JP2012047519A - Battery state monitor - Google Patents

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修 下村
Kenji Takeda
武田　　憲司
Takayuki Ishikawa
隆之 石川
Masaya Ito
雅也 伊藤
Tsutomu Shirakawa
努 白川
Kazuya Mori
森　　和也
Chikashige Konno
周重 紺野
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Denso Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which the constitution of a device for monitoring the status of a plurality of battery cells Ci1-Cin tends to become complicated.SOLUTION: Each voltage of battery cells Ci1-Cin is converted into a voltage of the same reference electric potential with an electric potential converting circuit 50. A voltage of the electric potential converting circuit 50 is applied to the cathode of a photo diode of a photo coupler 60. Anodes of the photo diode are short-circuited and its voltage becomes the minimum value of an output voltage of the electric potential converting circuit 50. This voltage is applied to a comparator 74 and subject to PWM processing with a carrier. A signal after the PWM processing is the signal including information regarding a minimum value of the voltages of the battery cells Ci1-Cin.

Description

本発明は、複数の検出対象電池の状態を監視する電池の状態監視装置に関する。   The present invention relates to a battery state monitoring device that monitors the states of a plurality of detection target batteries.

この種の状態監視装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、燃料電池を構成する複数の電池セルのうちの１つをマルチプレクサによってＡ／Ｄ変換器に選択的に接続するものも提案されている。   As this type of state monitoring device, for example, as seen in Patent Document 1 below, one that selectively connects one of a plurality of battery cells constituting a fuel cell to an A / D converter by a multiplexer. Proposed.

特開平１１−３４５６２２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-345622

ところで、電池の状態監視装置に対する要求としては、複数の電池セルのそれぞれの電圧値の全てを検出するものに限らない。例えば電池セルに異常が生じることでその電池セルの電圧が低下する場合、複数の電池セルの電圧のうちの最低値とその電池セルがいずれであるかとの２つの情報によって、複数の電池セルの異常の有無を監視することができる。そしてこの場合、複数の電池セルのそれぞれの電圧をＡ／Ｄ変換器によって検出することは電池セルの異常の有無の監視という観点からは必ずしも必要ではない。   By the way, as a request | requirement with respect to the battery state monitoring apparatus, it is not restricted to what detects all each voltage value of several battery cell. For example, when the voltage of the battery cell decreases due to an abnormality in the battery cell, the information of the plurality of battery cells is determined by two pieces of information such as the lowest value of the voltage of the plurality of battery cells and the battery cell. The presence or absence of abnormality can be monitored. In this case, it is not always necessary to detect the voltage of each of the plurality of battery cells by the A / D converter from the viewpoint of monitoring whether or not the battery cell is abnormal.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の検出対象電池の状態を簡易且つ適切に監視することのできる電池の状態監視装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a battery state monitoring device that can easily and appropriately monitor the states of a plurality of detection target batteries.

以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.

請求項１記載の発明は、複数の検出対象電池の状態を監視する電池の状態監視装置において、前記複数の検出対象電池のそれぞれの両端の電圧およびそれらの相当値のいずれかが入力され、それら入力信号のうち電圧値が最小となるものおよび最大となるものの少なくとも一方を選択する処理を行って該選択された入力信号を出力する電圧出力手段と、前記選択する処理過程で生成された信号に基づき前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を特定する処理を行うことで、前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を識別する信号である識別信号を出力する識別信号出力手段とを備えることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, in the battery state monitoring device for monitoring the states of the plurality of detection target batteries, voltages at both ends of the plurality of detection target batteries and their corresponding values are input, A voltage output means for performing a process of selecting at least one of the input signals having a minimum voltage value and a maximum voltage value and outputting the selected input signal; and a signal generated in the selection process. An identification signal output means for outputting an identification signal that is a signal for identifying a detection target battery corresponding to the selected input signal by performing a process of specifying a detection target battery corresponding to the selected input signal based on It is characterized by providing.

上記発明では、複数の検出対象電池の情報のうち特に要求される度合いが大きい情報である最小値や最大値に関する情報を取得することができるため、複数の検出対象電池の状態を簡易且つ適切に監視することができる。さらに、最大値や最小値に対応する電池を識別信号によって特定することもできる。このため、例えば最大値や最小値によって異常を検出する場合等にあっては、異常個所を特定することができる。特に、この識別信号が上記選択する処理過程で生成された信号に基づき生成されるため、識別信号の生成を簡易に行うこともできる。   In the above-described invention, information on the minimum value and the maximum value, which is information that is particularly required among the information on the plurality of detection target batteries, can be acquired. Can be monitored. Further, the battery corresponding to the maximum value or the minimum value can be specified by the identification signal. For this reason, for example, when an abnormality is detected by the maximum value or the minimum value, the abnormal part can be specified. In particular, since the identification signal is generated based on the signal generated in the process of selecting, the identification signal can be easily generated.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電圧出力手段は、その出力端子側から入力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の入力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最小となる入力信号を出力することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the voltage output means includes a rectifying means having a forward direction from the output terminal side to the input terminal side, and input terminals of the rectifying means. They are connected to each other and output the minimum input signal as the voltage at the connection location.

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電圧出力手段は、その入力端子側から出力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の出力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最大となる入力信号を出力することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the voltage output means includes a rectifying means having a forward direction from the input terminal side to the output terminal side, and an output terminal of the rectifying means. They are connected to each other and output the maximum input signal as the voltage at the connection point.

請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記識別信号出力手段は、前記整流手段に順方向電流が流れるか否かに基づき前記識別信号を生成することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3, wherein the identification signal output means generates the identification signal based on whether or not a forward current flows through the rectifying means. .

上記請求項２記載の発明の場合、最小となるものに対応する整流手段がオン状態となり、順方向電流が流れる。一方、上記請求項３記載の発明の場合、最大となるものに対応する整流手段がオン状態となり、順方向電流が流れる。上記発明では、この点に鑑み、識別信号を生成する。   In the second aspect of the invention, the rectifying means corresponding to the smallest one is turned on, and a forward current flows. On the other hand, in the case of the third aspect of the invention, the rectifying means corresponding to the largest one is turned on, and a forward current flows. In the above invention, in view of this point, the identification signal is generated.

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記整流手段は、フォトカプラのフォトダイオードであり、前記識別信号出力手段は、前記フォトカプラのフォトトランジスタを備えることを特徴とする。   The invention described in claim 5 is the invention described in claim 4, wherein the rectifying means is a photodiode of a photocoupler, and the identification signal output means includes a phototransistor of the photocoupler.

