JP4270154B2 - 電池電圧検出制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、組電池の過充放電検出回路及び電池電圧検出回路に関する。

近来、ハイブリッド自動車や電気自動車においては走行用のモータを電力で駆動する必要があるため、使用する二次電池を高電圧（３００Ｖ程度）としなければならず、低い電圧のセル単体を多数個直列接続して組電池を構成している。特に、用途によっては非常に高いポテンシャルを示すリチウム電池や電気２重層コンデンサを用いた車両開発が昨今推し進められている。
しかし、リチウム電池は過充電や過放電に弱く、定められた充電電圧範囲内で使用しないと材料が分解して著しく容量が低下したり、異常に発熱するなどして使用できなくなるおそれがある。そのため、リチウム電池を使用するときは、セルの上限電圧及び下限電圧を明確に規定して、セルの端子電圧が上限及び下限電圧の範囲内となるように充放電制御したり、あるいは、電圧範囲を制限する保護回路とセットで使用するのが一般的である。
例えば、特許文献１では、セルの上限電圧及び下限電圧を設定して過充放電の状態を監視するとともに、過充放電検出回路の故障も検出する過充放電検出と、セルグループの電圧検出とをそれぞれ別系統の検出回路で行い制御用プロセッサに入力している組電池の制御システムを開示している。

また、ハイブリッド自動車や電気自動車においては、高電圧系は感電などの危険防止のためシャーシから絶縁されている。一方、組電池の充放電を制御するプロセッサは、シャーシを基準電位としているため、高電圧系の組電池の電圧はシャーシを基準電位としているプロセッサ等とは絶縁された状態で計測される必要がある。
例えば、特許文献１の発明では、過充放電検出において検出信号をフォトカプラにより絶縁・伝達する手法をとっている。
また、特許文献２には、組電池のセルグループの電圧検出をフライングキャパシタ式として高電圧系とプロセッサ等との絶縁を確保し、さらに、キャパシタを複数個備えた構成とすることで、電圧検出の速度を向上させた組電池の電圧検出装置が開示されている。
特許文献３の発明では、組電池のセルブロックの電圧検出をフライングキャパシタ式とするとともに、キャパシタに並列にリセット回路を設けることで、絶縁的にセルグループの電圧検出を行い、さらに、フライングキャパシタ回路への入力回路であるマルチプレクサ回路の断線故障やオフ故障を検出できるようにしている。
特開２００３−３２９０７号公報 特開２００２−１５６３９２号公報 特開２００３−８４０１５号公報

上記従来例で説明したように、ハイブリッド自動車や電気自動車の組電池のセルグループの電圧検出にフライングキャパシタ式の回路構成をとれば、組電池の電圧検出を後段のシャーシを基準電位とした回路と絶縁的に行うことができる。
しかしながら、特許文献１のように組電池の電圧検出と、組電池の過充放電検出を別系統とし、２系統の検出回路を用いれば、配線や素子の増加と回路の複雑化を伴う。
また、特許文献３の場合は、電圧検出回路にリセット回路を設けて、キャパシタ蓄電時のセルグループの消費電力低減とセルグループ電圧検出用マルチプレクサ回路の断線故障やオフ故障の検出が可能な構成としているが、リセット回路自体がオフ故障した場合、セルグループ電圧検出用マルチプレクサ回路のオフ故障の検出ができないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、組電池のセルグループの電圧検出と、セルの過充放電検出と、組電池の電圧検出回路と過充放電検出回路の故障及び異常検出との３つの機能を、例えば、一式のフライングキャパシタ回路で検出する構成とし、簡素な回路構成で高機能な組電池の電池電圧検出制御装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１の電池電圧検出制御装置は、複数個直列接続して組電池を構成する充放電可能な単体セルごとに設けられ、該単体セルの過充放電判定信号を出力する過充放電判定手段と該単体セルを複数個直列接続してグループ化したセルグループの電圧を出力するセルグループ電圧出力手段とを備える電池情報出力回路と、電圧検出回路と、該電圧検出回路の検出電圧を計測する電圧計測回路と、を具備する電池電圧検出制御装置であって、前記電池情報出力回路が出力する前記過充放電判定信号の電圧は、前記セルグループ電圧の取り得る電圧範囲の最低値以下の電圧値に設定され、前記電圧検出回路は、フライングキャパシタ回路と、入力サンプリングスイッチ回路と、出力サンプリングスイッチ回路と、極性切替えスイッチ回路とから構成され、前記過充放電判定信号と前記セルグループ電圧とを検出することを特徴としたものである。

