JP5561049B2 - Battery voltage measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、電池の電圧を測定する電池電圧測定装置に関する。   The present invention relates to a battery voltage measuring device that measures the voltage of a battery.

従来より、複数のセルで構成された組電池の監視装置が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に、特許文献１では、コンパレータによりセルの電圧と基準電圧とを比較することでセルの過充放電を判定する判定回路と、判定回路の判定結果に基づいて判定回路に特性ずれが生じているか否かを診断する自己診断機能を備えた故障診断回路と、を備えた監視装置が提案されている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 proposes an assembled battery monitoring device including a plurality of cells. Specifically, in Patent Document 1, a determination circuit that determines overcharging / discharging of a cell by comparing a cell voltage and a reference voltage by a comparator, and a characteristic deviation occurs in the determination circuit based on a determination result of the determination circuit. There has been proposed a monitoring device including a failure diagnosis circuit having a self-diagnosis function for diagnosing whether or not the device is in a fault state.

特開２００９−２１６４４７号公報JP 2009-216447 A

しかしながら、故障診断回路では、判定回路の特性ずれを、常時、自己診断することができないという問題がある。例えば、特許文献１では判定回路からの判定結果が出力されたタイミングで自己診断を行うが、コンパレータがセルを過充電または過放電と判定しないセル電圧範囲（つまり正常範囲）内では、通常、コンパレータから過充電または過放電を検出したという判定結果は出力されない。   However, the failure diagnosis circuit has a problem that it cannot always self-diagnose the characteristic deviation of the determination circuit. For example, in Patent Document 1, self-diagnosis is performed at the timing when the determination result from the determination circuit is output. However, in the cell voltage range in which the comparator does not determine that the cell is overcharged or overdischarged (that is, the normal range), the comparator is usually used. No determination result indicating that overcharge or overdischarge has been detected is output.

本発明は上記点に鑑み、常時、回路の特性ずれを検出することができる電池電圧測定装置を提供することを目的とする。   In view of the above points, an object of the present invention is to provide a battery voltage measuring device that can always detect a circuit characteristic shift.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、電池の電圧をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、サンプルホールド手段の出力電圧を測定する電圧測定手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 comprises sample hold means for sample-holding the battery voltage and voltage measurement means for measuring the output voltage of the sample hold means.

また、電圧測定手段がサンプルホールド手段の出力電圧を測定していないときに、サンプルホールド手段の出力電圧を、電池の常用使用範囲外に設定された所定の電圧に初期化する初期化手段を備え、サンプルホールド手段の出力電圧が、電池の常用使用範囲外で且つ前記所定の電圧よりも電池の常用使用範囲側に設定された所定の電圧閾値より大きいか小さいかを判定する比較手段を備えている。 In addition, when the voltage measuring means is not measuring the output voltage of the sample hold means, an initialization means for initializing the output voltage of the sample hold means to a predetermined voltage set outside the normal use range of the battery is provided. And a comparison means for determining whether the output voltage of the sample hold means is larger or smaller than a predetermined voltage threshold set outside the normal use range of the battery and closer to the normal use range side of the battery than the predetermined voltage. Yes.

さらに、初期化手段を作動させてサンプルホールド手段の出力電圧を所定の電圧に初期化させた後に比較手段から入力した判定結果が変化したとき、サンプルホールド手段に出力電圧をホールドさせて当該出力電圧を電圧測定手段に測定させ、電圧測定手段で測定された出力電圧と所定の電圧閾値とに所定値以上の差があれば回路異常として検出する故障診断手段を備えていることを特徴とする。   Further, when the determination result input from the comparison unit changes after the initialization unit is activated to initialize the output voltage of the sample hold unit to a predetermined voltage, the sample hold unit holds the output voltage and the output voltage And a fault diagnosing means for detecting a circuit abnormality if the output voltage measured by the voltage measuring means is different from a predetermined voltage threshold by a predetermined value or more.

これによると、初期化手段によってサンプルホールド手段の出力電圧を所定の電圧に初期化する度に故障診断手段にて回路異常すなわち特性ずれを検出することができる。したがって、常時、電池電圧測定装置を構成する回路の異常を検出することができる。   According to this, every time the output voltage of the sample hold means is initialized to a predetermined voltage by the initialization means, it is possible to detect a circuit abnormality, that is, a characteristic deviation by the failure diagnosis means. Therefore, it is possible to always detect an abnormality in the circuit constituting the battery voltage measuring device.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第１実施形態に係る電池電圧測定装置を含んだ電池電圧測定システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a battery voltage measurement system including a battery voltage measurement device according to a first embodiment of the present invention. 図１に示される電池電圧測定装置の作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action | operation of the battery voltage measuring apparatus shown by FIG. 本発明の第２実施形態に係る電池電圧測定装置を含んだ電池電圧測定システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the battery voltage measurement system containing the battery voltage measuring device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図３に示される電池電圧測定装置の作動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the action | operation of the battery voltage measuring apparatus shown by FIG.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。また、後述する実施形態のうち、第１実施形態は参考例を示す実施形態であり、第２実施形態が特許請求の範囲に記載した発明の実施形態である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings. Moreover, 1st Embodiment is embodiment which shows a reference example among embodiment mentioned later, and 2nd Embodiment is embodiment of the invention described in the claim.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電池電圧測定装置を含んだ電池電圧測定システムの全体構成図である。この図に示されるように、電池電圧測定システムは、組電池１０と電池電圧測定装置２０とを備えて構成されている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a battery voltage measurement system including a battery voltage measurement device according to the present embodiment. As shown in this figure, the battery voltage measuring system includes an assembled battery 10 and a battery voltage measuring device 20.

組電池１０は、最小単位である電池１１が直列に複数接続されて構成された電池群である。電池１１は例えば１５個（Ｖ０〜Ｖ１４）が直列に接続されている。電池１１として充電可能なリチウムイオン二次電池が用いられる。そして、電池電圧測定装置２０は、ハイブリッド車等の電気自動車に適用されるものであり、組電池１０はハイブリッド車等の電気自動車に搭載され、インバータやモータ等の負荷を駆動するための電源や電子機器の電源等に用いられる。   The assembled battery 10 is a battery group configured by connecting a plurality of batteries 11 as a minimum unit in series. For example, 15 batteries (V0 to V14) are connected in series. A rechargeable lithium ion secondary battery is used as the battery 11. The battery voltage measuring device 20 is applied to an electric vehicle such as a hybrid vehicle, and the assembled battery 10 is mounted on an electric vehicle such as a hybrid vehicle and includes a power source for driving a load such as an inverter or a motor. Used for power supplies of electronic equipment.

