JP5640147B2 - スイッチ回路、選択回路、及び電圧測定装置 - Google Patents
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Description
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
本発明の代表的な実施の形態に係るスイッチ回路(SWP、SWN)は、入力端子(VIN)と出力端子(VOUT)の間に設けられたスイッチ素子(MP1及びMP2、又はMN1及びMN2)と、前記スイッチ素子のオンオフを指示する制御信号(ENABLE)に基づいて、前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部(401〜409)とを有する。前記スイッチ駆動部は、前記入力端子に供給される入力電圧を挟んで相互に異なる第1電源電圧(VCC又はGND)と第2電源電圧(GND又はVCC)との間で駆動される。また、前記スイッチ駆動部は、前記第1電源電圧が供給される第1電源端子側にドレイン側が接続され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路(401、404)と、前記制御信号に応じて前記ソースフォロア回路の出力側と前記第2電源電圧が供給される第2電源端子との間の電流経路を開閉する電流制御部(402、405)とを有する。
項1のスイッチ回路において、前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給される第1導電型の第1MOSトランジスタ(MP1又はMN2)と、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続される第1導電型の第2MOSトランジスタ(MP2又はMN2)と、を有する。前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続される第2導電型の第3MOSトランジスタ(MN3又はMP5)と、一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部(R1、R2)とを有する。前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる。
項1又は2のスイッチ回路において、前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成された電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第1電源端子と第1MOSトランジスタ及び第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端、並びに、前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子を介して形成するオフ加速部(403、406)と、を更に有する。
項1又は2のスイッチ回路において、前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間のうち所定の期間に前記第1電源端子と第1MOSトランジスタ及び第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(407〜409)と、を更に有する。
項4のスイッチ回路において、前記オフ加速部が電流経路を形成する期間は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間のうち一部の期間(図11のオフ信号のハイレベル期間)である。
項4のスイッチ回路において、前記オフ加速部が電流経路を形成する期間は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に対応する期間(図13又は図15のオフ信号のハイレベル期間)である。
項2乃至6のいずれかのスイッチ回路において、前記第1電源電圧は、前記入力電圧以上の電圧値(VCC)とされ、前記第1導電型はPチャネル型であり、前記第2導電型はNチャネル型である。
項2乃至6のいずれかのスイッチ回路において、前記第1電源電圧はグラウンド電圧とされ、前記第2電源電圧は前記入力電圧以上の電圧値(VCC)とされ、前記第1導電型はNチャネル型であり、前記第2導電型はPチャネル型である。
本発明の代表的な実施の形態に係る選択回路(30)は、一端と他端が接続されて組電池を構成する複数個の素電池(VCL_1〜VCL_n)のうち1又は複数の素電池から構成されるブロックを1単位とし、入力された制御信号に応じて、いずれかの前記ブロックの両端に接続される信号線を選択して第1出力端子(INP(+))と第2出力端子(INN(−))に接続する。前記選択回路は、前記ブロックの一端(電池セルVCLの正側電極)に接続される信号線が接続される入力端子(VIN)と前記第1出力端子に接続される信号線が接続される出力端子(VOUT)とを有して、前記制御信号に応じて当該入力端子と当該出力端子とを電気的に接続する第1スイッチ回路(SWP)と、前記ブロックの他端(電池セルVCLの負側電極)に接続される信号線が接続される入力端子(VIN)と前記第2出力端子に接続される信号線が接続される出力端子(VOUT)とを有して、前記制御信号に応じて当該入力端子と当該出力端子とを電気的に接続する第2スイッチ回路(SWN)とを夫々の前記ブロックに対応して有する。また、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路は、当該スイッチ回路の入力端子と出力端子の間に設けられたスイッチ素子(MP1及びMP2、又はMN1及びMN2)と、前記制御信号に応じて前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部(401〜409)と、を有する。前記スイッチ駆動部は、前記第1電源電圧(VCC又はGND)が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧(GND又はVCC)が供給される第2電源端子との間に配置され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路(401、404)と、前記制御信号に応じて、前記第1電源端子と前記第2電源端子との間の前記ソースフォロア回路が配置された電流経路を開閉する電流制御部(402、405)とを有する。
項9の選択回路において、前記第1電源電圧は、前記組電池を構成する素電池のうち最高位の素電池の一端の電圧に応じた電圧(VCL_1の正側電極の電圧)である。
項10の選択回路において、前記スイッチ素子は、ゲート端子が前記駆動電圧により制御されるP型のMOSトランジスタ(MP1、MP2)又はN型のMOSトランジスタ(MN1、MN2)を有し、前記ブロックに対応される前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子のトランジスタの種類は同一とされる。
項9乃至11のいずれかの選択回路において、前記ブロックのうち前記他端の電位が所定の電位(VT)以上となる第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、P型のMOSトランジスタ(MP1、MP2)とされ、前記ブロックのうち前記他端の電位が前記所定の電位より低い第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、N型のMOSトランジスタ(MN1、MN2)とされる。