上記発明では、フォトダイオードに順方向電流が流れる際にフォトトランジスタがオン状態となることを利用して、識別信号を生成することができる。   In the above invention, the identification signal can be generated by utilizing the fact that the phototransistor is turned on when a forward current flows through the photodiode.

請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記整流手段には、抵抗体が直列接続されており、前記識別信号出力手段は、前記整流手段に直列接続された抵抗体の電圧降下に基づき前記識別信号を生成することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, a resistor is connected in series to the rectifying means, and the identification signal output means is a voltage of a resistor connected in series to the rectifying means. The identification signal is generated based on the descent.

上記発明では、抵抗体の電圧降下によって整流手段の順方向電流を検出することができる。   In the above invention, the forward current of the rectifying means can be detected by the voltage drop of the resistor.

請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記識別信号出力手段は、一対の検出対象電池に関する前記入力信号の大小を比較する比較手段を備え、前記電圧出力手段は、前記比較手段による比較対象となる一対の検出対象電池に関する前記入力信号のいずれかを前記比較手段の比較結果に応じて選択的に通過させるセレクタを備え、前記識別信号出力手段は、前記セレクタの出力信号を前記比較手段に再度取り込むことで、前記最小となるものおよび前記最大となるものの少なくとも一方を絞り込むことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the identification signal output unit includes a comparison unit that compares the magnitudes of the input signals related to a pair of detection target batteries, and the voltage output unit includes the comparison A selector that selectively passes one of the input signals related to the pair of detection target batteries to be compared by the means according to the comparison result of the comparison means, and the identification signal output means outputs the output signal of the selector. By taking in the comparison means again, at least one of the minimum and the maximum is narrowed down.

上記発明では、セレクタの出力信号を比較手段に再度取り込む上記絞込みを行なうことで、一対の検出対象電池に関する入力信号の大小を比較する比較手段を利用して３つ以上の検出対象電池のうちの最大となるものや最小となるものを特定することができる。   In the above invention, by performing the above-described narrowing-down of the selector output signal into the comparison means, the comparison means for comparing the magnitudes of the input signals related to the pair of detection target batteries is used to select one of the three or more detection target batteries. It is possible to specify the maximum and the minimum.

請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の検出対象電池の両端のそれぞれに接続されることで前記複数の検出対象電池の両端の電圧のそれぞれを共通の基準電位の電圧に変換して前記電圧出力手段に入力する電位変換手段をさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 7, wherein the voltages at both ends of the plurality of detection target batteries are connected to both ends of the plurality of detection target batteries. Each of the above is further provided with potential conversion means for converting the voltage into a common reference potential voltage and inputting the voltage to the voltage output means.

請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記複数の検出対象電池は、複数の電池セルの直列接続体である組電池を構成するものであることを特徴とする。   A ninth aspect of the invention is characterized in that, in the eighth aspect of the invention, the plurality of batteries to be detected constitute an assembled battery which is a series connection body of a plurality of battery cells.

上記発明では、複数の検出対象電池の電極電位が互いに相違するため、電位変換手段を備えるメリットが特に大きい。   In the above invention, since the electrode potentials of the plurality of batteries to be detected are different from each other, the merit provided with the potential conversion means is particularly great.

請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記組電池は、前記電位変換手段によって１の基準電位の電圧に変換される複数の検出対象電池を複数組備えて且つ、これら各組の検出対象電池の電圧は、互いに相違する基準電位の電圧に前記電位変換手段によって変換されることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the invention, the assembled battery includes a plurality of detection target batteries that are converted to a reference potential voltage by the potential converting means, and The voltage of the pair of detection target batteries is converted into voltages having different reference potentials by the potential converting means.

上記発明では、組電池内の電位差が大きくなる場合であっても、電位変換手段に要求される耐圧を低減することができる。   In the said invention, even if it is a case where the electrical potential difference in an assembled battery becomes large, the proof pressure requested | required of an electrical potential conversion means can be reduced.

請求項１１記載の発明は、請求項９または１０記載の発明において、前記組電池は、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成するものであり、前記電圧出力手段および前記識別信号出力手段の出力信号は、絶縁手段を介して前記低電圧システムに出力されることを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the invention according to claim 9 or 10, wherein the assembled battery constitutes an in-vehicle high voltage system insulated from the in-vehicle low voltage system, and the voltage output means and the identification signal The output signal of the output means is output to the low voltage system through an insulating means.

第１の実施形態のシステム構成図。The system configuration figure of a 1st embodiment. 同実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the monitoring unit concerning the embodiment. 第２の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the monitoring unit concerning 2nd Embodiment. 第３の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the monitoring unit concerning 3rd Embodiment. 第４の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the monitoring unit concerning 4th Embodiment. 第５の実施形態にかかる監視ユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the monitoring unit concerning 5th Embodiment.

＜第１の実施形態＞
以下、本発明にかかる電池の状態監視装置を車載主機の電力源としての組電池の状態監視装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。 <First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment in which a battery state monitoring device according to the present invention is applied to an assembled battery state monitoring device as a power source of a vehicle-mounted main unit will be described with reference to the drawings.

図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。   FIG. 1 shows a system configuration according to the present embodiment.

図示される組電池１０は、車載主機としての電動機（図示略）に対する電力供給源である。組電池１０は、燃料電池によって構成される電池セルＣｉｊ（ｉ＝１〜ｍ、ｊ＝１〜ｎ）の直列接続体である。電池セルＣｉｊは、全て同一仕様であり、個体差や経年変化を除き端子電圧が等しくなるものである。電池セルＣｉｊは、隣接するｎ個ずつでグループ化され、ブロックＢｉを構成している。各ブロックＢｉの状態は、監視ユニットＵｉによって監視される。   The illustrated assembled battery 10 is a power supply source for an electric motor (not shown) as an in-vehicle main machine. The assembled battery 10 is a series connection body of battery cells Cij (i = 1 to m, j = 1 to n) constituted by fuel cells. The battery cells Cij all have the same specifications, and have the same terminal voltage except for individual differences and aging. The battery cells Cij are grouped by n adjacent ones to form a block Bi. The state of each block Bi is monitored by the monitoring unit Ui.

上記組電池１０や監視ユニットＵｉは、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成するものである。監視ユニットＵｉは、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧のうちの最小値（ブロック内最小値ＭＩＮｉ）と最小値となるセルを識別するための識別信号ＤＳｉとを、それぞれフォトカプラ２２，２０を介して低電圧システムを構成する制御装置２４に出力する。   The assembled battery 10 and the monitoring unit Ui constitute an in-vehicle high voltage system that is insulated from the in-vehicle low voltage system. The monitoring unit Ui receives the minimum value (minimum value MINi in the block) of the voltages of the battery cells Ci1 to Cin in the block Bi and the identification signal DSi for identifying the cell having the minimum value, respectively, from the photocoupler 22, 20 to the control device 24 constituting the low voltage system.

