JP4835570B2 - Voltage detection device for battery pack - Google Patents

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Description

本発明は、複数個の電池セルの直列接続体として構成される組電池における単一の電池セル及び隣接するいくつかからなる電池セルのいずれかである単位電池について、前記単位電池の電圧を検出する検出手段を備える組電池の電圧検出装置に関する。   The present invention detects the voltage of a unit battery of a unit battery that is either a single battery cell or a plurality of adjacent battery cells in an assembled battery configured as a series connection body of a plurality of battery cells. The present invention relates to an assembled battery voltage detection device including detection means for performing the above operation.

この種の電圧検出装置としては、例えば下記特許文献1に見られるように、互いに等しい数の電池セルからなる電池モジュールを、マルチプレクサを介して選択的にフライングキャパシタと接続する検出ユニットを備えるものも提案されている。すなわち、マルチプレクサによって特定の電池モジュールが選択されると、この選択された電池モジュールの電圧となるまでフライングキャパシタが充電される。このため、フライングキャパシタの電圧によって電池モジュールの電圧を検出することができる。   As this type of voltage detection device, for example, as shown in Patent Document 1 below, a device including a detection unit that selectively connects a battery module composed of an equal number of battery cells to a flying capacitor via a multiplexer. Proposed. That is, when a specific battery module is selected by the multiplexer, the flying capacitor is charged until the voltage of the selected battery module is reached. For this reason, the voltage of a battery module is detectable with the voltage of a flying capacitor.

一方、上記組電池は、その両電極間の電圧が非常に大きいため、車両のメンテナンス時等において、組電池を備えて構成される車載高圧システムに何らかの部材が接触した際、この部材に組電池の両端の電圧が印加されないようにすることが望まれる。   On the other hand, since the voltage between the electrodes of the assembled battery is very large, when a member comes into contact with an on-vehicle high-voltage system configured with the assembled battery, for example, during vehicle maintenance, the assembled battery It is desirable to prevent the voltage across the two terminals from being applied.

そこで従来は、例えば下記特許文献2に見られるように、組電池の中央部分にサービスプラグを設けることも提案され、実用されている。サービスプラグは、組電池の中央部分において隣接する電池セル間を導通状態とする機能を有するプラグである。そして、メンテナンス時等においては、サービスプラグを抜くことで、組電池を電池セルの2つの直列接続体に分割する。これにより、万一、組電池を備えて構成される車載高圧システムに何らかの部材が接触したとしても、この部材に印加される電圧値を半減させることができる。
特開2002−289263号公報 特開2001−320801号公報
Therefore, conventionally, for example, as shown in Patent Document 2 below, it has also been proposed and put into practical use to provide a service plug at the center of the assembled battery. The service plug is a plug having a function of bringing adjacent battery cells into a conductive state in the central portion of the assembled battery. Then, at the time of maintenance or the like, the assembled battery is divided into two series connected bodies of battery cells by removing the service plug. As a result, even if any member comes into contact with the in-vehicle high-voltage system configured with the assembled battery, the voltage value applied to this member can be halved.
JP 2002-289263 A JP 2001-320801 A

上記サービスプラグを備える場合、上記フライングキャパシタを用いて電池モジュールの電圧を検出する際に組電池に電流が流れている場合には、サービスプラグによる電圧降下が電池モジュールの電圧の検出誤差となる。また、サービスプラグの抵抗値が増大するなどすると、組電池の充放電処理に支障をきたすおそれもある。   In the case where the service plug is provided, when a current flows through the assembled battery when the voltage of the battery module is detected using the flying capacitor, a voltage drop due to the service plug becomes a voltage module voltage detection error. Moreover, when the resistance value of the service plug increases, there is a possibility that the charging / discharging process of the assembled battery may be hindered.

なお、上記サービスプラグを備えるものに限らず、一般に組電池にあっては、組電池を構成する電池セル間の接続手段によって不都合が生じるこうした問題も概ね共通したものとなっている。   Note that, in general, the battery pack is not limited to the one provided with the service plug, and such a problem that causes inconvenience due to the connection means between the battery cells constituting the battery pack is generally common.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数個の電池セルの直列接続体として構成される組電池における単一の電池セル及び隣接するいくつかからなる電池セルのいずれかである単位電池について、これら単位電池を接続する接続手段のもたらす不都合に対処することのできる組電池の電圧検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a single battery cell in a battery pack configured as a series connection body of a plurality of battery cells and a battery including several adjacent batteries. An object of the present invention is to provide an assembled battery voltage detection device that can cope with the disadvantages caused by connecting means for connecting the unit batteries of any of the cells.

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.

請求項1記載の発明は、複数個の電池セルの直列接続体として構成される組電池における単一の電池セル及び隣接するいくつかからなる電池セルのいずれかである単位電池について、前記単位電池の電圧を検出する検出手段を備える組電池の電圧検出装置において、前記単位電池のうちの互いに隣接する特定の単位電池は、互いに隣接する他の単位電池を接続する接続手段とはその構造が相違する異質接続手段にて接続されており、前記単位電池と前記検出手段とを接続するための接続線は、前記異質接続手段の両端部のそれぞれに接続される接続線を含み、前記異質接続手段は、前記特定の単位電池間を導通及び遮断する導通制御手段を備え、前記異質接続手段のいずれかの端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値とに基づき、前記異質接続手段及び前記検出手段の少なくとも一方の特性を把握する手段を備えることを特徴とする。 The invention described in claim 1 relates to a unit battery that is one of a single battery cell and a plurality of adjacent battery cells in an assembled battery configured as a series connection body of a plurality of battery cells. In the assembled battery voltage detecting device including the detecting means for detecting the voltage of the unit battery, the specific unit cells adjacent to each other among the unit cells are different in structure from the connecting means for connecting other unit cells adjacent to each other. heterogeneous connections are connected by means, connecting lines for connecting the detection means and the unit batteries includes a connection line connected to respective opposite ends of the heterogeneity connecting means, the extraneous connecting means Comprises a conduction control means for conducting and blocking between the specific unit cells, and one or more unit cells connected to any terminal of the heterogeneous connection means and the heterogeneous connection means The heterogeneous connection means based on a detection value of voltage by connecting both ends of the column connection body to the detection means and a detection value of voltage by connecting both ends of the one or more unit cells to the detection means. And means for grasping at least one characteristic of the detecting means .

組電池を構成する電池セル間を接続する接続手段は、どれも同一というわけにはいかない傾向にある。例えば組電池の両端の電圧が非常に高い場合には、メンテナンス時等に組電池に何らかの部材が不用意に接触する事態を想定して、サービスプラグが設けられるため、サービスプラグを備える接続手段とそうでない接続手段とでは構造上の相違が生じる。また、組電池が非常に長くなる場合には、車両への搭載に際してのスペースの制約からこれを複数列に配置すべく、列同士間を低抵抗で接続する断面積の大きい導体(バスバー)が利用されることがある。この場合、バスバーを備える接続手段とそうでない接続手段とでは、構造上の相違がある。このように、電池セル(単位電池)を接続する接続手段の中には、異質接続手段が含まれる傾向にある。そして、異質接続手段は、他と相違するがゆえに、これを含む閉ループ回路にて単位電池の電圧を検出する場合に検出誤差が問題となりやすい。また、異質接続手段は、他と相違するがゆえに、他の接続手段と比較して異常の生じる確率も高くなると考えられる。   The connection means for connecting the battery cells constituting the assembled battery tends not to be the same. For example, when the voltage at both ends of the assembled battery is very high, a service plug is provided assuming that a member may inadvertently come into contact with the assembled battery during maintenance or the like. There is a structural difference with connection means that are not. In addition, when the assembled battery becomes very long, a conductor (bus bar) having a large cross-sectional area that connects the rows with a low resistance is provided in order to arrange them in a plurality of rows due to space restrictions when mounted on a vehicle. May be used. In this case, there is a structural difference between the connecting means including the bus bar and the connecting means that does not. Thus, the connection means for connecting the battery cells (unit batteries) tends to include a heterogeneous connection means. And since the heterogeneous connection means is different from others, detection error tends to be a problem when the voltage of the unit battery is detected by a closed loop circuit including the heterogeneous connection means. In addition, since the heterogeneous connection means is different from others, it is considered that the probability of occurrence of an abnormality is higher than that of other connection means.

