JPH0843503A

JPH0843503A - 直列接続された電池特にバッテリ型のモジュールアセンブリ用の測定回路

Info

Publication number: JPH0843503A
Application number: JP7097134A
Authority: JP
Inventors: Michel Perelle; ミシエル・ペレル
Original assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Current assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-02-16
Also published as: EP0678753A1; FR2719126A1; US5638002A; FR2719126B1

Abstract

(57)【要約】【目的】直列接続された複数の電池からなり、これら
の各々は１つまたは複数の発電素子、バッテリまたは電
気エネルギーの変換器から構成されるモジュールアセン
ブリ用の改良された測定回路を提供する。【構成】回路は共通の測定トランスデューサ（５）１
つと電池毎に個別に備えられた複数の測定インタフェー
ス（３）とを組み込む。各インタフェースは１つの発生
器（４）を有し、この発生器は接続された電池の特性の
変化に基づいて測定信号を発生させ、インタフェースは
全てに共通の信号線を介して回路測定トランスデューサ
に接続される各測定信号出力（Ｍ）が配置される。各イ
ンタフェースは供給される制御パルスの入力用かつ受信
済パルスの出力用に交互に利用可能な２つのポート（Ｅ
／Ｓ、Ｓ／Ｅ）を有し、接続された電池の特性をモニタ
リングする測定素子（３９）によって決定される特定の
事象を検知して発生器の測定出力（Ｍ）を介して回路の
測定トランスデューサ（５）に優先度の高い信号を常に
送信し続ける手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は直列接続される電池から
なるモジュールアセンブリ用の測定回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】電池各々の機能を容易に制御でき、従っ
て電池または少なくとも同じアセンブリをなす電池の小
グループ毎に測定を実行することが可能ならば、特に電
池の数が比較的多い場合に直列接続される電池からなる
ある程度まとまった電気モジュールの開発を最適化する
ことができる。例えばモジュールアセンブリは各々バッ
テリ型、スーパコンデンサ型、スーパ変換器型などであ
って、各々のモジュールが独立してモジュール化された
電池から構成される場合にモニタリング可能な範囲で電
池の機能を個別に制御できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのような測定例えば
電池の電圧測定を原理が単純な電池毎に実行するのに適
した回路を実現することは実際、素子の数が多くなると
困難になる。測定用リード線をかなり多数使用すると切
換器もかなり多数必要となり特にその手段が電磁気的で
ある場合、切換手段の配置が問題となるからである。従
って切換器を多数使用すると回路を開発することはほと
んどできず大抵の場合実現するのは実質的に不可能であ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、それ
ぞれが１つまたは複数の発電素子、バッテリまたは変換
器からなり直列に接続された電池からなるモジュールア
センブリ用の測定回路の改良を提案する。この測定回路
には共通の測定トランスデューサが１つと複数の電池に
対して個別に設けられた測定インタフェースとが複数組
込まれている。各インタフェースは少なくとも１つの発
生器を有する。この発生器はインタフェースに割当てら
れた電池の特性の変化に基づいて測定信号を発生させ
る。インタフェースには全てに共通の信号線を介して測
定トランスデューサに接続される各測定信号出力が配置
されている。各インタフェースは最初の制御パルスを受
信すると発生器から供給される測定信号を共通の測定ト
ランスデューサへ送信して、直前の制御パルスの後、予
め定められた遅延時間を超える前に受信した全ての制御
パルスを次のインタフェースへ送信する。

【０００５】本発明の特徴によれば、各インタフェース
は供給される制御パルスの入力用かつ受信済パルスの出
力用に交互に利用可能な２つのポートを有する。ポート
のなかでもパルス列の最初のパルスを受信するポートが
次の制御パルス列用に選択される入力ポートとなる。

【０００６】本発明の他の特徴によれば、少なくとも１
つのインタフェースから供給される測定信号を発生させ
る発生器は、インタフェースに割当てられた電池の特性
をモニタリングする測定素子によって決定される特定の
事象を検知して発生器の測定出力を介して回路の測定ト
ランスデューサに優先度の高い信号を常に送信し続ける
手段を有する。

