JP5656906B2

JP5656906B2 - Secondary battery voltage detector

Info

Publication number: JP5656906B2
Application number: JP2012089436A
Authority: JP
Inventors: 英和三浦; 悠介小塚; 加茂　光広; 光広加茂; 克彦杉林
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2032-04-10
Also published as: JP2013219602A

Description

本発明は、電圧検出装置等に用いられるマトリクススイッチに関する。 The present invention relates to a matrix switch used in a voltage detection device or the like.

電動機により車両駆動力を得ている電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両は、二次電池を搭載し、この二次電池に蓄積された電力により電動機を駆動する。電動車両は、回生制動、すなわち車両制動時に電動機を発電機として機能させ、車両の運動エネルギを電気エネルギに変換することにより制動する機能を備える。変換された電気エネルギは二次電池に戻され、加速を行う時等に再利用される。 An electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle that obtains a vehicle driving force by an electric motor is equipped with a secondary battery, and the electric motor is driven by electric power stored in the secondary battery. The electric vehicle has a function of braking by causing the motor to function as a generator during regenerative braking, that is, braking the vehicle, and converting the kinetic energy of the vehicle into electric energy. The converted electric energy is returned to the secondary battery and reused when acceleration is performed.

二次電池は、過放電あるいは過充電を行うと電池性能を劣化させることになるため、二次電池の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）を把握して充電あるいは放電を制御する必要がある。例えば、ハイブリッド自動車においては、二次電池が回生電力を受け入れられるように、また要求があれば直ちに電動機に対して電力を供給できるようにするために、その充電状態が満充電状態（ＳＯＣ＝１００％）と、全く蓄電されていない状態（ＳＯＣ＝０％）のおよそ中間付近（ＳＯＣ＝５０％〜６０％）に制御される。従って、二次電池のＳＯＣは高精度に検出することが必要である。 If the secondary battery is overdischarged or overcharged, the battery performance deteriorates. Therefore, it is necessary to grasp the state of charge (SOC) of the secondary battery and control the charging or discharging. For example, in a hybrid vehicle, the state of charge is fully charged (SOC = 100) so that the secondary battery can accept regenerative power and can supply power to the motor immediately if required. %) And the state in which no electricity is stored (SOC = 0%), and the vicinity of the middle (SOC = 50% to 60%). Therefore, it is necessary to detect the SOC of the secondary battery with high accuracy.

二次電池のＳＯＣを推定する際には、二次電池に対する充放電電流や二次電池の端子電圧を測定することが必要である。また、二次電池は組電池であり、複数の電池ブロックを直列に接続して構成され、各電池ブロックは複数の電池モジュールを直列接続して構成され、各電池モジュールはさらに１つまたは複数の単電池（セル）を直列に接続して構成されるところ、各電池ブロック毎の端子電圧を測定し、各電池ブロックの状態を監視する必要もある。 When estimating the SOC of the secondary battery, it is necessary to measure the charge / discharge current for the secondary battery and the terminal voltage of the secondary battery. Further, the secondary battery is an assembled battery, and is configured by connecting a plurality of battery blocks in series, each battery block is configured by connecting a plurality of battery modules in series, and each battery module further includes one or a plurality of battery modules. When the cells (cells) are connected in series, it is necessary to measure the terminal voltage for each battery block and monitor the state of each battery block.

各電池ブロックの端子電圧を検出するには、各電池ブロックの両端にスイッチを介して共通の電圧計測回路を接続し、順次スイッチをＯＮ／ＯＦＦすることで各電池ブロックの端子電圧を順次検出することができるが、各スイッチをＯＮ／ＯＦＦするために各スイッチに制御信号を供給するドライバが必要となり、スイッチ数が増大するほど制御線数も増大して構成が複雑化する問題がある。 In order to detect the terminal voltage of each battery block, a common voltage measurement circuit is connected to both ends of each battery block via a switch, and the terminal voltage of each battery block is sequentially detected by sequentially turning the switch ON / OFF. However, a driver for supplying a control signal to each switch is required to turn on / off each switch, and the number of control lines increases as the number of switches increases, resulting in a complicated configuration.