項12の選択回路において、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるP型の第1MOSトランジスタ(MP1)と、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるP型の第2MOSトランジスタ(MP2)と、を有する。また、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記ソースフォロア回路(401)は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続されるN型の第3MOSトランジスタ(MN3)と、一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部(R1)とを有する。更に、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記電流制御部(402)は、前記制御信号(ENABLE)が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子(GND)との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる。
項12又は13の選択回路において、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるN型の第4MOSトランジスタ(MN1)と、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第4MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるN型の第5MOSトランジスタ(MN2)と、を有する。また、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記ソースフォロア回路(404)は、ドレイン端子が前記第2電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子側に接続されるP型の第6MOSトランジスタ(MP5)と、一端が前記第6MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部(R2)と、を有する。更に、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第1電源端子(VCC)との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる。
項12乃至14のいずれかの選択回路において、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第1電源端子(VCC)と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(403)と、を更に有する。
項12乃至14のいずれかの選択回路において、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(407、408)と、を更に有する。
項12乃至16のいずれかの選択回路において、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を前記第2電源端子と前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(406)と、を更に有する。
項12乃至16のいずれかの選択回路において、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に前記第2電源端子と前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(409)と、を更に有する。
本発明の代表的な実施の形態に係る電圧測定装置(2)は、一端と他端が接続されて組電池を構成する複数個の素電池(VCL_1〜VCL_n)のうち1又は複数の素電池から構成されるブロックを1単位とし、1ブロック毎に前記ブロックの両端の電圧を測定するための電圧測定装置である。前記電圧測定装置は、入力された制御信号に応じて、前記ブロックの両端に接続される信号線を1ブロック毎に選択して第1出力端子(INP(+))と第2出力端子(INN(−))に接続する選択部(30)と、前記第1出力端子と前記第2出力端子の電圧を入力して、両端子間の電圧を測定する測定部(60)と、を有する。前記選択部は、前記ブロックの一端(電池セルの正側電極)に接続される信号線が接続される入力端子(VIN)と前記第1出力端子に接続される信号線が接続される出力端子(VOUT)とを有して前記制御信号に応じて前記入力端子と前記出力端子とを電気的に接続する第1スイッチ回路(SWP)と、前記ブロックの他端(電池セルの負側電極)に接続される信号線が接続される入力端子(VIN)と前記第2出力端子に接続される信号線が接続される出力端子(VOUT)とを有して前記制御信号に応じて前記入力端子と前記出力端子とを電気的に接続する第2スイッチ回路(SWN)と、を夫々の前記ブロックに対応して有する。また、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路は、当該スイッチ回路の入力端子(VIN)と出力端子(VOUT)との間に設けられたスイッチ素子(MP1及びMP2、又はMN1及びMN2)と、前記制御信号に応じて前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部(401〜409)と、を有する。前記スイッチ駆動部は、前記第1電源電圧VCC又はGND)が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧(GND又はVCC)が供給される第2電源端子との間に配置され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路(401、404)と、前記制御信号に応じて、前記第1電源端子と前記第2電源端子との間の前記ソースフォロア回路が配置された電流経路を開閉する電流制御部(402、405)と、を有する。
項19の電圧測定装置において、前記第1電源電圧は、前記組電池を構成する素電池のうち最高位の素電池の一端の電圧に応じた電圧(VCL_1の正側電極の電圧)である。
項19又は20の電圧測定装置において、前記スイッチ素子は、ゲート端子が前記駆動電圧により制御されるP型のMOSトランジスタ(MP1、MP2)又はN型のMOSトランジスタ(MN1、MN2)を有し、前記ブロックに対応される前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子のトランジスタの種類は同一とされる。
項19乃至21のいずれかの電圧測定装置において、前記ブロックのうち前記他端の電位が所定の電位(VT)以上となる第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、P型のMOSトランジスタ(MP1、MP2)とされ、前記ブロックのうち前記他端の電位が前記所定の電位より低い第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、N型のMOSトランジスタ(MN1、MN2)とされる。