【０００７】

【実施例】図１に示すように、本発明による測定回路は
電池のエネルギー伝達端子によって直列接続された複数
の電池１からなる電気モジュールアセンブリに接続され
ている。各電池は従来のようにプラス符号、マイナス符
号を付した２つの端子を有する。アセンブリ２は例えば
発電素子、バッテリまたは電気エネルギーの変換器等の
１つまたは複数の素子の各々からなる電池１から構成さ
れると仮定する。測定回路は電池の機能についての情報
を特に個別に収集できるようになっている。

【０００８】例えば図１に示す測定回路はバッテリ型の
電力供給素子または素子ブロックから構成される電気モ
ジュールアセンブリ２を構成する各電池の端子での電圧
値を測定することが可能である。アセンブリを構成する
電池はエネルギー伝達端子のレベルで直列接続される。
各電池は全く同様に１つまたは多数の素子からなり、プ
ラス端子およびマイナス端子の２つのエネルギー伝達端
子を有する。

【０００９】本発明によれば、測定回路は回路が接続さ
れるアセンブリ２を構成する電池１の各々に個別の測定
インタフェース３を有する。各インタフェース３は電池
の両端子に接続され、可変の測定信号発生器４を有す
る。図示のインタフェース３は電池のプラス端子とマイ
ナス端子とに接続され、電流信号を供給する測定信号発
生器４を有する。この発生器は自身に接続された電池１
のプラス端子と測定トランスデューサ５の端子との間に
組込まれている。

【００１０】このトランスデューサ５はインタフェース
３の発生器４から供給される測定信号をインタフェース
のレベルで測定される大きさを表す信号に変換するよう
になっている。上で考察した例では発生器４は測定信号
を電流の形で供給する。この信号は例えばトランスデュ
ーサ５のレベルで電圧の形で存在するサンプリング信号
となる。この電圧の波形は例えば自身が発生器４を有す
るインタフェースに接続される電池の端子での電圧の波
形に一致する。もちろんサンプリング信号は他の形態、
例えば測定が実行されるにつれて周期が変化する信号の
形態で得られる。

【００１１】本発明によれば、トランスデューサ５は共
通のものであり、測定回路内の個別のインタフェース３
の全てに接続されるように利用されている。トランスデ
ューサは２つの端子のうちの一方を介して測定回路に共
通のアース電位と直列接続された電池１から形成される
アセンブリとに接続され、また他方の端子を介してイン
タフェース３の各々の発生器４の測定出力Ｍに測定送信
に共通の単線接続によって接続される。トランスデュー
サ５はモニタリング用プログラム（図示せず）に連動す
る。モニタリング用プログラムは例えばプロセッサの周
辺に配置されてトランスデューサ５が送信するアセンブ
リの機能に応じた指示を解釈するのに適している。

【００１２】例えば電流発生器４は制御パルスの作用に
よって切換えられる。本発明において制御パルスは制御
パルス列ＴＩの範囲内で送信される。制御パルス列ＴＩ
では各パルスはインタフェース間で直列接続されている
測定回路の１組のインタフェース３に予め定められたイ
ンタフェースに割り当てられる。安全上の理由から、電
池は電池が形成する２つの端子のうちどちらか一方の制
御パルスを受信できるように配置されている。各電池は
Ｅ／ＳおよびＳ／Ｅで示した入出力の２つのポートを有
する。この２つのポートは必要に応じて一方は入力、他
方は出力と交互に利用できる。この様子を図２に示す。

【００１３】制御パルス列ＴＩは従来の発生器手段を介
してモニタリング用プログラム（図示せず）に基づいて
インタフェース３からなる２つの端子のどちらか一方に
送信されるように仮定される。連続するインタフェース
によって、また連続するインタフェース間の単線による
制御の接続Ｌ１を構成する接続の多様な素子を介してパ
ルスの送信は実行される。

