JPH09236624A - 絶縁型電圧測定装置 - Google Patents
絶縁型電圧測定装置Info
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- JPH09236624A JPH09236624A JP8042575A JP4257596A JPH09236624A JP H09236624 A JPH09236624 A JP H09236624A JP 8042575 A JP8042575 A JP 8042575A JP 4257596 A JP4257596 A JP 4257596A JP H09236624 A JPH09236624 A JP H09236624A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低価格でスキャン速度の速い、自動車用組電
池に適した絶縁型電圧測定装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 トランス４を用いて絶縁を確保しながら
グランド電位をシフトし、アナログマルチプレクサ８に
より測定信号を切り替えてスキャンする構成を有する。
池に適した絶縁型電圧測定装置を提供することを目的と
する。 【解決手段】 トランス４を用いて絶縁を確保しながら
グランド電位をシフトし、アナログマルチプレクサ８に
より測定信号を切り替えてスキャンする構成を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車やハイ
ブリッド自動車等の組電池の電圧測定に適した絶縁型電
圧測定装置に関するものである。
ブリッド自動車等の組電池の電圧測定に適した絶縁型電
圧測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境を守るという見地から低
公害自動車が脚光を浴び、電気自動車やハイブリッド自
動車が大きな注目をあつめている。この中で技術的に大
きな課題となっているのが、二次電池の高性能化及び低
価格化である。電気自動車やハイブリッド自動車の場
合、二次電池を十数個から二十数個を直列接続して用い
るが、電池の性能を十分に発揮するには個々の電池の電
圧を測定することが必須となる。また、自動車の低価格
化という見地から電圧測定装置も低価格化を図ることが
必要である。また、組電池における電圧の測定は、すべ
ての電池の電圧を同時に取ることが望ましく、時間差を
もってスキャンしていく場合でもスキャンする間隔は短
い方がよい。
公害自動車が脚光を浴び、電気自動車やハイブリッド自
動車が大きな注目をあつめている。この中で技術的に大
きな課題となっているのが、二次電池の高性能化及び低
価格化である。電気自動車やハイブリッド自動車の場
合、二次電池を十数個から二十数個を直列接続して用い
るが、電池の性能を十分に発揮するには個々の電池の電
圧を測定することが必須となる。また、自動車の低価格
化という見地から電圧測定装置も低価格化を図ることが
必要である。また、組電池における電圧の測定は、すべ
ての電池の電圧を同時に取ることが望ましく、時間差を
もってスキャンしていく場合でもスキャンする間隔は短
い方がよい。
【０００３】以下に、従来の絶縁型電圧測定装置を説明
する。図７は従来の絶縁型電圧測定装置であり、１ａ，
１ｂ，……１ｎは電池である。２１ａはリレーであり、
電池１ａの正極側に接続される。２２ａはリレーであ
り、電池１ａの負極側に接続される。リレー２１ａ及び
２２ａは半導体リレーでもよい。複数個ある電池をそれ
ぞれ１ａ，１ｂ，……１ｎとすると、リレー２１ａ，２
２ａと同様に電池１ｂに対してリレー２１ｂ，２２ｂ、
電池１ｎに対してリレー２１ｎ，２２ｎ等が存在する。
以下において電池は１、リレーは２１，２２として任意
の一組を表すこととする。２３は絶縁アンプであり、非
反転入力はリレー２１に、反転入力はリレー２２に接続
される。２４はローパスフィルタであり、絶縁アンプ２
３の出力に接続される。９はＡ／Ｄコンバータを含む制
御手段としてのマイコンであり、そのＡ／Ｄ入力端子は
ローパスフィルタ２４の出力に接続される。また、マイ
コン９はそのリレー制御出力端子がリレー２１，２２の
制御端子にも接続される。
する。図７は従来の絶縁型電圧測定装置であり、１ａ，
１ｂ，……１ｎは電池である。２１ａはリレーであり、
電池１ａの正極側に接続される。２２ａはリレーであ
り、電池１ａの負極側に接続される。リレー２１ａ及び
２２ａは半導体リレーでもよい。複数個ある電池をそれ
ぞれ１ａ，１ｂ，……１ｎとすると、リレー２１ａ，２
２ａと同様に電池１ｂに対してリレー２１ｂ，２２ｂ、
電池１ｎに対してリレー２１ｎ，２２ｎ等が存在する。
以下において電池は１、リレーは２１，２２として任意
の一組を表すこととする。２３は絶縁アンプであり、非
反転入力はリレー２１に、反転入力はリレー２２に接続
される。２４はローパスフィルタであり、絶縁アンプ２
３の出力に接続される。９はＡ／Ｄコンバータを含む制
御手段としてのマイコンであり、そのＡ／Ｄ入力端子は
ローパスフィルタ２４の出力に接続される。また、マイ
コン９はそのリレー制御出力端子がリレー２１，２２の
