JP4662098B2

JP4662098B2 - フライングキャパシタ式組電池電圧検出装置

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Application number: JP2001090795A
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Inventors: 徹也小林; 浩藤田
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Publication date: 2011-03-30
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライングキャパシタ式組電池電圧検出装置に関し、特にマルチプレクサを用いるフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばハイブリッド自動車や電気自動車、燃料電池車などでは、二次電池や燃料電池からなる組電池を直列接続したきわめて多数の単電池で構成している。この組電池の状態観測には、一乃至直列接続された複数の単電池からなり、互いに直列された電池モジュールごとに電圧モニタする必要がある。各電池モジュールごとに電圧検出回路を装備することは装置の大規模化を招くため、通常はマルチプレクサを用いて各電池モジュール電圧を時間順次にサンプリングすることにより、電圧検出回路の必要個数を低減している。
【０００３】
マルチプレクサにより時間順次多重化された各電池モジュール電圧はフライングキャパシタに蓄電した後、更にサンプリングスイッチを通じて差動電圧検出回路に入力することにより組電池の絶対電圧から差動電圧検出回路を絶縁することができる。
【０００４】
従来のフライングキャパシタ式電圧検出回路の典型例を図５に示す。
【０００５】
１は電圧源、２、３は入力側サンプリングスイッチ、４はフライングキャパシタ、５、６は出力側サンプリングスイッチ、７、８は電位設定抵抗素子、９は高入力抵抗の差動増幅回路である。
【０００６】
電圧源１の電圧検出は次のように行われる。まず、入力側サンプリングスイッチ２、３をオンして電圧源１の電圧をフライングキャパシタ４にサンプルホールドする。次に、入力側サンプリングスイッチ２、３をオフした後で出力側サンプリングスイッチ５、６をオンしてフライングキャパシタ４の蓄電電圧を差動増幅回路９の一対の入力端間に印加する。
【０００７】
電位設定抵抗素子７、８は、フライングキャパシタの蓄電電圧が０の場合に差動電圧検出回路９の入力端子の電位が差動電圧検出回路の基準電位に一致するように、差動電圧検出回路９の入力端子の基準電位（対地電位差）を電位設定するとともに、出力側サンプリングスイッチ５、６のオン期間にフライングキャパシタ４の蓄電電荷を次回の読み込みに備えて放電する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のフライングキャパシタ式電圧検出回路では、電位設定用抵抗素子７、８の抵抗値を大きくすると、フライングキャパシタ４の放電が不十分となって、次回の信号電圧に前回の信号電圧が一部混入するという問題が生じ、更に、差動電圧検出回路９の入力端子電位が略浮遊化する結果、各部寄生容量に蓄電された電荷がサンプリングスイッチのオンにより再分配される結果として差動電圧検出回路の蓄電電圧０の時の入力端子電位が基準電位（接地電位）からシフトして、その好適な入力電圧レンジで差動電圧検出回路９を駆動できず、増幅ひずみなどが生じるという問題があった。
【０００９】
逆に、電位設定用抵抗素子７、８を低抵抗化すると、フライングキャパシタ４の両端が互いに直列接続された電位設定用抵抗素子７、８により短絡される結果、出力側サンプリングスイッチ５、６をオンしてすぐに、フライングキャパシタ４の蓄電電荷が電位設定用抵抗素子７、８を通じて放電されてしまい、差動増幅回路９の両入力端子間に入力される信号電圧（フライングキャパシタ４の蓄電電圧）が減衰してしまうという問題を生じる。この問題は、差動増幅回路９の出力電圧を更にＡ／Ｄコンバータで所定タイミングでサンプルホールドしてデジタル信号に変換する場合において、特に問題となる。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、回路構成の複雑化を回避しつつフライングキャパシタを用いて電圧検出を行うフライングキャパシタ式電圧検出回路のＳＮ比を改善することをその目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第一発明のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置は、第一、第二の入力端子間の電位差を検出する差動電圧検出回路と、直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側サンプリングスイッチと、互いに直列接続されたｌ（ｌ＝正の整数）個の電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、第２ｎ（ｎ＝正の整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、前記サンプリングスイッチを制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記第一、第二の出力側サンプリングスイッチの同時オンにより前記両フライングキャパシタの放電を行うことを特徴としている。
【００１２】
すなわち、この発明では、互いに隣接する２つの電池モジュールの電圧を２つのフライングキャパシタで並列読み込みするにもかかわらず入力側サンプリングスイッチの配線を上記のように振り分けているので、入力側サンプリングスイッチにより構成されるマルチプレクサの回路、配線構造を複雑化することなしに、組電池の全電池モジュールの電圧検出に必要な時間を半減することができる。
【００１３】
更に、この発明では、フライングキャパシタの蓄電電圧を入力抵抗素子を通じて差動電圧検出回路に入力するとともに、両フライングキャパシタの独立端を差動電圧検出回路の一つの入力端子に接続しているので、出力側サンプリングスイッチをオンして両フライングキャパシタの蓄電電圧を差動電圧検出回路に読み出した後で、両フライングキャパシタの第一、第二の独立端に接続される第一、第二の出力側サンプリングスイッチを同時オンすることにより、回路構成を複雑化することなく両フライングキャパシタを二つの入力抵抗素子を通じて短絡することができ、両フライングキャパシタの電荷を入力抵抗素子で高速に放電消去することができる。更に、この入力抵抗素子は、差動電圧検出回路入力端子に侵入する誘導性サージ電圧を減衰させて差動電圧検出回路を保護することができる。
【００１４】
更に、この発明では、従来のように電位設定抵抗素子すなわち放電抵抗を通じてフライングキャパシタの蓄電電荷を放電する場合に比較して、差動電圧検出回路に入力される信号電圧の減衰がなく、Ａ／Ｄコンバータによるサンプルホールドに好適である。
【００１５】