【００１４】図１に詳細に示した例では、共通のアース
電位に直接接続されたマイナス端子の電池１の機能に連
動するインタフェース３に充当されて送信は実行され
る。インタフェース自体がＥ／ＳおよびＳ／Ｅの２つの
ポートの一方から受信される制御パルス列の最初のパル
スとみなされる各インタフェースは、上述した例におけ
るＳ／Ｅポートであってこのパルス列に続いて起こり得
るパルスを端子のもう一方に送信するか、または本発明
におけるＥ／Ｓであってポートに送信されるかインタフ
ェースのＳ／Ｅであって制御の接続素子Ｌを介してイン
タフェースに接続されて下流に位置すると考えることが
できる。

【００１５】インタフェース３の発生器４はこのインタ
フェースから発生する制御パルス列のパルスを介して切
換えられる。これは後述のようにして実施される。発生
器は発生器を有するインタフェースが接続された電池１
に依存するトランスデューサ５に測定信号を供給する。
トランスデューサ５が上で仮定されたような抵抗である
なら、この抵抗の端子に存在する電圧は供給する電池１
の端子間に存在する電圧を示すものと考えられる。制御
列ＴＩの連続的なパルスの各々は一時的にインタフェー
スの発生器４とトランスデューサ５とを周期的なバイナ
リパルスからなると仮定されるパルス列の最初のパルス
を受信するインタフェースのなかの１つのインタフェー
スから連続するインタフェースの順序に従って連結させ
る。上述した例では、同一のパルス列のＴＩのパルスの
バイナリ「ゼロ」のレベルは、制御パルス列の最初のパ
ルスを受信して蓄積するインタフェースのなかの１つの
インタフェース、または前述した例における共通のアー
ス電位に直接接続される電池１に接続されるインタフェ
ースに基づいて電池１に接続されるインタフェース３の
各々の発生器４を介して連続的に調整を開始する。その
結果電圧のパルス列はトランスデューサ５を構成する抵
抗の端子に出現する。トランスデューサでは各パルスは
プラスであって電池の端子間に存在する電圧を表し、従
って発生器４によってトランスデューサの抵抗とともに
回路に組み込む。

【００１６】さらにパルス列の制御によって測定が連続
的に実行される間、アセンブリ２を構成する各電池のレ
ベルまで消費された電流の値が釣り合っているなら、イ
ンタフェース３における電流の第２の可変発生器６と測
定回路において少なくともトランスデューサ５にほぼ対
応する共通の補償素子７とが接続されることが予想され
る。この補償素子７は例えば抵抗型であって電池１から
構成されるアセンブリ２のプラス端子「＋Ｖ」に接続さ
れる。同様に第２の端子によって測定回路の第２の発生
器に接続される。電流の第２の発生器６は同一のインタ
フェース３内に組込まれた発生器４と同一の制御によっ
て切換られる。第２の発生器は測定回路に共通の補償素
子７の間に組込まれる。この測定回路は符号Ｃを付した
端子と電池を有するインタフェース３に接続された電池
１のマイナス端子とを介して接続される。

【００１７】従って、電池１に割り当てられたインタフ
ェース３の制御装置は、少なくともこの電池１について
該インタフェースの第１の測定信号発生器４に接続さ
れ、場合によってはこの電池だけでなく、当該インタフ
ェースに接続された上記電池１とアース電位との間に挿
入されたアセンブリ２の他の電池１全てについてもイン
タフェースの第１の測定信号発生器４で共通に使用され
る。同様に、エネルギー抽出回路も場合によっては共通
に使用され、少なくともインタフェース３に接続された
電池およびこのアセンブリのプラス端子「＋Ｖ」と当該
インタフェースに接続された上記電池１との間に挿入さ
れたアセンブリ２の他の全ての電池１についての同じイ
ンタフェース３の第２の発生器用に用いられる。従っ
て、アセンブリ２のすべての電池での抽出量は平衡して
分布し、制御パルスの完全なパルス列に対応する測定対
象の各直列部分は制御パルスの完全なパルス列に対応す
る。

【００１８】本発明による回路用電池個別測定インタフ
ェースの一実施例を図２に示す。同図において、インタ
フェース３の２つのポートＥ／ＳおよびＳ／Ｅはアクセ
ス回路９に接続されている。後述するように、このアク
セス回路は、２つのポートのうちの任意のポートから供
給される制御パルスを受信して局所的に処理し、後述の
ように、他方のポートを介してこれらの制御パルスを転
送することができる。