電池電圧測定装置２０は、組電池１０を構成する各電池１１の電圧（電池電圧）をそれぞれ測定する装置である。このような電池電圧測定装置２０は、セル選択スイッチ３０、第１差動増幅回路４０、第２差動増幅回路５０、サンプルホールド回路６０、ＡＤコンバータ７０（ＡＤＣ）、比較回路８０、およびマイクロコンピュータ９０（以下、マイコン９０という）を備えている。   The battery voltage measuring device 20 is a device that measures the voltage (battery voltage) of each battery 11 constituting the assembled battery 10. Such a battery voltage measuring device 20 includes a cell selection switch 30, a first differential amplifier circuit 40, a second differential amplifier circuit 50, a sample hold circuit 60, an AD converter 70 (ADC), a comparison circuit 80, and a microcomputer. 90 (hereinafter referred to as a microcomputer 90).

セル選択スイッチ３０は、組電池１０の各電池１１のうちのいずれかと各差動増幅回路４０、５０とを接続するスイッチ群である。このため、セル選択スイッチ３０は、各電池１１の正極側に接続される複数の正極側スイッチ３１（ＳＷ１＿１〜ＳＷ１４＿１）と、電池１１の負極側に接続される複数の負極側スイッチ３２（ＳＷ０＿２〜ＳＷ１３＿２）と、を備えている。   The cell selection switch 30 is a switch group that connects any one of the batteries 11 of the assembled battery 10 and the differential amplifier circuits 40 and 50. Therefore, the cell selection switch 30 includes a plurality of positive side switches 31 (SW1_1 to SW14_1) connected to the positive side of each battery 11 and a plurality of negative side switches 32 (SW0_2 to SW0_2 connected to the negative side of the battery 11. SW13_2).

正極側スイッチ３１の一方の端子と負極側スイッチ３２の一方の端子とが一方の電池１１と他方の電池１１との接続点に接続されている。最も高電圧側の電池１１の正極には正極側スイッチ３１（ＳＷ１４＿１）のみが接続され、最も低電圧側の電池１１の負極には負極側スイッチ３２（ＳＷ０＿２）のみが接続されている。そして、各正極側スイッチ３１の他方の端子および各負極側スイッチ３２の他方の端子が各差動増幅回路４０、５０にそれぞれ接続されている。   One terminal of the positive electrode side switch 31 and one terminal of the negative electrode side switch 32 are connected to a connection point between one battery 11 and the other battery 11. Only the positive switch 31 (SW14_1) is connected to the positive electrode of the battery 11 on the highest voltage side, and only the negative switch 32 (SW0_2) is connected to the negative electrode of the battery 11 on the lowest voltage side. The other terminal of each positive switch 31 and the other terminal of each negative switch 32 are connected to the differential amplifier circuits 40 and 50, respectively.

これら各正極側スイッチ３１および各負極側スイッチ３２のオン／オフ制御はマイコン９０によって行われる。これにより、特定の電池１１の電池電圧や、所定の数の電池１１で構成されたブロックの電圧が各差動増幅回路４０、５０に入力されるようになっている。各正極側スイッチ３１および各負極側スイッチ３２は、例えばトランジスタ等で構成されている。   The microcomputer 90 performs on / off control of each positive switch 31 and each negative switch 32. As a result, the battery voltage of a specific battery 11 or the voltage of a block composed of a predetermined number of batteries 11 is input to the differential amplifier circuits 40 and 50. Each positive electrode side switch 31 and each negative electrode side switch 32 are constituted by transistors or the like, for example.

第１差動増幅回路４０および第２差動増幅回路５０は、セル選択スイッチ３０で選択された電池１１の電圧を増幅する回路である。第１差動増幅回路４０は抵抗４１〜４４とオペアンプ４５とを備えて構成されている。   The first differential amplifier circuit 40 and the second differential amplifier circuit 50 are circuits that amplify the voltage of the battery 11 selected by the cell selection switch 30. The first differential amplifier circuit 40 includes resistors 41 to 44 and an operational amplifier 45.

抵抗４１がセル選択スイッチ３０の各正極側スイッチ３１に接続され、抵抗４２が抵抗４１とグランドとの間に接続されている。これら抵抗４１と抵抗４２との間の接続点がオペアンプ４５の非反転入力端子に接続されている。また、抵抗４３がセル選択スイッチ３０の各負極側スイッチ３２に接続され、抵抗４４が抵抗４３とオペアンプ４５の出力端子との間に接続されている。これら抵抗４３と抵抗４４との間の接続点がオペアンプ４５の反転入力端子に接続されている。そして、オペアンプ４５の出力端子はサンプルホールド回路６０に接続されている。   A resistor 41 is connected to each positive switch 31 of the cell selection switch 30, and a resistor 42 is connected between the resistor 41 and the ground. A connection point between the resistors 41 and 42 is connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier 45. A resistor 43 is connected to each negative switch 32 of the cell selection switch 30, and a resistor 44 is connected between the resistor 43 and the output terminal of the operational amplifier 45. A connection point between the resistors 43 and 44 is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 45. The output terminal of the operational amplifier 45 is connected to the sample and hold circuit 60.

第２差動増幅回路５０は第１差動増幅回路４０と同じ回路構成であり、第２差動増幅回路５０の抵抗５１、抵抗５２、抵抗５３、抵抗５４が第１差動増幅回路４０の抵抗４１、抵抗４２、抵抗４３、抵抗４４にそれぞれ対応している。また、第２差動増幅回路５０のオペアンプ５５が第１差動増幅回路４０のオペアンプ４５に対応している。第２差動増幅回路５０のオペアンプ５５の出力端子は比較回路８０に接続されている。   The second differential amplifier circuit 50 has the same circuit configuration as the first differential amplifier circuit 40, and the resistors 51, 52, 53, and 54 of the second differential amplifier circuit 50 are the same as those of the first differential amplifier circuit 40. These correspond to the resistor 41, the resistor 42, the resistor 43, and the resistor 44, respectively. Further, the operational amplifier 55 of the second differential amplifier circuit 50 corresponds to the operational amplifier 45 of the first differential amplifier circuit 40. The output terminal of the operational amplifier 55 of the second differential amplifier circuit 50 is connected to the comparison circuit 80.

サンプルホールド回路６０は、マイコン９０の指令に従って電池１１の電圧をサンプルホールドする回路であり、第１差動増幅回路４０に接続されている。このようなサンプルホールド回路６０はスイッチ６１（ＳＨ−ＳＷ１）とコンデンサ６２とを備えて構成されている。スイッチ６１は第１差動増幅回路４０とＡＤコンバータ７０との間に接続され、コンデンサ６２はスイッチ６１とＡＤコンバータ７０との接続点とグランドとの間に接続されている。   The sample hold circuit 60 is a circuit that samples and holds the voltage of the battery 11 in accordance with a command from the microcomputer 90, and is connected to the first differential amplifier circuit 40. Such a sample hold circuit 60 includes a switch 61 (SH-SW1) and a capacitor 62. The switch 61 is connected between the first differential amplifier circuit 40 and the AD converter 70, and the capacitor 62 is connected between a connection point between the switch 61 and the AD converter 70 and the ground.