制御端子にも接続される。
【０００４】以上のように構成された絶縁型電圧測定装
置について、以下にその動作をマイコン９の制御手順を
中心に説明する。フローチャートは図８に示す。マイコ
ン９は電池１ａの電圧を測定するためにリレー２１ａ及
び２２ａをオンし、その他のリレーはすべてオフとす
る。これにより絶縁アンプ２３の入力端子には電池１ａ
の両端の電圧が印加される。絶縁アンプ２３により電池
１ａの両端電圧のグランド電位がマイコン９のグランド
電位にシフトされる。絶縁アンプ２３の出力はリレー２
１ａ，２２ａのスイッチングによる大きなノイズを含ん
でいるため、ローパスフィルタ２４によって絶縁アンプ
２３の出力が安定化される。マイコン９はそれに含まれ
るＡ／Ｄコンバータによってローパスフィルタ２４の出
力を読み取ることにより電池１ａの電圧を測定すること
ができる。
置について、以下にその動作をマイコン９の制御手順を
中心に説明する。フローチャートは図８に示す。マイコ
ン９は電池１ａの電圧を測定するためにリレー２１ａ及
び２２ａをオンし、その他のリレーはすべてオフとす
る。これにより絶縁アンプ２３の入力端子には電池１ａ
の両端の電圧が印加される。絶縁アンプ２３により電池
１ａの両端電圧のグランド電位がマイコン９のグランド
電位にシフトされる。絶縁アンプ２３の出力はリレー２
１ａ，２２ａのスイッチングによる大きなノイズを含ん
でいるため、ローパスフィルタ２４によって絶縁アンプ
２３の出力が安定化される。マイコン９はそれに含まれ
るＡ／Ｄコンバータによってローパスフィルタ２４の出
力を読み取ることにより電池１ａの電圧を測定すること
ができる。
【０００５】以下、同様に電池１ｂ，……１ｎなどに対
して順次対応するリレーをオンしていくことでマイコン
９はその電圧をスキャンしながら測定することができ
る。スキャンの間隔はリレー２１，２２のスイッチング
速度及びスイッチング波形を安定させるためのローパス
フィルタ２４の時定数に大きく依存する。この場合、ス
イッチングによる波形の乱れが大きいため、ローパスフ
ィルタ２４の時定数は大きくする必要がある。
して順次対応するリレーをオンしていくことでマイコン
９はその電圧をスキャンしながら測定することができ
る。スキャンの間隔はリレー２１，２２のスイッチング
速度及びスイッチング波形を安定させるためのローパス
フィルタ２４の時定数に大きく依存する。この場合、ス
イッチングによる波形の乱れが大きいため、ローパスフ
ィルタ２４の時定数は大きくする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、高価なリレーを電池の数だけ用いる必
要があり、また時定数の大きなローパスフィルタを通す
ことによりマイコンは各電池の電圧のスキャン間隔を大
きくする必要があるという問題点を有していた。
従来の構成では、高価なリレーを電池の数だけ用いる必
要があり、また時定数の大きなローパスフィルタを通す
ことによりマイコンは各電池の電圧のスキャン間隔を大
きくする必要があるという問題点を有していた。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解決するた
めのもので、低価格な絶縁回路を用い、しかもスキャン
間隔を短くすることのできる絶縁型電圧測定装置を提供
することを目的とする。
めのもので、低価格な絶縁回路を用い、しかもスキャン
間隔を短くすることのできる絶縁型電圧測定装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の絶縁型電圧測定装置は、１次側が各電池の
両端に逆接の入力ダイオードを介して接続され、両端の
電圧のグランド電位を制御手段のグランド電位に変換す
るための複数のトランスと、前記複数のトランスの１次
側のダイオードを含めた両端に接続された入力コンデン
サと、前記複数のトランスの２次側の一端に接続された
複数のトランジスタと、前記トランジスタ側にアノード
側を接続された出力ダイオードと、前記トランスの２次
側の他端と前記出力ダイオードとの間に接続された複数
の出力コンデンサと、前記すべての出力ダイオードのカ
ソード側に接続されたアナログマルチプレクサと、前記
すべてのトランスの２次側のトランジスタが接続されて
いない方に共通に接続された定電圧電源と、前記トラン
ジスタの駆動端子及びアナログマルチプレクサに接続さ
れたＡ／Ｄコンバータおよび制御手段により構成したも
のであり、低価格でスキャン速度の速い絶縁型電圧測定
装置が得られる。
に、本発明の絶縁型電圧測定装置は、１次側が各電池の
両端に逆接の入力ダイオードを介して接続され、両端の
電圧のグランド電位を制御手段のグランド電位に変換す
るための複数のトランスと、前記複数のトランスの１次
側のダイオードを含めた両端に接続された入力コンデン
サと、前記複数のトランスの２次側の一端に接続された
複数のトランジスタと、前記トランジスタ側にアノード
側を接続された出力ダイオードと、前記トランスの２次
側の他端と前記出力ダイオードとの間に接続された複数
の出力コンデンサと、前記すべての出力ダイオードのカ
ソード側に接続されたアナログマルチプレクサと、前記