この点、上記発明では、異質接続手段の両端部と検出手段とを接続する接続線を備えるために、異質接続手段のもたらす不都合に好適に対処することが可能となる。   In this regard, in the above-described invention, since the connection line that connects the both ends of the heterogeneous connection means and the detection means is provided, it is possible to appropriately cope with the disadvantage caused by the heterogeneous connection means.

また、上記導通制御手段が導通及び遮断を機械的に操作可能な部材なら、メンテナンス時等において、組電池に何らかの部材が接触したとしても、この部材に組電池の両端の電圧が印加されることを回避することができる。また、上記導通制御手段がヒューズ等であるなら、組電池に過大な電流が流れようとする際、これを阻止することができる。ただし、この導通制御手段は、これを含む閉ループ回路によって単位電池の電圧を検出する際に検出誤差を招きやすく、また、他の接続手段と比較して異常の生じる確率が高くなると考えられる。このため、異質接続手段の両端部のそれぞれに接続線が接続される技術的意義が大きい。 In addition, if the continuity control means is a member that can be mechanically operated for continuity and interruption, the voltage across the assembled battery is applied to this member even if any member contacts the assembled battery during maintenance or the like. Can be avoided. Further, if the conduction control means is a fuse or the like, it is possible to prevent an excessive current from flowing through the assembled battery. However, this conduction control means is likely to cause a detection error when detecting the voltage of the unit battery by a closed loop circuit including the conduction control means, and is considered to have a higher probability of occurrence of an abnormality than other connection means. For this reason, the technical significance of connecting a connection line to each of both ends of the heterogeneous connection means is great.

さらに、異質接続手段の両端部のそれぞれに接続される接続線を用いるなら、異質接続手段及び検出手段を含む閉ループ回路(異質接続手段のいずれかの端子に接続された1又は複数の単位電池と異質接続手段との直列接続体の両端を前記検出手段に接続することによる回路)や、異質接続手段に隣接する単位電池及び検出手段を含んで且つ異質接続手段を含まない閉ループ回路(上記1又は複数の単位電池の両端を前記検出手段に接続することによる回路)を形成することで、検出手段による所定部位の電圧検出が可能となる。このため、例えば、異質接続手段を含む閉ループ回路と含まないループ経路とによる電圧検出に基づき、異質接続手段の特性や、検出手段の特性を把握することできる。 Further, if connection lines connected to both ends of the heterogeneous connection means are used, a closed loop circuit including the heterogeneous connection means and the detection means (one or a plurality of unit cells connected to any terminal of the heterogeneous connection means and A circuit formed by connecting both ends of a serially connected body with the heterogeneous connection means to the detection means), or a closed loop circuit including the unit battery and the detection means adjacent to the heterogeneous connection means and not including the heterogeneous connection means (1 or above) By forming a circuit by connecting both ends of a plurality of unit batteries to the detection means, it is possible to detect a voltage at a predetermined part by the detection means. Thus, for example, based on the voltage detected by the loop path that does not include a closed loop circuit including a heterogeneous connection means can grasp characteristics and heterogeneity connecting means, the characteristics of the detection means.

請求項記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記組電池を流れる電流が前記異質接続手段の抵抗値を高精度に検出可能な電流量の下限値に基づき設定される閾値以上である場合、前記異質接続手段のいずれかの端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値とに基づき、前記異質接続手段の抵抗値を推定する推定手段を更に備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention of claim 1 Symbol placement, the threshold above which the current flowing through the battery pack is set on the basis of the lower limit resistance value detectable current amount with high accuracy of the heterogeneous connection means In this case, the detected value of the voltage by connecting both ends of a series connection body of one or more unit batteries connected to any terminal of the heterogeneous connection means and the heterogeneous connection means to the detection means, and The apparatus further comprises estimation means for estimating a resistance value of the heterogeneous connection means based on a detected voltage value obtained by connecting both ends of the one or more unit cells to the detection means .

異質接続手段を含む閉ループ回路による電圧検出時と異質接続手段を含まない閉ループ回路による電圧検出時とで上記1又は複数の単位電池の電圧の変化が規定値以下(無視しえる値)である状況下にあっては、これら2つの閉ループ回路によって検出される電圧の差は、異質接続手段による電圧降下に起因すると考えられる。このため、この際異質接続手段を流れている電流に基づき、異質接続手段の抵抗値を推定することができる。   The situation where the change in the voltage of the one or more unit cells is less than or equal to a specified value (a value that can be ignored) between the voltage detection by the closed loop circuit including the heterogeneous connection means and the voltage detection by the closed loop circuit not including the heterogeneous connection means. Underneath, the difference in voltage detected by these two closed loop circuits is thought to be due to a voltage drop by the heterogeneous connection means. For this reason, the resistance value of the heterogeneous connection means can be estimated based on the current flowing through the heterogeneous connection means.

請求項記載の発明は、請求項記載の発明において、前記検出手段は、前記接続線のうちの一対の接続線間の電圧を検出する複数の回路を備え、前記推定手段は、前記異質接続手段のいずれか一方の端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記複数の回路の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記複数の回路の別の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出とを同時に行なうことで、前記抵抗値の推定を行うことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the detection means includes a plurality of circuits that detect a voltage between a pair of connection lines of the connection lines, and the estimation means includes the heterogeneity. The one or more unit cells by connecting both ends of a series connection body of one or more unit cells connected to any one terminal of the connection means and the heterogeneous connection means to one of the plurality of circuits. of the voltage detection, the one or both ends of the plurality of unit cells by performing said by connecting to another one of the plurality of circuit 1 or more of the unit cells and a voltage detected simultaneously, the resistance value It is characterized by performing estimation.

上記発明では、電圧を検出する回路を複数備えるため、複数の回路の1つ及び異質接続手段を含む閉ループ回路と、複数の回路の別の1つ及び異質接続手段を含む閉ループ回路とを同時に形成することができる。このため、上記1又は複数の単位電池の電圧を同時に検出することができ、ひいては、これら2つの検出時における上記1又は複数の単位電池の電圧の変化をなくすことができる。このため、上記抵抗値を高精度に推定することができる。   In the above invention, since a plurality of circuits for detecting voltage are provided, a closed loop circuit including one of the plurality of circuits and the heterogeneous connection means and a closed loop circuit including another one of the plurality of circuits and the heterogeneous connection means are formed simultaneously. can do. For this reason, the voltage of the said 1 or several unit battery can be detected simultaneously, and, by extension, the change of the voltage of the said 1 or several unit battery at the time of these two detections can be eliminated. For this reason, the resistance value can be estimated with high accuracy.

請求項記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記検出手段は、前記接続線のうちの一対の接続線間の電圧を検出する複数の回路を備え、前記組電池を流れる電流が前記異質接続手段の抵抗値を高精度に検出可能な電流量の下限値に基づき設定される閾値未満である場合、前記異質接続手段のいずれか一方の端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記複数の回路の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記複数の回路の別の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出とを同時に行なうことで、前記検出手段の異常の有無を診断する手段を更に備えることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3 , wherein the detection means includes a plurality of circuits for detecting a voltage between a pair of connection lines of the connection lines. If the current flowing through the assembled battery is less than a threshold value set based on the lower limit of the amount of current that can detect the resistance value of the heterogeneous connection means with high accuracy, the current is connected to one of the terminals of the heterogeneous connection means. Voltage detection of the one or more unit cells by connecting both ends of a series connection body of the one or more unit cells and the heterogeneous connection means to one of the plurality of circuits, and the one or more unit cells The apparatus further comprises means for diagnosing whether or not the detecting means is abnormal by simultaneously performing voltage detection of the one or more unit batteries by connecting both ends of the unit battery to another one of the plurality of circuits. It is characterized by that.

