JP5123361B2

JP5123361B2 - 電圧検出装置

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Publication number: JP5123361B2
Application number: JP2010192673A
Authority: JP
Inventors: 秀彦清水
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2026-05-01
Also published as: JP2011022155A

Description

本発明は、電圧検出装置に係り、特に、組電池を構成して互いに直列接続された複数の単位セルの各々の両端電圧を検出する電圧検出装置に関するものである。

近年、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車（以下ＨＥＶ）が普及してきている。このＨＥＶは、上記エンジン始動用の１２Ｖ程度の低圧バッテリと、上記電動モータ駆動用の高圧バッテリとの２種類のバッテリを備えている。上述した高圧バッテリは、ニッケル−水素電池やリチウム電池といった二次電池を単位セルとして、この単位セルを複数直列接続して高電圧を得ている。

上述した高圧バッテリは充放電を繰り返すうちに各単位セルの両端電圧、即ち充電状態（ＳＯＣ）にばらつきが生じる。バッテリの充放電にあたっては、各単位セルの耐久性や安全確保の観点より、ＳＯＣ（又は両端電圧）の最も高い単位セルが設定上限ＳＯＣ（又は上限両端電圧値）に到達した時点で充電を禁止し、ＳＯＣ（又は両端電圧）の最も低い単位セルが設定下限ＳＯＣ（又は下限両端電圧値）に到達した時点で放電を禁止する必要がある。

従って、各単位セルにＳＯＣのバラツキが生じると、実質上、バッテリの使用可能容量が減少することになる。このため、ＨＥＶにおいては、登坂時にガソリンに対してバッテリエネルギーを補充したり、降坂時にバッテリにエネルギーを回生したりする、いわゆるアシスト・回生が不十分となり、実車動力性能や燃料を低下させることになる。そこで、各単位セルのＳＯＣを均等化するために、各単位セルの両端電圧を検出する必要がある。

従来、上述した高圧バッテリを構成する各単位セルの両端電圧を検出する電圧検出装置として図１０に示すような装置が考えられている（例えば特許文献１）。図中引用符号Ｂ_Hは、高圧バッテリである。上記高圧バッテリＢ_Hは、エンジンと電動モータＭを走行駆動源として併用するＨＥＶにおいて前記電動モータＭの電源として用いられ、その両端には電動モータＭが必要に応じて負荷として接続されると共にオルタネータ等（図示せず）が必要に応じて充電器として接続される。また、高圧バッテリＢ_Hは、二次電池から成る例えば５個の単位セルＣ１〜Ｃ５から構成されている。

上記電圧検出装置１０は、単位セルＣ１〜Ｃ５の各々に順次接続されるコンデンサＣと、上記単位セルＣ１〜Ｃ５の各両端を上記コンデンサＣの両端に順次接続するための複数の切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６とを備えている。

切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６は、５個の単位セルＣ１〜Ｃ５に対して６個設けられている。つまり、例えば、単位セルＣ１のプラス側と、この単位セルＣ１のプラス側に接続されている単位セルＣ２のマイナス側とは、共通の切替スイッチＳ１２を介してコンデンサＣに接続されるようになっている。図１０に示すように切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６を設けることにより切替スイッチの数を減らすことができる。

また、電圧検出装置１０は、コンデンサＣの両端電圧を測定する電圧測定回路１１と、コンデンサＣの一端−電圧測定回路１１の入力端子Ｔ１間及びコンデンサＣの他端−電圧測定回路１１の入力端子Ｔ２間にそれぞれ設けられた一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２とを備えている。上述した電圧測定回路１１は、高圧バッテリＢ_Hとは電気的に絶縁する必要がある低圧バッテリ（図示せず）から電源供給を受けて動作し、入力端子Ｔ１、Ｔ２に入力された電圧の差分を出力する差動増幅器１１ａとこの差動増幅器１１ａの出力をアナログ／ディジタル変換するＡ／Ｄ変換器１１ｂとから構成されている。

上述した構成の電圧検出装置１０の動作について以下説明する。各切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２はオフした状態を基準とする。この状態で切替スイッチＳ１１及びＳ２２をオンすると単位セルＣ１の両端電圧がコンデンサＣに充電される。次に、切替スイッチＳ１１及びＳ１２をオフした後に測定用スイッチＳ２１及びＳ２２をオンすると電圧測定回路１１にコンデンサＣの両端が入力端子Ｔ１、Ｔ２に接続される。

これにより電圧測定回路１１内の差動増幅器１１ａがコンデンサＣの両端電圧をＡ／Ｄ変換器１１ｂに供給する。Ａ／Ｄ変換器１１ｂは上記供給されたコンデンサＣの両端電圧をＡ／Ｄ変換して単位セルＣ１の両端電圧として測定する。同様に、切替スイッチＳ１２及びＳ１３をオンしてという具合に順次単位セルＣ１〜Ｃ５の両端電圧を測定していく。切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６と、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２とは同時にオンされないため高圧バッテリＢ_Hと電圧測定回路１１との電気的絶縁を保ちつつ検出することができる。

ところで、図１０に示す電圧検出装置１０では、奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５をコンデンサＣに接続するとコンデンサＣの一端ａがプラスに、他端ｂがマイナスに充電される。一方、偶数番目の単位セルＣ２、Ｃ４のコンデンサＣを接続するとコンデンサＣの他端ｂがプラスに、一端ａがマイナスに充電される。つまり、コンデンサＣは、接続された単位セルＣ１〜Ｃ５に対応して極性の異なる充電が行われる。

そこで、コンデンサＣの極性が反転してもコンデンサＣの両端電圧を測定可能にするために、従来では例えば両極変換可能なＡ／Ｄ変換器１１ｂを用いて、Ａ／Ｄ変換器１１ｂの極性出力ビットを無視するようにすることが考えられている。また、差動増幅器１１ａとＡ／Ｄ変換器１１ｂとの間に絶対値回路を設けることも考えられている。しかしながら、上述した電圧検出装置１０では、両極入力可能なＡ／Ｄ変換器や絶対値回路といった複雑で高価な部品が必要となりコスト的に問題があった。

