WO2021182012A1 - 温度検出装置 - Google Patents

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河本　真介
森田　裕之
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K7/24—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor in a specially-adapted circuit, e.g. bridge circuit
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a temperature detection device that detects the temperature of a temperature detection target based on the output voltage of the temperature sensor.
  • a device including a multiplexer and an RC filter circuit As a device of this type, as described in Patent Document 1, a device including a multiplexer and an RC filter circuit is known.
  • the multiplexer has an input unit individually assigned to each of a plurality of temperature sensors and an output unit common to each input unit, and sequentially switches the input unit connected to the output unit from each input unit.
  • the RC filter circuit is connected to the output section and has a capacitor.
  • the temperature detection device detects the temperature of the temperature detection target of the temperature sensor based on the output voltage of the RC filter circuit.
  • a capacitor constituting an RC filter circuit is connected to the output section of the multiplexer. Therefore, when the input unit connected to the output unit of each input unit is switched to another input unit, the voltage of the capacitor changes to the temperature after switching due to the difference in the output voltage of the temperature sensor before and after the switching. A waiting time is required until it becomes equal to the output voltage of the sensor. As a result, there is a concern that the temperature detection cycle of the temperature detection target becomes long. In particular, when the capacitance of the capacitor is increased in order to increase the noise removal effect, the waiting time becomes remarkably long, and there is a concern that the temperature detection cycle becomes excessively long.
  • the temperature detection device is not limited to the temperature detection device having an RC filter circuit but is provided with a filter circuit having a capacitor.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and its main purpose is to provide a temperature detection device capable of shortening the temperature detection cycle.
  • the present disclosure has an input unit individually assigned to each of a plurality of temperature sensors and an output unit common to the input units, and sequentially switches the input unit connected to the output unit from the input units.
  • a multiplexer A filter circuit connected to the output unit and having a capacitor, A detection unit that detects the temperature of the temperature detection target of the temperature sensor based on the output voltage of the filter circuit.
  • Each of the input units includes a charge / discharge unit that charges / discharges the capacitor when the input unit connected to the output unit is switched to another input unit.
  • the present disclosure includes a charging / discharging unit that charges / discharges a capacitor when the input unit connected to the output unit is switched to another input unit from each input unit. Therefore, even if the output voltage of the temperature sensor input to each input unit is different before and after the switching, the voltage of the capacitor can be brought close to the output voltage of the temperature sensor input to the input unit after the switching. As a result, the waiting time until the voltage of the capacitor becomes equal to the output voltage of the temperature sensor after switching can be shortened, and the temperature detection cycle of the temperature detection target can be shortened.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a temperature detection device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart of the temperature detection process.
  • FIG. 3 is a time chart showing an example of the temperature detection process.
  • FIG. 4 is a time chart showing the temperature detection process according to the comparative example.
  • FIG. 5 is a configuration diagram of the temperature detection device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a time chart showing an example of the pulse generated by the pulse generator.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a temperature detection device according to another embodiment.
  • the temperature detection device according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example.
  • the temperature detection device 20 detects the temperature of the assembled battery 10 mounted on the vehicle.
  • the assembled battery 10 is composed of a series connection body of a plurality of battery modules 11, and each battery module 11 is composed of a series connection body of a plurality of cell cells 12.
  • the temperature detection device 20 constitutes a battery monitoring device that monitors the state of the assembled battery 10.
  • the assembled battery 10 includes a plurality of (n) temperature sensors 15.
  • each temperature sensor 15 is individually provided corresponding to each battery module 11 and detects the temperature of each battery module 11.
  • a thermistor is used as the temperature sensor 15.
  • FIG. 1 shows a configuration in which one temperature sensor 15 is provided corresponding to each battery module 11, but the present invention is not limited to this. For example, two or more temperature sensors may be provided corresponding to each battery module 11.
  • the temperature detection device 20 includes a constant voltage power supply 30 and a resistor 31.
  • the first end of the resistor 31 is connected to the constant voltage power supply 30, and the first end of the temperature sensor 15 is connected to the second end of the resistor 31.
  • a ground is connected to the second end of the temperature sensor 15.
  • the constant voltage power supply 30 is shared by each temperature sensor 15.
  • the temperature detection device 20 includes a multiplexer 40.
  • the multiplexer 40 sequentially switches the input unit connected to the output unit OUT from the input units CH1 to CHn at a predetermined cycle.
  • Each of the input units CH1 to CHn is connected to the first end of the temperature sensor 15 and the second end of the resistor 31. As a result, the voltage of the constant voltage power supply 30 divided by the temperature sensor 15 and the resistor 31 is input to each of the input units CH1 to CHn.
  • the temperature detection device 20 includes a filter circuit 50.
  • the filter circuit 50 is an RC low-pass filter circuit including a capacitor 51 and a filter resistor 52.
  • the output unit OUT of the multiplexer 40 is connected to the first end of the filter resistor 52, and the first end of the capacitor 51 is connected to the second end of the filter resistor 52.
  • a ground is connected to the second end of the capacitor 51.
  • the filter circuit 50 removes noise from the output voltage of the output unit OUT.
  • the temperature detection device 20 includes an A / D conversion unit 60, a microcomputer 61, and a storage unit 62.
  • the input side of the A / D conversion unit 60 is connected to the filter circuit 50, and the output side is connected to the microcomputer 61.