上記制御装置２４は、低電圧バッテリ４０を電源とする。また、監視ユニットＵｉは、低電圧バッテリ４０の電力を入力とするフライバックコンバータ４２を電源とする。すなわち、フライバックコンバータ４２は、２次側コイル４４をｍ個備えており、これらの出力電圧がダイオードを介して各監視ユニットＵｉにそれぞれ印加される。   The control device 24 uses the low voltage battery 40 as a power source. The monitoring unit Ui uses a flyback converter 42 that receives the power of the low-voltage battery 40 as a power source. That is, the flyback converter 42 includes m secondary side coils 44, and these output voltages are applied to the respective monitoring units Ui through the diodes.

図２に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。   FIG. 2 shows a circuit configuration of the monitoring unit Ui according to the present embodiment.

図示されるように、各電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの一対の電極は、各電位変換回路５０のそれぞれの一対の入力端子に接続され、これにより、各電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧が同一の電位基準の電圧に変換される。電位変換回路５０は、オペアンプ５１を備えて構成される差動増幅回路である。すなわち、非反転入力端子に抵抗体５３が接続され、反転入力端子に抵抗体５５が接続され、抵抗体５３と非反転入力端子との間に抵抗体５７が接続されている。そして、反転入力端子と出力端子との間に抵抗体５９が接続されている。ここで、上記抵抗体５７のうち、抵抗体５３と非反転入力端子との接続側でない方は、基準電位とされる。なお、図２では、基準電位とするための手段を記載していないが、実際には、所定の電位に固定される。   As illustrated, the pair of electrodes of each battery cell Ci1 to Cin is connected to the respective pair of input terminals of each potential conversion circuit 50, whereby the voltage of each battery cell Ci1 to Cin is the same potential reference. Is converted to the voltage of The potential conversion circuit 50 is a differential amplifier circuit that includes an operational amplifier 51. That is, the resistor 53 is connected to the non-inverting input terminal, the resistor 55 is connected to the inverting input terminal, and the resistor 57 is connected between the resistor 53 and the non-inverting input terminal. A resistor 59 is connected between the inverting input terminal and the output terminal. Here, of the resistors 57, the one not on the connection side between the resistor 53 and the non-inverting input terminal is set as a reference potential. In FIG. 2, means for setting the reference potential is not shown, but in practice, it is fixed at a predetermined potential.

上記電位変換回路５０の各出力は、フォトカプラ６０の１次側に接続されている。詳しくは、電位変換回路５０の出力端子は、フォトカプラ６０の１次側のフォトダイオードのカソード側に接続され、複数のフォトカプラ６０のそれぞれのフォトダイオードのアノード同士は、互いに接続（短絡）されている。これにより、アノード同士の接続箇所の電圧は、電位変換回路５０の出力電圧の最小値に一致する（より正確には、最小値に、フォトダイオードの電圧降下量を加算した値に一致する）。そして、アノード同士の接続箇所の電圧は、コンパレータ７４の非反転入力端子に印加される。コンパレータ７４の反転入力端子には、発振器７２の出力するキャリアが印加される。これにより、コンパレータ７４の出力信号は、アノード同士の接続箇所の電圧がキャリアによってＰＷＭ処理された信号となる。この信号が、上記ブロック内最小値ＭＩＮｉである。ブロック内最小値ＭＩＮｉは、キャリア周波数を有し、その周期に対する論理「Ｈ」となる期間の時比率によって電圧値を表現する信号である。ちなみに、ＰＷＭ処理を施したのは、先の図１に示したフォトカプラ２２を介して低電圧システム側にアナログ電圧情報を出力するためである。   Each output of the potential conversion circuit 50 is connected to the primary side of the photocoupler 60. Specifically, the output terminal of the potential conversion circuit 50 is connected to the cathode side of the photodiode on the primary side of the photocoupler 60, and the anodes of the photodiodes of the plurality of photocouplers 60 are connected (short-circuited) to each other. ing. As a result, the voltage at the connection point between the anodes matches the minimum value of the output voltage of the potential conversion circuit 50 (more precisely, it matches the value obtained by adding the voltage drop amount of the photodiode to the minimum value). The voltage at the connection point between the anodes is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 74. The carrier output from the oscillator 72 is applied to the inverting input terminal of the comparator 74. Thus, the output signal of the comparator 74 is a signal obtained by PWM processing of the voltage at the connection point between the anodes by the carrier. This signal is the in-block minimum value MINi. The in-block minimum value MINi is a signal that has a carrier frequency and expresses a voltage value by a time ratio of a period of logical “H” with respect to the period. Incidentally, the reason why the PWM processing is performed is to output analog voltage information to the low voltage system side via the photocoupler 22 shown in FIG.

上記フォトカプラ６０の２次側であるフォトトランジスタの出力端子は、上記基準電位とされ、入力端子は、抵抗体６２を介してプルアップされている。そして、抵抗体６２とフォトトランジスタの入力端子との間の電圧が、識別信号生成部７０に入力されている。ここで、フォトカプラ６０は、電位変換回路５０のうち最小電圧に対応するもののみがオン状態となる。このため、識別信号生成部７０に入力される信号のうち、論理「Ｌ」となるものが最小値に対応するものであり、論理「Ｈ」となるものは最小値に対応しないことがわかる。識別信号生成部７０では、この点に鑑み、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうち端子電圧が最小値を取るものを識別する信号である識別信号ＤＳｉを生成して出力する。なお、この識別信号ＤＳｉも、論理「Ｈ」および論理「Ｌ」の２値信号であり、論理「Ｈ」となる期間および論理「Ｌ」となる期間の周波数や、これらの一周期に対する論理「Ｈ」となる期間の時比率によって電池セルを特定する情報を表現する。   The output terminal of the phototransistor on the secondary side of the photocoupler 60 is set to the reference potential, and the input terminal is pulled up via the resistor 62. A voltage between the resistor 62 and the input terminal of the phototransistor is input to the identification signal generator 70. Here, only the photocoupler 60 corresponding to the minimum voltage in the potential conversion circuit 50 is turned on. Therefore, it can be seen that among the signals input to the identification signal generation unit 70, the logic “L” corresponds to the minimum value, and the logic “H” does not correspond to the minimum value. In view of this point, the identification signal generation unit 70 generates and outputs an identification signal DSi that is a signal for identifying one of the battery cells Ci1 to Cin in the block Bi that has a minimum terminal voltage. This identification signal DSi is also a binary signal of logic “H” and logic “L”, and the frequency of the period of logic “H” and the period of logic “L”, and the logic “ The information specifying the battery cell is expressed by the time ratio of the period of “H”.