上記発明では、電圧を検出する回路を複数備えるため、複数の回路の1つ及び異質接続手段を含む閉ループ回路と、複数の回路の別の1つ及び異質接続手段を含む閉ループ回路とを同時に形成することができる。そして、この際、異質接続手段に流れる電流が所定以下であるなら、異質接続手段における電圧降下量の影響が小さいため、上記2つの閉ループ回路による電圧の検出結果の相違は、検出手段の特性に起因すると考えられる。上記発明では、この点に着目し、検出手段の異常の有無を診断することができる。   In the above invention, since a plurality of circuits for detecting voltage are provided, a closed loop circuit including one of the plurality of circuits and the heterogeneous connection means and a closed loop circuit including another one of the plurality of circuits and the heterogeneous connection means are formed simultaneously. can do. At this time, if the current flowing through the heterogeneous connection means is less than a predetermined value, the influence of the voltage drop amount at the heterogeneous connection means is small. It is thought to be caused. In the above invention, paying attention to this point, it is possible to diagnose the presence or absence of abnormality of the detection means.

(第1の実施形態)
以下、本発明にかかる組電池の電圧検出装置を車載高圧バッテリの電圧検出装置に適用した一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which a battery pack voltage detection device according to the present invention is applied to a vehicle-mounted high-voltage battery voltage detection device will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかる車載高圧バッテリの電圧検出システムの全体構成を示す。   FIG. 1 shows an overall configuration of a voltage detection system for an in-vehicle high voltage battery according to the present embodiment.

車載高圧バッテリとしての組電池10は、充放電の最小単位である電池セル12の直列接続体として構成されている。組電池10は、例えばインバータを介して電動機に電力を供給するものである。また例えば、DC−DCコンバータを介して車載低圧バッテリに電力を供給するものである。上記電池セル12は、互いに隣接するN(≧2)個ずつを単位とする12個のブロックB0〜B11に分割されている。   The assembled battery 10 as an in-vehicle high-voltage battery is configured as a series connection body of battery cells 12 which is the minimum unit of charge and discharge. The assembled battery 10 supplies electric power to the electric motor through, for example, an inverter. Further, for example, power is supplied to the vehicle-mounted low-voltage battery via a DC-DC converter. The battery cell 12 is divided into 12 blocks B0 to B11 each having N (≧ 2) adjacent to each other.

これら各ブロックB0〜B11の両電極間の電圧は、検出ユニット20を操作することで、マイクロコンピュータ(マイコン30)によって検出される。検出ユニット20は、検出ラインL0〜L12を備え、各ブロックBi(i=0〜11)の正極及び負極のそれぞれが、検出ラインLiと検出ラインL(i+1)とのそれぞれに接続されている。これら検出ラインL0〜L12は、マルチプレクサMPXを介して3本の入力ラインIN1〜IN3と接続されている。マルチプレクサMPXは、各検出ラインL0〜L12に対応した例えばSSR(Solid State Relay)等からなるサンプリングスイッチSW0〜SW12を備えている。そして、検出ラインL0〜L12は、サンプリングスイッチSW0〜SW12を介して、入力ラインIN1〜IN3に割り振られている。   The voltage between both electrodes of these blocks B0 to B11 is detected by the microcomputer (microcomputer 30) by operating the detection unit 20. The detection unit 20 includes detection lines L0 to L12, and the positive and negative electrodes of each block Bi (i = 0 to 11) are connected to the detection line Li and the detection line L (i + 1), respectively. These detection lines L0 to L12 are connected to three input lines IN1 to IN3 via a multiplexer MPX. The multiplexer MPX includes sampling switches SW0 to SW12 made of, for example, SSR (Solid State Relay) corresponding to the detection lines L0 to L12. The detection lines L0 to L12 are assigned to the input lines IN1 to IN3 via the sampling switches SW0 to SW12.

入力ラインIN1〜IN3には、検出回路DCが接続されている。詳しくは、入力ラインIN1及び入力ラインIN2間には、フライングキャパシタ22が接続され、ラインIN2及びラインIN3間には、フライングキャパシタ23が接続されている。ラインIN1〜IN3は、例えばSSR(Solid State Relay)等からなるサンプリングスイッチSWa〜SWcを介して差動増幅回路A,Bの入力端子T1〜T4と接続されている。すなわち、入力ラインIN1は、サンプリングスイッチSWaを介して差動増幅回路Bの入力端子T1と接続されており、入力ラインIN2は、サンプリングスイッチSWbを介して差動増幅回路Bの入力端子T2及び差動増幅回路Aの入力端子T3と接続されている。また、入力ラインIN3は、サンプリングスイッチSWcを介して差動増幅回路Aの入力端子T4と接続されている。このように、差動増幅回路Bの入力端子T2と差動増幅回路Aの入力端子T3とは短絡されている。   A detection circuit DC is connected to the input lines IN1 to IN3. Specifically, a flying capacitor 22 is connected between the input line IN1 and the input line IN2, and a flying capacitor 23 is connected between the line IN2 and the line IN3. The lines IN1 to IN3 are connected to the input terminals T1 to T4 of the differential amplifier circuits A and B via sampling switches SWa to SWc made of, for example, SSR (Solid State Relay). That is, the input line IN1 is connected to the input terminal T1 of the differential amplifier circuit B via the sampling switch SWa, and the input line IN2 is connected to the input terminal T2 of the differential amplifier circuit B via the sampling switch SWb. It is connected to the input terminal T3 of the dynamic amplifier circuit A. The input line IN3 is connected to the input terminal T4 of the differential amplifier circuit A via the sampling switch SWc. Thus, the input terminal T2 of the differential amplifier circuit B and the input terminal T3 of the differential amplifier circuit A are short-circuited.

差動増幅回路A,Bの出力は、A/D変換器26に取り込まれる。A/D変換器26は、差動増幅回路A,Bの出力するアナログデータをディジタルデータに変換し、マイコン30に出力する。   Outputs of the differential amplifier circuits A and B are taken into the A / D converter 26. The A / D converter 26 converts analog data output from the differential amplifier circuits A and B into digital data and outputs the digital data to the microcomputer 30.

マイコン30は、上記サンプリングスイッチSW0〜SW12やサンプリングスイッチSWa〜SWcを操作することで、差動増幅回路A,Bを介してブロックB0〜B11のそれぞれの両電極間の電圧を読み込む。なお、この際、検出対象となるブロックBiに応じて、差動増幅回路A,Bの出力電圧の符号を適宜定めたものを真の電圧として認識する。これは、ブロックB0〜B11の電圧を検出するためのラインL2〜L5、L7〜L11が、隣接するブロックB0〜B5、B7〜B11の中の2つによって共有されていることによる。すなわち例えば、ラインL2は、ブロックB1の電圧の検出時には正極となるが、ブロックB2の電圧の検出時には負極となる。したがってこれと導通状態となる入力ラインIN3も、ブロックB1の電圧の検出時には正極となるが、ブロックB2の電圧の検出時には負極となる。このため、いずれのブロックBiが検出対象となっているかに応じて、マイコン30では、差動増幅回路A,Bの出力する電圧値として正しい極性を認識する。   The microcomputer 30 operates the sampling switches SW0 to SW12 and the sampling switches SWa to SWc to read the voltages between the respective electrodes of the blocks B0 to B11 via the differential amplifier circuits A and B. At this time, the output voltage of the differential amplifiers A and B determined appropriately according to the block Bi to be detected is recognized as a true voltage. This is because the lines L2 to L5 and L7 to L11 for detecting the voltages of the blocks B0 to B11 are shared by two of the adjacent blocks B0 to B5 and B7 to B11. That is, for example, the line L2 is positive when detecting the voltage of the block B1, but is negative when detecting the voltage of the block B2. Therefore, the input line IN3 that is in a conductive state with this also becomes a positive electrode when the voltage of the block B1 is detected, but becomes a negative electrode when the voltage of the block B2 is detected. Therefore, the microcomputer 30 recognizes the correct polarity as the voltage value output from the differential amplifier circuits A and B depending on which block Bi is the detection target.