請求項１の電池電圧検出制御装置によれば、セルグループの電圧とセルの過充放電判定信号との両方を一式の電圧検出回路と電圧計測回路とで検出する構成としたので、簡素な回路構成となっている。
さらに、セルグループ電圧は、一定の電圧の範囲内で動作するように管理されている。従って、過充放電判定信号の電圧をセルグループ電圧の動作電圧の範囲外に設定することで、過充放電判定信号の電圧をフライングキャパシタ回路で蓄電、読み出した後のキャパシタの残留蓄電電圧は、少なくともセルグループ電圧の動作電圧の範囲外にあるはずである。つまり通常セルグループの電圧より低い電圧に設定することにより、過充放電判定信号の電圧検出の後のキャパシタの残留蓄電電圧は、必ずセルグループの電圧より低い状態にある。すなわち、フライングキャパシタ回路のキャパシタは、セルグループ電圧の検出に対しては、キャパシタの蓄電電圧を短絡してリセットするに等しい効果がある。

さらに、請求項１の電池電圧検出制御装置によれば、組電池の高圧系と、シャーシを基準電圧とする後段の電圧検出回路とをフライングキャパシタ回路により電気的に切り離して、セルグループ電圧と、セルの過充放電判定信号とを絶縁的に計測することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の電池電圧検出制御装置において、前記フライングキャパシタ回路は、キャパシタが複数個直列に接続されて構成されていることを特徴とする。

請求項３の電池電圧検出制御装置によれば、電圧検出回路を構成するフライングキャパシタ回路のキャパシタを複数設けることにより、電圧検出回路の性能を向上させたものとなっている。
例えば、図７に示すようにフライングキャパシタ回路を直列接続された容量の等しい２個のキャパシタで構成した場合は、キャパシタに蓄電、読み出されるキャパシタ１個当たりの検出電圧は、キャパシタを１個で構成した場合と比較すると半分となるので、寄生容量の影響を低減してより正確な電圧検出を行うことができる。
また、図８に示すように組電池を構成する各セルグループに対して、セルグループ１個に１個のキャパシタを並列に設けたときは、セルグループ電圧と、セルの過充放電判定信号とをより速く検出することが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の電池電圧検出制御装置において、前記過充放電判定信号の電圧と前記セルグループ電圧とを検出するために、順次前記フライングキャパシタ回路に接続される前記過充放電判定信号の出力と前記セルグループの出力の接続の順番の組み合わせは、順次変更されることを特徴とする。

過充放電判定信号の電圧検出の後にセルグループ電圧を読み込むときは、各セルグループを連続して電圧検出するのに比較するとキャパシタに残留する電圧が低いので、該当するセルグループのキャパシタ蓄電時の負担が大きい。従って、過充放電判定信号の電圧検出とセルグループ電圧検出の組み合わせを固定して同じサイクルでキャパシタへの読み込みを繰り返すことは、特定のセルグループの放電量を増加させることとなる。
請求項３の発明では、過充放電判定信号の電圧検出とセルグループ電圧検出の組み合わせを各サイクルで順次変更したり、あるいは、同じ組み合わせでも、各サイクルで特定のセルグループにのみ電圧読み込み時の放電の負担が集中しないように、各サイクルで計測をスタートするセルグループを順番に変えていくこととしている。