すべてのトランスの２次側のトランジスタが接続されて
いない方に共通に接続された定電圧電源と、前記トラン
ジスタの駆動端子及びアナログマルチプレクサに接続さ
れたＡ／Ｄコンバータおよび制御手段により構成したも
のであり、低価格でスキャン速度の速い絶縁型電圧測定
装置が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、１次側が各電池の両端に逆接の入力ダイオードを介
して接続され、両端の電圧のグランド電位を制御手段の
グランド電位に変換するための複数のトランスと、前記
複数のトランスの１次側の前記入力ダイオードを含めた
両端に接続された入力コンデンサと、前記複数のトラン
スの２次側の一端に接続された複数のトランジスタと、
前記トランジスタ側をアノード側として接続された出力
ダイオードと、前記トランスの２次側と他端と前記出力
ダイオードのカソード側に接続された複数の出力コンデ
ンサと、前記すべての出力ダイオードのカソード側に接
続されたアナログマルチプレクサと、前記すべてのトラ
ンスの２次側の前記トランジスタが接続されていない方
に共通に接続された定電圧電源と、前記アナログマルチ
プレクサに接続されたＡ／Ｄコンバータと、上記アナロ
グマルチプレクサを順次切り換える制御信号を出力する
とともに上記トランジスタの駆動信号を出力する制御手
段とを備えた絶縁型電圧測定装置であり、低価格な絶縁
回路で各チャンネルを絶縁し、しかもアナログマルチプ
レクサによりスイッチングを行うことにより高速にスキ
ャンすることができるという作用を有する。
は、１次側が各電池の両端に逆接の入力ダイオードを介
して接続され、両端の電圧のグランド電位を制御手段の
グランド電位に変換するための複数のトランスと、前記
複数のトランスの１次側の前記入力ダイオードを含めた
両端に接続された入力コンデンサと、前記複数のトラン
スの２次側の一端に接続された複数のトランジスタと、
前記トランジスタ側をアノード側として接続された出力
ダイオードと、前記トランスの２次側と他端と前記出力
ダイオードのカソード側に接続された複数の出力コンデ
ンサと、前記すべての出力ダイオードのカソード側に接
続されたアナログマルチプレクサと、前記すべてのトラ
ンスの２次側の前記トランジスタが接続されていない方
に共通に接続された定電圧電源と、前記アナログマルチ
プレクサに接続されたＡ／Ｄコンバータと、上記アナロ
グマルチプレクサを順次切り換える制御信号を出力する
とともに上記トランジスタの駆動信号を出力する制御手
段とを備えた絶縁型電圧測定装置であり、低価格な絶縁
回路で各チャンネルを絶縁し、しかもアナログマルチプ
レクサによりスイッチングを行うことにより高速にスキ
ャンすることができるという作用を有する。
【００１０】請求項２に記載の発明は、Ａ／Ｄコンバー
タは制御手段に内蔵された請求項１記載の絶縁型電圧測
定装置であり、請求項１に示す絶縁型電圧測定装置にお
いて、回路構成を簡素化することができる。
タは制御手段に内蔵された請求項１記載の絶縁型電圧測
定装置であり、請求項１に示す絶縁型電圧測定装置にお
いて、回路構成を簡素化することができる。
【００１１】請求項３に記載の発明は、１次側が各電池
の両端に逆接の入力ダイオードを介して接続され、両端
の電圧のグランド電位を制御手段のグランド電位に変換
するための複数のトランスと、前記複数のトランスの１
次側の前記入力ダイオードを含めた両端に接続された入
力コンデンサと、前記複数のトランスの２次側の一端に
接続された複数のトランジスタと、前記トランジスタ側
をアノード側として接続された出力ダイオードと、前記
トランスの２次側の他端と前記出力ダイオードのカソー
ド側に接続された複数の出力コンデンサと、前記すべて
の出力ダイオードのカソード側に接続されたアナログマ
ルチプレクサと、前記すべてのトランスの２次側の前記
トランジスタが接続されていない方に共通に接続された
定電圧電源と、前記アナログマルチプレクサに接続され
たＡ／Ｄコンバータと、上記アナログマルチプレクサを
順次切り換える制御信号を出力するとともに上記トラン
ジスタの駆動信号を出力する制御手段と、前記トランジ
スタの駆動端子と前記制御手段の間に設けられ、前記制
御手段からの制御信号にもとづき前記各トランジスタの
駆動端子を順次駆動するように信号を変換する論理回路
を含む絶縁型電圧測定装置であり、その消費電力を抑え
る作用を有する。
の両端に逆接の入力ダイオードを介して接続され、両端
の電圧のグランド電位を制御手段のグランド電位に変換
するための複数のトランスと、前記複数のトランスの１
次側の前記入力ダイオードを含めた両端に接続された入
力コンデンサと、前記複数のトランスの２次側の一端に
接続された複数のトランジスタと、前記トランジスタ側
をアノード側として接続された出力ダイオードと、前記
トランスの２次側の他端と前記出力ダイオードのカソー
ド側に接続された複数の出力コンデンサと、前記すべて
の出力ダイオードのカソード側に接続されたアナログマ
ルチプレクサと、前記すべてのトランスの２次側の前記
トランジスタが接続されていない方に共通に接続された
定電圧電源と、前記アナログマルチプレクサに接続され