第二発明のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置は、第一、第二の入力端子間の電位差を検出する差動電圧検出回路と、直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側サンプリングスイッチと、互いに直列接続されたｌ（ｌ＝正の整数）個の電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、第２ｎ（ｎ＝正の整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、前記第一又は第二のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡して前記フライングキャパシタの蓄電電荷を放電する短絡スイッチとを備えることを特徴としている。
【００１６】
すなわち、この発明では、互いに隣接する２つの電池モジュールの電圧を２つのフライングキャパシタで並列読み込みするにもかかわらず入力側サンプリングスイッチの配線を上記のように振り分けているので、入力側サンプリングスイッチにより構成されるマルチプレクサの回路、配線構造を複雑化することなしに、組電池の全電池モジュールの電圧検出に必要な時間を半減することができる。
【００１７】
更に、この発明では、フライングキャパシタの蓄電電圧を入力抵抗素子を通じて差動電圧検出回路に入力するとともに、両フライングキャパシタの独立端を差動電圧検出回路の一つの入力端子に接続しているので、回路構成の複雑化を抑止しつつ、出力側サンプリングスイッチをオンして両フライングキャパシタの蓄電電圧を差動電圧検出回路に読み出した後でリセットスイッチをオンするだけでフライングキャパシタの蓄電電荷を入力抵抗素子の損失で高速に放電消去することができる。
【００１８】
更に、この入力抵抗素子は、差動電圧検出回路入力端子に侵入する誘導性サージ電圧を減衰させて差動電圧検出回路を保護することができる。
【００１９】
更に、この発明では、従来のように電位設定抵抗素子すなわち放電抵抗を通じてフライングキャパシタの蓄電電荷を放電する場合に比較して、差動電圧検出回路に入力される信号電圧の減衰がなく、Ａ／Ｄコンバータによるサンプルホールドに好適である。
【００２０】
請求項３記載のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置は、第一、第三の入力端子間の電位差を検出する第一の差動電圧検出回路と、第二、第三の入力端子間の電位差を検出する第二の差動電圧検出回路と、直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記第一の差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記第二の差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、前記両フライングキャパシタの接続端と前記両差動電圧検出回路の前記第三の入力端子とを第三の入力抵抗素子を通じて接続する第三の出力側サンプリングスイッチと、互いに直列接続されたｌ（ｌ＝正の整数）個の電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、第２ｎ（ｎ＝正の整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、前記第一のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記第一の差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡する前記フライングキャパシタの蓄電電荷を放電する第一の短絡スイッチと、前記第二のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記第二の差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡する前記フライングキャパシタの蓄電電荷を放電する第二の短絡スイッチとを備えることを特徴としている。
【００２１】
このようにすれば上記第二発明に比較して短絡スイッチと差動電圧検出回路とを一個ずつ追加するだけで、全電池モジュール電圧の読み出しに必要な時間を半減することができる。
【００２２】
請求項４記載の構成によれば請求項１乃至３のいずれか記載のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置において更に、前記第一のフライングキャパシタの独立端は前記第一の入力抵抗素子を通じて、前記第二のフライングキャパシタの独立端は前記第二の入力抵抗素子を通じて、前記両フライングキャパシタの接続端は入力抵抗素子を通じて、それぞれ前記差動電圧検出回路の前記入力端子に接続されることを特徴としている。
【００２３】
本構成によれば、回路構成をコモンモードノイズ電圧に対して対称形にすることができるので、コモンモードノイズ電圧を低減することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置の好適な態様を以下の実施例により詳細に説明する。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。
【００２５】
【実施例１】
本発明を適用する組電池の電圧検出装置の一実施例を図１に示す回路図を参照して説明する。
（回路構成）
組電池１は、８つの電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８を直列接続してなる。各電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８はそれぞれ等しい数の単電池を直列接続してなる。Ｒ１〜Ｒ９は電流制限抵抗素子であり、Ｓ１〜Ｓ９は電流制限抵抗素子Ｒ１〜Ｒ９と個別に直列接続されたサンプリングスイッチであり、マルチプレクサ２を構成している。
【００２６】
（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋１）番目のサンプリングスイッチＳ１、Ｓ５、Ｓ９は、組電池１の（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋１）番目の端子と第一のフライングキャパシタＣ１の独立端とを個別に接続している。フライングキャパシタＣ１、Ｃ２は等しい静電容量を有している。
【００２７】
（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋３）番目のサンプリングスイッチＳ３、Ｓ７は、組電池１の（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋３）番目の端子と第二のフライングキャパシタＣ２の独立端とを個別に接続している。
【００２８】