このように、本実施形態では、電池セルＣｉｊの電圧の最小値を検出することで、組電池１０の異常の有無を診断することができる。すなわち、組電池１０による電力供給時に生じる電池セルＣｉｊの異常としては、電池セルＣｉｊの端子電圧が低下し、やがて起電力がゼロとなって抵抗体（ショート状態）となる異常がある。この異常を電池セルＣｉｊの電圧が低下し始めた時点で検出するためには、電池セルＣｉｊのうち端子電圧が最低となるものの値を検出すれば足りる。このため、ブロック内最小値ＭＩＮｉのみから異常の有無を診断することができる。   Thus, in this embodiment, the presence or absence of abnormality of the assembled battery 10 can be diagnosed by detecting the minimum value of the voltage of the battery cell Cij. That is, the abnormality of the battery cell Cij that occurs when power is supplied by the assembled battery 10 includes an abnormality in which the terminal voltage of the battery cell Cij decreases and eventually the electromotive force becomes zero and becomes a resistor (short state). In order to detect this abnormality when the voltage of the battery cell Cij starts to decrease, it is sufficient to detect the value of the battery cell Cij having the lowest terminal voltage. Therefore, it is possible to diagnose the presence / absence of abnormality only from the in-block minimum value MINi.

特に、本実施形態では、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうち電圧の最小値をとるものを特定することができるため、異常個所を特定することもできる。このため、組電池１０が燃料ガスの導入経路を複数備える場合、いずれの導入経路を介して燃料ガスを導入することで異常を解消することができるかを判断することができる。また、異常個所を特定することで、組電池１０を交換する場合等において、異常個所のみを交換することなども可能となる。   In particular, in the present embodiment, since the battery cell Ci1 to Cin in the block Bi that takes the minimum voltage value can be specified, an abnormal part can also be specified. For this reason, when the assembled battery 10 includes a plurality of fuel gas introduction paths, it is possible to determine which of the introduction paths can introduce the fuel gas to solve the abnormality. Further, by specifying the abnormal part, it is possible to replace only the abnormal part when the assembled battery 10 is replaced.

さらに、本実施形態では、先の図１に示したように、制御装置２４には、制御装置２４の主電源の状態にかかわらずデータを保持する記憶手段として、電気的書き換え可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ２４ａ）が設けられている。ＥＥＰＲＯＭ２４ａには、電位変換回路５０の出力の誤差を補償するための補償値に関するデータが記憶されている。このため、ブロック内最小値ＭＩＮｉと識別信号ＤＳｉとに基づき、ブロック内最小値ＭＩＮｉに対応する電位変換回路５０の補償値を用いてブロック内最小値ＭＩＮｉを補正することで、正確な最小値を算出することもできる。   Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the control device 24 includes an electrically rewritable nonvolatile memory as a storage unit that holds data regardless of the state of the main power supply of the control device 24. (EEPROM 24a) is provided. The EEPROM 24a stores data relating to a compensation value for compensating for an error in the output of the potential conversion circuit 50. Therefore, an accurate minimum value is obtained by correcting the in-block minimum value MINi using the compensation value of the potential conversion circuit 50 corresponding to the in-block minimum value MINi based on the in-block minimum value MINi and the identification signal DSi. It can also be calculated.

なお、本実施形態では、監視ユニットＵｉの電源をフライバックコンバータ４２とした。これにより、組電池１０への燃料ガスの導入を開始した直後から組電池１０の電圧を監視することができる。   In the present embodiment, the power source of the monitoring unit Ui is the flyback converter 42. Thereby, the voltage of the assembled battery 10 can be monitored immediately after the introduction of the fuel gas to the assembled battery 10 is started.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

（１）複数の検出対象電池（電池セルＣｉｊ）のそれぞれの両端の電圧に対応する電圧を出力する電位変換回路５０の出力のうちの最小値（ブロック内最小値ＭＩＮｉ）を選択的に出力するとともに、この選択する処理過程で生成された信号に基づき、対応する電池セルＣｉｊを識別する信号である識別信号ＤＳｉを出力した。これにより、複数の検出対象電池の情報のうち特に要求される度合いが大きい情報である最小値に関する情報を取得することができるため、複数の検出対象電池の状態を簡易且つ適切に監視することができる。さらに、最小値に対応する電池を識別信号ＤＳｉによって特定することもできるため、異常個所を特定することなどができる。特に、この識別信号ＤＳｉのを、上記選択する処理過程で生成された信号に基づき生成するため、その処理を簡素化することもできる。   (1) Selectively output the minimum value (in-block minimum value MINi) among the outputs of the potential conversion circuit 50 that outputs voltages corresponding to the voltages at both ends of each of the plurality of detection target batteries (battery cells Cij). At the same time, an identification signal DSi, which is a signal for identifying the corresponding battery cell Cij, is output based on the signal generated in the selected process. As a result, it is possible to acquire information on the minimum value, which is information that is particularly requested among the information on the plurality of detection target batteries, and thus it is possible to easily and appropriately monitor the states of the plurality of detection target batteries. it can. Furthermore, since the battery corresponding to the minimum value can be specified by the identification signal DSi, an abnormal part can be specified. In particular, since the identification signal DSi is generated based on the signal generated in the process of selecting, the process can be simplified.

（２）フォトトランジスタの出力に基づき、フォトダイオードの順方向電流を検出した。これにより、フォトカプラ６０を利用してダイオードに電流が流れるか否かを簡易に判断することができる。   (2) The forward current of the photodiode was detected based on the output of the phototransistor. Thereby, it is possible to easily determine whether or not a current flows through the diode using the photocoupler 60.

（３）複数の検出対象電池を、いずれも同一個数の電池セルとした。これにより、電位変換回路５０等の構成を同一としつつも、最小値に関する信号を適切に生成することができる。   (3) The plurality of detection target batteries are all the same number of battery cells. Thereby, it is possible to appropriately generate a signal relating to the minimum value while keeping the configuration of the potential conversion circuit 50 and the like the same.

（４）ブロックＢ１〜Ｂｍのそれぞれの電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎが、電位変換回路５０によって互いに共通の基準電位の電圧に変換されて且つ、ブロック毎に基準電位を相違させた。これにより、電位変換回路５０に要求される耐圧を低減することができる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、先の第１の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。 (4) The battery cells Ci1 to Cin of the blocks B1 to Bm are converted into voltages having a common reference potential by the potential conversion circuit 50, and the reference potentials are made different for each block. Thereby, the breakdown voltage required for the potential conversion circuit 50 can be reduced.
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図３に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図３において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 3 shows a circuit configuration of the monitoring unit Ui according to the present embodiment. In FIG. 3, members corresponding to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.

