JP5208885B2 - 電池電圧監視装置 - Google Patents
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Description
スイッチSW1a、SW1bがオンし(タイミング1)、セル1の端子間電圧でフライングキャパシタ12を充電する。電圧が安定した後、スイッチSW1a、SW1bをオフする(タイミング2)。
セル1電圧測定の最後に、充電用スイッチSWcをオフした後、スイッチSW2a、SW2bをオンし(タイミング7)、セル2電圧でフライングキャパシタ12を充電する。電圧が安定した後、スイッチSW2a、SW2bをオフする。次にスイッチSWta、SWtbをオンし、フライングキャパシタ12の蓄電電圧を差動増幅回路14に差動入力する。以降の動作はセル1測定と同じである。
セル2電圧測定の最後に、充電用スイッチSWcをオフした後、スイッチSW3a、SW3bをオンし、セル3電圧でフライングキャパシタ12を充電する。電圧が安定した後、スイッチSW3a、SW3bをオフする。次にスイッチSWta、SWtbをオンし、フライングキャパシタ12の両端の電圧を差動増幅回路14に差動入力する。以降の動作は他セルと同じである。
セル3電圧測定の最後に、充電用スイッチSWcをオフした後、スイッチSW4a、SW4bをオンし、セル4電圧でフライングキャパシタ12を充電する。電圧が安定した後、スイッチSW4a、SW4bをオフする。次にスイッチSWta、SWtbをオンし、フライングキャパシタ12の両端の電圧を差動増幅回路14に差動入力する。以降の動作は他セルと同じである。
スイッチSW2aがオフ故障時、スイッチSW2aはオンしないため、セル2の電圧測定時に、端子22とフライングキャパシタ12の+端子は非接続状態とされ、セル2の電圧でフライングキャパシタ12を充電(放電)することができない。したがって、フライングキャパシタ12には、セル1の測定の最後に、充電用スイッチSWcを介して基準電圧源17で充電された電荷が残っている。このため、ADコンバータ15のアナログ入力(AIN)には、基準電圧Vrefが入力される。その結果、ADコンバータ15は、フルスケールコード(例えばnビットが全て1)を出力する。電圧判定部16では、ADコンバータ15からフルスケールコードのデジタル信号を受けると、過充電異常と判定する。これによって、故障(マルチプレクサ部2のオフ故障)が検出される。
上記した実施形態は以下のように付記される(ただし、以下に限定されない)。
(形態1)
直列接続された複数の電池セルのうち被測定対象の電池セルの両端電圧をマルチプレクサ部のスイッチを介してフライングキャパシタにサンプルし前記フライングキャパシタにサンプルした電圧を測定する電池電圧監視装置であって、
前記電池セルの両端電圧をサンプルした前記フライングキャパシタをリセットするにあたり、過放電閾値よりも、過充電閾値側に近い所定の電圧値に充電するリセット回路を備えた、ことを特徴とする電池電圧監視装置。
(形態2)
前記電池セルの電圧測定時、前記フライングキャパシタの電圧が、前記所定の電圧以上の場合、前記マルチプレクサ部の故障と判定する、ことを特徴とする形態1記載の電池電圧監視装置。
(形態3)
前記リセット時、前記所定の電圧として、前記過充電閾値を超えた電圧に前記フライングキャパシタを充電し、
前記電池セルの電圧測定において、前記フライングキャパシタの電圧が、前記過充電閾値以上の場合、前記マルチプレクサ部の故障と判定する、ことを特徴とする形態1記載の電池電圧監視装置。
(形態4)
前記所定の電圧値の電圧を出力する電圧源を備え、
前記リセット回路は、リセット時、前記フライングキャパシタの一端を、前記電圧源の出力に接続する、ことを特徴とする形態1乃至3のいずれか1に記載の電池電圧監視装置。
(形態5)
前記フライングキャパシタにサンプルした電圧を測定するADコンバータを備え、
前記ADコンバータのリファレンス電圧として前記電圧源からの電圧を用いる、ことを特徴とする形態4記載の電池電圧監視装置。
(形態6)
前記フライングキャパシタにサンプルした電圧を差動で受ける差動増幅回路を備え、
前記ADコンバータは、前記差動増幅回路の出力を入力する、ことを特徴とする形態5記載の電池電圧監視装置。
(形態7)
前記フライングキャパシタの両端間と、前記差動増幅回路の入力対との間にトランスファスイッチ対を備えている、ことを特徴とする形態6記載の電池電圧監視装置。
(形態8)
前記リセット回路は、前記フライングキャパシタの一端と前記電圧源間に直列に接続された、スイッチと電流制限抵抗と、を備えている、ことを特徴とする形態4記載の電池電圧監視装置。
(形態9)
直列接続された複数の電池セルのうち被測定対象電池セルの電圧をマルチプレクサ部のスイッチを介してフライングキャパシタにサンプルし前記フライングキャパシタにサンプルした電圧を測定する電池電圧監視方法であって、
前記フライングキャパシタにサンプルした電圧を測定したのち、
前記フライングキャパシタをリセットするにあたり、過放電閾値よりも、過充電閾値側に近い所定の電圧値に充電する、ことを特徴とする電池電圧監視方法。
(形態10)
前記電池セルの電圧測定時、前記フライングキャパシタの電圧が、前記所定の電圧以上の場合、前記マルチプレクサ部の故障と判定する、ことを特徴とする形態9記載の電池電圧監視方法。
(形態11)
前記リセット時、前記所定の電圧として、前記過充電閾値を超えた電圧に前記フライングキャパシタを充電し、
前記電池セルの電圧測定において、前記フライングキャパシタの電圧が、前記過充電閾値以上の場合、前記マルチプレクサ部の故障と判定する、ことを特徴とする形態9又は10記載の電池電圧監視方法。
2 マルチプレクサ
3 フライングキャパシタ回路
4 出力側サンプリングスイッチ
5 差動増幅回路
6 リセット回路
10、10’ 電池電圧監視装置
11 マルチプレクサ部
12 フライングキャパシタ
13 トランスファスイッチ部
14 差動増幅回路
15 ADコンバータ
16 電圧判定部
17 基準電圧源
18 リセット回路
21〜25 端子
SW1a〜SW4a、SW1b〜SW4b スイッチ(入力側サンプリングスイッチ)
SWta、SWtb スイッチ(入力側サンプリングスイッチ)
SWc 充電用スイッチ
Claims (1)
- 直列接続された複数の電池セルのうち被測定対象の電池セルの両端電圧をマルチプレクサ部のスイッチを介してフライングキャパシタにサンプルし前記フライングキャパシタにサンプルした電圧を測定する電池電圧監視装置であって、
前記電池セルの両端電圧をサンプルした前記フライングキャパシタをリセットするにあたり、過放電閾値よりも、過充電閾値側に近い所定の電圧値に充電するリセット回路を備えた、ことを特徴とする電池電圧監視装置。
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