JP4649464B2 - 電池電圧検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、セルが直列に接続された電池モジュールの端子間電圧を検出する電池電圧検出装置に関し、特に、電池モジュールの端子間電圧を電流に変換して電圧を検出する電池電圧検出装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車など、走行用の電動機を有する車両は、複数のセルを直列に接続し電池モジュールとし、電池モジュールを複数直列に接続した組電池を積載し、電動機に電力を供給している。組電池は、充放電を繰り返すと、組電池を構成する電池モジュール間で充電状態がばらつくことがある。このため、組電池を構成する電池モジュールごとの端子間電圧（モジュール電圧）を監視することが考えられた。

これらの電池モジュールのモジュール電圧を検出するには、オペアンプを用いて、各電池モジュールのモジュール電圧をモジュール電圧に比例した定電流に変換した後、再び電圧に変換する検出方法が考えられる（例えば、非特許文献１参照）。この検出方法では、セルが直列に接続された電池モジュールなど、異なる電位の回路間でアナログ量を精密に授受するため、オペアンプなどからなる定電流回路を用いることとなる。

また、組電池のセル電圧を定電流回路によって電流に変換し、この電流を組電池のマイナス端子（グラウンド端子）を基準とした抵抗器に通電して、その抵抗器の端子間電圧を計測することによって組電池のセル電圧を検出する「セル電圧検出回路」が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、電気自動車やハイブリッド自動車などの組電池では、直列に接続された電池モジュールの中央部付近に手動のサービスプラグまたはスイッチが配置されることが多い。これらのサービスプラグまたはスイッチは、整備時に組電池の取り扱いを容易にするため、組電池の中央部付近で直列セルを電気的に分割し、組電池の電圧を２分するものである。このように、組電池の中間にスイッチ等を入れることを推奨する規格がある（例えば、非特許文献２参照）。

特許第３７２１８３９号公報（段落［００３５］〜［００４６］，図２） 『ＯＰアンプによる定電流回路』、岡村廸夫著「ＯＰアンプ回路の設計」pp.252−257、ＣＱ出版株式会社、1990年9月10日初版発行、2002年6月15日第18版発行 ＳＡＥ Ｊ２３４４（Guidelines for Electric Vehicle Safety）

しかしながら、前記「セル電圧検出回路」（特許文献１記載）では、組電池のマイナス端子（グラウンド端子）を基準にして電圧検出用の抵抗器に定電流を流して測定セルのセル電圧を検出しているため、定電流回路を構成する各半導体素子（例えば、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ）には、測定セルの個々のセル電圧（例えば、２０[Ｖ]）ではなく、組電池の全電圧（例えば、組電池が１０個のセルで構成された場合は２００[Ｖ]）が印加される。そのため、演算増幅器によって駆動される出力用半導体電力素子は、組電池の全電圧（２００[Ｖ]）に耐え得るのに十分な耐圧性（ソース−ドレイン間耐圧）を有する必要がある。ところが、２００[Ｖ]を超える高耐圧性のＰチャネルパワーＭＯＳＦＥＴは、品種および生産量ともに寡少であるため一般に高価であるという問題点があった。

さらに、前記規格（非特許文献２記載）で規定されているように、組電池を構成する電池モジュールの中央部付近にスイッチを設け遮断状態にした場合、組電池の上下端子間に何らかの負荷が接続されていると、組電池の下端電位をゼロとした場合、組電池の上端電位もゼロとなる。その結果、スイッチによる遮断点の直上部の接続点（つまり、スイッチによる遮断点の直上部の電池モジュールのマイナス端子）はゼロ電位よりも低い電位（例えば、−１００[Ｖ]）となる。したがって、電池モジュールの電圧検出用に吐出し（はきだし）型定電流回路を用いた場合、スイッチを遮断状態にすると、吐出し型定電流回路を通して電池モジュールの電流が流れ続けるために、不要な電池の放電が生じる問題点があった。また、定電流回路や電流−電圧変換回路に用いられるオペアンプの端子には電源電圧範囲を外れた電圧が印加される場合があるため、保護回路など追加する必要があった。保護回路の追加方法としてはオペアンプの各端子にツェナーダイオードなどの電圧制限素子を接続する方法などが考えられるが、追加した素子の漏れ電流などにより電圧計測精度を劣化させる問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、低耐圧の半導体素子を使用して容易に製造できる安価な電池電圧検出装置を提供することであり、その第２の目的は、組電池の中間のスイッチを遮断状態にしても電池モジュールに不要な放電電流が流れ続けることを抑制した電池電圧検出装置を提供することである。

前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、１個以上のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、前記電池モジュールの端子間電圧を検出する電池電圧検出装置であって、前記組電池の両端子を除く前記電池モジュール相互の接続箇所のいずれかを中間点として、当該中間点の電位を基準電位に設定し、前記中間点より高電位側の前記電池モジュールごとに駆動電力が供給されるように配置され、当該電池モジュールの両端電圧に相当する出力電流を出力する複数の吐出し型定電流回路と、前記吐出し型定電流回路ごとに前記中間点を接地点として配置され、当該吐出し型定電流回路から出力された前記出力電流を電圧に変換する複数の第１の電流電圧変換回路と、 前記中間点より低電位側の前記電池モジュールごとに駆動電力が供給されるように配置され、当該電池モジュールの両端電圧に相当する出力電流を出力する吸込み型定電流回路と、前記吸込み型定電流回路ごとに前記中間点を接地点として配置され、当該吸込み型定電流回路から出力された前記出力電流を電圧に変換する複数の第２の電流電圧変換回路と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、組電池の両端子でないほぼ中間点を基準電位（グラウンド）とし、その中間点よりも高電位側の電池モジュールのそれぞれに対応させて、吐出し型定電流回路とその吐出し型定電流回路から出力される電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路とを設けている。さらに、その中間点よりも低電位側の電池モジュールのそれぞれに対応させて、吸込み型定電流回路とその吸込み型定電流回路に吸い込まれる電流を電圧に変換する電流電圧変換回路とを設けている。したがって、吐出し型定電流回路または吸込み型定電流回路の半導体素子には、すべての電池モジュールを直列にしたときの組電池の全電圧より低い（例えば半分程度）電圧しか印加されないので、比較的低耐圧の半導体素子を用いることができる。
なお、基準電位とする組電池の中間点は、電池モジュール相互の接続点のいずれかであって、組電池の両端子でない点である。好ましくは、直列に接続された複数の電池モジュールがこの中間点を境にして同数またはほぼ同数ずつ振り分けられるようにする。