そこで、図１１に示すように、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２に加え、反転スイッチＳ２３及びＳ２４を設けて、コンデンサＣのプラス側の端子が常に入力端子Ｔ１に接続され、マイナス側の端子が常に入力端子Ｔ２に接続されるように測定用スイッチＳ２１及びＳ２２、反転スイッチＳ２３及びＳ２４をオンオフ制御することが考えられている。

ところで、上述した電圧検出装置１０では、上位の単位セルに充電されるほどその両端電位が高くなる。例えば１個の単位セルＣ１〜Ｃ５の両端電圧が１２Ｖ程度である場合について考えてみる。上位の単位セルＣ１のプラス側は６０（＝１２×５）Ｖ、マイナス側は４８Ｖとなる。このため、単位セルＣ１によってコンデンサＣが充電されると、コンデンサＣの一端ａの電位が６０Ｖ、コンデンサＣの他端ｂの電位が４８Ｖとなり、差動増幅器１１ａの入力端子Ｔ１、Ｔ２には６０Ｖ、４８Ｖの電圧が印加されることになる。従って、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２、反転スイッチＳ２３及びＳ２４としては高圧バッテリＢ_Hの総電圧に耐えられる程度の高耐圧スイッチ素子を用いる必要があり、コスト的に問題があった。

また、単位セルＣ１〜Ｃ５とコンデンサＣとの間の断線を検出することができないという問題があった。例えば図１０中、Ｔ３で断線が発生したとする。まず、単位セルＣ１によりコンデンサＣが充電され、次に単位セルＣ２によりコンデンサＣが充電される。しかしながら、このときＴ３が断線しているので単位セルＣ２によってコンデンサＣは充電されずコンデンサＣの両端電圧は単位セルＣ１の残留充電電圧となる。

この問題を解決する方法として、例えば特許文献２にてコンデンサＣと並列に放電抵抗及びリセットスイッチから成る直列回路を設け、コンデンサＣの両端電圧の測定が終了する毎にリセットスイッチをオンしてコンデンサＣを放電することが提案されている。コンデンサＣを放電することによりもし断線が生じていれば、単位セルＣ２により充電する際にはコンデンサＣの両端電圧が０もしくはかなり小さい値となり、断線を検出することができる。

しかしながら、この特許文献２の方法では、コンデンサＣの両端と電圧測定回路１１とを接続するためのスイッチとは別にリセットスイッチを設ける必要がありコスト的に問題があった。

特開平１１−２４８７５５号公報特開２００３−８４０１５号公報

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、接続された単位セルに対応した異なる極性で充電されるコンデンサを電圧測定手段に接続する際にマイナス電圧が電圧測定手段に供給されることなく、しかも、コンデンサ−電圧測定手段間に設けたスイッチ手段として高耐圧のものも使用することなく、コストダウンを図った電圧検出装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、互いに直列接続された複数の単位セルの各々に順次接続されて、当該接続された前記単位セルに対応して極性の異なる充電が行われるコンデンサと、入力端子に供給された電圧をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器を有し、前記コンデンサの両端電圧を測定する電圧測定手段と、前記コンデンサの両端の各々−前記アナログ／デジタル変換器の入力端子間に設けられた一対の第１のスイッチ手段と、を備えた電圧検出装置において、前記コンデンサの両端の各々−グランド間に設けられた一対の第２のスイッチ手段と、前記コンデンサの一端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも一端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第１スイッチ制御手段と、前記コンデンサの他端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも他端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第２スイッチ制御手段と、を備え、前記一対の第１のスイッチ手段が、前記一対の第２のスイッチ手段よりも前記アナログ／デジタル変換器側に設けられていて、前記一対の第１のスイッチ手段の前記アナログ／デジタル変換器側が、互いに接続されていて、共通の前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続され、前記第１スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち他端のみを前記グランドに接続した状態で前記コンデンサの一端及び他端を交互に前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、前記第２スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち一端のみを前記グランドに接続した状態で前記コンデンサの一端及び他端を交互に前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、前記電圧測定手段が、前記第１スイッチ制御手段により前記コンデンサの一端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されている間に当該入力端子に供給された電圧から前記コンデンサの他端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続している間に当該入力端子に供給された電圧を差し引いた値を前記コンデンサの両端電圧として測定し、前記第２スイッチ制御手段により前記コンデンサの他端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されている間に当該入力端子に供給された電圧から前記コンデンサの一端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されている間に当該入力端子に供給された電圧を差し引いた値を前記コンデンサの両端電圧として測定することを特徴とする電圧電圧検出装置に存する。

請求項２記載の発明は、互いに直列接続された複数の単位セルの各々に順次接続されて、当該接続された前記単位セルに対応して極性の異なる充電が行われるコンデンサと、入力端子に供給された電圧をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器を有し、前記コンデンサの両端電圧を測定する電圧測定手段と、前記コンデンサの両端の各々−前記アナログ／デジタル変換器の入力端子間に設けられた一対の第１のスイッチ手段と、を備えた電圧検出装置において、前記コンデンサの両端の各々−グランド間に設けられた一対の第２のスイッチ手段と、前記コンデンサの一端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも一端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第１スイッチ制御手段と、前記コンデンサの他端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも他端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第２スイッチ制御手段と、を備え、前記一対の第１のスイッチ手段が、前記一対の第２のスイッチ手段よりも前記アナログ／デジタル変換器側に設けられていて、前記一対の第１のスイッチ手段の前記アナログ／デジタル変換器側が、互いに接続されていて、共通の前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続され、前記第１スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち一端のみを前記入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、前記第２スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち他端のみを前記入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、前記電圧測定手段が、前記第１及び第２スイッチ制御手段による制御中に前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に供給された電圧を前記コンデンサの両端電圧として測定することを特徴とする電圧検出装置に存する。

請求項１、２記載の発明によれば、一対の第２のスイッチ手段がコンデンサの両端の各々−グランド間に設けられていて、そして、第１スイッチ制御手段がコンデンサの一端がプラスであるとき、コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態でコンデンサの両端のうち少なくとも一端をアナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御し、第２スイッチ制御手段がコンデンサの他端がプラスであるとき、コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態でコンデンサの両端のうち少なくとも他端をアナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御するので、コンデンサのマイナス側の端子の電位をグランドに落とした状態でコンデンサのプラス側を入力端子に接続することができる。