マイコン30では、更に、組電池10を流れる電流を検出する電流センサ40の検出値を取り込むことで、その充電電流や放電電流を把握する機能をも有する。   The microcomputer 30 also has a function of grasping the charging current and discharging current by taking in the detection value of the current sensor 40 that detects the current flowing through the assembled battery 10.

上記組電池10には、その中央部であるブロックB5の正極端子とブロックB6の負極端子との間に、サービスプラグSPが設けられている。これにより、例えばメンテナンス時等、組電池10を含むループ回路の絶縁性を高めることが望まれる状況下、サービスプラグSPを開状態とすることで、組電池10の両端に何らかの部材が接触する場合であっても、組電池10を、ブロックB0〜B5の直列接続体と、ブロックB6〜B11の直列接続体とに分割することができる。   The assembled battery 10 is provided with a service plug SP between the positive terminal of the block B5 and the negative terminal of the block B6, which is the central part. As a result, for example, when maintenance is desired and the insulation of the loop circuit including the assembled battery 10 is desired to be increased, the service plug SP is opened, so that any member contacts both ends of the assembled battery 10. Even so, the assembled battery 10 can be divided into a series connection of blocks B0 to B5 and a series connection of blocks B6 to B11.

ただし、ブロックB5及びブロックB6の接続にサービスプラグSPが用いられるために、ブロックB5及びブロックB6間の接続手段は、他の隣接するブロック同士の接続手段とは構造上の相違があることとなる。このため例えば、ブロックB5の両端の電圧を検出すべく、ブロックB5の負極端子及びサービスプラグSPの正極側の端子と検出回路DCとを接続する場合には、サービスプラグSPによる電圧降下が、ブロックB5の電圧検出の誤差となるおそれがある。   However, since the service plug SP is used for the connection between the block B5 and the block B6, the connection means between the block B5 and the block B6 is structurally different from the connection means between other adjacent blocks. . Therefore, for example, when the negative terminal of the block B5 and the positive terminal of the service plug SP are connected to the detection circuit DC in order to detect the voltage across the block B5, the voltage drop due to the service plug SP There is a risk of B5 voltage detection error.

そこで本実施形態では、図1に示されるように、サービスプラグSPの両端に検出ラインL6a,L6bを接続する。これにより、ブロックB5及び検出回路DCを含む閉ループ回路を形成することでブロックB5の両端の電圧を検出する際や、ブロックB6及び検出回路DCを含む閉ループ回路を形成することでブロックB6の両端の電圧を検出する際に、サービスプラグSPを含まないでこれら閉ループ回路を構成することができる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the detection lines L6a and L6b are connected to both ends of the service plug SP. Thereby, when detecting the voltage across the block B5 by forming a closed loop circuit including the block B5 and the detection circuit DC, or forming the closed loop circuit including the block B6 and the detection circuit DC, When detecting the voltage, these closed loop circuits can be configured without including the service plug SP.

更に本実施形態では、サービスプラグSPの両端に検出ラインL6a,L6bを接続する構成を利用することで、サービスプラグSPの異常の有無や検出回路DCの異常の有無を診断する処理をも行う。ここで、サービスプラグSPの異常としては、例えば、メンテナンス時においてサービスプラグSPを一旦抜いた後再度はめ込む際に異物が混入することでサービスプラグSPの導電性が低下する異常等が考えられる。また、検出回路DCの異常としては、例えば、経年変化等が考えられる。   Further, in the present embodiment, by using a configuration in which the detection lines L6a and L6b are connected to both ends of the service plug SP, a process for diagnosing whether or not the service plug SP is abnormal or whether or not the detection circuit DC is abnormal is also performed. Here, as an abnormality of the service plug SP, for example, there may be an abnormality in which the conductivity of the service plug SP decreases due to foreign matters entering when the service plug SP is temporarily removed and then fitted again during maintenance. Further, as the abnormality of the detection circuit DC, for example, secular change can be considered.

図2に、本実施形態におけるブロックB0〜B11の電圧検出処理、並びにサービスプラグSP及び検出回路DCの異常診断処理の態様を示す。   FIG. 2 shows aspects of voltage detection processing of blocks B0 to B11 and abnormality diagnosis processing of the service plug SP and detection circuit DC in the present embodiment.

図示されるように、本実施形態では、ブロックB0〜B11の電圧検出を次のようにして行う。まず、隣接する3つのサンプリングスイッチSWi,SW(i+1),SW(i+2)をオン操作することで、互いに隣接する2つのブロックBi,B(i+1)にてフライングキャパシタ22,24を充電する。次に、サンプリングスイッチSWi,SW(i+1),SW(i+2)をオフ操作して、サンプリングスイッチSWa〜SWcをオン操作することで、差動増幅回路A,Bによって電圧を検出する。図2には、これらの処理を、ブロックB0、B1の電圧検出から順に行っていく例を示している。ここで、ブロックB5の電圧は、サンプリングスイッチSW5,SW6aのオン操作によって検出し、ブロックB6の電圧は、サンプリングスイッチSW6b,SW7のオン操作によって検出する。   As shown in the figure, in the present embodiment, voltage detection of the blocks B0 to B11 is performed as follows. First, by turning on three adjacent sampling switches SWi, SW (i + 1), and SW (i + 2), the flying capacitors 22 and 24 are charged in two blocks Bi and B (i + 1) adjacent to each other. Next, the sampling amplifiers SWi, SW (i + 1), and SW (i + 2) are turned off, and the sampling switches SWa to SWc are turned on, whereby the differential amplifier circuits A and B detect the voltage. FIG. 2 shows an example in which these processes are sequentially performed from the voltage detection of the blocks B0 and B1. Here, the voltage of the block B5 is detected by turning on the sampling switches SW5 and SW6a, and the voltage of the block B6 is detected by turning on the sampling switches SW6b and SW7.

こうしてブロックB10、B11の電圧検出まで完了すると、次に、上記異常診断をすべく、サンプリングスイッチSW6a、SW6b、SW7をオン操作する。これにより、フライングキャパシタ22の両電極には、検出ラインL6b,L7が接続され、フライングキャパシタ24の両電極には、検出ラインL6a,L7が接続される。すなわち、この場合、フライングキャパシタ22,24の電圧の差は、サービスプラグSPの電圧降下で略近似できる。この点に着目することで、図3に示す処理によって、異常診断を行う。   When the voltage detection of the blocks B10 and B11 is completed in this way, the sampling switches SW6a, SW6b, and SW7 are turned on to perform the abnormality diagnosis. Thus, the detection lines L6b and L7 are connected to both electrodes of the flying capacitor 22, and the detection lines L6a and L7 are connected to both electrodes of the flying capacitor 24. That is, in this case, the voltage difference between the flying capacitors 22 and 24 can be approximately approximated by the voltage drop of the service plug SP. By paying attention to this point, abnormality diagnosis is performed by the processing shown in FIG.

図3は、上記異常診断処理の手順を示す。この処理は、マイコン30によって、ブロックB0〜B11の電圧検出処理の完了時に繰り返し実行される。   FIG. 3 shows the procedure of the abnormality diagnosis process. This process is repeatedly executed by the microcomputer 30 when the voltage detection process of the blocks B0 to B11 is completed.

