JP6026371B2

JP6026371B2 - 電池監視装置

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Publication number: JP6026371B2
Application number: JP2013173322A
Authority: JP
Inventors: 寛岩澤; 彰彦工藤; 光夫野田; 睦菊地; 金井　友範; 友範金井
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Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2016-11-16
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Description

本発明は、電池監視装置に関する。

従来、単数または複数の電池セルを組み合わせた組電池を監視して必要な制御を行う電池監視装置が知られている。このような電池監視装置では、各電池セルの電圧を検出し、過充電等の不安全な状態にあると判断した場合は電流遮断等の措置を講じることにより、各電池セルが危険な状態になることを避けることができる。

上記の電池監視装置において各電池セルの電圧を検出するための回路構成として、たとえば下記の特許文献１に開示されたような半導体回路が知られている。この半導体回路は、各電池セルに対応してスイッチが設けられたマルチプレクサにより構成されたセル選択回路を備えており、このセル選択回路を用いて選択した電池セルの電圧をＡ／Ｄ変換回路で測定するものである。

一般的に、半導体回路におけるマルチプレクサは、ｎＭＯＳスイッチ、すなわちｎ型チャネルの金属酸化膜半導体トランジスタを用いたスイッチを組み合わせて構成される。このようなマルチプレクサを用いて選択した電池セルの電圧を検出する場合、検出誤差を低減するためには、各ｎＭＯＳスイッチのゲート−ソース間電圧を十分に確保してＯＮ抵抗を一定以下に抑えることが好ましい。そのためには、電池セル電圧よりも数Ｖ程度高い駆動電圧をマルチプレクサの各ｎＭＯＳスイッチに対して供給する必要がある。特許文献１では、複数の電池セルのうち最上位の電池セルからＲＣフィルタを介して、セル選択回路の電源電圧を供給している。

また、インバータのように高周波の電流ノイズを発生する負荷が組電池に接続されている場合、この電流ノイズによるリプル電圧が電池セル電圧に重畳されることで、電池セル電圧の検出誤差が生じる。特許文献１では、半導体回路と各電池セルの間に、リプル電圧を除去するためのローパスフィルタが設けられている

特開２０１２−４４７６８号公報

特許文献１に開示された半導体回路のように、電源電圧の供給ラインと電池セル電圧の検出ラインにそれぞれフィルタが設けられている場合、電源電圧の供給ラインに設けられたフィルタには比較的大きな電流が流れる。そのため、このフィルタを構成する抵抗器の抵抗値はなるべく小さくすることが好ましい。一方、電池セル電圧の検出ラインに設けられたフィルタでは、リプル電圧を効果的に除去するために、フィルタの時定数をなるべく大きくすることが好ましい。したがって、従来の電池監視装置では、電源電圧の供給ラインにおけるフィルタと電池セル電圧の検出ラインにおけるフィルタとでは、一般的に時定数が異なっている。

上記のように、時定数が異なるフィルタを電源電圧の供給ラインと電池セル電圧の検出ラインにおいてそれぞれ用いた場合、電池セル電圧の変動に応じてこれらのフィルタから出力される電圧波形の間には、フィルタの時定数に応じた差異が生じる。そのため、電池セル電圧に大きなリプル電圧が重畳されると、マルチプレクサに入力される電源電圧と電池セル電圧の間に十分な電位差を確保できなくなり、その結果、各ｎＭＯＳスイッチのゲート電圧が不足して、電池セル電圧の検出誤差を生じる可能性がある。従来の電池監視装置では、このような課題があった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものである。その主な目的は、電池セル電圧に大きなリプル電圧が重畳されても、精度よく電池セル電圧を測定できる電池監視装置を提供することにある。