以上説明したように本発明によれば、組電池のセルの過充放電判定と、セルグループの電圧検出と、過充放電判定回路及びセルグループ電圧検出回路の故障検出とを１つの電圧検出回路で行えるようにしたので簡素な回路構成で高機能な電池電圧検出制御装置を実現している。

以下に、本発明による組電池の電池電圧検出制御装置の実施形態について実施例１及び実施例２に基づいて説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の電池電圧検出制御装置の１実施例の概略を示す回路図であり、１は電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）、２は電圧検出回路、３は電圧計測回路、４はＡＤコンバータ、５はマイクロコンピユータ（ＣＰＵ）、６はメモリである。電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１の出力は、電圧検出回路２に接続され、電圧検出回路２の出力は、電圧計測回路３に接続されている。
なお、電圧検出回路２と電圧計測回路３とＡＤコンバータ４とＣＰＵ５とメモリ６で組電池コントローラ（ＢＣＵ）７０を構成しており、電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１と組電池コントローラ（ＢＣＵ）７０を接続したものが本発明の電池電圧検出制御装置である。
１０は電池電圧検出制御装置が制御する組電池である。

電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１の回路図は図２に示されている。電池情報出力回路１は、セルグループを構成する各単体セル（図２の実施例では１つのセルグループはｎ個の単体セルＣｉ１〜Ｃｉｎで構成されている）にそれぞれ接続されている過充放電判定回路（ＵＬｉ１〜ＵＬｉｎ）１１と、フォトカプラ１３と、論理和演算手段としての反転ＯＲ回路１４と、論理積演算手段としての反転ＡＮＤ回路１５と、反転ＯＲ回路１４と反転ＡＮＤ回路１５の出力に基づいて、電圧検出回路２への過充放電判定アナログ信号を生成、出力する定電流回路１２と、セルグループの電圧を電圧検出回路２へ出力する抵抗Ｒ１及びＲ２と、から構成されている。フォトカプラ１３をオン／オフ制御するスイッチ回路７はＢＣＵ７０に設けられている。
過充放電判定回路（ＵＬｉｎ）１１の回路構成は、図３に示すように、単体セルの電圧（ＶＣｉｊ）を分圧する分圧回路１６と、抵抗Ｒｃ及び電圧発生源ＤＵからなる定電圧回路１８と、コンパレータ１９とから構成されている。

次に、電圧検出回路２の回路図は、図１に示されているように、電流制限抵抗２１（Ｒ１０〜Ｒｎｎ）と、入力サンプリングスイッチ２２（ＳＳＲ１０〜ＳＳＲｎｎ）と、極性切替えスイッチ２３（ＳＳＲ００〜ＳＳＲ０３）と、キャパシタ２４（Ｃ）と、出力サンプリングスイッチ２５（ＳＳＲ２１〜ＳＳＲ２２）とから構成されている。

（基本動作）実施例１の基本動作について、図１〜図３に基づいて説明する。
まず、過充放電判定回路（ＵＬｉ１〜ＵＬｉｎ）１１は、フォトカプラ１３のオン／オフに従ってセル電圧の使用可能範囲から設定された上限値及び下限値をしきい値として判定信号を反転ＯＲ回路１４及び反転ＡＮＤ回路１５に出力する。
すなわち、過充放電判定回路（ＵＬｉ１〜ＵＬｉｎ）１１は、図３の分圧回路１６の抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｘの値を選ぶことにより、フォトカプラ１３がのオンのときは、セル電圧の使用可能範囲の下限値をしきい値として、セル電圧（ＶＣｉｊ）の方が小さいときにはロウレベル、セル電圧（ＶＣｉｊ）の方が大きいときにはハイレベルとなる判定信号を出力する。
また、フォトカプラ１３がオフのときは、セル電圧の使用可能範囲の上限値をしきい値として、セル電圧（ＶＣｉｊ）の方が小さいときにはロウレベル、セル電圧（ＶＣｉｊ）の方が大きいときにはハイレベルとなる判定信号を出力する。