【００１９】アクセス回路９は２本の同一の入出力配線
を有する。これらの入出力線は各々ポートＥ／Ｓおよび
Ｓ／Ｅに接続されている。また、アクセス回路は、参照
符号Ｓ１〜Ｓ４を付した４つの接点の形で示される切換
器も備えている。ここで、構成を簡単にするために、こ
の切換器はそれぞれの基準レベルＣＳ１〜ＣＳ４におい
てサンプリングされた信号によって制御されるものと仮
定する。これらの切換器は、例えばＣ−ＭＯＳスイッチ
などのような形式の電子スイッチとして実現されると好
ましい。これらの切換器のうちの２つは、自切換器に接
続されたポートのうちの１つから供給される制御パルス
を送信するためのものである。例えば、Ｓ１はＥ／Ｓポ
ートから供給されるパルス用であり、Ｓ２はＳ／Ｅポー
トから供給されるパルス用である。残りの２つの切換器
は、受信した制御パルスを転送するためのものである。
受信した制御パルスは、切換器Ｓ３についてはＥ／Ｓポ
ート、切換器Ｓ４についてはＳ／Ｅポートを介して他方
のインタフェースに送信される。

【００２０】アクセス回路９の第１の配線は、閾値まで
の反転増幅型のインバータ１０を備えている。このイン
バータは、直流成分を除去するためのコンデンサ１１
と、直列接続された２つの抵抗１２および１３とを介し
てＥ／Ｓポートから供給される制御パルスに応答して動
作する。インバータ１０は、図２には図示していないイ
ンターフェースに接続されてかつ該インバータに接続さ
れた電池のマイナス端子とプラス端子との間で作動す
る。２つのダイオード１４および１５は、上述のマイナ
ス端子とプラス端子との間に直列に接続され、ダイオー
ド１４のカソードとダイオード１５のカソードとが抵抗
１２および１３と交差する点と連通した時にリミット配
線を構成する。抵抗値の大きい抵抗１６は、ダイオード
１５と並列に接続され、Ｅ／Ｓポートから供給される制
御パルスがない場合に電位を一定にするもので、この第
１の入出力配線を完成させる。また、この第１の入出力
配線は、制御パルス列ＴＩを送信するためのものであ
る。制御パルス列ＴＩは、切換器Ｓ１を介してインタフ
ェース制御回路１７によって受信される。第１の入出力
配線は、制御回路１７によって受信されたパルスをすべ
てを切換器Ｓ３を介して転送してＳ／Ｅポートに供給す
る役割も果たす。このＳ／Ｅポートは、Ｅ／Ｓポートを
介してアクセス可能である時にインタフェースとして作
用する。

【００２１】アクセス回路９を有する第２の出力配線も
同様の機能を有する。この第２の出力配線は、第１の入
出力配線において切換器Ｓ１を介してＥ／Ｓ入力ポート
で実現されたものと同様に、切換器Ｓ２を介してＥ／Ｓ
入力ポートとインタフェース制御回路１７とを接続す
る。このため、第２の出力配線は、第１の配線と同様の
構成を有し、参照符号１０’〜１６’で示す構成要素を
備えている。これらの要素は、上述した参照符号１０〜
１６で示す構成要素に対応している。第２の出力配線
は、制御回路１７によって受信されたパルスすべてを切
換器Ｓ４を介して転送してＥ／Ｓポートに供給する。こ
のＥ／Ｓポートは、Ｓ／Ｅポートを介してアクセス可能
である時にインタフェースとして作用する。

【００２２】制御回路１７は、閾値までの反転増幅型の
インバータ１８と、ＮＡＮＤ型のゲート１９とを有す
る。インバータ１８およびゲート１９は、その入力がい
ずれも切換器Ｓ１を介してアクセス回路９のインバータ
１０の出力と接続されている。また、制御回路１７はイ
ンバータ１８と同様のインバータ１８’を有する。この
インバータ１８’の入力は、切換器Ｓ２を介してアクセ
ス回路９のインバータ１０’の出力と接続されている。
さらに、ゲート１９の第２の入力も同様に切換器Ｓ２を
介してアクセス回路９のインバータ１０’の出力と接続
されている。このゲート１９の出力は、閾値までの反転
増幅型のインバータ２０と、ゲート２１の入力すなわち
ＮＡＮＤ型のアクセス制御装置とに接続されている。