本発明による電池監視装置は、単数または複数の電池セルで構成された組電池を制御するためのものであって、前記組電池の各電池セルと電圧検出線を介してそれぞれ接続された単数または複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子を用いて前記組電池の電池セルの中から電圧測定対象とする電池セルを選択する選択回路と、前記組電池から入力される基準電圧に基づいて、前記選択回路の各スイッチング素子を駆動させるための駆動電圧を生成して前記選択回路に供給する電源回路と、前記組電池の各電池セルに対応して前記電圧検出線上に設けられた検出用フィルタ回路と、を備える。この電池監視装置において、前記組電池から前記電源回路に前記基準電圧が入力される経路の時定数と、前記検出用フィルタ回路の時定数とが略等しい。

本発明に係る電池監視装置によれば、電池セル電圧に大きなリプル電圧が重畳されても、精度よく電池セル電圧を測定できる。

本発明の第１の実施形態に係る電池監視装置の構成を示した機能ブロック図である。電源用フィルタ回路を介して基準電圧を電源回路に入力した場合に、電源用フィルタ回路および検出用フィルタ回路からの各出力波形と、電源回路からの駆動電圧の出力波形との関係を示した模式図である。第１の実施形態に係る電池監視装置の回路構成における電源用フィルタ回路および検出用フィルタ回路からの各出力波形と、電源回路からの駆動電圧の出力波形との関係を示した模式図である。本発明の第２の実施形態に係る電池監視装置の構成を示した機能ブロック図である。第２の実施形態に係る電池監視装置の回路構成における電源用フィルタ回路および検出用フィルタ回路からの各出力波形と、電源回路からの駆動電圧の出力波形との関係を示した模式図である。電源回路の構成を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る電池監視装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電池監視装置１の構成を示した機能ブロック図である。図１に示すように、電池監視装置１は、組電池２および上位コントローラ３と接続されており、その内部に選択回路１１、検出用フィルタ回路１２０、１２１および１２２、電源回路１３、電源用フィルタ回路１４、ＡＤ変換器１５、電池監視装置コントローラ１０を備える。

組電池２は、電池セル２１および２２により構成されている。なお、図１では説明を簡略化するため、最上位の電池セル２１と最下位の電池セル２２の間に設けられている他の電池セルの図示を省略して、組電池２を２つの電池セル２１、２２で構成した例を示している。しかし、組電池２を構成する電池セルの数はこれに限定されない。２以上の任意の個数の電池セルを用いて組電池２を構成することができる。

選択回路１１は、組電池２を構成する電池セル２１、２２の中から電圧測定対象とする電池セルを選択するための回路（マルチプレクサ）であり、スイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍを有している。スイッチング素子１１０ｐは、電池セル２１の正極と電圧検出線２１０を介して接続されており、スイッチング素子１１１ｐおよび１１１ｍは、電池セル２１の負極と電圧検出線２１１を介して接続されており、スイッチング素子１１２ｍは、電池セル２２の負極と電圧検出線２１２を介して接続されている。なお、前述のように、図１では最上位の電池セル２１と最下位の電池セル２２の間に設けられている他の電池セルの図示を省略している。そのため、こうした不図示の電池セルに対応する選択回路１１内のスイッチング素子や電圧検出線についても、図１では図示を省略している。

検出用フィルタ回路１２０、１２１および１２２は、電池セル２１、２２の正極および負極より電圧検出線２１０、２１１および２１２を介してそれぞれ入力される電圧信号からノイズを除去するためのフィルタ回路である。これらのフィルタ回路は、組電池２の各電池セル２１、２２に対応して、電圧検出線２１０、２１１および２１２上にそれぞれ設けられている。検出用フィルタ回路１２０、１２１および１２２は、不図示の抵抗器およびコンデンサからそれぞれ構成されており、これらは略同一の時定数をそれぞれ有している。検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数に応じて、組電池２の各電池セル２１、２２から入力される電圧信号に含まれる高周波のノイズ成分が抑えられる。

電源回路１３は、選択回路１１の各スイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍを駆動させるための駆動電圧１８を生成して選択回路１１に供給する。電源回路１３から選択回路１１に供給された駆動電圧１８は、選択回路１１内でスイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍに出力されることで、これらのスイッチング素子が行うスイッチング動作において利用される。

