch SW10 is short-circuited, short-circuit current accompanying the MOS transistor as turned on the other without, performs circuit protection, is not an error occurs in the voltage detection of the battery module.
【0060】 [0060]
(変形態様) (Variant)
上記各実施例では、一つの電池ブロックの各電池モジュールごとに個別にモジュ−ル電圧検出部を設けたが、一個のみ設けて切り替え使用することももちろん可能である。 In the above embodiments, individually modulated for each battery module of one of the battery blocks - it is provided Le voltage detection unit, it is of course possible to use switching provided only one.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】実施例1の組み電池の電圧検出装置の一例を示す回路図である。 1 is a circuit diagram showing an example of a voltage detecting device of the assembled battery of Example 1.
【図2】スイッチの一例を示す回路図である。 2 is a circuit diagram showing an example of a switch.
【図3】回路誤差補償処理ルーチンの一部を示すフローチャートである。 3 is a flowchart showing a part of a circuit error compensation routine.
【図4】回路誤差補償処理ルーチンののこりを示すフローチャートである。 4 is a flowchart showing the rest of the circuit error compensation routine.
【図5】実施例2の組み電池の電圧検出装置の一例を示す回路図である。 5 is a circuit diagram showing an example of a voltage detecting device of the assembled battery of Example 2.
【図6】実施例4の組み電池の電圧検出装置の一例を示す回路図である。 6 is a circuit diagram showing an example of a voltage detecting device of the assembled battery of Example 4.
【図7】実施例5の組み電池の電圧検出装置の一例を示す回路図である。 7 is a circuit diagram showing an example of a voltage detecting device of the assembled battery of Example 5.
【図8】実施例6の組み電池の電圧検出装置の一例を示す回路図である。 8 is a circuit diagram showing an example of a voltage detecting device of the assembled battery of Example 6.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1は組み電池、11、12は電池ブロック、BAT01〜BAT10は電池モジュール、2は分圧回路群、3は基準電位ライン、R1〜R10、R11、R13、R15、R17、R19は分圧回路の抵抗素子、SW1〜SW10はモジュ−ル電圧切り替えスイッチ、SW21、SW22は基準電位切り替えスイッチ、D1、D2は逆流防止ダイオード(電流制限素子)、Drはダミーダイオード(参照用電流制限素子)、SWrは参照用切り替えスイッチ 1 assembled battery, 11 and 12 cell blocks, BAT01~BAT10 battery module, 2 voltage dividing circuit group 3 is the reference potential line, R1 to R10, the R11, R13, R15, R17, R19 are dividing circuit resistive element, SW1 to SW10 are module - Le voltage switch, SW21, SW22 reference potential changeover switch, D1, D2 is blocking diode (current limiting element), Dr dummy diode (reference current limiting element), SWr is reference for the change-over switch

Claims (8)

  1. 電池モジュールを複数直列接続してなる電池ブロックを複数直列接続してなる組み電池から各前記電池モジュールの端子電圧をモジュ−ル電圧検出部により検出する組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery to be detected by Le voltage detection unit, - module a terminal voltage of each of the battery modules of the battery block formed by the battery modules plurality connected in series from the combined battery comprising a plurality series
    複数の前記電池ブロックの最高電位または最低電位の端子と前記モジュ−ル電圧検出部の一入力端とを個別に接続する複数の基準電位切り替えスイッチと、 A plurality of reference potential changeover switch for connecting the first input terminal of Le voltage detecting unit individually, - the terminal of the highest potential or the lowest potential of the plurality of battery blocks modules
    前記各基準電位切り替えスイッチと直列に接続されて前記基準電位切り替えスイッチを流れる電流を制限する電流制限素子と、 A current limiting element that limits the current the connected to the reference potential switching switch in series through said reference potential changeover switch,
    前記モジュ−ル電圧検出部の両入力端間に接続される分圧検出用の抵抗素子と、 A resistance element for output partial pressure which is connected between two input terminals of Le voltage detection unit, - the module
    前記モジュ−ル電圧検出部の他入力端と複数の電池ブロックの前記電池モジュールの端子とを個別に接続する複数のモジュ−ル電圧切り替えスイッチと、 The module - and Le voltage switch, - a plurality of modules for connecting the terminals of the battery modules of the other input terminals and a plurality of battery blocks Le voltage detecting unit separately
    各前記モジュ−ル電圧切り替えスイッチとそれぞれ直列に接続されて前記分圧検出用抵抗素子とともに抵抗分圧回路を構成する電池モジュール側の抵抗素子と、 And Le voltage switch and the battery module side of the resistive elements constituting the resistive divider with resistor elements for exiting the partial pressure are connected in series, - each said module
    前記電流制限素子の電圧降下に関連する検出情報乃至記憶情報に基づいて前記電流制限素子の電圧降下に相当する電圧を発生する補償手段とを備え、 And a compensating means for generating a voltage corresponding to the voltage drop of the current limiting device based on the detection information to stored information relating to the voltage drop of the current limiting element,
    前記モジュ−ル電圧検出部は、前記基準電位切り替えスイッチ及び電流制限素子を通じて出力される前記モジュ−ル電圧検出部の一入力端の電位と前記モジュ−ル電圧切り替えスイッチを通じて入力される前記モジュ−ル電圧検出部の他入力端の電位との間の電位差から少なくとも前記補償手段の出力電圧を減算することを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 The module - Le voltage detecting unit, the module output through said reference potential changeover switch and the current limiting element - the potential of the first input terminal of Le voltage detector module - the module input through Le Voltage selector switch - Le voltage detection unit of the voltage detecting device of the assembled battery, characterized by subtracting the output voltage of at least the compensating means from the potential difference between the potential of the other input.