項22の電圧測定装置において、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるP型の第1MOSトランジスタ(MP1)と、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるP型の第2MOSトランジスタ(MP2)と、有する。また、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記ソースフォロア回路(401)は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続されるN型の第3MOSトランジスタ(MN3)と、一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部(R1)と、を有する。前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子(GND)との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる。
項22又は23の電圧測定装置において、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるN型の第4MOSトランジスタ(MN1)と、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第4MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるN型の第5MOSトランジスタ(MN2)と、を有する。また、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記ソースフォロア回路(404)は、ドレイン端子が前記第2電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子側に接続されるP型の第6MOSトランジスタ(MP5)と、一端が前記第6MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部(R2)と、を有する。更に、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記電流制御部(405)は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第1電源端子(VCC)との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる。
項22乃至24のいずれかの電圧測定装置において、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(403)、を更に有する。
項22乃至24のいずれかの電圧測定装置において、前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部と、を更に有する。
項22乃至26のいずれかの電圧測定装置において、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第2電源端子と前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部(406)、を更に有する。
項22乃至26のいずれかの電圧測定装置において、前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第2電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部と、を更に有する。
項19乃至28のいずれかの電圧測定装置において、前記測定部は、デルタ・シグマ方式のアナログデジタル変換器(601〜603)を有する。
実施の形態について更に詳述する。
図1は、実施の形態1に係る電圧測定装置の一例を示すブロック図である。
図10は、P型MOSトランジスタの双方向スイッチ素子を用いたスイッチ回路の別の一例を示す回路図である。図5のスイッチ回路と同様の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図12は、P型MOSトランジスタの双方向スイッチ素子を用いたスイッチ回路の別の一例を示す回路図である。図5及び図10のスイッチ回路と同様の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図14は、N型MOSトランジスタの双方向スイッチ素子を用いたスイッチ回路の別の一例を示す回路図である。図6のスイッチ回路と同様の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図16は、電圧測定装置2の電源供給を別電源から供給する場合の一例を示すブロック図である。
実施の形態1では、フライングキャパシタを用いない構成の電圧測定装置2を示したが、前記スイッチ回路を備えるMUX回路30をフライングキャパシタ方式の電圧測定装置にも適用することができる。
1 一組の電池セル
2、4 電圧測定装置
3 外付けLPF
20 電圧入力端子
30 マルチプレクサ回路(MUX回路)
SWP_1〜SWP_n 電池セルの正側電極と計測回路の正側の入力端子を接続するためのスイッチ回路
SWN_1〜SWN_n 電池セルの負側電極と計測回路の負側の入力端子を接続するためのスイッチ回路
40 保護用ダイオード
50、51 制御部
60、61 計測回路
INP(+) 正側の入力端子
INN(−) 負側の入力端子
601 スイッチ部
602 容量
603 計測部
201〜206 動作タイミング
401、404 オン電圧生成部
402、405 電流制御部
403、406〜409 オフ加速部
MP1、MP2 双方向スイッチ素子(P型MOSトランジスタ)
MN1、MN2 双方向スイッチ素子(N型MOSトランジスタ)
MN3〜MN9 N型MOSトランジスタ
MP3〜MP9 P型MOSトランジスタ
R1〜R4 抵抗素子
D1、D2 ダイオード
VIN スイッチ回路の入力端子
VOUT スイッチ回路の出力端子
101 バッテリ
10、11 バッテリ装置
70、71、72 通信機能部
5 絶縁型DC/DCコンバータ
6 電池監視用マイクロコンピュータ
7 電池制御用マイクロコンピュータ
VA 鉛バッテリ等に基づいて生成される電圧
80 スイッチ部
SWA、SWB スイッチ回路
U1 バッファアンプ
501〜512 動作タイミング
VCC 電源電圧、電源電圧端子
GND グラウンド電圧、グラウンド端子
VT スイッチ回路の種別を決定するための基準となる電圧
Claims (21)
- 入力端子と出力端子の間に設けられたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子のオンオフを指示する制御信号に基づいて、前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部と、を有するスイッチ回路であって、
前記スイッチ駆動部は、前記入力端子に供給される入力電圧を挟んで、相互に異なる第1電源電圧と第2電源電圧との間で駆動され、
前記第1電源電圧が供給される第1電源端子側にドレイン側が接続され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路と、
前記制御信号に応じて、前記ソースフォロア回路の出力側と前記第2電源電圧が供給される第2電源端子との間の電流経路を開閉する電流制御部と、を有し、
前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給される第1導電型の第1MOSトランジスタと、
ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続される第1導電型の第2MOSトランジスタと、を有し、
前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続される第2導電型の第3MOSトランジスタと、