好ましくは、請求項２に係る発明のように、請求項１に係る発明において、中間点とこの中間点の低電位側の電池モジュールの端子との間に設けた遮断スイッチと、吸込み型定電流回路の出力端側にカソードが位置し電流電圧変換回路の入力端側にアノードが位置するように、吸込み型定電流回路と電流電圧変換回路との間に挿入されたダイオードと、を有すること特徴とする。

すなわち、組電池を構成する電池モジュールの中間点に配置されたスイッチの高電位側に基準電位（グラウンド）を設けたとき、そのスイッチより低電位側の吸込み型定電流回路と電流−電圧変換回路との間において、電流−電圧変換回路から対応する吸込み型定電流回路の向きに流すダイオードを配置すれば、スイッチを開にしたとき電池モジュールに無駄な放電電流が流れることが抑制される。

また、好ましくは、請求項３に係る発明のように、請求項１に係る発明において、中間点とこの中間点の高電位側の電池モジュールの端子との間に設けた遮断スイッチと、吐出し型定電流回路の出力端側にアノードが位置し電流電圧変換回路の入力端側にカソードが位置するように、吐出し型定電流回路と電流電圧変換回路との間に挿入されたダイオードと、を有することを特徴とする。

すなわち、組電池を構成する電池モジュールの中間点に配置されたスイッチの低電位側に基準電位（グラウンド）を設けたとき、そのスイッチより高電位側の吐出し型定電流回路と電流−電圧変換回路との間において、吐出し型定電流回路から対応する電流−電圧変換回路の向きに流すダイオードを配置すれば、スイッチを開にしたとき電池モジュールに不要な放電電流が流れることが抑制される。

請求項１に係る発明によれば、耐圧の低い半導体素子を用いて、低コストで容易に電池電圧検出装置を製造できる。

請求項２の発明によれば、スイッチよりも低電位側の吸込み型定電流回路と電流−電圧変換回路との間において、電流−電圧変換回路から対応する吸込み型定電流回路の向きに流れるダイオードが配置されているので、スイッチを開にしたとき電池モジュールから無駄な放電電流が流れることが抑制される。

請求項３の発明によれば、スイッチよりも高電位側の吐出し型定電流回路と電流−電圧変換回路との間において、吐出し型定電流回路から対応する電流−電圧変換回路の向きに流れるダイオードが配置されているので、スイッチを開にしたとき電池モジュールから無駄な放電電流が流れることが抑制される。

次に、添付した各図を参照し、本発明による各実施形態について詳細に説明する。なお、実質的に同一の構成でよい要素には、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。

《第１実施形態》
図１は、本発明による第１実施形態の電池電圧検出回路１１を示す回路ブロック図である。
組電池ＢＢは、電池電圧検出回路１１の検出対象であって、電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０が直列に接続されて構成されている。これらの電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０は、それぞれ、１個のセルまたは直列接続された所定数のセルによって構成されている。したがって、最高電位側の電池モジュールのプラス端子は、組電池ＢＢのプラス端子でもあり、最低電位側の電池モジュールのマイナス端子は、組電池ＢＢのマイナス端子でもある。

電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０の中間点（この例では、電池モジュールＢ５と電池モジュールＢ６との接続点）は、グラウンドＧｎｄに接続（接地）し、ここの電位を基準電位とした。基準電位とする接続点は、組電池ＢＢの電圧または電池モジュールの個数を２等分する接続点（接続箇所）またはそれに近い点が好ましいが、組電池ＢＢの両端を除く接続点であれば、いずれの接続点を中間点とし、この中間点の電位を基準電位とすることができる。

電池電圧検出回路１１は、電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０の各々の電圧（モジュール電圧Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖ１０）を検出するための回路である。電池電圧検出回路１１は、高電位側の電池モジュールＢ１〜Ｂ５にそれぞれ接続した吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５と、電池モジュールＢ６〜Ｂ１０にそれぞれ接続した吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０とを備えている。

電池電圧検出回路１１では、さらに、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５には、それぞれ、電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５が接続され、また、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０には、それぞれ、電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０が接続されている。そして、電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＳＶ１０から、それぞれ、電圧監視回路ＡＤＣのモジュール電圧監視端子ＡＤ１〜ＡＤ１０へ検出信号が出力されている。なお、組電池ＢＢの最高電位側にある電池モジュールＢ１のプラス端子と、最低電位にある電池モジュールＢ１０のマイナス端子とには（つまり、組電池ＢＢの両端子には）、組電池ＢＢの負荷を模式的に表した抵抗器Ｒ１が接続されている。

図２は、吐出し型定電流回路ＶＣ１を詳細に示す回路図である。吐出し型定電流回路ＶＣ２，ＶＣ３，…，ＶＣ１０は、吐出し型定電流回路ＶＣ１と同じ構成でよい。吐出し型定電流回路ＶＣ１は、出力素子として、ＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）を備えている。
この吐出し型定電流回路ＶＣ１では、電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１が抵抗器Ｒ１１とＲ１２によって分圧され、この分圧電圧ＶＲ１１を、抵抗器Ｒ１３の抵抗値で除した値の電流が、ＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）を流れる。こうして、ＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）を通じて、電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１に比例した出力電流Ｊｏｕｔが、吐出し型定電流回路ＶＣ１の出力端子Ｉｏｕｔから出力される。