  • the A / D conversion unit 60 digitally converts the analog signal output from the filter circuit 50 and outputs it to the microcomputer 61. That is, the microcomputer 61 detects the output voltage of the filter circuit 50 based on the output signal of the A / D conversion unit.
  • the microcomputer 61 operates the multiplexer 40 in order to sequentially switch the input unit connected to the output unit OUT from the input units CH1 to CHn at a predetermined cycle. Specifically, the microcomputer 61 switches the input unit connected to the output unit OUT in order from the first input unit CH1 to the nth input unit CHn in one cycle, and again in the next cycle, the input connected to the output unit OUT. The unit is switched in order from the first input unit CH1 to the nth input unit CHn.
  • the open state is, for example, a state in which the output unit OUT is connected to the n + 1th input unit CHn + 1 when the temperature sensor 15 is not assigned to the n + 1 input unit CHn + 1 of the multiplexer 40.
  • the microcomputer 61 corresponds to the "detection unit” and the "operation unit”.
  • the microcomputer 61 operates the multiplexer 40 to detect and detect the first to nth output voltages V1 to Vn of the filter circuit 50 when the first to nth input units CH1 to CHn are connected to the output unit OUT. Based on the first to nth output voltages V1 to Vn, the temperature of the battery module 11 to be the temperature detection target of each temperature sensor 15 is detected. Further, the microcomputer 61 stores the detected first to nth output voltages V1 to Vn in the storage unit 62 in association with the first to nth input units CH1 to CHn.
  • the storage unit 62 is a non-transitional substantive recording medium other than the ROM (for example, a non-volatile memory other than the ROM).
  • the temperature detection device 20 includes a D / A converter 70 corresponding to a “charge / discharge unit” and a switch 71 as a connection unit.
  • the switch 71 is provided in an electric path connecting the D / A converter 70 and the first end of the capacitor 51, and is turned on or off by the microcomputer 61. When the switch 71 is turned on, the D / A converter 70 and the capacitor 51 are electrically connected. On the other hand, when the switch 71 is turned off, the D / A converter 70 and the capacitor 51 are electrically cut off.
  • the microcomputer 61 sets the target voltage Vt of the D / A converter 70, and controls the output voltage of the D / A converter 70 to the set target voltage Vt.
  • a configuration is adopted in which the temperature detection cycle of each battery module 11 by the microcomputer 61 can be shortened.
  • a configuration that shortens the temperature detection cycle is adopted, for example, for the reasons described below. That is, as the assembled battery 10, an assembled battery composed of a versatile storage battery such as a storage battery of 18650 may be used instead of a dedicated product for a vehicle. In this case, since the assembled battery 10 is not a dedicated product, it is desired to increase the number of temperature detection points of the assembled battery 10 in order to improve safety. In this case, it is required to shorten the temperature detection cycle in one cycle for temperature detection using the multiplexer 40.
  • the temperature detection process executed by the microcomputer 61 will be described with reference to FIG.
  • the situation in which the negative determination is made in step S10 is, for example, the situation in which the temperature detection process is first executed after the microcomputer 61 is started.
  • step S10 If it is determined in step S10 that the jth output voltage Vj of the previous cycle is not stored, the process proceeds to step S11, and the multiplexer 40 is operated to connect the jth input unit and the output unit OUT.
  • step S12 the process waits until the first specified period T1 elapses after the jth input unit CHj is connected to the output unit OUT.
  • the first specified period T1 is a period of waiting for stabilization until the voltage Vc of the capacitor 51 becomes the input voltage of the jth input unit CHj or its vicinity.
  • step S12 If it is determined in step S12 that the first specified period T1 has elapsed, the process proceeds to step S13, and the jth output voltage Vj is detected in this cycle. Then, the detected j-th output voltage Vj is stored in the storage unit 62 in association with the j-th input unit CHj.
  • step S14 the multiplexer 40 is switched to the open state.
  • step S15 it is determined whether or not the variable j is n. This process is for determining whether or not one cycle of temperature detection has been completed. If a negative determination is made in step S15, it is determined that one cycle has not been completed, and the process proceeds to step S16. In step S16, the variable j is incremented by 1, and then the process proceeds to step S10. On the other hand, when it is determined in step S15 that the variable j is n, it is determined that one cycle has been completed, the process proceeds to step S10, and the process proceeds to the next cycle.
  • step S10 If it is determined in step S10 that the jth output voltage Vj (corresponding to the "target output voltage") of the previous cycle is stored, the process proceeds to step S18, and the jth output voltage Vj of the previous cycle is stored in the storage unit. Obtained from 62.
  • step S19 the switch 71 is switched on. As a result, the D / A converter 70 and the capacitor 51 are electrically connected.
  • step S20 the D / A converter 70 is operated in order to control the output voltage of the D / A converter 70 to the target voltage Vt.
  • the target voltage Vt is set to the same voltage as the jth output voltage Vj of the previous cycle acquired in step S18.
  • the capacitor 51 is charged by controlling the output voltage of the D / A converter 70, and the voltage Vc of the capacitor 51 rises toward the target voltage Vt.
  • the capacitor 51 is discharged by controlling the output voltage of the D / A converter 70, and the voltage Vc of the capacitor 51 drops toward the target voltage Vt.
  • step S21 the process waits until the second specified period T2 elapses after the control of the output voltage of the D / A converter 70 to the target voltage Vt is started.
  • the process of step S21 is a process for determining whether or not the voltage Vc of the capacitor 51 has reached the target voltage Vt.
  • the second specified period T2 is set to a shorter period than the first specified period T1.
