JP3366841B2 - バッテリ電圧監視装置 - Google Patents
バッテリ電圧監視装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ電圧監視
装置に関し、特に複数組の単位電池よりなるバッテリに
ついて各単位電池の電圧を測定するバッテリ電圧監視装
置に関する。
装置に関し、特に複数組の単位電池よりなるバッテリに
ついて各単位電池の電圧を測定するバッテリ電圧監視装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】バッテリは、負荷の電圧に合わせて複数
の単位電池を直列に接続して構成されている。単位電池
は一般的に同じ仕様のものが用いられ、直列に接続され
て同じ電流が流れるから、寿命や容量が同じのはずであ
るが、雰囲気温度等の搭載条件の違いや製造ばらつき等
の要因で、実際の単位電池の状態は少しずつ異なってい
る。このため特定の単位電池のみが過充電や過放電とな
るおそれがあり、逆極性に充電されることも考えられ
る。
の単位電池を直列に接続して構成されている。単位電池
は一般的に同じ仕様のものが用いられ、直列に接続され
て同じ電流が流れるから、寿命や容量が同じのはずであ
るが、雰囲気温度等の搭載条件の違いや製造ばらつき等
の要因で、実際の単位電池の状態は少しずつ異なってい
る。このため特定の単位電池のみが過充電や過放電とな
るおそれがあり、逆極性に充電されることも考えられ
る。
【０００３】バッテリ電圧監視装置は各単位電池の電圧
を測定して単位電池間のばらつきを把握するとともに、
各電池が正常な状態にあるかどうかを監視するもので、
従来、単位電池ごとに電位を測定する電圧測定回路を設
けたものがある。
を測定して単位電池間のばらつきを把握するとともに、
各電池が正常な状態にあるかどうかを監視するもので、
従来、単位電池ごとに電位を測定する電圧測定回路を設
けたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記バッ
テリ電圧監視装置では、特性の揃った電圧測定回路を用
いないと電圧測定回路間の測定ばらつきが生じる。また
近年、環境への配慮から普及しつつある電気自動車では
必要な電圧は２００Ｖ〜４００Ｖと大変高く、１２Ｖ程
度の低電圧で大容量の電池モジュールを複数直列に接続
して組電池を構成しているが、電池モジュールはさらに
１．２Ｖ程度のセルからなり、セルを単位の電池と考え
るとバッテリは極めて多くの単位電池で構成する必要が
ある。このため上記バッテリ電圧監視装置では、電圧測
定回路の数があまりに多くなる。したがって低価格とす
ることが困難である。
テリ電圧監視装置では、特性の揃った電圧測定回路を用
いないと電圧測定回路間の測定ばらつきが生じる。また
近年、環境への配慮から普及しつつある電気自動車では
必要な電圧は２００Ｖ〜４００Ｖと大変高く、１２Ｖ程
度の低電圧で大容量の電池モジュールを複数直列に接続
して組電池を構成しているが、電池モジュールはさらに
１．２Ｖ程度のセルからなり、セルを単位の電池と考え
るとバッテリは極めて多くの単位電池で構成する必要が
ある。このため上記バッテリ電圧監視装置では、電圧測
定回路の数があまりに多くなる。したがって低価格とす
ることが困難である。
【０００５】図２０のように単一の電圧測定回路９３を
スイッチ９２で切り換えて各単位電池９１の電位を測定
することが考えられるが、単位電池の数が多いと、電圧
測定回路と接続する単位電池の切り換えのための構成や
測定時の制御が複雑化し結局、低価格とすることは困難
である。
スイッチ９２で切り換えて各単位電池９１の電位を測定
することが考えられるが、単位電池の数が多いと、電圧
測定回路と接続する単位電池の切り換えのための構成や
測定時の制御が複雑化し結局、低価格とすることは困難
である。
【０００６】そこで本発明は、簡単な構成の低価格のバ
ッテリ電圧監視装置を提供することを目的とする。
ッテリ電圧監視装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、複数の抵抗器を直列に接続した抵抗器列と、単位電
池の接続点と抵抗器の接続点間に同一方向に接続された
複数のダイオードとを設ける。電流変化手段が抵抗器列
を流れる電流を変化せしめてダイオードを一方のダイオ
ードから順に導通等せしめ、スイッチ点検出手段がダイ
オードにおける導通と遮断とのスイッチ点を検出し、ス
イッチ点にあるダイオードとこれと相隣れる導通状態に
あるダイオードとに接続された抵抗器の抵抗値と上記ス
イッチ点における電流値とを乗じて、上記相隣れるダイ
オードと両極が接続された単位電池の電圧を演算するす
るように構成する。
は、複数の抵抗器を直列に接続した抵抗器列と、単位電
池の接続点と抵抗器の接続点間に同一方向に接続された
複数のダイオードとを設ける。電流変化手段が抵抗器列
を流れる電流を変化せしめてダイオードを一方のダイオ
ードから順に導通等せしめ、スイッチ点検出手段がダイ
オードにおける導通と遮断とのスイッチ点を検出し、ス
イッチ点にあるダイオードとこれと相隣れる導通状態に
あるダイオードとに接続された抵抗器の抵抗値と上記ス
イッチ点における電流値とを乗じて、上記相隣れるダイ
オードと両極が接続された単位電池の電圧を演算するす
るように構成する。
【０００８】相隣れるダイオードが導通していればこれ
らダイオードが正極と負極とに接続された単位電池は、
電圧が同じダイオードと接続された抵抗器の電圧降下と
等しい。またダイオードは一方のダイオードから順に導
通等するから、導通状態にあるダイオード以外はこれを
流れる電流が０である。したがって相隣れるダイオード
のうち一つがスイッチ点にあり、残りの一つが導通状態
にあるとき、上記相隣れる両ダイオードと接続された抵
抗器における電圧降下は、抵抗器列を流れる電流に上記
抵抗器の抵抗値を乗じたものとなる。しかして抵抗器列
を流れる電流が変化するように構成された、簡単な単一
の電圧測定回路構成で、電圧測定回路と接続する単位電
池を切り換えることなくしかも単位電池の数によらず単
位電池の電圧が求められる。
らダイオードが正極と負極とに接続された単位電池は、
電圧が同じダイオードと接続された抵抗器の電圧降下と
等しい。またダイオードは一方のダイオードから順に導
通等するから、導通状態にあるダイオード以外はこれを
流れる電流が０である。したがって相隣れるダイオード
のうち一つがスイッチ点にあり、残りの一つが導通状態
にあるとき、上記相隣れる両ダイオードと接続された抵
抗器における電圧降下は、抵抗器列を流れる電流に上記
抵抗器の抵抗値を乗じたものとなる。しかして抵抗器列
を流れる電流が変化するように構成された、簡単な単一
の電圧測定回路構成で、電圧測定回路と接続する単位電
池を切り換えることなくしかも単位電池の数によらず単
位電池の電圧が求められる。
【０００９】上記スイッチ点検出手段は、請求項２記載
の発明のように発光ダイオードで構成された上記ダイオ
ードからの光を検出する受光素子で構成する。または請
求項３記載の発明のように上記ダイオードに一次側巻線
が直列に接続され二次側巻線に検出信号が発生するトラ
ンスで構成する。これら両構成ともスイッチ点検出手段
がバッテリ、抵抗器列、ダイオードよりなる回路と分離
され、ノイズ等の影響が除去される。
の発明のように発光ダイオードで構成された上記ダイオ
ードからの光を検出する受光素子で構成する。または請
求項３記載の発明のように上記ダイオードに一次側巻線
が直列に接続され二次側巻線に検出信号が発生するトラ
ンスで構成する。これら両構成ともスイッチ点検出手段
がバッテリ、抵抗器列、ダイオードよりなる回路と分離
され、ノイズ等の影響が除去される。
【００１０】請求項４記載の発明では、上記スイッチ点
検出手段は、上記抵抗器列における電圧降下を実質的に
検出する電圧検出手段で構成し、上記スイッチ点を、上
記電圧降下が上記電流に対して不連続に変化する点とす
る。
検出手段は、上記抵抗器列における電圧降下を実質的に
検出する電圧検出手段で構成し、上記スイッチ点を、上
記電圧降下が上記電流に対して不連続に変化する点とす
る。
【００１１】抵抗器列における電圧降下の電流に対する
傾きは、遮断状態のダイオードと接続された抵抗器の合
成抵抗値となる。ダイオードは一方のダイオードから順
に導通等するから上記合成抵抗値は、ダイオードの導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を通過するごとに段階
的に変化する。したがって抵抗器列における電圧降下は
スイッチ点において不連続となる。しかして複数のダイ
オードのスイッチ点が単一の電圧検出手段で検出でき
る。
傾きは、遮断状態のダイオードと接続された抵抗器の合
成抵抗値となる。ダイオードは一方のダイオードから順
に導通等するから上記合成抵抗値は、ダイオードの導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を通過するごとに段階
的に変化する。したがって抵抗器列における電圧降下は
スイッチ点において不連続となる。しかして複数のダイ
オードのスイッチ点が単一の電圧検出手段で検出でき
る。
【００１２】請求項５記載の発明では、各単位電池の接
続点から、それぞれ抵抗器とダイオードとを直列に接続
してなる電流路を形成する。電流路の上記ダイオードは
同一方向に揃え、電流路の端点を短絡せしめる。該端点
の電位を電圧印加手段により変化せしめて上記ダイオー
ドを一方のダイオードから順に導通もしくは順に遮断せ
しめる。ダイオードの導通と遮断とが切り換わるスイッ
チ点をスイッチ点検出手段により検出する。そしてスイ
ッチ点における上記端点の電位から、ダイオードがスイ
ッチ点にある電流路が接続された単位電池の接続点の電
位を求め、各接続点の電位に基づいて各単位電池の電圧
を演算する構成とする。