図３（ａ）は、図２に示す吐出し型定電流回路ＶＣ１に対応した電流−電圧変換回路ＣＶ１の第１例を詳細に示す回路図である（適宜、図１参照）。電流−電圧変換回路ＣＶ２，ＣＶ３，…，ＣＶ１０は、電流−電圧変換回路ＣＶ１と同じ構成でよい。
吐出し型定電流回路ＶＣ１（図２参照）の出力端子Ｉｏｕｔから流れ出す出力電流Ｊｏｕｔは、電流−電圧変換回路ＣＶ１の入力端子Ｉｉｎに入力される。そして、この出力電流Ｊｏｕｔは、抵抗器Ｒ１００を通ってグラウンドＧｎｄへ流れる。この入力電流Ｊｉｎが、抵抗器Ｒ１００を通ることによって生じる電圧ＶＲ１００は、オペアンプＵ１１のプラス端子へ入力され、オペアンプＵ１１の出力端子ＯＵＴから、出力電流Ｊｏｕｔに比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが出力される。こうして、電流−電圧変換回路ＣＶ１の出力端子Ｖｏｕｔから、吐出し型定電流回路ＶＣ１の出力電流Ｊｏｕｔに比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが出力される。つまり、電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１に比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが電流−電圧変換回路ＣＶ１の出力端子ＶＥｏｕｔに出力される。なお、ここでＶＥｏｕｔはＶｏｕｔ端子とＧｎｄ間の電位差である。

図３（ｂ）は、吐出し型定電流回路ＶＣ１に対応した電流−電圧変換回路ＣＶ１の第２例を詳細に示す回路図である。電流−電圧変換回路ＣＶ２，ＣＶ３，…，ＣＶ１０は、電流−電圧変換回路ＣＶ１と同じ構成でよい。
図３（ａ）に示す電流−電圧変換回路ＣＶ１の第１例は、抵抗器Ｒ１００によって吐出し型定電流回路ＶＣ１の出力電流Ｊｏｕｔに比例した出力電圧ＶＥｏｕｔを検出するが、図３（ｂ）に示す電流−電圧変換回路ＣＶ１の第２例は、抵抗器Ｒ１０１によって吐出し型定電流回路ＶＣ１の出力電流Ｊｏｕｔに比例した出力電圧ＶＥｏｕｔを検出する。なお、ここでＶＥｏｕｔはＶｒｅｆ電圧とＶｏｕｔ端子間の電位差である。

図２に示す吐出し型定電流回路ＶＣ１と、図３（ａ）または図３（ｂ）に示す電流−電圧変換回路ＣＶ１とを組み合わせて用いた場合、吐出し型定電流回路ＶＣ１の電圧−電流変換精度と電流−電圧変換回路ＣＶ１の電流−電圧変換精度が充分に高いものであれば、組電池ＢＢの全電圧の高低に拘わらず、精度よく電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０の各モジュール電圧Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖ１０を検出することができる。

図４は、吸込み型定電流回路ＶＳ６を詳細に示す回路図である。吸込み型定電流回路ＶＳ７，ＶＳ８，…，ＶＳ１０は、吸込み型定電流回路ＶＳ６と同じ構成でよい。吸込み型定電流回路ＶＳ６は、出力素子として、ＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）を備えている。
この吸込み型定電流回路ＶＳ６では、電池モジュールＢ６のモジュール電圧Ｖ６が抵抗器Ｒ６１とＲ６２によって分圧され、この分圧電圧ＶＲ６２を、抵抗器Ｒ６３の抵抗値で除した値の電流が、ＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）を流れる。こうして、ＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）を通じて、出力端子Ｉｏｕｔから電池モジュールＢ６のモジュール電圧Ｖ６に比例した出力電流Ｊｏｕｔを吸い込む。

図５（ａ）は、図４に示す吸込み型定電流回路ＶＳ６に対応した電流−電圧変換回路ＳＶ６の第１例を詳細に示す回路図である。電流−電圧変換回路ＳＶ７〜ＳＶ１０は、電流−電圧変換回路ＳＶ６と同じ構成でよい。
吸込み型定電流回路ＶＳ６の出力端子Ｉｏｕｔ（図４参照）に吸い込まれた出力電流Ｊｏｕｔは、電流−電圧変換回路ＳＶ６の入力端子Ｉｉｎに、入力電流Ｊｉｎとして入力される。そして、電流−電圧変換回路ＳＶ６では、入力電流Ｊｉｎによって生じた抵抗器Ｒ１０６の端子間電圧ＶＲ１０６が、オペアンプＵ６１のプラス端子へ入力されるので、電流−電圧変換回路ＳＶ６の出力端子Ｖｏｕｔからは、吸込み型定電流回路ＶＳ６の出力電流Ｊｏｕｔに比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが出力される。図１に戻り、このように、電池モジュールＢ６のモジュール電圧Ｖ６に比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが電流−電圧変換回路ＳＶ６の出力端子Ｖｏｕｔから出力される。なお、ここでＶＥｏｕｔはＶｒｅｆ電圧とＶｏｕｔ端子間の電位差である。

図５（ｂ）は、図４に示す吸込み型定電流回路ＶＳ６に対応した電流−電圧変換回路ＳＶ６の第２例を示す回路図である。電流−電圧変換回路ＳＶ７〜ＳＶ１０は、電流−電圧変換回路ＳＶ６と同じ構成でよい。
吸込み型定電流回路ＶＳ６の出力端子Ｉｏｕｔ（図４参照）に吸い込まれた出力電流Ｊｏｕｔは、電流−電圧変換回路ＳＶ６の入力端子Ｉｉｎに、入力電流Ｊｉｎとして入力される。そして、電流−電圧変換回路ＳＶ６では、入力電流Ｊｉｎによって抵抗器Ｒ１０７の端子間電圧ＶＲ１０７が生じ、この端子間電圧ＶＲ１０７に比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが出力される。図１に戻り、このように、電池モジュールＢ６のモジュール電圧Ｖ６に比例した出力電圧ＶＥｏｕｔが電流−電圧変換回路ＳＶ６の出力端子Ｖｏｕｔから出力される。なお、ここでＶＥｏｕｔはＶｏｕｔ端子とＶｒｅｆ電圧間の電位差である。