【００２３】コンデンサ２２は、直列に接続されたダイ
オード２３および抵抗２４を介して第１の端子によって
インバータ１８の出力に接続されている。測定用インタ
フェースに接続された電池のマイナス端子に接続されて
いる第２の端子の場合も同様である。このコンデンサ
は、切換器Ｓ１によって送信されてその時に存在する第
１の制御パルス列ＴＩを受信し、このパルス列の間は特
定の電荷を維持する。コンデンサ２２と並列に接続され
た抵抗２５は、パルス列の最後の時点での放電を可能に
するためのものである。

【００２４】コンデンサ２２と抵抗２４および２５との
接点は、第１のインバータ２６および第２のインバータ
２７に直列に接続されている。第２のインバータ２７の
出力は、ダイオード２８のアノードに接続されている。
コンデンサ２２’、抵抗２４’および２５’インバータ
２６’および２７’、ダイオード２８’でも同様の装置
を達成することができる。ダイオード２８、２８’およ
びマイナス端子に接続されている抵抗３０は、上述した
ものと同じ接点においてＯＲ回路に接続されている。こ
の回路の出力は、Ｄフリップフロップ回路２９のクリア
入力およびデータ入力Ｄを制御する。長時間パルスが受
信されない場合、実用上はコンデンサ２２の放電時間に
相当する予め定められた時間よりも長い時間にわたって
パルスが受信されない場合には、コンデンサ２２は抵抗
２５を介して放電しきってしまう。この状態になると、
インバータ２６の出力から供給される信号は二値「１」
になり、切換器Ｓ２は導通状態になる。この時、インバ
ータ２７の出力からの信号は「０」になり、切換器Ｓ４
は非導通状態になる。フリップフロップ回路２９は、デ
ータ入力Ｄと、「０」に保持されるクリア入力ＲＡＺと
を有する。同様に、制御回路１７は、参照符号１８’お
よび２２’〜２８’を付した構成要素からなる第２の装
置を有する。これらの構成要素は、参照符号１８および
２２〜２８を付した構成要素と同じように配置されてお
り、Ｅ／Ｓポートを介して制御パルスを送信する場合に
ついて上述した方法と全く同じようにしてＳ／Ｅポート
からの制御パルスを受信する機能を有する。これは、特
にＥ／Ｓポートで長時間制御パルスが受信されない場合
に切換器Ｓ２が導通状態になって、Ｓ／Ｅポートに長時
間制御パルスが供給されない場合には、コンデンサ２
２’は充電されないということからもよく分かる。この
時、インバータ２６’からの出力信号は二値「１」にな
り、切換器Ｓ１は導通状態になる。同時に、インバータ
２７’からの出力信号によって切換器Ｓ３は非導通状態
になる。

【００２５】この結果、Ｅ／Ｓポートから長時間制御パ
ルスが供給されない場合、あるいはＳ／Ｅポートに長時
間制御パルスが供給されない場合、切換器Ｓ１およびＳ
２は導通状態になり、制御パルスが送信されて対応する
コンデンサ２２あるいは２２’が充電されるのを待つ。
このようなパルスが新たに供給されると、２本の入力線
上のコンデンサは一時的に非動作状態となるため、切換
器Ｓ１およびＳ２を介してパルスが受信されることはな
い。この時、対応する切換器Ｓ１あるいはＳ２は、少な
くともパルスを受信したコンデンサの放電時間に対応す
る時間の間は非導通状態になるよう制御される。同時
に、受信された制御パルスが送信されない場合には、２
つのポートすなわちＥ／ＳポートおよびＳ／Ｅポートに
接続された切換器Ｓ３またはＳ４は導通状態になる。こ
のように導通状態になるとインバータ２７および２７’
のうちの１つの出力における信号レベルが変わり、制御
パルスを受信していない場合にも２つのポートＥ／Ｓお
よびＳ／Ｅの出力の利用率を大幅に高めることができ
る。