続点から、それぞれ抵抗器とダイオードとを直列に接続
してなる電流路を形成する。電流路の上記ダイオードは
同一方向に揃え、電流路の端点を短絡せしめる。該端点
の電位を電圧印加手段により変化せしめて上記ダイオー
ドを一方のダイオードから順に導通もしくは順に遮断せ
しめる。ダイオードの導通と遮断とが切り換わるスイッ
チ点をスイッチ点検出手段により検出する。そしてスイ
ッチ点における上記端点の電位から、ダイオードがスイ
ッチ点にある電流路が接続された単位電池の接続点の電
位を求め、各接続点の電位に基づいて各単位電池の電圧
を演算する構成とする。
【００１３】電流路のダイオードは一方のダイオードか
ら順に導通等し、ダイオードがスイッチ点にあるとき、
電流路の端点の電位はこの電流路が接続されている接続
点の電位と等しい。各接続点の電位から各単位電池の電
圧が求められる。しかして簡単な単一の電圧測定回路構
成で、電圧測定回路と接続する単位電池を切り換えるこ
となくしかも単位電池の数によらず単位電池の電圧が求
められる。
ら順に導通等し、ダイオードがスイッチ点にあるとき、
電流路の端点の電位はこの電流路が接続されている接続
点の電位と等しい。各接続点の電位から各単位電池の電
圧が求められる。しかして簡単な単一の電圧測定回路構
成で、電圧測定回路と接続する単位電池を切り換えるこ
となくしかも単位電池の数によらず単位電池の電圧が求
められる。
【００１４】上記スイッチ点検出手段は、請求項６記載
の発明のように発光ダイオードで構成された上記ダイオ
ードからの光を検出する受光素子で構成する。または請
求項７記載の発明のように上記ダイオードに一次側巻線
が直列に接続され二次側巻線に検出信号が発生するトラ
ンスで構成する。これら両構成ともスイッチ点検出手段
がバッテリ、電流路よりなる回路と分離され、ノイズ等
の影響が除去される。
の発明のように発光ダイオードで構成された上記ダイオ
ードからの光を検出する受光素子で構成する。または請
求項７記載の発明のように上記ダイオードに一次側巻線
が直列に接続され二次側巻線に検出信号が発生するトラ
ンスで構成する。これら両構成ともスイッチ点検出手段
がバッテリ、電流路よりなる回路と分離され、ノイズ等
の影響が除去される。
【００１５】請求項８記載の発明では、上記スイッチ点
検出手段は、上記電圧印加手段に流れる電流を検出する
電流検出手段で構成し、上記スイッチ点を、上記電流が
上記端点の電位に対して不連続に変化する点とする。
検出手段は、上記電圧印加手段に流れる電流を検出する
電流検出手段で構成し、上記スイッチ点を、上記電流が
上記端点の電位に対して不連続に変化する点とする。
【００１６】電圧印加手段に流れる電流の、印加電圧に
対する傾きは、ダイオードが導通状態の電流路のコンダ
クタンスの合成値となる。ダイオードは一方のダイオー
ドから順に導通等するから上記合成コンダクタンスは、
ダイオードの導通と遮断とが切り換わるスイッチ点を通
過するごとに段階的に変化する。したがって電圧印加手
段に流れる電流はスイッチ点において不連続となる。し
かして複数のダイオードのスイッチ点が単一の電流検出
手段で検出できる。
対する傾きは、ダイオードが導通状態の電流路のコンダ
クタンスの合成値となる。ダイオードは一方のダイオー
ドから順に導通等するから上記合成コンダクタンスは、
ダイオードの導通と遮断とが切り換わるスイッチ点を通
過するごとに段階的に変化する。したがって電圧印加手
段に流れる電流はスイッチ点において不連続となる。し
かして複数のダイオードのスイッチ点が単一の電流検出
手段で検出できる。
【００１７】
（第１実施形態）図１に本発明のバッテリ電圧監視装置
を示す。バッテリ電圧監視装置は、直列に接続された複
数（図例では５個）の単位電池１１，１２，１３，１
４，１５よりなるバッテリ１に付設される。この各単位
電池１１〜１５は単一のセルでもよいし複数セルの構成
でもよい。バッテリ電圧監視装置は複数の抵抗器（図例
では４個）２２，２３，２４，２５が直列に接続してあ
り、抵抗器列２となしてある。抵抗器２２〜２５は予め
抵抗値を正確に測定しておく。装置が設置される環境に
よっては温度補償のされたものとするのがよい。抵抗器
列２の端点２ｂには、電流変化手段たる電流調整回路４
が接続してあり、抵抗器列２に流れる電流Ｉ00を変化せ
しめるようになっている。
を示す。バッテリ電圧監視装置は、直列に接続された複
数（図例では５個）の単位電池１１，１２，１３，１
４，１５よりなるバッテリ１に付設される。この各単位
電池１１〜１５は単一のセルでもよいし複数セルの構成
でもよい。バッテリ電圧監視装置は複数の抵抗器（図例
では４個）２２，２３，２４，２５が直列に接続してあ
り、抵抗器列２となしてある。抵抗器２２〜２５は予め
抵抗値を正確に測定しておく。装置が設置される環境に
よっては温度補償のされたものとするのがよい。抵抗器
列２の端点２ｂには、電流変化手段たる電流調整回路４
が接続してあり、抵抗器列２に流れる電流Ｉ00を変化せ
しめるようになっている。
【００１８】単位電池１１〜１５の各接続点１ａと抵抗
器２２〜２５の各接続点２ａ間には同一方向に複数のダ
イオード３１，３２，３３，３４，３５が接続してあ
り、各単位電池１１〜１５の正極の電位が、上記正極と
ダイオード３１〜３５を介して接続される抵抗器２２〜
２５の接続点２ａにおける電位Ｖk （ｋ＝１〜５）のと
きに導通するようになっている。ダイオード３１〜３５
は発光ダイオードで構成してあり、導通時には発光する
ようになっている。
器２２〜２５の各接続点２ａ間には同一方向に複数のダ
イオード３１，３２，３３，３４，３５が接続してあ
り、各単位電池１１〜１５の正極の電位が、上記正極と
ダイオード３１〜３５を介して接続される抵抗器２２〜
２５の接続点２ａにおける電位Ｖk （ｋ＝１〜５）のと
きに導通するようになっている。ダイオード３１〜３５
は発光ダイオードで構成してあり、導通時には発光する
ようになっている。
【００１９】受光部５は各ダイオード３１〜３５の導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を検出するもので、各
ダイオード３１〜３５に対応して設けられている。各受
光部５はダイオード３１〜３５の発光を検出する受光素
子たるフォトダイオード５１を備えている。フォトダイ
ード５１はダイオード３１〜３５と光ファイバなどで接
続してもよいし、両者が一体のフォトカップラとしても
よい。各受光部５は、対応するダイオード３１〜３５の
導通時にフォトダイオード５１が導通してＨレベルを出
力し、遮断時にはＬレベルを出力するようになってい
る。すなわち各ダイオード３１〜３５において導通と遮
断とが切り換わるスイッチ点においては、受光部５の出
力信号はＨレベルからＬレベルもしくはＬレベルからＨ
レベルへと変化する。
と遮断とが切り換わるスイッチ点を検出するもので、各
ダイオード３１〜３５に対応して設けられている。各受
光部５はダイオード３１〜３５の発光を検出する受光素
子たるフォトダイオード５１を備えている。フォトダイ
ード５１はダイオード３１〜３５と光ファイバなどで接
続してもよいし、両者が一体のフォトカップラとしても
よい。各受光部５は、対応するダイオード３１〜３５の
導通時にフォトダイオード５１が導通してＨレベルを出
力し、遮断時にはＬレベルを出力するようになってい
る。すなわち各ダイオード３１〜３５において導通と遮
断とが切り換わるスイッチ点においては、受光部５の出
力信号はＨレベルからＬレベルもしくはＬレベルからＨ
レベルへと変化する。
【００２０】受光部５の出力信号は計測制御部６に入力
せしめてある。
せしめてある。
【００２１】計測制御部６はコンピュータを中心にイン
ターフェース等で構成され、電流調整回路４における電
流Ｉ00の設定値を与えるようになっている。図２は電流
調整回路４の詳細と計測制御部６の一部の構成を示すも
のである。電流調整回路４は電流Ｉ00を設定値に保つ定
電流源として作動するもので、トランジスタ４１とコン
パレータ４３とを備えており、コンパレータ４３の出力
がトランジスタ４１のベースに入力している。
ターフェース等で構成され、電流調整回路４における電
流Ｉ00の設定値を与えるようになっている。図２は電流
調整回路４の詳細と計測制御部６の一部の構成を示すも
のである。電流調整回路４は電流Ｉ00を設定値に保つ定
電流源として作動するもので、トランジスタ４１とコン
パレータ４３とを備えており、コンパレータ４３の出力
がトランジスタ４１のベースに入力している。
【００２２】トランジスタ４１はコレクタが抵抗器列２
の端点２ｂと接続されている。エミッタは抵抗４２を介
して接地され、エミッタ電圧がコンパレータ４３の−入
力端子にフィードバックしている。コンパレータ４３の
＋入力端子には計測制御部６からの電流の設定値に対応
する制御電圧が入力している。トランジスタ４１はエミ
ッタ電圧が制御電圧となるように開閉し電流Ｉ00が設定
値に保たれる。
の端点２ｂと接続されている。エミッタは抵抗４２を介
して接地され、エミッタ電圧がコンパレータ４３の−入
力端子にフィードバックしている。コンパレータ４３の
＋入力端子には計測制御部６からの電流の設定値に対応
する制御電圧が入力している。トランジスタ４１はエミ
ッタ電圧が制御電圧となるように開閉し電流Ｉ00が設定
値に保たれる。
【００２３】計測制御部６はカウンタ６１とＤ／Ａコン
バータ６２とを備えている。カウンタ６１は、外部から
の計測開始信号によりリセット信号が入力するとリセッ
トされ、クロック信号に基づいてカウントを開始する。
Ｄ／Ａコンバータ６２はカウンタ６１のカウント数に比
例した制御電圧をコンパレータ４３に逐次出力するよう
になっている。しかして計測制御部６は、電流センサを
設けることなく電流Ｉ00をカウント数から知ることがで
きるようになっている。
バータ６２とを備えている。カウンタ６１は、外部から