図１に示すように、組電池ＢＢにおいて最も高電位側にある電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１が吐出し型定電流回路ＶＣ１に入力されると、図２に示すオペアンプＵ１の動作によってＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）のゲート電圧が制御され、次式（１）で示す出力電流Ｊｏｕｔが、吐出し型定電流回路ＶＣ１の出力端子Ｉｏｕｔから出力される。
Ｊｏｕｔ＝［Ｖ１×{Ｒ１１／（Ｒ１１＋Ｒ１２）}］／Ｒ１３ …（１）

次に、図３（ａ）に示す電流−電圧変換回路ＣＶ１の第１例では、抵抗器Ｒ１００に出力電流Ｊｏｕｔが流れるので、オペアンプＵ１１で構成される電圧フォロワ回路の出力端子ＶｏｕｔとＧｎｄ間の電位差ＶＥｏｕｔは、次式（２）のようになる。
ＶＥｏｕｔ＝Ｒ１００×Ｊｏｕｔ
＝[Ｒ１００×Ｖ１×{Ｒ１１／（Ｒ１１＋Ｒ１２）}]／Ｒ１３ …（２）

すなわち、式（２）から分かるように、電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１は、電流−電圧変換回路ＣＶ１の出力電圧ＶＥｏｕｔを基に知ることができる。同様に、電池モジュールＢ２〜Ｂ５のモジュール電圧Ｖ２〜Ｖ５は、電流−電圧変換回路ＣＶ２〜ＣＶ５の出力電圧ＶＥｏｕｔを基に知ることができる。

一方、図３（ｂ）に示す電流−電圧変換回路ＣＶ１の第２例では、オペアンプＵ１０の電源電圧範囲内の任意の電圧をＶｒｅｆとして、ＶｒｅｆとオペアンプＵ１０の出力端子Ｖｏｕｔの電位差ＶＥｏｕｔは、次式（３）のようになる。
ＶＥｏｕｔ
＝Ｖｒｅｆ−[Ｒ１０１×Ｖ１×{Ｒ１１／（Ｒ１１＋Ｒ１２）}]／Ｒ１３
…（３）

すなわち、式（３）から分かるように、電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１は電流−電圧変換回路ＣＶ１の出力電圧ＶＥｏｕｔによって計測することができる。同様にして、電池モジュールＢ２〜Ｂ５のモジュール電圧Ｖ２〜Ｖ５についても電流−電圧変換回路ＣＶ２〜ＣＶ５の出力電圧ＶＥｏｕｔとして計測することができる。

このとき、５個の電池モジュールＢ１〜Ｂ５のうちの最低電位にある電池モジュールＢ５のマイナス端子がグラウンドＧｎｄになっているので、最高電位にある吐出し型定電流回路ＶＣ１のＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）のソース−ドレイン間には、電池モジュールＢ１〜Ｂ５の各モジュール電圧を２０[Ｖ]とした場合には、１００[Ｖ]程度の電圧しか印加されない。したがって、吐出し型定電流回路ＶＣ１の半導体素子の耐圧は、図９に示すような従来の電池電圧検出回路２１の構成の場合の半分程度であればよいことになる。

一方、図１に示すように、低電位側の電池モジュールＢ６〜Ｂ１０は、それぞれ、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０を用いている。最低電位にある電池モジュールＢ１０のモジュール電圧Ｖ１０が吸込み型定電流回路ＶＳ１０に入力されると、図４の吸込み型定電流回路において、オペアンプＵ１の作動によってＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）のゲート電圧が調整され、次の式（４）で示すような出力電流Ｊｏｕｔが吸込み型定電流回路ＶＳ１０の出力端子Ｉｏｕｔから出力される。
Ｉｏｕｔ＝Ｖ１０×Ｒ６２／（Ｒ６１＋Ｒ６２）／Ｒ６３ …（４）

次に、図５（ａ）に示す電流−電圧変換回路では、抵抗器Ｒ１０６に上記の出力電流Ｊｏｕｔが流れるので、オペアンプＵ６１の電源電圧範囲内の任意の電圧をＶｒｅｆとした場合、ＶｒｅｆとオペアンプＵ６１で構成される電圧フォロワ回路の出力端子Ｖｏｕｔとの電位差ＶＥｏｕｔは次に式（５）で示す値になる。
ＶＥｏｕｔ＝Ｒ１０６×Ｖ１０×Ｒ６２／（Ｒ６１＋Ｒ６２）／Ｒ６３ …（５）

すなわち、式（５）から分かるように、電池モジュールＢ１０のモジュール電圧Ｖ１０は電流−電圧変換回路ＳＶ１０の出力電圧ＶＥｏｕｔによって計測することができる。同様にして、電池モジュールＢ９〜Ｂ６のモジュール電圧Ｖ９〜Ｖ６についても電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０の出力電圧ＶＥｏｕｔとして計測することができる。

一方、図５（ｂ）に示す電流−電圧変換回路ＳＶ６では、オペアンプＵ６２の電源電圧範囲内の任意の電圧をＶｒｅｆとして、オペアンプＵ６２の出力端子Ｖｏｕｔとの電位差ＶＥｏｕｔは次式（６）で求められる。
ＶＥｏｕｔ
＝[Ｒ１０７×Ｖ１０×{Ｒ６１／（Ｒ６１＋Ｒ６２）}]／Ｒ６３ …（６）

ここで、組電池ＢＢにおける最低電位の吸込み型定電流回路ＶＳ１０のＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）のドレイン−ソース間には、各モジュール電圧を２０[Ｖ]とした場合、１００[Ｖ]の電圧が印加される。したがって、吸込み型定電流回路ＶＳ１０（図４参照）の半導体素子（ＮチャネルＦＥＴ）の耐圧は、図９を参照して後記する第１比較例の電池電圧検出回路２１の場合の半分程度でよい。

なお、ＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）に代えて、小信号用のＰＮＰ型バイポーラトランジスタと電力用のＮＰＮ型バイポーラトランジスタとをダーリントン接続して用いてもよい。この構成によれば、２個のバイポーラトランジスタを、１個のＰＮＰ型バイポーラトランジスタとして扱うことができる。この場合、電流増幅率が２個のトランジスタの積になるので、相対的にベース電流を小さくできる。同様に、ＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）に代えて、小信号用のＮＰＮバイポーラトランジスタと電力用のＮＰＮ型バイポーラトランジスタとをダーリントン接続して用いてもよい。この場合も、同様に、前記の効果が得られる。