図示されるように、本実施形態では、コンパレータＣＭＰ１によって、電池セルＣｉ１と電池セルＣｉ２とのそれぞれに対応する電位変換回路５０の出力の大小を比較し、コンパレータＣＰＭ１の比較結果に基づき小さい方の出力をマルチプレクサＭＰＸ１を介して出力させる。ここでマルチプレクサＭＰＸ１は、一対のアナログ電圧のいずれかを選択的に出力するアナログマルチプレクサである。   As shown in the figure, in the present embodiment, the comparator CMP1 compares the magnitude of the output of the potential conversion circuit 50 corresponding to each of the battery cell Ci1 and the battery cell Ci2, and the smaller one based on the comparison result of the comparator CPM1. The output is output via the multiplexer MPX1. Here, the multiplexer MPX1 is an analog multiplexer that selectively outputs one of a pair of analog voltages.

また、電池セルＣｉ３に対応する電位変換回路５０の出力とマルチプレクサＭＰＸ１の出力との大小をコンパレータＣＭＰ２によって比較し、コンパレータＣＭＰ２の比較結果に基づき小さいほうの出力をマルチプレクサＭＰＸ２を介して出力させる。同様に、電池セルＣｉｋ（３≦ｋ≦ｎ）に対応する電位変換回路５０の出力とマルチプレクサＭＰＸ（ｋ−２）の出力との大小をコンパレータＣＭＰ（ｋ−１）によって比較し、コンパレータＣＭＰ（ｋ−１）の比較結果に基づき小さいほうの出力をマルチプレクサＭＰＸ（ｋ−１）を介して出力させる。こうした処理を繰り返すことで、マルチプレクサＭＰＸ（ｎ−１）の出力は、ブロックＢｉ内の電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎの電圧の最小値に対応したものとなる。また、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ（ｎ−１）の出力は、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのいずれの電圧が最小となったかを識別する情報を有することとなる。このため、本実施形態では、識別信号生成部７０において、コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ（ｎ−１）の出力に基づき識別信号ＤＳｉを生成して出力する。また、マルチプレクサＭＰＸ（ｎ−１）の出力がキャリアによって変調されることでブロック内最小値ＭＩＮｉが生成される。   Further, the output of the potential conversion circuit 50 corresponding to the battery cell Ci3 and the output of the multiplexer MPX1 are compared by the comparator CMP2, and the smaller output is output via the multiplexer MPX2 based on the comparison result of the comparator CMP2. Similarly, the comparator CMP (k−1) compares the output of the potential conversion circuit 50 corresponding to the battery cell Cik (3 ≦ k ≦ n) with the output of the multiplexer MPX (k−2). Based on the comparison result of k−1), the smaller output is output via the multiplexer MPX (k−1). By repeating such processing, the output of the multiplexer MPX (n−1) corresponds to the minimum value of the voltage of the battery cells Ci1 to Cin in the block Bi. Further, the outputs of the comparators CMP1 to CMP (n−1) have information for identifying which voltage of the battery cells Ci1 to Cin is minimized. Therefore, in the present embodiment, the identification signal generator 70 generates and outputs the identification signal DSi based on the outputs of the comparators CMP1 to CMP (n−1). Further, the output value of the multiplexer MPX (n−1) is modulated by the carrier to generate the in-block minimum value MINi.

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（３）、（４）の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。   According to the present embodiment described above, in addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment, the following effects can be obtained.

（５）コンパレータＣＭＰ１〜ＣＭＰ（ｎ−１）によって、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうちの一対の電圧の大小を比較し、小さい方をマルチプレクサＭＰＸ１〜ＭＰＸ（ｎ−１）によって選択することで、電圧の小さいものを絞り込む処理を行った。これにより、ブロック内最小値ＭＩＮｉを選択的に出力することができる。
＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、先の第１の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。 (5) The comparators CMP1 to CMP (n-1) compare the magnitudes of the pair of voltages of the battery cells Ci1 to Cin, and select the smaller one by the multiplexers MPX1 to MPX (n-1), so that the voltage The process of narrowing down small ones was performed. Thereby, the in-block minimum value MINi can be selectively output.
<Third Embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図４に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図４において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 4 shows a circuit configuration of the monitoring unit Ui according to the present embodiment. In FIG. 4, members corresponding to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.

本実施形態では、電位変換回路５０の出力端子にそれぞれ各別のダイオード８０のカソードが接続され、これらのアノード同士は抵抗体８２を介して互いに接続されている。そして、これらの接続箇所の電圧が電位変換回路５０の出力の最小値として、キャリアによって変調されることでブロック内最小値ＭＩＮｉが生成される。一方、抵抗体８２の電圧降下は、電流検出回路８４によって検出される。電流検出回路８４は、電圧降下に基づきダイオード８０に順方向電流が流れるか否かを判断するものである。電流検出回路８４による検出結果信号は、識別信号生成部７０に取り込まれる。これにより、識別信号生成部７０では、上記順方向電流が流れたものに対応する電池セル情報を識別信号ＤＳｉに重畳する。
＜第４の実施形態＞
以下、第４の実施形態について、先の第１の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。 In this embodiment, the cathodes of the respective diodes 80 are connected to the output terminals of the potential conversion circuit 50, and these anodes are connected to each other via the resistor 82. Then, the voltage at these connection points is modulated by the carrier as the minimum value of the output of the potential conversion circuit 50, thereby generating the in-block minimum value MINi. On the other hand, the voltage drop of the resistor 82 is detected by the current detection circuit 84. The current detection circuit 84 determines whether or not a forward current flows through the diode 80 based on the voltage drop. The detection result signal from the current detection circuit 84 is taken into the identification signal generator 70. Thereby, in the identification signal production | generation part 70, the battery cell information corresponding to what the said forward current flowed is superimposed on the identification signal DSi.
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図５に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図５において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 5 shows a circuit configuration of the monitoring unit Ui according to the present embodiment. In FIG. 5, members corresponding to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.