図２に示すように、反転ＯＲ回路１４及び反転ＡＮＤ回路１５は、過充放電判定回路（ＵＬｉ１〜ＵＬｉｎ）１１から入力したセル電圧（ＶＣｉｊ）の判定信号に基づいて、セルグループ（ＣＧｉ）の充電状況を表すロウレベルまたはハイインピーダンス（Ｚ）の信号を出力する（反転ＯＲ回路１４の出力：ＯＯｉ出力、反転ＡＮＤ回路１５の出力：ＯＡｉ出力）。出力された二つの信号（ＯＯｉ出力及びＯＡｉ出力）は出力インターフェイスとしての定電流回路１２に入力され、アナログ値に変換され、合成され、ＯＣＤＳ信号として出力される。このとき、ＯＣＤＳ出力信号は、セルグループ（ＣＧｉ）の充電状況あるいは過充放電判定回路１１の状況により、ハイレベル、ミドルレベル、ロウレベルの３通りのアナログ電圧値のいずれかをＯＣＤＳ出力端子ＯＣＤＳｉに出力する。

このとき、反転ＯＲ回路１４の出力（ＯＯｉ出力）及び反転ＡＮＤ回路１５の出力（ＯＡｉ出力）とＯＣＤＳ出力信号（定電流回路１２の出力）との関係を示す説明図が図４である。
図４は、横軸に時間をとり、縦軸には、過充放電判定回路（ＵＬｉｎ）のしきい値、反転ＯＲ回路１４の出力（ＯＯｉ出力）、反転ＡＮＤ回路１５の出力（ＯＡｉ出力）、ＯＣＤＳ出力信号（定電流回路１２の出力）の電圧レベルをそれぞれ対比するように表示したものである。
例えば、期間Ｔ１では、しきい値は下限値に設定されており（スイッチ回路７はオンの状態でフォトカプラ１３がオン）、ＯＯｉ出力及びＯＡｉ出力がともにロウレベル（Ｌ）であるとするとＯＣＤＳ出力はハイレベル（Ｈ）となる。
期間Ｔ２では、しきい値は上限値に設定されており（スイッチ回路７はオフの状態でフォトカプラ１３がオフ）、ＯＯｉ出力及びＯＡｉ出力がともにハイインピーダンス（Ｚ）であるとするとＯＣＤＳ出力はロウレベル（Ｌ）となることを表している。
さらに、期間Ｔ３では、しきい値は上限値に設定されているがＯＯｉ出力がロウレベル（Ｌ）となっており、ＯＡｉ出力がハイインピーダンス（Ｚ）となっている。このときはＯＣＤＳ出力はミドルレベル（Ｍ）となる。なお、ＯＣＤＳ出力信号のミドルレベル（Ｍ）は本発明では、回路の故障あるいは異常を表している。

電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１のセルグループ（ＣＧｉ）電圧出力は、図２に図示されているように電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１の出力端子ＶＳｉとＯＣＤＳｉとの間、及び出力端子ＯＣＤＳｉとＶＳｉ＋１との間に分割されてアナログ電圧値として出力されている。

なお、セルの過充放電判定信号であるＯＣＤＳ出力信号の電圧は、セルグループ（ＣＧｉ）が取りうる出力電圧の範囲外になるように設定されている。具体的には、セルグループの通常の電圧の５０％以下に設定しておけば（この電圧値をセルグループが取りうる電圧の最低値以下とする）、セルグループ（ＣＧｉ）が取りうる出力電圧の範囲の電圧が検出された場合には、何らかの異常が発生していると判定することができる。