この一連の処理では、まずステップS10において、サンプリングスイッチSW6a,SW7のオン操作によるフライングキャパシタ24の電圧V6aを差動増幅回路Aにて検出し、サンプリングスイッチSW6b,SW7のオン操作によるフライングキャパシタ22の電圧V6bを差動増幅回路Bにて検出する。続くステップS12においては、上記電圧の検出時において、電流センサ40によって検出される電流が閾値α以上であるか否かを判断する。より正確には、サンプリングスイッチSW6a,SW6b,SW7のオン操作時における電流が閾値α以上であるか否かを判断する。この処理は、電圧V6a,V6b間に、サービスプラグSPの電圧降下によってその抵抗値を精度よく検出するのに十分な差が生じるか否かを判断するためのものである。ここで、閾値αは、サービスプラグSPの抵抗値を高精度に検出可能とする電流量の下限値に基づき設定されている。   In this series of processing, first, in step S10, the voltage V6a of the flying capacitor 24 due to the on operation of the sampling switches SW6a and SW7 is detected by the differential amplifier circuit A, and the flying capacitor 22 of the flying capacitor 22 by the on operation of the sampling switches SW6b and SW7 is detected. The voltage V6b is detected by the differential amplifier circuit B. In the subsequent step S12, it is determined whether or not the current detected by the current sensor 40 is greater than or equal to the threshold value α when the voltage is detected. More precisely, it is determined whether or not the current when the sampling switches SW6a, SW6b, and SW7 are turned on is greater than or equal to the threshold value α. This process is for determining whether or not there is a sufficient difference between the voltages V6a and V6b to accurately detect the resistance value due to the voltage drop of the service plug SP. Here, the threshold value α is set based on the lower limit value of the current amount that enables the resistance value of the service plug SP to be detected with high accuracy.

そして、ステップS12において肯定判断される場合には、ステップS14に移行する。ステップS14においては、サービスプラグSPの抵抗値Rを算出する。これは、上記電圧V6a,V6bの差を、これら電圧の検出時の電流値にて除算することで行うことができる。続くステップS16においては、サービスプラグSPの抵抗値Rが基準となる抵抗値(基準抵抗値Rs)から過度に離間していないかどうかを判断する。具体的には、基準抵抗値Rsに対する上記抵抗値Rの比と「1」との差の絶対値が閾値γ以上であるか否かを判断する。そして、ステップS16において肯定判断される場合には、ステップS18においてサービスプラグSPに異常がある旨判断する。   If a positive determination is made in step S12, the process proceeds to step S14. In step S14, the resistance value R of the service plug SP is calculated. This can be done by dividing the difference between the voltages V6a and V6b by the current value when these voltages are detected. In the following step S16, it is determined whether or not the resistance value R of the service plug SP is excessively separated from the reference resistance value (reference resistance value Rs). Specifically, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the ratio of the resistance value R to the reference resistance value Rs and “1” is equal to or greater than the threshold value γ. If an affirmative determination is made in step S16, it is determined in step S18 that there is an abnormality in the service plug SP.

一方、ステップS12において否定判断される場合には、ステップS20に移行する。ステップS20においては、電圧V6a,V6bの差が所定以上であるか否かに基づき検出回路DCの異常の有無を診断する。ここでは、サービスプラグSPに流れる電流が少量であるために検出回路DCが正常であるなら電圧V6a,V6b間の差は無視し得ることに着目する。すなわち、電圧V6a,V6bの差が大きい場合には、差動増幅回路A,B間の特性ばらつき等が大きいか、少なくとも一方が故障しているか等、検出回路DCに異常があると考えられる。具体的には、電圧V6bに対する電圧V6aの比と「1」との差の絶対値が閾値β以上であるか否かを判断する。そして、ステップS20において肯定判断される場合には、ステップS22において検出回路DCに異常がある旨判断する。   On the other hand, when a negative determination is made in step S12, the process proceeds to step S20. In step S20, the presence or absence of abnormality of the detection circuit DC is diagnosed based on whether or not the difference between the voltages V6a and V6b is greater than or equal to a predetermined value. Here, it is noted that the difference between the voltages V6a and V6b can be ignored if the detection circuit DC is normal because the current flowing through the service plug SP is small. That is, when the difference between the voltages V6a and V6b is large, it is considered that there is an abnormality in the detection circuit DC, for example, the characteristic variation between the differential amplifier circuits A and B is large, or at least one of them is out of order. Specifically, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the ratio of the voltage V6a to the voltage V6b and “1” is equal to or greater than the threshold value β. If an affirmative determination is made in step S20, it is determined in step S22 that there is an abnormality in the detection circuit DC.

なお、ステップS18,S22の処理が完了する場合や、ステップS16,S20の処理において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   In addition, when the process of step S18, S22 is completed, or when negative determination is carried out in the process of step S16, S20, this series of processes is once complete | finished.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)基本的には隣接するブロックBi,B(i−1)間でこれらの電圧を検出するための検出ラインLiを共有しつつも、サービスプラグSPの両端に検出ラインL6a,L6bをそれぞれ設けた。これにより、サービスプラグSPの電圧降下の影響を除去しつつ、ブロックB5,B6の電圧を検出することができる。   (1) Basically, the detection lines L6a and L6b are respectively provided at both ends of the service plug SP while the detection lines Li for detecting these voltages are shared between the adjacent blocks Bi and B (i-1). Provided. Thereby, it is possible to detect the voltages of the blocks B5 and B6 while removing the influence of the voltage drop of the service plug SP.

(2)サービスプラグSPを流れる電流が閾値α以上である場合、検出ラインL6a,L7間の電圧V6aと検出ラインL6b、L7間の電圧V6bに基づき、サービスプラグSPの抵抗値Rを算出した。これにより、サービスプラグSPの抵抗値Rを高精度に推定することができる。また、この抵抗値Rに基づきサービスプラグSPの異常の有無を診断することもできる。   (2) When the current flowing through the service plug SP is equal to or greater than the threshold value α, the resistance value R of the service plug SP is calculated based on the voltage V6a between the detection lines L6a and L7 and the voltage V6b between the detection lines L6b and L7. Thereby, the resistance value R of the service plug SP can be estimated with high accuracy. Further, based on the resistance value R, it can be diagnosed whether the service plug SP is abnormal.

(3)サービスプラグSPを流れる電流が閾値α未満である場合、検出ラインL6a,L7間の電圧V6aと検出ラインL6b、L7間の電圧V6bに基づき、検出回路DCの異常の有無を診断した。これにより、検出回路DCの異常の有無を適切に診断することができる。特に、サービスプラグSPの電圧降下の影響を除去しつつブロックB5,B6の電圧を検出するための検出ラインL6a、L6bを利用することで検出回路DCの異常診断ができるため、検出回路DCの異常診断のために別途部材を設ける場合と比較して部品点数を低減することができる。   (3) When the current flowing through the service plug SP is less than the threshold value α, the presence or absence of abnormality of the detection circuit DC is diagnosed based on the voltage V6a between the detection lines L6a and L7 and the voltage V6b between the detection lines L6b and L7. Thereby, the presence or absence of abnormality of the detection circuit DC can be appropriately diagnosed. In particular, the abnormality of the detection circuit DC can be diagnosed by using the detection lines L6a and L6b for detecting the voltages of the blocks B5 and B6 while eliminating the influence of the voltage drop of the service plug SP. The number of parts can be reduced as compared with the case where a separate member is provided for diagnosis.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図4に、本実施形態にかかるサンプリングスイッチSW1〜SW12の操作態様を示す。図示されるように、本実施形態では、隣接する3つのサンプリングスイッチSWi,SW(i+1),SW(i+2)を順次オン操作することでブロックB0〜B11の電圧を検出する処理を行い、この一連の処理と次の一連の処理との間に、サンプリングスイッチSW6a,SW6bをオン操作する。これにより、入力ラインIN1及び入力ラインIN3間の電圧は、サービスプラグSPの電圧降下量程度の電圧となると考えられる。このため、この電圧に基づきサービスプラグSPの抵抗値Rを推定することができる。   FIG. 4 shows an operation mode of the sampling switches SW1 to SW12 according to the present embodiment. As shown in the figure, in the present embodiment, the process of detecting the voltages of the blocks B0 to B11 is performed by sequentially turning on the adjacent three sampling switches SWi, SW (i + 1), and SW (i + 2). Sampling switches SW6a and SW6b are turned on between this process and the next series of processes. As a result, the voltage between the input line IN1 and the input line IN3 is considered to be about the voltage drop amount of the service plug SP. Therefore, the resistance value R of the service plug SP can be estimated based on this voltage.