このような構成により、スイッチ６１がオンすると第１差動増幅回路４０からコンデンサ６２に電流が流れ込んでコンデンサ６２に電荷が蓄積されることにより第１差動増幅回路４０の出力電圧がサンプルホールド回路６０にホールドされる。そして、コンデンサ６２によって保持された第１差動増幅回路４０の出力電圧がサンプルホールド回路６０の出力電圧（サンプルホールド出力電圧）となる。   With such a configuration, when the switch 61 is turned on, a current flows from the first differential amplifier circuit 40 to the capacitor 62 and charges are accumulated in the capacitor 62, whereby the output voltage of the first differential amplifier circuit 40 is changed to the sample hold circuit. Held at 60. The output voltage of the first differential amplifier circuit 40 held by the capacitor 62 becomes the output voltage of the sample hold circuit 60 (sample hold output voltage).

ＡＤコンバータ７０（ＡＤＣ）は、サンプルホールド回路６０でホールドされた電圧を測定する回路である。ＡＤコンバータ７０は測定した電圧をマイコン９０に出力する。   The AD converter 70 (ADC) is a circuit that measures the voltage held by the sample hold circuit 60. The AD converter 70 outputs the measured voltage to the microcomputer 90.

比較回路８０は、セル選択スイッチ３０で選択された電池１１の電圧が第１電圧閾値より大きいか小さいかを判定する回路である。このような比較回路８０は、抵抗８１、抵抗８２、基準電源８３（Ｖｒｅｆ）、およびコンパレータ８４を備えて構成されている。   The comparison circuit 80 is a circuit that determines whether the voltage of the battery 11 selected by the cell selection switch 30 is larger or smaller than the first voltage threshold. Such a comparison circuit 80 includes a resistor 81, a resistor 82, a reference power supply 83 (Vref), and a comparator 84.

抵抗８１は第２差動増幅回路５０に接続され、抵抗８２は抵抗８１とグランドとの間に接続されている。これら抵抗８１と抵抗８２との間の接続点がコンパレータ８４の非反転入力端子に接続されている。また、基準電源８３がコンパレータ８４の反転入力端子に接続されている。基準電源８３は第１電圧閾値を発生させるものである。   The resistor 81 is connected to the second differential amplifier circuit 50, and the resistor 82 is connected between the resistor 81 and the ground. A connection point between the resistors 81 and 82 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 84. A reference power supply 83 is connected to the inverting input terminal of the comparator 84. The reference power supply 83 generates a first voltage threshold.

第１電圧閾値は、電池１１の常用使用電圧範囲内に設定されている。常用使用電圧範囲は、電池１１を通常使用する際の電圧の一定範囲である。例えば第１電圧閾値は所定範囲の中心に設定される。組電池１０の残存容量（State of Charge；ＳＯＣ）が例えば６０％中心であるならば、第１電圧閾値は６０％中心に設定される。もちろん、第１電圧閾値は常用使用電圧範囲の中心に位置する必要はなく、常用使用電圧範囲内に設定されていれば良い。   The first voltage threshold is set within the normal working voltage range of the battery 11. The normal use voltage range is a certain range of voltage when the battery 11 is normally used. For example, the first voltage threshold is set at the center of a predetermined range. If the remaining capacity (State of Charge; SOC) of the assembled battery 10 is, for example, 60% center, the first voltage threshold is set to 60% center. Of course, the first voltage threshold need not be located at the center of the normal use voltage range, but may be set within the normal use voltage range.

このような構成により、コンパレータ８４は第２差動増幅回路５０の出力電圧が第１電圧閾値よりも大きい場合にはハイ信号をマイコン９０に出力し、第２差動増幅回路５０の出力電圧が第１電圧閾値よりも小さい場合にはロー信号をマイコン９０に出力する。   With such a configuration, the comparator 84 outputs a high signal to the microcomputer 90 when the output voltage of the second differential amplifier circuit 50 is larger than the first voltage threshold, and the output voltage of the second differential amplifier circuit 50 is When it is smaller than the first voltage threshold, a low signal is output to the microcomputer 90.

マイコン９０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等を備え、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従って所定の機能を実行する制御回路である。所定の機能とは、例えば電圧制御機能や自己診断機能である。   The microcomputer 90 is a control circuit that includes a CPU, a ROM, an EEPROM, a RAM, and the like (not shown) and executes a predetermined function according to a program stored in the ROM. The predetermined function is, for example, a voltage control function or a self-diagnosis function.

電圧制御機能は、電池１１の電圧と電池１１に流れる電流とを測定することにより組電池１０の残存容量を取得し、この残存容量に基づいて電池１１の充電や放電を制御する機能である。   The voltage control function is a function of acquiring the remaining capacity of the battery pack 10 by measuring the voltage of the battery 11 and the current flowing through the battery 11, and controlling charging and discharging of the battery 11 based on the remaining capacity.

一方、自己診断機能は、電池電圧測定装置２０の特性ずれを検出する機能である。「特性ずれ」とは、各差動増幅回路４０、５０、サンプルホールド回路６０、比較回路８０、およびＡＤコンバータ７０のいずれかに回路異常が生じていることをいう。   On the other hand, the self-diagnosis function is a function for detecting a characteristic deviation of the battery voltage measurement device 20. “Characteristic deviation” means that a circuit abnormality has occurred in any of the differential amplifier circuits 40 and 50, the sample and hold circuit 60, the comparison circuit 80, and the AD converter 70.

具体的に、マイコン９０は、比較回路８０から判定結果を入力し、当該判定結果がハイ信号からロー信号もしくはロー信号からハイ信号に変化したとき、サンプルホールド回路６０に電池１１の電圧をホールドさせて当該電圧をＡＤコンバータ７０に測定させる。そして、マイコン９０は、ＡＤコンバータ７０で得られた電池１１の電圧と第１電圧閾値との差に所定の大きさ偏差があれば回路異常として検出する。ここで、「所定の大きさ偏差」は「所定値以上の差」である。したがって、マイコン９０は、電池１１の電圧と第１電圧閾値との差に所定値以上の差があれば回路異常として検出する。   Specifically, the microcomputer 90 inputs the determination result from the comparison circuit 80, and when the determination result changes from a high signal to a low signal or from a low signal to a high signal, the microcomputer 90 causes the sample hold circuit 60 to hold the voltage of the battery 11. The AD converter 70 measures the voltage. The microcomputer 90 detects a circuit abnormality if there is a predetermined magnitude deviation in the difference between the voltage of the battery 11 obtained by the AD converter 70 and the first voltage threshold value. Here, the “predetermined magnitude deviation” is a “difference greater than or equal to a predetermined value”. Therefore, the microcomputer 90 detects a circuit abnormality if the difference between the voltage of the battery 11 and the first voltage threshold is a predetermined value or more.

なお、マイコン９０は、電池１１の電圧と過充電閾値や過放電閾値とを比較することにより電池１１の電圧の監視を行う過充放電監視機能も備えている。以上が、本実施形態に係る電池電圧測定装置２０および電池電圧測定システムの構成である。   The microcomputer 90 also has an overcharge / discharge monitoring function for monitoring the voltage of the battery 11 by comparing the voltage of the battery 11 with an overcharge threshold or overdischarge threshold. The above is the configuration of the battery voltage measurement device 20 and the battery voltage measurement system according to the present embodiment.