また、請求項１、２記載の発明によれば、一対の第１のスイッチ手段が一対の第２のスイッチ手段よりもアナログ／デジタル変換器側に設けられ、かつ一対の第１のスイッチ手段のアナログ／デジタル変換器側が、互いに接続されていて、共通のアナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されているので、アナログ／デジタル変換器の入力端子が一つしかなくても、一対の第１のスイッチ手段によってコンデンサの両端のうちプラス側を入力端子に接続することができる。または、コンデンサの両端を交互に入力端子に接続することができる。

また、請求項１記載の発明によれば、電圧測定手段が、第１スイッチ制御手段によりコンデンサの一端が入力端子に接続されている間にその入力端子に供給された電圧からコンデンサの他端が入力端子に接続されている間にその入力端子に供給された電圧を差し引いた値をコンデンサの両端電圧として測定し、第２スイッチ制御手段によりコンデンサの他端が入力端子に接続されている間にその入力端子に供給された電圧からコンデンサの一端が入力端子に接続されている間にその入力端子に供給された電圧を差し引いた値をコンデンサの両端電圧として測定するので、コンデンサの両端電圧を正確に検出することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、電圧測定手段が、第１及び第２スイッチ制御手段による制御中に入力端子に供給された電圧をコンデンサの両端電圧として測定するので、コンデンサの両端を交互に入力端子に入力する必要がない。

以上説明したように請求項１、２記載の発明によれば、コンデンサのマイナス側の端子の電位をグランドに落とした状態でコンデンサのプラス側を入力端子に接続することができるので、接続された単位セルに対応した異なる極性で充電されるコンデンサを電圧測定手段に接続する際にマイナス電圧が電圧測定手段に供給されることなく、しかも、コンデンサ−電圧測定手段間に設けたスイッチ手段として高耐圧のものも使用することなく、コストダウンを図ることができる。

また、請求項１、２記載の発明によれば、アナログ／デジタル変換器の入力端子が一つしかなくても、一対の第１のスイッチ手段によってコンデンサの両端のうちプラス側を入力端子に接続することができる。または、コンデンサの両端を交互に入力端子に接続することができるので、アナログ／デジタル変換器の入力端子が一つで済み、コストダウンを図ることができる。

また、請求項１記載の発明によれば、コンデンサの両端電圧を正確に検出することができるので、高精度化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、コンデンサの両端を交互に入力端子に入力する必要がなく、測定時間の短縮を図ることができる。

参考例における電圧検出装置を示す回路図である。図１に示す電圧検出装置を構成するＣＰＵの参考例における処理手順を示すフローチャートである。図１に示す電圧検出装置を構成する切替スイッチ及び測定用スイッチのオンオフ状態を示すタイムチャートである。他の参考例における電圧検出装置を示す部分回路図である。本発明の電圧検出装置の第１実施形態を示す回路図である。図５に示す電圧検出装置を構成するＣＰＵの第１実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図５に示す電圧検出装置を構成する切替スイッチ及び測定用スイッチの第１実施形態におけるオンオフ状態を示すタイムチャートである。図５に示す電圧検出装置を構成するＣＰＵの第２実施形態における処理手順を示すフローチャートである。図５に示す電圧検出装置を構成する切替スイッチ及び測定用スイッチの第２実施形態におけるオンオフ状態を示すタイムチャートである。従来の電圧検出装置の一例を示す回路図である。極性補正の一例を示す回路図である。

参考例
以下、参考例を図面に基づいて説明する。図１は、電圧検出装置の参考例を示す回路図である。図中引用符号Ｂ_Hは、高圧バッテリである。上記高圧バッテリＢ_Hは、エンジンと電動モータＭを走行駆動源として併用するＨＥＶにおいて前記電動モータＭの電源として用いられ、その両端には電動モータＭが必要に応じて負荷として接続されると共にオルタネータ等（図示せず）が必要に応じて充電器として接続される。また、高圧バッテリＢ_Hは、一つの二次電池から成る例えば５個の単位セルＣ１〜Ｃ５から構成されている。

なお、本参考例では、単位セルＣ１〜Ｃ５として、一つの二次電池から構成される例について説明するが、単位セルＣ１〜Ｃ５を構成する二次電池の数は一つでも複数でもよい。また、高圧バッテリＢ_Hとして、５個の単位セルＣ１〜Ｃ５から構成される例について説明するが、高圧バッテリＢ_Hを構成する単位セルＣ１〜Ｃ５の数は複数であればいくつでもよい。

上記電圧検出装置１０は、単位セルＣ１〜Ｃ５の各々によって順次充電されるコンデンサＣと、上記単位セルＣ１〜Ｃ５の各両端を上記コンデンサＣの両端に順次接続するための複数の切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６とを備えている。

切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６は、５個の単位セルＣ１〜Ｃ５に対して６個設けられている。つまり、例えば、単位セルＣ１のプラス側と、この単位セルＣ１のプラス側に接続されている単位セルＣ２のマイナス側とは、共通の切替スイッチＳ１２を介してコンデンサＣに接続されるようになっている。

従って、電圧検出装置１０においては、奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５をコンデンサＣに接続するとコンデンサＣの一端ａがプラスに、他端ｂがマイナスに充電される。一方、偶数番目の単位セルＣ２、Ｃ４をコンデンサＣに接続するとコンデンサＣの他端ｂがプラスに、一端ａがマイナスに充電される。つまり、コンデンサＣは接続された単位セルＣ１〜Ｃ５に対応して極性の異なる充電が行われる。

また、電圧検出装置１０は、コンデンサＣの両端電圧を測定する電圧測定回路１１（＝電圧測定手段）と、コンデンサＣの両端ａ、ｂの各々−電圧測定回路１１のＡＤ入力Ｔ１、Ｔ２間に設けた一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２（＝一対の第１のスイッチ手段）とを備えている。上述した測定用スイッチＳ２１がコンデンサＣの一端ａ−ＡＤ入力Ｔ１間に設けられ、測定用スイッチＳ２２がコンデンサＣの他端ｂ−ＡＤ入力Ｔ２間に設けられている。

電圧検出装置１０は、またコンデンサＣの両端ａ、ｂの各々−グランド間に設けられている一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４（＝一対の第２のスイッチ手段）を備えている。上述した一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２は、一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりもコンデンサＣ側に設けられている。上述した測定用スイッチＳ２１及びＳ２２よりも電圧測定回路１１側で、かつ測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりもコンデンサＣ側には、放電抵抗Ｒ１及びＲ２が設けられている。上記グランドは低圧バッテリ側のグランドである。