本発明による第１実施形態の電池電圧検出回路１１によれば、吐出し型定電流回路ＶＣｎにかかる電圧を低くでき、低耐圧の半導体素子を使用して回路を実現できる。

《第２実施形態》
図６は、本発明による第２実施形態の電池電圧検出回路１２を示す回路ブロック図である。
この電池電圧検出回路１２は、スイッチＳＷ１より高電位側にある電池モジュールＢ１〜Ｂ５に接続された吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５から、電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５へ電流が流れ、電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５から吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５へ流れる電流を阻止するように、逆電流防止用のダイオードＤ１〜Ｄ５を挿入したものである。例えば、電流−電圧変換回路ＣＶ１から吐出し型定電流回路ＶＣ１へ電流が流れ出さないようにダイオードＤ１を設け、電流−電圧変換回路ＣＶ２から吐出し型定電流回路ＶＣ２へ電流が流れ出さないようにダイオードＤ２を設けている。

この電池電圧検出回路１２は、さらに、組電池ＢＢを構成する電池モジュールＢ１〜Ｂ１０の中間を遮断するためのスイッチＳＷ１が配置されている。また、各電池モジュールＢ１〜Ｂ１０のそれぞれには吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ１０が接続され、さらに、最低電位にある電池モジュールＢ１０の下端点を基準点（グラウンドＧｎｄ）として動作する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ１０が、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ１０のそれぞれに対応して接続されている。

つまり、ダイオードＤ１〜Ｄ５は、中間位置を遮断するスイッチＳＷ１よりも高電位側の吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５にアノードが接続され、対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ１０側にカソードが接続されている。

スイッチＳＷ１が閉の状態では、すべての吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ１０の電位は、それぞれ対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ１０の電位よりも高いため、それぞれ、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５から電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の方向へ電流が流れる。また、スイッチＳＷ１より高電位側の電池モジュールＢ１〜Ｂ５の検出系統については、スイッチＳＷ１が閉の状態では、各吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５の電位は、それぞれ対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の電位よりも高くなるため、それぞれのダイオードＤ１〜Ｄ５によって、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５から電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の方向へ順方向に電流が流れる。このとき、各ダイオードＤ１〜Ｄ５の順方向電圧降下は０．６Ｖ程度であるが、各吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５はフィードバック動作しているため、検出電圧の計測精度に実質的に影響を及ぼさない。

また、スイッチＳＷ１が開の状態では、スイッチＳＷ１よりも低電位側の吐出し型定電流回路ＶＣ６〜ＶＣ１０についてはスイッチＳＷ１が閉の状態と変わらないために、各吐出し型定電流回路ＶＣ６〜ＶＣ１０から対応する電流−電圧変換回路ＣＶ６〜ＣＶ１０の方向へ電流が流れる。

一方、スイッチＳＷ１よりも高電位側の吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５については、負荷の抵抗器Ｒ１によって、電池モジュールＢ１〜Ｂ５の各マイナス端子の電位がそれぞれ対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の基準点（グラウンドＧｎｄ）よりも低くなるため、各吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５と各電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５を順方向に結ぶ各ダイオードＤ１〜Ｄ５には逆方向に電圧が印加される。したがって、各ダイオードＤ１〜Ｄ５によって各電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５から各吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５への逆方向の電流が阻止されるため、各電池モジュールＢ１〜Ｂ５を放電させるような電流は発生しない。また、各電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５のオペアンプＵ１１にも負電圧は印加されない。

さらに詳しく説明すると、この電池電圧検出回路１２では、スイッチＳＷ１を開状態（遮断状態）にした場合、スイッチＳＷ１より高電位側では、電流−電圧変換回路ＣＶｎ（第１例）（図３（ａ）参照）のグラウンドＧｎｄの電位より、吐出し型定電流回路ＶＣｎ（図２参照）の入力側のマイナス端子（つまり、該当する電池モジュールＢｎのマイナス端子）の電位の方が低くなる。その結果、電流−電圧変換回路ＣＶｎ（図３（ａ）参照）のグラウンドＧｎｄから、吐出し型定電流回路ＶＣｎ（図２参照）の入力側のマイナス端子へ電流が逆流しようとする。しかし、吐出し型定電流回路ＶＣｎ（図２参照）の出力端子Ｉｏｕｔと電流−電圧変換回路ＣＶｎ（図３（ａ）参照）の入力端子Ｉｉｎとの間に逆流防止用のダイオードＤｎ（つまり、ダイオードＤ１〜Ｄ５）が挿入されているので、逆流電流（つまり、電池モジュールＢ１〜Ｂ５の放電電流）が阻止される。

第２実施形態の電池電圧検出回路１２によれば、電池モジュールＢ１，Ｂ２，…Ｂ１２相互の中間位置のいずれかに配置したスイッチＳＷ１を遮断したとき、一部の電池モジュールＢｎの放電量が増大してしまうことを抑制できる。すなわち、そのスイッチＳＷ１を遮断したとき、ある電池モジュールＢｎから電流−電圧変換回路ＣＶｎと吐出し型定電流回路ＶＣｎとを経由して放電電流が流れ出ることを抑制できる。

すなわち、第２実施形態の電池電圧検出回路１２によれば、電池モジュールＢ１，Ｂ２，…Ｂ１０相互の中間位置にスイッチＳＷ１を設けて、組電池ＢＢの電圧を２分の１にできるようにしたにも拘わらず、スイッチＳＷ１を遮断した場合でも電池モジュールＢ１，Ｂ２，…Ｂ１０の放電量の増大を抑制できる。