図示されるように、本実施形態では、電位変換回路５０の出力電圧がフォトカプラ６０のフォトダイオードのアノードに印加され、フォトダイオードのカソード同士が接続（短絡）されている。これにより、カソード同士の接続箇所の電圧は、電位変換回路５０の出力の最大値となる（より正確には、最大値からフォトダイオードの電圧効果を減算したものとなる）。カソード同士の接続箇所の電位は、コンパレータ７４に入力され、キャリアによって変調されたブロック内最大値ＭＡＸｉとなる。   As illustrated, in the present embodiment, the output voltage of the potential conversion circuit 50 is applied to the anode of the photodiode of the photocoupler 60, and the cathodes of the photodiodes are connected (short-circuited). As a result, the voltage at the connection point between the cathodes becomes the maximum value of the output of the potential conversion circuit 50 (more precisely, the voltage effect of the photodiode is subtracted from the maximum value). The potential at the connection point between the cathodes is input to the comparator 74 and becomes the maximum value MAXi in the block modulated by the carrier.

ブロック内最大値ＭＡＸｉも、組電池１０の異常の有無を診断するために有益な情報である。すなわち、組電池１０に燃料が供給されない状況下において端子電圧がゼロとならない場合には、意図せずして発電する異常が生じていると考えられる。この異常は、電池セルＣｉｊのうち端子電圧が最高となるものの値を検出すれば足りる。このため、ブロック内最大値ＭＡＸｉのみから異常の有無を診断することができる。なお、この診断は、監視ユニットＵｉの電源をブロックＢｉ自体としたのでは行なうことができない。この点、本実施形態によれば、フライバックコンバータ４２を電源とすることでこうした診断処理をも好適に行なうことができる。
＜第５の実施形態＞
以下、第５の実施形態について、先の第１の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。 The in-block maximum value MAXi is also useful information for diagnosing whether the assembled battery 10 is abnormal. That is, when the terminal voltage does not become zero in a situation where fuel is not supplied to the assembled battery 10, it is considered that an abnormality in generating power unintentionally occurs. For this abnormality, it is sufficient to detect the value of the battery cell Cij having the highest terminal voltage. Therefore, it is possible to diagnose the presence / absence of abnormality only from the maximum value MAXi in the block. This diagnosis cannot be performed if the power source of the monitoring unit Ui is the block Bi itself. In this regard, according to the present embodiment, such a diagnosis process can be suitably performed by using the flyback converter 42 as a power source.
<Fifth Embodiment>
Hereinafter, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on differences from the first embodiment.

図６に、本実施形態にかかる監視ユニットＵｉの回路構成を示す。なお、図６において先の図２に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 6 shows a circuit configuration of the monitoring unit Ui according to the present embodiment. In FIG. 6, members corresponding to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.

本実施形態では、基本的には、検出対象電池を、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）（ｋ＝１〜ｎ−２）とする。すなわち、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）の両端の電圧が検出対象電圧として、各別の電位変換回路５０に入力される。ただし、本実施形態では、ブロックＢｉの電池セル数として奇数を想定しており、このため、電池セルＣｉｎについては、これが単独で検出対象電池となり、その両端の電圧が電位変換回路５０に入力される。   In the present embodiment, the detection target battery is basically a pair of battery cells Cik, Ci (k + 1) (k = 1 to n−2). That is, the voltage at both ends of the pair of battery cells Cik, Ci (k + 1) is input to each potential conversion circuit 50 as a detection target voltage. However, in the present embodiment, an odd number is assumed as the number of battery cells in the block Bi. Therefore, for the battery cell Cin, this becomes a detection target battery alone, and the voltage at both ends thereof is input to the potential conversion circuit 50. The

この際、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０と電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０とのゲインを相違させる。詳しくは、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０の抵抗体５３，５５の抵抗値Ｒ１を、電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０の抵抗体５３，５５の抵抗値Ｒ３の２倍とする。   At this time, the gain of the potential conversion circuit 50 for the pair of battery cells Cik, Ci (k + 1) is different from that of the potential conversion circuit 50 for the battery cell Cin. Specifically, the resistance value R1 of the resistors 53 and 55 of the potential converter circuit 50 for the pair of battery cells Cik and Ci (k + 1) is set as the resistance value R3 of the resistors 53 and 55 of the potential converter circuit 50 for the battery cell Cin. 2 times.

これにより、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０は、電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０と比較して、入力電圧の出力電圧への変換比が「１／２」となる。このため、一対の電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）用の電位変換回路５０のそれぞれの出力と、電池セルＣｉｎ用の電位変換回路５０の出力とを、同一数の電池セル当たりの電圧に規格化することができる。
＜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。
「整流手段について」
整流手段としては、フォトカプラ６０のフォトダイオードや、ダイオード８０に限らない。例えばサイリスタ等であってもよい。
「電圧の最小値（最大値）の絞込み手法について」
電圧の最小値（最大値）を絞り込む手法としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、上記第２の実施形態において、電池セルＣｉ１〜Ｃｉｎのうち電位の隣接する２つずつの電圧をコンパレータにて比較し、そのうちの小さい方（大きい方）をアナログマルチプレクサによって選択的に出力するようにし、次のステップでは、マルチプレクサの出力のうち隣接するもの同士の電圧を比較し、そのうちの小さい方（大きい方）をアナログマルチプレクサによって選択的に出力するようにするといった処理を順次繰り返すようにしてもよい。
「電圧出力手段について」
電圧出力手段としては、検出対象電池の最大値および最小値のいずれか一方に応じた電圧を選択的に出力するものに限らない。例えばこれら双方の電圧に応じた一対の電圧を選択的に出力するものであってもよい。 Thus, the potential conversion circuit 50 for the pair of battery cells Cik and Ci (k + 1) has a conversion ratio of the input voltage to the output voltage of “½” compared to the potential conversion circuit 50 for the battery cell Cin. It becomes. Therefore, the respective outputs of the potential conversion circuit 50 for the pair of battery cells Cik, Ci (k + 1) and the output of the potential conversion circuit 50 for the battery cell Cin are normalized to the same number of voltages per battery cell. can do.
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.
"About rectification means"
The rectifying means is not limited to the photodiode of the photocoupler 60 or the diode 80. For example, a thyristor may be used.
“How to narrow down the minimum (maximum) voltage”
The method for narrowing down the minimum value (maximum value) of the voltage is not limited to those exemplified in the above embodiments. For example, in the second embodiment, two adjacent voltages of the battery cells Ci1 to Cin are compared by a comparator, and the smaller one (larger one) is selectively output by an analog multiplexer. In the next step, the voltages of adjacent ones of the multiplexer outputs are compared, and the smaller one (larger one) is selectively output by the analog multiplexer. May be.
"Voltage output means"
The voltage output means is not limited to one that selectively outputs a voltage corresponding to one of the maximum value and the minimum value of the detection target battery. For example, a pair of voltages corresponding to both of these voltages may be selectively output.