特許文献１には、スイッチシステム全体の小型化を実現することを目的とした半導体リレーマトリクススイッチが開示されている。すなわち、図２２に示すように、２制御入力、３接点出力で構成される電流保持型の半導体リレー（フォトＭＯＳリレー）ＰＲ０〜ＰＲ８を縦、横例に複数個並べてマトリクススイッチを構成し、マトリクススイッチには入回線Ｙ０〜Ｙ２、出回線Ｘ０〜Ｘ２を収容し、任意の入回線、出回線同志を接続又は開放するスイッチ装置とする。マトリクススイッチの任意の差点を閉じる時は共通に設けられたリレー駆動制御回路ＲＤＣにより対応する差点の半導体リレーを駆動して差点を閉じ、該差点の半導体リレーの動作保持は、横列ごとに準備したリレー（電磁）Ｒ０〜Ｒ２の接点を経由して自己保持し、該差点の半導体リレーを復旧させる時はそのリレーＲ０〜Ｒ２をリレー駆動制御回路より動作させ復旧させることが開示されている。 Patent Document 1 discloses a semiconductor relay matrix switch for the purpose of realizing miniaturization of the entire switch system. That is, as shown in FIG. 22, a matrix switch is configured by arranging a plurality of current holding type semiconductor relays (photo MOS relays) PR0 to PR8 constituted by two control inputs and three contact outputs vertically and horizontally. The switch accommodates incoming lines Y0 to Y2 and outgoing lines X0 to X2, and is a switching device that connects or opens any incoming line and outgoing line. When closing an arbitrary difference point of the matrix switch, the semiconductor relay at the corresponding difference point is driven by a relay drive control circuit RDC provided in common to close the difference point, and operation maintenance of the semiconductor relay at the difference point is prepared for each row. It is disclosed that when the semiconductor relay at the difference point is restored by operating the relays R0 to R2 by operating the relays R0 to R2 through the relay drive control circuit when the relays (electromagnetics) R0 to R2 are self-held via the contacts.

特開平８−１９０８４５号公報JP-A-8-190845

ところで、二次電池を構成する各電池ブロックの両端を順次電圧計測回路に接続するためには、各電池ブロックの両端に接続したスイッチのうち、互いに隣接する２つのスイッチを同時にＯＮし、残りのスイッチをＯＦＦする操作を順次繰り返す必要がある。例えば、説明の都合上、直列接続された電池ブロックがＢ１、Ｂ２、Ｂ３であるとし、電池ブロックＢ１の両端に接続されたスイッチをＳＷ１及びＳＷ２、電池ブロックＢ２の両端に接続されたスイッチをＳＷ２及びＳＷ３、電池ブロックＢ３の両端に接続されたスイッチをＳＷ３及びＳＷ４とすると、電池ブロックＢ１の端子電圧を測定するために互いに隣接するＳＷ１及びＳＷ２をＯＮし、残りのＳＷ３及びＳＷ４をＯＦＦし、電池ブロックＢ２の端子電圧を測定するために互いに隣接するＳＷ２及びＳＷ３をＯＮし、残りのＳＷ１及びＳＷ４をＯＦＦするというスイッチ操作が必要となる。 By the way, in order to sequentially connect both ends of each battery block constituting the secondary battery to the voltage measuring circuit, two switches adjacent to each other among the switches connected to both ends of each battery block are simultaneously turned ON, and the remaining It is necessary to sequentially repeat the operation of turning off the switch. For example, for convenience of explanation, it is assumed that the battery blocks connected in series are B1, B2, and B3, the switches connected to both ends of the battery block B1 are SW1 and SW2, and the switches connected to both ends of the battery block B2 are SW2. SW3 and SW3, and switches connected to both ends of the battery block B3 are SW3 and SW4. In order to measure the terminal voltage of the battery block B1, SW1 and SW2 adjacent to each other are turned on, and the remaining SW3 and SW4 are turned off. In order to measure the terminal voltage of the battery block B2, SW2 and SW3 adjacent to each other are turned on, and the remaining SW1 and SW4 are turned off.