《第３実施形態》
図７は、本発明による第３実施形態の電池電圧検出回路１３を示す回路ブロック図である。
図７に示すように、電池モジュールＢ１〜Ｂ１０の中間位置にスイッチＳＷ１が配置され、電池モジュールＢ１〜Ｂ５に対応して吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５が接続され、電池モジュールＢ６〜Ｂ１０に対応して吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０が接続されている。さらに、スイッチＳＷ１の高電位側の極（上極）を基準点（グラウンドＧｎｄ）として動作する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５が、それぞれ、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５に接続され、かつ、電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０が、それぞれ、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０に接続されている。また、電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０から、それぞれ、対応する吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０の方向へ向けてダイオードＤ６〜Ｄ１０が接続されている。

この電池電圧検出回路１３によれば、第１実施形態の電池電圧検出回路１１（図１参照）と同様に、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５のＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）（図２参照）および吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０のＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２）（図４参照）は、組電池ＢＢの全電圧の半分以上の耐圧があればよい。

また、スイッチＳＷ１が閉の状態では、スイッチＳＷ１よりも高電位側の回路については第１実施形態と同じ動作を行う。スイッチＳＷ１よりも低電位側の回路については、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０の電位は、それぞれ対応する電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０よりも低くなるため、挿入された各ダイオードＤ６〜Ｄ１０には順方向に電流が流れる。ダイオードＤ６〜Ｄ１０の順方向電圧降下が概ね０．６[Ｖ]程度であるが、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０はフィードバック動作するため、電池モジュール２の電圧の計測精度には実質的に影響しない。

また、スイッチＳＷ１が開の状態では、スイッチＳＷ１よりも高電位側の回路については、各吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５と対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の電位関係が変化しないため、スイッチＳＷ１が閉のときの動作と同じである。一方、スイッチＳＷ１よりも低電位側の回路については、電池モジュールＢ１０のマイナス端子の電位と電池モジュールＢ１のプラス端子の電位が負荷の抵抗器Ｒ１によって同電位となるため、電池モジュールＢ６のプラス端子の電位は、基準電位（グラウンドＧｎｄ）としたスイッチＳＷ１の高電位側（つまり、電池モジュールＢ５のマイナス端子）よりも２００[Ｖ]高い電位となる。

また、電池モジュールＢ７から電池モジュールＢ１０の各電位もそれぞれ基準点電位より１００[Ｖ]以上高い電位となる。よって、スイッチＳＷ１より低電位側にある各電池モジュールＢ６〜Ｂ１０に接続された吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０とそれらに接続される電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０には大きな電位差が生じるが、各吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０と各電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０の間に挿入されたダイオードＤ６〜Ｄ１０によって逆電流の発生が防止されるので、各電池モジュールＢ６〜Ｂ１０から放電電流が流れることが抑制される。つまり、各電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０に高電圧が印加することが抑制される。

第３実施形態の電池電圧検出回路１３によれば、図１に示した第１実施形態の電池電圧検出回路１１において、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５と吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０との間にスイッチＳＷ１を挿入した構成としたため、スイッチＳＷ１を遮断したときに電池モジュールＢｎから電流−電圧変換回路ＣＶｎと吸込み型定電流回路ＶＳｎを経由して放電電流が流れ出ることが抑制される。

《第４実施形態》
図８は、本発明による第４実施形態の電池電圧検出回路１４を示す回路ブロック図である。
図７に示した第３実施形態では、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５と吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０を分離する電池モジュールＢ５と電池モジュールＢ６の間の位置にスイッチＳＷ１を配置した構成において、そのスイッチＳＷ１の上極側（高電位側）にグラウンドＧｎｄを設けたが、第４実施形態では、スイッチＳＷ１の下極側（低電位側）にグラウンドＧｎｄを設けている。

すなわち、図８に示すように、電池モジュールＢ１〜Ｂ１０の中間の位置にスイッチＳＷ１が配置され、電池モジュールＢ１〜Ｂ５に対応して吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５が接続され、電池モジュールＢ６〜Ｂ１０に対応して吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０が接続されている。さらに、スイッチＳＷ１の低電位側の極を基準電位（グラウンドＧｎｄ）として動作する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５が、それぞれ、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５に接続され、かつ、電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０が、それぞれ、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０に接続されている。また、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ６から、それぞれ、対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の方向へ向けてダイオードＤ１〜Ｄ５が接続されている。

この電池電圧検出回路１４では、スイッチＳＷ１が閉状態である場合、スイッチＳＷ１よりも低電位側の回路は、図１に示した第１実施形態の電池電圧検出回路１１と同様に動作する。スイッチＳＷ１よりも高電位側の回路は、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５の各電位がそれぞれ対応する電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の電位よりも高くなるため、挿入されたダイオードＤ１〜Ｄ５にはそれぞれ順方向に電流が流れる。このとき、ダイオードＤ１〜Ｄ５の順方向電圧降下が概ね０．６[Ｖ]生じるが、吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５はフィードバック動作するため、電池電圧の計測精度には実質的に影響しない。

一方、スイッチＳＷ１が開状態である場合、スイッチＳＷ１よりも低電位側の回路は、吸込み型定電流回路ＶＳ６〜ＶＳ１０と対応する電流−電圧変換回路ＳＶ６〜ＳＶ１０の電位関係が変化しないため、スイッチＳＷ１が閉状態のときと同様に動作する。また、スイッチＳＷ１よりも高電位側の回路については、電池モジュールＢ１のプラス端子と電池モジュールＢ１０のマイナス端子の電位が負荷の抵抗器Ｒ１によって同電位となるため、電池モジュールＢ５のマイナス端子の電位は、基準電位(グラウンドＧｎｄ)であるスイッチＳＷ１の低電位側よりも２００[Ｖ]低い電位となる。また、電池モジュールＢ１から電池モジュールＢ４までの各電位もそれぞれ基準点（グラウンド）の電位より１００[Ｖ]以上低い電位となる。

よって、スイッチＳＷ１より高電位側の回路においては、各電池モジュールＢ１〜Ｂ５に接続された吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５とそれらに接続された電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５の間には、それぞれ大きな負の電位差が生じるが、挿入されたダイオードＤ１〜Ｄ５によって、電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５から対応する吐出し型定電流回路ＶＣ１〜ＶＣ５への逆電流の発生は防止される。したがって、各電池モジュールＢ１〜Ｂ５から放電電流が流れることが抑制される。つまり、各電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５には負電圧は印加されない。