（２ｍ（ｍは正の整数）すなわち偶数）番目のサンプリングスイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８は、組電池１の（２ｍ（ｍは正の整数）すなわち偶数）番目の端子を、両フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の接続端に個別に接続している。
【００２９】
サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２は出力側サンプリングスイッチであり、Ｓ１０は本発明で言う第一の出力側サンプリングスイッチ、Ｓ１１は本発明で言う第三の出力側サンプリングスイッチ、Ｓ１２は本発明で言う第二の出力側サンプリングスイッチである。
【００３０】
サンプリングスイッチＳ１０は、第一のフライングキャパシタＣ１の独立端を入力抵抗素子Ｒ１１を通じて差動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘに接続し、サンプリングスイッチＳ１２は、第二のフライングキャパシタＣ２の独立端を入力抵抗素子Ｒ１２を通じて差動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘに接続し、サンプリングスイッチＳ１１は、両フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の接続点を入力抵抗素子Ｒ１３を通じて差動電圧検出回路３の第三の入力端子Ｙに接続している。
【００３１】
したがって、第一の入力抵抗素子Ｒ１１は第一の出力側サンプリングスイッチＳ１０の出力端と差動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘとを接続し、第二の入力抵抗素子Ｒ１２は第二の出力側サンプリングスイッチＳ１２の出力端と差動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘとを接続し、第三の入力抵抗素子Ｒ１３は第三の出力側サンプリングスイッチＳ１１の出力端と差動電圧検出回路３の第二の入力端子Ｙとを接続している。差動電圧検出回路３は、その両入力端子Ｘ、Ｙ間の電位差を差動増幅する。４はサンプリングスイッチＳ１〜Ｓ１２を所定の順序で定間隔でオンさせるコントローラであり、一定タイミングでシーケンシャル動作する。Ｖrefは差動電圧検出回路９の基準電位である。
【００３２】
（動作）
次に、この回路による電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧検出動作を以下に説明する。
【００３３】
最初に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をオンして、電池モジュールＶＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ２の電圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。
【００３４】
次に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をオフし、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１を所定期間だけオンして、フライングキャパシタＣ１の電位差を差動電圧検出回路３に読み込み、次に、サンプリングスイッチＳ１０のオフ後、サンプリングスイッチＳ１１、Ｓ１２を所定期間だけオンしてフライングキャパシタＣ２の電位差を差動電圧検出回路３に読み込む。
【００３５】
次に、サンプリングスイッチＳ１１をオフし、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１２を所定期間だけオンして、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の蓄電エネルギーを入力抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２で熱に変換する。なお、この蓄電エネルギーの消去時に出力側サンプリングスイッチＳ１１をオンしておいてもよい。
【００３６】
次に、サンプリングスイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ５をオンして、電池モジュールＶＢ３の電圧をフライングキャパシタＣ２に、電池モジュールＶＢ４の電圧をフライングキャパシタＣ１に読み込む。その後のサンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２による差動電圧検出回路３の検出動作、及び、出力側サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１２の同時オンによるフライングキャパシタの蓄電電荷消去動作は上記と同じである。
【００３７】
次に、サンプリングスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７をオンして、電池モジュールＶＢ５の電圧をフライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ６の電圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。その後のサンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２による差動電圧検出回路３の検出動作、及び、出力側サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１２の同時オンによるフライングキャパシタの蓄電電荷消去動作は上記と同じである。
【００３８】
次に、サンプリングスイッチＳ７、Ｓ８、Ｓ９をオンして、電池モジュールＶＢ７の電圧をフライングキャパシタＣ２に、電池モジュールＶＢ８の電圧をフライングキャパシタＣ１に読み込む。その後のサンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２による差動電圧検出回路３の検出動作、及び、出力側サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１２の同時オンによるフライングキャパシタの蓄電電荷消去動作は上記と同じである。
【００３９】
差動電圧検出回路３は、時間順次に検出した電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧値を順次増幅し、後で絶対値処理、Ａ／Ｄ変換を行う。
【００４０】
（実施例効果）