たＡ／Ｄコンバータと、上記アナログマルチプレクサを
順次切り換える制御信号を出力するとともに上記トラン
ジスタの駆動信号を出力する制御手段と、前記トランジ
スタの駆動端子と前記制御手段の間に設けられ、前記制
御手段からの制御信号にもとづき前記各トランジスタの
駆動端子を順次駆動するように信号を変換する論理回路
を含む絶縁型電圧測定装置であり、その消費電力を抑え
る作用を有する。
【００１２】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第一の実施の形態にお
ける絶縁型電圧測定装置を示すものであり、１ａは電池
である。２ａはダイオードであり、電池１ａと後述のト
ランス４ａの１次側の一端の間に電池電圧に対して逆接
続になるように接続されている。３ａは入力コンデンサ
であり、ダイオード２ａを含んで後述のトランス４ａの
１次側の両端に接続されている。４ａはトランスであ
る。５ａは出力コンデンサであり、トランス４ａの２次
側の一端に接続されている。６ａはトランジスタであ
り、トランス４ａの２次側の他端に接続されている。１
１ａは出力ダイオードであり、トランス４ａの２次側で
トランジスタ６ａと同じ側にアノードを向けて接続され
ている。７は定電圧電源であり、トランス４ａの２次側
のトランジスタ６ａが接続されていない方に接続されて
いる。８はアナログマルチプレクサであり、その一入力
チャネルはトランス４ａの２次側でトランジスタ６ａの
接続された方に接続されている。
から図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第一の実施の形態にお
ける絶縁型電圧測定装置を示すものであり、１ａは電池
である。２ａはダイオードであり、電池１ａと後述のト
ランス４ａの１次側の一端の間に電池電圧に対して逆接
続になるように接続されている。３ａは入力コンデンサ
であり、ダイオード２ａを含んで後述のトランス４ａの
１次側の両端に接続されている。４ａはトランスであ
る。５ａは出力コンデンサであり、トランス４ａの２次
側の一端に接続されている。６ａはトランジスタであ
り、トランス４ａの２次側の他端に接続されている。１
１ａは出力ダイオードであり、トランス４ａの２次側で
トランジスタ６ａと同じ側にアノードを向けて接続され
ている。７は定電圧電源であり、トランス４ａの２次側
のトランジスタ６ａが接続されていない方に接続されて
いる。８はアナログマルチプレクサであり、その一入力
チャネルはトランス４ａの２次側でトランジスタ６ａの
接続された方に接続されている。
【００１３】以下、電池１ｂ，……１ｎに対して、上記
と同様な構成が電池の数だけ存在する。電池１ｂに対し
ては、ダイオード２ｂ、入力コンデンサ３ｂ、トランス
４ｂ、出力コンデンサ５ｂ、トランジスタ６ｂが電池１
ａに対する回路と同様に接続されている。トランス４ｂ
の２次側のトランジスタ６ｂの接続された方はアナログ
マルチプレクサ８の入力端子で、トランス４ａに接続さ
れたチャネルと異なるチャネルに接続されている。ま
た、トランス４ｂの２次側でトランジスタ６ｂの接続さ
れていない方にはすべて共通に定電圧電源７の出力が接
続されている。以下において、電池は１、ダイオードは
２、入力コンデンサは３、トランスは４、出力コンデン
サは５、トランジスタは６として任意の一組の回路を表
すものとする。
と同様な構成が電池の数だけ存在する。電池１ｂに対し
ては、ダイオード２ｂ、入力コンデンサ３ｂ、トランス
４ｂ、出力コンデンサ５ｂ、トランジスタ６ｂが電池１
ａに対する回路と同様に接続されている。トランス４ｂ
の２次側のトランジスタ６ｂの接続された方はアナログ
マルチプレクサ８の入力端子で、トランス４ａに接続さ
れたチャネルと異なるチャネルに接続されている。ま
た、トランス４ｂの２次側でトランジスタ６ｂの接続さ
れていない方にはすべて共通に定電圧電源７の出力が接
続されている。以下において、電池は１、ダイオードは
２、入力コンデンサは３、トランスは４、出力コンデン
サは５、トランジスタは６として任意の一組の回路を表
すものとする。
【００１４】１０はＡ／Ｄコンバータであり、そのＡ／
Ｄ入力はアナログマルチプレクサ８の出力に接続され
る。９は制御手段としてのマイコンであり、Ａ／Ｄコン
バータ１０、アナログマルチプレクサ８の制御端子、及
びすべてのトランジスタ６の制御端子に接続される。
Ｄ入力はアナログマルチプレクサ８の出力に接続され
る。９は制御手段としてのマイコンであり、Ａ／Ｄコン
バータ１０、アナログマルチプレクサ８の制御端子、及
びすべてのトランジスタ６の制御端子に接続される。
【００１５】以上のように構成された絶縁型電圧測定装
置について、以下にその動作をマイコン９の制御手順を
中心に説明する。フローチャートは図２に示す。電圧を
測定するとき、マイコン９はすべてのトランジスタ６を
駆動してトランス４をスイッチングする。トランジスタ
６がオンすると定電圧電源７からトランス４の２次側に
電流が供給される。トランジスタ６がオフすると同時に
トランス４の１次側にダイオード２が導通する向きの電
圧が誘起され、入力コンデンサ３にその電圧が充填され
る。それと同時に同等の電圧が出力ダイオード１１を通