電源回路１３には、組電池２の電池セル２１から電圧検出線２１０および電源用フィルタ回路１４を介して電源入力電圧１６が入力されると共に、同じ電池セル２１から電圧検出線２１０および検出用フィルタ回路１２０を介して基準電圧１７が入力される。電源回路１３は、これらの入力電圧に基づいて、基準電圧１７を一定電圧だけレベルシフトした駆動電圧１８を電源入力電圧１６から生成し、選択回路１１に供給する。

電源用フィルタ回路１４は、検出用フィルタ回路１２０〜１２２と同様に、不図示の抵抗器およびコンデンサから構成されている。電源用フィルタ回路１４の時定数に応じて、組電池２の電池セル２１から電源回路１３に入力される電源入力電圧１６に含まれる不要なノイズ成分が抑えられる。なお、電源用フィルタ回路１４には、電源回路１３が電源入力電圧１６から駆動電圧１８を生成する際の使用電力に応じた電流が流れる。そのため、電源用フィルタ回路１４における抵抗器の抵抗値は、検出用フィルタ回路１２０〜１２２における抵抗器の抵抗値よりも小さく設定されている。すなわち、電源用フィルタ回路１４の時定数と、検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数とは、同じではない。

ＡＤ変換器１５は、選択回路１１により選択された電池セルの電圧を測定してディジタル信号に変換し、電池監視装置コントローラ１０に出力する。

電池監視装置コントローラ１０は、ＡＤ変換器１５から出力されたセル電圧の測定信号に基づいて、組電池２の状態制御を行うと共に、組電池２の状態に関する情報を上位コントローラ３へ通信により伝達する。また、電池セル２１、２２を順次選択して電圧測定を行うために、選択制御信号１９を選択回路１１に出力する。

次に、選択回路１１の詳細について説明する。選択回路１１において、スイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍは、いずれもｎＭＯＳスイッチから構成されている。選択回路１１は、このスイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍを用いて、組電池２を構成する電池セル２１、２２の中から電圧測定対象とする電池セルを選択することができる。たとえば、電池セル２１を電圧測定対象として選択する場合は、電池セル２１の正極に対応するスイッチング素子１１０ｐと、電池セル２１の負極に対応するスイッチング素子１１１ｍとをＯＮし、他のスイッチング素子をＯＦＦする。これにより、電池セル２１の両端電圧がＡＤ変換器１５に入力されるようにする。

なお、選択回路１１では、電池監視装置コントローラ１０から入力される選択制御信号１９に応じて、電源回路１３からの駆動電圧１８がスイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍまたは１１２ｍのゲート電圧として選択的に印加される。これにより、各スイッチング素子がＯＮまたはＯＦＦのいずれかの状態に制御される。

各スイッチング素子を十分低いＯＮ抵抗でＯＮさせるには、各スイッチング素子に入力される電池セル電圧より十分高い電圧をゲートに印加する必要がある。このときに必要な電圧差は、使用するｎＭＯＳスイッチの特性によって異なる。たとえば、４Ｖ以上の電圧差が必要である場合、これを満たすために、電源回路１３は最上位の検出用フィルタ回路１２０を介して入力された基準電圧１７を基準として、そこから４Ｖよりも大きな電圧、たとえば５．５Ｖレベルシフトした駆動電圧１８を生成し、選択回路１１に供給する。

次に、電源回路１３の詳細について、図６を用いて説明する。図６は、電源回路１３の構成を示す図である。なお、電源回路１３を実現する回路方式は複数考えられるが、本実施形態では、チャージポンプ回路を用いた例を以下で説明する。

なお、以下に説明するチャージポンプ回路は、コンデンサ、ダイオードおよびスイッチで構成できるため、インダクタ（コイル）を必要とする他の電源回路方式（たとえばブースト型コンバータ）と比べて、回路をシンプルかつ低コストにできるという長所がある。その一方で、他の電源回路方式と比べて、出力可能な電流が小さいという短所がある。しかし、本実施形態の電源回路１３では、選択回路１１の各スイッチング素子のゲート駆動に必要となる僅かな電流を出力できればよいため、こうした短所は問題とはならない。