  2. 請求項記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to claim 1,
    前記モジュ−ル電圧検出部は、 The module - Le voltage detector,
    前記電池ブロックを構成する複数の前記電池モジュールのうち、一端が前記基準電位切り替えスイッチを通じて前記モジュ−ル電圧検出部の他入力端に接続される基準電位最近接電池モジュール以外の残りの前記電池モジュールの端子電圧として、前記残りの電池モジュールの両端間の電圧を検出し、 Wherein among the plurality of battery modules constituting the battery block, the module end through said reference potential changeover switch - the rest of the battery module other than the reference potential nearest cell modules connected to the other input terminal of the Le voltage detector as the terminal voltage, it detects the voltage across the remaining battery modules,
    前記基準電位最近接電池モジュールの端子電圧として、前記基準電位最近接電池モジュールの端子電圧、並びに、前記基準電位切り替えスイッチ及び電流制限素子の電圧降下を含む基準電位最近接電池モジュール電位差から前記補償手段の出力電圧を減算することを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 As the terminal voltage of the reference potential nearest battery module, the reference potential terminal voltage of the nearest battery module, and said compensating means from the reference potential nearest battery module potential difference comprises a voltage drop of the reference voltage selector switch and the current limiting element voltage detecting device of the assembled battery, characterized by subtracting the output voltage.
  3. 請求項記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to claim 1,
    前記電流制限素子は逆流防止ダイオードからなることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 Voltage detecting device of the assembled battery the current limiting device is characterized in that it consists of blocking diode.
  4. 請求項記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to claim 1,
    前記補償手段は、 It said compensation means,
    前記電流制限素子及び前記基準電位切り替えスイッチの電圧降下に相当する電圧を発生することを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 Voltage detecting device of the assembled battery, characterized by generating a voltage corresponding to the voltage drop of the current limiting element and said reference potential changeover switch.
  5. 請求項乃至のいずれか記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to any one of claims 1 to 4,
    前記補償手段は、 It said compensation means,
    前記電流制限素子に略等しい抵抗値を有する参照用電流制限素子と、 A reference current limiting element having a substantially equal resistance value to the current limiting element,
    前記電池モジュールの電圧検出時に前記電流制限素子に通電される電流値と略等しい電流を前記基準電位切り替えスイッチを通じて前記電池ブロックから前記参照用電流制限素子に給電する参照用の切り替えスイッチと、 And selector switch for reference to power the battery module the reference current-limiting element from the battery block substantially equal current through the reference potential changeover switch and current value supplied to the current-limiting element when the voltage detection,
    前記参照用電流制限素子の電圧降下を検出する参照用電圧降下検出部と、 A reference voltage drop detector for detecting a voltage drop of the reference current-limiting element,
    を備えることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 Voltage detecting device of the assembled battery, characterized in that it comprises a.
  6. 請求項乃至のいずれか記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to any one of claims 1 to 4,
    前記補償手段は、 It said compensation means,
    前記電流制限素子の電圧降下を直接検出する参照用電圧降下検出部と、 A reference voltage drop detector for detecting a voltage drop of the current limiting element directly,
    を備えることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 Voltage detecting device of the assembled battery, characterized in that it comprises a.
  7. 請求項乃至のいずれか記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to any one of claims 1 to 4,
    前記補償手段は、 It said compensation means,
    前記電流制限素子の電圧降下に相当する所定の記憶電圧値をあらかじめ記憶する記憶部と、 A storage unit for previously storing a predetermined storage voltage value corresponding to the voltage drop of the current limiting element,
    を備えることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 Voltage detecting device of the assembled battery, characterized in that it comprises a.
  8. 請求項記載の組み電池の電圧検出装置において、 In the voltage detecting device of the assembled battery according to claim 7,
    前記補償手段は、 It said compensation means,
    検出した温度に応じてあらかじめ記憶するマップに基づいて前記記憶電圧値を変更する記憶電圧値変更手段を備えることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。 Voltage detecting device of the assembled battery, characterized by comprising a storage voltage value changing means for changing the stored voltage value according to a map stored in advance in accordance with the detected temperature.
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