  • step S21 If it is determined in step S21 that the second specified period T2 has elapsed, the process proceeds to step S22 and the switch 71 is switched off.
  • step S23 the jth input unit CHj (corresponding to the “target input unit”) and the output unit OUT are connected by operating the multiplexer 40.
  • step S24 the process waits until the third specified period T3 elapses after the jth input unit CHj and the output unit OUT are connected.
  • the process of step S24 is a process for determining whether or not the voltage Vc of the capacitor 51 has become the input voltage of the jth input unit CHj.
  • the third specified period T3 is set to a shorter period than the first specified period T1.
  • the added value of the second specified period T2 and the third specified period T3 is set to a period shorter than the first specified period T1.
  • step S24 If it is determined in step S24 that the third specified period T3 has elapsed, the process proceeds to step S13, and the jth output voltage Vj is detected in this cycle. Then, the detected j-th output voltage Vj is stored in the storage unit 62 in association with the j-th input unit CHj.
  • FIG. 3A shows the transition of the operating state of the multiplexer 40
  • FIG. 3B shows the transition of the operating state of the switch 71
  • FIG. 3C shows the transition of the operating state of the D / A converter 70
  • FIG. 3D shows the transition of the voltage Vc of the capacitor 51.
  • the example shown in FIG. 3 is a case where the connection target to the output unit OUT is switched from the first input unit CH1 to the second input unit CH2.
  • the first input unit CH1 is disconnected from the output unit OUT, and the multiplexer 40 is opened.
  • the switch 71 is switched on, and at time t3, the D / A converter 70 is operated in order to reduce the voltage Vc of the capacitor 51 to the target voltage Vt.
  • This target voltage Vt is set to the second output voltage V2 in the previous cycle.
  • the second input unit CH2 is connected to the output unit OUT. Then, at the time t7 when the third specified period T3 has elapsed from the time t6, the voltage Vc of the capacitor 51 is detected as the second output voltage V2 in this cycle.
  • the voltage Vc of the capacitor 51 is set to the second output voltage V2 in the previous cycle. Therefore, the difference between the voltage Vc of the capacitor 51 at time t6 and the input voltage of the second input unit CH2 in this cycle can be reduced. As a result, the third specified period T3 for waiting for stability can be set to a short period, and the temperature detection cycle can be shortened.
  • a comparative example is a configuration in which the D / A converter 70 and the switch 71 are removed from the configuration shown in FIG. 4 (a) and 4 (b) correspond to FIGS. 3 (a) and 3 (d) above.
  • the broken line in FIG. 4B shows the transition of the voltage Vc of the capacitor 51 according to the present embodiment shown in FIG. 3D.
  • the first input unit CH1 is disconnected from the output unit OUT, and the multiplexer 40 is opened.
  • the second input unit CH2 is connected to the output unit OUT, and at time t3 when the first specified period T1 elapses from time t2, the voltage Vc of the capacitor 51 is set as the second output voltage V2 in this cycle. Detected.
  • the temperature detection cycle since it is necessary to set the first specified period T1 for a long time in order to wait for the voltage Vc of the capacitor 51 to stabilize, the temperature detection cycle becomes long.
  • the voltage of the capacitor 51 Vc can be brought close to the output voltage of the temperature sensor 15 input to the input unit after switching.
  • the waiting time until the voltage Vc of the capacitor 51 becomes equal to the output voltage of the temperature sensor 15 after switching can be shortened, and the temperature detection cycle of the battery module 11 can be shortened.
  • the target voltage Vt is set to the same voltage as the jth output voltage Vj of the previous cycle, the effect of shortening the temperature detection cycle can be enhanced.
  • the temperature detection device 20 includes a pulse generator 72 instead of the D / A converter 70.
  • the same components as those shown in FIG. 1 above are designated by the same reference numerals for convenience.
  • the pulse generator 72 controls the voltage Vc of the capacitor 51 to the target voltage Vt set to the same voltage as the jth output voltage Vj of the previous cycle.
  • the process of manipulating the generated pulse width Ton is performed.
  • the pulse width Ton is defined as an output period of a predetermined voltage in the pulse generation cycle Tp.
  • the pulse width Ton is larger than the reference width Ts ( ⁇ Tp)
  • the larger the pulse width Ton the greater the degree of increase in the voltage Vc of the capacitor 51
  • the pulse width Ton is smaller than the reference width Ts, the pulse width.
  • the smaller the ton the greater the degree of decrease in the voltage Vc of the capacitor 51.
  • a capacitor 32 for static electricity countermeasures may be connected between the first end of the temperature sensor 15 and each input portion CHj of the multiplexer 40.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as those shown in FIG. 1 above for convenience.
  • the capacitor 51 constituting the filter circuit 50 is used. It will also serve as a capacitor for static electricity countermeasures. As a result, there is a concern that restrictions will be imposed on the setting of the capacity of the capacitor with an emphasis on measures against static electricity.
  • the capacity of the capacitor 32 with an emphasis on measures against static electricity can be freely set.
  • the configuration shown in FIG. 5 of the second embodiment may also be provided with the capacitor 32 for static electricity countermeasures.
  • the target voltage Vt is not limited to the same voltage as the j output voltage Vj of the previous cycle, but is not limited to the j output voltage Vj of the cycle two times before, for example, the j output voltage Vj of the cycle two times before. It may be set to the same voltage.