の計測開始信号によりリセット信号が入力するとリセッ
トされ、クロック信号に基づいてカウントを開始する。
Ｄ／Ａコンバータ６２はカウンタ６１のカウント数に比
例した制御電圧をコンパレータ４３に逐次出力するよう
になっている。しかして計測制御部６は、電流センサを
設けることなく電流Ｉ00をカウント数から知ることがで
きるようになっている。
【００２４】計測制御部６は、受光部５からの出力信号
より知られるダイオード３１〜３５のスイッチ点と、カ
ウンタ６１のカウント数より知られる電流Ｉ00に基づい
て単位電池１２〜１５の電圧を演算する。
より知られるダイオード３１〜３５のスイッチ点と、カ
ウンタ６１のカウント数より知られる電流Ｉ00に基づい
て単位電池１２〜１５の電圧を演算する。
【００２５】上記バッテリ電圧監視装置の作動を図１、
図２、図３により説明する。図３は装置各部の状態を示
すもので、抵抗器２２〜２５の抵抗値が５００Ω，６６
７Ω，１ｋΩ，２ｋΩで、単位電池１１〜１５の電圧が
１０Ｖのときのものである。なお以下の説明において単
位電池１１〜１５の電圧をＥ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 ，Ｅ4 ，Ｅ
5 と、抵抗器２２〜２５の抵抗値をＲ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ，
Ｒ5 と、ダイオード３１〜３５を流れる電流値をＩ1 ，
Ｉ2 ，Ｉ3 ，Ｉ4 ，Ｉ5 とする。
図２、図３により説明する。図３は装置各部の状態を示
すもので、抵抗器２２〜２５の抵抗値が５００Ω，６６
７Ω，１ｋΩ，２ｋΩで、単位電池１１〜１５の電圧が
１０Ｖのときのものである。なお以下の説明において単
位電池１１〜１５の電圧をＥ1 ，Ｅ2 ，Ｅ3 ，Ｅ4 ，Ｅ
5 と、抵抗器２２〜２５の抵抗値をＲ2 ，Ｒ3 ，Ｒ4 ，
Ｒ5 と、ダイオード３１〜３５を流れる電流値をＩ1 ，
Ｉ2 ，Ｉ3 ，Ｉ4 ，Ｉ5 とする。
【００２６】抵抗器列２に流れる電流Ｉ00はカウンタリ
セット後、カウント数が増加するにしたがって時間に対
して比例的に変化する。
セット後、カウント数が増加するにしたがって時間に対
して比例的に変化する。
【００２７】さて最初、電流Ｉ00が０のとき、抵抗器２
２〜２５の各接続点２ａの電位Ｖk（ｋ＝１〜５）は一
番高電位となる単位電池１５の正極の電位である。した
がって残りの４つの単位電池１１〜１４の接続点１ａ
は、いずれもその電位がダイオード３１〜３４で接続さ
れた抵抗器２２〜２５の各接続点２ａの電位Ｖk （ｋ＝
１〜４）よりも低い。したがってダイオード３１〜３４
は遮断しており、Ｉk ＝０（ｋ＝１〜５）である。
２〜２５の各接続点２ａの電位Ｖk（ｋ＝１〜５）は一
番高電位となる単位電池１５の正極の電位である。した
がって残りの４つの単位電池１１〜１４の接続点１ａ
は、いずれもその電位がダイオード３１〜３４で接続さ
れた抵抗器２２〜２５の各接続点２ａの電位Ｖk （ｋ＝
１〜４）よりも低い。したがってダイオード３１〜３４
は遮断しており、Ｉk ＝０（ｋ＝１〜５）である。
【００２８】電流Ｉ00が流れ始めるとダイオード３５が
導通し、これと対応する受光部５のフォトダイオード５
１が導通する。計測制御部６はＨレベルの出力信号を受
け取る。これにより正常作動していることが知られる。
導通し、これと対応する受光部５のフォトダイオード５
１が導通する。計測制御部６はＨレベルの出力信号を受
け取る。これにより正常作動していることが知られる。
【００２９】電流Ｉ00が流れ始めると各抵抗器２２〜２
５において電圧降下が生じる。抵抗器２５における電圧
降下はＩ00Ｒ5 で与えられる。この電圧降下により抵抗
器２４と２５の接続点電位Ｖ4 が低下し、単位電池１４
の正極電位と等しくなると、すなわち抵抗器２５におけ
る電圧降下Ｉ00Ｒ5 が単位電池１５の電圧Ｅ5 と等しく
なると、ダイオード３４が遮断から導通に切り換わり
（スイッチ点Ｔ4 ）発光する。
５において電圧降下が生じる。抵抗器２５における電圧
降下はＩ00Ｒ5 で与えられる。この電圧降下により抵抗
器２４と２５の接続点電位Ｖ4 が低下し、単位電池１４
の正極電位と等しくなると、すなわち抵抗器２５におけ
る電圧降下Ｉ00Ｒ5 が単位電池１５の電圧Ｅ5 と等しく
なると、ダイオード３４が遮断から導通に切り換わり
（スイッチ点Ｔ4 ）発光する。
【００３０】ダイオード３４の発光によりこれと対応す
る受光部５のフォトダイオード５１が導通しこの受光部
５の出力信号がＬレベルからＨレベルに切り換わる。こ
れより計測制御部６はスイッチ点Ｔ4 を知る。しかして
スイッチ点Ｔ4 における電流Ｉ00と、抵抗器２５の抵抗
値Ｒ5 とを乗じて単位電池１５の電圧Ｅ5 が得られる。
る受光部５のフォトダイオード５１が導通しこの受光部
５の出力信号がＬレベルからＨレベルに切り換わる。こ
れより計測制御部６はスイッチ点Ｔ4 を知る。しかして
スイッチ点Ｔ4 における電流Ｉ00と、抵抗器２５の抵抗
値Ｒ5 とを乗じて単位電池１５の電圧Ｅ5 が得られる。
【００３１】ダイオード３４が導通すると抵抗器２５に
おける電圧降下は単位電池１５の電圧Ｅ5 により規定さ
れるから、スイッチ点Ｔ4 以降は、電流Ｉ00が増加して
も抵抗器２５に流れる電流すなわちダイオード３５に流
れる電流Ｉ5 はスイッチ点Ｔ4 のときのままである。電
流Ｉ00は、単位電池１４からダイオード３４を介して供
給される電流Ｉ4 により増加する。
おける電圧降下は単位電池１５の電圧Ｅ5 により規定さ
れるから、スイッチ点Ｔ4 以降は、電流Ｉ00が増加して
も抵抗器２５に流れる電流すなわちダイオード３５に流
れる電流Ｉ5 はスイッチ点Ｔ4 のときのままである。電
流Ｉ00は、単位電池１４からダイオード３４を介して供
給される電流Ｉ4 により増加する。
【００３２】次いで抵抗器２４における電圧降下Ｉ00Ｒ
4 が増加し、抵抗器２３と２４の接続点電位Ｖ3 が単位
電池１３の正極電位と等しくなるとダイオード３３がス
イッチ点Ｔ3 を通過する。ダイオード３４が導通して抵
抗器２４と２５の接続点電位Ｖ4 が単位電池１４の正極
電位と等しいから、スイッチ点Ｔ3 においては抵抗器２
４における電圧降下Ｉ00Ｒ4 が単位電池１４の電圧Ｅ4
と等しい。
4 が増加し、抵抗器２３と２４の接続点電位Ｖ3 が単位
電池１３の正極電位と等しくなるとダイオード３３がス
イッチ点Ｔ3 を通過する。ダイオード３４が導通して抵
抗器２４と２５の接続点電位Ｖ4 が単位電池１４の正極
電位と等しいから、スイッチ点Ｔ3 においては抵抗器２
４における電圧降下Ｉ00Ｒ4 が単位電池１４の電圧Ｅ4
と等しい。
【００３３】計測制御部６は、スイッチ点Ｔ3 をダイオ
ード３３と対応した受光部５の出力信号より知り、スイ
ッチ点Ｔ3 における電流Ｉ00と抵抗器２４の抵抗値Ｒ4
とを乗じて単位電池１４の電圧Ｅ4 が得られる。
ード３３と対応した受光部５の出力信号より知り、スイ
ッチ点Ｔ3 における電流Ｉ00と抵抗器２４の抵抗値Ｒ4
とを乗じて単位電池１４の電圧Ｅ4 が得られる。
【００３４】ダイオード３３が導通すると抵抗器２４に
おける電圧降下は単位電池１４の電圧Ｅ4 により規定さ
れるから、スイッチ点Ｔ3 以降は電流Ｉ00が増加しても
抵抗器２４に流れる電流はスイッチ点Ｔ3 のときのまま
である。したがってダイオード３４に流れる電流Ｉ4 は
以後、飽和値となる。電流Ｉ00は、単位電池１３からダ
イオード３３を介して供給される電流Ｉ3 により増加す
る。
おける電圧降下は単位電池１４の電圧Ｅ4 により規定さ
れるから、スイッチ点Ｔ3 以降は電流Ｉ00が増加しても
抵抗器２４に流れる電流はスイッチ点Ｔ3 のときのまま
である。したがってダイオード３４に流れる電流Ｉ4 は
以後、飽和値となる。電流Ｉ00は、単位電池１３からダ
イオード３３を介して供給される電流Ｉ3 により増加す
る。
【００３５】以下、ダイオード３２，３１の順に導通
し、各スイッチ点Ｔ2 ，Ｔ1 における電流Ｉ00から電池
１３，１２の電圧Ｅ3 ，Ｅ2 が知られる。
し、各スイッチ点Ｔ2 ，Ｔ1 における電流Ｉ00から電池
１３，１２の電圧Ｅ3 ，Ｅ2 が知られる。
【００３６】図４は単位電池１４の電圧Ｅ4 が１０Ｖか
ら８Ｖに下がったときの装置各部の状態を示すもので、
ダイオード３３のスイッチ点Ｔ3 における電流Ｉ00は単
位電池１４の電圧Ｅ4 が１０Ｖから８Ｖに低下したのに
応じて小さくなる。しかしてダイオード３４の電流Ｉ4
は飽和値が小さくなりダイオード３３の電流Ｉ3 は飽和
値が大きくなっている。
ら８Ｖに下がったときの装置各部の状態を示すもので、
ダイオード３３のスイッチ点Ｔ3 における電流Ｉ00は単
位電池１４の電圧Ｅ4 が１０Ｖから８Ｖに低下したのに
応じて小さくなる。しかしてダイオード３４の電流Ｉ4
は飽和値が小さくなりダイオード３３の電流Ｉ3 は飽和
値が大きくなっている。
【００３７】ところで単位電池１４の電圧Ｅ4 がさらに
小さくなればダイオード３４の電流Ｉ4 の飽和値はもっ
と小さくなるが、電流Ｉ4 はダイオードを流れる電流で
あるから０以上である。したがって電流Ｉ4 の飽和値が
０となるときが単位電池１４の電圧Ｅ4 の測定限界であ
る。このことを踏まえ測定しようとする測定レンジに応
じて抵抗器２２〜２５の抵抗値Ｒk （ｋ＝２〜５）を設
定する。各ダイオード３２〜３４に飽和時に電流Ｉ
k （ｋ＝２〜４）が流れる条件は次式となる。 Ｉk ＝（Ｅk ／Ｒk ）−（Ｅk+1 ／Ｒk+1 ）≧０……（１）
小さくなればダイオード３４の電流Ｉ4 の飽和値はもっ
と小さくなるが、電流Ｉ4 はダイオードを流れる電流で
あるから０以上である。したがって電流Ｉ4 の飽和値が
０となるときが単位電池１４の電圧Ｅ4 の測定限界であ
る。このことを踏まえ測定しようとする測定レンジに応
じて抵抗器２２〜２５の抵抗値Ｒk （ｋ＝２〜５）を設
定する。各ダイオード３２〜３４に飽和時に電流Ｉ