【００２６】Ｅ／Ｓポートなどのポートを介して制御回
路１７からの第１の制御パルス列ＴＩが受信されると割
り込みが発生し、インバータ２７の出力側に接続されて
いるコンデンサ２２の充電時間は長くなる。この結果、
論理「１」レベルの信号がフリップフロップ回路２９の
Ｄ入力に供給される。フリップフロップ回路２９のクロ
ック入力Ｈは、ゲート１９の出力に接続され、入力Ｄと
同一の論理レベルかつ出力Ｑとは逆の論理レベルに保持
される。切換器Ｓ１を介して制御回路１７によって第１
の制御パルス列を受信すると、この第１のパルスはゲー
ト１９を介してフリップフロップ回路２９のクロック入
力Ｈに供給される。この時、このフリップフロップ回路
の入力ＲＡＺは再び「０」レベルになり、フリップフロ
ップを停止させて論理レベルの保持を中断させる。

【００２７】ＮＡＮＤ型の制御ゲート２１の第１の入力
はゲート１９の出力に接続され、第２の入力はフリップ
フロップ回路２９のデータ出力Ｑに接続されている。ま
た、この制御ゲート２１は、切換器Ｓ３とＳ４とを結ぶ
点においてインバータ３１と接続されている。従って、
フリップフロップ回路２９によってゲート１９が非導通
状態になるため、制御ゲート２１は、フリップフロップ
回路２９の制御下で、切換器Ｓ１を介してインタフェー
スによって受信される各パルス列の先頭パルス以外の、
ゲート１９から受信したパルスを確実に送信することが
できる。制御回路２１のポートから送信される制御パル
スは、導通状態にある切換器すなわち制御パルスを切換
器Ｓ１を介して制御回路１７に供給する場合は切換器Ｓ
４、切換器Ｓ２を介して制御回路１７に供給する場合は
切換器Ｓ３によって送信されるように切換器Ｓ３とＳ４
とが交差する点に印加される。また、これらの制御パル
スは、切換器Ｓ４が導通状態の時にはＥ／Ｓポートを介
してＳ／Ｅポートに接続された隣接のインタフェース
に、このＳ／Ｅポートを介して送信され、切換器Ｓ３が
導通状態の時にはＳ／Ｅポートを介してＥ／Ｓポートに
接続された隣接のインタフェースに、このＥ／Ｓポート
を介して送信される。

【００２８】パルス列の最後に続くインバータ２７の出
力への割り込み終了時、フリップフロップ回路２９はゼ
ロにクリアされる。この時、コンデンサ２２は放電さ
れ、コンデンサ２２’も放電される。

【００２９】また、フリップフロップ回路２９は、イン
タフェース３に備えられた測定信号発生器４を制御す
る。この測定信号発生器は、ここでは測定増幅器３２な
どの素子で構成されている。測定増幅器の負の出力端子
は、ＮＡＮＤ型のゲート３３を介して、フリップフロッ
プ回路２９のＱ出力によって制御される。

【００３０】ゲート３３の第１の入力はフリップフロッ
プ回路２９のＱ出力に接続され、第２の入力はフリップ
フロップ２９のＤ入力およびＲＡＺ入力によって制御さ
れるダイオード２８および２８’のカソードが交わる点
と接続され、第３の入力はインバータ２０の出力に接続
されている。従って、このゲート３３は、Ｅ／Ｓポート
およびＳ／Ｅポートのいずれかを介して受信される制御
パルス列の先頭パルスと、その後に受信される制御パル
スとの間の区切り部分で、測定増幅器３２からの信号供
給を制御し、この増幅器の負の出力端子に影響を及ぼ
す。