図６において、電源回路１３は、電源回路コントローラ４０、スイッチング素子４１および４２、ダイオード４３および４４、フライングコンデンサ４５、出力コンデンサ４６から構成されている。フライングコンデンサ４５と出力コンデンサ４６は、グランド電位４７にそれぞれ接続されている。

電源回路コントローラ４０は、入力された基準電圧１７に基づいて、スイッチング素子４１、４２のスイッチング制御を行う。スイッチング素子４１、４２は、電源回路コントローラ４０からの制御によりスイッチングされることで、ダイオード４３、４４およびフライングコンデンサ４５と協働して、電源入力電圧１６を用いた昇圧動作を行う。昇圧された電圧は、出力コンデンサ４６により安定化され、駆動電圧１８として出力される。

スイッチング素子４１、４２は、電源回路コントローラ４０からの制御により排他的にスイッチングされる。スイッチング素子４１はｐＭＯＳスイッチで構成され、スイッチング素子４２はｎＭＯＳスイッチで構成される。スイッチング素子４１、４２のスイッチング状態に応じて、フライングコンデンサ４５の図中左側の端子が電源入力電圧１６またはグランド電位４７に接続される。

次に、昇圧動作の詳細について説明する。電源回路１３が昇圧動作を行う場合、まず、スイッチング素子４１をＯＦＦし、スイッチング素子４２をＯＮすることで、フライングコンデンサ４５の図中左側の端子をグランド電位４７に接続する。このとき、電源入力電圧１６により、フライングコンデンサ４５がダイオード４３を通じて充電される。

次に、スイッチング素子４１をＯＮし、スイッチング素子４２をＯＦＦすることで、フライングコンデンサ４５の図中左側の端子の接続先を、グランド電位４７から電源入力電圧１６へと切り替える。すると、フライングコンデンサ４５の図中右側の端子の電圧は、前段階で充電された電圧に電源入力電圧１６とグランド電位４７の電圧差を加えた電圧まで昇圧される。この昇圧により、ダイオード４４がＯＮして出力コンデンサ４６が充電されることで、駆動電圧１８が出力される。

電源回路１３が上記動作を繰り返すことにより、電源入力電圧１６が昇圧され、駆動電圧１８として出力される。その結果、電源入力電圧１６とグランド電位４７との電圧差をＶｓとすると、理論上は、グランド電位４７に対して電源入力電圧１６を最大２Ｖｓまで昇圧することができる。

しかし、駆動電圧１８としてあまり高い電圧を出しすぎると、選択回路１１の耐圧を超えてしまう恐れがある。そのため、電源回路１３では、電源回路コントローラ４０の働きにより、駆動電圧１８を必要十分な電圧に調整している。すなわち、電源回路コントローラ４０は、駆動電圧１８と基準電圧１７を比較し、駆動電圧１８と基準電圧１７との差が一定の値、たとえば５．５Ｖ未満であるときにのみ、スイッチング素子４１、４２のスイッチングを行う。これにより、駆動電圧１８が基準電圧１７より一定電圧（５．５Ｖ）だけ高い状態を維持することができる。

以上の構成を取ることで、電池セル電圧に大きなリプル電圧が重畳していても、電源回路１３は、検出用フィルタ回路１２０を介して入力される基準電圧１７よりも一定電圧だけ高い状態を常に維持して、駆動電圧１８を出力することができる。

次に、電源回路１３により上記のようにして駆動電圧１８を出力することの効果について、図２および図３を用いて説明する。

図２は、従来技術の例として、電源用フィルタ回路１４を介して基準電圧１７を電源回路１３に入力した場合に、電源用フィルタ回路１４および検出用フィルタ回路１２０からの各出力波形と、電源回路１３からの駆動電圧１８の出力波形との関係を示した模式図である。

