JP5634694B2 - 電圧検出装置 - Google Patents
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Description
組電池の電池モジュールの電圧を検出する方法として、バッテリセルが複数接続された電池モジュールに対応する電圧検出端子により電圧を監視する回路を集積回路にする方法が知られている。
また、電池モジュールの数と、分岐する電圧検出線の数とにより、抵抗の数を決定することができる。
本発明によれば、周波数特性が全ての電池モジュールに対して均一であるので、低域炉波フィルタ回路を介した電圧検出集積回路における隣接する入力端子間の電位差は同一になる。
本発明によれば、抵抗値が同一である抵抗を用いることができるので、低コスト化を実現することができる。
を特徴とする。
本発明によれば、キャパシタンスが同一であるコンデンサを用いることができるので、低コスト化を実現することができる。
なお、[]内の数字・記号は例示である。
図1は、第1の実施の形態に係る電圧検出装置の構成図である。
電圧検出装置101は、アンチエイリアシングフィルタ(低域炉波フィルタ回路)F1と電圧検出集積回路(以下、「集積回路」という)U1とを備え、組電池VM1の各電池モジュールV1、・・・、V6の電圧を測定するように構成されている。
組電池VM1は、直列接続された同一規格の電池モジュールV1、V2、・・・、V6を備え、アンチエイリアシングフィルタF1は、入力端側端子Fi0、Fi1、・・・、Fi6を介して組電池VM1の電池モジュールV1、V2、・・・、V6に接続される。そして、入力端側端子Fi3から出力端側端子に向かって、電圧検出線を二つに分岐し、分岐した電圧検出線の出力端側端子をFo3A及びFo3Bとする。出力側端子Fo3A及びFo3Bは集積回路U1の異なる入力端子VC3A及びVC3Bに接続される。他の出力側端子Fo0、Fo1、Fo2、Fo4、Fo5、Fo6は、集積回路U1のVC0、VC1、VC2、VC4、VC5、VC6へ接続される。
さらに、電圧検出線を分岐しない従来の集積回路の入力端子の数に比べて、本実施の形態における集積回路U1の入力端子の数は1つ多いだけであり、コストの上昇は小さい。
モジュール電池における電圧の変動が極めて大きい場合には、VC3B端子がVDD端子の電位を上回ったり、VC3A端子がGND端子の電位を下回ったりする場合があり得るが、モジュール電池の電圧の変動量に適合させた抵抗とコンデンサの値を設定することで、電位の逆転は抑制できる。
図2は、第2の実施の形態に係る電圧検出装置の構成図である。
第1の実施の形態と同様な構成又は機能を示す部位については、その説明の重複を省略することもある。後記する第3〜第6の実施の形態でも同様とする。
図3は、第3の実施の形態に係る電池モジュールの電圧検出装置の構成図である。
電圧検出装置103における集積回路U3の入力端子を、第1の実施の形態より1つ追加して、アンチエイリアシングフィルタF3を上位、中位、下位の3つのフィルタ群に分割する。図3に示すように、入力端側端子Fi1から出力端側端子に向かって、電圧検出線を二つに分岐し、分岐した電圧検出線の出力端側端子をFo1A及びFo1Bとする。さらに、入力端側端子Fi5から出力端側端子に向かって、電圧検出線を二つに分岐し、分岐した電圧検出線の出力端側端子をFo5A及びFo5Bとする。そして、出力端側端子Fo1A及びFo1Bをそれぞれ集積回路U4の入力端子VC1A及びVC1Bへ、出力端側端子Fo5A及びFo5Bをそれぞれ集積回路U3のVC5A及びVC5Bに接続する。
本実施の形態では、コンデンサC1〜C6のキャパシタンス及び耐圧をすべて同一のものに統一することができるのでコスト的に有利である。
図4は、第4の実施の形態に係る電池モジュールの電圧検出装置の構成図である。
電圧検出装置104における集積回路U4の入力端子を、第1の実施の形態より1つ追加して、アンチエイリアシングフィルタF4を上位、中位、下位の3つのフィルタ群に分割する。
図5は、第5の実施の形態に係る電池モジュールの電圧検出装置の構成図である。
電圧検出装置105における集積回路U5の入力端子を、第1の実施の形態より1つ追加して、アンチエイリアシングフィルタF5を上位、中位、下位の3つのフィルタ群に分割する。
図6は、第6の実施の形態に係る電池モジュール電圧検出装置の構成図である。
電圧検出装置106における集積回路U6の入力端子を、第1の実施の形態より1つ追加して、アンチエイリアシングフィルタF6を上位、中位、下位の3つのフィルタ群に分割する。
V1、V2、V3、V4、V5、V6 電池モジュール
Fa、Fb、F1、F2、F3、F4、F5、F6 アンチエイリアシングフィルタ(低域炉波フィルタ回路)
Ua、Ub、U1、U2、U3、U4、U5、U6 電圧検出集積回路(集積回路)
101、102、103、104、105、106、107、108 電圧検出装置
R0、R1、R2、R3、R4、R5、R6 抵抗器
C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7 コンデンサ
Claims (3)
- 少なくとも1つ以上のセルからなる電池モジュールがm(mは正の整数)個直列に接続された組電池の電圧を検出する電圧検出装置であって、
前記電池モジュールの電圧をそれぞれ独立に検出する電圧検出集積回路と、
前記組電池における最上位の電池モジュールの正極と最下位の電池モジュールの負極とから引き出されるとともに、前記電池モジュール間の[m−1]個の接続点とから引き出される電圧検出線と、
前記電圧検出線に直列に設けられる抵抗と前記電圧検出線間に設けられるコンデンサとからなる低域濾波フィルタ回路と、
を備え、
前記低域濾波フィルタ回路の入力端と出力端とを接続する前記抵抗が[m−1+n]個であり、
前記電圧検出線を、それぞれ前記低域濾波フィルタ回路を介して前記電圧検出集積回路の入力端子に接続し、
前記低域濾波フィルタ回路の各入力端に接続された前記最上位の電池モジュールの正極の電圧検出線、及び、前記最下位の電池モジュールの負極の電圧検出線を除く、前記電池モジュール間の接続点から引き出される電圧検出線のうちn本(m>n、nは正の整数)を、前記入力端から前記出力端に向かってそれぞれ2本に分岐し、分岐した電圧検出線を前記電圧検出集積回路の異なる入力端子にそれぞれ接続し、
前記組電池における最上位の電池モジュールの正極の電圧検出線、及び、最下位の電池モジュールの負極の電圧検出線を、前記電圧検出集積回路の入力端子に前記抵抗を介さずにそれぞれ接続し、
前記組電池における最上位の電池モジュールの正極を、前記電圧検出集積回路のVDD端子に抵抗を介さずに接続して電源電圧を供給し、
前記組電池における最下位の電池モジュールの負極を、前記電圧検出集積回路のGND端子に抵抗を介さずに接続し、
前記低域濾波フィルタ回路は分割したフィルタ群を構成し、全ての電池モジュールに対して周波数特性を均一にするとともに、前記組電池の電池モジュールの電圧を個々に検出し、前記電圧検出集積回路における電源電圧と前記電圧検出集積回路における前記最上位の電池モジュールの正極の電圧検出線の入力端子との間で電位が逆転するのを防止すること
を特徴とする電圧検出装置。 - 前記低域濾波フィルタ回路の入力端と出力端とを接続する抵抗は、同一の抵抗値であること
を特徴とする請求項1に記載の電圧検出装置。 - 前記低域濾波フィルタ回路を構成するコンデンサが、同一のキャパシタンスであること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の電圧検出装置。
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