して出力コンデンサ５にも充填される。このときアナロ
グマルチプレクサ８の入力には定電圧電源７の電圧と出
力コンデンサ５の両端の電圧を足したものが加わる。マ
イコン９は測定すべきチャネルがオンとなるようにアナ
ログマルチプレクサ８の制御端子を制御し、アナログマ
ルチプレクサ８の出力に測定電圧を導く。マイコン９は
Ａ／Ｄコンバータ１０を制御し、測定すべき電圧を読み
取る。マイコン９は各電池１に対応するチャネルを順次
オンしながらスキャンすることですべての電池１の電圧
を測定することができる。
置について、以下にその動作をマイコン９の制御手順を
中心に説明する。フローチャートは図２に示す。電圧を
測定するとき、マイコン９はすべてのトランジスタ６を
駆動してトランス４をスイッチングする。トランジスタ
６がオンすると定電圧電源７からトランス４の２次側に
電流が供給される。トランジスタ６がオフすると同時に
トランス４の１次側にダイオード２が導通する向きの電
圧が誘起され、入力コンデンサ３にその電圧が充填され
る。それと同時に同等の電圧が出力ダイオード１１を通
して出力コンデンサ５にも充填される。このときアナロ
グマルチプレクサ８の入力には定電圧電源７の電圧と出
力コンデンサ５の両端の電圧を足したものが加わる。マ
イコン９は測定すべきチャネルがオンとなるようにアナ
ログマルチプレクサ８の制御端子を制御し、アナログマ
ルチプレクサ８の出力に測定電圧を導く。マイコン９は
Ａ／Ｄコンバータ１０を制御し、測定すべき電圧を読み
取る。マイコン９は各電池１に対応するチャネルを順次
オンしながらスキャンすることですべての電池１の電圧
を測定することができる。
【００１６】以上のようにトランス４を中心に低価格な
部品のみで絶縁部分を構成できる。また、スキャン速度
については以下のように考えられる。各電池１の電圧を
測定するときの切り替えはアナログマルチプレクサ８で
行われる。またアナログマルチプレクサ８の切り替え時
の波形の乱れは小さいため、波形の安定化のための時定
数の大きなローパスフィルタを必要としない。よって、
スキャン速度はアナログマルチプレクサ８のスイッチン
グ速度によってほぼ決定され、これは従来のものに比べ
大幅な高速化が図れる。
部品のみで絶縁部分を構成できる。また、スキャン速度
については以下のように考えられる。各電池１の電圧を
測定するときの切り替えはアナログマルチプレクサ８で
行われる。またアナログマルチプレクサ８の切り替え時
の波形の乱れは小さいため、波形の安定化のための時定
数の大きなローパスフィルタを必要としない。よって、
スキャン速度はアナログマルチプレクサ８のスイッチン
グ速度によってほぼ決定され、これは従来のものに比べ
大幅な高速化が図れる。
【００１７】（実施の形態２）図３を用いて本発明の第
二の実施の形態について説明する。図３に示すように、
マイコン９を除けば、図１に示す第一の実施形態と同様
の構成を有する。以下においてその相違点を中心に説明
する。
二の実施の形態について説明する。図３に示すように、
マイコン９を除けば、図１に示す第一の実施形態と同様
の構成を有する。以下においてその相違点を中心に説明
する。
【００１８】実施の形態１で説明したものと同様に、１
は電池、２はダイオード、３は入力コンデンサ、４はト
ランス、５は出力コンデンサ、６はトランジスタ、７は
定電圧電源、８はアナログマルチプレクサである。１１
は出力ダイオードである。
は電池、２はダイオード、３は入力コンデンサ、４はト
ランス、５は出力コンデンサ、６はトランジスタ、７は
定電圧電源、８はアナログマルチプレクサである。１１
は出力ダイオードである。
【００１９】９はマイコンであり、アナログマルチプレ
クサ８の出力に接続される。また、マイコン９はトラン
ジスタ６の駆動端子、アナログマルチプレクサ８の制御
端子にも接続される。
クサ８の出力に接続される。また、マイコン９はトラン
ジスタ６の駆動端子、アナログマルチプレクサ８の制御
端子にも接続される。
【００２０】以上のように構成された絶縁型電圧測定装
置の動作は第一の実施形態において説明したものと同様
に説明できる。この構成により、回路構成が簡素化でき
る。
置の動作は第一の実施形態において説明したものと同様
に説明できる。この構成により、回路構成が簡素化でき
る。
【００２１】（実施の形態３）図４を用いて本発明の第
三の実施の形態について説明する。図４に示すように、
論理回路１２を除けば、図１に示す第一の実施の形態と
同様の構成を有する。以下においてその相違点を中心に
説明する。
三の実施の形態について説明する。図４に示すように、
論理回路１２を除けば、図１に示す第一の実施の形態と
同様の構成を有する。以下においてその相違点を中心に
説明する。
【００２２】実施の形態１で説明したものと同様に、１
は電池、２はダイオード、３は入力コンデンサ、４はト
ランス、５は出力コンデンサ、６はトランジスタ、７は
定電圧電源、８はアナログマルチプレクサ、９はマイコ
ン、１０はＡ／Ｄコンバータ、１１は出力ダイオードで
ある。
は電池、２はダイオード、３は入力コンデンサ、４はト
ランス、５は出力コンデンサ、６はトランジスタ、７は