図5に、上記スイッチング操作に基づくサービスプラグSPの異常診断処理の手順を示す。この処理は、マイコン30により、ブロックB0〜B11の電圧検出処理の完了毎に繰り返し実行される。   FIG. 5 shows a procedure of an abnormality diagnosis process for the service plug SP based on the switching operation. This process is repeatedly executed by the microcomputer 30 every time the voltage detection process of the blocks B0 to B11 is completed.

この一連の処理では、まずステップS30において、組電池10を流れる電流が、先の図3のステップS12の処理のものと同様にして設定される閾値α以上であるか否かを判断し、閾値α以上であると判断される場合には、ステップS32に移行する。ステップS32においては、サンプリングスイッチSW6a,SW6bをオン操作する。続くステップS34においては、サービスプラグSPの両端の電圧Vを算出する。これは、差動増幅回路Aによって検出される電圧Vaと、差動増幅回路Bによって検出される電圧Vbとの和として算出することができる。更に、ステップS36においては、サービスプラグSPの抵抗値Rを算出する。これは、上記電圧Vを、この電圧検出時にサービスプラグSPを流れる電流値にて除算することで行う。こうして算出された抵抗値Rに基づき、ステップS38,S40において、先の図3のステップS16,S18の処理を行うことで、サービスプラグSPの異常の有無を診断する。   In this series of processes, first, in step S30, it is determined whether or not the current flowing through the assembled battery 10 is equal to or greater than the threshold value α set in the same manner as in the process of step S12 in FIG. If it is determined that the value is greater than or equal to α, the process proceeds to step S32. In step S32, the sampling switches SW6a and SW6b are turned on. In the subsequent step S34, the voltage V across the service plug SP is calculated. This can be calculated as the sum of the voltage Va detected by the differential amplifier circuit A and the voltage Vb detected by the differential amplifier circuit B. Further, in step S36, the resistance value R of the service plug SP is calculated. This is done by dividing the voltage V by the value of the current flowing through the service plug SP when this voltage is detected. Based on the resistance value R thus calculated, in steps S38 and S40, the processing in steps S16 and S18 of FIG. 3 is performed to diagnose the presence or absence of an abnormality in the service plug SP.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)の効果に加えて、更に以下の効果が得られる。   According to this embodiment described above, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effect can be obtained.

(4)サービスプラグSPを流れる電流が閾値α以上である場合、サンプリングスイッチSW6a,SW6bをオン操作することでサービスプラグSPの抵抗値Rを算出した。これにより、サービスプラグSPの抵抗値Rを適切に算出することができ、ひいてはサービスプラグSPの異常の有無を診断することができる。   (4) When the current flowing through the service plug SP is equal to or greater than the threshold value α, the resistance value R of the service plug SP is calculated by turning on the sampling switches SW6a and SW6b. As a result, the resistance value R of the service plug SP can be calculated appropriately, and as a result, the presence or absence of an abnormality in the service plug SP can be diagnosed.

(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図6に、本実施形態にかかるサンプリングスイッチSW1〜SW12の操作態様を示す。図示されるように、本実施形態では、隣接する3つのサンプリングスイッチSWi,SW(i+1),SW(i+2)を順次オン操作することでブロックB0〜B11の電圧を検出する一連の処理と次の一連の処理との間に、サンプリングスイッチSW5,SW6bをオン操作する。これにより、入力ラインIN1及び入力ラインIN2間に印加される電圧は、前回の電圧検出処理であるブロックB10、B11の電圧検出処理時とは逆極性となる。このため、フライングキャパシタ22の充電極性が反転するはずであり、反転しないなら、サービスプラグSPの断線と考えられる。   FIG. 6 shows an operation mode of the sampling switches SW1 to SW12 according to the present embodiment. As shown in the figure, in this embodiment, a series of processes for detecting the voltages of the blocks B0 to B11 by sequentially turning on the adjacent three sampling switches SWi, SW (i + 1), and SW (i + 2) and the following process During the series of processes, the sampling switches SW5 and SW6b are turned on. As a result, the voltage applied between the input line IN1 and the input line IN2 has a polarity opposite to that in the voltage detection process of the blocks B10 and B11 which is the previous voltage detection process. For this reason, the charging polarity of the flying capacitor 22 should be reversed, and if not reversed, it is considered that the service plug SP is disconnected.

図7に、上記スイッチング操作に基づくサービスプラグSPの異常の有無の診断処理の手順を示す。この処理は、マイコン30により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 7 shows a procedure of a diagnosis process for determining whether or not the service plug SP is abnormal based on the switching operation. This process is repeatedly executed by the microcomputer 30 at a predetermined cycle, for example.

この一連の処理では、まずステップS50において、サンプリングスイッチSW10〜SW12のオン操作によるブロックB10,B11の電圧V10,V11の検出が完了したか否かを判断する。そして、ステップS50において肯定判断される場合には、ステップS52において、サンプリングスイッチSW5,SW6bをオン操作する。続くステップS54においては、フライングキャパシタ22の充電極性が反転したか否かを判断する。そして、反転していない場合には、ステップS56において、サービスプラグSPに異常がある旨判断する。   In this series of processes, first, in step S50, it is determined whether or not the detection of the voltages V10 and V11 of the blocks B10 and B11 by turning on the sampling switches SW10 to SW12 is completed. If an affirmative determination is made in step S50, the sampling switches SW5 and SW6b are turned on in step S52. In a succeeding step S54, it is determined whether or not the charging polarity of the flying capacitor 22 is reversed. If not reversed, it is determined in step S56 that the service plug SP is abnormal.

なお、上記ステップS50の処理において否定判断される場合や、ステップS54の処理において肯定判断される場合、ステップS56の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。   If a negative determination is made in the process of step S50, an affirmative determination is made in the process of step S54, or if the process of step S56 is completed, the series of processes is temporarily terminated.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1)の効果に加えて、更に以下の効果が得られる。   According to this embodiment described above, in addition to the effect (1) of the first embodiment, the following effect can be obtained.

(5)ブロックB5の電圧検出時とは逆極性にフライングキャパシタ22を充電した状態で、サンプリングスイッチSW5,SW6bをオン操作した。これにより、フライングキャパシタ22の極性反転の有無に基づき、サービスプラグSPの異常の有無を適切に診断することができる。   (5) The sampling switches SW5 and SW6b were turned on while the flying capacitor 22 was charged with the opposite polarity to that at the time of voltage detection in the block B5. Thereby, based on the presence or absence of polarity reversal of the flying capacitor 22, it is possible to appropriately diagnose the presence or absence of an abnormality of the service plug SP.

(その他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
(Other embodiments)
Each of the above embodiments may be modified as follows.