一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じ、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成された電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に、前記電圧生成部の他端、並びに、前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子を介して形成するオフ加速部を更に有する、スイッチ回路。 - 前記第1電源電圧は、前記入力電圧以上の電圧値とされ、
前記第1導電型はPチャネル型であり、前記第2導電型はNチャネル型である、請求項1記載のスイッチ回路。 - 前記第1電源電圧はグラウンド電圧とされ、前記第2電源電圧は前記入力電圧以上の電圧値とされ、
前記第1導電型はNチャネル型であり、前記第2導電型はPチャネル型である、請求項1記載のスイッチ回路。 - 入力端子と出力端子の間に設けられたスイッチ素子と、
前記スイッチ素子のオンオフを指示する制御信号に基づいて、前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部と、を有するスイッチ回路であって、
前記スイッチ駆動部は、前記入力端子に供給される入力電圧を挟んで、相互に異なる第1電源電圧と第2電源電圧との間で駆動され、
前記第1電源電圧が供給される第1電源端子側にドレイン側が接続され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路と、
前記制御信号に応じて、前記ソースフォロア回路の出力側と前記第2電源電圧が供給される第2電源端子との間の電流経路を開閉する電流制御部と、を有し、
前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給される第1導電型の第1MOSトランジスタと、
ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続される第1導電型の第2MOSトランジスタと、を有し、
前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続される第2導電型の第3MOSトランジスタと、
一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じ、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部を更に有する、スイッチ回路。 - 前記オフ加速部が電流経路を形成する期間は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間のうち一部の期間である、請求項4記載のスイッチ回路。
- 前記オフ加速部が電流経路を形成する期間は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に対応する期間である、請求項4記載のスイッチ回路。
- 素電池の一端と他端が接続されて組電池を構成する複数個の素電池のうち1又は複数の素電池から構成されるブロックを1単位とし、入力された制御信号に応じて、いずれかの前記ブロックの両端に接続される信号線を選択して第1出力端子と第2出力端子に接続する選択回路であって、
前記ブロックの一端に接続される信号線が接続される入力端子と前記第1出力端子に接続される信号線が接続される出力端子とを有し、前記制御信号に応じて当該入力端子と当該出力端子とを電気的に接続する第1スイッチ回路と、
前記ブロックの他端に接続される信号線が接続される入力端子と前記第2出力端子に接続される信号線が接続される出力端子とを有し、前記制御信号に応じて当該入力端子と当該出力端子とを電気的に接続する第2スイッチ回路と、を夫々の前記ブロックに対応して有し、
前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路は、当該スイッチ回路の入力端子と出力端子の間に設けられたスイッチ素子と、前記制御信号に応じて前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部と、を有し、
前記スイッチ駆動部は、前記入力端子に供給される入力電圧を挟んで、相互に異なる第1電源電圧と第2電源電圧との間で駆動され、
前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧が供給される第2電源端子との間に配置され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路と、
前記制御信号に応じて、前記第1電源端子と前記第2電源端子との間の前記ソースフォロア回路が配置された電流経路を開閉する電流制御部と、を有し、
前記第1電源電圧は、前記組電池を構成する素電池のうち最高位の素電池の一端の電圧に応じた電圧であり、
前記スイッチ素子は、ゲート端子が前記駆動電圧により制御されるP型のMOSトランジスタ又はN型のMOSトランジスタを有し、
前記ブロックに対応される前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子のトランジスタの種類は同一とされ、
前記ブロックのうち前記他端の電位が所定の電位以上となる第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、P型のMOSトランジスタとされ、
前記ブロックのうち前記他端の電位が前記所定の電位より低い第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、N型のMOSトランジスタとされる、選択回路。 - 前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるP型の第1MOSトランジスタと、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるP型の第2MOSトランジスタと、を有し、
前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続されるN型の第3MOSトランジスタと、
一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる、請求項7記載の選択回路。 - 前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるN型の第4MOSトランジスタと、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第4MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるN型の第5MOSトランジスタと、を有し、
前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第2電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子側に接続されるP型の第6MOSトランジスタと、