k （ｋ＝２〜４）が流れる条件は次式となる。 Ｉk ＝（Ｅk ／Ｒk ）−（Ｅk+1 ／Ｒk+1 ）≧０……（１）
【００３８】この条件を満たすように抵抗器の抵抗値Ｒ
k を設定すればよい。例えば通常、単位電池は同じ仕様
の電池であるから、Ｅk （ｋ＝２〜５）の測定レンジを
Ｅ±ΔＥとすると式（１）は式（２）で表すことができ
る。 Ｉk ＝（（Ｅ−ΔＥ）／Ｒk ）−（（Ｅ＋ΔＥ）／Ｒk+1 ）≧０……（２） したがってα＝ΔＥ／Ｅとすれば Ｒk+1 ／Ｒk ≧（１＋α）／（１−α）……（３） 例えば±１０％程度の測定レンジを得ようとすると相隣
れる抵抗器の抵抗値Ｒk，Ｒk+1 が２５％程度異なるよ
うに設定すればよい。
k を設定すればよい。例えば通常、単位電池は同じ仕様
の電池であるから、Ｅk （ｋ＝２〜５）の測定レンジを
Ｅ±ΔＥとすると式（１）は式（２）で表すことができ
る。 Ｉk ＝（（Ｅ−ΔＥ）／Ｒk ）−（（Ｅ＋ΔＥ）／Ｒk+1 ）≧０……（２） したがってα＝ΔＥ／Ｅとすれば Ｒk+1 ／Ｒk ≧（１＋α）／（１−α）……（３） 例えば±１０％程度の測定レンジを得ようとすると相隣
れる抵抗器の抵抗値Ｒk，Ｒk+1 が２５％程度異なるよ
うに設定すればよい。
【００３９】本実施形態では、電流Ｉ00は時間的に増加
するようにしたが、逆に最大電流から直線的に減少する
ように電圧調整回路４の電流Ｉ00の設定値を与えてもよ
い。またダイオード３５に対応する受光部５は、装置が
正常作動であることを確認する必要がなければ省略して
もよい。
するようにしたが、逆に最大電流から直線的に減少する
ように電圧調整回路４の電流Ｉ00の設定値を与えてもよ
い。またダイオード３５に対応する受光部５は、装置が
正常作動であることを確認する必要がなければ省略して
もよい。
【００４０】（第２実施形態）図５に本発明の第２実施
形態を示す。ダイオードの導通と遮断とを別の構成で検
出するようにしたもので、図中、第１実施形態と同じ作
動をする部分については同じ番号を付し第１実施形態と
の相違点を中心に説明する。
形態を示す。ダイオードの導通と遮断とを別の構成で検
出するようにしたもので、図中、第１実施形態と同じ作
動をする部分については同じ番号を付し第１実施形態と
の相違点を中心に説明する。
【００４１】ダイオード３１Ａ，３２Ａ，３３Ａ，３４
Ａ，３５Ａは発光ダイオードではなく通常のダイオード
である。ダイオード３１Ａ〜３５Ａの導通と遮断とをス
イッチ点検出手段たるパルストランス５２とコンパレー
タ５３等とで知る構成としてある。パルストランス５２
は、各ダイオード３１Ａ〜３５Ａと各抵抗器２２〜２５
の接続点２ａ間にこれらに直列に一次側巻線５２ａが接
続してある。パルストランス５２の二次側巻線５２ｂは
互いに直列に接続され、ダイオード３１Ａ〜３５Ａのい
ずれかが導通するとその検出信号がコンパレータ５３の
＋入力端子に入力するようになっている。コンパレータ
５３の−入力端子には上記検出信号のしきい値となる定
電圧が入力しており、ダイオード３１Ａ〜３５Ａの導通
と遮断とが二値信号で計測制御部６Ａに入力するように
なっている。
Ａ，３５Ａは発光ダイオードではなく通常のダイオード
である。ダイオード３１Ａ〜３５Ａの導通と遮断とをス
イッチ点検出手段たるパルストランス５２とコンパレー
タ５３等とで知る構成としてある。パルストランス５２
は、各ダイオード３１Ａ〜３５Ａと各抵抗器２２〜２５
の接続点２ａ間にこれらに直列に一次側巻線５２ａが接
続してある。パルストランス５２の二次側巻線５２ｂは
互いに直列に接続され、ダイオード３１Ａ〜３５Ａのい
ずれかが導通するとその検出信号がコンパレータ５３の
＋入力端子に入力するようになっている。コンパレータ
５３の−入力端子には上記検出信号のしきい値となる定
電圧が入力しており、ダイオード３１Ａ〜３５Ａの導通
と遮断とが二値信号で計測制御部６Ａに入力するように
なっている。
【００４２】本実施形態におけるダイオードの導通と遮
断とは次のように検出される。ダイオード３１Ａ〜３５
Ａのいずれかが導通してそれにランプ状の電流ｉが流れ
ると（図６の（Ａ））、パルストランス５２の一次側巻
線５２ａの両端に誘導電圧ｖ1 が発生する。一般に誘導
電圧ｖ1 と電流Ｉの間にはＬをインダクタンスとして式
（４）の関係がある。 ｖ1 ＝−Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）……（４）
断とは次のように検出される。ダイオード３１Ａ〜３５
Ａのいずれかが導通してそれにランプ状の電流ｉが流れ
ると（図６の（Ａ））、パルストランス５２の一次側巻
線５２ａの両端に誘導電圧ｖ1 が発生する。一般に誘導
電圧ｖ1 と電流Ｉの間にはＬをインダクタンスとして式
（４）の関係がある。 ｖ1 ＝−Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）……（４）
【００４３】したがって一次側巻線５２ａの電圧ｖ1 は
矩形状の波形となり（図６の（Ｂ））、二次側巻線５２
ｂの電圧ｖ2 はパルス状の波形となる（図６の
（Ｃ））。このパルス波形が検出されたときが各ダイオ
ード３１Ａ〜３５Ａにおいて導通と遮断とが切り換わる
スイッチ点である。
矩形状の波形となり（図６の（Ｂ））、二次側巻線５２
ｂの電圧ｖ2 はパルス状の波形となる（図６の
（Ｃ））。このパルス波形が検出されたときが各ダイオ
ード３１Ａ〜３５Ａにおいて導通と遮断とが切り換わる
スイッチ点である。
【００４４】しかしてダイオード３１Ａ〜３５Ａのいず
れかにおいて導通と遮断とが切り換わるとコンパレータ
５３はＨレベルの出力信号を計測制御部６Ａに出力す
る。電流Ｉ00は時間に比例して増大し、ダイオード３５
Ａ，３４Ａ，３３Ａ，・・・の順に導通するので何番目
のスイッチ点かが分かればどのダイオードにおけるスイ
ッチ点かが知られる。
れかにおいて導通と遮断とが切り換わるとコンパレータ
５３はＨレベルの出力信号を計測制御部６Ａに出力す
る。電流Ｉ00は時間に比例して増大し、ダイオード３５
Ａ，３４Ａ，３３Ａ，・・・の順に導通するので何番目
のスイッチ点かが分かればどのダイオードにおけるスイ
ッチ点かが知られる。
【００４５】（第３実施形態）図７に本発明の第３の実
施形態を示す。ダイオードの導通と遮断とを別の構成で
検出するようにしたもので、図中、第１実施形態と同じ
作動をする部分については同じ番号を付し第１実施形態
との相違点を中心に説明する。
施形態を示す。ダイオードの導通と遮断とを別の構成で
検出するようにしたもので、図中、第１実施形態と同じ
作動をする部分については同じ番号を付し第１実施形態
との相違点を中心に説明する。
【００４６】抵抗器列２の端点２ｂに電流調整回路４と
並列に電圧検出手段たる電圧計測回路５Ｂが設けてあ
る。抵抗器列２の端点２ｂの電位すなわち電位Ｖ1 は、
単位電池１１〜１５の合計電圧から抵抗列２の電圧降下
を減じたものであり、電位Ｖ1を測定することで、実質
的に抵抗列２における電圧降下の変化が検出できる。
並列に電圧検出手段たる電圧計測回路５Ｂが設けてあ
る。抵抗器列２の端点２ｂの電位すなわち電位Ｖ1 は、
単位電池１１〜１５の合計電圧から抵抗列２の電圧降下
を減じたものであり、電位Ｖ1を測定することで、実質
的に抵抗列２における電圧降下の変化が検出できる。
【００４７】上記バッテリ電圧監視装置の作動を説明す
る。本実施形態はバッテリ１、抵抗器列２、ダイオード
３１Ａ〜３５Ａ、電流調整回路４が実質的に同じ構成な
ので電流Ｉ00が変化するときの装置各部は前掲の図３に
より説明できる。
る。本実施形態はバッテリ１、抵抗器列２、ダイオード
３１Ａ〜３５Ａ、電流調整回路４が実質的に同じ構成な
ので電流Ｉ00が変化するときの装置各部は前掲の図３に
より説明できる。
【００４８】第１実施形態等で説明したように電流Ｉ00
の増加にしたがってダイオード３５Ａから順に導通して
いく。この過程で例えばダイオード３４Ａ，３５Ａが導
通し、ダイオード３１Ａ，３２Ａ，３３Ａが遮断してい
るとすると、ダイオード３４Ａ，３５Ａと接続された抵
抗器２５は電圧降下が一定であり、ダイオード３１Ａ，
３２Ａ，３３Ａと接続された抵抗器２２，２３，２４は
電圧降下が電流Ｉ00に比例して増加する。したがって抵
抗器列２における電圧降下の電流Ｉ00に対する傾きは抵
抗器２２，２３，２４の合成抵抗値（Ｒ2 ＋Ｒ3 ＋Ｒ
4 ）となる。
の増加にしたがってダイオード３５Ａから順に導通して
いく。この過程で例えばダイオード３４Ａ，３５Ａが導
通し、ダイオード３１Ａ，３２Ａ，３３Ａが遮断してい
るとすると、ダイオード３４Ａ，３５Ａと接続された抵
抗器２５は電圧降下が一定であり、ダイオード３１Ａ，
３２Ａ，３３Ａと接続された抵抗器２２，２３，２４は
電圧降下が電流Ｉ00に比例して増加する。したがって抵
抗器列２における電圧降下の電流Ｉ00に対する傾きは抵
抗器２２，２３，２４の合成抵抗値（Ｒ2 ＋Ｒ3 ＋Ｒ
4 ）となる。
【００４９】続いてダイオード３３Ａのスイッチ点Ｔ3
を経過すると、抵抗器２５に加えて抵抗器２４の電圧降
下が一定となる。したがって抵抗器列２の電圧降下の電
流Ｉ00に対する傾きは抵抗器２２，２３の合成抵抗値
（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）となる。
を経過すると、抵抗器２５に加えて抵抗器２４の電圧降
下が一定となる。したがって抵抗器列２の電圧降下の電
流Ｉ00に対する傾きは抵抗器２２，２３の合成抵抗値
（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）となる。
【００５０】このように抵抗器列２の電圧降下の電流Ｉ
00に対する傾きは、スイッチ点を経過すると段階的に小
さくなる。そして電流Ｉ00は時間に対して比例するから
電位Ｖ1 は時間に対してスイッチ点前後で傾きの異なる
直線を描く。