・上記第3の実施形態では、サンプリングスイッチSW10〜SW12をオン操作してブロックB10、B11の電圧を検出する処理に引き続いて、サンプリングスイッチSW5、SW6bをオン操作する処理を行ったがこれに限らない。例えば図8に示すように、サンプリングスイッチSW10〜SW12をオン操作してブロックB10、B11の電圧を検出する処理に引き続いて、サンプリングスイッチSW6a、SW7をオン操作する処理を行ってもよい。この場合であっても、先の第3の実施形態の要領で、サービスプラグSPの断線の有無を判断することができる。また、断線の有無の判断のためのスイッチング操作に先立つ処理としては、サンプリングスイッチSW10〜SW12をオン操作してブロックB10、B11の電圧を検出する処理に限らない。要は、サービスプラグSPを含む閉ループ回路を構成することで1又は複数のブロックの電圧を検出するに先立ち、これとはフライングキャパシタの充電極性が逆となる態様にて予めサービスプラグSPを含まない閉ループ回路にてフライングキャパシタを充電しておけばよい。   In the third embodiment, the processing for turning on the sampling switches SW5 and SW6b is performed following the processing for detecting the voltages of the blocks B10 and B11 by turning on the sampling switches SW10 to SW12. Absent. For example, as shown in FIG. 8, a process of turning on the sampling switches SW6a and SW7 may be performed following the process of turning on the sampling switches SW10 to SW12 to detect the voltages of the blocks B10 and B11. Even in this case, the presence or absence of disconnection of the service plug SP can be determined in the manner of the third embodiment. Further, the process prior to the switching operation for determining the presence or absence of disconnection is not limited to the process of turning on the sampling switches SW10 to SW12 to detect the voltages of the blocks B10 and B11. In short, prior to detecting the voltage of one or a plurality of blocks by configuring a closed loop circuit including the service plug SP, the service plug SP is not included in advance in such a manner that the charging polarity of the flying capacitor is reversed. The flying capacitor may be charged in a closed loop circuit.

・先の第3の実施形態において、フライングキャパシタ22,24に並列にリセットスイッチを設けてもよい。この場合、フライングキャパシタ22,24の電荷を抜いた後に、サンプリングスイッチSW5、SW6bをオン操作する処理等を行うことで、電圧の変化の有無に基づきサービスプラグSPの異常の有無を診断することができる。   In the third embodiment, a reset switch may be provided in parallel with the flying capacitors 22 and 24. In this case, after removing the charge from the flying capacitors 22 and 24, the process of turning on the sampling switches SW5 and SW6b is performed to diagnose whether or not the service plug SP is abnormal based on the voltage change. it can.

・上記第2の実施形態において、電流が閾値α未満の場合には、電圧Va,Vbのずれに基づき検出回路DCの異常の有無を診断してもよい。   In the second embodiment, when the current is less than the threshold value α, the presence or absence of abnormality of the detection circuit DC may be diagnosed based on the difference between the voltages Va and Vb.

・マルチプレクサMPXの操作によるブロック電圧の検出順序としては、上記各実施形態で例示したものに限らず、適宜変更してよい。また、検出ラインL0〜L12と、フライングキャパシタ22,23との接続態様についても適宜変更してよい。ただし、先の第3の実施形態においては、フライングキャパシタの両方の端子のそれぞれが正極となる充電を可能とする接続態様とすることが望ましい。換言すれば、フライングキャパシタの充電極性として互いに逆となる極性の双方を取り得る構成とすることが望ましい。   The detection order of the block voltage by operating the multiplexer MPX is not limited to that illustrated in the above embodiments, and may be changed as appropriate. Moreover, you may change suitably also about the connection aspect of the detection lines L0-L12 and the flying capacitors 22 and 23. FIG. However, in the previous third embodiment, it is desirable to adopt a connection mode that enables charging in which both terminals of the flying capacitor are each positive. In other words, it is desirable to adopt a configuration that can take both opposite polarities as the charging polarity of the flying capacitor.

・上記各実施形態では、サービスプラグSPの両端に検出ラインL6a,L6bを接続したが、これに限らない。例えば、組電池が長くなる場合、これを車両に搭載する際のスペースの制約から組電池を折り曲げて配置すべく組電池を2分して且つ、これらを低抵抗で接続すべく他と比較して断面積の大きい導体(バスバー)にて接続することが考えられる。この場合、バスバーの電圧降下によるブロックの電圧の検出精度の低下を抑制したり、バスバーの異常を検出したりするために本発明を適用することは有効である。なお、この際、バスバーの中間部分にも検出回路と接続するための検出ラインを接続してもよい。こうした構成によれば、バスバーのいずれの箇所に異常があるかを判断することもできる。   In the above embodiments, the detection lines L6a and L6b are connected to both ends of the service plug SP, but the present invention is not limited to this. For example, when the assembled battery becomes long, the assembled battery is divided into two parts so that the assembled battery can be folded and placed due to space restrictions when mounting it on a vehicle, and compared with the others to connect them with low resistance. It is conceivable to connect with a conductor (bus bar) having a large cross-sectional area. In this case, it is effective to apply the present invention to suppress a decrease in the detection accuracy of the block voltage due to a voltage drop of the bus bar or to detect an abnormality of the bus bar. At this time, a detection line for connecting to the detection circuit may also be connected to an intermediate portion of the bus bar. According to such a configuration, it is possible to determine which part of the bus bar is abnormal.

・検出回路DCとしては、フライングキャパシタ及び差動増幅回路を2つずつ備えるものに限らない。例えばフライングキャパシタ及び差動増幅回路を各1つずつ備えるものであってもよい。この場合、例えば、サンプリングスイッチSW6a,SW7のオン操作と、サンプリングスイッチSW6b、SW7のオン操作とを所定時間内に行うなら、この間のブロックB6の電圧の変化が無視し得ると考えられるため、先の第1の実施形態と同様にして検出回路DCの異常やサービスプラグSPの異常を検出することができる。更に、フライングキャパシタ及び差動増幅回路を3つ以上ずつ備えるなら、同時に電圧を検出することのできるブロック数が増加するため、電圧検出を迅速に行うことができる。   The detection circuit DC is not limited to one having two flying capacitors and two differential amplifier circuits. For example, one flying capacitor and one differential amplifier circuit may be provided. In this case, for example, if the ON operation of the sampling switches SW6a and SW7 and the ON operation of the sampling switches SW6b and SW7 are performed within a predetermined time, it is considered that the change in the voltage of the block B6 during this period can be ignored. Similarly to the first embodiment, it is possible to detect an abnormality in the detection circuit DC and an abnormality in the service plug SP. Furthermore, if three or more flying capacitors and three differential amplifier circuits are provided, the number of blocks capable of detecting the voltage at the same time increases, so that voltage detection can be performed quickly.

・上記第1、第2の実施形態において、検出回路DCとしては、フライングキャパシタ22,24を備えるものに限らない。例えばマルチプレクサMPXに直接接続される差動増幅回路A,Bと、差増増幅回路A、Bの出力をPWM変調するPWM変調手段と、PWM変調手段の出力を低圧側(マイコン30等)に出力する絶縁手段(フォトカプラ等)とを備えて構成してもよい。   In the first and second embodiments, the detection circuit DC is not limited to the one having the flying capacitors 22 and 24. For example, differential amplification circuits A and B directly connected to the multiplexer MPX, PWM modulation means for PWM modulating the outputs of the differential amplification circuits A and B, and the output of the PWM modulation means are output to the low voltage side (such as the microcomputer 30). Insulating means (such as a photocoupler) may be provided.

・検出回路DCによる電圧の検出対象としては、ブロックB0〜B11に限らない。例えば、単一の電池セルであってもよい。また、隣接する同一の数の電池セル毎にグループ化されたブロックに限らず、互いに異なる数(1を含む)毎にグループ化された各グループであってもよい。   The voltage detection target by the detection circuit DC is not limited to the blocks B0 to B11. For example, a single battery cell may be used. Moreover, it is not restricted to the block grouped for every adjacent battery cell of the same number, Each group grouped for every mutually different number (including 1) may be sufficient.

・電池セルとしては、リチウム2次電池に限らず、例えばニッケル水素電池等であってもよい。また、組電池としては、ハイブリッド車に搭載されるものに限らず、例えば電気自動車に搭載されるものであってもよい。   -As a battery cell, not only a lithium secondary battery but a nickel hydride battery etc. may be sufficient, for example. Further, the assembled battery is not limited to being mounted on a hybrid vehicle, but may be mounted on an electric vehicle, for example.