定電圧電源、８はアナログマルチプレクサ、９はマイコ
ン、１０はＡ／Ｄコンバータ、１１は出力ダイオードで
ある。
【００２３】１２は論理回路であり、その入力はマイコ
ン９に接続され、またその出力は各トランジスタ６の駆
動端子に夫々接続されている。論理回路１２は組合せ回
路または順序回路で構成され、その出力が各トランジス
タ６の駆動端子に順番に駆動信号が伝達される構成を有
する。８チャネルの電圧測定を行う場合の論理回路の構
成例を、それぞれ組合せ回路で構成した場合を図５、順
序回路で構成した場合を図６に示す。
ン９に接続され、またその出力は各トランジスタ６の駆
動端子に夫々接続されている。論理回路１２は組合せ回
路または順序回路で構成され、その出力が各トランジス
タ６の駆動端子に順番に駆動信号が伝達される構成を有
する。８チャネルの電圧測定を行う場合の論理回路の構
成例を、それぞれ組合せ回路で構成した場合を図５、順
序回路で構成した場合を図６に示す。
【００２４】まず、組合せ回路について説明する。図５
において、１２１は３チャネルを８チャネルにデコード
するデコーダで、その入力３チャネルはマイコンの論理
端子制御出力に接続される。１２２ａから１２２ｈは８
個の２入力のＡＮＤ回路であり、それぞれのＡＮＤ回路
の入力には、それぞれ異なるデコーダ１２１の出力とマ
イコン９からのトランジスタ駆動の端子に接続され、そ
の出力がそれぞれ異なるトランジスタ６の駆動端子に接
続される。
において、１２１は３チャネルを８チャネルにデコード
するデコーダで、その入力３チャネルはマイコンの論理
端子制御出力に接続される。１２２ａから１２２ｈは８
個の２入力のＡＮＤ回路であり、それぞれのＡＮＤ回路
の入力には、それぞれ異なるデコーダ１２１の出力とマ
イコン９からのトランジスタ駆動の端子に接続され、そ
の出力がそれぞれ異なるトランジスタ６の駆動端子に接
続される。
【００２５】次にその動作を説明する。図５において、
マイコン９はトランジスタの駆動信号を出力する端子か
らは常に一定の信号を出力し、測定すべきチャネルを選
択するためのデコーダの制御端子を制御することにより
任意の１チャネルを選択する。この選択したチャネルは
アナログマルチプレクサ８で選択したチャネルと同一と
なるようにする。これにより、任意のチャネルを任意の
順に測定することができる。また、このマイコン９の制
御端子として、アナログマルチプレクサ８を制御する端
子と共用することも可能である。
マイコン９はトランジスタの駆動信号を出力する端子か
らは常に一定の信号を出力し、測定すべきチャネルを選
択するためのデコーダの制御端子を制御することにより
任意の１チャネルを選択する。この選択したチャネルは
アナログマルチプレクサ８で選択したチャネルと同一と
なるようにする。これにより、任意のチャネルを任意の
順に測定することができる。また、このマイコン９の制
御端子として、アナログマルチプレクサ８を制御する端
子と共用することも可能である。
【００２６】次に順序回路について説明する。図６にお
いて、１２３は３ビットカウンタであり、マイコン９か
らカウンタ制御クロック端子及びリセット出力端子に接
続される。１２４は８チャネルのアナログデマルチプレ
クサであり、そのアナログ入力端子にはマイコン９から
のトランジスタ駆動の端子が接続され、アナログ出力端
子はそれぞれ異なるトランジスタ６の駆動端子に接続さ
れ、またその制御端子は３ビットカウンタ１２３の出力
に接続される。
いて、１２３は３ビットカウンタであり、マイコン９か
らカウンタ制御クロック端子及びリセット出力端子に接
続される。１２４は８チャネルのアナログデマルチプレ
クサであり、そのアナログ入力端子にはマイコン９から
のトランジスタ駆動の端子が接続され、アナログ出力端
子はそれぞれ異なるトランジスタ６の駆動端子に接続さ
れ、またその制御端子は３ビットカウンタ１２３の出力
に接続される。
【００２７】次にその動作を説明する。マイコン９はト
ランジスタの駆動信号を出力する端子からは常に一定の
信号を出力し、スキャンのタイミングごとにカウンタ制
御クロックを出力する。このクロックによりカウンタ１
２３が更新され、アナログデマルチプレクサ１２４の各
チャネルが順次オンされ、それぞれのトランジスタ６の
駆動端子に信号が伝達される。
ランジスタの駆動信号を出力する端子からは常に一定の
信号を出力し、スキャンのタイミングごとにカウンタ制
御クロックを出力する。このクロックによりカウンタ１
２３が更新され、アナログデマルチプレクサ１２４の各
チャネルが順次オンされ、それぞれのトランジスタ６の
駆動端子に信号が伝達される。
【００２８】以上のように各チャネルにおいてそのチャ
ネルを測定するときのみ、トランジスタ６を駆動するこ
とにより、マイコン９のトランジスタ駆動電流、定電圧
電源７の出力電流を、１／（チャネル数）に抑えること
ができ、絶縁型電圧測定装置として省電力化が図られ
る。
ネルを測定するときのみ、トランジスタ６を駆動するこ
とにより、マイコン９のトランジスタ駆動電流、定電圧
電源７の出力電流を、１／（チャネル数）に抑えること
ができ、絶縁型電圧測定装置として省電力化が図られ
る。
【００２９】また、論理回路の構成方法として、マイコ
