JP3366841B2 - Battery voltage monitoring device - Google Patents
Battery voltage monitoring deviceInfo
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリ電圧監視
装置に関し、特に複数組の単位電池よりなるバッテリに
ついて各単位電池の電圧を測定するバッテリ電圧監視装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery voltage monitoring device, and more particularly to a battery voltage monitoring device for measuring the voltage of each unit battery for a battery composed of a plurality of sets of unit batteries.
【0002】[0002]
【従来の技術】バッテリは、負荷の電圧に合わせて複数
の単位電池を直列に接続して構成されている。単位電池
は一般的に同じ仕様のものが用いられ、直列に接続され
て同じ電流が流れるから、寿命や容量が同じのはずであ
るが、雰囲気温度等の搭載条件の違いや製造ばらつき等
の要因で、実際の単位電池の状態は少しずつ異なってい
る。このため特定の単位電池のみが過充電や過放電とな
るおそれがあり、逆極性に充電されることも考えられ
る。2. Description of the Related Art A battery is constructed by connecting a plurality of unit cells in series according to the voltage of a load. Unit batteries generally have the same specifications, and since they are connected in series and the same current flows, they should have the same life and capacity, but factors such as differences in mounting conditions such as ambient temperature and manufacturing variations So, the actual state of the unit battery is slightly different. For this reason, only a specific unit battery may be overcharged or overdischarged, and it may be possible to charge the battery in the opposite polarity.
【0003】バッテリ電圧監視装置は各単位電池の電圧
を測定して単位電池間のばらつきを把握するとともに、
各電池が正常な状態にあるかどうかを監視するもので、
従来、単位電池ごとに電位を測定する電圧測定回路を設
けたものがある。The battery voltage monitoring device measures the voltage of each unit battery to grasp the variation among the unit batteries, and
It monitors whether each battery is in a normal state,
Conventionally, there is a device provided with a voltage measuring circuit for measuring the potential for each unit battery.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記バッ
テリ電圧監視装置では、特性の揃った電圧測定回路を用
いないと電圧測定回路間の測定ばらつきが生じる。また
近年、環境への配慮から普及しつつある電気自動車では
必要な電圧は200V〜400Vと大変高く、12V程
度の低電圧で大容量の電池モジュールを複数直列に接続
して組電池を構成しているが、電池モジュールはさらに
1.2V程度のセルからなり、セルを単位の電池と考え
るとバッテリは極めて多くの単位電池で構成する必要が
ある。このため上記バッテリ電圧監視装置では、電圧測
定回路の数があまりに多くなる。したがって低価格とす
ることが困難である。However, in the battery voltage monitoring device described above, unless a voltage measuring circuit having uniform characteristics is used, measurement variations occur between the voltage measuring circuits. Also, in recent years, electric vehicles that are becoming popular due to consideration for the environment require a very high voltage of 200 V to 400 V, and a battery pack having a low voltage of about 12 V and having a large capacity is connected in series to form an assembled battery. However, the battery module further includes cells of about 1.2 V, and if the cells are considered as a unit battery, the battery needs to be composed of an extremely large number of unit batteries. Therefore, in the above battery voltage monitoring device, the number of voltage measuring circuits becomes too large. Therefore, it is difficult to reduce the price.
【0005】図20のように単一の電圧測定回路93を
スイッチ92で切り換えて各単位電池91の電位を測定
することが考えられるが、単位電池の数が多いと、電圧
測定回路と接続する単位電池の切り換えのための構成や
測定時の制御が複雑化し結局、低価格とすることは困難
である。It is conceivable to switch the single voltage measuring circuit 93 with the switch 92 to measure the potential of each unit battery 91 as shown in FIG. 20, but if the number of unit batteries is large, it is connected to the voltage measuring circuit. The configuration for switching the unit batteries and the control at the time of measurement become complicated, and it is difficult to reduce the price after all.
【0006】そこで本発明は、簡単な構成の低価格のバ
ッテリ電圧監視装置を提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a low-cost battery voltage monitoring device having a simple structure.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、複数の抵抗器を直列に接続した抵抗器列と、単位電
池の接続点と抵抗器の接続点間に同一方向に接続された
複数のダイオードとを設ける。電流変化手段が抵抗器列
を流れる電流を変化せしめてダイオードを一方のダイオ
ードから順に導通等せしめ、スイッチ点検出手段がダイ
オードにおける導通と遮断とのスイッチ点を検出し、ス
イッチ点にあるダイオードとこれと相隣れる導通状態に
あるダイオードとに接続された抵抗器の抵抗値と上記ス
イッチ点における電流値とを乗じて、上記相隣れるダイ
オードと両極が接続された単位電池の電圧を演算するす
るように構成する。According to a first aspect of the present invention, a resistor array in which a plurality of resistors are connected in series and a connection point of unit cells and a connection point of resistors are connected in the same direction. And a plurality of diodes. The current changing means changes the current flowing through the resistor string so that the diodes become conductive in order from one diode, and the switch point detecting means detects the switch point between conduction and interruption in the diode, and the diode at the switch point and this By multiplying the resistance value of the resistor connected to the adjacent diode in the conducting state and the current value at the switch point, the voltage of the unit battery to which the adjacent diode and both poles are connected is calculated. To configure.
【0008】相隣れるダイオードが導通していればこれ
らダイオードが正極と負極とに接続された単位電池は、
電圧が同じダイオードと接続された抵抗器の電圧降下と
等しい。またダイオードは一方のダイオードから順に導
通等するから、導通状態にあるダイオード以外はこれを
流れる電流が0である。したがって相隣れるダイオード
のうち一つがスイッチ点にあり、残りの一つが導通状態
にあるとき、上記相隣れる両ダイオードと接続された抵
抗器における電圧降下は、抵抗器列を流れる電流に上記
抵抗器の抵抗値を乗じたものとなる。しかして抵抗器列
を流れる電流が変化するように構成された、簡単な単一
の電圧測定回路構成で、電圧測定回路と接続する単位電
池を切り換えることなくしかも単位電池の数によらず単
位電池の電圧が求められる。If adjacent diodes are conductive, a unit battery in which these diodes are connected to the positive electrode and the negative electrode is
The voltage is equal to the voltage drop across a resistor connected to the same diode. Further, since the diodes sequentially conduct from one diode, the current flowing through the diodes is 0 except for the diodes in the conductive state. Therefore, when one of the diodes next to each other is at the switch point and the other one is in the conducting state, the voltage drop across the resistors connected to both diodes next to each other is It is the product of the resistance of the vessel. Therefore, with a simple single voltage measurement circuit configuration that is configured so that the current flowing through the resistor string changes, the unit cells connected to the voltage measurement circuit do not have to be switched and the unit cells are independent of the number of unit cells. Is required.
【0009】上記スイッチ点検出手段は、請求項2記載
の発明のように発光ダイオードで構成された上記ダイオ
ードからの光を検出する受光素子で構成する。または請
求項3記載の発明のように上記ダイオードに一次側巻線
が直列に接続され二次側巻線に検出信号が発生するトラ
ンスで構成する。これら両構成ともスイッチ点検出手段
がバッテリ、抵抗器列、ダイオードよりなる回路と分離
され、ノイズ等の影響が除去される。The switch point detecting means is composed of a light receiving element for detecting light from the diode, which is composed of a light emitting diode as in the second aspect of the invention. Alternatively, as in the third aspect of the invention, a primary side winding is connected in series to the diode and a transformer for generating a detection signal in the secondary side winding is used. In both of these configurations, the switch point detection means is separated from the circuit including the battery, the resistor string, and the diode, and the influence of noise or the like is removed.
【0010】請求項4記載の発明では、上記スイッチ点
検出手段は、上記抵抗器列における電圧降下を実質的に
検出する電圧検出手段で構成し、上記スイッチ点を、上
記電圧降下が上記電流に対して不連続に変化する点とす
る。According to a fourth aspect of the present invention, the switch point detecting means is composed of voltage detecting means for substantially detecting a voltage drop in the resistor string, and the switch point has the voltage drop corresponding to the current. On the other hand, it is a point that changes discontinuously.
【0011】抵抗器列における電圧降下の電流に対する
傾きは、遮断状態のダイオードと接続された抵抗器の合
成抵抗値となる。ダイオードは一方のダイオードから順
に導通等するから上記合成抵抗値は、ダイオードの導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を通過するごとに段階
的に変化する。したがって抵抗器列における電圧降下は
スイッチ点において不連続となる。しかして複数のダイ
オードのスイッチ点が単一の電圧検出手段で検出でき
る。The slope of the voltage drop in the resistor string with respect to the current becomes the combined resistance value of the resistors connected to the diode in the cut-off state. Since the diodes sequentially conduct from one diode, the combined resistance value changes stepwise every time the diode passes through the switch point at which conduction and interruption of the diode are switched. Therefore, the voltage drop across the resistor string is discontinuous at the switch point. Therefore, the switch points of a plurality of diodes can be detected by a single voltage detecting means.
【0012】請求項5記載の発明では、各単位電池の接
続点から、それぞれ抵抗器とダイオードとを直列に接続
してなる電流路を形成する。電流路の上記ダイオードは
同一方向に揃え、電流路の端点を短絡せしめる。該端点
の電位を電圧印加手段により変化せしめて上記ダイオー
ドを一方のダイオードから順に導通もしくは順に遮断せ
しめる。ダイオードの導通と遮断とが切り換わるスイッ
チ点をスイッチ点検出手段により検出する。そしてスイ
ッチ点における上記端点の電位から、ダイオードがスイ
ッチ点にある電流路が接続された単位電池の接続点の電
位を求め、各接続点の電位に基づいて各単位電池の電圧
を演算する構成とする。According to the fifth aspect of the invention, a current path is formed by connecting a resistor and a diode in series from the connection point of each unit battery. The diodes in the current path are aligned in the same direction, shorting the ends of the current path. The potential at the end point is changed by the voltage applying means so that the diodes are turned on or off sequentially from one of the diodes. A switch point detecting means detects a switch point at which conduction and interruption of the diode are switched. Then, from the potential of the end point at the switch point, the diode calculates the potential of the connection point of the unit battery to which the current path at the switch point is connected, and calculates the voltage of each unit battery based on the potential of each connection point. To do.