上述した電圧測定回路１１は、２つのＡＤ入力Ｔ１、Ｔ２と、２つのＡＤ入力Ｔ１及びＴ２の各々に供給された電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１１ｃ、１１ｄと、このＡ／Ｄ変換器１１ｃ、１１ｄが接続されたマイクロコンピュータ（以下μＣＯＭ）１２とを備えている。

μＣＯＭ１２は、各種演算処理を実行するＣＰＵ１２ａ、該ＣＰＵ１２ａの制御プログラムなどを格納した読出専用メモリであるＲＯＭ１２ｂ及びＣＰＵ１２ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読出書込自在のメモリであるＲＡＭ１２ｃなどを内蔵している。

このＣＰＵ１２ａは、図示しないが切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６及び測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４の制御端子に接続されていて、これら切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６及び測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４のオンオフを制御する。なお、切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６及び測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４は例えばフォトＭＯＳが用いられ、ＣＰＵ１２ａとは電気的に絶縁された状態でオンオフ制御することができる。

上述した構成の電圧検出装置１０の動作について、図２のＣＰＵ１２ａの処理手順を示すフローチャート及び図３に示す切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６及び測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４のオンオフ状態を示すタイムチャートを参照して以下説明する。ＣＰＵ１２ａは、イグニッションスイッチのオフ後、電圧検出処理を開始する。まず、ＣＰＵ１２ａは、イグニッションスイッチオフ後、高圧バッテリＢ_Hの両端電圧が安定するまでの一定時間Ｔｉ１が経過するのを待つ（ステップＳ１）。

一定時間Ｔｉ１が経過すると（ステップＳ１でＹ）、ＣＰＵ１２ａはセルカウンタｎを１にセットする（ステップＳ２）。その後、ＣＰＵ１２ａはセルカウンタｎ＞５であるか否かを判断する（ステップＳ３）。セルカウンタｎ＞５であれば（ステップＳ３でＹ）、ＣＰＵ１２ａは全ての単位セルＣ１〜Ｃ５の両端電圧の検出が終了したと判断して電圧検出処理を終了する。

これに対して、セルカウンタｎ≦５であれば（ステップＳ３でＮ）、ＣＰＵ１２ａは、切替スイッチＳ１ｎ及びＳ１（ｎ＋１）をオンする（ステップＳ４）。これにより、単位セルＣｎの両端がコンデンサＣの両端に接続され、単位セルＣｎからコンデンサＣに対する充電が開始する。そして、ＣＰＵ１２ａは予め定めた充電時間Ｔｉ２が経過するのを待って（ステップＳ５でＹ）、切替スイッチＳ１ｎ及びＳ１（ｎ＋１）をオフする（ステップＳ６）。これにより、単位セルＣｎとコンデンサＣとの接続が切り離される。

なお、上記充電時間Ｔｉ２は、両端電圧が満充電電圧である単位セルＣ１〜Ｃ５によってコンデンサＣの充電を開始してからコンデンサＣと単位セルＣ１〜Ｃ５との両端電圧が等しくなるまでの時間よりも長く設定されている。従って、ステップＳ６では単位セルＣｎとコンデンサＣとの両端電圧が等しくなっている。上記ステップＳ１〜Ｓ６を繰り返すことにより、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、単位セルＣ１〜Ｃ５の両端とコンデンサＣの両端との間に設けられた切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６が順次オンして、単位セルＣ１〜Ｃ５によってコンデンサＣが順次充電される。

次に、ＣＰＵ１２ａは、セルカウンタｎが奇数であるか否かを判断する（ステップＳ７）。奇数であれば（ステップＳ７でＹ）、ＣＰＵ１２ａは奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５の何れかによってコンデンサＣが充電され、コンデンサＣの一端ａがプラスに、他端ｂがマイナスに充電されたと判断し、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２をオンすると共に測定用スイッチＳ２４をオンする（ステップＳ８）。

このステップＳ８でＣＰＵ１２ａは第１スイッチ制御手段として働き、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち他端ｂのみがグランドに接続された状態でコンデンサＣの両端ａ、ｂが２つのＡＤ入力Ｔ１、Ｔ２の各々に接続される。コンデンサＣの一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。一方、コンデンサＣの他端ｂがＡＤ入力Ｔ２に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｄがコンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。

その後、ＣＰＵ１２ａは、ＡＤ入力Ｔ１に供給されたコンデンサＣの一端ａ側の電圧ＶａからＡＤ入力Ｔ２に供給されたコンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂを差し引いた値（Ｖａ−Ｖｂ）を求め、コンデンサＣの両端電圧Ｖｃとする（ステップＳ９）。このステップＳ９の動作によりＣＰＵ１２ａは電圧測定手段として働くことが明らかとなる。

次に、ＣＰＵ１２ａは、第３スイッチ制御手段として働き、測定用スイッチＳ２１、Ｓ２２及びＳ２４に加えて、さらに測定用スイッチＳ２３をオンした後（ステップＳ１０）、ステップＳ１４に進む。これによりコンデンサＣの両端がグランドに接続されて、充電抵抗Ｒ１及びＲ２を介してコンデンサＣに蓄積された電荷が放電される。

上述したステップＳ８及びＳ９の動作により、奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５によるコンデンサＣの充電が終了する毎に、切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６がオフすると共に測定用スイッチＳ２１及びＳ２２がオンして、コンデンサＣの両端ａ、ｂがＡＤ入力Ｔ１及びＴ２に接続される（図３（ｇ））。また、測定用スイッチＳ２４がオンして（図３（ｉ））、マイナスとなっているコンデンサＣの他端ｂがグランドに接地される。

一方、セルカウンタｎが偶数であれば（ステップＳ７でＮ）、ＣＰＵ１２ａは、偶数番目の単位セルＣ２及びＣ４によってコンデンサＣが充電され、コンデンサＣの他端ｂがプラスに、一端ａがマイナスに充電されたと判断し、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２をオンすると共に測定用スイッチＳ２３をオンする（ステップＳ１１）。