ン９の中にソフトウェアとして論理回路を取り込んでし
まうことも可能である。つまり、各チャネルのトランジ
スタの駆動端子をマイコン９のそれぞれ異なる端子の出
力により駆動する構成とすることができる。
ン９の中にソフトウェアとして論理回路を取り込んでし
まうことも可能である。つまり、各チャネルのトランジ
スタの駆動端子をマイコン９のそれぞれ異なる端子の出
力により駆動する構成とすることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明は、各測定チャネル
にそれぞれ低価格な絶縁回路を設けることにより、低価
格でしかもスキャン速度の速い、自動車用組電池の電圧
測定用として優れた絶縁型電圧測定装置を実現できるも
のである。
にそれぞれ低価格な絶縁回路を設けることにより、低価
格でしかもスキャン速度の速い、自動車用組電池の電圧
測定用として優れた絶縁型電圧測定装置を実現できるも
のである。
【図１】本発明の第一の実施の形態における絶縁型電圧
測定装置の回路図
測定装置の回路図
【図２】同第一の実施の形態におけるマイコンのフロー
チャート
チャート
【図３】本発明の第二の実施の形態における絶縁型電圧
測定装置の回路図
測定装置の回路図
【図４】本発明の第三の実施の形態における絶縁型電圧
測定装置の回路図
測定装置の回路図
【図５】同装置の論理回路の一例を示す回路図
【図６】同装置の論理回路の他の例を示す回路図
【図７】従来の絶縁型電圧測定装置の回路図
【図８】従来の絶縁型電圧測定装置におけるマイコンの
フローチャート
フローチャート
１，１ａ，１ｂ，……１ｎ 電池 ２，２ａ，２ｂ，……２ｎ ダイオード ３，３ａ，３ｂ，……３ｎ 入力コンデンサ ４，４ａ，４ｂ，……４ｎ トランス ５，５ａ，５ｂ，……５ｎ 出力コンデンサ ６，６ａ，６ｂ，……６ｎ トランジスタ ７ 定電圧電源 ８ アナログマルチプレクサ ９ マイコン １０ Ａ／Ｄコンバータ １１ 出力ダイオード １２ 論理回路 ２１，２２ リレー ２３ 絶縁アンプ ２４ ローパスフィルタ １２１ デコーダ １２２ａ，……１２２ｈ ２入力ＡＮＤ回路 １２３ カウンタ １２４ アナログデマルチプレクサ
Claims (3)
- 【請求項１】 １次側が各電池の両端に逆接の入力ダイ
オードを介して接続され、両端の電圧のグランド電位を
制御手段のグランド電位に変換するための複数のトラン
スと、前記複数のトランスの１次側の前記入力ダイオー
ドを含めた両端に接続された入力コンデンサと、前記複
数のトランスの２次側の一端に接続された複数のトラン
ジスタと、前記トランジスタ側をアノード側として接続
された出力ダイオードと、前記トランスの２次側の他端
と前記出力ダイオードのカソード側との間に接続された
複数の出力コンデンサと、前記出力ダイオードのカソー
ド側に接続されたアナログマルチプレクサと、前記トラ
ンスの２次側の前記トランジスタが接続されていない方
に共通に接続された定電圧電源と、前記アナログマルチ
プレクサに接続されたＡ／Ｄコンバータと、上記アナロ
グマルチプレクサを順次切り換える制御信号を出力する
とともに上記トランジスタの駆動信号を出力する制御手
段とを備えた絶縁型電圧測定装置。 - 【請求項２】 Ａ／Ｄコンバータを制御手段に内蔵した
請求項１記載の絶縁型電圧測定装置。 - 【請求項３】 １次側が各電池の両端に逆接の入力ダイ
オードを介して接続され、両端の電圧のグランド電位を
制御手段のグランド電位に変換するための複数のトラン
スと、前記複数のトランスの１次側の前記ダイオードを
含めた両端に接続された入力コンデンサと、前記複数の
トランスの２次側の一端に接続された複数のトランジス
タと、前記トランジスタ側をアノード側として接続され
た出力ダイオードと、前記トランスの２次側の他端と前
記出力ダイオードのカソード側との間に接続された複数
の出力コンデンサと、前記出力ダイオードのカソード側
に接続されたアナログマルチプレクサと、前記トランス
の２次側の前記トランジスタが接続されていない方に共
通に接続された定電圧電源と、前記アナログマルチプレ
クサに接続されたＡ／Ｄコンバータと、上記アナログマ
ルチプレクサを順次切り換える制御信号を出力するとと
もに上記トランジスタの駆動信号を出力する制御手段
と、前記トランジスタの駆動端子と前記制御手段の間に
設けられ、前記制御手段からの制御信号に基づき各トラ
ンジスタの駆動端子を順次駆動するように信号を変換す