【0013】電流路のダイオードは一方のダイオードか
ら順に導通等し、ダイオードがスイッチ点にあるとき、
電流路の端点の電位はこの電流路が接続されている接続
点の電位と等しい。各接続点の電位から各単位電池の電
圧が求められる。しかして簡単な単一の電圧測定回路構
成で、電圧測定回路と接続する単位電池を切り換えるこ
となくしかも単位電池の数によらず単位電池の電圧が求
められる。The diodes in the current path conduct sequentially from one diode, and when the diodes are at the switch point,
The potential at the end of the current path is equal to the potential at the connection point to which this current path is connected. The voltage of each unit battery can be obtained from the potential of each connection point. However, with a simple single voltage measuring circuit configuration, the voltage of the unit battery can be obtained without switching the unit batteries connected to the voltage measuring circuit and regardless of the number of unit batteries.
【0014】上記スイッチ点検出手段は、請求項6記載
の発明のように発光ダイオードで構成された上記ダイオ
ードからの光を検出する受光素子で構成する。または請
求項7記載の発明のように上記ダイオードに一次側巻線
が直列に接続され二次側巻線に検出信号が発生するトラ
ンスで構成する。これら両構成ともスイッチ点検出手段
がバッテリ、電流路よりなる回路と分離され、ノイズ等
の影響が除去される。The switch point detecting means is composed of a light receiving element for detecting light from the diode, which is composed of a light emitting diode as in the invention described in claim 6. Alternatively, as in the invention described in claim 7, a primary side winding is connected in series to the diode and a transformer for generating a detection signal in the secondary side winding is used. In both of these configurations, the switch point detection means is separated from the circuit including the battery and the current path, and the influence of noise or the like is removed.
【0015】請求項8記載の発明では、上記スイッチ点
検出手段は、上記電圧印加手段に流れる電流を検出する
電流検出手段で構成し、上記スイッチ点を、上記電流が
上記端点の電位に対して不連続に変化する点とする。According to another aspect of the present invention, the switch point detecting means comprises current detecting means for detecting a current flowing through the voltage applying means, and the switch point is set so that the current is relative to the potential of the end point. It is a point that changes discontinuously.
【0016】電圧印加手段に流れる電流の、印加電圧に
対する傾きは、ダイオードが導通状態の電流路のコンダ
クタンスの合成値となる。ダイオードは一方のダイオー
ドから順に導通等するから上記合成コンダクタンスは、
ダイオードの導通と遮断とが切り換わるスイッチ点を通
過するごとに段階的に変化する。したがって電圧印加手
段に流れる電流はスイッチ点において不連続となる。し
かして複数のダイオードのスイッチ点が単一の電流検出
手段で検出できる。The slope of the current flowing through the voltage applying means with respect to the applied voltage is a combined value of the conductances of the current paths in which the diode is in the conducting state. Since the diodes conduct in order from one diode, the combined conductance is
It changes stepwise each time it passes through the switch point at which conduction and interruption of the diode are switched. Therefore, the current flowing through the voltage applying means becomes discontinuous at the switch points. Therefore, the switch points of a plurality of diodes can be detected by a single current detecting means.
【0017】[0017]
(第1実施形態)図1に本発明のバッテリ電圧監視装置
を示す。バッテリ電圧監視装置は、直列に接続された複
数(図例では5個)の単位電池11,12,13,1
4,15よりなるバッテリ1に付設される。この各単位
電池11〜15は単一のセルでもよいし複数セルの構成
でもよい。バッテリ電圧監視装置は複数の抵抗器(図例
では4個)22,23,24,25が直列に接続してあ
り、抵抗器列2となしてある。抵抗器22〜25は予め
抵抗値を正確に測定しておく。装置が設置される環境に
よっては温度補償のされたものとするのがよい。抵抗器
列2の端点2bには、電流変化手段たる電流調整回路4
が接続してあり、抵抗器列2に流れる電流I00を変化せ
しめるようになっている。(First Embodiment) FIG. 1 shows a battery voltage monitoring apparatus of the present invention. The battery voltage monitoring device includes a plurality (five in the illustrated example) of unit batteries 11, 12, 13, 1 connected in series.
It is attached to the battery 1 consisting of 4, 15. Each of the unit batteries 11 to 15 may be a single cell or a plurality of cells. In the battery voltage monitoring device, a plurality of resistors (four in the illustrated example) 22, 23, 24, 25 are connected in series to form a resistor array 2. The resistance values of the resistors 22 to 25 are accurately measured in advance. Depending on the environment in which the device is installed, it is preferable that the device be temperature-compensated. At the end point 2b of the resistor array 2, a current adjusting circuit 4 serving as a current changing means.
Are connected so that the current I 00 flowing through the resistor string 2 can be changed.
【0018】単位電池11〜15の各接続点1aと抵抗
器22〜25の各接続点2a間には同一方向に複数のダ
イオード31,32,33,34,35が接続してあ
り、各単位電池11〜15の正極の電位が、上記正極と
ダイオード31〜35を介して接続される抵抗器22〜
25の接続点2aにおける電位Vk (k=1〜5)のと
きに導通するようになっている。ダイオード31〜35
は発光ダイオードで構成してあり、導通時には発光する
ようになっている。A plurality of diodes 31, 32, 33, 34, and 35 are connected in the same direction between the connection points 1a of the unit batteries 11 to 15 and the connection points 2a of the resistors 22 to 25. The positive electrode potential of the batteries 11 to 15 is connected to the positive electrode via the diodes 31 to 35 and the resistor 22 to.
It conducts at the potential V k (k = 1 to 5) at the connection point 2a of 25. Diodes 31-35
Is composed of a light emitting diode and emits light when conducting.
【0019】受光部5は各ダイオード31〜35の導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を検出するもので、各
ダイオード31〜35に対応して設けられている。各受
光部5はダイオード31〜35の発光を検出する受光素
子たるフォトダイオード51を備えている。フォトダイ
ード51はダイオード31〜35と光ファイバなどで接
続してもよいし、両者が一体のフォトカップラとしても
よい。各受光部5は、対応するダイオード31〜35の
導通時にフォトダイオード51が導通してHレベルを出
力し、遮断時にはLレベルを出力するようになってい
る。すなわち各ダイオード31〜35において導通と遮
断とが切り換わるスイッチ点においては、受光部5の出
力信号はHレベルからLレベルもしくはLレベルからH
レベルへと変化する。The light receiving section 5 detects a switch point at which each of the diodes 31 to 35 switches between conduction and interruption, and is provided corresponding to each of the diodes 31 to 35. Each light receiving unit 5 includes a photodiode 51 which is a light receiving element that detects the light emitted from the diodes 31 to 35. The photodiode 51 may be connected to the diodes 31 to 35 by an optical fiber or the like, or may be an integrated photocoupler. Each of the light receiving sections 5 is configured such that when the corresponding diodes 31 to 35 are turned on, the photodiode 51 is turned on to output H level, and when shut off, outputs L level. That is, at the switch point where conduction and interruption are switched in each of the diodes 31 to 35, the output signal of the light receiving unit 5 is from H level to L level or from L level to H level.
Change to a level.
【0020】受光部5の出力信号は計測制御部6に入力
せしめてある。The output signal of the light receiving section 5 is input to the measurement control section 6.
【0021】計測制御部6はコンピュータを中心にイン
ターフェース等で構成され、電流調整回路4における電
流I00の設定値を与えるようになっている。図2は電流
調整回路4の詳細と計測制御部6の一部の構成を示すも
のである。電流調整回路4は電流I00を設定値に保つ定
電流源として作動するもので、トランジスタ41とコン
パレータ43とを備えており、コンパレータ43の出力
がトランジスタ41のベースに入力している。The measurement control unit 6 is mainly composed of a computer and is constituted by an interface or the like, and is adapted to give a set value of the current I 00 in the current adjusting circuit 4. FIG. 2 shows the details of the current adjusting circuit 4 and a part of the configuration of the measurement control unit 6. The current adjusting circuit 4 operates as a constant current source that keeps the current I 00 at a set value, includes a transistor 41 and a comparator 43, and the output of the comparator 43 is input to the base of the transistor 41.
【0022】トランジスタ41はコレクタが抵抗器列2
の端点2bと接続されている。エミッタは抵抗42を介
して接地され、エミッタ電圧がコンパレータ43の−入
力端子にフィードバックしている。コンパレータ43の
+入力端子には計測制御部6からの電流の設定値に対応
する制御電圧が入力している。トランジスタ41はエミ
ッタ電圧が制御電圧となるように開閉し電流I00が設定
値に保たれる。The collector of the transistor 41 is a resistor array 2
Is connected to the end point 2b. The emitter is grounded via the resistor 42, and the emitter voltage is fed back to the-input terminal of the comparator 43. A control voltage corresponding to the set value of the current from the measurement control unit 6 is input to the + input terminal of the comparator 43. The transistor 41 is opened and closed so that the emitter voltage becomes the control voltage, and the current I 00 is maintained at the set value.
【0023】計測制御部6はカウンタ61とD/Aコン
バータ62とを備えている。カウンタ61は、外部から
の計測開始信号によりリセット信号が入力するとリセッ
トされ、クロック信号に基づいてカウントを開始する。
D/Aコンバータ62はカウンタ61のカウント数に比
例した制御電圧をコンパレータ43に逐次出力するよう
になっている。しかして計測制御部6は、電流センサを
設けることなく電流I00をカウント数から知ることがで
きるようになっている。The measurement controller 6 comprises a counter 61 and a D / A converter 62. The counter 61 is reset when a reset signal is input by an external measurement start signal, and starts counting based on the clock signal.
The D / A converter 62 is configured to sequentially output a control voltage proportional to the count number of the counter 61 to the comparator 43. Therefore, the measurement control unit 6 can know the current I 00 from the count number without providing a current sensor.