【００３１】また、測定増幅器３２の出力は、インタフ
ェースに接続された自測定増幅器に接続された電池のプ
ラス端子に制御パルスを供給するために該プラス端子に
接続されている。この測定増幅器３２は、この部分にお
ける電圧の値を算出するよう該出力と接続された電池の
プラス端子とマイナス端子との間に接続された２つの抵
抗３４、３５に分流される点の非反転入力を有する。ま
た、測定増幅器３２は、一方が同じプラス端子における
抵抗３６に接続され、他方がＰＮＰトランジスタ３７の
エミッタに接続された反転入力も有する。本明細書で
は、このトランジスタのコレクタは共通信号線Ｍの出力
に接続されており、これによってインタフェース３は電
池の全インタフェースと接続されたトランスデューサ５
を構成する抵抗と接続される。測定増幅器３２は、これ
ら２つの入力に印加される電圧を比較するためのもので
ある。測定増幅器は、先頭パルスがコマンドＴＩのフレ
ーム内でインタフェースに印加されると、その出力によ
って、該測定増幅器に接続された電池１によってインタ
フェース３に印加される電圧の電流関数としての測定信
号がトランジスタからトランスデューサ５を構成する抵
抗に供給されるように、逆阻止ダイオード３８を介して
トランジスタ３７のベースを制御する。

【００３２】それぞれの測定用パルス列を供給すること
によって、その送信を監視するためにトランスデューサ
５でアセンブリの電池に接続された測定用インタフェー
ス３によって形成される端部群の一方または他方による
制御パルス列の送信によって、送信された先頭パルスの
受信時に異なるインタフェースの各々によってそのパル
ス列のそれぞれを生成する。測定パルスの到着順序は、
インタフェースを形成する端部群に対するインタフェー
スの接続順序に対応しているか、あるいは開始後に制御
パルス列の印加順序に対応している。各インタフェース
は異なる２つのポートによって制御可能であるため、ポ
ートとの間でこのインタフェースが制御パルスを受信し
た時に、制御接続の素子に何らかの障害が発生してこれ
らのポートをアクセスすることはできないとしても、こ
のインタフェースによる測定パルスの生成を開始するこ
とができる。

【００３３】本発明の実施例において、例えば安全上の
理由から、予め定められた特定の事象の検出時に優先信
号を連続して強制的に送信するための第２の素子が供給
される。この第２の素子は、接続された全ての電池に影
響する可能性のある過電圧を検出し、アセンブリのモニ
タリングプログラムにモニタリングするよう通知するた
めに、例えば発生器４内に備えられた測定増幅器３９な
どからなる。この増幅器３９は、例えばモニタリング用
にプラス端子とマイナス端子との間に接続された２つの
抵抗４０、４１に分流する接点に接続された点に接続さ
れた反転入力と、一方が当該電池のプラス端子と接続さ
れた抵抗４２に接続され、他方がここではツェナー型で
あるダイオード４３で構成された基準に接続された点に
接続された非反転入力とを有する。このダイオードのア
ノードがマイナス端子に接続され、カソードは接点と接
続されている。モニタリング対象となる電池のプラス端
子とマイナス端子との間に存在する電圧が、特にダイオ
ード４３に加わる一定値を超えた場合、通常は正である
測定増幅器３９の出力はゼロ点を超えるため、トランジ
スタ３７は導通し、増幅器３９逆阻止ダイオード４４を
介してトランジスタ３７のベースと接続される。また、
トランジスタ３７が導通することで、トランスデューサ
５によって電流が発生し、この時、例えば制御パルスが
モニタリングプログラムによって発生することはない。
トランジスタ３７によって供給される電流値を制限する
ことができる。この状態で、トランジスタ３７によって
供給される電流は、監視対象となる電池のプラス端子
と、ダイオード４４のカソードに対応していてかつ図示
しない２つの抵抗との接点においてカソードと接続され
た測定増幅器３９の出力との間には現れない２つの抵抗
に分流する。

【００３４】また、過電圧状態にある電池を同時に検出
することができる。このような過電圧状態は何らかの障
害が発生している場合に起こるものであるため、電池の
測定信号発生器４は同時にアクティブになりトランスデ
ューサ５と並列に配置されている。また、トランスデュ
ーサ５は電流によって遮断され、その値は障害が原因で
考慮対象となる電池の数の関数になる。従って、モニタ
リングプログラムを使用してその数を知ることができ
る。