  • the target voltage Vt is not limited to the same voltage as the jth output voltage Vj of the previous cycle, and the j-1 input unit CHj-1 selected immediately before the jth input unit CHj in this cycle is the output unit. It may be set to a voltage between the output voltage of the filter circuit 50 when connected to OUT and the jth output voltage Vj of the previous cycle. Even in this case, the effect of shortening the temperature detection cycle can be obtained.
  • the filter circuit may be, for example, an LC low-pass filter circuit instead of the RC low-pass filter circuit.
  • the first end of the capacitor constituting the LC low-pass filter circuit is connected to the output unit OUT, and the second end of the capacitor is connected to the ground.
  • the first end of the inductor constituting the LC low-pass filter circuit is connected to the first end of the capacitor, and the second end of the inductor is connected to the A / D conversion unit 60.
  • the filter circuit is not limited to the low-pass filter circuit, and may be, for example, a band-pass filter circuit.
  • Examples of this circuit include a bandpass filter circuit including a pair of capacitors and a pair of inductors.
  • the assembled battery 10 may be configured by a parallel connection of a plurality of battery modules 11, or may be configured by a series connection of a plurality of battery modules 11 connected in parallel.
  • the temperature sensor is not limited to the thermistor, and may be, for example, a temperature sensitive diode.
  • the temperature detector is not limited to the one installed in the vehicle.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are provided by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. It may be realized. Alternatively, the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits. Alternatively, the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured. Further, the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.

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Abstract

温度検出装置は、複数の温度センサ（１５）ごとに個別に割り当てられる入力部（ＣＨｊ）と、各入力部に共通の出力部（ＯＵＴ）とを有し、各入力部の中から出力部に接続する入力部を順次切り替えるマルチプレクサ（４０）と、出力部に接続され、コンデンサ（５１）を有するフィルタ回路（５０）と、フィルタ回路の出力電圧に基づいて、温度センサの温度検出対象の温度を検出する検出部（６１）と、各入力部のうち出力部に接続される入力部を他の入力部に切り替える際に、コンデンサの充放電を行う充放電部（７０，７２）と、を備える。

Description

温度検出装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２０年３月１０日に出願された日本出願番号２０２０－０４１０３０号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、温度センサの出力電圧に基づいて温度検出対象の温度を検出する温度検出装置に関するものである。
　この種の装置としては、特許文献１に記載されているように、マルチプレクサと、ＲＣフィルタ回路とを備えるものが知られている。マルチプレクサは、複数の温度センサごとに個別に割り当てられる入力部と、各入力部に共通の出力部とを有し、各入力部の中から出力部に接続する入力部を順次切り替える。ＲＣフィルタ回路は、出力部に接続され、コンデンサを有している。温度検出装置は、ＲＣフィルタ回路の出力電圧に基づいて、温度センサの温度検出対象の温度を検出する。
特開２００５－２２４０７１号公報