電圧検出線２１０を介した電池セル２１からの出力電圧に大きなリプル電圧が重畳されると、電源用フィルタ回路１４および検出用フィルタ回路１２０への入力電圧にそれぞれ変動が生じる。ここで、前述のように、電源用フィルタ回路１４の時定数と検出用フィルタ回路１２０の時定数は同じではない。そのため、図２において実線でそれぞれ示すように、電源用フィルタ回路１４からの出力波形と検出用フィルタ回路１２０からの出力波形の間には、時定数の違いに応じた振幅や位相の差異が生じる。

電源用フィルタ回路１４を介して入力された基準電圧１７を基準として電源回路１３が駆動電圧１８を生成した場合、電源回路１３から出力される駆動電圧１８は、電源用フィルタ回路１４からの出力波形に応じて、図２の一点鎖線に示すように変動する。一方、選択回路１１のスイッチング素子１１０ｐを駆動させるために必要なゲート電圧は、検出用フィルタ回路１２０からの出力波形に応じて、図２の破線に示すように変動する。そのため、リプル電圧の振幅や位相によっては、図２のように駆動電圧１８がスイッチング素子１１０ｐの必要電圧を下回ってしまい、スイッチング素子１１０ｐにおいてゲート電圧不足が生じるために、電池セル２１の電圧を正しく測定できないことがある。従来の回路構成では、このような課題があった。

図３は、図１に示した第１の実施形態に係る電池監視装置１の回路構成における電源用フィルタ回路１４および検出用フィルタ回路１２０からの各出力波形と、電源回路１３からの駆動電圧１８の出力波形との関係を示した模式図である。

本実施形態のように、検出用フィルタ回路１２０を介して入力された基準電圧１７を基準として電源回路１３が駆動電圧１８を生成した場合、電源回路１３から出力される駆動電圧１８は、検出用フィルタ回路１２０からの出力波形に応じて、図３の破線に示すように変動する。すなわち、図１の回路構成では、駆動電圧１８は、選択回路１１のスイッチング素子１１０ｐを駆動させるために必要なゲート電圧（図３中の破線）と同じ振幅および位相で変動する。そのため、図２のように駆動電圧１８がスイッチング素子１１０ｐの必要電圧を下回ることがなく、電池セル２１の電圧を常に正しく測定することができる。

以上説明したように、本実施形態において、基準電圧１７は、組電池２の電池セル２１から検出用フィルタ回路１２０を介して電源回路１３に入力されている。これにより、組電池２から電源回路１３に基準電圧１７が入力される経路の時定数と、組電池２の各電池セルから選択回路１１への電圧入力経路の時定数とを略等しくしている。そのため、リプル電圧の大きさに関わらず、各電池セルの電圧を正しく測定することができる。

なお、図１において電池セル２１の電圧を精度よく測定するためには、スイッチング素子１１０ｐのゲート電圧を十分に確保する必要がある。そのため、電源回路１３から出力される駆動電圧１８（図３中の一点鎖線）と、スイッチング素子１１０ｐにおいて必要なゲート電圧（図３中の破線）との間の電圧差は、スイッチング素子１１０ｐの構成に応じて所定値以上を維持する必要がある。

本実施形態で示した図１の回路構成では、電源回路１３として、図６で説明したようなチャージポンプ回路が用いられる。これにより、検出用フィルタ回路１２０を介して電源回路１３に入力される基準電圧１７を基準に、そこから一定電圧（たとえば５．５Ｖ）だけレベルシフトした電圧を生成し、駆動電圧１８として選択回路１１に出力している。そのため、電源用フィルタ回路１４からの出力に関わらず、上記のような電圧差を維持することができる。

なお、図１の回路構成では、組電池２の電池セル２１から検出用フィルタ回路１２０を介して基準電圧１７を電源回路１３に入力しているが、他の電池セルから、当該電池セルに対応して設けられた検出用フィルタを介して、基準電圧１７を電源回路１３に入力してもよい。すなわち、基準電圧１７は、組電池２から検出用フィルタ回路１２０〜１２２のいずれかを介して電源回路１３に入力される。