次に、本実施形態に係る電池電圧測定装置２０の作動について、図２を参照して説明する。図２は、時間に対する電池１１の電圧を示した図である。図２の上段には電圧波形が示され、第１電圧閾値は常用使用電圧範囲の中央に設定されている。また、図２の下段には、サンプルホールド回路６０のスイッチ６１の動作、ＡＤコンバータ７０の動作、比較回路８０の判定結果、電圧測定の対象となった電池１１に接続された正極側スイッチ３１および負極側スイッチ３２の動作のタイミングチャートがそれぞれ示されている。   Next, the operation of the battery voltage measuring device 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the voltage of the battery 11 with respect to time. The voltage waveform is shown in the upper part of FIG. 2, and the first voltage threshold is set at the center of the normal use voltage range. 2, the operation of the switch 61 of the sample hold circuit 60, the operation of the AD converter 70, the determination result of the comparison circuit 80, the positive side switch 31 connected to the battery 11 that is the object of voltage measurement, and A timing chart of the operation of the negative side switch 32 is shown.

電圧測定については、図２の時点Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１３〜Ｔ１５に示されるように、マイコン９０の指令によって所定の時間間隔で行われる。   The voltage measurement is performed at predetermined time intervals according to a command from the microcomputer 90, as shown at time points T10, T11, and T13 to T15 in FIG.

まず、時点Ｔ１０に示されるように、マイコン９０がサンプルホールド回路６０のスイッチ６１をオフしてコンデンサ６２に電圧をホールドし、ＡＤコンバータ７０を動作させて当該電圧をＡＤ変換する。ここで、サンプルホールド回路６０のサンプルホールド出力電圧は電池１１の電圧に相当する。そして、マイコン９０がＡＤコンバータ７０でＡＤ変換された電圧を電池制御用サンプルデータとして取得し、電池１１の充放電を制御する。なお、時点Ｔ１０では、図示しないが、例えば最も高電圧側の電池１１（Ｖ１４）の電圧を取得する。   First, as shown at time T10, the microcomputer 90 turns off the switch 61 of the sample hold circuit 60, holds the voltage in the capacitor 62, operates the AD converter 70, and AD converts the voltage. Here, the sample hold output voltage of the sample hold circuit 60 corresponds to the voltage of the battery 11. The microcomputer 90 acquires the voltage AD-converted by the AD converter 70 as battery control sample data, and controls charging / discharging of the battery 11. At time T10, although not shown, for example, the voltage of the battery 11 (V14) on the highest voltage side is acquired.

続いて、時点Ｔ１１では、上記と同様に最も低電圧側の電池１１（Ｖ０）の電圧を取得する。したがって、時点Ｔ１１では正極側スイッチ３１のうちのＳＷ１＿１をオンし、負極側スイッチ３２のうちのＳＷ０＿２をオンすることで、最も低電圧側の電池１１（Ｖ０）の電圧を各差動増幅回路４０、５０に印加することとなる。この時点Ｔ１１では、電池１１の電圧は第１電圧閾値よりも小さいため、比較回路８０はロー信号を出力し続けている。   Subsequently, at time T11, the voltage of the battery 11 (V0) on the lowest voltage side is acquired in the same manner as described above. Therefore, at time T11, SW1_1 of the positive side switch 31 is turned on and SW0_2 of the negative side switch 32 is turned on, so that the voltage of the battery 11 (V0) on the lowest voltage side is changed to each differential amplifier circuit 40. , 50. At this time T11, since the voltage of the battery 11 is smaller than the first voltage threshold, the comparison circuit 80 continues to output a low signal.

この後、時点Ｔ１２で電池１１の電圧が第１電圧閾値よりも大きくなるため、比較回路８０は判定結果であるハイ信号をマイコン９０に出力する。これにより、マイコン９０は比較回路８０から入力した判定結果がロー信号からハイ信号に変化したことを検出し、この検出に伴ってサンプルホールド回路６０のスイッチ６１をオフして時点Ｔ１２直後の電池１１の電圧をホールドさせ、当該電圧をＡＤコンバータ７０に測定させ、当該電圧を故障診断用サンプルデータとして取得する。そして、マイコン９０は時点Ｔ１２直後に取得された電圧（つまり電池１１の電圧）と第１電圧閾値との差に所定の大きさ偏差があるか否かを判定する。その結果、電池１１の電圧と第１電圧閾値との差に所定の大きさ偏差がなければマイコン９０は「正常」と判定する。一方、電池１１の電圧と第１電圧閾値との差に所定の大きさ偏差があれば、「回路異常」すなわち回路の特性ずれと判定する。   Thereafter, since the voltage of the battery 11 becomes larger than the first voltage threshold at time T12, the comparison circuit 80 outputs a high signal as a determination result to the microcomputer 90. Thereby, the microcomputer 90 detects that the determination result input from the comparison circuit 80 has changed from a low signal to a high signal, and with this detection, the switch 61 of the sample hold circuit 60 is turned off, and the battery 11 immediately after time T12 is detected. Is held, the AD converter 70 measures the voltage, and the voltage is acquired as failure diagnosis sample data. Then, the microcomputer 90 determines whether or not there is a predetermined magnitude deviation in the difference between the voltage acquired immediately after time T12 (that is, the voltage of the battery 11) and the first voltage threshold. As a result, if there is no predetermined magnitude deviation in the difference between the voltage of the battery 11 and the first voltage threshold, the microcomputer 90 determines “normal”. On the other hand, if there is a predetermined magnitude deviation in the difference between the voltage of the battery 11 and the first voltage threshold, it is determined that the circuit is abnormal, that is, a circuit characteristic deviation.

上述のように、各差動増幅回路４０、５０にはセル選択スイッチ３０を介して同じ電圧が印加されるため、比較回路８０の判定結果が変化した直後にサンプルホールド回路６０でホールドされた電圧は第１電圧閾値とほぼ同じである。このため、サンプルホールド回路６０でホールドされた電圧が第１電圧閾値に対して所定の大きさ偏差があるということは、マイコン９０が電圧を取得したいずれかの経路に異常が生じているということである。このように、比較回路８０の判定結果が変化したタイミングでサンプルホールド回路６０でホールドした電圧と第１電圧閾値とを比較することにより回路異常を検出することができる。   As described above, since the same voltage is applied to each of the differential amplifier circuits 40 and 50 via the cell selection switch 30, the voltage held by the sample and hold circuit 60 immediately after the determination result of the comparison circuit 80 changes. Is substantially the same as the first voltage threshold. For this reason, the fact that the voltage held by the sample-and-hold circuit 60 has a predetermined magnitude deviation from the first voltage threshold means that an abnormality has occurred in any of the paths through which the microcomputer 90 has acquired the voltage. It is. Thus, a circuit abnormality can be detected by comparing the voltage held by the sample hold circuit 60 with the first voltage threshold at the timing when the determination result of the comparison circuit 80 changes.