次に、電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１から出力されるセルの過充放電判定信号と、セルグループ電圧出力とを検出する電圧検出回路２の動作について図１にもとづいて説明する。
入力サンプリングスイッチ２２、極性切替えスイッチ２３、出力サンプリングスイッチ２５は、オフ状態（スイッチが開いた状態）を基準としている。ここで、セルグループＣＧ１の電池情報検出を行うものとすると、まず、入力サンプリングスイッチＳＳＲ１０、ＳＳＲ１１及び極性切替えスイッチＳＳＲ００、ＳＳＲ０３をオンとすれば、電池情報出力回路であるＣＭＵ１から入力端子ＶＳ１、ＯＣＤＳ１を経由して送られてくる電池情報（この場合は過充放電判定信号）を表す電圧がキャパシタ２４に蓄電される。
次に、入力サンプリングスイッチＳＳＲ１０、ＳＳＲ１１及び極性切替えスイッチＳＳＲ００、ＳＳＲ０３をオフとし、出力サンプリングスイッチＳＳＲ２１及びＳＳＲ２２をオンとすればキャパシタ２４に蓄電された電圧が、電圧計測回路３に読み出され差動増幅器で計測される。
次に、セルグループＣＧ２の電池情報検出は、入力サンプリングスイッチＳＳＲ１２、ＳＳＲ１３及び極性切替えスイッチＳＳＲ００、ＳＳＲ０３をオンとしてキャパシタ２４を蓄電して電圧検出を行うという具合に順次繰り返していく。

電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１が出力する、もう一つ電池情報であるセルグループ電圧検出は次のようになる。
例えば、セルグループＣＧ１の電池電圧検出であれば、まず、入力サンプリングスイッチＳＳＲ１０、ＳＳＲ１１及び極性切替えスイッチＳＳＲ００、ＳＳＲ０３をオンとしてキャパシタ２４を蓄電する。次に、入力サンプリングスイッチＳＳＲ１０、ＳＳＲ１１及び極性切替えスイッチＳＳＲ００、ＳＳＲ０３をオフとし、出力サンプリングスイッチＳＳＲ２１及びＳＳＲ２２をオンとしてキャパシタ２４に蓄電された電圧を電圧計測回路３の差動増幅器に読み出し計測する。計測された電圧は図１の抵抗Ｒ１の両端の電圧であり、電圧値はＡＤコンバータ４を介してＣＰＵ５に送られ記憶される。
次に、出力サンプリングスイッチＳＳＲ２１及びＳＳＲ２２をオフとした状態で入力サンプリングスイッチＳＳＲ１１、ＳＳＲ１２及び極性切替えスイッチＳＳＲ０１、ＳＳＲ０２をオンとし、キャパシタ２４に蓄電する。この状態で入力サンプリングスイッチＳＳＲ１１、ＳＳＲ１２及び極性切替えスイッチＳＳＲ０１、ＳＳＲ０２をオフとし、出力サンプリングスイッチＳＳＲ２１及びＳＳＲ２２をオンとし、キャパシタ２４に蓄電された電圧を電圧計測回路３の差動増幅器に読み出し計測する。計測された電圧は図１の抵抗Ｒ２の両端の電圧を示すものである。従って、先に計測した抵抗Ｒ１の両端の電圧と今回計測した抵抗Ｒ２の両端の電圧とを加えれば、その電圧値はセルグループＣＧ１の電池電圧である。

（過充放電検出及びセルグループ電圧検出の組み合わせ）
各セルグループ（ＣＧ１〜ＣＧｍ）のセル過充放電検出を順次行い、セル過充放電検出が一巡した後、セルグループ電圧検出を順次行い、１サイクルの検出動作を終了する。これは、過充放電検出時の信号の電圧レベルとセルグループ電圧検出時の電圧レベルとは異なった電圧範囲に設定されているため、フライングキャパシタを蓄電し、蓄電された電圧を電圧計測回路に読み出し、電圧を計測する本発明では、同じ電圧範囲の検出動作を繰り返す方が効率的であり、キャパシタ蓄電によるセルグループの負担も少ないためである。