00に対する傾きは、スイッチ点を経過すると段階的に小
さくなる。そして電流Ｉ00は時間に対して比例するから
電位Ｖ1 は時間に対してスイッチ点前後で傾きの異なる
直線を描く。
【００５１】計測制御部６Ｂは、電位Ｖ1 の経時変化が
不連続となる点すなわち変曲点を演算し最初の不連続点
をダイオード１４におけるスイッチ点Ｔ4 とし、以下次
々に現れる不連続点をダイオード１３、ダイオード１
２、・・・のスイッチ点Ｔ3 ，Ｔ2 ，・・としていき、
当該スイッチ点における電流Ｉ00と抵抗値Ｒk （Ｋ＝２
〜５）から各単位電池１２〜１５の電圧を演算する。
不連続となる点すなわち変曲点を演算し最初の不連続点
をダイオード１４におけるスイッチ点Ｔ4 とし、以下次
々に現れる不連続点をダイオード１３、ダイオード１
２、・・・のスイッチ点Ｔ3 ，Ｔ2 ，・・としていき、
当該スイッチ点における電流Ｉ00と抵抗値Ｒk （Ｋ＝２
〜５）から各単位電池１２〜１５の電圧を演算する。
【００５２】なおダイオード３１Ａ〜３５Ａのスイッチ
ング特性は完全な矩形とはならないため、要求される測
定精度によっては図８に示すように電位Ｖ1 のデータＤ
から回帰直線Ｌを求めその交点Ｐを上記変曲点としても
よい。
ング特性は完全な矩形とはならないため、要求される測
定精度によっては図８に示すように電位Ｖ1 のデータＤ
から回帰直線Ｌを求めその交点Ｐを上記変曲点としても
よい。
【００５３】（第４実施形態）図９に本発明の第４の実
施形態を示す。上記各実施形態において一番低電位とな
る単位電池１１の電圧Ｅ1 を測定できるようにしたもの
である。図中、第１実施形態と同じ作動をする部分につ
いては同じ番号を付し第１実施形態との相違点を中心に
説明する。抵抗器列２Ａは抵抗器２２〜２５に加えて抵
抗器２２と電流調整回路４との間に抵抗器２１が接続し
てある。
施形態を示す。上記各実施形態において一番低電位とな
る単位電池１１の電圧Ｅ1 を測定できるようにしたもの
である。図中、第１実施形態と同じ作動をする部分につ
いては同じ番号を付し第１実施形態との相違点を中心に
説明する。抵抗器列２Ａは抵抗器２２〜２５に加えて抵
抗器２２と電流調整回路４との間に抵抗器２１が接続し
てある。
【００５４】抵抗器列２Ａの端点２ｂと単位電池１１の
負極の間には他のダイオード３１Ａ〜３５Ａと同じ方向
にダイオード３０Ａが接続してある。
負極の間には他のダイオード３１Ａ〜３５Ａと同じ方向
にダイオード３０Ａが接続してある。
【００５５】電流調整回路４は電源７と接続してある。
電源７は負電圧を出力する電源で、抵抗器列２Ａの端点
２ｂの電位を負電圧とすることを可能にしている。これ
により計測制御部６Ｃにおいて、単位電池１１はダイオ
ード３０Ａの導通と遮断とが切り換わったとき（スイッ
チ点）の電流Ｉ00に抵抗器２１の抵抗値Ｒ1 を乗じて演
算される。なお図ではダイオード３１Ａ〜３５Ａにおけ
る導通と遮断とを検出する構成は省略しているが、上記
各実施形態等の構成が適用できる。
電源７は負電圧を出力する電源で、抵抗器列２Ａの端点
２ｂの電位を負電圧とすることを可能にしている。これ
により計測制御部６Ｃにおいて、単位電池１１はダイオ
ード３０Ａの導通と遮断とが切り換わったとき（スイッ
チ点）の電流Ｉ00に抵抗器２１の抵抗値Ｒ1 を乗じて演
算される。なお図ではダイオード３１Ａ〜３５Ａにおけ
る導通と遮断とを検出する構成は省略しているが、上記
各実施形態等の構成が適用できる。
【００５６】（第５実施形態）図１０に本発明の第５の
実施形態を示す。上記各実施形態では電流調整回路４
を、電流Ｉ00を設定電流に保つ定電流電源型に構成し電
流Ｉ00は計測制御部のカウンタのカウント数より知るよ
うにしたが、これに代えて抵抗器列２の端点２ｂの電位
を設定電圧に保つ定電圧電源型に構成した別の電流調整
回路４Ａとしたものである。図中、第１実施形態と同じ
作動をする部分については同じ番号を付し第１実施形態
との相違点を中心に説明する。
実施形態を示す。上記各実施形態では電流調整回路４
を、電流Ｉ00を設定電流に保つ定電流電源型に構成し電
流Ｉ00は計測制御部のカウンタのカウント数より知るよ
うにしたが、これに代えて抵抗器列２の端点２ｂの電位
を設定電圧に保つ定電圧電源型に構成した別の電流調整
回路４Ａとしたものである。図中、第１実施形態と同じ
作動をする部分については同じ番号を付し第１実施形態
との相違点を中心に説明する。
【００５７】電流調整回路４Ａは抵抗器列２の端点２ｂ
における電位Ｖ1 （Ｅ00）が一定の変化速度で０から変
化するように構成してある。
における電位Ｖ1 （Ｅ00）が一定の変化速度で０から変
化するように構成してある。
【００５８】抵抗器列２および電流調整回路４Ａと直列
に電流計測回路８が設けてあり、抵抗器列２を流れる電
流Ｉを測定するようになっている。電流計測回路８の検
出信号は計測制御部６Ｄに入力する。なおダイオード３
１Ａ〜３５Ａにおける導通と遮断とを検出する構成は省
略しているが、第１、第２実施形態の構成が適用でき
る。
に電流計測回路８が設けてあり、抵抗器列２を流れる電
流Ｉを測定するようになっている。電流計測回路８の検
出信号は計測制御部６Ｄに入力する。なおダイオード３
１Ａ〜３５Ａにおける導通と遮断とを検出する構成は省
略しているが、第１、第２実施形態の構成が適用でき
る。
【００５９】図１１は装置各部の状態を示すもので、抵
抗器列２の端点２ｂにおける電圧Ｅ 00（図ではＶ1 ）は
カウンタリセット後、カウント数が増加するにしたがっ
て時間に対して比例的に変化する。
抗器列２の端点２ｂにおける電圧Ｅ 00（図ではＶ1 ）は
カウンタリセット後、カウント数が増加するにしたがっ
て時間に対して比例的に変化する。
【００６０】さて最初、電位Ｅ00が０のときは抵抗器列
２の最大電流が流れており、ダイオード３１Ａ〜３５Ａ
はすべて導通している。したがって各抵抗器２２〜２５
の電圧降下は、各抵抗器２２〜２５がダイオード３１Ａ
〜３５Ａで接続された各単位電池１２〜１５の電圧と等
しい。
２の最大電流が流れており、ダイオード３１Ａ〜３５Ａ
はすべて導通している。したがって各抵抗器２２〜２５
の電圧降下は、各抵抗器２２〜２５がダイオード３１Ａ
〜３５Ａで接続された各単位電池１２〜１５の電圧と等
しい。
【００６１】電位Ｅ00が上昇し単位電池１１の正極の電
位よりも高くなるとダイオード３１Ａは遮断する。ダイ
オード３１Ａが導通から遮断に切り換わるスイッチ点Ｔ
1 においては、電流計測回路８において検出される電流
Ｉは抵抗器２２を流れる電流と一致する。したがって抵
抗器２２の電圧降下はＩＲ2 となる。計測制御部６Ｄは
スイッチ点Ｔ1 における電流Ｉに抵抗器２２の抵抗値Ｒ
2 を乗じて単位電池１２の電圧Ｅ2 を求める。
位よりも高くなるとダイオード３１Ａは遮断する。ダイ
オード３１Ａが導通から遮断に切り換わるスイッチ点Ｔ
1 においては、電流計測回路８において検出される電流
Ｉは抵抗器２２を流れる電流と一致する。したがって抵
抗器２２の電圧降下はＩＲ2 となる。計測制御部６Ｄは
スイッチ点Ｔ1 における電流Ｉに抵抗器２２の抵抗値Ｒ
2 を乗じて単位電池１２の電圧Ｅ2 を求める。
【００６２】さらに電位Ｅ00が上昇し、ダイオード３２
Ａが導通から遮断に切り換わるスイッチ点Ｔ2 において
は、電流計測回路８において検出される電流Ｉは抵抗器
２３を流れる電流と一致する。したがって抵抗器２３の
電圧降下はＩＲ3 となる。計測制御部６Ｄはスイッチ点
Ｔ2 における電流Ｉに抵抗器２３の抵抗値Ｒ3 を乗じて
単位電池１３の電圧Ｅ3 を求める。以降、電位Ｅ00が上
昇することにより順次、スイッチ点Ｔ3 ，Ｔ4 における
電流Ｉより単位電池１４，１５の電圧が求められる。
Ａが導通から遮断に切り換わるスイッチ点Ｔ2 において
は、電流計測回路８において検出される電流Ｉは抵抗器
２３を流れる電流と一致する。したがって抵抗器２３の
電圧降下はＩＲ3 となる。計測制御部６Ｄはスイッチ点
Ｔ2 における電流Ｉに抵抗器２３の抵抗値Ｒ3 を乗じて
単位電池１３の電圧Ｅ3 を求める。以降、電位Ｅ00が上
昇することにより順次、スイッチ点Ｔ3 ，Ｔ4 における
電流Ｉより単位電池１４，１５の電圧が求められる。
【００６３】なお本実施形態でも第４実施形態における
抵抗器列２Ａ、ダイオード３０Ａ〜３５Ａの構成（図
９）を採用し、電流調整回路４Ｂを負電圧出力可能な電
源とすることで、単位電池１１の電圧を併せて測定でき
る。
抵抗器列２Ａ、ダイオード３０Ａ〜３５Ａの構成（図
９）を採用し、電流調整回路４Ｂを負電圧出力可能な電
源とすることで、単位電池１１の電圧を併せて測定でき
る。
【００６４】なお上記各実施形態において単位電池１５
の正極に接続されるダイオード３５，３５Ａは、抵抗器
列２，２Ａに電流が流れれば導通するので省略すること
ができる。ただし単位電池１５の電圧の測定値がダイオ
ードの順方向電圧の分だけ誤差となるので要求される測
定精度によってはある方が望ましい。
の正極に接続されるダイオード３５，３５Ａは、抵抗器
列２，２Ａに電流が流れれば導通するので省略すること
ができる。ただし単位電池１５の電圧の測定値がダイオ
ードの順方向電圧の分だけ誤差となるので要求される測
定精度によってはある方が望ましい。
【００６５】（第６実施形態）図１２に本発明の第６実
施形態を示す。図中、上記各図と同一番号を付した部分
は実質的に同じ作動をするので、上記各実施形態との相
違点を中心に説明する。バッテリ電圧監視装置は、バッ
テリ１を構成する６つの単位電池１１，１２，１３，１
４，１５，１６の各接続点１ａから電流路７１，７２，
７３，７４，７５，７６が形成してある。電流路７１〜
７６は抵抗器７０１とダイオード７０２とを直列に接続
したもので、ダイオード７０２はアノードが単位電池１
１〜１６側となるように揃えられる。電流路７１〜７６
の端点７ａは短絡し、電圧印加手段たる電源部８が接続
されている。