【0024】計測制御部6は、受光部5からの出力信号
より知られるダイオード31〜35のスイッチ点と、カ
ウンタ61のカウント数より知られる電流I00に基づい
て単位電池12〜15の電圧を演算する。The measurement control unit 6 determines the voltage of the unit batteries 12 to 15 based on the switch points of the diodes 31 to 35 known from the output signal from the light receiving unit 5 and the current I 00 known from the count number of the counter 61. Calculate
【0025】上記バッテリ電圧監視装置の作動を図1、
図2、図3により説明する。図3は装置各部の状態を示
すもので、抵抗器22〜25の抵抗値が500Ω,66
7Ω,1kΩ,2kΩで、単位電池11〜15の電圧が
10Vのときのものである。なお以下の説明において単
位電池11〜15の電圧をE1 ,E2 ,E3 ,E4 ,E
5 と、抵抗器22〜25の抵抗値をR2 ,R3 ,R4 ,
R5 と、ダイオード31〜35を流れる電流値をI1 ,
I2 ,I3 ,I4 ,I5 とする。The operation of the above battery voltage monitor is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the state of each part of the device. The resistance values of the resistors 22 to 25 are 500Ω and 66.
The values are 7Ω, 1 kΩ, and 2 kΩ, and the voltages of the unit batteries 11 to 15 are 10V. In the following description, the voltages of the unit batteries 11 to 15 will be referred to as E 1 , E 2 , E 3 , E 4 , and E.
5 and the resistance values of the resistors 22 to 25 as R 2 , R 3 , R 4 ,
R 5 and the current value flowing through the diodes 31 to 35 are I 1 ,
Let I 2 , I 3 , I 4 , and I 5 .
【0026】抵抗器列2に流れる電流I00はカウンタリ
セット後、カウント数が増加するにしたがって時間に対
して比例的に変化する。After resetting the counter, the current I 00 flowing through the resistor string 2 changes in proportion to time as the number of counts increases.
【0027】さて最初、電流I00が0のとき、抵抗器2
2〜25の各接続点2aの電位Vk(k=1〜5)は一
番高電位となる単位電池15の正極の電位である。した
がって残りの4つの単位電池11〜14の接続点1a
は、いずれもその電位がダイオード31〜34で接続さ
れた抵抗器22〜25の各接続点2aの電位Vk (k=
1〜4)よりも低い。したがってダイオード31〜34
は遮断しており、Ik =0(k=1〜5)である。First, when the current I 00 is 0, the resistor 2
The potential V k (k = 1 to 5) of each of the connection points 2a of 2 to 25 is the potential of the positive electrode of the unit battery 15 having the highest potential. Therefore, the connection point 1a of the remaining four unit batteries 11-14
Is the potential V k (k = k) of each connection point 2a of the resistors 22 to 25 whose potentials are connected by the diodes 31 to 34.
1 to 4). Therefore, the diodes 31 to 34
Is blocked, and I k = 0 (k = 1 to 5).
【0028】電流I00が流れ始めるとダイオード35が
導通し、これと対応する受光部5のフォトダイオード5
1が導通する。計測制御部6はHレベルの出力信号を受
け取る。これにより正常作動していることが知られる。When the current I 00 begins to flow, the diode 35 becomes conductive, and the photodiode 5 of the light receiving portion 5 corresponding to this conducts.
1 conducts. The measurement control unit 6 receives the H level output signal. From this, it is known that it is operating normally.
【0029】電流I00が流れ始めると各抵抗器22〜2
5において電圧降下が生じる。抵抗器25における電圧
降下はI00R5 で与えられる。この電圧降下により抵抗
器24と25の接続点電位V4 が低下し、単位電池14
の正極電位と等しくなると、すなわち抵抗器25におけ
る電圧降下I00R5 が単位電池15の電圧E5 と等しく
なると、ダイオード34が遮断から導通に切り換わり
(スイッチ点T4 )発光する。When the current I 00 begins to flow, each resistor 22-2
At 5, a voltage drop occurs. The voltage drop across resistor 25 is given by I 00 R 5 . Due to this voltage drop, the connection point potential V 4 between the resistors 24 and 25 is lowered, and the unit battery 14
When it becomes equal to the positive electrode potential of, that is, when the voltage drop I 00 R 5 in the resistor 25 becomes equal to the voltage E 5 of the unit battery 15, the diode 34 is switched from the cutoff state to the conduction state (switch point T 4 ) and emits light.
【0030】ダイオード34の発光によりこれと対応す
る受光部5のフォトダイオード51が導通しこの受光部
5の出力信号がLレベルからHレベルに切り換わる。こ
れより計測制御部6はスイッチ点T4 を知る。しかして
スイッチ点T4 における電流I00と、抵抗器25の抵抗
値R5 とを乗じて単位電池15の電圧E5 が得られる。By the light emission of the diode 34, the corresponding photodiode 51 of the light receiving portion 5 becomes conductive, and the output signal of the light receiving portion 5 is switched from the L level to the H level. From this, the measurement control unit 6 knows the switch point T 4 . Then, the current I 00 at the switch point T 4 is multiplied by the resistance value R 5 of the resistor 25 to obtain the voltage E 5 of the unit battery 15.
【0031】ダイオード34が導通すると抵抗器25に
おける電圧降下は単位電池15の電圧E5 により規定さ
れるから、スイッチ点T4 以降は、電流I00が増加して
も抵抗器25に流れる電流すなわちダイオード35に流
れる電流I5 はスイッチ点T4 のときのままである。電
流I00は、単位電池14からダイオード34を介して供
給される電流I4 により増加する。When the diode 34 becomes conductive, the voltage drop in the resistor 25 is defined by the voltage E 5 of the unit battery 15. Therefore, after the switch point T 4 , even if the current I 00 increases, the current flowing in the resistor 25, that is, The current I 5 flowing through the diode 35 remains at the switch point T 4 . The current I 00 is increased by the current I 4 supplied from the unit cell 14 via the diode 34.
【0032】次いで抵抗器24における電圧降下I00R
4 が増加し、抵抗器23と24の接続点電位V3 が単位
電池13の正極電位と等しくなるとダイオード33がス
イッチ点T3 を通過する。ダイオード34が導通して抵
抗器24と25の接続点電位V4 が単位電池14の正極
電位と等しいから、スイッチ点T3 においては抵抗器2
4における電圧降下I00R4 が単位電池14の電圧E4
と等しい。Next, the voltage drop across the resistor 24 I 00 R
When 4 increases and the connection point potential V 3 of the resistors 23 and 24 becomes equal to the positive electrode potential of the unit battery 13, the diode 33 passes through the switch point T 3 . Since the diode 34 becomes conductive and the connection point potential V 4 between the resistors 24 and 25 is equal to the positive electrode potential of the unit battery 14, the resistor 2 is present at the switch point T 3 .
The voltage drop I 00 R 4 at 4 is the voltage E 4 of the unit battery 14
Is equal to
【0033】計測制御部6は、スイッチ点T3 をダイオ
ード33と対応した受光部5の出力信号より知り、スイ
ッチ点T3 における電流I00と抵抗器24の抵抗値R4
とを乗じて単位電池14の電圧E4 が得られる。The measurement control unit 6 knows from the output signal of the light receiving portion 5 corresponding switch points T 3 and diode 33, the resistance value R 4 of the current I 00 and the resistor 24 at the switch point T 3
The voltage E 4 of the unit battery 14 is obtained by multiplying by.
【0034】ダイオード33が導通すると抵抗器24に
おける電圧降下は単位電池14の電圧E4 により規定さ
れるから、スイッチ点T3 以降は電流I00が増加しても
抵抗器24に流れる電流はスイッチ点T3 のときのまま
である。したがってダイオード34に流れる電流I4 は
以後、飽和値となる。電流I00は、単位電池13からダ
イオード33を介して供給される電流I3 により増加す
る。When the diode 33 is turned on, the voltage drop in the resistor 24 is defined by the voltage E 4 of the unit battery 14, so that even after the switch point T 3 , the current flowing in the resistor 24 is switched even if the current I 00 increases. It remains at the point T 3 . Therefore, the current I 4 flowing through the diode 34 becomes a saturation value thereafter. The current I 00 is increased by the current I 3 supplied from the unit battery 13 via the diode 33.
【0035】以下、ダイオード32,31の順に導通
し、各スイッチ点T2 ,T1 における電流I00から電池
13,12の電圧E3 ,E2 が知られる。Hereinafter, the diodes 32 and 31 are turned on in this order, and the voltages I 3 and E 2 of the batteries 13 and 12 are known from the current I 00 at the switch points T 2 and T 1 .
【0036】図4は単位電池14の電圧E4 が10Vか
ら8Vに下がったときの装置各部の状態を示すもので、
ダイオード33のスイッチ点T3 における電流I00は単
位電池14の電圧E4 が10Vから8Vに低下したのに
応じて小さくなる。しかしてダイオード34の電流I4
は飽和値が小さくなりダイオード33の電流I3 は飽和
値が大きくなっている。[0036] FIG. 4 shows the state of each part of the device when the voltage E 4 of the unit batteries 14 drops from 10V to 8V,
The current I 00 at the switch point T 3 of the diode 33 decreases as the voltage E 4 of the unit battery 14 decreases from 10V to 8V. Then, the current I 4 of the diode 34
Has a smaller saturation value, and the current I 3 of the diode 33 has a larger saturation value.