【００３５】もちろん本発明による回路のインタフェー
スは、本発明に含まれる他の測定を可能にするために当
業者によって容易に様々に修正することが可能である。
また、本発明の範囲を逸脱することなく、補助回路をイ
ンタフェースと接続し、各インタフェース毎に異なる測
定値に関する情報を連続して送信できるようにすること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池モジュールアセンブリ用の測定回
路の構成を示すブロック図である。

【図２】図１のインタフェースの詳細な回路図である。

【符号の説明】

１電池２アセンブリ３インタフェース４発生器５トランスデューサ６発生器７補償素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つまたは複数の発電素子、バッテリ、
または変換器からなり直列接続された電池（１）から構
成されるモジュールアセンブリ用の測定回路であって、
前記回路は共通の測定トランスデューサ（５）と電池毎
に個別に備えられた複数の測定インタフェース（３）と
を組込み、各インタフェースは少なくとも１つの発生器
（４）を有し、この発生器はインタフェースに割当てら
れた電池の特性の変化に基づいて測定信号を発生させ、
インタフェースは全てに共通の信号線を介して回路測定
トランスデューサに接続される各測定信号出力（Ｍ）が
配置され、各インタフェースは最初の制御パルスを受信
すると発生器から供給される測定信号を共通の測定トラ
ンスデューサへ送信して、直前の制御パルスの後、予め
定められた遅延時間を超える前に受信した全ての制御パ
ルスを次のインタフェースへ再送信し、各インタフェー
スは供給される制御パルスの入力用かつ受信済パルスの
出力用に交互に利用可能な２つのポート（Ｅ／Ｓ、Ｓ／
Ｅ）を有し、ポートのなかでもパルス列の最初のパルス
を受信するポートが次の制御パルス列用に選択される入
力ポートとなることを特徴とする測定回路。
【請求項２】少なくとも１つのインタフェースから供
給される測定信号を発生させる発生器（４）は、自イン
タフェースに接続された電池の特性をモニタリングする
測定素子（３９）によって決定される特定の事象を検知
して発生器の測定出力（Ｍ）を介して回路の測定トラン
スデューサ（５）に優先度の高い信号を常に送信し続け
る手段を有することを特徴とする請求項１に記載の測定
回路。
【請求項３】測定インタフェースは制御パルス用の２
つの入出力ポート（Ｅ／Ｓ、Ｓ／Ｅ）へのアクセス回路
（９）を有し、各ポートは一方では入力接続（１０から
１６）を介して、またインタフェースの測定信号を供給
する発生器（４）からの信号出力をインタフェースの制
御回路（１７）の入力に接続するのに適した第１の切換
器（Ｓ１またはＳ２）に選択的に接続され、他方ではイ
ンタフェースの制御回路の出力に第２の切換器（Ｓ３ま
たはＳ４）を介して選択的に接続されてインタフェース
によって受信した制御パルスを次のインタフェースへ再
送信し、第１の装置は前記予め定められた遅延時間を超
えて受信する制御パルスがない場合にインタフェースの
端子の一方を導通状態に切換え、２つの第１の切換器の
うちの１つを介して端子によって送信される制御パルス
を受信し、第１の切換器は制御回路によって他方の第１
の装置を非導通状態に切換えるため、また他のポートに
接続されている第２の装置を導通状態に切換えるように
切換器はインタフェースの制御回路（１７）によって制
御されることを特徴とする請求項１に記載の測定回路。
【請求項４】測定インタフェースの少なくとも１つは
測定信号発生器（４）を有し、測定信号発生器は第１の
素子（３２）を有し、第１の素子はインタフェースに接
続された電池に適した最初の特性変化を考慮に入れて前
記インタフェースの測定出力（Ｍ）に接続されてこのイ
ンタフェースの制御回路の作用を受けて受信した最初の
制御パルスを送信し、同様に第２の素子（３９）はイン
タフェースに接続された電池の特性毎にしきい値を超え
たことを検知したのに応答して前記インタフェースの測
定出力（Ｍ）に接続され、またしきい値を超えたことを
検知した後に制御パルスを送信することを特徴とする請
求項１から３のいずれか一項に記載の測定回路。