なお、組電池ＢＢが偶数個の電池モジュールＢ１，Ｂ２，…からなる場合、好ましくは、同数の電池モジュールＢ１，Ｂ２，…が振り分けられるように、組電池ＢＢの中央点に基準点を設定する。組電池ＢＢが奇数個の電池モジュールＢ１，Ｂ２，…からなる場合、ほぼ同数の電池モジュールＢ１，Ｂ２，…が振り分けられるように、中央点付近に基準点を設定する。これらのように基準点を設けた場合、出力用の半導体素子（図２に示すＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）および図４に示すＮチャネルＦＥＴ（Ｍ２））の耐圧を、組電池ＢＢの全電圧の２分の１または略２分の１にすることができる。基準点が中央点に近いほど、出力用の半導体素子の耐圧が低くて済む。最高電位側の電池モジュール２のプラス端子（組電池ＢＢのプラス端子）および最低電位側の電池モジュール２のマイナス端子（組電池ＢＢのマイナス端子）を除く、電池モジュール２相互の接続点のいずれかに基準点を設ければ、出力用の半導体素子の耐圧を、組電池ＢＢの全電圧よりも低くできる。

《第１比較例》
図９は、第１比較例の電池電圧検出回路２１を示す回路ブロック図である。
各電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０のそれぞれの端子間電圧であるモジュール電圧Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖ１０は、それぞれ、吐出し型定電流回路ＶＣ１，ＶＣ２，…，ＶＣ１０と電流−電圧変換回路ＣＶ１，ＣＶ２，…，ＣＶ１０との直列回路によって検出され、電圧監視回路ＡＤＣのモジュール電圧監視端子ＡＤ１，ＡＤ２，…，ＡＤ１０へそれぞれ出力される。なお、組電池ＢＢの最低電位の電池モジュールＢ１０のマイナス端子がグラウンドＧｎｄに接続され、組電池ＢＢの最高電位の電池モジュールＢ１のプラス端子と最低電位の電池モジュールＢ１０のマイナス端子（グラウンドＧｎｄ）との間には、組電池ＢＢの負荷を模式的に表した抵抗器Ｒ１が接続されている。

この電池電圧検出回路２１では、例えば、電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１は、吐出し型定電流回路ＶＣ１によって電流変換され、さらに、電流−電圧変換回路ＣＶ１によって電池モジュールＢ１のモジュール電圧Ｖ１に比例する電圧に変換されて、電圧監視回路ＡＤＣのモジュール電圧監視端子ＡＤ１へ出力される。また、電池モジュールＢ２のモジュール電圧Ｖ２は、吐出し型定電流回路ＶＣ２によって電流変換され、さらに、電流−電圧変換回路ＣＶ２によって電池モジュールＢ２のモジュール電圧Ｖ２に比例する電圧に変換されて、電圧監視回路ＡＤＣのモジュール電圧監視端子ＡＤ２へ出力される。以下、各電池モジュールＢ３，Ｂ４，…，Ｂ１０の各モジュール電圧Ｖ３，Ｖ４，…，Ｖ１０も同様に検出される。

この電池電圧検出回路２１では、各電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０のそれぞれのモジュール電圧Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖ１０を、例えば２０[Ｖ]とすると、電池モジュールＢ１に接続される吐出し型定電流回路ＶＣ１の出力素子であるＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）（図２参照）は、２００[Ｖ]以上の耐圧が必要となる。つまり、電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０を構成する組電池ＢＢの最低電位のマイナス端子を基準電位（グラウンド電位）として、吐出し型定電流回路ＶＣ１，ＶＣ２，…，ＶＣ１０（図２参照）を１０個直列に接続しているので、最も高い電位に位置する吐出し型定電流回路ＶＣ１のＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）には、電池モジュール（Ｂ１など）の１個あたりの電圧に、組電池ＢＢを構成する電池モジュール（Ｂ１など）の個数を乗じた電圧が印加される。ＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）は、この印加電圧に耐える耐圧性が必要となる。吐出し型定電流回路ＶＣ１，ＶＣ２，…，ＶＣ１０に高耐圧の半導体素子（ＰチャネルＦＥＴ）が必要となり、部品の入手が困難になったり部品価格の上昇によって製品価格が高価になったりしてしまう可能性がある。

《第２比較例》
図１０は、第２比較例の電池電圧検出回路２２を示す回路ブロック図である。
この電池電圧検出回路２２は、図９に示す電池電圧検出回路２１において、電池モジュールＢ１〜Ｂ１０の中間位置（すなわち、電池モジュールＢ５と電池モジュールＢ６との間）にスイッチＳＷ１を設けたものである。

この電池電圧検出回路２２では、電池モジュールＢ１〜Ｂ１０の両端の端子間に抵抗器Ｒ１が接続されているので、スイッチＳＷ１によって電池モジュールＢ１〜Ｂ１０が中央部で遮断されると、電池モジュールＢ１０の下端がグラウンドＧｎｄ（つまり、ゼロ電位）であると、電池モジュールＢ１の上端の電位もゼロ電位となる。そのため、スイッチＳＷ１による遮断点の直上部（つまり、電池モジュールＢ５のマイナス端子）はゼロ電位よりも低い電位となる。つまり、スイッチＳＷ１を遮断した状態では、抵抗器Ｒ１によって電池モジュールＢ１のプラス端子の電位はＢ１０のマイナス端子の電位と等しくなり、その結果、電池モジュールＢ１，Ｂ２，…，Ｂ１０の１個あたりの電圧を２０[Ｖ]とすると、電池モジュールＢ５のマイナス端子の電位は−１００[Ｖ]となる。同様にして、電池モジュールＢ４のマイナス端子の電位は−８０[Ｖ]、電池モジュールＢ３のマイナス端子の電位は−６０[Ｖ]、電池モジュールＢ２のマイナス端子の電位は−４０[Ｖ]、電池モジュールＢ１のマイナス端子の電位は−２０[Ｖ]となる。