【0037】ところで単位電池14の電圧E4 がさらに
小さくなればダイオード34の電流I4 の飽和値はもっ
と小さくなるが、電流I4 はダイオードを流れる電流で
あるから0以上である。したがって電流I4 の飽和値が
0となるときが単位電池14の電圧E4 の測定限界であ
る。このことを踏まえ測定しようとする測定レンジに応
じて抵抗器22〜25の抵抗値Rk (k=2〜5)を設
定する。各ダイオード32〜34に飽和時に電流I
k (k=2〜4)が流れる条件は次式となる。
Ik =(Ek /Rk )−(Ek+1 /Rk+1 )≧0……(1)By the way, when the voltage E 4 of the unit battery 14 is further reduced, the saturation value of the current I 4 of the diode 34 is further reduced, but the current I 4 is a current flowing through the diode and is equal to or more than 0. Therefore, when the saturation value of the current I 4 becomes 0 is the measurement limit of the voltage E 4 of the unit battery 14. Based on this, the resistance values R k (k = 2 to 5) of the resistors 22 to 25 are set according to the measurement range to be measured. When the diodes 32 to 34 are saturated, the current I
The condition that k (k = 2 to 4) flows is as follows. I k = (E k / R k ) − (E k + 1 / R k + 1 ) ≧ 0 (1)
【0038】この条件を満たすように抵抗器の抵抗値R
k を設定すればよい。例えば通常、単位電池は同じ仕様
の電池であるから、Ek (k=2〜5)の測定レンジを
E±ΔEとすると式(1)は式(2)で表すことができ
る。
Ik =((E−ΔE)/Rk )−((E+ΔE)/Rk+1 )≧0……(2)
したがってα=ΔE/Eとすれば
Rk+1 /Rk ≧(1+α)/(1−α)……(3)
例えば±10%程度の測定レンジを得ようとすると相隣
れる抵抗器の抵抗値Rk,Rk+1 が25%程度異なるよ
うに設定すればよい。The resistance value R of the resistor is set so as to satisfy this condition.
You can set k . For example, since the unit batteries are usually batteries having the same specifications, the formula (1) can be expressed by the formula (2) when the measurement range of E k (k = 2 to 5) is E ± ΔE. I k = ((E−ΔE) / R k ) − ((E + ΔE) / R k + 1 ) ≧ 0 (2) Therefore, if α = ΔE / E, then R k + 1 / R k ≧ (1 + α ) / (1−α) (3) For example, when trying to obtain a measurement range of about ± 10%, if the resistance values R k and R k + 1 of adjacent resistors are set to differ by about 25%. Good.
【0039】本実施形態では、電流I00は時間的に増加
するようにしたが、逆に最大電流から直線的に減少する
ように電圧調整回路4の電流I00の設定値を与えてもよ
い。またダイオード35に対応する受光部5は、装置が
正常作動であることを確認する必要がなければ省略して
もよい。In the present embodiment, the current I 00 is set to increase with time, but conversely, the set value of the current I 00 of the voltage adjusting circuit 4 may be given so as to decrease linearly from the maximum current. . Further, the light receiving unit 5 corresponding to the diode 35 may be omitted if it is not necessary to confirm that the device is operating normally.
【0040】(第2実施形態)図5に本発明の第2実施
形態を示す。ダイオードの導通と遮断とを別の構成で検
出するようにしたもので、図中、第1実施形態と同じ作
動をする部分については同じ番号を付し第1実施形態と
の相違点を中心に説明する。(Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. It is configured such that conduction and interruption of the diode are detected by different configurations, and in the figure, parts that operate in the same manner as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the first embodiment are mainly focused. explain.
【0041】ダイオード31A,32A,33A,34
A,35Aは発光ダイオードではなく通常のダイオード
である。ダイオード31A〜35Aの導通と遮断とをス
イッチ点検出手段たるパルストランス52とコンパレー
タ53等とで知る構成としてある。パルストランス52
は、各ダイオード31A〜35Aと各抵抗器22〜25
の接続点2a間にこれらに直列に一次側巻線52aが接
続してある。パルストランス52の二次側巻線52bは
互いに直列に接続され、ダイオード31A〜35Aのい
ずれかが導通するとその検出信号がコンパレータ53の
+入力端子に入力するようになっている。コンパレータ
53の−入力端子には上記検出信号のしきい値となる定
電圧が入力しており、ダイオード31A〜35Aの導通
と遮断とが二値信号で計測制御部6Aに入力するように
なっている。Diodes 31A, 32A, 33A, 34
A and 35A are not light emitting diodes but ordinary diodes. The configuration is such that the conduction and interruption of the diodes 31A to 35A are known by the pulse transformer 52 which is the switch point detection means, the comparator 53 and the like. Pulse transformer 52
Are diodes 31A to 35A and resistors 22 to 25, respectively.
A primary winding 52a is connected in series between the connection points 2a of the above. The secondary windings 52b of the pulse transformer 52 are connected in series with each other, and when any of the diodes 31A to 35A becomes conductive, the detection signal thereof is input to the + input terminal of the comparator 53. A constant voltage, which is the threshold value of the detection signal, is input to the-input terminal of the comparator 53, and the conduction and interruption of the diodes 31A to 35A are input to the measurement control unit 6A as a binary signal. There is.
【0042】本実施形態におけるダイオードの導通と遮
断とは次のように検出される。ダイオード31A〜35
Aのいずれかが導通してそれにランプ状の電流iが流れ
ると(図6の(A))、パルストランス52の一次側巻
線52aの両端に誘導電圧v1 が発生する。一般に誘導
電圧v1 と電流Iの間にはLをインダクタンスとして式
(4)の関係がある。
v1 =−L(di/dt)……(4)The conduction and interruption of the diode in this embodiment are detected as follows. Diodes 31A to 35
When any one of A becomes conductive and a ramp-shaped current i flows through it ((A) of FIG. 6), an induced voltage v 1 is generated across the primary winding 52a of the pulse transformer 52. In general, there is a relationship between the induced voltage v 1 and the current I as expressed by equation (4), where L is an inductance. v 1 = -L (di / dt) (4)
【0043】したがって一次側巻線52aの電圧v1 は
矩形状の波形となり(図6の(B))、二次側巻線52
bの電圧v2 はパルス状の波形となる(図6の
(C))。このパルス波形が検出されたときが各ダイオ
ード31A〜35Aにおいて導通と遮断とが切り換わる
スイッチ点である。Therefore, the voltage v 1 of the primary winding 52a has a rectangular waveform ((B) of FIG. 6), and the secondary winding 52a
The voltage v 2 of b has a pulse-like waveform ((C) of FIG. 6). The time when this pulse waveform is detected is the switch point at which conduction and interruption are switched in each of the diodes 31A to 35A.
【0044】しかしてダイオード31A〜35Aのいず
れかにおいて導通と遮断とが切り換わるとコンパレータ
53はHレベルの出力信号を計測制御部6Aに出力す
る。電流I00は時間に比例して増大し、ダイオード35
A,34A,33A,・・・の順に導通するので何番目
のスイッチ点かが分かればどのダイオードにおけるスイ
ッチ点かが知られる。When any of the diodes 31A to 35A switches between conduction and interruption, the comparator 53 outputs an H level output signal to the measurement control unit 6A. The current I 00 increases proportionally with time and the diode 35
Since the currents A, 34A, 33A, ... Conduct in this order, it is possible to know which diode the switch point is by knowing which switch point.
【0045】(第3実施形態)図7に本発明の第3の実
施形態を示す。ダイオードの導通と遮断とを別の構成で
検出するようにしたもので、図中、第1実施形態と同じ
作動をする部分については同じ番号を付し第1実施形態
との相違点を中心に説明する。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. It is configured such that conduction and interruption of the diode are detected by different configurations, and in the figure, parts that operate in the same manner as in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and differences from the first embodiment are mainly focused. explain.
【0046】抵抗器列2の端点2bに電流調整回路4と
並列に電圧検出手段たる電圧計測回路5Bが設けてあ
る。抵抗器列2の端点2bの電位すなわち電位V1 は、
単位電池11〜15の合計電圧から抵抗列2の電圧降下
を減じたものであり、電位V1を測定することで、実質
的に抵抗列2における電圧降下の変化が検出できる。A voltage measuring circuit 5B serving as a voltage detecting means is provided in parallel with the current adjusting circuit 4 at the end point 2b of the resistor array 2. The potential of the end point 2b of the resistor array 2, that is, the potential V 1 is
The voltage drop across the resistor string 2 is subtracted from the total voltage of the unit batteries 11 to 15. By measuring the potential V 1 , a change in the voltage drop across the resistor string 2 can be substantially detected.
【0047】上記バッテリ電圧監視装置の作動を説明す
る。本実施形態はバッテリ1、抵抗器列2、ダイオード
31A〜35A、電流調整回路4が実質的に同じ構成な
ので電流I00が変化するときの装置各部は前掲の図3に
より説明できる。The operation of the battery voltage monitoring device will be described. In the present embodiment, the battery 1, the resistor array 2, the diodes 31A to 35A, and the current adjusting circuit 4 have substantially the same configuration, so the respective parts of the device when the current I 00 changes can be described with reference to FIG.
【0048】第1実施形態等で説明したように電流I00
の増加にしたがってダイオード35Aから順に導通して
いく。この過程で例えばダイオード34A,35Aが導
通し、ダイオード31A,32A,33Aが遮断してい
るとすると、ダイオード34A,35Aと接続された抵
抗器25は電圧降下が一定であり、ダイオード31A,
32A,33Aと接続された抵抗器22,23,24は
電圧降下が電流I00に比例して増加する。したがって抵
抗器列2における電圧降下の電流I00に対する傾きは抵
抗器22,23,24の合成抵抗値(R2 +R3 +R
4 )となる。As described in the first embodiment, etc., the current I 00
As the current increases, the diode 35A is sequentially turned on. In this process, for example, assuming that the diodes 34A and 35A are conductive and the diodes 31A, 32A and 33A are cut off, the resistor 25 connected to the diodes 34A and 35A has a constant voltage drop and the diodes 31A,
The voltage drop of the resistors 22, 23, 24 connected to 32A, 33A increases in proportion to the current I 00 . Therefore, the slope of the voltage drop in the resistor array 2 with respect to the current I 00 is the combined resistance value (R 2 + R 3 + R) of the resistors 22, 23 and 24.
4 )
【0049】続いてダイオード33Aのスイッチ点T3
を経過すると、抵抗器25に加えて抵抗器24の電圧降
下が一定となる。したがって抵抗器列2の電圧降下の電
流I00に対する傾きは抵抗器22,23の合成抵抗値
(R2 +R3 )となる。Then, the switch point T 3 of the diode 33A
After passing, the voltage drop of the resistor 24 in addition to the resistor 25 becomes constant. Therefore, the slope of the voltage drop of the resistor string 2 with respect to the current I 00 is the combined resistance value (R 2 + R 3 ) of the resistors 22 and 23.