第1の実施形態にかかるシステム構成図。1 is a system configuration diagram according to a first embodiment. FIG. 同実施形態にかかる電圧の検出処理態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the detection processing aspect of the voltage concerning the embodiment. 同実施形態にかかる異常検出処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the abnormality detection process procedure concerning the embodiment. 第2の実施形態にかかる電圧の検出処理態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the detection processing aspect of the voltage concerning 2nd Embodiment. 同実施形態にかかる異常検出処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the abnormality detection process procedure concerning the embodiment. 第3の実施形態にかかる電圧の検出処理態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the detection processing aspect of the voltage concerning 3rd Embodiment. 同実施形態にかかる異常検出処理手順を示す流れ図。The flowchart which shows the abnormality detection process procedure concerning the embodiment. 上記第3の実施形態の変形例にかかる電圧の検出処理態様を示すタイムチャート。The time chart which shows the detection process aspect of the voltage concerning the modification of the said 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…組電池、30…マイコン(推定手段、判断手段の一実施形態)、SP…サービスプラグ(導通制御手段の一実施形態)、L1〜L12…検出ライン(接続線の一実施形態)、DC…検出回路(検出手段の一実施形態)。   10 ... assembled battery, 30 ... microcomputer (one embodiment of estimation means, determination means), SP ... service plug (one embodiment of conduction control means), L1-L12 ... detection line (one embodiment of connection line), DC ... Detection circuit (one embodiment of detection means).

Claims (4)

複数個の電池セルの直列接続体として構成される組電池における単一の電池セル及び隣接するいくつかからなる電池セルのいずれかである単位電池について、前記単位電池の電圧を検出する検出手段を備える組電池の電圧検出装置において、
前記単位電池のうちの互いに隣接する特定の単位電池は、互いに隣接する他の単位電池を接続する接続手段とはその構造が相違する異質接続手段にて接続されており、
前記単位電池と前記検出手段とを接続するための接続線は、前記異質接続手段の両端部のそれぞれに接続される接続線を含み、
前記異質接続手段は、前記特定の単位電池間を導通及び遮断する導通制御手段を備え、
前記異質接続手段のいずれかの端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値とに基づき、前記異質接続手段及び前記検出手段の少なくとも一方の特性を把握する手段を備えることを特徴とする組電池の電圧検出装置。
Detection means for detecting a voltage of the unit battery with respect to a unit battery which is one of a single battery cell and a plurality of adjacent battery cells in an assembled battery configured as a series connection body of a plurality of battery cells. In the assembled battery voltage detecting device,
The specific unit cells adjacent to each other among the unit cells are connected by a heterogeneous connection means having a different structure from the connection means for connecting other unit batteries adjacent to each other,
The connection line for connecting the unit battery and the detection means includes a connection line connected to each of both ends of the heterogeneous connection means,
The heterogeneous connection means includes conduction control means for conducting and blocking between the specific unit cells,
A detected voltage value obtained by connecting both ends of a series connection body of one or more unit cells connected to any terminal of the heterogeneous connection means and the heterogeneous connection means to the detection means, and the one or more A voltage of the assembled battery comprising means for grasping at least one characteristic of the heterogeneous connection means and the detection means based on a detected voltage value obtained by connecting both ends of the unit battery to the detection means Detection device.
前記組電池を流れる電流が前記異質接続手段の抵抗値を高精度に検出可能な電流量の下限値に基づき設定される閾値以上である場合、前記異質接続手段のいずれかの端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記検出手段に接続することによる電圧の検出値とに基づき、前記異質接続手段の抵抗値を推定する推定手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の組電池の電圧検出装置。 When the current flowing through the assembled battery is equal to or higher than a threshold value set based on the lower limit value of the amount of current that can detect the resistance value of the heterogeneous connection means with high accuracy, the current is connected to any terminal of the heterogeneous connection means A voltage detection value obtained by connecting both ends of a series connection body of one or more unit cells and the heterogeneous connection means to the detection means, and both ends of the one or more unit cells connected to the detection means. based on the detected value of the voltage by the voltage detection device for a battery pack according to claim 1 Symbol mounting, characterized in that it further comprises estimating means for estimating a resistance value of the heterogeneous connection means. 前記検出手段は、前記接続線のうちの一対の接続線間の電圧を検出する複数の回路を備え、
前記推定手段は、前記異質接続手段のいずれか一方の端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記複数の回路の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記複数の回路の別の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出とを同時に行なうことで、前記抵抗値の推定を行うことを特徴とする請求項記載の組電池の電圧検出装置。
The detection means includes a plurality of circuits for detecting a voltage between a pair of connection lines of the connection lines,
The estimating means connects one end of a series connection body of one or more unit cells connected to any one terminal of the heterogeneous connection means and the heterogeneous connection means to one of the plurality of circuits. performing a voltage detection of the one or more unit cells, the one or more of the one or more unit cells according to the two ends of the unit cells to connect to another one of said plurality of circuits and a voltage detected at the same time The assembled battery voltage detection device according to claim 2 , wherein the resistance value is estimated.
前記検出手段は、前記接続線のうちの一対の接続線間の電圧を検出する複数の回路を備え、
前記組電池を流れる電流が前記異質接続手段の抵抗値を高精度に検出可能な電流量の下限値に基づき設定される閾値未満である場合、前記異質接続手段のいずれか一方の端子に接続された1又は複数の単位電池と前記異質接続手段との直列接続体の両端を前記複数の回路の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出と、前記1又は複数の単位電池の両端を前記複数の回路の別の1つに接続することによる前記1又は複数の単位電池の電圧検出とを同時に行なうことで、前記検出手段の異常の有無を診断する手段を更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の組電池の電圧検出装置。
The detection means includes a plurality of circuits for detecting a voltage between a pair of connection lines of the connection lines,
When the current flowing through the assembled battery is less than a threshold value set based on the lower limit value of the amount of current that can accurately detect the resistance value of the heterogeneous connection means, it is connected to one of the terminals of the heterogeneous connection means. Voltage detection of the one or more unit cells by connecting both ends of a series connection body of the one or more unit cells and the heterogeneous connection means to one of the plurality of circuits, and the one or more units. Further comprising means for diagnosing the presence or absence of abnormality of the detection means by simultaneously performing voltage detection of the one or more unit batteries by connecting both ends of the battery to another one of the plurality of circuits. The assembled-battery voltage detection apparatus according to claim 1 , wherein:
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012047520A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Nippon Soken Inc Battery voltage detection device
JP2012047521A (en) * 2010-08-25 2012-03-08 Nippon Soken Inc Battery state monitor
JP5624678B2 (en) * 2011-08-26 2014-11-12 本田技研工業株式会社 Charge / discharge device
JP5704146B2 (en) * 2012-10-22 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 Power storage system
JP6442822B2 (en) * 2013-10-01 2018-12-26 株式会社Gsユアサ Abnormality judgment device
KR101628858B1 (en) * 2014-12-11 2016-06-09 현대오트론 주식회사 Apparatus and method for detecting errors of battery management system
US10353013B2 (en) 2015-02-27 2019-07-16 Fujitsu Ten Limited Voltage detection device, voltage detection method, abnormality determination device, abnormality determination method, and battery pack system
JP6518082B2 (en) * 2015-02-27 2019-05-22 株式会社デンソーテン Voltage detection apparatus, voltage detection method and battery pack system

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11178219A (en) * 1997-12-12 1999-07-02 Sansha Electric Mfg Co Ltd Battery monitoring unit
JP3678163B2 (en) * 2001-04-13 2005-08-03 株式会社デンソー Flying capacitor type assembled battery voltage detector
JP3996747B2 (en) * 2001-08-09 2007-10-24 三井化学株式会社 Connector insertion confirmation method and apparatus at the time of electric fusion
JP4137786B2 (en) * 2003-12-25 2008-08-20 本田技研工業株式会社 DC power supply voltage detector
JP4116609B2 (en) * 2004-11-04 2008-07-09 パナソニックEvエナジー株式会社 Power supply control device, electric vehicle and battery control unit
JP4762241B2 (en) * 2005-07-07 2011-08-31 株式会社東芝 Battery module
JP4537993B2 (en) * 2006-12-19 2010-09-08 本田技研工業株式会社 Voltage monitoring circuit

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