　特許文献１に記載の構成では、マルチプレクサの出力部に、ＲＣフィルタ回路を構成するコンデンサが接続されている。このため、各入力部のうち出力部に接続される入力部が他の入力部に切り替えられると、切り替え前後の温度センサの出力電圧が異なることに起因して、コンデンサの電圧が切り替え後の温度センサの出力電圧と等しくなるまでの待ち時間が必要となる。その結果、温度検出対象の温度検出周期が長くなる懸念がある。特に、ノイズ除去効果を大きくするためにコンデンサの容量が大きくされる場合、待ち時間が顕著に長くなり、温度検出周期が過度に長くなる懸念がある。
　なお、ＲＣフィルタ回路を備える温度検出装置に限らず、コンデンサを有するフィルタ回路を備える温度検出装置であれば、上述した課題は同様に生じ得る。
　本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、温度検出周期を短縮できる温度検出装置を提供することにある。
　本開示は、複数の温度センサごとに個別に割り当てられる入力部と、前記各入力部に共通の出力部とを有し、前記各入力部の中から前記出力部に接続する入力部を順次切り替えるマルチプレクサと、
　前記出力部に接続され、コンデンサを有するフィルタ回路と、
　前記フィルタ回路の出力電圧に基づいて、前記温度センサの温度検出対象の温度を検出する検出部と、
　前記各入力部のうち前記出力部に接続される入力部を他の入力部に切り替える際に、前記コンデンサの充放電を行う充放電部と、を備える。
　本開示は、各入力部の中から出力部に接続する入力部を他の入力部に切り替える際に、コンデンサの充放電を行う充放電部を備えている。このため、切り替え前後で各入力部に入力される温度センサの出力電圧が異なっていたとしても、コンデンサの電圧を、切り替え後に入力部に入力される温度センサの出力電圧に近づけることができる。これにより、コンデンサの電圧が切り替え後の温度センサの出力電圧と等しくなるまでの待ち時間を短縮することができ、ひいては温度検出対象の温度検出周期を短縮することができる。
　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態に係る温度検出装置の構成図であり、 図２は、温度検出処理のフローチャートであり、 図３は、温度検出処理の一例を示すタイムチャートであり、 図４は、比較例に係る温度検出処理を示すタイムチャートであり、 図５は、第２実施形態に係る温度検出装置の構成図であり、 図６は、パルス発生器が発生するパルスの一例を示すタイムチャートであり、 図７は、その他の実施形態に係る温度検出装置の構成図である。
　＜第１実施形態＞
　以下、本開示に係る温度検出装置を具体化した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る温度検出装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の車両に搭載される。
　図１に示すように、温度検出装置２０は、車両に搭載された組電池１０の温度を検出する。組電池１０は、複数の電池モジュール１１の直列接続体で構成され、各電池モジュール１１は、複数の単電池１２の直列接続体で構成されている。なお、本実施形態において、温度検出装置２０は、組電池１０の状態を監視する電池監視装置を構成する。
　組電池１０は、複数（ｎ個）の温度センサ１５を備えている。本実施形態において、各温度センサ１５は、各電池モジュール１１に対応して個別に設けられ、各電池モジュール１１の温度を検出する。本実施形態では、温度センサ１５として、サーミスタが用いられている。なお、図１には、各電池モジュール１１に対応して１つの温度センサ１５が設けられる構成を示したがこれに限らない。例えば、各電池モジュール１１に対応して２つ以上の温度センサが設けられる構成であってもよい。
　温度検出装置２０は、定電圧電源３０と、抵抗体３１とを備えている。定電圧電源３０には、抵抗体３１の第１端が接続され、抵抗体３１の第２端には、温度センサ１５の第１端が接続されている。温度センサ１５の第２端には、グランドが接続されている。なお、本実施形態では、定電圧電源３０が各温度センサ１５で共通化されている。
　温度検出装置２０は、マルチプレクサ４０を備えている。マルチプレクサ４０は、各温度センサ１５に対応して個別に割り当てられる第ｊ入力部ＣＨｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）と、各入力部ＣＨ１～ＣＨｎに共通の出力部ＯＵＴとを有している。マルチプレクサ４０は、各入力部ＣＨ１～ＣＨｎの中から出力部ＯＵＴに接続する入力部を所定の周期で順次切り替える。各入力部ＣＨ１～ＣＨｎは、温度センサ１５の第１端及び抵抗体３１の第２端に接続されている。これにより、温度センサ１５及び抵抗体３１で分圧された定電圧電源３０の電圧が各入力部ＣＨ１～ＣＨｎに入力される。
　温度検出装置２０は、フィルタ回路５０を備えている。本実施形態において、フィルタ回路５０は、コンデンサ５１及びフィルタ抵抗体５２を備えるＲＣローパスフィルタ回路である。詳しくは、フィルタ抵抗体５２の第１端には、マルチプレクサ４０の出力部ＯＵＴが接続され、フィルタ抵抗体５２の第２端には、コンデンサ５１の第１端が接続されている。コンデンサ５１の第２端には、グランドが接続されている。フィルタ回路５０は、出力部ＯＵＴの出力電圧からノイズを除去する。
　温度検出装置２０は、Ａ／Ｄ変換部６０、マイコン６１及び記憶部６２を備えている。Ａ／Ｄ変換部６０は、入力側がフィルタ回路５０に接続され、出力側がマイコン６１に接続されている。Ａ／Ｄ変換部６０は、フィルタ回路５０から出力されたアナログ信号をデジタル変換してマイコン６１に出力する。つまり、マイコン６１は、Ａ／Ｄ変換部の出力信号に基づいて、フィルタ回路５０の出力電圧を検出する。
　マイコン６１は、各サイクルにおいて、各入力部ＣＨ１～ＣＨｎの中から出力部ＯＵＴに接続する入力部を所定の周期で順次切り替えるべく、マルチプレクサ４０を操作する。詳しくは、マイコン６１は、１つのサイクルにおいて、出力部ＯＵＴに接続する入力部を第１入力部ＣＨ１から第ｎ入力部ＣＨｎまで順に切り替え、次のサイクルにおいて、再度、出力部ＯＵＴに接続する入力部を第１入力部ＣＨ１から第ｎ入力部ＣＨｎまで順に切り替える。