【0050】このように抵抗器列2の電圧降下の電流I
00に対する傾きは、スイッチ点を経過すると段階的に小
さくなる。そして電流I00は時間に対して比例するから
電位V1 は時間に対してスイッチ点前後で傾きの異なる
直線を描く。Thus, the voltage drop current I of the resistor string 2
The slope with respect to 00 gradually decreases after passing the switch point. Since the current I 00 is proportional to time, the potential V 1 draws a straight line having different slopes before and after the switch point with respect to time.
【0051】計測制御部6Bは、電位V1 の経時変化が
不連続となる点すなわち変曲点を演算し最初の不連続点
をダイオード14におけるスイッチ点T4 とし、以下次
々に現れる不連続点をダイオード13、ダイオード1
2、・・・のスイッチ点T3 ,T2 ,・・としていき、
当該スイッチ点における電流I00と抵抗値Rk (K=2
〜5)から各単位電池12〜15の電圧を演算する。The measurement control unit 6B calculates a point where the change of the potential V 1 with time becomes discontinuous, that is, an inflection point, and sets the first discontinuous point as the switch point T 4 in the diode 14, and the discontinuous points appearing one after another. Diode 13 and diode 1
2 ... Switch points T 3 , T 2 , ...
The current I 00 and the resistance value R k (K = 2 at the switch point)
5), the voltage of each unit battery 12-15 is calculated.
【0052】なおダイオード31A〜35Aのスイッチ
ング特性は完全な矩形とはならないため、要求される測
定精度によっては図8に示すように電位V1 のデータD
から回帰直線Lを求めその交点Pを上記変曲点としても
よい。Since the switching characteristics of the diodes 31A to 35A are not completely rectangular, depending on the required measurement accuracy, the data D of the potential V 1 as shown in FIG.
The regression line L may be obtained from the intersection point P to be the inflection point.
【0053】(第4実施形態)図9に本発明の第4の実
施形態を示す。上記各実施形態において一番低電位とな
る単位電池11の電圧E1 を測定できるようにしたもの
である。図中、第1実施形態と同じ作動をする部分につ
いては同じ番号を付し第1実施形態との相違点を中心に
説明する。抵抗器列2Aは抵抗器22〜25に加えて抵
抗器22と電流調整回路4との間に抵抗器21が接続し
てある。(Fourth Embodiment) FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention. In each of the above-described embodiments, the voltage E 1 of the unit battery 11 that has the lowest potential can be measured. In the figure, parts that operate in the same manner as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals, and the description will focus on the differences from the first embodiment. In the resistor array 2A, in addition to the resistors 22 to 25, the resistor 21 is connected between the resistor 22 and the current adjusting circuit 4.
【0054】抵抗器列2Aの端点2bと単位電池11の
負極の間には他のダイオード31A〜35Aと同じ方向
にダイオード30Aが接続してある。A diode 30A is connected between the end point 2b of the resistor array 2A and the negative electrode of the unit battery 11 in the same direction as the other diodes 31A to 35A.
【0055】電流調整回路4は電源7と接続してある。
電源7は負電圧を出力する電源で、抵抗器列2Aの端点
2bの電位を負電圧とすることを可能にしている。これ
により計測制御部6Cにおいて、単位電池11はダイオ
ード30Aの導通と遮断とが切り換わったとき(スイッ
チ点)の電流I00に抵抗器21の抵抗値R1 を乗じて演
算される。なお図ではダイオード31A〜35Aにおけ
る導通と遮断とを検出する構成は省略しているが、上記
各実施形態等の構成が適用できる。The current adjusting circuit 4 is connected to the power supply 7.
The power supply 7 is a power supply that outputs a negative voltage, and enables the potential at the end point 2b of the resistor array 2A to be a negative voltage. As a result, in the measurement control unit 6C, the unit battery 11 is calculated by multiplying the current value I 00 when the conduction and interruption of the diode 30A are switched (switch point) by the resistance value R 1 of the resistor 21. Although the configuration for detecting conduction and interruption in the diodes 31A to 35A is omitted in the figure, the configurations of the above-described embodiments and the like can be applied.
【0056】(第5実施形態)図10に本発明の第5の
実施形態を示す。上記各実施形態では電流調整回路4
を、電流I00を設定電流に保つ定電流電源型に構成し電
流I00は計測制御部のカウンタのカウント数より知るよ
うにしたが、これに代えて抵抗器列2の端点2bの電位
を設定電圧に保つ定電圧電源型に構成した別の電流調整
回路4Aとしたものである。図中、第1実施形態と同じ
作動をする部分については同じ番号を付し第1実施形態
との相違点を中心に説明する。(Fifth Embodiment) FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention. In each of the above embodiments, the current adjustment circuit 4
Is configured as a constant current power supply type that keeps the current I 00 at a set current and the current I 00 is known from the count number of the counter of the measurement control unit. Instead, the potential of the end point 2b of the resistor array 2 is This is another current adjusting circuit 4A configured as a constant voltage power source type that maintains a set voltage. In the figure, parts that operate in the same manner as in the first embodiment will be assigned the same reference numerals, and the description will focus on the differences from the first embodiment.
【0057】電流調整回路4Aは抵抗器列2の端点2b
における電位V1 (E00)が一定の変化速度で0から変
化するように構成してある。The current adjusting circuit 4A is the end point 2b of the resistor array 2.
The potential V 1 (E 00 ) at is changed from 0 at a constant change speed.
【0058】抵抗器列2および電流調整回路4Aと直列
に電流計測回路8が設けてあり、抵抗器列2を流れる電
流Iを測定するようになっている。電流計測回路8の検
出信号は計測制御部6Dに入力する。なおダイオード3
1A〜35Aにおける導通と遮断とを検出する構成は省
略しているが、第1、第2実施形態の構成が適用でき
る。A current measuring circuit 8 is provided in series with the resistor array 2 and the current adjusting circuit 4A, and measures the current I flowing through the resistor array 2. The detection signal of the current measuring circuit 8 is input to the measurement control unit 6D. Diode 3
Although the configuration for detecting conduction and interruption in 1A to 35A is omitted, the configurations of the first and second embodiments can be applied.
【0059】図11は装置各部の状態を示すもので、抵
抗器列2の端点2bにおける電圧E 00(図ではV1 )は
カウンタリセット後、カウント数が増加するにしたがっ
て時間に対して比例的に変化する。FIG. 11 shows the state of each part of the apparatus.
The voltage E at the end point 2b of the armature array 2 00(V in the figure1 ) Is
After the counter is reset, the number of counts increases
Change proportionally with time.
【0060】さて最初、電位E00が0のときは抵抗器列
2の最大電流が流れており、ダイオード31A〜35A
はすべて導通している。したがって各抵抗器22〜25
の電圧降下は、各抵抗器22〜25がダイオード31A
〜35Aで接続された各単位電池12〜15の電圧と等
しい。At first, when the potential E 00 is 0, the maximum current of the resistor string 2 is flowing, and the diodes 31A to 35A.
Are all conducting. Therefore, each resistor 22-25
The voltage drop of each resistor 22-25 is diode 31A
It is equal to the voltage of each unit battery 12-15 connected by ~ 35A.
【0061】電位E00が上昇し単位電池11の正極の電
位よりも高くなるとダイオード31Aは遮断する。ダイ
オード31Aが導通から遮断に切り換わるスイッチ点T
1 においては、電流計測回路8において検出される電流
Iは抵抗器22を流れる電流と一致する。したがって抵
抗器22の電圧降下はIR2 となる。計測制御部6Dは
スイッチ点T1 における電流Iに抵抗器22の抵抗値R
2 を乗じて単位電池12の電圧E2 を求める。When the potential E 00 rises and becomes higher than the potential of the positive electrode of the unit battery 11, the diode 31A shuts off. Switch point T at which diode 31A switches from conduction to cutoff
At 1 , the current I detected in the current measuring circuit 8 matches the current flowing through the resistor 22. Therefore, the voltage drop of the resistor 22 becomes IR 2 . The measurement control unit 6D applies the resistance value R of the resistor 22 to the current I at the switch point T 1 .
Obtaining a voltage E 2 of the unit batteries 12 multiplied by 2.
【0062】さらに電位E00が上昇し、ダイオード32
Aが導通から遮断に切り換わるスイッチ点T2 において
は、電流計測回路8において検出される電流Iは抵抗器
23を流れる電流と一致する。したがって抵抗器23の
電圧降下はIR3 となる。計測制御部6Dはスイッチ点
T2 における電流Iに抵抗器23の抵抗値R3 を乗じて
単位電池13の電圧E3 を求める。以降、電位E00が上
昇することにより順次、スイッチ点T3 ,T4 における
電流Iより単位電池14,15の電圧が求められる。The potential E 00 further rises, and the diode 32
At the switch point T 2 at which A switches from conduction to cutoff, the current I detected by the current measuring circuit 8 matches the current flowing through the resistor 23. Therefore, the voltage drop of the resistor 23 becomes IR 3 . The measurement control unit 6D obtains the voltage E 3 of the unit battery 13 by multiplying the current I at the switch point T 2 by the resistance value R 3 of the resistor 23. After that, as the potential E 00 rises, the voltages of the unit batteries 14 and 15 are sequentially obtained from the current I at the switch points T 3 and T 4 .
【0063】なお本実施形態でも第4実施形態における
抵抗器列2A、ダイオード30A〜35Aの構成(図
9)を採用し、電流調整回路4Bを負電圧出力可能な電
源とすることで、単位電池11の電圧を併せて測定でき
る。Also in this embodiment, by adopting the configuration of the resistor array 2A and the diodes 30A to 35A in the fourth embodiment (FIG. 9) and using the current adjusting circuit 4B as a power source capable of outputting a negative voltage, a unit battery can be obtained. The voltage of 11 can be measured together.