る論理回路とを備えた絶縁型電圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8042575A JPH09236624A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 絶縁型電圧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8042575A JPH09236624A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 絶縁型電圧測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236624A true JPH09236624A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12639873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8042575A Pending JPH09236624A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 絶縁型電圧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09236624A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000014027A (ja) * | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Hitachi Ltd | 蓄電器制御装置 |
| JP2002139523A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 積層電圧計測装置 |
| WO2005036191A1 (de) * | 2003-10-10 | 2005-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zum messen einzelner zellenspannungen in einem zellenstapel eines energiespeichers |
| JP2008002983A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP2008197090A (ja) * | 2000-02-07 | 2008-08-28 | Hitachi Ltd | 蓄電装置及び蓄電器の電圧検出方法 |
| US7557655B2 (en) | 2007-11-05 | 2009-07-07 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and methods for isolating an analog signal |
| US7889041B2 (en) | 2007-11-05 | 2011-02-15 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Systems and methods for forming an isolated transformer |
| CN104535817A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-22 | 广东乐科电力电子技术有限公司 | 一种变压器隔离检测直流电压的装置和方法 |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP8042575A patent/JPH09236624A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000014027A (ja) * | 1998-06-23 | 2000-01-14 | Hitachi Ltd | 蓄電器制御装置 |
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| JP4557407B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2010-10-06 | パナソニック株式会社 | 積層電圧計測装置 |
| WO2005036191A1 (de) * | 2003-10-10 | 2005-04-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und verfahren zum messen einzelner zellenspannungen in einem zellenstapel eines energiespeichers |
| US7492160B2 (en) | 2003-10-10 | 2009-02-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for measuring individual cell voltages in a cell stack of an energy accumulator |
| JP2008002983A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
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| CN104535817A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-22 | 广东乐科电力电子技术有限公司 | 一种变压器隔离检测直流电压的装置和方法 |
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