このステップＳ１１でＣＰＵ１２ａは第２スイッチ制御手段として働き、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち一端ａがグランドに接続された状態でコンデンサＣの両端ａ、ｂが２つのＡＤ入力Ｔ１、Ｔ２の各々に接続される。コンデンサＣの一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。一方、コンデンサＣの他端ｂがＡＤ入力Ｔ２に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｄがコンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。

その後、ＣＰＵ１２ａは、ＡＤ入力Ｔ２に供給されたコンデンサＣの他端ｂ側の電圧ＶｂからＡＤ入力Ｔ１に供給されたコンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａを差し引いた値（Ｖｂ−Ｖａ）を求め、コンデンサＣの両端電圧Ｖｃとする（ステップＳ１２）。このステップＳ１２の動作によりＣＰＵ１２ａは電圧測定手段として働くことが明らかとなる。

上述したステップＳ１１及びＳ１２の動作により、偶数番目の単位セルＣ２、Ｃ４の両端がコンデンサＣの充電が終了する毎に、切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６がオフすると共に測定用スイッチＳ２１及びＳ２２がオンして、コンデンサＣの両端ａ、ｂがＡＤ入力Ｔ１及びＴ２に接続される（図３（ｇ））。また、測定用スイッチＳ２３がオンして（図３（ｈ））、マイナスとなっているコンデンサＣの一端ａがグランドに接地される。

次に、ＣＰＵ１２ａは、第３スイッチ制御手段として働き、測定用スイッチＳ２１、Ｓ２２及びＳ２３に加えて、さらに測定用スイッチＳ２４をオンした後（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進む。これによりコンデンサＣの両端がグランドに接続されて、充電抵抗Ｒ１及びＲ２を介してコンデンサＣに蓄積された電荷が放電する。上述したステップＳ１０及びステップＳ１３により、コンデンサＣの両端電圧の測定が終了する毎に、コンデンサＣの両端がグランドに接続されて、放電する（図３（ｈ）、（ｉ））。

ステップＳ１４において、ＣＰＵ１２ａは予め定めた放電時間Ｔｉ３が経過するのを待って、次のステップＳ１５に進む。なお、上記放電時間Ｔｉ３は単位セルＣ１〜Ｃ５の満充電電圧に充電されたコンデンサＣの放電開始からコンデンサＣの両端電圧Ｖｃが単位セルＣ１〜Ｃ５の放電終止電圧よりも下回るまでの時間に設定されている。ＣＰＵ１２ａは、故障検出手段として働き、ステップＳ９、Ｓ１２で求めたコンデンサＣの両端電圧が単位セルＣ１〜Ｃ５の放電終止電圧を下回っていると判断すると（ステップＳ１５でＹ）、単位セルＣｎの両端とコンデンサＣの両端との間で断線が生じたり、スイッチＳ１ｎ及びＳ１（ｎ＋１）がオンしなかったなどの故障が生じて、単位セルＣｎによるコンデンサＣの充電ができなかったと判断して断線警報を発生した後（ステップＳ１６）、ステップＳ１８に進む。

一方、ＣＰＵ１２ａは、ステップＳ９、Ｓ１２で求めたコンデンサＣの両端電圧が単位セルＣ１〜Ｃ５の放電終止電圧以上であると判断すると（ステップＳ１５でＹ）、そのコンデンサＣの両端電圧を単位セルＣｎの両端電圧としてＲＡＭ内に格納した後（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８において、ＣＰＵ１２ａはスイッチＳ２１〜Ｓ２４をオフしてコンデンサＣと電圧検出回路１１との接続を切り離した後、セルカウンタｎをインクリメントして（ステップＳ１９）、ステップＳ３に戻る。

上述した電圧検出装置１０によれば、一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４がコンデンサＣの両端の各々−グランド間に設けられていて、コンデンサＣの一端ａがプラスであるときコンデンサＣの両端ａ、ｂのうち他端ｂのみをグランドに接続した状態でコンデンサＣの両端ａ、ｂが入力端子Ｔ１、Ｔ２に接続され、コンデンサＣの他端ｂがプラスであるときコンデンサＣの両端ａ、ｂのうち一端ａのみをグランドに接続した状態でコンデンサＣの両端ａ、ｂが入力端子Ｔ１、Ｔ２に接続されている。これにより、コンデンサＣのマイナス側の端子の電位をグランドに落とした状態でコンデンサＣのプラス側の端子をＡＤ入力Ｔ１及びＴ２に接続することができる。従って、接続された単位セルＣ１〜Ｃ５に対応した異なる極性で充電されるコンデンサＣを電圧測定回路１１に接続する際にマイナス電圧が電圧測定回路１１に供給されることなく、しかも、コンデンサＣ−電圧測定回路１１間に設けた測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４として高耐圧のものも使用することなく、コストダウンを図ることができる。

また、上述した電圧検出装置１０によれば、電圧測定回路１１が２つのＡＤ入力Ｔ１及びＴ２と、２つのＡＤ入力Ｔ１及びＴ２の各々に供給された電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１１ｃ及び１１ｄとを有することにより、ＡＤ入力Ｔ１及びＴ２に対してコンデンサＣの極性を反転させて接続する必要がなく、極性を補正するためのスイッチが不要となるり、コストダウンを図ることができる。つまり、従来のように差動増幅器を用いる場合、差動増幅器の一方の入力端子に常にコンデンサＣのプラス側が接続され、他方の入力端子にコンデンサＣのマイナス側を接続するように極性を補正する必要があり、測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４に加えて、極性を補正するためのスイッチが必要となるが参考例では必要ない。

さらに、上述した電圧検出装置１０によれば、ＣＰＵ１２ａが、測定用スイッチＳ２１、Ｓ２２及びＳ２４をオン制御している間にＡＤ入力Ｔ１に供給された電圧ＶａからＡＤ入力Ｔ２の他方に供給された電圧Ｖｂを差し引いた値（Ｖａ−Ｖｂ）をコンデンサＣの両端電圧として測定し、測定用スイッチＳ２１、Ｓ２２及びＳ２３をオン制御している間にＡＤ入力Ｔ２の他方に供給された電圧ＶｂからＡＤ入力Ｔ１の一方に供給された電圧Ｖａを差し引いた値（Ｖｂ−Ｖａ）をコンデンサＣの両端電圧として測定するので、コンデンサＣの両端電圧を正確に検出することができる。