時点Ｔ１２後、電池１１の電圧は第１電圧閾値を上回った状態となるので、比較回路８０はハイ信号を出力し続ける。そして、上記と同様に、マイコン９０は時点Ｔ１３で２番目の電池１１（Ｖ１）の電圧を取得し、時点Ｔ１４で３番目の電池１１（Ｖ２）の電圧を取得し、時点Ｔ１５で４番目の電池１１（Ｖ３）の電圧を取得する。   After the time T12, the voltage of the battery 11 is in a state of exceeding the first voltage threshold value, so the comparison circuit 80 continues to output a high signal. Similarly to the above, the microcomputer 90 acquires the voltage of the second battery 11 (V1) at time T13, acquires the voltage of the third battery 11 (V2) at time T14, and acquires the voltage of the fourth battery 11 (V2) at time T15. The voltage of the battery 11 (V3) is acquired.

続いて、時点Ｔ１６では、電池１１の電圧が第１電圧閾値よりも小さくなるため、比較回路８０は判定結果であるロー信号をマイコン９０に出力する。このため、マイコン９０は比較回路８０から入力した判定結果がハイ信号からロー信号に変化したことを検出する。したがって、マイコン９０は、時点Ｔ１２直後の動作と同様に、サンプルホールド回路６０に時点Ｔ１６直後の電池１１の電圧をホールドさせ、当該電圧をＡＤコンバータ７０に測定させ、当該電圧を故障診断用サンプルデータとして取得する。そして、マイコン９０は時点Ｔ１６直後に取得された電圧と第１電圧閾値との差に所定の大きさ偏差がなければ「正常」と判定し、所定の大きさ偏差があれば「回路異常」と判定する。   Subsequently, at time T <b> 16, since the voltage of the battery 11 becomes smaller than the first voltage threshold, the comparison circuit 80 outputs a low signal as a determination result to the microcomputer 90. Therefore, the microcomputer 90 detects that the determination result input from the comparison circuit 80 has changed from a high signal to a low signal. Accordingly, the microcomputer 90 causes the sample hold circuit 60 to hold the voltage of the battery 11 immediately after the time T16, and causes the AD converter 70 to measure the voltage, as in the operation immediately after the time T12. Get as. The microcomputer 90 determines “normal” if there is no predetermined magnitude deviation in the difference between the voltage acquired immediately after the time T16 and the first voltage threshold, and “circuit abnormality” if there is a predetermined magnitude deviation. judge.

そして、組電池１０の各電池１１はマイコン９０の制御によって充放電が繰り返されることにより、図２に示されるように、電圧値は常用使用電圧範囲内で第１電圧閾値を定期的にまたぐように増減を繰り返す。車両の走行状態によっては図２に示される電圧波形は不定期に変化するため、電池１１の電圧が第１電圧閾値をまたぐタイミングが不定期となる可能性もある。しかし、第１電圧閾値が電池１１の常用使用電圧範囲内に設定されていると共に電池１１の充放電が繰り返されるため、常時（すなわち車両走行中）、電池電圧測定装置２０の各回路の特性ずれを検出することが可能となっている。   Each battery 11 of the assembled battery 10 is repeatedly charged and discharged under the control of the microcomputer 90, so that the voltage value periodically crosses the first voltage threshold within the normal use voltage range as shown in FIG. Repeat the increase and decrease. Since the voltage waveform shown in FIG. 2 changes irregularly depending on the running state of the vehicle, the timing at which the voltage of the battery 11 crosses the first voltage threshold may be irregular. However, since the first voltage threshold is set within the normal working voltage range of the battery 11 and the battery 11 is repeatedly charged and discharged, the characteristic deviation of each circuit of the battery voltage measuring device 20 is constantly performed (that is, during traveling of the vehicle). Can be detected.

以上説明したように、本実施形態では、比較回路８０の判定結果が変化した直後にサンプルホールド回路６０でホールドした電圧と第１電圧閾値とを比較する構成となっている。これにより、組電池１０が使用されている際に、電池１１の電圧が変動することで電池１１の電圧が第１電圧閾値をまたぐ度にマイコン９０にて回路異常を検出することができる。そして、組電池１０の通常使用による電池１１の常用使用電圧範囲内の電圧変動を利用しているので、電池１１が過充電や過放電のときにしか回路異常判定できない場合とは異なり、常時、電池電圧測定装置２０を構成する回路の異常を検出することができる。   As described above, in the present embodiment, the voltage held by the sample hold circuit 60 immediately after the determination result of the comparison circuit 80 is changed is compared with the first voltage threshold value. Thereby, when the assembled battery 10 is used, a circuit abnormality can be detected by the microcomputer 90 every time the voltage of the battery 11 crosses the first voltage threshold due to the voltage of the battery 11 changing. And since the voltage fluctuation within the normal use voltage range of the battery 11 due to the normal use of the assembled battery 10 is used, unlike the case where the circuit abnormality can be determined only when the battery 11 is overcharged or overdischarged, Abnormality of the circuit constituting the battery voltage measuring device 20 can be detected.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、サンプルホールド回路６０が特許請求の範囲の「サンプルホールド手段」に対応し、ＡＤコンバータ７０が特許請求の範囲の「電圧測定手段」に対応する。また、比較回路８０が特許請求の範囲の「比較手段」に対応し、マイコン９０が特許請求の範囲の「故障診断手段」に対応する。さらに、第１電圧閾値が特許請求の範囲の「所定の電圧閾値」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the sample hold circuit 60 corresponds to the “sample hold means” in the claims, and the AD converter 70 corresponds to “ Corresponds to “voltage measuring means”. The comparison circuit 80 corresponds to “comparison means” in the claims, and the microcomputer 90 corresponds to “failure diagnosis means” in the claims. Further, the first voltage threshold corresponds to a “predetermined voltage threshold” in the claims.

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。図３は、本実施形態に係る電池電圧測定装置を含んだ電池電圧測定システムの全体構成図である。この図に示されるように、電池電圧測定装置２０は、セル選択スイッチ３０と、第１差動増幅回路４０と、サンプルホールド回路６０と、ＡＤコンバータ７０と、比較回路８０と、マイコン９０と、を備えている。 (Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. FIG. 3 is an overall configuration diagram of a battery voltage measurement system including the battery voltage measurement device according to the present embodiment. As shown in this figure, the battery voltage measuring device 20 includes a cell selection switch 30, a first differential amplifier circuit 40, a sample hold circuit 60, an AD converter 70, a comparison circuit 80, a microcomputer 90, It has.

このうち、セル選択スイッチ３０、第１差動増幅回路４０、ＡＤコンバータ７０、比較回路８０、およびマイコン９０は第１実施形態と同じ構成である。   Among these, the cell selection switch 30, the first differential amplifier circuit 40, the AD converter 70, the comparison circuit 80, and the microcomputer 90 have the same configuration as in the first embodiment.