（過充放電検出及び過充放電検出回路の異常検出）
上述したように、セルの過充放電検出動作において、ＢＣＵ７０の入力端子ＯＣＤＳｉには、各セルグループの過充放電判定信号（ＯＣＤＳ信号）としてのデータがアナログ電圧値として出力される。このデータをもとに電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１の異常検出を行うことができる。
図５は、ＯＣＤＳ信号で判定できる具体的な故障場所や故障内容を表にしたものである。
表に示されているように、ＯＣＤＳ信号の検出電圧のレベルがミドルレベル（Ｍ）にあるとき何らかの異常が発生していることが推定され、さらに、ＯＯｉ出力及びＯＡｉ出力の情報と組み合わせることで故障場所や故障内容をさらに絞り込むことができる。

（セルグループ電圧検出回路の異常検出）
過充放電検出を行った直後にセルグループ電圧検出を行うことにより、セルグループ電圧検出回路の異常検出を行うことができる。過充放電検出時のＯＣＤＳ信号の電圧レベルは、セルグループが取りうる電圧値より低く設定されているので、キャパシタに蓄電し、計測回路に読み込み、計測した電圧値が異常に低い（セルグループが取りうる電圧値の範囲外）場合は、入力サンプリングスイッチ２２や極性切替えスイッチ２３のオフ故障、あるいは断線故障等の異常状態にあると推定される。

（実施例１の変形例）
上記の過充放電判定信号の電圧検出とセルグループ電圧検出の検出順番の組み合わせは、過充放電判定信号の電圧検出を順次行った後、セルグループ電圧検出を引き続き順次行い、それぞれ各１回の電圧検出を行って１サイクルの電圧検出動作としている。
これに対し、本変形例では、１サイクルの電圧検出の回数をセルグループ数を越える回数に設定するもので、例えば、セルグループ数を１０個（ＣＧ１〜ＣＧ１０）とすると過充放電判定信号の電圧検出をＣＧ１からＣＧ１０まで順に行い、さらに、ＣＧ１の電圧検出を行ってから、セルグループ電圧検出に移行するもので、このとき、セルグループ電圧検出はＣＧ２から開始される。このようにすれば、電圧検出のサイクルを重ねるごとに過充放電判定信号の電圧検出からセルグループ電圧検出に移行するセルグループがずれていくので、特定のセルグループにキャパシタ蓄電による負担が集中することがさけられる。

（実施例２）
本発明の他の実施例を図６をもとに説明する。
この実施例は、図１に示す実施例１の電池電圧制御装置において、電池情報出力回路（ＣＭＵｉ）１の出力信号の電圧検出を行う電圧検出回路２のキャパシタ２４への入力部の配線と極性切替えスイッチ２３の構成を変更してセルグループ電圧検出の効率化を図ったものである。
この回路の特徴は、実施例１ではセルグループ電圧検出は、セルグループの電圧を２分割して（例えば、セルグループＣＧ１の電圧検出であれば、入力端子ＶＳ１−ＯＣＤＳ１間と入力端子ＯＣＤＳ１−ＶＳ２間の電圧）検出し、２つの電圧を加算してセルグループの電圧を算出している。
これに対し、実施例２ではセルグループＣＧ１の電圧検出であれば、入力サンプリングスイッチＳＳＲ１０、ＳＳＲ１２と極性切替えスイッチＳＳＲ００、ＳＳＲ０３をオンとし、キャパシタ２４にセルグループＣＧ１の電圧を蓄電する１回の操作で電圧検出が可能な構成となっている（図６参照）。
それ以外の過充放電判定信号の電圧検出や電池情報出力回路の異常検出に関する構成と動作は、実施例１と同様である。

（実施例３）
実施例３を図７に示す。実施例３は、図１に示す実施例１の回路において、電圧検出回路２のキャパシタ２４を２つの直列接続されたキャパシタＣ３、Ｃ３’で構成したもので、キャパシタ１個で電圧検出を行っている実施例１に比較すると、キャパシタ１個あたりの蓄電電圧は１／２の電圧ですむこととなる。従って、キャパシタから差動増幅器３１に到る回路の寄生容量の影響を低減することができる。
過充放電判定信号の電圧検出やセルグループ電圧検出、電池情報出力回路の異常検出に関する動作は、実施例１と同様である。