【0064】なお上記各実施形態において単位電池15
の正極に接続されるダイオード35,35Aは、抵抗器
列2,2Aに電流が流れれば導通するので省略すること
ができる。ただし単位電池15の電圧の測定値がダイオ
ードの順方向電圧の分だけ誤差となるので要求される測
定精度によってはある方が望ましい。In each of the above embodiments, the unit battery 15
The diodes 35 and 35A connected to the positive electrode of 2 can be omitted because they conduct when the current flows through the resistor rows 2 and 2A. However, since the measured value of the voltage of the unit battery 15 has an error corresponding to the forward voltage of the diode, it is preferable that the measured value depends on the required measurement accuracy.
【0065】(第6実施形態)図12に本発明の第6実
施形態を示す。図中、上記各図と同一番号を付した部分
は実質的に同じ作動をするので、上記各実施形態との相
違点を中心に説明する。バッテリ電圧監視装置は、バッ
テリ1を構成する6つの単位電池11,12,13,1
4,15,16の各接続点1aから電流路71,72,
73,74,75,76が形成してある。電流路71〜
76は抵抗器701とダイオード702とを直列に接続
したもので、ダイオード702はアノードが単位電池1
1〜16側となるように揃えられる。電流路71〜76
の端点7aは短絡し、電圧印加手段たる電源部8が接続
されている。(Sixth Embodiment) FIG. 12 shows a sixth embodiment of the present invention. In the drawings, the parts denoted by the same reference numerals as those in the above-mentioned drawings operate substantially in the same manner, and therefore the differences from the above-described embodiments will be mainly described. The battery voltage monitoring device includes six unit batteries 11, 12, 13, 1 that constitute the battery 1.
Current paths 71, 72, from each connection point 1a of 4, 15, 16
73, 74, 75, 76 are formed. Current paths 71 to
Reference numeral 76 denotes a resistor 701 and a diode 702 connected in series. The anode of the diode 702 is the unit cell 1
They are arranged so that they are on the side of 1 to 16. Current paths 71-76
7a is short-circuited, and the power supply unit 8 serving as voltage applying means is connected.
【0066】図13は電源部8の詳細を示すもので、電
圧可変用のトランジスタ81を備えている。トランジス
タ81はコレクタがコレクタ抵抗82を介して図略の定
電圧電源(電圧V’)と接続され、エミッタがエミッタ
抵抗83を介して接地されている。コレクタ抵抗82と
トランジスタ81のコレクタの接続点から出力電圧V
out が取り出され、電流路71〜76の端点7aに印加
される。端点7aの電位(以下、出力電位という)は出
力電圧Vout で与えられる。トランジスタ81は、ベー
スの入力電圧に対して、コレクタ抵抗82とエミッタ抵
抗83の比で電圧増幅作動し、出力電圧が、図14に示
すようにベースの入力電圧VB に対して直線的に与えら
れるようになっている。FIG. 13 shows the details of the power supply unit 8 and includes a transistor 81 for varying the voltage. The transistor 81 has a collector connected to a constant voltage power source (voltage V ′) (not shown) via a collector resistor 82, and an emitter grounded via an emitter resistor 83. Output voltage V from the connection point of collector resistor 82 and collector of transistor 81
out is taken out and applied to the end point 7a of the current paths 71 to 76. The potential of the end point 7a (hereinafter referred to as the output potential) is given by the output voltage V out . The transistor 81 performs voltage amplification operation with respect to the input voltage of the base at a ratio of the collector resistance 82 and the emitter resistance 83, and the output voltage is linearly applied to the input voltage V B of the base as shown in FIG. It is designed to be used.
【0067】トランジスタ81のベースには、マイクロ
コンピュータ84からデジタル信号で与えられる、上記
出力電圧の指令値が、D/A変換器85においてアナロ
グ信号に変換されて入力し、出力電圧を指令値に応じた
電圧に制御するようになっている。出力電圧の制御範囲
は、下限が0で、上限がバッテリ1としての電圧をカバ
ーする大きさとしてある。なお下限は単位電池の最低電
圧が予め分かっていれば最低電圧をカバーする大きさで
もよい。The command value of the output voltage given as a digital signal from the microcomputer 84 is converted into an analog signal by the D / A converter 85 and input to the base of the transistor 81, and the output voltage is converted into the command value. The voltage is controlled accordingly. The control range of the output voltage is such that the lower limit is 0 and the upper limit covers the voltage of the battery 1. The lower limit may be a size that covers the lowest voltage of the unit battery if it is known in advance.
【0068】ダイオード702は受光素子たるフォトト
ランジスタ53とともにフォトカプラ5Cを構成する発
光ダイオードで、導通時に発光しフォトトランジスタ5
3がオンするようになっている。可変の出力電位が単位
電池11〜16の正極側の電位よりも低くなると、当該
単位電池11〜16の正極側の接続点1aから形成され
た電流路71〜76のダイオード702が導通し抵抗器
701の抵抗値に応じた電流が流れる。フォトカプラ5
Cは各ダイオード702の導通と遮断とが切り換わるス
イッチ点を検出し検出信号SIG1,SIG2,SIG
3,SIG4,SIG5,SIG6を出力するようにな
っている。The diode 702 is a light emitting diode which constitutes the photocoupler 5C together with the phototransistor 53 which is a light receiving element.
3 is turned on. When the variable output potential becomes lower than the potential on the positive electrode side of the unit batteries 11 to 16, the diode 702 of the current paths 71 to 76 formed from the connection point 1a on the positive electrode side of the unit batteries 11 to 16 becomes conductive and the resistor is turned on. A current corresponding to the resistance value of 701 flows. Photo coupler 5
C detects a switch point at which each diode 702 switches between conduction and interruption and detects detection signals SIG1, SIG2, SIG
3, SIG4, SIG5, SIG6 are output.
【0069】検出信号SIG1〜SIG6は、ダイオー
ド702が導通時にはフォトトランジスタ53がオンし
て接地電位(Lレベル)となり、遮断時には電位Vccに
プルアップされてHレベルとなる。検出信号SIG1〜
SIG6がLレベルからHレベル若しくはHレベルから
Lレベルへ切り換わるときがダイオード702のスイッ
チ点である。なおフォトカプラ5Cに代えて第1実施形
態のごとくダイオードと受光素子が別体の構成でももち
ろんよい。The detection signals SIG1 to SIG6 are turned on to the ground potential (L level) by turning on the phototransistor 53 when the diode 702 is conductive, and pulled up to the potential Vcc and turned to H level when cut off. Detection signal SIG1
The switch point of the diode 702 is when SIG6 switches from the L level to the H level or from the H level to the L level. Instead of the photocoupler 5C, the diode and the light receiving element may be separately provided as in the first embodiment.
【0070】電流路71〜76のダイオード702の導
通と遮断を検出するフォトカプラ5Cの検出信号SIG
1〜SIG6は電源部8のマイクロコンピュータ84に
入力せしめてある。マイクロコンピュータ84は各検出
信号SIG1〜SIG6の立上がりをトリガしてスイッ
チ点を特定する。Detection signal SIG of the photocoupler 5C for detecting conduction and interruption of the diode 702 in the current paths 71 to 76.
1 to SIG6 are input to the microcomputer 84 of the power supply unit 8. The microcomputer 84 triggers the rise of each of the detection signals SIG1 to SIG6 to specify the switch point.
【0071】上記バッテリ電圧監視装置の作動を図1
2、図13、図14、図15により説明する。図15は
装置各部の状態を示すものである。なお以下の説明にお
いて単位電池11〜16の電圧を簡単にEとする。した
がって単位電池11〜16の正極側の電位は単位電池1
1からE,2E,3E,4E,5E,6Eとなる。The operation of the above battery voltage monitoring apparatus is shown in FIG.
2, FIG. 13, FIG. 14, and FIG. FIG. 15 shows the state of each part of the apparatus. In the following description, the voltage of the unit batteries 11 to 16 is simply E. Therefore, the potential on the positive electrode side of the unit batteries 11 to 16 is
1 to E, 2E, 3E, 4E, 5E, 6E.
【0072】マイクロコンピュータ84からの電圧指令
値を時間(t)に比例して増加し、電流路71〜76の
端点7aの出力電位を0から6Eを越えるまで連続的に
直線的に上昇させていくと(図15の直線La )、最初
はすべての単位電池11〜16の正極側の電位は、出力
電位よりも大きく、全ての電流路71〜76が導通して
いるが、出力電位が上昇するに応じて、正極側の電位の
低い図12中下側の単位電池11と接続された電流路7
1から順に遮断し、電流路71に対応したフォトカプラ
5Cの検出信号SIG1から順にLからHへ変化してい
く(図15)。マイクロコンピュータ84はスイッチ点
における電圧指令値から出力電圧値V,2V,3V,4
V,5V,6Vを特定する(図15)。The voltage command value from the microcomputer 84 is increased in proportion to the time (t), and the output potential of the end points 7a of the current paths 71 to 76 is continuously and linearly increased from 0 to over 6E. When going (line L a of FIG. 15), the potential of the positive electrode side of all first unit cells 11 to 16, greater than the output potential, but all current paths 71-76 is conducting, the output voltage As the voltage rises, the current path 7 connected to the lower unit battery 11 in FIG.
It is cut off in order from 1, and the detection signal SIG1 of the photocoupler 5C corresponding to the current path 71 is sequentially changed from L to H (FIG. 15). The microcomputer 84 outputs the output voltage values V, 2V, 3V, 4 from the voltage command value at the switch point.
V, 5V and 6V are specified (FIG. 15).
【0073】スイッチ点においては、出力電位が単位電
池11〜16の接続点1aの電位と等しい。例えば単位
電池11の正極側の接続点1aから形成された電流路7
1のダイオード702がスイッチ点にあるときの出力電
位が単位電池11の正極の電位Eである。出力電位は電
源部8の出力電圧(Vout )で与えられ、スイッチ点に
おける出力電圧は上記のごとく特定されるから順次、各
単位電池11〜16の正極の電位2E,3E,・・・が
知られる。そして相隣れる電池11〜16の電位E,2
E,3E,・・・の差から各単位電池11〜16の電圧
測定値(ここではE)が得られる。At the switch point, the output potential is equal to the potential of the connection point 1a of the unit batteries 11-16. For example, the current path 7 formed from the connection point 1a on the positive electrode side of the unit battery 11
The output potential when the diode 702 of No. 1 is at the switch point is the potential E of the positive electrode of the unit battery 11. The output potential is given by the output voltage (V out ) of the power supply unit 8, and the output voltage at the switch point is specified as described above. Therefore, the positive electrode potentials 2E, 3E, ... known. And the potentials E and 2 of the batteries 11 to 16 which are adjacent to each other
A voltage measurement value (E in this case) of each of the unit batteries 11 to 16 is obtained from the difference of E, 3E, ....