そして、本実施形態では、サンプルホールド回路６０は初期化回路６３（ＳＨ−ＳＷ２）を備えている。この初期化回路６３はスイッチ６１とＡＤコンバータ７０との接続点とグランドとの間に接続され、コンデンサ６２に対して並列に接続されている。初期化回路６３は例えばトランジスタ等のスイッチ手段であり、マイコン９０によってオン／オフ制御される。   In this embodiment, the sample hold circuit 60 includes an initialization circuit 63 (SH-SW2). The initialization circuit 63 is connected between the connection point of the switch 61 and the AD converter 70 and the ground, and is connected in parallel to the capacitor 62. The initialization circuit 63 is switch means such as a transistor, and is turned on / off by the microcomputer 90.

このような初期化回路６３は、ＡＤコンバータ７０がコンデンサ６２によって保持されたサンプルホールド回路６０の出力電圧を測定していないときに、サンプルホールド回路６０の出力電圧を所定の電圧に初期化する。すなわち、マイコン９０の指令によって初期化回路６３がオンすることで、初期化回路６３を介してコンデンサ６２に蓄積された電荷をグランドに流し、コンデンサ６２を放電する。これにより、コンデンサ６２によって保持されたサンプルホールド回路６０の出力電圧を所定の電圧に変化させる。ここで、所定の電圧とは例えば０Ｖである。   Such an initialization circuit 63 initializes the output voltage of the sample hold circuit 60 to a predetermined voltage when the AD converter 70 is not measuring the output voltage of the sample hold circuit 60 held by the capacitor 62. That is, when the initialization circuit 63 is turned on by a command from the microcomputer 90, the charge accumulated in the capacitor 62 is caused to flow to the ground via the initialization circuit 63, and the capacitor 62 is discharged. As a result, the output voltage of the sample hold circuit 60 held by the capacitor 62 is changed to a predetermined voltage. Here, the predetermined voltage is, for example, 0V.

ＡＤコンバータ７０は、サンプルホールド回路６０の出力電圧を測定するが、その出力電圧は初期化回路６３によって制御された電圧である。   The AD converter 70 measures the output voltage of the sample hold circuit 60, and the output voltage is a voltage controlled by the initialization circuit 63.

比較回路８０は第１実施形態と同じ構成であるが、本実施形態では基準電源８３は第２電圧閾値を発生させる。そして、比較回路８０はサンプルホールド回路６０の出力電圧を入力し、この出力電圧が第２電圧閾値より大きいか小さいかを判定する。   The comparison circuit 80 has the same configuration as that of the first embodiment, but in this embodiment, the reference power supply 83 generates a second voltage threshold value. Then, the comparison circuit 80 receives the output voltage of the sample and hold circuit 60 and determines whether this output voltage is larger or smaller than the second voltage threshold.

マイコン９０は、上述のように、電圧制御機能や自己診断機能を実行する。ここで、マイコン９０は、初期化回路６３を作動させてサンプルホールド回路６０の出力電圧を所定の電圧に初期化させた後、比較回路８０から入力した判定結果が変化したとき、サンプルホールド回路６０に出力電圧をホールドさせて当該出力電圧をＡＤコンバータ７０に測定させる。そして、マイコン９０は、ＡＤコンバータ７０で得られた出力電圧と第２電圧閾値との差に所定の大きさ偏差があれば回路異常として検出する。すなわち、マイコン９０は、ＡＤコンバータ７０で得られた出力電圧と第２電圧閾値との差に所定値以上の差があれば回路異常として検出する。以上が、本実施形態に係る電池電圧測定装置２０の構成である。   As described above, the microcomputer 90 executes a voltage control function and a self-diagnosis function. Here, the microcomputer 90 operates the initialization circuit 63 to initialize the output voltage of the sample hold circuit 60 to a predetermined voltage, and when the determination result input from the comparison circuit 80 changes, the sample hold circuit 60 The AD converter 70 is made to hold the output voltage and measure the output voltage. If there is a predetermined magnitude deviation in the difference between the output voltage obtained by the AD converter 70 and the second voltage threshold, the microcomputer 90 detects a circuit abnormality. That is, the microcomputer 90 detects a circuit abnormality if the difference between the output voltage obtained by the AD converter 70 and the second voltage threshold is a predetermined value or more. The above is the configuration of the battery voltage measuring device 20 according to the present embodiment.

次に、本実施形態に係る電池電圧測定装置２０の作動について、図４を参照して説明する。図４は、図２と同様に、時間に対する電池１１の電圧を示した図である。図４に示されるように、本実施形態では、所定の電圧および第２電圧閾値は電池１１の常用使用範囲外、すなわち電池１１の常用使用範囲よりも低電圧側に設定されている。また、所定の電圧および第２電圧閾値のうちの第２電圧閾値が所定の電圧よりも電池１１の常用使用範囲側、すなわち第２電圧閾値が所定の電圧よりも高電圧側に設定されている。   Next, the operation of the battery voltage measuring device 20 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing the voltage of the battery 11 with respect to time, as in FIG. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the predetermined voltage and the second voltage threshold are set outside the normal use range of the battery 11, that is, on the lower voltage side than the normal use range of the battery 11. In addition, the second voltage threshold of the predetermined voltage and the second voltage threshold is set to the normal use range side of the battery 11, that is, the second voltage threshold is set to a higher voltage side than the predetermined voltage. .

本実施形態では、電圧測定については、図４の時点Ｔ２０、Ｔ３０、Ｔ４０、Ｔ５０、Ｔ６０に示されるように、所定の時間間隔で行われる。   In the present embodiment, the voltage measurement is performed at predetermined time intervals as shown at time points T20, T30, T40, T50, and T60 in FIG.

まず、時点Ｔ２０では、マイコン９０が例えば最も高電圧側の電池１１（Ｖ１４）の電圧をサンプルホールド回路６０のコンデンサ６２に電池１１の電圧をホールドし、ＡＤコンバータ７０で当該電圧をＡＤ変換させ、ＡＤ変換された電圧を電池制御用サンプルデータとして取得する。   First, at time T20, the microcomputer 90 holds, for example, the voltage of the battery 11 (V14) on the highest voltage side in the capacitor 62 of the sample hold circuit 60, and AD-converts the voltage by the AD converter 70. The AD converted voltage is acquired as battery control sample data.

この後、時点Ｔ２１では、マイコン９０が初期化回路６３を作動させることでサンプルホールド回路６０の出力電圧を初期化する。これにより、サンプルホールド回路６０の出力電圧は所定の電圧に初期化される。このため、比較回路８０の出力はハイ信号からロー信号に変化する。サンプルホールド回路６０の出力電圧を所定の電圧に初期化した後は、再びサンプルホールド回路６０のコンデンサ６２に電荷が蓄積されていくので、サンプルホールド回路６０の出力電圧は、図４に示されるように所定の電圧から第２電圧閾値に向かって上昇する。   Thereafter, at time T21, the microcomputer 90 activates the initialization circuit 63 to initialize the output voltage of the sample hold circuit 60. Thereby, the output voltage of the sample hold circuit 60 is initialized to a predetermined voltage. For this reason, the output of the comparison circuit 80 changes from a high signal to a low signal. After the output voltage of the sample and hold circuit 60 is initialized to a predetermined voltage, charges are accumulated in the capacitor 62 of the sample and hold circuit 60 again, so that the output voltage of the sample and hold circuit 60 is as shown in FIG. Rises from a predetermined voltage toward the second voltage threshold.