　ここで、出力部ＯＵＴから第ｉ入力部ＣＨｉ（ｉ＝１，２，…，５）が切り離されてから出力部ＯＵＴに第ｉ＋１入力部ＣＨｉ＋１が接続されるまでの期間は、出力部ＯＵＴに第１～第ｎ入力部ＣＨ１～ＣＨｎのいずれも接続されないオープン状態の期間とされる。また、出力部ＯＵＴから第６入力部ＣＨ６が切り離されてから出力部ＯＵＴに第１入力部ＣＨ１が接続されるまでの期間もオープン状態の期間とされる。なお、オープン状態は、例えば、マルチプレクサ４０の第ｎ＋１入力部ＣＨｎ＋１に温度センサ１５が割り当てられていない場合において、出力部ＯＵＴが第ｎ＋１入力部ＣＨｎ＋１に接続される状態である。また、本実施形態において、マイコン６１が「検出部」及び「操作部」に相当する。
　マイコン６１は、マルチプレクサ４０を操作し、第１～第ｎ入力部ＣＨ１～ＣＨｎが出力部ＯＵＴに接続された場合のフィルタ回路５０の第１～第ｎ出力電圧Ｖ１～Ｖｎを検出し、検出した第１～第ｎ出力電圧Ｖ１～Ｖｎに基づいて、各温度センサ１５の温度検出対象となる電池モジュール１１の温度を検出する。また、マイコン６１は、検出した第１～第ｎ出力電圧Ｖ１～Ｖｎを第１～第ｎ入力部ＣＨ１～ＣＨｎと対応付けて記憶部６２に記憶させる。記憶部６２は、ＲＯＭ以外の非遷移的実体的記録媒体（例えば、ＲＯＭ以外の不揮発性メモリ）である。
　温度検出装置２０は、「充放電部」に相当するＤ／Ａコンバータ７０と、接続部としてのスイッチ７１とを備えている。スイッチ７１は、Ｄ／Ａコンバータ７０とコンデンサ５１の第１端とを接続する電気経路に設けられ、マイコン６１によりオン又はオフされる。スイッチ７１がオンされると、Ｄ／Ａコンバータ７０とコンデンサ５１とが電気的に接続される。一方、スイッチ７１がオフされると、Ｄ／Ａコンバータ７０とコンデンサ５１とが電気的に遮断される。
　マイコン６１は、Ｄ／Ａコンバータ７０の目標電圧Ｖｔを設定し、設定した目標電圧ＶｔにＤ／Ａコンバータ７０の出力電圧を制御する。
　本実施形態では、マイコン６１による各電池モジュール１１の温度検出周期を短縮できる構成が採用されている。温度検出周期を短縮する構成は、例えば以下に説明する理由で採用される。つまり、組電池１０として、車両用の専用品ではなく、１８６５０の蓄電池等、汎用性のある蓄電池で構成された組電池が用いられることがある。この場合、組電池１０が専用品でないことから、安全性を高めるために組電池１０の温度検出箇所を増やすことが望まれる。この場合、マルチプレクサ４０を用いた温度検出のための１サイクルにおいて、温度検出周期を短縮することが要求される。
　図２を用いて、マイコン６１により実行される温度検出処理について説明する。
　ステップＳ１０では、前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）が記憶部６２に記憶されているか否かを判定する。なお、ステップＳ１０で否定判定される状況は、例えば、マイコン６１が起動されてから温度検出処理が最初に実施される状況である。
　ステップＳ１０において前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊが記憶されていないと判定した場合には、ステップＳ１１に進み、マルチプレクサ４０を操作することにより第ｊ入力部と出力部ＯＵＴとを接続する。
　ステップＳ１２では、第ｊ入力部ＣＨｊが出力部ＯＵＴに接続されてから第１規定期間Ｔ１経過するまで待機する。第１規定期間Ｔ１は、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが第ｊ入力部ＣＨｊの入力電圧又はその電圧近傍になるまでの安定待ちの期間である。
　ステップＳ１２において第１規定期間Ｔ１経過したと判定した場合には、ステップＳ１３に進み、今回のサイクルにおいて第ｊ出力電圧Ｖｊを検出する。そして、検出した第ｊ出力電圧Ｖｊを第ｊ入力部ＣＨｊと対応付けて記憶部６２に記憶する。
　ステップＳ１４では、マルチプレクサ４０をオープン状態に切り替える。
　ステップＳ１５では、変数ｊがｎであるか否かを判定する。この処理は、温度検出の１サイクルが終了したか否かを判定するためのものである。ステップＳ１５において否定判定した場合には、１サイクルが終了していないと判定し、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では変数ｊを１インクリメントし、その後ステップＳ１０に進む。一方、ステップＳ１５において変数ｊがｎであると判定した場合には、１サイクルが終了したと判定し、ステップＳ１０に進み、次回のサイクルに移行する。
　ステップＳ１０において前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊ（「対象出力電圧」に相当）が記憶されていると判定した場合には、ステップＳ１８に進み、前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊを記憶部６２から取得する。
　ステップＳ１９では、スイッチ７１をオンに切り替える。これにより、Ｄ／Ａコンバータ７０とコンデンサ５１とが電気的に接続される。
　ステップＳ２０では、Ｄ／Ａコンバータ７０の出力電圧を目標電圧Ｖｔに制御すべく、Ｄ／Ａコンバータ７０を操作する。本実施形態では、目標電圧Ｖｔを、ステップＳ１８で取得した前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊと同一の電圧に設定する。コンデンサ５１の電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｔよりも低い場合、Ｄ／Ａコンバータ７０の出力電圧の制御によりコンデンサ５１が充電され、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｔに向かって上昇する。一方、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｔよりも高い場合、Ｄ／Ａコンバータ７０の出力電圧の制御によりコンデンサ５１から放電され、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｔに向かって低下する。
　ステップＳ２１では、目標電圧ＶｔへのＤ／Ａコンバータ７０の出力電圧の制御を開始してから第２規定期間Ｔ２が経過するまで待機する。ステップＳ２１の処理は、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが目標電圧Ｖｔになったか否かを判定するための処理である。第２規定期間Ｔ２は、第１規定期間Ｔ１よりも短い期間に設定されている。