【0074】なおダイオード702の導通と遮断とを第
2実施形態のようにパルストランスにより検出する構成
とすることもできる。The conduction and interruption of the diode 702 may be detected by the pulse transformer as in the second embodiment.
【0075】電流路71〜76はダイオード702が電
源部8側で抵抗器701が単位電池11〜16側となる
ように接続されているが、逆でもよい。またダイオード
702は、アノードが単位電池11〜16側となるよう
に揃えるのではなくカソードが単位電池11〜16側と
なるように揃えてもよい。この場合は上記のように出力
電圧を0から上昇させると、最初、全電流路71〜76
が遮断で、出力電圧が上昇するにつれて単位電池11か
ら順次、遮断から導通に切り換わっていく。かかる構成
でもダイオード702のスイッチ点における単位電池1
1〜16の正極側の電位が求められる。The current paths 71 to 76 are connected so that the diode 702 is on the side of the power supply unit 8 and the resistor 701 is on the side of the unit batteries 11 to 16, but it may be reversed. Further, the diodes 702 may be arranged such that the anodes are arranged on the unit batteries 11 to 16 side instead of the anodes are arranged on the unit batteries 11 to 16 side. In this case, when the output voltage is increased from 0 as described above, first, all the current paths 71 to 76 are initially generated.
Is cut off, and as the output voltage increases, the unit batteries 11 sequentially switch from cutoff to conduction. Even with such a configuration, the unit battery 1 at the switch point of the diode 702
The positive electrode potentials 1 to 16 are obtained.
【0076】(第7実施形態)図16に本発明の第7の
実施形態を示す。電流路のダイオードの導通と遮断とを
別の構成で検出するようにしたもので、図中、第6実施
形態と同じ作動をする部分については同一番号を付し第
6実施形態との相違点を中心に説明する。(Seventh Embodiment) FIG. 16 shows a seventh embodiment of the present invention. The configuration is such that conduction and interruption of the diode in the current path are detected by different configurations, and in the figure, parts that operate in the same way as in the sixth embodiment are assigned the same numbers and differences from the sixth embodiment. I will explain mainly.
【0077】電流路71〜76のダイオード703は通
常のダイオードで構成してある。The diode 703 of the current paths 71 to 76 is composed of a normal diode.
【0078】図17は電源部8Aの詳細を示すもので、
図13の電源部8と基本的に同じ構成を有している。マ
イクロコンピュータ84にはA/D変換器86を介して
エミッタ抵抗83両端間の電圧値が取り込まれるように
なっている。マイクロコンピュータ84とA/D変換器
86とエミッタ抵抗83とで電流検出手段を構成し、マ
イクロコンピュータ84が、電源部8Aに流れる電流I
を、上記取り込まれた電圧値をエミッタ抵抗83の抵抗
値で除して求めるようになっている。FIG. 17 shows the details of the power supply section 8A.
It has basically the same configuration as the power supply unit 8 in FIG. The microcomputer 84 receives the voltage value across the emitter resistor 83 via the A / D converter 86. The microcomputer 84, the A / D converter 86, and the emitter resistor 83 constitute a current detecting means, and the microcomputer 84 causes the current I flowing through the power supply unit 8A.
Is obtained by dividing the above-mentioned voltage value taken in by the resistance value of the emitter resistor 83.
【0079】上記バッテリ電圧監視装置の作動を図1
6、図17、図18により説明する。図18は装置各部
の状態を示すものである。The operation of the above battery voltage monitoring apparatus is shown in FIG.
6, FIG. 17, and FIG. FIG. 18 shows the state of each part of the apparatus.
【0080】電流路71〜76の端点7aの電位を、第
6実施形態と同様に時間tに比例して上昇し、電源部8
Aに流れる電流Iを、例えば所定間隔のインターバルで
求めていく。出力電位が単位電池11の正極側の電位よ
りも小さいときには、電源部8Aに流れる電流Iは全電
流路71〜76に流れる電流の和であり、このとき出力
電位すなわち出力電圧Vout に対する傾きは各電流路7
1〜76の、抵抗器701の抵抗値に依存するコンダク
タンスの和である。The potential of the end points 7a of the current paths 71 to 76 rises in proportion to the time t, as in the sixth embodiment, and the power source section 8
The current I flowing through A is obtained at, for example, predetermined intervals. When the output potential is smaller than the potential on the positive electrode side of the unit battery 11, the current I flowing in the power supply unit 8A is the sum of the currents flowing in all the current paths 71 to 76, and at this time, the slope with respect to the output potential, that is, the output voltage V out . Each current path 7
1 is a sum of conductances 1 to 76 depending on the resistance value of the resistor 701.
【0081】そしてさらに出力電位が上昇して単位電池
11の正極側の接続点1aから形成された電流路71の
ダイオード703のスイッチ点を通過すると、上記電流
路71のダイオード703は遮断され、電源部8Aに流
れる電流Iは、電流路71を除く電流路72〜76を流
れる電流の和となる。したがって電流Iの出力電圧に対
する傾きは、電流路71のダイオード703のスイッチ
点を境にして電流路71のコンダクタンスの分、小さく
なる。When the output potential further rises and passes through the switch point of the diode 703 of the current path 71 formed from the connection point 1a on the positive electrode side of the unit battery 11, the diode 703 of the current path 71 is cut off and the power source is turned off. The current I flowing through the portion 8A is the sum of the currents flowing through the current paths 72 to 76 excluding the current path 71. Therefore, the slope of the current I with respect to the output voltage becomes smaller by the conductance of the current path 71 with the switch point of the diode 703 of the current path 71 as a boundary.
【0082】しかして電流路71のダイオード703の
スイッチ点は、電源部8Aに流れる電流Iの、出力電圧
Vout に対する傾きが不連続に変化する屈曲点から求め
られる。このようにして順次、現れる屈曲点から、全電
流路71〜76のダイオード702についてスイッチ点
が知られる。図19は電流Iの検出値を出力電圧Vout
に対してプロットしたもので、屈曲点は、例えば電流I
の検出値の、傾きの異なる回帰直線L1,L2を求め、
その交点Pから求める。Therefore, the switch point of the diode 703 of the current path 71 is obtained from the bending point at which the slope of the current I flowing in the power supply section 8A with respect to the output voltage V out changes discontinuously. In this way, the switch points of the diodes 702 of all the current paths 71 to 76 are known from the inflection points that appear one after another. FIG. 19 shows the detected value of the current I as the output voltage V out.
Is plotted against the inflection point, for example, the current I
The regression lines L1 and L2 having different slopes of the detected values of
Obtain from the intersection P.
【0083】そして第6実施形態と同様にスイッチ点に
おける出力電圧V,2V,・・・・から、スイッチ点に
あるダイオード702の電流路が接続されている単位電
池の正極側の電位E,2E,・・・・が知られ、単位電
池の電圧値(ここではE)が得られる。As in the sixth embodiment, from the output voltages V, 2V, ... At the switch point, the potentials E, 2E on the positive side of the unit battery to which the current path of the diode 702 at the switch point is connected. , Are known, and the voltage value of the unit battery (here, E) is obtained.
【0084】なお上記各実施形態は、バッテリ1が接地
電位に対して正の電圧を出力するものに適用したが、負
の電圧を出力するものにも適用できる。Although each of the above embodiments is applied to the battery 1 that outputs a positive voltage with respect to the ground potential, it can also be applied to a device that outputs a negative voltage.
【0085】第1、第6実施形態のように受光素子を用
いてダイオードの導通と遮断とを切り換えるようにした
ものでは、上記各実施形態の構成に限らず通常のダイオ
ードに直列または並列に発光ダイオードが接続された構
成や、通常のダイオードに直列に無極性の発光素子が接
続された構成でもよい。またダイオードにおける導通と
遮断との切り換えの検出は、上記第1〜第7実施形態の
構成に限定されるものではなく、導通と遮断とが検出で
きるものであれば任意である。In the case where the light receiving element is used to switch between conduction and interruption of the diode as in the first and sixth embodiments, the structure is not limited to that of each of the above embodiments, and light is emitted in series or in parallel with an ordinary diode. A configuration in which a diode is connected or a configuration in which a non-polar light emitting element is connected in series with a normal diode may be used. Further, the detection of switching between conduction and interruption in the diode is not limited to the configurations of the above-described first to seventh embodiments, and it is arbitrary as long as conduction and interruption can be detected.
【図1】本発明の第1のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first battery voltage monitoring device of the present invention.
【図2】本発明の第1のバッテリ電圧監視装置の要部回
路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a main part of a first battery voltage monitoring device of the present invention.
【図3】本発明の第1のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明する第1のグラフである。FIG. 3 is a first graph illustrating the operation of the first battery voltage monitoring device of the present invention.
【図4】本発明の第1のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明する第2のグラフである。FIG. 4 is a second graph explaining the operation of the first battery voltage monitoring device of the present invention.
【図5】本発明の第2のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。FIG. 5 is a circuit diagram of a second battery voltage monitoring device of the present invention.
【図6】本発明の第2のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明するタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart explaining the operation of the second battery voltage monitoring device of the present invention.
【図7】本発明の第3のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。FIG. 7 is a circuit diagram of a third battery voltage monitoring device of the present invention.
【図8】本発明の第3のバッテリ電圧監視装置の作動を
説明するグラフである。FIG. 8 is a graph illustrating the operation of the third battery voltage monitoring device of the present invention.