施形態を示す。図中、上記各図と同一番号を付した部分
は実質的に同じ作動をするので、上記各実施形態との相
違点を中心に説明する。バッテリ電圧監視装置は、バッ
テリ１を構成する６つの単位電池１１，１２，１３，１
４，１５，１６の各接続点１ａから電流路７１，７２，
７３，７４，７５，７６が形成してある。電流路７１〜
７６は抵抗器７０１とダイオード７０２とを直列に接続
したもので、ダイオード７０２はアノードが単位電池１
１〜１６側となるように揃えられる。電流路７１〜７６
の端点７ａは短絡し、電圧印加手段たる電源部８が接続
されている。
【００６６】図１３は電源部８の詳細を示すもので、電
圧可変用のトランジスタ８１を備えている。トランジス
タ８１はコレクタがコレクタ抵抗８２を介して図略の定
電圧電源（電圧Ｖ’）と接続され、エミッタがエミッタ
抵抗８３を介して接地されている。コレクタ抵抗８２と
トランジスタ８１のコレクタの接続点から出力電圧Ｖ
out が取り出され、電流路７１〜７６の端点７ａに印加
される。端点７ａの電位（以下、出力電位という）は出
力電圧Ｖout で与えられる。トランジスタ８１は、ベー
スの入力電圧に対して、コレクタ抵抗８２とエミッタ抵
抗８３の比で電圧増幅作動し、出力電圧が、図１４に示
すようにベースの入力電圧ＶB に対して直線的に与えら
れるようになっている。
圧可変用のトランジスタ８１を備えている。トランジス
タ８１はコレクタがコレクタ抵抗８２を介して図略の定
電圧電源（電圧Ｖ’）と接続され、エミッタがエミッタ
抵抗８３を介して接地されている。コレクタ抵抗８２と
トランジスタ８１のコレクタの接続点から出力電圧Ｖ
out が取り出され、電流路７１〜７６の端点７ａに印加
される。端点７ａの電位（以下、出力電位という）は出
力電圧Ｖout で与えられる。トランジスタ８１は、ベー
スの入力電圧に対して、コレクタ抵抗８２とエミッタ抵
抗８３の比で電圧増幅作動し、出力電圧が、図１４に示
すようにベースの入力電圧ＶB に対して直線的に与えら
れるようになっている。
【００６７】トランジスタ８１のベースには、マイクロ
コンピュータ８４からデジタル信号で与えられる、上記
出力電圧の指令値が、Ｄ／Ａ変換器８５においてアナロ
グ信号に変換されて入力し、出力電圧を指令値に応じた
電圧に制御するようになっている。出力電圧の制御範囲
は、下限が０で、上限がバッテリ１としての電圧をカバ
ーする大きさとしてある。なお下限は単位電池の最低電
圧が予め分かっていれば最低電圧をカバーする大きさで
もよい。
コンピュータ８４からデジタル信号で与えられる、上記
出力電圧の指令値が、Ｄ／Ａ変換器８５においてアナロ
グ信号に変換されて入力し、出力電圧を指令値に応じた
電圧に制御するようになっている。出力電圧の制御範囲
は、下限が０で、上限がバッテリ１としての電圧をカバ
ーする大きさとしてある。なお下限は単位電池の最低電
圧が予め分かっていれば最低電圧をカバーする大きさで
もよい。
【００６８】ダイオード７０２は受光素子たるフォトト
ランジスタ５３とともにフォトカプラ５Ｃを構成する発
光ダイオードで、導通時に発光しフォトトランジスタ５
３がオンするようになっている。可変の出力電位が単位
電池１１〜１６の正極側の電位よりも低くなると、当該
単位電池１１〜１６の正極側の接続点１ａから形成され
た電流路７１〜７６のダイオード７０２が導通し抵抗器
７０１の抵抗値に応じた電流が流れる。フォトカプラ５
Ｃは各ダイオード７０２の導通と遮断とが切り換わるス
イッチ点を検出し検出信号ＳＩＧ１，ＳＩＧ２，ＳＩＧ
３，ＳＩＧ４，ＳＩＧ５，ＳＩＧ６を出力するようにな
っている。
ランジスタ５３とともにフォトカプラ５Ｃを構成する発
光ダイオードで、導通時に発光しフォトトランジスタ５
３がオンするようになっている。可変の出力電位が単位
電池１１〜１６の正極側の電位よりも低くなると、当該
単位電池１１〜１６の正極側の接続点１ａから形成され
た電流路７１〜７６のダイオード７０２が導通し抵抗器
７０１の抵抗値に応じた電流が流れる。フォトカプラ５
Ｃは各ダイオード７０２の導通と遮断とが切り換わるス
イッチ点を検出し検出信号ＳＩＧ１，ＳＩＧ２，ＳＩＧ
３，ＳＩＧ４，ＳＩＧ５，ＳＩＧ６を出力するようにな
っている。
【００６９】検出信号ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６は、ダイオー
ド７０２が導通時にはフォトトランジスタ５３がオンし
て接地電位（Ｌレベル）となり、遮断時には電位Ｖccに
プルアップされてＨレベルとなる。検出信号ＳＩＧ１〜
ＳＩＧ６がＬレベルからＨレベル若しくはＨレベルから
Ｌレベルへ切り換わるときがダイオード７０２のスイッ
チ点である。なおフォトカプラ５Ｃに代えて第１実施形
態のごとくダイオードと受光素子が別体の構成でももち
ろんよい。
ド７０２が導通時にはフォトトランジスタ５３がオンし
て接地電位（Ｌレベル）となり、遮断時には電位Ｖccに
プルアップされてＨレベルとなる。検出信号ＳＩＧ１〜
ＳＩＧ６がＬレベルからＨレベル若しくはＨレベルから
Ｌレベルへ切り換わるときがダイオード７０２のスイッ
チ点である。なおフォトカプラ５Ｃに代えて第１実施形
態のごとくダイオードと受光素子が別体の構成でももち
ろんよい。
【００７０】電流路７１〜７６のダイオード７０２の導
通と遮断を検出するフォトカプラ５Ｃの検出信号ＳＩＧ
１〜ＳＩＧ６は電源部８のマイクロコンピュータ８４に
入力せしめてある。マイクロコンピュータ８４は各検出
信号ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６の立上がりをトリガしてスイッ
チ点を特定する。
通と遮断を検出するフォトカプラ５Ｃの検出信号ＳＩＧ
１〜ＳＩＧ６は電源部８のマイクロコンピュータ８４に
入力せしめてある。マイクロコンピュータ８４は各検出
信号ＳＩＧ１〜ＳＩＧ６の立上がりをトリガしてスイッ
チ点を特定する。
【００７１】上記バッテリ電圧監視装置の作動を図１
２、図１３、図１４、図１５により説明する。図１５は
装置各部の状態を示すものである。なお以下の説明にお
いて単位電池１１〜１６の電圧を簡単にＥとする。した
がって単位電池１１〜１６の正極側の電位は単位電池１
１からＥ，２Ｅ，３Ｅ，４Ｅ，５Ｅ，６Ｅとなる。
２、図１３、図１４、図１５により説明する。図１５は
装置各部の状態を示すものである。なお以下の説明にお
いて単位電池１１〜１６の電圧を簡単にＥとする。した
がって単位電池１１〜１６の正極側の電位は単位電池１
１からＥ，２Ｅ，３Ｅ，４Ｅ，５Ｅ，６Ｅとなる。
【００７２】マイクロコンピュータ８４からの電圧指令
値を時間（ｔ）に比例して増加し、電流路７１〜７６の
端点７ａの出力電位を０から６Ｅを越えるまで連続的に
直線的に上昇させていくと（図１５の直線Ｌa ）、最初
はすべての単位電池１１〜１６の正極側の電位は、出力
電位よりも大きく、全ての電流路７１〜７６が導通して
いるが、出力電位が上昇するに応じて、正極側の電位の
低い図１２中下側の単位電池１１と接続された電流路７
１から順に遮断し、電流路７１に対応したフォトカプラ
５Ｃの検出信号ＳＩＧ１から順にＬからＨへ変化してい
く（図１５）。マイクロコンピュータ８４はスイッチ点
における電圧指令値から出力電圧値Ｖ，２Ｖ，３Ｖ，４
Ｖ，５Ｖ，６Ｖを特定する（図１５）。
値を時間（ｔ）に比例して増加し、電流路７１〜７６の
端点７ａの出力電位を０から６Ｅを越えるまで連続的に
直線的に上昇させていくと（図１５の直線Ｌa ）、最初
はすべての単位電池１１〜１６の正極側の電位は、出力
電位よりも大きく、全ての電流路７１〜７６が導通して
いるが、出力電位が上昇するに応じて、正極側の電位の
低い図１２中下側の単位電池１１と接続された電流路７
１から順に遮断し、電流路７１に対応したフォトカプラ
５Ｃの検出信号ＳＩＧ１から順にＬからＨへ変化してい
く（図１５）。マイクロコンピュータ８４はスイッチ点
における電圧指令値から出力電圧値Ｖ，２Ｖ，３Ｖ，４
Ｖ，５Ｖ，６Ｖを特定する（図１５）。
【００７３】スイッチ点においては、出力電位が単位電
池１１〜１６の接続点１ａの電位と等しい。例えば単位
電池１１の正極側の接続点１ａから形成された電流路７
１のダイオード７０２がスイッチ点にあるときの出力電
位が単位電池１１の正極の電位Ｅである。出力電位は電
源部８の出力電圧（Ｖout ）で与えられ、スイッチ点に
おける出力電圧は上記のごとく特定されるから順次、各
単位電池１１〜１６の正極の電位２Ｅ，３Ｅ，・・・が
知られる。そして相隣れる電池１１〜１６の電位Ｅ，２
Ｅ，３Ｅ，・・・の差から各単位電池１１〜１６の電圧
測定値（ここではＥ）が得られる。
池１１〜１６の接続点１ａの電位と等しい。例えば単位
電池１１の正極側の接続点１ａから形成された電流路７
１のダイオード７０２がスイッチ点にあるときの出力電
位が単位電池１１の正極の電位Ｅである。出力電位は電
源部８の出力電圧（Ｖout ）で与えられ、スイッチ点に
おける出力電圧は上記のごとく特定されるから順次、各
単位電池１１〜１６の正極の電位２Ｅ，３Ｅ，・・・が
知られる。そして相隣れる電池１１〜１６の電位Ｅ，２
Ｅ，３Ｅ，・・・の差から各単位電池１１〜１６の電圧
測定値（ここではＥ）が得られる。
【００７４】なおダイオード７０２の導通と遮断とを第
２実施形態のようにパルストランスにより検出する構成
とすることもできる。
２実施形態のようにパルストランスにより検出する構成
とすることもできる。
【００７５】電流路７１〜７６はダイオード７０２が電
源部８側で抵抗器７０１が単位電池１１〜１６側となる
ように接続されているが、逆でもよい。またダイオード
７０２は、アノードが単位電池１１〜１６側となるよう
に揃えるのではなくカソードが単位電池１１〜１６側と
なるように揃えてもよい。この場合は上記のように出力
電圧を０から上昇させると、最初、全電流路７１〜７６
が遮断で、出力電圧が上昇するにつれて単位電池１１か