また、ＣＰＵ１２ａが、ステップＳ９及びＳ１２にてコンデンサＣの両端電圧の測定が終了した後、コンデンサＣの両端がグランドに接続されるように測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４を制御してコンデンサＣに蓄積された電荷を放電するので（ステップＳ１０及びＳ１３）、コンデンサＣを電圧測定回路１１に接続するための測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２４を流用してコンデンサＣに蓄積された電荷を放電することができ、コストダウンを図ることができる。

なお、上述した参考例によれば、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２は、一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりもコンデンサ側に設けられていたが、この限りではない。例えば、図４に示すように、測定用スイッチＳ２１及びＳ２２を一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりも電圧測定回路１１側に設けてもよい。

また、ＡＤ入力Ｔ１及びＴ２に供給された電圧からコンデンサＣの両端電圧を求める方法も上述した参考例に限られたものではない。例えば、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち測定用スイッチＳ２３及びＳ２４によってグランドに接続されている側の電圧Ｖａ、Ｖｂは０Ｖとみなせることができる。そこで、例えば、図２のステップＳ９で差し引いた値（Ｖａ−Ｖｂ）をコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとして測定せずに、ＡＤ入力Ｔ１に供給された電圧ＶａをそのままコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとして測定し、ステップＳ１２でも差し引いた値（Ｖｂ−Ｖａ）をコンデンサＣの両端電圧として測定せずに、ＡＤ入力Ｔ２に供給された電圧ＶｂをそのままコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとして測定してもよい。また、この場合、コンデンサＣの両端のうち測定用スイッチＳ２３及びＳ２４によってグランドに接続されている側とＡＤ入力Ｔ１、Ｔ２と接続しなくてもよい。

また、上述した参考例では、コンデンサＣの両端電圧を放電した後に、放電前に測定したコンデンサＣの両端電圧Ｖｃと放電終止電圧とを比較して断線を検出していた（ステップＳ１５）が、これに限ったものではない。断線の検出はコンデンサＣの両端Ｖｃを測定した後から次の単位セルによって充電されたコンデンサＣの両端電圧を測定するまでの間に行えばいつでもよいし、全ての単位セルＣ１〜Ｃ５の両端電圧を図り終わってから行っても良い。

第１実施形態
次に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図５は、本発明の電圧検出装置の第１実施形態を示す回路図である。なお、図５において図１について上述した参考例ですでに説明した電圧検出装置１０と同等の部分には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

図５においてコンデンサＣよりも高圧バッテリＢ_H側の電圧検出装置１０の構成は、図１に示す電圧検出装置１０と同じためここではその詳細な説明は省略する。電圧検出装置１０は、コンデンサＣの両端ａ、ｂの各々−電圧測定回路１１のＡＤ入力Ｔ１間に設けた一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２（＝一対の第１のスイッチ手段）と、コンデンサＣの両端ａ、ｂの各々−グランド間に設けられている一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４（＝一対の第２のスイッチ手段）を備えている。上述した一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２は、一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりも電圧測定回路１１側に設けられている。

また、コンデンサＣの両端ａ、ｂの各々−電圧測定回路１１のＡＤ入力Ｔ１間であって、測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりもコンデンサＣ側にも一対の測定用スイッチＳ２５及びＳ２６が設けられている。第１実施形態では、この一対の測定用スイッチＳ２５及びＳ２６が設けられている例について説明するが、この測定用スイッチＳ２５及びＳ２６は必ず設ける必要はない。

一対の測定用スイッチＳ２５及びＳ２６の電圧測定回路１１側には共通のＡＤ入力Ｔ１が接続されている。Ａ／Ｄ変換器１１ｃはＡＤ入力Ｔ１に供給された電圧をＡ／Ｄ変換して、ＣＰＵ１２ａに出力する。

上述した構成の電圧検出装置１０の動作について、図６に示すＣＰＵ１２ａの処理手順のフローチャート及び図７に示す切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６及び測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２６のオンオフ状態を示すタイムチャートを参照して以下説明する。なお、図６において、図２について上述した参考例で説明したステップと同一のステップには同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。ＣＰＵ１２ａは、イグニッションスイッチのオフ後、電圧検出処理を開始する。まず、ＣＰＵ１２ａは、ステップＳ１〜ステップＳ７に進む。このステップＳ１〜Ｓ７までの動作は、上述した参考例と同等のため詳細な説明は省略する。

ステップＳ７において奇数であると判断すれば（ステップＳ７でＹ）、ＣＰＵ１２ａは奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５の何れかによってコンデンサＣが充電され、コンデンサＣの一端ａがプラスに、他端ｂがマイナスに充電されたと判断し、測定用スイッチＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６をオンする（ステップＳ１９）。

このステップＳ１９により、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち他端ｂのみがＡＤ入力Ｔ１及びグランドに接続される。コンデンサＣの他端ｂがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。そして、ＣＰＵ１２ａは、Ａ／Ｄ変換器１１ｃから供給された電圧ＶｂをＲＡＭ１２ｃ内に格納する（ステップＳ２０）。

次に、ＣＰＵ１２ａは、測定用スイッチＳ２２をオフすると共に測定用スイッチＳ２１をオンする（ステップＳ２１）。このとき、測定用スイッチＳ２４、Ｓ２５、Ｓ２６はオンのままである。このステップＳ２１により、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続される。コンデンサＣの他端ｂはグランドに接続されたままである。コンデンサＣの一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。そして、ＣＰＵ１２ａは、Ａ／Ｄ変換器１１ｃから供給された電圧ＶａをＲＡＭ１２ｃ内に格納する（ステップＳ２２）。

上述したステップＳ１９及びＳ２１においてＣＰＵ１２ａは、第１スイッチ制御手段として働き、奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５によるコンデンサＣの充電が終了する毎に、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち他端ｂのみをグランドに接続した状態で、コンデンサＣの一端ａ及び他端ｂを交互にＡＤ端子Ｔ１に接続するように測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２６のオンオフを制御している（図７参照）。

その後、ＣＰＵ１２ａは、電圧測定手段として働き、上記電圧Ｖａから電圧Ｖｂを差し引いた値（Ｖａ−Ｖｂ）をコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとする（ステップＳ２３）。次に、ＣＰＵ１２ａは、第３スイッチ制御手段として働き、測定用スイッチＳ２１をオフする共に測定用スイッチＳ２３をオンした後（ステップＳ２４）、ステップＳ１４に進む。これによりコンデンサＣの両端がグランドに接続されて、充電抵抗Ｒ１及びＲ２を介してコンデンサＣに蓄積された電荷が放電される。