したがって、スイッチＳＷ１を遮断した状態でも、スイッチＳＷ１より高電位側の電池モジュールＢ１〜Ｂ５には放電電流が流れ続ける。例えば、電池モジュールＢ１においては、電流−電圧変換回路ＣＶ１（第１例）（図３（ａ）参照）のグラウンドＧｎｄ（つまり、電池モジュールＢ１のプラス端子）から抵抗器Ｒ１００を経由し、吐出し型定電流回路ＶＣ１（図２参照）のＰチャネルＦＥＴ（Ｍ１）の寄生ダイオードおよびオペアンプＵ１を通り、電池モジュールＢ１のマイナス端子へ電流が流れ続けるため、電池モジュールＢ１の放電量を増大させてしまう。電池モジュールＢ２〜Ｂ５においても同様の径路で放電電流が流れ続ける。また、図１０に示す電池電圧検出回路２２において、電池モジュールＢ１〜Ｂ５に接続される電流−電圧変換回路ＣＶ１〜ＣＶ５に用いられるオペアンプＵ１１には負電圧が印加されるため、保護回路の追加が必要となって電流−電圧変換精度の劣化が生じる。

本発明による第１実施形態の電池電圧検出回路を示す回路ブロック図である。 吐出し型定電流回路を詳細に示す回路図である。 （ａ）は、図２に示す吐出し型定電流回路に対応した電流−電圧変換回路の第１例を詳細に示す回路図であり、（ｂ）は、図２に示す吐出し型定電流回路に対応した電流−電圧変換回路の第２例を詳細に示す回路図である。 吸込み型定電流回路を詳細に示す回路図である。 （ａ）は、図４に示す吸込み型定電流回路に対応した電流−電圧変換回路の第１例を詳細に示す回路図であり、（ｂ）は、図４に示す吸込み型定電流回路に対応した電流−電圧変換回路の第２例を示す回路図である。 本発明による第２実施形態の電池電圧検出回路を示す回路ブロック図である。 本発明による第３実施形態の電池電圧検出回路を示す回路ブロック図である。 本発明による第４実施形態の電池電圧検出回路を示す回路ブロック図である。 第１比較例の電池電圧検出回路を示す回路ブロック図である。 第２比較例の電池電圧検出回路を示す回路ブロック図である。

符号の説明

２ 電池モジュール
１１ 電池電圧検出回路（第１実施形態）
１２ 電池電圧検出回路（第２実施形態）
１３ 電池電圧検出回路（第３実施形態）
１４ 電池電圧検出回路（第４実施形態）
２１ 電池電圧検出回路（第１比較例）
２２ 電池電圧検出回路（第２比較例）
ＡＤＣ 電圧監視回路
Ｂ１〜Ｂ１０ 電池モジュール
Ｂｎ 電池モジュール（ｎ番目）
ＢＢ 組電池
ＣＶ１〜ＣＶ１０ 電流−電圧変換回路
ＣＶｎ 電流−電圧変換回路（ｎ番目）
Ｄ１〜Ｄ１０ ダイオード
Ｍ１ ＰチャネルＦＥＴ
Ｍ２ ＮチャネルＦＥＴ
Ｒ１ 抵抗器
Ｒ１１ 抵抗器
Ｒ１３ 抵抗器
Ｒ６２ 抵抗器
Ｒ６３ 抵抗器
Ｒ１００ 抵抗器
Ｒ１０１ 抵抗器
Ｒ１０６ 抵抗器
Ｒ１０７ 抵抗器
ＳＶ６〜ＳＶ１０ 電流−電圧変換回路
ＳＷ１ スイッチ
Ｕ１，Ｕ１０，Ｕ１１，Ｕ６１，Ｕ６２ オペアンプ
ＶＣ１〜ＶＣ１０ 吐出し型定電流回路
ＶＣｎ 吐出し型定電流回路（ｎ番目）
ＶＳ６〜ＶＳ１０ 吸込み型定電流回路
ＶＳｎ 吸込み型定電流回路（ｎ番目）

Claims (3)

1. １個以上のセルからなる電池モジュールを複数直列に接続してなる組電池に接続され、前記電池モジュールの端子間電圧を検出する電池電圧検出装置であって、
   前記組電池の両端子を除く前記電池モジュール相互の接続箇所のいずれかを中間点として、当該中間点の電位を基準電位に設定し、
   前記中間点より高電位側の前記電池モジュールごとに駆動電力が供給されるように配置され、当該電池モジュールの両端電圧に相当する出力電流を出力する複数の吐出し型定電流回路と、
   前記吐出し型定電流回路ごとに前記中間点を接地点として配置され、当該吐出し型定電流回路から出力された前記出力電流を電圧に変換する複数の第１の電流電圧変換回路と、
   前記中間点より低電位側の前記電池モジュールごとに駆動電力が供給されるように配置され、当該電池モジュールの両端電圧に相当する出力電流を出力する吸込み型定電流回路と、
   前記吸込み型定電流回路ごとに前記中間点を接地点として配置され、当該吸込み型定電流回路から出力された前記出力電流を電圧に変換する複数の第２の電流電圧変換回路と、
   を有することを特徴とする電池電圧検出装置。
2. 前記中間点と当該中間点の低電位側の前記電池モジュールの端子との間に設けた遮断スイッチと、
   前記吸込み型定電流回路の出力端側にカソードが位置し前記第２の電流電圧変換回路の入力端側にアノードが位置するように、前記吸込み型定電流回路と前記第２の電流電圧変換回路との間に挿入されたダイオードと、
   を有すること特徴とする請求項１に記載の電池電圧検出装置。
3. 前記中間点と当該中間点の高電位側の前記電池モジュールの端子との間に設けた遮断スイッチと、
   前記吐出し型定電流回路の出力端側にアノードが位置し前記第１の電流電圧変換回路の入力端側にカソードが位置するように、前記吐出し型定電流回路と前記第１の電流電圧変換回路との間に挿入されたダイオードと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の電池電圧検出装置。

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