また、上記第２の実施形態の構成を変形し、電位変換回路５０の全ての出力を取り込みそのいずれか１つを選択的に出力するマルチプレクサを備える構成としてもよい。この場合、電位変換回路５０の一対の出力電圧同士の大小を比較するコンパレータを複数用いることで電圧が最も低い（高い）ものを特定し、この特定結果に応じてマルチプレクサを操作すればよい。
「最小値や最大値を特定する検出対象電池群について」
最小値や最大値を特定する検出対象電池群としては、上記ブロックＢｉに限らない。例えば、組電池１０を構成する全電池セルＣｉｊのうちの最小値や最大値のみが制御装置２４に入力されるものであってもよい。これは、例えばフォトカプラ２２に代えて、トランスを用いることで各ブロックＢ１〜Ｂｍの最低電圧（最大電圧）自体を低電圧システムに出力し、これらのうちの最低電圧（最大電圧）を、監視ユニットＵｉの備えるものと同様の回路によって特定することで実現することができる。もっとも、組電池１０の端子電圧がさほど高くない場合には、ブロック単位のグループ分け自体を排除することもできる。
「絶縁手段について」
高電圧システムと低電圧システムとの絶縁を維持しつつ信号を伝播させる光絶縁素子としては、フォトカプラに限らず、フォトＭＯＳリレー等であってもよい。また光絶縁素子に限らず、例えば、トランス等の磁気絶縁素子であってもよい。
「電位変換手段について」
電位変換手段としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば電池セルＣｉ１〜Ｃｉ（ｎ−１）のそれぞれの電圧を電流に変換する電流変換手段と、この電流を電池セルＣｉｎの負極電位基準の電圧に変換する抵抗体等の電圧変換手段とを備えるものであってもよい。
「異なる電池セル数の検出対象電池の電圧を同一セル数の電圧相当に規格化する手段について」
先の図６に示した構成において、電池セルＣｉｋ，Ｃｉ（ｋ＋１）の両端の電圧を抵抗体によって分圧して電位変換回路５０に入力することで、規格化手段を構成してもよい。 Further, the configuration of the second embodiment may be modified to include a multiplexer that takes in all the outputs of the potential conversion circuit 50 and selectively outputs any one of them. In this case, by using a plurality of comparators that compare the magnitudes of a pair of output voltages of the potential conversion circuit 50, the lowest (highest) voltage may be specified, and the multiplexer may be operated according to the specified result.
“Detection battery group that identifies minimum and maximum values”
The detection target battery group for specifying the minimum value and the maximum value is not limited to the block Bi. For example, only the minimum value or the maximum value among all the battery cells Cij constituting the assembled battery 10 may be input to the control device 24. For example, instead of the photocoupler 22, by using a transformer, the minimum voltage (maximum voltage) of each block B1 to Bm is output to the low voltage system, and the minimum voltage (maximum voltage) of these is monitored. This can be realized by specifying the same circuit as that provided in the unit Ui. However, when the terminal voltage of the assembled battery 10 is not so high, the grouping itself in block units can be eliminated.
"Insulation means"
The optical isolation element that propagates signals while maintaining insulation between the high voltage system and the low voltage system is not limited to a photocoupler, and may be a photo MOS relay or the like. Moreover, it is not limited to an optical insulating element, and may be a magnetic insulating element such as a transformer.
About potential conversion means
The potential conversion means is not limited to those exemplified in the above embodiments. For example, a current conversion unit that converts each voltage of the battery cells Ci1 to Ci (n-1) into a current and a voltage conversion unit such as a resistor that converts the current into a voltage based on the negative potential of the battery cell Cin are provided. It may be a thing.
“Means to standardize the voltage of the target battery with different number of battery cells to the same number of cells”
In the configuration shown in FIG. 6, the normalization means may be configured by dividing the voltage across the battery cells Cik, Ci (k + 1) by the resistor and inputting the divided voltage to the potential conversion circuit 50.

また、規格化手段としては、差動増幅回路の抵抗値の調節によって、多数の電池セルＣｉｊの電圧を変換する際の倍率を、少数の電池セルＣｉｊの電圧を変換する際の倍率よりも小さくするものに限らない。例えば、各電池セル毎に差動増幅回路と、それらの出力を平均する平均値回路とを備えて電位変換手段を構成してもよい。
「検出対象電池について」
検出対象電池としては、１の電池セルまたは２個直列接続された電池セルに限らない。例えば３つ以上の直列接続された電池セルであってもよい。また、電池セルとしては、燃料電池に限らず、例えば２次電池であってもよい。ここで、２次電池としてリチウムイオン２次電池等を採用するなら、その充電状態を厳密に監視する要求が高いため、電圧の最大値および最小値を上記態様にて監視することが特に有効である。 Further, as a normalization means, by adjusting the resistance value of the differential amplifier circuit, the magnification for converting the voltage of a large number of battery cells Cij is smaller than the magnification for converting the voltage of a small number of battery cells Cij. It is not limited to what you do. For example, the potential conversion means may be configured by providing a differential amplifier circuit for each battery cell and an average value circuit for averaging the outputs thereof.
“Detection target battery”
The battery to be detected is not limited to one battery cell or two battery cells connected in series. For example, three or more battery cells connected in series may be used. Moreover, as a battery cell, not only a fuel battery but a secondary battery may be sufficient, for example. Here, if a lithium ion secondary battery or the like is adopted as the secondary battery, there is a high demand for strictly monitoring the state of charge, and therefore it is particularly effective to monitor the maximum value and the minimum value of the voltage in the above manner. is there.

また、複数の検出対象電池としては、共通の組電池を構成するものに限らない。例えば、互いに並列接続されるものであってもよい。この場合、電位変換回路５０は不要となる。このため、電圧出力手段に検出対象電池の電圧を直接印加してもよい。また、これに代えて、検出対象電池の電圧を抵抗体によって分圧したものを電圧出力手段に印加してもよい。
（そのほか）
・監視ユニットＵｉの電源としては、フライバックコンバータ４２に限らない。例えば、各ブロックＢｉであってもよい。この場合であっても、組電池１０の電圧が安定した後に最小電圧等を監視することなどはできる。また、組電池１０を２次電池とする場合には、こうした構成であっても常時電圧を監視することができる。 Moreover, as a some detection object battery, it does not restrict to what comprises a common assembled battery. For example, they may be connected in parallel to each other. In this case, the potential conversion circuit 50 is not necessary. For this reason, you may apply the voltage of a detection object battery directly to a voltage output means. Alternatively, a voltage obtained by dividing the voltage of the battery to be detected by a resistor may be applied to the voltage output means.
(others)
The power source for the monitoring unit Ui is not limited to the flyback converter 42. For example, each block Bi may be used. Even in this case, the minimum voltage or the like can be monitored after the voltage of the assembled battery 10 is stabilized. Further, when the assembled battery 10 is a secondary battery, the voltage can be constantly monitored even with such a configuration.