一方、セルカウンタｎが偶数であれば（ステップＳ７でＮ）、ＣＰＵ１２ａは、偶数番目の単位セルＣ２及びＣ４によってコンデンサＣが充電され、コンデンサＣの他端ｂがプラスに、一端ａがマイナスに充電されたと判断し、測定用スイッチＳ２１、Ｓ２３、Ｓ２５及びＳ２６をオンする（ステップＳ２５）。

このステップＳ２５により、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち一端ａのみがＡＤ入力Ｔ１及びグランドに接続される。コンデンサＣの一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。そして、ＣＰＵ１２ａは、Ａ／Ｄ変換器１１ｃから供給された電圧ＶａをＲＡＭ１２ｃ内に格納する（ステップＳ２６）。

次に、ＣＰＵ１２ａは、測定用スイッチＳ２１をオフすると共に測定用スイッチＳ２２をオンする（ステップＳ２７）。このとき、測定用スイッチＳ２３、Ｓ２５、Ｓ２６はオンのままである。このステップＳ２７により、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち他端ｂがＡＤ入力Ｔ１に接続される。コンデンサＣの一端ａはグランドに接続されたままである。コンデンサＣの他端ｂがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、ＡＤ変換器１１ｃがコンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。そして、ＣＰＵ１２ａは、Ａ／Ｄ変換器１１ｃから供給された電圧ＶｂをＲＡＭ１２ｃ内に格納する（ステップＳ２８）。

上述したステップＳ２５及びＳ２７においてＣＰＵ１２ａは、第２スイッチ制御手段として働き、偶数番目の単位セルＣ２、Ｃ４によるコンデンサＣの充電が終了する毎に、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち一端ａのみをグランドに接続した状態で、コンデンサＣの一端ａ及び他端ｂを交互にＡＤ端子Ｔ１に接続するように測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２６のオンオフを制御している（図７参照）。

その後、ＣＰＵ１２ａは、電圧測定手段として働き、上記電圧Ｖｂから電圧Ｖａを差し引いた値（Ｖｂ−Ｖａ）をコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとする（ステップＳ２９）。次に、ＣＰＵ１２ａは、第３スイッチ制御手段として働き、測定用スイッチＳ２２をオフする共に測定用スイッチＳ２４をオンした後（ステップＳ３０）、ステップＳ１４に進む。これによりコンデンサＣの両端がグランドに接続されて、充電抵抗Ｒ１及びＲ２を介してコンデンサＣに蓄積された電荷が放電される。なお、ステップＳ１４以降の動作は上述した図２について参考例と同等のため詳細な説明は省略する。

上述した電圧検出装置１０によれば、一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２が一対の測定用スイッチＳ２３及びＳ２４よりも電圧測定回路１１側に設けられ、かつ一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２の電圧測定回路１１側に共通のＡＤ入力Ｔ１に接続されている。この構成により、Ａ／Ｄ変換器１１ｃのＡＤ入力Ｔ１が一つしかなくても、一対の測定用スイッチＳ２１及びＳ２２によってコンデンサＣの一端ａ及び他端ｂの中からＡＤ入力Ｔ１に接続する端子を切り換えることができる。このため、Ａ／Ｄ変換器１１ｃのＡＤ入力Ｔ１が一つで済み、コストダウンを図ることができる。

また、上述した電圧検出装置１０によれば、コンデンサＣの一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続されている間にそのＡＤ入力Ｔ１に供給された電圧とコンデンサＣの他端ｂがＡＤ入力Ｔ１に接続されている間にそのＡＤ入力Ｔ１に供給された電圧とに基づいて両端電圧として測定するので、コンデンサＣの両端電圧を正確に検出することができる。

なお、上述した第１実施形態によれば、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうちマイナス側を先に入力端子Ｔ１に接続していたが、本発明はこの限りではなく、プラス側を先に入力端子Ｔ１に接続してもよい。

第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第２実施形態の電圧検出装置１０の構成は、図５について上述した第１実施形態ですでに説明した電圧検出装置１０と同等であるためその詳細な説明を省略する。

第２実施形態における電圧検出装置１０の動作について、図８に示すＣＰＵ１２ａの処理手順を示すフローチャート及び図９に示す切替スイッチＳ１１〜Ｓ１６及び測定用スイッチＳ２１〜Ｓ２６のオンオフ状態を示すタイムチャートを参照して以下説明する。なお、図８において、図２について上述した参考例で説明したステップと同一のステップには同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。ＣＰＵ１２ａは、イグニッションスイッチのオフ後、電圧検出処理を開始する。まず、ＣＰＵ１２ａは、ステップＳ１〜ステップＳ７に進む。このステップＳ１〜Ｓ７までの動作は、上述した参考例と同等のため詳細な説明は省略する。

ステップＳ７において奇数であると判断すれば（ステップＳ７でＹ）、ＣＰＵ１２ａは、奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３、Ｃ５の何れかによってコンデンサＣが充電され、コンデンサＣの一端ａがプラスに、他端ｂがマイナスに充電されたと判断し、測定用スイッチＳ２１、Ｓ２４、Ｓ２５及びＳ２６をオンする（ステップＳ３１）。

このステップＳ３１により、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち他端ｂのみがグランドに接続され、一端ａのみがＡＤ入力Ｔ１に接続される。コンデンサＣの一端ａがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。そして、ＣＰＵ１２ａは、コンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂは０であるとして、Ａ／Ｄ変換器１１ｃから供給された電圧ＶａをコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとする（ステップＳ３２）。その後、ＣＰＵ１２ａは、測定用スイッチＳ２１をオフすると共に測定用スイッチＳ２３をオンして（ステップＳ３３）、コンデンサＣの両端をグランドに接続してコンデンサを放電させた後、ステップＳ１４に進む。

上述したステップＳ３１及びＳ３２により、奇数番目の単位セルＣ１、Ｃ３及びＣ５でコンデンサＣが充電されたときは、マイナス側のコンデンサＣの他端ｂがグランドに接続され、プラス側のコンデンサＣの一端ａのみがＡＤ入力Ｔ１に接続される（図９参照）。

