JP2008164567A - 電池電圧監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の1態様における電池電圧監視装置は、複数の電池セルを有する組電池の電圧を監視する電池電圧監視装置であって、前記複数の電池セルの電圧を検出する電圧センサと、前記電圧センサの出力に基づいて、異常電圧を検出したことを示す電圧検出信号を出力する出力論理回路と、前記電圧センサの出力に所定の遅延を与えて前記出力論理回路へと入力する遅延回路とを有し、前記電圧センサは、ヒステリシス特性を有する比較器を有し、当該比較器の出力に基づいて前記電池セルの電圧を検出することを特徴とする。
【選択図】図3
Description
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形態1の電圧監視装置10を説明する概略図である。本実施形態の電圧監視装置10は、電圧センサモジュールを複数有している。ここで、電圧センサモジュールとは、1つあるいは複数の電圧センサを1つのモジュールとした素子であり、本実施形態では1つのモジュールは1つの半導体装置(IC)で構成されている。図1は、電圧監視装置10が2つの電圧センサモジュール(以下、ICとも称す)IC1、IC2を有する場合を示している。以下、1つのICが4個の電池セルの電圧を検出する場合を例に実施の形態1を説明する。
図5は、本発明の実施の形態2に関わる電圧監視装置を示す図である。実施の形態2では、図1及び3で示したIC2に、さらにIC1と同一の構成のIC3を接続した電圧監視装置の例を示す図である。このような電圧監視装置20で、IC2とIC3のつなぎ目に相当する配線L9が断線した場合について説明する。
図8は、本発明の実施の形態に関わる電圧監視装置の変形例を示す図である。この変形例の電圧監視装置も断線検出機能を有している。本実施の形態では、断線検出の仕方が第1、第2の実施の形態と異なっている。図8に示す電圧監視装置では、電圧センサの入力端子間に抵抗が接続されている。ここで、電圧センサSEN1の入力端子間に接続される抵抗R3と、電圧センサSEN2の入力端子間に接続される抵抗R4はその抵抗値が異なっている。以下の電圧センサの入力端子間には、この抵抗R3とR4が交互に配置されている。
図9は、本発明の実施の形態3に関わる電圧監視装置を示す図である。上記した第1、第2の実施の形態では、過電圧検出用比較器CMP2は、電圧センサモジュール(IC2)の電源VCC2−VSS2間で動作する場合を説明している。それに対し、本実施の形態では、過電圧検出用比較器CMP2、低電圧検出用比較器CMP1が、電池セル1つ分の電源で動作する場合を示している。図9は、例えば図1のように接続された電圧監視装置において、配線L2が断線した場合を示している。この場合、電流源Iref1によって、端子V2の電位が上昇し、過電圧を検出する。
L1〜L12 接続用配線
V1〜V12 入力端子
VCC1、VSS1、VCC2、VSS2、VCC3、VSS3 電源端子
Iref1〜12 定電流源
D1〜D3 遅延回路
LOG1、LOG2 出力論理回路
SEN1〜SEN4 電圧センサ
CMP1、CMP2 過電圧、低電圧検出用比較器
LS1、LS2 レベルシフト回路
Claims (15)
- 複数の電池セルを有する組電池の電圧を監視する電池電圧監視装置であって、
前記複数の電池セルの電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの出力に基づいて、異常電圧を検出したことを示す電圧検出信号を出力する出力論理回路と、
前記電圧センサの出力に所定の遅延を与えて前記出力論理回路へと入力する遅延回路とを有し、
前記電圧センサは、少なくとも1つのヒステリシス特性を有する比較器を有し、当該比較器の出力に基づいて前記電池セルの電圧を検出することを特徴とする電池電圧監視装置。 - 前記ヒステリシス特性を有する比較器は、当該比較器の出力の変化に基づいて、当該比較器の入力端子に接続される抵抗の少なくとも一部を短絡させることによって当該ヒステリシス特性が与えられることを特徴とする請求項1に記載の電池電圧監視装置。
- 前記電池電圧監視装置は、さらに、前記遅延回路と前記出力論理回路との間に接続されるレベルシフト回路とを有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の電池電圧監視装置。
- 前記電池電圧監視装置は、さらに、前記複数の電池セルに電圧測定線を介してそれぞれ接続される複数の入力端子と、