続いて、時点Ｔ２２では、サンプルホールド回路６０の出力電圧が第２電圧閾値よりも大きくなるので、比較回路８０の出力はロー信号からハイ信号に変化する。これにより、マイコン９０は比較回路８０から入力した判定結果がロー信号からハイ信号に変化したことを検出し、サンプルホールド回路６０のスイッチ６１をオフして時点Ｔ２２直後のサンプルホールド回路６０の出力電圧をホールドさせ、当該出力電圧をＡＤコンバータ７０に測定させる。この後、マイコン９０がサンプルホールド回路６０のスイッチ６１をオンすると、サンプルホールド回路６０の出力電圧は電池１１の電圧まで上昇する。   Subsequently, at time T22, the output voltage of the sample and hold circuit 60 becomes larger than the second voltage threshold value, so the output of the comparison circuit 80 changes from a low signal to a high signal. Thereby, the microcomputer 90 detects that the determination result input from the comparison circuit 80 has changed from a low signal to a high signal, turns off the switch 61 of the sample hold circuit 60, and outputs the output voltage of the sample hold circuit 60 immediately after time T22. And the AD converter 70 measures the output voltage. Thereafter, when the microcomputer 90 turns on the switch 61 of the sample and hold circuit 60, the output voltage of the sample and hold circuit 60 rises to the voltage of the battery 11.

そして、マイコン９０は時点Ｔ２２直後に取得したサンプルホールド回路６０の出力電圧を故障診断用サンプルデータとして取得し、当該出力電圧と第２電圧閾値とを比較し、これらの差に所定の大きさ偏差があるか否かを判定する。その結果、マイコン９０は、サンプルホールド回路６０の出力電圧と第２電圧閾値との差に所定の大きさ偏差がなければ「正常」と判定し、所定の大きさ偏差があれば「回路異常」と判定する。   Then, the microcomputer 90 acquires the output voltage of the sample hold circuit 60 acquired immediately after the time T22 as sample data for failure diagnosis, compares the output voltage with the second voltage threshold value, and adds a predetermined magnitude deviation to these differences. It is determined whether or not there is. As a result, the microcomputer 90 determines “normal” if there is no predetermined magnitude deviation in the difference between the output voltage of the sample and hold circuit 60 and the second voltage threshold, and “circuit abnormality” if there is a predetermined magnitude deviation. Is determined.

続いて、時点Ｔ３０では、時点Ｔ２０と同様に、マイコン９０が最も低電圧側の電池１１（Ｖ０）の電圧を電池制御用サンプルデータとして取得する。そして、時点Ｔ３１、Ｔ３２では、上記の時点Ｔ２１、Ｔ２２と同様に、マイコン９０は時点Ｔ３２直後のサンプルホールド回路６０の出力電圧を故障診断用サンプルデータとして取得し、回路異常の判定を行う。   Subsequently, at time T30, similarly to time T20, the microcomputer 90 acquires the voltage of the battery 11 (V0) on the lowest voltage side as sample data for battery control. At time points T31 and T32, similarly to the above time points T21 and T22, the microcomputer 90 acquires the output voltage of the sample hold circuit 60 immediately after time point T32 as failure diagnosis sample data, and determines circuit abnormality.

時点Ｔ４０〜Ｔ４２、Ｔ５０〜Ｔ５２、Ｔ６０〜Ｔ６２についての電池制御用サンプルデータおよび故障診断用サンプルデータの取得についても同様である。このように、回路異常の検出は、電圧測定後において次の電圧測定の前まで、すなわち電圧測定と電圧測定との間に定期的に行う。このように、常時（すなわち車両走行中）、電池電圧測定装置２０の各回路の特性ずれの検出が可能となっている。   The same applies to the acquisition of battery control sample data and failure diagnosis sample data for time points T40 to T42, T50 to T52, and T60 to T62. As described above, the detection of the circuit abnormality is periodically performed after the voltage measurement and before the next voltage measurement, that is, between the voltage measurement and the voltage measurement. In this way, it is possible to detect the characteristic deviation of each circuit of the battery voltage measuring device 20 at all times (that is, during traveling of the vehicle).

以上説明したように、本実施形態ではサンプルホールド回路６０の出力電圧を所定の電圧に初期化して当該出力電圧が第２電圧閾値より大きくなったタイミングでサンプルホールド回路６０にホールドさせた出力電圧と第２電圧閾値とを比較する構成となっている。このように、初期化回路６３によってサンプルホールド回路６０の出力電圧を所定の電圧に初期化する度にマイコン９０にて回路異常を検出することができる。そして、サンプルホールド回路６０の出力電圧を電池１１の常用使用電圧範囲の外に積極的に初期化しているので、いつ起こるかわからない電池１１の過充電時や過放電時にしか回路異常を検出できないのとは異なり、常時、電池電圧測定装置を構成する回路の異常を検出することができる。   As described above, in this embodiment, the output voltage of the sample hold circuit 60 is initialized to a predetermined voltage, and the output voltage held by the sample hold circuit 60 at the timing when the output voltage becomes larger than the second voltage threshold value. The second voltage threshold is compared. As described above, the microcomputer 90 can detect a circuit abnormality each time the output voltage of the sample hold circuit 60 is initialized to a predetermined voltage by the initialization circuit 63. Since the output voltage of the sample-and-hold circuit 60 is positively initialized outside the normal working voltage range of the battery 11, a circuit abnormality can be detected only when the battery 11 is overcharged or overdischarged. Unlike the above, it is possible to always detect an abnormality in a circuit constituting the battery voltage measuring device.

また、本実施形態では、第１実施形態とは異なり、サンプルホールド回路６０の出力を比較回路８０に入力する回路構成となっているため、第２差動増幅回路５０が不要である。したがって、第１実施形態の回路形態よりも電池電圧測定装置２０の回路規模を小さくすることができる。   In the present embodiment, unlike the first embodiment, the second differential amplifier circuit 50 is unnecessary because the circuit configuration is such that the output of the sample hold circuit 60 is input to the comparison circuit 80. Therefore, the circuit scale of the battery voltage measuring device 20 can be made smaller than the circuit configuration of the first embodiment.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、サンプルホールド回路６０が特許請求の範囲の「サンプルホールド手段」に対応し、ＡＤコンバータ７０が特許請求の範囲の「電圧測定手段」に対応する。また、初期化回路６３が特許請求の範囲の「初期化手段」に対応し、比較回路８０が特許請求の範囲の「比較手段」に対応する。さらに、マイコン９０が特許請求の範囲の「故障診断手段」に対応し、第２電圧閾値が特許請求の範囲の「所定の電圧閾値」に対応する。   As for the correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims, the sample hold circuit 60 corresponds to the “sample hold means” in the claims, and the AD converter 70 corresponds to “ Corresponds to “voltage measuring means”. The initialization circuit 63 corresponds to “initialization means” in the claims, and the comparison circuit 80 corresponds to “comparison means” in the claims. Further, the microcomputer 90 corresponds to “failure diagnosis means” in the claims, and the second voltage threshold corresponds to “predetermined voltage threshold” in the claims.