一端が前記第6MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第1電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる、請求項8記載の選択回路。 - 前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部と、を更に有する請求項9記載の選択回路。 - 前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部と、を更に有する請求項9記載の選択回路。 - 前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第2電源端子と前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部と、を更に有する請求項10記載の選択回路。 - 前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第2電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部と、を更に有する請求項11記載の選択回路。 - 素電池の一端と他端が接続されて組電池を構成する複数個の素電池のうち1又は複数の素電池から構成されるブロックを1単位とし、1ブロック毎に前記ブロックの両端の電圧を測定するための電圧測定装置であって、
入力された制御信号に応じて、前記ブロックの両端に接続される信号線を1ブロック毎に選択して第1出力端子と第2出力端子に接続する選択部と、
前記第1出力端子と前記第2出力端子の電圧を入力して、両端子間の電圧を測定する測定部と、を有し、
前記選択部は、前記ブロックの一端に接続される信号線が接続される入力端子と前記第1出力端子に接続される信号線が接続される出力端子とを有し、前記制御信号に応じて前記入力端子と前記出力端子とを電気的に接続する第1スイッチ回路と、
前記ブロックの他端に接続される信号線が接続される入力端子と前記第2出力端子に接続される信号線が接続される出力端子とを有し、前記制御信号に応じて前記入力端子と前記出力端子とを電気的に接続する第2スイッチ回路と、を夫々の前記ブロックに対応して有し、
前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路は、当該スイッチ回路の入力端子と出力端子との間に設けられたスイッチ素子と、前記制御信号に応じて前記スイッチ素子を駆動するスイッチ駆動部と、を有し、
前記スイッチ駆動部は、前記入力端子に供給される入力電圧を挟んで、相互に異なる第1電源電圧と第2電源電圧との間で駆動され、
前記第1電源電圧が供給される第1電源端子と、前記第2電源電圧が供給される第2電源端子との間に配置され、前記入力電圧に応じた電圧を入力し、出力側に生じた電圧を前記スイッチ素子を駆動するための駆動電圧として前記スイッチ素子に供給するソースフォロア回路と、
前記制御信号に応じて、前記第1電源端子と前記第2電源端子との間の前記ソースフォロア回路が配置された電流経路を開閉する電流制御部と、を有し、
前記第1電源電圧は、前記組電池を構成する素電池のうち最高位の素電池の一端の電圧に応じた電圧であり、
前記スイッチ素子は、ゲート端子が前記駆動電圧により制御されるP型のMOSトランジスタ又はN型のMOSトランジスタを有し、
前記ブロックに対応される前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子のトランジスタの種類は同一とされ、
前記ブロックのうち前記他端の電位が所定の電位以上となる第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、P型のMOSトランジスタとされ、
前記ブロックのうち前記他端の電位が前記所定の電位より低い第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路のスイッチ素子は、N型のMOSトランジスタとされる、電圧測定装置。 - 前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるP型の第1MOSトランジスタと、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第1MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるP型の第2MOSトランジスタと、を有し、
前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第1電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子側に接続されるN型の第3MOSトランジスタと、
一端が前記第3MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第2電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる、請求項14記載の電圧測定装置。 - 前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ素子は、ドレイン端子が前記入力端子側に接続され、ゲート端子に前記駆動電圧が供給されるN型の第4MOSトランジスタと、ドレイン端子が前記出力端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、ソース端子が前記第4MOSトランジスタのソース端子と共通に接続されるN型の第5MOSトランジスタと、を有し、
前記ソースフォロア回路は、ドレイン端子が前記第2電源端子側に接続され、ゲート端子が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子側に接続されるP型の第6MOSトランジスタと、
一端が前記第6MOSトランジスタのソース端子側に接続され、他端が前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのゲート端子側に接続され、供給された電流に応じて両端に電圧を生成する電圧生成部と、を有し、
前記電流制御部は、前記制御信号が前記スイッチ素子のオンを指示する場合には、前記電圧生成部の他端と前記第1電源端子との間の電流経路を開き、前記制御信号が前記スイッチ素子のオフを指示する場合には当該電流経路を閉じる、請求項15記載の電圧測定装置。 - 前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部、を更に有する請求項16記載の電圧測定装置。 - 前記第1ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第1電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部と、を更に有する請求項16記載の電圧測定装置。 - 前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部によって形成される電流経路に流れる電流よりも小さい電流が流れる電流経路を、前記第2電源端子と前記第4MOSトランジスタ及び前記第5MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して形成するオフ加速部、を更に有する請求項17記載の電圧測定装置。 - 前記第2ブロックに対応する前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路において、
前記スイッチ駆動部は、前記電流制御部が電流経路を閉じている期間に、前記第2電源端子と前記第1MOSトランジスタ及び前記第2MOSトランジスタのソース端子との間に前記電圧生成部の他端を介して電流経路を形成するオフ加速部と、を更に有する請求項18記載の電圧測定装置。 - 前記測定部は、デルタ・シグマ方式のアナログデジタル変換器を有する、請求項14記載の電圧測定装置。
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