一方、セルカウンタｎが偶数であれば（ステップＳ７でＮ）、ＣＰＵ１２ａは、偶数番目の単位セルＣ２及びＣ４によってコンデンサＣが充電され、コンデンサＣの他端ｂがプラスに、一端ａがマイナスに充電されたと判断し、測定用スイッチＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２５及びＳ２６をオンする（ステップＳ３４）。

このステップＳ３４により、コンデンサＣの両端ａ、ｂのうち一端ａのみがグランドに接続され、他端ｂのみがＡＤ入力Ｔ１に接続される。コンデンサＣの他端ｂがＡＤ入力Ｔ１に接続されると、Ａ／Ｄ変換器１１ｃがコンデンサＣの他端ｂ側の電圧Ｖｂのデジタル値をＣＰＵ１２ａに供給する。そして、ＣＰＵ１２ａは、コンデンサＣの一端ａ側の電圧Ｖａは０であるとして、Ａ／Ｄ変換器１１ｃから供給された電圧ＶｂをコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとする（ステップＳ３５）。その後、ＣＰＵ１２ａは、測定用スイッチＳ２２をオフすると共に測定用スイッチＳ２４をオンして（ステップＳ３６）、コンデンサＣの両端をグランドに接続してコンデンサを放電させた後、ステップＳ１４に進む。なお、ステップＳ１４以降の動作は上述した図２について参考例と同等のため詳細な説明は省略する。

上述したステップＳ３４及びＳ３５により、偶数番目の単位セルＣ２及びＣ４でコンデンサＣが充電されたときは、マイナス側のコンデンサＣの一端ａのみがグランドに接続され、プラス側のコンデンサＣの他端ｂのみがＡＤ入力Ｔ１に接続される（図９参照）。

上述した電圧検出装置１０によれば、コンデンサＣの両端のうちプラス側のみがＡＤ入力Ｔ１に供給され、このときＡＤ入力Ｔ１に供給された電圧をコンデンサＣの両端電圧Ｖｃとして測定するので、第１実施形態のようにコンデンサＣの両端を交互にＡＤ入力Ｔ１に入力する必要がなく、測定時間の短縮を図ることができる。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１１電圧測定回路（電圧測定手段）
１１ｃＡ／Ｄ変換器
１１ｄＡ／Ｄ変換器
１２ａＣＰＵ（第１スイッチ制御手段、第２スイッチ制御手段、第３スイッチ制御手段、電圧測定手段）
Ｔ１ＡＤ入力（入力端子）
Ｔ２ＡＤ入力（入力端子）
Ｃコンデンサ
Ｓ２１、Ｓ２２一対の測定用スイッチ（一対の第１のスイッチ手段）
Ｓ２３、Ｓ２４一対の測定用スイッチ（一対の第２のスイッチ手段）

Claims

互いに直列接続された複数の単位セルの各々に順次接続されて、当該接続された前記単位セルに対応して極性の異なる充電が行われるコンデンサと、入力端子に供給された電圧をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器を有し、前記コンデンサの両端電圧を測定する電圧測定手段と、前記コンデンサの両端の各々−前記アナログ／デジタル変換器の入力端子間に設けられた一対の第１のスイッチ手段と、を備えた電圧検出装置において、
前記コンデンサの両端の各々−グランド間に設けられた一対の第２のスイッチ手段と、
前記コンデンサの一端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも一端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第１スイッチ制御手段と、
前記コンデンサの他端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも他端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第２スイッチ制御手段と、を備え、
前記一対の第１のスイッチ手段が、前記一対の第２のスイッチ手段よりも前記アナログ／デジタル変換器側に設けられていて、
前記一対の第１のスイッチ手段の前記アナログ／デジタル変換器側が、互いに接続されていて、共通の前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続され、
前記第１スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち他端のみを前記グランドに接続した状態で前記コンデンサの一端及び他端を交互に前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、
前記第２スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち一端のみを前記グランドに接続した状態で前記コンデンサの一端及び他端を交互に前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、
前記電圧測定手段が、前記第１スイッチ制御手段により前記コンデンサの一端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されている間に当該入力端子に供給された電圧から前記コンデンサの他端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続している間に当該入力端子に供給された電圧を差し引いた値を前記コンデンサの両端電圧として測定し、前記第２スイッチ制御手段により前記コンデンサの他端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されている間に当該入力端子に供給された電圧から前記コンデンサの一端が前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続されている間に当該入力端子に供給された電圧を差し引いた値を前記コンデンサの両端電圧として測定する
ことを特徴とする電圧電圧検出装置。
互いに直列接続された複数の単位セルの各々に順次接続されて、当該接続された前記単位セルに対応して極性の異なる充電が行われるコンデンサと、入力端子に供給された電圧をアナログ／デジタル変換するアナログ／デジタル変換器を有し、前記コンデンサの両端電圧を測定する電圧測定手段と、前記コンデンサの両端の各々−前記アナログ／デジタル変換器の入力端子間に設けられた一対の第１のスイッチ手段と、を備えた電圧検出装置において、
前記コンデンサの両端の各々−グランド間に設けられた一対の第２のスイッチ手段と、
前記コンデンサの一端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも一端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第１スイッチ制御手段と、
前記コンデンサの他端がプラスであるとき、前記コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち少なくとも他端を前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフを制御する第２スイッチ制御手段と、を備え、
前記一対の第１のスイッチ手段が、前記一対の第２のスイッチ手段よりも前記アナログ／デジタル変換器側に設けられていて、
前記一対の第１のスイッチ手段の前記アナログ／デジタル変換器側が、互いに接続されていて、共通の前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に接続され、
前記第１スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち他端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち一端のみを前記入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、
前記第２スイッチ制御手段が、前記コンデンサの両端のうち一端のみをグランドに接続した状態で前記コンデンサの両端のうち他端のみを前記入力端子に接続するように前記一対の第１及び第２のスイッチ手段のオンオフ制御を行い、
前記電圧測定手段が、前記第１及び第２スイッチ制御手段による制御中に前記アナログ／デジタル変換器の入力端子に供給された電圧を前記コンデンサの両端電圧として測定する
ことを特徴とする電圧検出装置。