上記した実施例によれば、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２に次回の電池モジュールの電圧を読み込む前に前回の蓄電電圧を放電消去（一部残留してもよい）するので、入力側サンプリングスイッチのオンによる次回の電池モジュールの電圧をフライングキャパシタに読み込む際に前回の反転した蓄電電圧がフライングキャパシタに残留しておらず、入力側サンプリングスイッチＳ１〜Ｓ９や電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ９に大電流が流れることがなく、これら回路素子を小型化することができ、読み込み時間を短縮することができる。また、電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ９を高抵抗値とすることができるので、入力側サンプリングスイッチの閉故障時に他のサンプリングスイッチをオンした場合に流れる短絡電流を低減して回路の安全性を向上することができる。
【００４１】
【実施例２】
本発明を適用する組電池の電圧検出装置の他の実施例を図２に示す回路図を参照して説明する。
（回路構成）
この実施例は、図１に示す実施例１において、差動電圧検出回路３の両入力端子Ｘ、Ｙ間に短絡スイッチＲＳ１を接続したものである。
【００４２】
（動作）
次に、この回路による電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧検出動作を以下に説明する。
【００４３】
最初に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をオンして、電池モジュールＶＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ２の電圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。
【００４４】
次に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をオフし、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１を所定期間だけオンして、フライングキャパシタＣ１の電位差を差動電圧検出回路３に読み込み、次に、サンプリングスイッチＳ１０のオフ後、サンプリングスイッチＳ１１、Ｓ１２を所定期間だけオンしてフライングキャパシタＣ２の電位差を差動電圧検出回路３に読み込む。
【００４５】
次に、サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２及び短絡スイッチＲＳ１を所定期間だけオンして、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の蓄電エネルギーを入力抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２で熱に変換するとともに差動電圧検出回路の入力端子Ｘの電位を基準電位Ｖrefにセットする。以下、実施例１と同様に、残りの電池モジュールの電圧を順次読み出す。
【００４６】
このようにすれば、実施例１と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
【実施例３】
本発明を適用する組電池の電圧検出装置の他の実施例を図３に示す回路図を参照して説明する。
（回路構成）
この実施例は、図２に示す実施例２において、差動電圧検出回路５と短絡スイッチＲＳ２とを追加したものである。
【００４８】
この実施例では、第二のフライングキャパシタＣ２の独立端は第二の出力側サンプリングスイッチＳ１２及び第二の入力抵抗素子Ｒ１２を通じて第二の差動電圧検出回路５の入力端子Ｚに接続されている。短絡スイッチＲＳ２の両端は第二の差動電圧検出回路の両入力端子Ｙ、Ｚを接続している。
【００４９】
（動作）
次に、この回路による電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧検出動作を以下に説明する。
【００５０】
最初に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をオンして、電池モジュールＶＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ２の電圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。
【００５１】
次に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３をオフし、サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２を所定期間だけオンして、フライングキャパシタＣ１の電位差を差動電圧検出回路３に、フライングキャパシタＣ２の電位差を差動電圧検出回路５に読み込む。
【００５２】
次に、差動電圧検出回路３、５が信号検出した後で、短絡スイッチＲＳ１、ＲＳ２をオンして、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の蓄電電荷を入力抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１３で消滅させるとともに、差動電圧検出回路３、５の入力端子Ｘ、Ｚの電位を基準電位とする。
【００５３】
このようにすれば、実施例２の装置の計測時間を半減することができる。
【００５４】
【実施例４】
本発明を適用する組電池の電圧検出装置の他の実施例を図４に示す回路図を参照して説明する。
（回路構成）
この実施例は、図２に示す実施例２において、入力抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１２とサンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２とを逆配置とし、更に入力抵抗素子Ｒ１１とサンプリングスイッチＳ１０との接続点と、入力抵抗素子Ｒ１２とサンプリングスイッチＳ１２との接続点とを短絡スイッチＲＳ１で接続したものである。
（動作）
まず、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１をオンして電圧を検出し、次に、サンプリングスイッチＳ１０をオフし、短絡スイッチＲＳ１をオンすると、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の静電容量がほぼ等しければ、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の電圧は略０Ｖとなる。
【００５５】
なお、この場合、低圧側からのサンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２と高圧側のサンプリングスイッチＳ１〜Ｓ７との間に短絡スイッチＲＳ１が介在するので、サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２がオフしてからサンプリングスイッチＳ１〜Ｓ９のうちの３っつがオンする期間中において短絡スイッチＲＳ１をオンすることができるので、処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置を示す回路図である。
【図２】実施例２のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置を示す回路図である。