　ステップＳ２１において第２規定期間Ｔ２経過したと判定した場合には、ステップＳ２２に進み、スイッチ７１をオフに切り替える。
　ステップＳ２３では、マルチプレクサ４０を操作することにより第ｊ入力部ＣＨｊ（「対象入力部」に相当）と出力部ＯＵＴとを接続する。
　ステップＳ２４では、第ｊ入力部ＣＨｊと出力部ＯＵＴとが接続されてから第３規定期間Ｔ３が経過するまで待機する。ステップＳ２４の処理は、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが第ｊ入力部ＣＨｊの入力電圧になったか否かを判定するための処理である。第３規定期間Ｔ３は、第１規定期間Ｔ１よりも短い期間に設定されている。特に本実施形態では、第２規定期間Ｔ２及び第３規定期間Ｔ３の加算値が、第１規定期間Ｔ１よりも短い期間に設定されている。
　ステップＳ２４において第３規定期間Ｔ３経過したと判定した場合には、ステップＳ１３に進み、今回のサイクルにおいて第ｊ出力電圧Ｖｊを検出する。そして、検出した第ｊ出力電圧Ｖｊを第ｊ入力部ＣＨｊと対応付けて記憶部６２に記憶する。
　図３のタイムチャートを用いて、温度検出処理について説明する。図３（ａ）はマルチプレクサ４０の操作状態の推移を示し、図３（ｂ）はスイッチ７１の操作状態の推移を示す。図３（ｃ）はＤ／Ａコンバータ７０の操作状態の推移を示し、図３（ｄ）はコンデンサ５１の電圧Ｖｃの推移を示す。図３に示す例は、出力部ＯＵＴへの接続対象が第１入力部ＣＨ１から第２入力部ＣＨ２に切り替えられる場合のものである。
　時刻ｔ１において、出力部ＯＵＴから第１入力部ＣＨ１が切り離され、マルチプレクサ４０がオープン状態とされる。
　時刻ｔ２においてスイッチ７１がオンに切り替えられ、時刻ｔ３において、コンデンサ５１の電圧Ｖｃを目標電圧Ｖｔまで低下させるべく、Ｄ／Ａコンバータ７０が操作される。この目標電圧Ｖｔは、前回のサイクルにおける第２出力電圧Ｖ２に設定されている。
　時刻ｔ２から第２規定期間Ｔ２経過した時刻ｔ４において、Ｄ／Ａコンバータ７０の出力電圧の制御が停止され、時刻ｔ５においてスイッチ７１がオフに切り替えられる。
　その後時刻ｔ６において、第２入力部ＣＨ２が出力部ＯＵＴに接続される。そして、時刻ｔ６から第３規定期間Ｔ３経過した時刻ｔ７において、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが今回のサイクルにおける第２出力電圧Ｖ２として検出される。
　時刻ｔ６において、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが前回のサイクルにおける第２出力電圧Ｖ２にされている。このため、時刻ｔ６におけるコンデンサ５１の電圧Ｖｃと、今回のサイクルにおける第２入力部ＣＨ２の入力電圧との差を小さくすることができる。その結果、安定待ちのための第３規定期間Ｔ３を短い期間に設定することができ、ひいては温度検出周期を短縮することができる。
　これに対し、図４に示す比較例では、温度検出周期が長くなってしまう。比較例は、図１に示す構成から、Ｄ／Ａコンバータ７０及びスイッチ７１を除いた構成である。図４（ａ），（ｂ）は、先の図３（ａ），（ｄ）に対応している。なお、図４（ｂ）の破線は、図３（ｄ）に示した本実施形態に係るコンデンサ５１の電圧Ｖｃの推移を示す。
　比較例では、時刻ｔ１において、出力部ＯＵＴから第１入力部ＣＨ１が切り離され、マルチプレクサ４０がオープン状態とされる。その後、時刻ｔ２において、出力部ＯＵＴに第２入力部ＣＨ２が接続され、時刻ｔ２から、第１規定期間Ｔ１経過した時刻ｔ３において、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが今回のサイクルにおける第２出力電圧Ｖ２として検出される。比較例では、コンデンサ５１の電圧Ｖｃの安定待ちのために第１規定期間Ｔ１を長く設定する必要があるため、温度検出周期が長くなってしまう。
　以上説明したように、本実施形態によれば、出力部ＯＵＴに接続される入力部の切り替え前後で各入力部に入力される温度センサ１５の出力電圧が異なっていたとしても、コンデンサ５１の電圧Ｖｃを、切り替え後に入力部に入力される温度センサ１５の出力電圧に近づけることができる。これにより、コンデンサ５１の電圧Ｖｃが切り替え後の温度センサ１５の出力電圧と等しくなるまでの待ち時間を短縮することができ、ひいては電池モジュール１１の温度検出周期を短縮することができる。
　特に本実施形態では、目標電圧Ｖｔが前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊと同一の電圧に設定されるため、温度検出周期の短縮効果を高めることができる。
　＜第２実施形態＞
　以下、第２実施形態について、第１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。本実施形態では、温度検出装置２０は、図５に示すように、Ｄ／Ａコンバータ７０に代えて、パルス発生器７２を備えている。なお、図５において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　マイコン６１は、図２のステップＳ２０の処理に代えて、コンデンサ５１の電圧Ｖｃを、前回サイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊと同一の電圧に設定した目標電圧Ｖｔに制御すべく、パルス発生器７２が発生するパルス幅Ｔｏｎを操作する処理を行う。パルス幅Ｔｏｎは、図６に示すように、パルス発生周期Ｔｐにおける所定電圧の出力期間として定義されている。例えば、パルス幅Ｔｏｎが基準幅Ｔｓ（＜Ｔｐ）よりも大きい場合、パルス幅Ｔｏｎが大きいほどコンデンサ５１の電圧Ｖｃの上昇度合いが大きくなり、パルス幅Ｔｏｎが基準幅Ｔｓよりも小さい場合、パルス幅Ｔｏｎが小さいほどコンデンサ５１の電圧Ｖｃの低下度合いが大きくなる。
　以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　＜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。