【図9】本発明の第4のバッテリ電圧監視装置の回路図
である。FIG. 9 is a circuit diagram of a fourth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図10】本発明の第5のバッテリ電圧監視装置の回路
図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a fifth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図11】本発明の第5のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明するグラフである。FIG. 11 is a graph illustrating the operation of the fifth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図12】本発明の第6のバッテリ電圧監視装置の回路
図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a sixth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図13】本発明の第6のバッテリ電圧監視装置の要部
回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a main part of a sixth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図14】本発明の第6のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第1のグラフである。FIG. 14 is a first graph illustrating the operation of the sixth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図15】本発明の第6のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第2のグラフである。FIG. 15 is a second graph illustrating the operation of the sixth battery voltage monitoring device of the present invention.
【図16】本発明の第7のバッテリ電圧監視装置の回路
図である。FIG. 16 is a circuit diagram of a seventh battery voltage monitoring device of the present invention.
【図17】本発明の第7のバッテリ電圧監視装置の要部
回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram of essential parts of a seventh battery voltage monitoring device according to the present invention.
【図18】本発明の第7のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第1のグラフである。FIG. 18 is a first graph illustrating the operation of the seventh battery voltage monitoring device of the present invention.
【図19】本発明の第7のバッテリ電圧監視装置の作動
を説明する第2のグラフである。FIG. 19 is a second graph explaining the operation of the seventh battery voltage monitoring device of the present invention.
【図20】従来のバッテリ電圧監視装置の一例を示す回
路図である。FIG. 20 is a circuit diagram showing an example of a conventional battery voltage monitoring device.
1 バッテリ
11,12,13,14,15,16 単位電池
2,2A 抵抗器列
21,22,23,24,25 抵抗器
31,32,33,34,35,30A,31A,32
A,33A,34A,35A ダイオード
4,4A 電流調整回路(電流変化手段)
51 フォトダイオード(スイッチ点検出手段)
52 パルストランス(スイッチ点検出手段)
52a 一次側巻線
52b 二次側巻線
5B 電圧計測回路(電圧検出手段)
53 フォトトランジスタ(スイッチ点検出手段)
6,6A,6B,6C,6D 計測制御部
71,72,73,74,75,76 電流路
7a 端点
701 抵抗器
702,703 ダイオード
8,8A 電源部(電圧印加手段)
83 エミッタ抵抗(電流検出手段)
84 マイクロコンピュータ(電流検出手段)
86 A/D変換器(電流検出手段)1 Battery 11, 12, 13, 14, 15, 16 Unit Battery 2, 2A Resistor Row 21, 22, 23, 24, 25 Resistor 31, 32, 33, 34, 35, 30A, 31A, 32
A, 33A, 34A, 35A Diodes 4, 4A Current adjusting circuit (current changing means) 51 Photodiode (switch point detecting means) 52 Pulse transformer (switch point detecting means) 52a Primary side winding 52b Secondary side winding 5B Voltage Measurement circuit (voltage detection means) 53 Phototransistor (switch point detection means) 6,6A, 6B, 6C, 6D Measurement control units 71, 72, 73, 74, 75, 76 Current path 7a End point 701 Resistor 702, 703 Diode 8, 8A Power supply section (voltage applying means) 83 Emitter resistance (current detecting means) 84 Microcomputer (current detecting means) 86 A / D converter (current detecting means)
フロントページの続き (72)発明者 石井 直樹 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 金丸 邦郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 大塚 康弘 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 浅川 史彦 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 浮田 進 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−78403(JP,A) 特開 平5−258778(JP,A) 特開 平9−15311(JP,A) 特開 平9−139237(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/42 - 10/48 G01R 19/165 G01R 31/36 H02J 7/00 - 7/12 Front page continued (72) Inventor Naoki Ishii 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Prefecture Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (72) Inventor Kunio Kanamaru 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Co., Ltd. ( 72) Inventor Yasuhiro Otsuka 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation (72) Inventor Fumihiko Asakawa 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Company, Ltd. (72) Inventor, Susumu Ukita Aichi Prefecture 1 Toyota-cho, Toyota-shi Toyota Motor Corporation (56) Reference JP-A-6-78403 (JP, A) JP-A-5-258778 (JP, A) JP-A-9-15311 (JP, A) JP-A-9-139237 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 10/42-10/48 G01R 19/165 G01R 31/36 H02J 7/00-7 / 12
Claims (8)
なるバッテリについて各単位電池の電圧を測定するバッ
テリ電圧監視装置であって、複数の抵抗器を直列に接続
した抵抗器列と、単位電池の接続点と抵抗器の接続点間
に同一方向に接続された複数のダイオードと、抵抗器列
の端点に接続され抵抗器列を流れる電流を変化せしめて
ダイオードを一方のダイオードから順に導通もしくは順
に遮断せしめる電流変化手段と、ダイオードの導通と遮
断とが切り換わるスイッチ点を検出するスイッチ点検出
手段とを設け、スイッチ点にあるダイオードとこれと相
隣れる導通状態にあるダイオードとに接続された抵抗器
の抵抗値と上記スイッチ点における電流値とを乗じて、
上記相隣れる両ダイオードと両極が接続された単位電池
の電圧を演算するようになしたことを特徴とするバッテ
リ電圧監視装置。1. A battery voltage monitoring device for measuring the voltage of each unit cell of a battery composed of a plurality of sets of unit cells connected in series, wherein a resistor string in which a plurality of resistors are connected in series and a unit A plurality of diodes connected in the same direction between the connection point of the battery and the connection point of the resistor, and connected to the end points of the resistor row to change the current flowing through the resistor row to make the diodes sequentially connected from one diode or A current changing means for sequentially shutting off and a switch point detecting means for detecting a switch point at which conduction and interruption of the diode are switched are provided, and are connected to the diode at the switch point and the diode in the conductive state adjacent to the diode. Multiplying the resistance value of the resistor and the current value at the switch point,
A battery voltage monitoring device characterized in that it calculates the voltage of a unit battery in which both diodes and both electrodes adjacent to each other are connected.
おいて、上記ダイオードを発光ダイオードで構成し、上
記スイッチ点検出手段は、発光ダイオードから発せられ
る光を検出する受光素子で構成し、上記スイッチ点を受
光素子の検出信号により検出するバッテリ電圧監視装
置。2. The battery voltage monitoring device according to claim 1, wherein the diode is a light emitting diode, and the switch point detecting means is a light receiving element for detecting light emitted from the light emitting diode. A battery voltage monitoring device that detects a voltage based on a detection signal of a light receiving element.
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記ダイオードに
一次側巻線が直列に接続されたトランスで構成し、上記
スイッチ点を二次側巻線の出力信号により検出するバッ
テリ電圧監視装置。3. The battery voltage monitoring device according to claim 1, wherein the switch point detecting means is a transformer in which a primary winding is connected in series to the diode, and the switch point is a secondary winding. Voltage monitoring device that detects the output signal of the battery.
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記抵抗器列にお
ける電圧降下を実質的に検出する電圧検出手段で構成
し、上記スイッチ点を、上記電圧降下が上記電流に対し
て不連続に変化する点としたバッテリ電圧監視装置。4. The battery voltage monitoring device according to claim 1, wherein the switch point detecting means is constituted by voltage detecting means that substantially detects a voltage drop in the resistor string, and the switch point is the voltage. A battery voltage monitoring device in which the drop changes discontinuously with respect to the current.
なるバッテリについて各単位電池の電圧を測定するバッ
テリ電圧監視装置であって、各単位電池の接続点から、
それぞれ抵抗器とダイオードとを直列に接続してなり、
上記ダイオードが同一方向に揃えられかつ端点が短絡し
た電流路を形成し、かつ上記端点の電位を変化せしめて
上記ダイオードを一方のダイオードから順に導通もしく
は順に遮断せしめる電圧印加手段と、ダイオードの導通
と遮断とが切り換わるスイッチ点を検出するスイッチ点
検出手段とを設け、スイッチ点における上記端点の電位
からスイッチ点にある電流路が接続された電池の接続点
の電位を求め、各接続点の電位に基づいて各電池の電圧
を演算するようになしたことを特徴とするバッテリ電圧
監視装置。5. A battery voltage monitoring device for measuring the voltage of each unit cell of a battery composed of a plurality of sets of unit cells connected in series, wherein:
It consists of connecting a resistor and a diode in series,
Voltage applying means for forming a current path in which the diodes are aligned in the same direction and having short-circuited end points, and changing the electric potential of the end points to turn on or turn off the diodes in order from one diode, and conduction of the diodes. Provided with a switch point detection means for detecting a switch point at which the cutoff is switched, the potential at the connection point of the battery to which the current path at the switch point is connected is obtained from the potential at the above-mentioned end point at the switch point, and the potential at each connection point A battery voltage monitoring device characterized in that the voltage of each battery is calculated based on the above.
おいて、上記ダイオードを発光ダイオードで構成し、上
記スイッチ点検出手段は、発光ダイオードから発せられ
る光を検出する受光素子で構成し、上記スイッチ点を受
光素子の検出信号により検出するバッテリ電圧監視装
置。6. The battery voltage monitoring device according to claim 5, wherein the diode is a light emitting diode, and the switch point detecting means is a light receiving element for detecting light emitted from the light emitting diode. A battery voltage monitoring device that detects a voltage based on a detection signal of a light receiving element.
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記ダイオードに
一次側巻線が直列に接続されたトランスで構成し、上記
スイッチ点を二次側巻線の出力信号により検出するバッ
テリ電圧監視装置。7. The battery voltage monitoring device according to claim 5, wherein the switch point detecting means is composed of a transformer in which a primary winding is connected in series to the diode, and the switch point is a secondary winding. Voltage monitoring device that detects the output signal of the battery.
おいて、上記スイッチ点検出手段を、上記電圧印加手段
に流れる電流を検出する電流検出手段で構成し、上記ス
イッチ点を、上記電流が上記端点の電位に対して不連続
に変化する点としたバッテリ電圧監視装置。8. The battery voltage monitoring device according to claim 5, wherein the switch point detecting means is constituted by current detecting means for detecting a current flowing through the voltage applying means, and the switch point is the end point where the current is the end point. The battery voltage monitoring device that has a point that changes discontinuously with respect to the potential of the battery.
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