【図３】実施例３のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置を示す回路図である。
【図４】実施例４のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置を示す回路図である。
【図５】従来のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置を示す回路図である。
【符号の説明】
１組電池
２マルチプレクサ
３差動電圧検出回路
４コントローラ（制御部）
ＶＢ１〜ＶＢ８電池モジュール
Ｓ１〜Ｓ９サンプリングスイッチ
Ｓ１０第一の出力側サンプリングスイッチ
Ｓ１１第三の出力側サンプリングスイッチ
Ｓ１２第二の出力側サンプリングスイッチ
Ｃ１第一のフライングキャパシタ
Ｃ２第二のフライングキャパシタ
Ｒ１１第一の入力抵抗素子
Ｒ１２第二の入力抵抗素子
Ｒ１３第三の入力抵抗素子

Claims

第一、第二の入力端子間の電位差を検出する差動電圧検出回路と、
直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、
前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、
前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、
前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側サンプリングスイッチと、
互いに直列接続されたｌ（ｌ＝正の整数）個の電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、
前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、
前記各電極端子のうち、第２ｎ（ｎ＝正の整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、
前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第一、第二の出力側サンプリングスイッチの同時オンにより前記両フライングキャパシタの放電を行うことを特徴とするフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置。
第一、第二の入力端子間の電位差を検出する差動電圧検出回路と、
直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、
前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、
前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、
前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側サンプリングスイッチと、
互いに直列接続されたｌ（ｌ＝正の整数）個の電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、
前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、
前記各電極端子のうち、第２ｎ（ｎ＝正の整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、
前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、
前記第一又は第二のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡して前記フライングキャパシタの蓄電電荷を放電する短絡スイッチと、
を備えることを特徴とするフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置。
第一、第三の入力端子間の電位差を検出する第一の差動電圧検出回路と、
第二、第三の入力端子間の電位差を検出する第二の差動電圧検出回路と、
直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、
前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記第一の差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、
前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記第二の差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、
前記両フライングキャパシタの接続端と前記両差動電圧検出回路の前記第三の入力端子とを第三の入力抵抗素子を通じて接続する第三の出力側サンプリングスイッチと、
互いに直列接続されたｌ（ｌ＝正の整数）個の電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、
前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、
前記各電極端子のうち、第２ｎ（ｎ＝正の整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、
前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、
前記第一のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記第一の差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡する前記フライングキャパシタの蓄電電荷を放電する第一の短絡スイッチと、
前記第二のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記第二の差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡する前記フライングキャパシタの蓄電電荷を放電する第二の短絡スイッチと、
を備えることを特徴とするフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置。
請求項１乃至３のいずれか記載のフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置において、
前記第一のフライングキャパシタの独立端は前記第一の入力抵抗素子を通じて、前記第二のフライングキャパシタの独立端は前記第二の入力抵抗素子を通じて、前記両フライングキャパシタの接続端は入力抵抗素子を通じて、それぞれ前記差動電圧検出回路の前記入力端子に接続されることを特徴とするフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置。