以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（１）電池監視装置１は、電池セル２１、２２で構成された組電池２を制御するためのものであって、選択回路１１、電源回路１３および検出用フィルタ回路１２０〜１２２を備える。選択回路１１は、組電池２の各電池セル２１、２２と電圧検出線２１０〜２１２を介してそれぞれ接続されたスイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍを有し、これらのスイッチング素子を用いて組電池２の電池セル２１、２２の中から電圧測定対象とする電池セルを選択する。電源回路１３は、組電池２から入力される基準電圧１７に基づいて、選択回路１１の各スイッチング素子１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍおよび１１２ｍを駆動させるための駆動電圧１８を生成して選択回路１１に供給する。検出用フィルタ回路１２０〜１２２は、組電池２の各電池セル２１、２２に対応して電圧検出線２１０〜２１２上にそれぞれ設けられている。この電池監視装置１において、組電池２から電源回路１３に基準電圧１７が入力される経路の時定数と、検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数とが略等しい。このようにしたので、組電池２から出力される電池セル電圧に大きなリプル電圧が重畳されても、電池監視装置１において精度よく電池セル電圧を測定できる

（２）基準電圧１７は、組電池２から検出用フィルタ回路１２０〜１２２のいずれかを介して電源回路１３に入力される。このようにしたので、組電池２から電源回路１３に基準電圧１７が入力される経路の時定数と、検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数とを、確実に略一致させることができる。

（３）電源回路１３は、図６に示したようなチャージポンプ回路を用いて構成することができる。このようにすれば、シンプルで低コストな回路構成により電源回路１３を実現することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電池監視装置について、図面を用いて説明する。本実施形態では、前述の第１の実施形態とは異なる手法により、同様の効果を実現した例について説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る電池監視装置１Ａの構成を示した機能ブロック図である。電池監視装置１Ａと前述の第１の実施形態における電池監視装置１との差異は、組電池２から電源用フィルタ回路１４を介して基準電圧１７を電源回路１３に入力している点と、電源用フィルタ回路１４の時定数と検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数とを略一致させている点である。これにより、従来の回路構成のままで、第１の実施形態で説明したのと同様の効果を実現することができる。

電池監視装置１Ａにおいて、電源用フィルタ回路１４は、不図示の抵抗器およびコンデンサにより構成される。この抵抗器の抵抗値は、前述のような理由から、検出用フィルタ回路１２０〜１２２における抵抗器の抵抗値よりも小さく設定する必要がある。そのため、こうした抵抗値の不足分を補償するように、電源用フィルタ回路１４におけるコンデンサの容量値は、検出用フィルタ回路１２０〜１２２におけるコンデンサの容量値よりも大きく設定される。これにより、電源用フィルタ回路１４と検出用フィルタ回路１２０〜１２２とで、抵抗値と容量値の積である時定数を略一致させることができる。

以上の構成を取ることで、第１の実施形態と同様に、電池セル電圧に大きなリプル電圧が重畳していても、電源回路１３は、電源用フィルタ回路１４を介して入力される基準電圧１７よりも一定電圧だけ高い状態を常に維持して、駆動電圧１８を出力することができる。

図５は、図４に示した第２の実施形態に係る電池監視装置１Ａの回路構成における電源用フィルタ回路１４および検出用フィルタ回路１２０からの各出力波形と、電源回路１３からの駆動電圧１８の出力波形との関係を示した模式図である。

本実施形態のように、電源用フィルタ回路１４の時定数と検出用フィルタ回路１２０の時定数とを略一致させた場合、図５において実線でそれぞれ示すように、電源用フィルタ回路１４からの出力波形と検出用フィルタ回路１２０からの出力波形も略一致する。この場合、電源用フィルタ回路１４を介して入力された基準電圧１７を基準として電源回路１３が駆動電圧１８を生成すると、電源回路１３から出力される駆動電圧１８は、電源用フィルタ回路１４からの出力波形に応じて、図５の破線に示すように変動する。すなわち、図４の回路構成においても、第１の実施形態で説明した図１の回路構成と同様に、駆動電圧１８は、選択回路１１のスイッチング素子１１０ｐを駆動させるために必要なゲート電圧（図５中の破線）と同じ振幅および位相で変動する。そのため、第１の実施形態で従来技術の例として説明した図２のように、駆動電圧１８がスイッチング素子１１０ｐの必要電圧を下回ることがなく、電池セル２１の電圧を常に正しく測定することができる。