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された電池電圧測定装置２０の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明の特徴を含んだ他の構成とすることもできる。例えば、第１実施形態では、２つの差動増幅回路４０、５０を用いていたが、第２差動増幅回路５０を省略して第１差動増幅回路４０の出力を比較回路８０に入力するようにしても良い。これにより、電池電圧測定装置２０を簡素な構成とすることができ、電池電圧測定装置２０の回路規模を小さくすることができる。 (Other embodiments)
The configuration of the battery voltage measuring device 20 shown in each of the above embodiments is an example, and is not limited to the configuration shown above, and may be another configuration including the features of the present invention. For example, in the first embodiment, the two differential amplifier circuits 40 and 50 are used, but the second differential amplifier circuit 50 is omitted and the output of the first differential amplifier circuit 40 is input to the comparison circuit 80. You may do it. Thereby, the battery voltage measuring apparatus 20 can be made into a simple structure, and the circuit scale of the battery voltage measuring apparatus 20 can be made small.

また、第２実施形態では、所定の電圧および第２電圧閾値は電池１１の常用使用範囲よりも低電圧側に設定され、第２電圧閾値が所定の電圧よりも高電圧側に設定されていたが、所定の電圧および第２電圧閾値は電池１１の常用使用範囲よりも高電圧側に設定されていても良い。この場合、第２電圧閾値は所定の電圧よりも低電圧側に設定される。これにより、サンプルホールド回路６０の出力電圧を高電圧に設定された所定の電圧に初期化し、当該出力電圧が第２電圧閾値よりも小さくなって比較回路８０の判定結果が変化したときに回路異常を行うようにすることができる。   In the second embodiment, the predetermined voltage and the second voltage threshold are set to a lower voltage side than the normal use range of the battery 11, and the second voltage threshold is set to a higher voltage side than the predetermined voltage. However, the predetermined voltage and the second voltage threshold value may be set higher than the normal use range of the battery 11. In this case, the second voltage threshold is set to a lower voltage side than the predetermined voltage. As a result, the output voltage of the sample and hold circuit 60 is initialized to a predetermined voltage set to a high voltage, and when the output voltage becomes smaller than the second voltage threshold value and the determination result of the comparison circuit 80 changes, a circuit abnormality occurs. Can be done.

そして、第２実施形態では、初期化回路６３はサンプルホールド回路６０に設けられているが、初期化回路６３はサンプルホールド回路６０から独立した回路になっていても良い。   In the second embodiment, the initialization circuit 63 is provided in the sample and hold circuit 60, but the initialization circuit 63 may be a circuit independent of the sample and hold circuit 60.

上記各実施形態では、組電池１０（すなわち複数の電池１１）に対して電池電圧測定装置２０を適用した例について説明したが、１つの電池１１に対して電池電圧測定装置２０を適用しても良い。   In each of the above-described embodiments, the example in which the battery voltage measuring device 20 is applied to the assembled battery 10 (that is, the plurality of batteries 11) has been described, but the battery voltage measuring device 20 may be applied to one battery 11. good.

さらに、上記各実施形態では、電池電圧測定装置２０をハイブリッド車等の電気自動車に適用することについて説明したが、これは電池電圧測定装置２０の適用の一例であり、車両に限らず電池１１の電圧を測定する場合に適用することができる。   Further, in each of the above embodiments, the application of the battery voltage measurement device 20 to an electric vehicle such as a hybrid vehicle has been described. However, this is an example of the application of the battery voltage measurement device 20 and is not limited to a vehicle. It can be applied when measuring voltage.

１０ 組電池
１１ 電池
２０ 電池電圧測定装置
３０ セル選択スイッチ
４０ 第１差動増幅回路
５０ 第２差動増幅回路
６０ サンプルホールド回路（サンプルホールド手段）
６３ 初期化回路（初期化手段）
７０ ＡＤコンバータ（電圧測定手段）
８０ 比較回路（比較手段）
９０ マイコン（故障診断手段） 10 battery pack 11 battery 20 battery voltage measuring device 30 cell selection switch 40 first differential amplifier circuit 50 second differential amplifier circuit 60 sample hold circuit (sample hold means)
63 Initialization circuit (initialization means)
70 AD converter (voltage measuring means)
80 Comparison circuit (comparison means)
90 Microcomputer (Failure diagnosis means)

Claims (1)

電池の電圧を測定する電池電圧測定装置であって、
前記電池の電圧をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、
前記サンプルホールド手段の出力電圧を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段が前記サンプルホールド手段の出力電圧を測定していないときに、前記サンプルホールド手段の出力電圧を、前記電池の常用使用範囲外に設定された所定の電圧に初期化する初期化手段と、
前記サンプルホールド手段の出力電圧が、前記電池の常用使用範囲外で且つ前記所定の電圧よりも前記電池の常用使用範囲側に設定された所定の電圧閾値より大きいか小さいかを判定する比較手段と、
前記初期化手段を作動させて前記サンプルホールド手段の出力電圧を前記所定の電圧に初期化させた後に前記比較手段から入力した判定結果が変化したとき、前記サンプルホールド手段に出力電圧をホールドさせて当該出力電圧を前記電圧測定手段に測定させ、前記電圧測定手段で測定された出力電圧と前記所定の電圧閾値とに所定値以上の差があれば回路異常として検出する故障診断手段と、を備えていることを特徴とする電池電圧測定装置。 A battery voltage measuring device for measuring the voltage of a battery,
Sample and hold means for sample and holding the voltage of the battery;
Voltage measuring means for measuring the output voltage of the sample and hold means;
Initializing means for initializing the output voltage of the sample and hold means to a predetermined voltage set outside the normal use range of the battery when the voltage measuring means is not measuring the output voltage of the sample and hold means When,
Comparing means for determining whether the output voltage of the sample and hold means is greater than or less than a predetermined voltage threshold set outside the normal use range of the battery and closer to the normal use range side of the battery than the predetermined voltage; ,
When the determination result input from the comparison unit changes after the initialization unit is activated to initialize the output voltage of the sample hold unit to the predetermined voltage, the sample hold unit holds the output voltage. Failure diagnosis means for causing the voltage measurement means to measure the output voltage, and detecting a circuit abnormality if there is a difference of a predetermined value or more between the output voltage measured by the voltage measurement means and the predetermined voltage threshold. The battery voltage measuring device characterized by the above-mentioned.
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