　・図７に示すように、温度センサ１５の第１端とマルチプレクサ４０の各入力部ＣＨｊとの間に、静電気対策用のコンデンサ３２が接続されていてもよい。なお、図７において、先の図１に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。
　図７に示す構成とは異なり、マルチプレクサ４０の各入力部ＣＨｊと温度センサ１５の第１端との間にフィルタ回路５０が接続された構成の場合、そのフィルタ回路５０を構成するコンデンサ５１が、静電気対策用のコンデンサの役割を兼ねることとなる。その結果、静電気対策を重点に置いたコンデンサの容量の設定に制約が課される懸念がある。これに対し、フィルタ回路５０がマルチプレクサ４０の出力部ＯＵＴに接続された図７に示す構成によれば、静電気対策を重点に置いたコンデンサ３２の容量を自由に設定できる。なお、第２実施形態の図５に示した構成にも、静電気対策用のコンデンサ３２が設けられていてもよい。
　・目標電圧Ｖｔは、前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊと同一の電圧に限らず、例えば、２回前のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊ等、数回前のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊと同一の電圧に設定されてもよい。
　・目標電圧Ｖｔは、前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊと同一の電圧に限らず、今回のサイクルにおいて第ｊ入力部ＣＨｊの直前に選択された第ｊ－１入力部ＣＨｊ－１が出力部ＯＵＴに接続された場合のフィルタ回路５０の出力電圧と、前回のサイクルの第ｊ出力電圧Ｖｊとの間の電圧に設定されてもよい。この場合であっても、温度検出周期の短縮効果を得ることはできる。
　・フィルタ回路としては、ＲＣローパスフィルタ回路に代えて、例えば、ＬＣローパスフィルタ回路であってもよい。この場合、ＬＣローパスフィルタ回路を構成するコンデンサの第１端が出力部ＯＵＴに接続されるとともに、コンデンサの第２端がグランドに接続される。また、ＬＣローパスフィルタ回路を構成するインダクタの第１端がコンデンサの第１端に接続されるとともに、インダクタの第２端がＡ／Ｄ変換部６０に接続される。
　また、フィルタ回路としては、ローパスフィルタ回路に限らず、例えばバンドパスフィルタ回路であってもよい。この回路としては、例えば、一対のコンデンサと、一対のインダクタとを備えるバンドパスフィルタ回路が挙げられる。
　・組電池１０は、複数の電池モジュール１１の並列接続体で構成されていてもよいし、複数の電池モジュール１１の直列接続体が並列接続されて構成されていてもよい。
　・温度センサとしては、サーミスタに限らず、例えば感温ダイオードであってもよい。
　・温度検出装置は、車両に搭載されるものに限らない。
　・本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (9)

  1. 　複数の温度センサ（１５）ごとに個別に割り当てられる入力部（ＣＨｊ）と、前記各入力部に共通の出力部（ＯＵＴ）とを有し、前記各入力部の中から前記出力部に接続する入力部を順次切り替えるマルチプレクサ（４０）と、
    　前記出力部に接続され、コンデンサ（５１）を有するフィルタ回路（５０）と、
    　前記フィルタ回路の出力電圧に基づいて、前記温度センサの温度検出対象の温度を検出する検出部（６１）と、
    　前記各入力部のうち前記出力部に接続される入力部を他の入力部に切り替える際に、前記コンデンサの充放電を行う充放電部（７０，７２）と、を備える温度検出装置。
  2. 　前記出力部に接続される前記入力部と対応付けて、前記検出部により検出された前記フィルタ回路の出力電圧を記憶する記憶部（６２）と、
    　前記記憶部に記憶された出力電圧に基づいて目標電圧を設定し、設定した前記目標電圧に前記コンデンサの電圧を制御すべく、前記充放電部を操作する操作部（６１）と、を備える請求項１に記載の温度検出装置。
  3. 　前記マルチプレクサは、各サイクルにおいて、前記各入力部の中から前記出力部に接続する入力部を順次切り替え、
    　前記記憶部には、前回のサイクルにおいて前記各入力部の中から順次選択される対象入力部が前記出力部に接続される場合に、検出された前記フィルタ回路の出力電圧が前記対象入力部と対応付けられて記憶され、
    　前記操作部は、
    　前記記憶部に記憶された前回のサイクルの前記対象入力部に対応する出力電圧である対象出力電圧に基づいて、今回のサイクルの前記対象入力部に対応する前記目標電圧を設定し、
    　今回のサイクルのうち、前記各入力部の中から前記対象入力部の直前に選択される入力部が前記出力部から切り離されてから、前記対象入力部が前記出力部に接続されるまでの期間において、前記対象入力部に対応する前記目標電圧に前記コンデンサの電圧を制御すべく前記充放電部を操作する請求項２に記載の温度検出装置。
  4. 　前記操作部は、今回のサイクルの前記対象入力部に対応する前記目標電圧を、今回のサイクルにおいて前記対象入力部の直前に選択された前記入力部が前記出力部に接続された場合の前記フィルタ回路の出力電圧と、前記対象出力電圧との間の電圧に設定する請求項３に記載の温度検出装置。
  5. 　前記操作部は、今回のサイクルの前記対象入力部に対応する前記目標電圧を、前回のサイクルにおいて前記記憶部に記憶された前記対象入力部に対応する出力電圧と同一の電圧に設定する請求項３に記載の温度検出装置。
  6. 　前記充放電部は、パルス発生器（７２）である請求項１～５のいずれか１項に記載の温度検出装置。
  7. 　前記充放電部は、Ｄ／Ａコンバータ（７０）である請求項１～５のいずれか１項に記載の温度検出装置。
  8. 　前記温度センサの温度検出対象が、組電池（１０）を構成する電池モジュール（１１）である請求項１～７のいずれか１項に記載の温度検出装置。
  9. 　前記フィルタ回路は、ＲＣローパスフィルタ回路である請求項１～８のいずれか１項に記載の温度検出装置。
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