なお、図４の回路構成では、組電池２の電池セル２１から電源用フィルタ回路１４を介して基準電圧１７を電源回路１３に入力しているが、他の電池セルから電源用フィルタ回路１４を介して基準電圧１７を電源回路１３に入力してもよい。すなわち、基準電圧１７は、組電池２から電源用フィルタ回路１４を介して電源回路１３に入力される。

以上説明した本発明の第２の実施形態によれば、電池監視装置１Ａは、組電池２と電源回路１３の間に設けられた電源用フィルタ回路１４を備える。この電池監視装置１Ａにおいて、基準電圧１７は、組電池２から電源用フィルタ回路１４を介して電源回路１３に入力される。また、電源用フィルタ回路１４の時定数と、検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数とが略等しい。このようにしたので、組電池２から電源回路１３に基準電圧１７が入力される経路の時定数と、検出用フィルタ回路１２０〜１２２の時定数とを、確実に略一致させることができる。

なお、上記の第１および第２の実施形態では、組電池２を２個の電池セル２１、２２で構成しているが、組電池２を構成する電池セルの個数はこれより多くてもよく、また１つでもよい。組電池２が有する電池セルの個数に応じて、組電池２と選択回路１１の間に接続される電圧検出線および検出用フィルタ回路の数と、選択回路１１に含まれるスイッチング素子の数とを各々増減することで、様々な構成の組電池２に対して本発明を適用することができる。

また、以上説明した各実施の形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。

１、１Ａ：電池監視装置
２：組電池
３：上位コントローラ
１０：電池監視装置コントローラ
１１：選択回路
１３：電源回路
１４：電源用フィルタ回路
１５：ＡＤ変換器
１６：電源入力電圧
１７：基準電圧
１８：駆動電圧
１９：選択制御信号
２１、２２：電池セル
１１０ｐ、１１１ｐ、１１１ｍ、１１２ｍ：スイッチング素子
１２０、１２１、１２２：検出用フィルタ回路
２１０、２１１、２１２：電圧検出線

Claims

単数または複数の電池セルで構成された組電池を制御するための電池監視装置であって、
前記組電池の各電池セルと電圧検出線を介してそれぞれ接続された単数または複数のスイッチング素子を有し、前記スイッチング素子を用いて前記組電池の電池セルの中から電圧測定対象とする電池セルを選択する選択回路と、
前記組電池から入力される基準電圧に基づいて、前記選択回路の各スイッチング素子を駆動させるための駆動電圧を生成して前記選択回路に供給する電源回路と、
前記組電池の各電池セルに対応して前記電圧検出線上に設けられた検出用フィルタ回路と、を備え、
前記組電池から前記電源回路に前記基準電圧が入力される経路の時定数と、前記検出用フィルタ回路の時定数とが略等しいことを特徴とする電池監視装置。
請求項１に記載の電池監視装置において、
前記基準電圧は、前記組電池から前記検出用フィルタ回路を介して前記電源回路に入力されることを特徴とする電池監視装置。
請求項１に記載の電池監視装置において、
前記組電池と前記電源回路の間に設けられた電源用フィルタ回路をさらに備え、
前記基準電圧は、前記組電池から前記電源用フィルタ回路を介して前記電源回路に入力され、
前記電源用フィルタ回路の時定数と前記検出用フィルタ回路の時定数とが略等しいことを特徴とする電池監視装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電池監視装置において、
前記電源回路は、チャージポンプ回路を用いて構成されることを特徴とする電池監視装置。