ら順次、遮断から導通に切り換わっていく。かかる構成
でもダイオード７０２のスイッチ点における単位電池１
１〜１６の正極側の電位が求められる。
源部８側で抵抗器７０１が単位電池１１〜１６側となる
ように接続されているが、逆でもよい。またダイオード
７０２は、アノードが単位電池１１〜１６側となるよう
に揃えるのではなくカソードが単位電池１１〜１６側と
なるように揃えてもよい。この場合は上記のように出力
電圧を０から上昇させると、最初、全電流路７１〜７６
が遮断で、出力電圧が上昇するにつれて単位電池１１か
ら順次、遮断から導通に切り換わっていく。かかる構成
でもダイオード７０２のスイッチ点における単位電池１
１〜１６の正極側の電位が求められる。
【００７６】（第７実施形態）図１６に本発明の第７の
実施形態を示す。電流路のダイオードの導通と遮断とを
別の構成で検出するようにしたもので、図中、第６実施
形態と同じ作動をする部分については同一番号を付し第
６実施形態との相違点を中心に説明する。
実施形態を示す。電流路のダイオードの導通と遮断とを
別の構成で検出するようにしたもので、図中、第６実施
形態と同じ作動をする部分については同一番号を付し第
６実施形態との相違点を中心に説明する。
【００７７】電流路７１〜７６のダイオード７０３は通
常のダイオードで構成してある。
常のダイオードで構成してある。
【００７８】図１７は電源部８Ａの詳細を示すもので、
図１３の電源部８と基本的に同じ構成を有している。マ
イクロコンピュータ８４にはＡ／Ｄ変換器８６を介して
エミッタ抵抗８３両端間の電圧値が取り込まれるように
なっている。マイクロコンピュータ８４とＡ／Ｄ変換器
８６とエミッタ抵抗８３とで電流検出手段を構成し、マ
イクロコンピュータ８４が、電源部８Ａに流れる電流Ｉ
を、上記取り込まれた電圧値をエミッタ抵抗８３の抵抗
値で除して求めるようになっている。
図１３の電源部８と基本的に同じ構成を有している。マ
イクロコンピュータ８４にはＡ／Ｄ変換器８６を介して
エミッタ抵抗８３両端間の電圧値が取り込まれるように
なっている。マイクロコンピュータ８４とＡ／Ｄ変換器
８６とエミッタ抵抗８３とで電流検出手段を構成し、マ
イクロコンピュータ８４が、電源部８Ａに流れる電流Ｉ
を、上記取り込まれた電圧値をエミッタ抵抗８３の抵抗
値で除して求めるようになっている。
【００７９】上記バッテリ電圧監視装置の作動を図１
６、図１７、図１８により説明する。図１８は装置各部
の状態を示すものである。
６、図１７、図１８により説明する。図１８は装置各部
の状態を示すものである。
【００８０】電流路７１〜７６の端点７ａの電位を、第
６実施形態と同様に時間ｔに比例して上昇し、電源部８
Ａに流れる電流Ｉを、例えば所定間隔のインターバルで
求めていく。出力電位が単位電池１１の正極側の電位よ
りも小さいときには、電源部８Ａに流れる電流Ｉは全電
流路７１〜７６に流れる電流の和であり、このとき出力
電位すなわち出力電圧Ｖout に対する傾きは各電流路７
１〜７６の、抵抗器７０１の抵抗値に依存するコンダク
タンスの和である。
６実施形態と同様に時間ｔに比例して上昇し、電源部８
Ａに流れる電流Ｉを、例えば所定間隔のインターバルで
求めていく。出力電位が単位電池１１の正極側の電位よ
りも小さいときには、電源部８Ａに流れる電流Ｉは全電
流路７１〜７６に流れる電流の和であり、このとき出力
電位すなわち出力電圧Ｖout に対する傾きは各電流路７
１〜７６の、抵抗器７０１の抵抗値に依存するコンダク
タンスの和である。
【００８１】そしてさらに出力電位が上昇して単位電池
１１の正極側の接続点１ａから形成された電流路７１の
ダイオード７０３のスイッチ点を通過すると、上記電流
路７１のダイオード７０３は遮断され、電源部８Ａに流
れる電流Ｉは、電流路７１を除く電流路７２〜７６を流
れる電流の和となる。したがって電流Ｉの出力電圧に対
する傾きは、電流路７１のダイオード７０３のスイッチ
点を境にして電流路７１のコンダクタンスの分、小さく
なる。
１１の正極側の接続点１ａから形成された電流路７１の
ダイオード７０３のスイッチ点を通過すると、上記電流
路７１のダイオード７０３は遮断され、電源部８Ａに流
れる電流Ｉは、電流路７１を除く電流路７２〜７６を流
れる電流の和となる。したがって電流Ｉの出力電圧に対
する傾きは、電流路７１のダイオード７０３のスイッチ
点を境にして電流路７１のコンダクタンスの分、小さく
なる。
【００８２】しかして電流路７１のダイオード７０３の
スイッチ点は、電源部８Ａに流れる電流Ｉの、出力電圧
Ｖout に対する傾きが不連続に変化する屈曲点から求め
られる。このようにして順次、現れる屈曲点から、全電
流路７１〜７６のダイオード７０２についてスイッチ点
が知られる。図１９は電流Ｉの検出値を出力電圧Ｖout
に対してプロットしたもので、屈曲点は、例えば電流Ｉ
の検出値の、傾きの異なる回帰直線Ｌ１，Ｌ２を求め、
その交点Ｐから求める。
スイッチ点は、電源部８Ａに流れる電流Ｉの、出力電圧
Ｖout に対する傾きが不連続に変化する屈曲点から求め
られる。このようにして順次、現れる屈曲点から、全電
流路７１〜７６のダイオード７０２についてスイッチ点
が知られる。図１９は電流Ｉの検出値を出力電圧Ｖout
に対してプロットしたもので、屈曲点は、例えば電流Ｉ
の検出値の、傾きの異なる回帰直線Ｌ１，Ｌ２を求め、
その交点Ｐから求める。
【００８３】そして第６実施形態と同様にスイッチ点に
おける出力電圧Ｖ，２Ｖ，・・・・から、スイッチ点に
あるダイオード７０２の電流路が接続されている単位電
池の正極側の電位Ｅ，２Ｅ，・・・・が知られ、単位電
池の電圧値（ここではＥ）が得られる。
おける出力電圧Ｖ，２Ｖ，・・・・から、スイッチ点に
あるダイオード７０２の電流路が接続されている単位電
池の正極側の電位Ｅ，２Ｅ，・・・・が知られ、単位電
池の電圧値（ここではＥ）が得られる。
【００８４】なお上記各実施形態は、バッテリ１が接地
電位に対して正の電圧を出力するものに適用したが、負
の電圧を出力するものにも適用できる。
電位に対して正の電圧を出力するものに適用したが、負
の電圧を出力するものにも適用できる。
【００８５】第１、第６実施形態のように受光素子を用
いてダイオードの導通と遮断とを切り換えるようにした
ものでは、上記各実施形態の構成に限らず通常のダイオ
ードに直列または並列に発光ダイオードが接続された構
成や、通常のダイオードに直列に無極性の発光素子が接
続された構成でもよい。またダイオードにおける導通と
遮断との切り換えの検出は、上記第１〜第７実施形態の
構成に限定されるものではなく、導通と遮断とが検出で
きるものであれば任意である。
いてダイオードの導通と遮断とを切り換えるようにした
ものでは、上記各実施形態の構成に限らず通常のダイオ
ードに直列または並列に発光ダイオードが接続された構
成や、通常のダイオードに直列に無極性の発光素子が接
続された構成でもよい。またダイオードにおける導通と
遮断との切り換えの検出は、上記第１〜第７実施形態の
構成に限定されるものではなく、導通と遮断とが検出で
きるものであれば任意である。
【図１】本発明の第１のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。
である。
【図２】本発明の第１のバッテリ電圧監視装置の要部回
路図である。
路図である。
【図３】本発明の第１のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明する第１のグラフである。
説明する第１のグラフである。
【図４】本発明の第１のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明する第２のグラフである。
説明する第２のグラフである。
【図５】本発明の第２のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。
である。
【図６】本発明の第２のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明するタイムチャートである。
説明するタイムチャートである。
【図７】本発明の第３のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。
である。
【図８】本発明の第３のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明するグラフである。
説明するグラフである。
【図９】本発明の第４のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。
である。
【図１０】本発明の第５のバッテリ電圧監視装置の回路
図である。
図である。
【図１１】本発明の第５のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明するグラフである。
を説明するグラフである。
【図１２】本発明の第６のバッテリ電圧監視装置の回路
図である。
図である。
【図１３】本発明の第６のバッテリ電圧監視装置の要部
回路図である。
回路図である。
【図１４】本発明の第６のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第１のグラフである。
を説明する第１のグラフである。
【図１５】本発明の第６のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第２のグラフである。
を説明する第２のグラフである。
【図１６】本発明の第７のバッテリ電圧監視装置の回路
図である。
図である。
【図１７】本発明の第７のバッテリ電圧監視装置の要部
回路図である。
回路図である。
【図１８】本発明の第７のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第１のグラフである。