１０…組電池、２４…制御装置、５０…電位変換回路、６０…フォトカプラ、Ｕｉ…監視ユニット、Ｃｉｊ…電池セル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Assembly battery, 24 ... Control apparatus, 50 ... Potential conversion circuit, 60 ... Photocoupler, Ui ... Monitoring unit, Cij ... Battery cell.

Claims (11)

複数の検出対象電池の状態を監視する電池の状態監視装置において、
前記複数の検出対象電池のそれぞれの両端の電圧およびそれらの相当値のいずれかが入力され、それら入力信号のうち電圧値が最小となるものおよび最大となるものの少なくとも一方を選択する処理を行って該選択された入力信号を出力する電圧出力手段と、
前記選択する処理過程で生成された信号に基づき前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を特定する処理を行うことで、前記選択された入力信号に対応する検出対象電池を識別する信号である識別信号を出力する識別信号出力手段とを備えることを特徴とする電池の状態監視装置。 In a battery status monitoring device that monitors the status of a plurality of detection target batteries,
Either of the voltages at both ends of each of the plurality of detection target batteries and their corresponding values are input, and a process of selecting at least one of the input signals having the minimum voltage value and the maximum value is performed. Voltage output means for outputting the selected input signal;
A signal for identifying a detection target battery corresponding to the selected input signal by performing a process of specifying the detection target battery corresponding to the selected input signal based on the signal generated in the selection process. A battery state monitoring device comprising: an identification signal output means for outputting a certain identification signal. 前記電圧出力手段は、その出力端子側から入力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の入力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最小となる入力信号を出力することを特徴とする請求項１記載の電池の状態監視装置。   The voltage output means includes rectifying means whose forward direction is from the output terminal side to the input terminal side, the input terminals of the rectifying means are connected to each other, and the voltage at the connection location is the minimum. 2. The battery state monitoring apparatus according to claim 1, wherein an input signal is output. 前記電圧出力手段は、その入力端子側から出力端子側へと進む方向を順方向とする整流手段を備え、それら整流手段の出力端子同士が接続されて且つその接続箇所の電圧として前記最大となる入力信号を出力することを特徴とする請求項１記載の電池の状態監視装置。   The voltage output means includes a rectifying means whose forward direction is the direction from the input terminal side to the output terminal side, the output terminals of the rectifying means are connected to each other, and the voltage at the connection location is the maximum. 2. The battery state monitoring apparatus according to claim 1, wherein an input signal is output. 前記識別信号出力手段は、前記整流手段に順方向電流が流れるか否かに基づき前記識別信号を生成することを特徴とする請求項２または３記載の電池の状態監視装置。   4. The battery state monitoring device according to claim 2, wherein the identification signal output means generates the identification signal based on whether or not a forward current flows through the rectifying means. 前記整流手段は、フォトカプラのフォトダイオードであり、
前記識別信号出力手段は、前記フォトカプラのフォトトランジスタを備えることを特徴とする請求項４記載の電池の状態監視装置。 The rectifying means is a photodiode of a photocoupler,
5. The battery state monitoring apparatus according to claim 4, wherein the identification signal output means includes a phototransistor of the photocoupler. 前記整流手段には、抵抗体が直列接続されており、
前記識別信号出力手段は、前記整流手段に直列接続された抵抗体の電圧降下に基づき前記識別信号を生成することを特徴とする請求項４記載の電池の状態監視装置。 A resistor is connected in series to the rectifying means,
5. The battery state monitoring device according to claim 4, wherein the identification signal output means generates the identification signal based on a voltage drop of a resistor connected in series to the rectifying means. 前記識別信号出力手段は、一対の検出対象電池に関する前記入力信号の大小を比較する比較手段を備え、
前記電圧出力手段は、前記比較手段による比較対象となる一対の検出対象電池に関する前記入力信号のいずれかを前記比較手段の比較結果に応じて選択的に通過させるセレクタを備え、
前記識別信号出力手段は、前記セレクタの出力信号を前記比較手段に再度取り込むことで、前記最小となるものおよび前記最大となるものの少なくとも一方を絞り込むことを特徴とする請求項１記載の電池の状態監視装置。 The identification signal output means includes comparison means for comparing the magnitudes of the input signals related to a pair of detection target batteries,
The voltage output means includes a selector that selectively passes one of the input signals related to a pair of detection target batteries to be compared by the comparison means according to a comparison result of the comparison means,
2. The battery state according to claim 1, wherein the identification signal output unit narrows down at least one of the minimum and the maximum by re-taking the output signal of the selector into the comparison unit. Monitoring device. 前記複数の検出対象電池の両端のそれぞれに接続されることで前記複数の検出対象電池の両端の電圧のそれぞれを共通の基準電位の電圧に変換して前記電圧出力手段に入力する電位変換手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池の状態監視装置。   Potential conversion means for converting each of the voltages at both ends of the plurality of detection target batteries into a common reference potential voltage and inputting the voltage to the voltage output means by being connected to each of both ends of the plurality of detection target batteries. The battery state monitoring device according to claim 1, further comprising: 前記複数の検出対象電池は、複数の電池セルの直列接続体である組電池を構成するものであることを特徴とする請求項８記載の電池の状態監視装置。   9. The battery state monitoring apparatus according to claim 8, wherein the plurality of detection target batteries constitute an assembled battery which is a series connection body of a plurality of battery cells. 前記組電池は、前記電位変換手段によって１の基準電位の電圧に変換される複数の検出対象電池を複数組備えて且つ、これら各組の検出対象電池の電圧は、互いに相違する基準電位の電圧に前記電位変換手段によって変換されることを特徴とする請求項９記載の電池の状態監視装置。   The assembled battery includes a plurality of detection target batteries that are converted to a voltage of one reference potential by the potential conversion unit, and the voltages of the detection target batteries of each set are different from each other with reference potential voltages. 10. The battery state monitoring device according to claim 9, wherein the battery state monitoring device converts the voltage into a voltage. 前記組電池は、車載低電圧システムから絶縁された車載高電圧システムを構成するものであり、
前記電圧出力手段および前記識別信号出力手段の出力信号は、絶縁手段を介して前記低電圧システムに出力されることを特徴とする請求項９または１０記載の電池の状態監視装置。 The assembled battery constitutes an in-vehicle high voltage system insulated from the in-vehicle low voltage system,
11. The battery state monitoring apparatus according to claim 9, wherein output signals of the voltage output means and the identification signal output means are output to the low voltage system via an insulating means.
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