（実施例４）
実施例４は、図８に示すように、各セルグループに対して１個のキャパシタを接続する構成としたもので、すなわち、セルグループＣＧ１にはキャパシタＣ１が、セルグループＣＧ２にはキャパシタＣ２が、セルグループＣＧｍにはキャパシタＣｍが入力サンプリングスイッチを介して接続されている。また、キャパシタＣ１〜Ｃｍの出力側は出力サンプリングスイッチが各キャパシタに対して設けられ、極性切替えスイッチ２５を介して差動増幅器に接続されている。
この検出回路の特徴は、実施例１〜３のようにキャパシタが１個あるいは２個の構成の場合はセルグループ電圧検出に際してのキャパシタへの蓄電によるセルグループ電圧の読み込みは時間順次に行う必要があるが、実施例４の場合は全てのセルグループ電圧の読み込みを同時に行う並列処理が可能となるので電圧検出時間を短縮することができることにある。なお、本実施例では、過充放電判定信号の電圧検出でも同様に並列処理が可能である。
その他の過充放電判定信号の電圧検出やセルグループ電圧検出、電池情報出力回路の異常検出に関する構成や動作は、実施例１の場合と同様である。

本発明の実施の形態における概略の全体構成を示す説明図である。 実施例１の電池情報出力回路の説明図である。 実施例１の過充放電判定回路の回路図である。 実施例１の過充放電検出用ＯＣＤＳ信号の説明図である。 実施例１のＯＣＤＳ信号による異常検出の説明図である。 実施例２の回路図である。 実施例３の回路図である。 実施例４の回路図である。

符号の説明

１：電池情報出力回路（ＣＭＵｉ） １６：分圧回路
２：電圧検出回路 １７：スイッチングトランジスタ
３：電圧計測回路 １８：定電圧回路
４：ＡＤコンバータ １９：コンパレータ
５：マイクロコンピュータ（ＣＰＵ） ２１：電流制限抵抗
６：メモリ ２２：入力サンプリングスイッチ
７：スイッチ回路 ２３：極性切替えスイッチ
１０：組電池 ２４：フライングキャパシタ
１１：過充放電判定回路 ２５：出力サンプリングスイッチ
１２：定電流回路 ３１：差動増幅器
１３：フォトカプラ ３２：基準電源
１４：反転ＯＲ回路 ７０：組電池コントローラ（ＢＣＵ）
１５：反転ＡＮＤ回路

Claims (3)

1. 複数個直列接続して組電池を構成する充放電可能な単体セルごとに設けられ、該単体セルの過充放電判定信号を出力する過充放電判定手段と該単体セルを複数個直列接続してグループ化したセルグループの電圧を出力するセルグループ電圧出力手段とを備える電池情報出力回路と、電圧検出回路と、該電圧検出回路の検出電圧を計測する電圧計測回路と、を具備する電池電圧検出制御装置において、
   前記電池情報出力回路が出力する前記過充放電判定信号の電圧は、前記セルグループ電圧の取り得る電圧範囲の最低値以下の電圧値に設定され、
   前記電圧検出回路は、フライングキャパシタ回路と、入力サンプリングスイッチ回路と、出力サンプリングスイッチ回路と、極性切替えスイッチ回路とから構成され、前記過充放電判定信号の電圧と前記セルグループ電圧とを検出することを特徴とする電池電圧検出制御装置。
2. 前記フライングキャパシタ回路は、キャパシタが複数個直列に接続されて構成されている請求項１に記載の電池電圧検出制御装置。
3. 前記過充放電判定信号の電圧と前記セルグループ電圧とを検出するために、順次前記フライングキャパシタ回路に接続される前記過充放電判定信号の出力と前記セルグループの出力の接続の順番の組み合わせは、順次変更される請求項１又は２に記載の電池電圧検出制御装置。

Images