を説明する第１のグラフである。
【図１９】本発明の第７のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第２のグラフである。
を説明する第２のグラフである。
【図２０】従来のバッテリ電圧監視装置の一例を示す回
路図である。
路図である。
１ バッテリ
１１，１２，１３，１４，１５，１６ 単位電池
２，２Ａ 抵抗器列
２１，２２，２３，２４，２５ 抵抗器
３１，３２，３３，３４，３５，３０Ａ，３１Ａ，３２
Ａ，３３Ａ，３４Ａ，３５Ａ ダイオード ４，４Ａ 電流調整回路（電流変化手段） ５１ フォトダイオード（スイッチ点検出手段） ５２ パルストランス（スイッチ点検出手段） ５２ａ 一次側巻線 ５２ｂ 二次側巻線 ５Ｂ 電圧計測回路（電圧検出手段） ５３ フォトトランジスタ（スイッチ点検出手段） ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 計測制御部 ７１，７２，７３，７４，７５，７６ 電流路 ７ａ 端点 ７０１ 抵抗器 ７０２，７０３ ダイオード ８，８Ａ 電源部（電圧印加手段） ８３ エミッタ抵抗（電流検出手段） ８４ マイクロコンピュータ（電流検出手段） ８６ Ａ／Ｄ変換器（電流検出手段）
Ａ，３３Ａ，３４Ａ，３５Ａ ダイオード ４，４Ａ 電流調整回路（電流変化手段） ５１ フォトダイオード（スイッチ点検出手段） ５２ パルストランス（スイッチ点検出手段） ５２ａ 一次側巻線 ５２ｂ 二次側巻線 ５Ｂ 電圧計測回路（電圧検出手段） ５３ フォトトランジスタ（スイッチ点検出手段） ６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 計測制御部 ７１，７２，７３，７４，７５，７６ 電流路 ７ａ 端点 ７０１ 抵抗器 ７０２，７０３ ダイオード ８，８Ａ 電源部（電圧印加手段） ８３ エミッタ抵抗（電流検出手段） ８４ マイクロコンピュータ（電流検出手段） ８６ Ａ／Ｄ変換器（電流検出手段）
フロントページの続き
(72)発明者 石井 直樹
愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式
会社日本自動車部品総合研究所内
(72)発明者 金丸 邦郎
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 大塚 康弘
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 浅川 史彦
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(72)発明者 浮田 進
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自
動車株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−78403（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−258778（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−15311（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−139237（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 10/42 - 10/48
G01R 19/165
G01R 31/36
H02J 7/00 - 7/12
Claims (8)
- 【請求項１】 直列に接続された複数組の単位電池より
なるバッテリについて各単位電池の電圧を測定するバッ
テリ電圧監視装置であって、複数の抵抗器を直列に接続
した抵抗器列と、単位電池の接続点と抵抗器の接続点間
に同一方向に接続された複数のダイオードと、抵抗器列
の端点に接続され抵抗器列を流れる電流を変化せしめて
ダイオードを一方のダイオードから順に導通もしくは順
に遮断せしめる電流変化手段と、ダイオードの導通と遮
断とが切り換わるスイッチ点を検出するスイッチ点検出
手段とを設け、スイッチ点にあるダイオードとこれと相
隣れる導通状態にあるダイオードとに接続された抵抗器
の抵抗値と上記スイッチ点における電流値とを乗じて、
上記相隣れる両ダイオードと両極が接続された単位電池
の電圧を演算するようになしたことを特徴とするバッテ
リ電圧監視装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のバッテリ電圧監視装置に
おいて、上記ダイオードを発光ダイオードで構成し、上
記スイッチ点検出手段は、発光ダイオードから発せられ
る光を検出する受光素子で構成し、上記スイッチ点を受
光素子の検出信号により検出するバッテリ電圧監視装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載のバッテリ電圧監視装置に
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記ダイオードに
一次側巻線が直列に接続されたトランスで構成し、上記
スイッチ点を二次側巻線の出力信号により検出するバッ
テリ電圧監視装置。 - 【請求項４】 請求項１記載のバッテリ電圧監視装置に
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記抵抗器列にお
ける電圧降下を実質的に検出する電圧検出手段で構成
し、上記スイッチ点を、上記電圧降下が上記電流に対し
て不連続に変化する点としたバッテリ電圧監視装置。 - 【請求項５】 直列に接続された複数組の単位電池より
なるバッテリについて各単位電池の電圧を測定するバッ
テリ電圧監視装置であって、各単位電池の接続点から、
それぞれ抵抗器とダイオードとを直列に接続してなり、
上記ダイオードが同一方向に揃えられかつ端点が短絡し
た電流路を形成し、かつ上記端点の電位を変化せしめて
上記ダイオードを一方のダイオードから順に導通もしく
は順に遮断せしめる電圧印加手段と、ダイオードの導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を検出するスイッチ点
検出手段とを設け、スイッチ点における上記端点の電位
からスイッチ点にある電流路が接続された電池の接続点
の電位を求め、各接続点の電位に基づいて各電池の電圧
を演算するようになしたことを特徴とするバッテリ電圧
監視装置。 - 【請求項６】 請求項５記載のバッテリ電圧監視装置に
おいて、上記ダイオードを発光ダイオードで構成し、上
記スイッチ点検出手段は、発光ダイオードから発せられ
る光を検出する受光素子で構成し、上記スイッチ点を受
光素子の検出信号により検出するバッテリ電圧監視装
置。 - 【請求項７】 請求項５記載のバッテリ電圧監視装置に
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記ダイオードに
一次側巻線が直列に接続されたトランスで構成し、上記
スイッチ点を二次側巻線の出力信号により検出するバッ
テリ電圧監視装置。 - 【請求項８】 請求項５記載のバッテリ電圧監視装置に
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記電圧印加手段
に流れる電流を検出する電流検出手段で構成し、上記ス
イッチ点を、上記電流が上記端点の電位に対して不連続
に変化する点としたバッテリ電圧監視装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24475697A JP3366841B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-08-25 | バッテリ電圧監視装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-74400 | 1997-03-11 | ||
| JP7440097 | 1997-03-11 | ||
| JP24475697A JP3366841B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-08-25 | バッテリ電圧監視装置 |
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| JPH10312829A JPH10312829A (ja) | 1998-11-24 |
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ID=26415542
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24475697A Expired - Fee Related JP3366841B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-08-25 | バッテリ電圧監視装置 |
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| JP (1) | JP3366841B2 (ja) |
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1997
- 1997-08-25 JP JP24475697A patent/JP3366841B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH10312829A (ja) | 1998-11-24 |
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