前記複数の入力端子に接続され、前記電圧測定線が非断線状態の時には、前記複数の入力端子に電流を流す複数の電流源を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。 - 前記電池電圧監視装置は、さらに、前記複数の電池セルに第1、第2及び第3の電圧測定線を介してそれぞれ接続される第1、第2および第3の入力端子と、
前記第1及び第2の入力端子に接続され、前記第1及び第2の電圧測定線が非断線状態の時には前記第1及び第2の入力端子間の電位差を第1の所定値に保持する第1の抵抗と、
前記第2及び第3の入力端子に接続され、前記第2及び第3の電圧測定線が非断線状態の時には前記第2及び第3の入力端子間の電位差を第2の所定値に保持する第2の抵抗とを有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。 - 前記電池電圧監視装置は、それぞれが複数の電圧センサを有する複数の電圧センサモジュールにより構成され、
前記ヒステリシス特性を有する比較器は、前記電圧センサモジュールの電源電位が与えられる端子に接続される電圧センサに設けられることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。 - 前記遅延回路は、抵抗成分及び容量成分で構成される遅延回路であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。
- 前記ヒステリシス特性を有する比較器は、前記電池セルが過電圧となったことを検出する過電圧検出用比較器であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。
- 前記電圧センサは、
前記電池セルに並列に接続された第1の抵抗列と、
前記電池セルに並列に接続された第2の抵抗列と、
前記第1の抵抗列の第1の分圧点を一方の入力とし、前記第2の抵抗列の第2の分圧点を他方の入力とする比較器とを有し、
前記ヒステリシス特性を有する比較器は、
前記第1の抵抗列の一部を短絡するスイッチ素子と、
当該スイッチ素子が接続された第1の抵抗列を前記一方の入力とする比較器により構成されることを特徴とする請求項1乃至8に記載の電圧監視装置。 - 複数の電池セルを有する組電池の電圧を監視する電池電圧監視装置であって、
前記複数の電池セルの電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサの出力に基づいて、異常電圧を検出したことを示す電圧検出信号を出力する出力論理回路と、
前記電圧センサの出力に所定の遅延を与えて前記出力論理回路へと入力する遅延回路とを有し、
前記電圧センサは、監視対象の電池セルの出力電圧を電源として動作する比較器を有し、当該比較器はヒステリシス特性を有することを特徴とする電池電圧監視装置。 - 前記ヒステリシス特性を有する比較器は、当該比較器の出力の変化に基づいて、当該比較器の入力端子に接続される抵抗の少なくとも一部を短絡させることによって当該ヒステリシス特性が与えられることを特徴とする請求項10に記載の電池電圧監視装置。
- 前記電池電圧監視装置は、さらに、前記遅延回路と前記出力論理回路との間に接続されるレベルシフト回路とを有することを特徴とする請求項10あるいは11に記載の電池電圧監視装置。
- 前記電池電圧監視装置は、さらに、前記複数の電池セルに電圧測定線を介してそれぞれ接続される複数の入力端子と、
前記複数の入力端子に接続され、前記電圧測定線が非断線状態の時には、前記複数の入力端子に電流を流す複数の電流源を有する請求項10乃至12のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。 - 前記電池電圧監視装置は、それぞれが複数の電圧センサを有する複数の電圧センサモジュールにより構成され、
前記ヒステリシス特性を有する比較器は、前記電圧センサモジュールの電源電位を設定する端子間に接続される電圧センサに設けられることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の電池電圧監視装置。 - 複数の電池セルを有する組電池の電圧を監視する電池電圧監視装置であって、
前記電池セルの電圧を検出し、所定のヒステリシス特性に基づいて、前記検出結果を示す電圧信号を出力する比較器と、
前記電圧信号に所定の遅延を与える遅延回路と、
前記遅延回路の出力に基づいて、電圧検出信号を出力する論理回路とを有する電池電圧監視装置。
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