しかしながら、上記従来のマトリクススイッチをそのまま適用したのでは、隣接する２つのスイッチのみをＯＮし、残りのスイッチをＯＦＦする制御が困難となる。例えば、図２２の構成において、半導体リレーＰＲ２とＰＲ３を同時にＯＮしようとすると、Ｘ０及びＸ２をＯＮ制御するとともに、Ｙ０及びＹ１をＯＮ制御する必要があるが、このときＰＲ５及びＰＲ０も同時にＯＮされてしまうことになり、半導体リレーＰＲ２とＰＲ３のみをＯＮすることができない問題が生じる。 However, if the conventional matrix switch is applied as it is, it becomes difficult to control to turn on only two adjacent switches and turn off the remaining switches. For example, in the configuration shown in FIG. 22, if the semiconductor relays PR2 and PR3 are to be turned on simultaneously, X0 and X2 must be turned on and Y0 and Y1 must be turned on. However, at this time, PR5 and PR0 are also turned on at the same time. Therefore, there arises a problem that only the semiconductor relays PR2 and PR3 cannot be turned on.

本発明の目的は、複数のスイッチをマトリクス上に配置してなるマトリクススイッチにおいて、隣接する２つのスイッチのみを同時にＯＮすることが可能なスイッチ構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a switch structure capable of simultaneously turning on only two adjacent switches in a matrix switch in which a plurality of switches are arranged on a matrix.

本発明の二次電池の電圧検出装置は、隣接する２つのリレー毎に同時にＯＮする複数のリレーを有し、前記複数のリレーが縦方向及び横方向にマトリクス状に構成され、横方向に一列に構成された複数のリレーは共通の横方向制御線に接続され、縦方向に一列に構成された複数のリレーは共通の縦方向制御線に接続され、前記２つのリレーが前記マトリクスにおいて隣接して構成され、前記複数のリレーの全てを１から順にナンバリングした場合に、連続する数字が一筆書き上に隣接配置され、連続する２つの数字に対応する２つのリレーが同時にＯＮするマトリクススイッチであって、前記横方向制御線及び前記縦方向制御線に制御信号を供給することにより、前記複数のリレーのうち、互いに隣接する２個のリレーのみをＯＮし、それ以外のリレーをＯＦＦとする駆動手段を備えてなるマトリクススイッチを、二次電池を構成する複数の電池ブロックの各電池ブロックの両端にそれぞれ接続し、前記マトリクススイッチをＯＮ／ＯＦＦ駆動して各電池ブロックの端子電圧を測定する電圧計測回路を備え、前記複数のリレーのうち、隣り合うリレーをＲｉ，Ｒｉ＋１、Ｒｉ＋２、Ｒｉ＋３（ｉは自然数）とした場合に、前記駆動手段は、前記横方向制御線及び前記縦方向制御線に制御信号を供給することにより、まず、Ｒｉ及びＲｉ＋１のみをＯＮし、次にＲｉ＋１及びＲｉ＋２のみをＯＮし、次にＲｉ＋２及びＲｉ＋３のみをＯＮするように駆動することを特徴とする。 The voltage detection device for a secondary battery of the present invention has a plurality of relays that are simultaneously turned on for every two adjacent relays, and the plurality of relays are configured in a matrix in the vertical and horizontal directions, and are arranged in a row in the horizontal direction. The plurality of relays configured in the above are connected to a common lateral control line, the plurality of relays configured in a row in the vertical direction are connected to a common vertical control line, and the two relays are adjacent in the matrix. This is a matrix switch in which consecutive numbers are arranged adjacent to each other in a single stroke and two relays corresponding to two consecutive numbers are simultaneously turned on when all of the plurality of relays are numbered in order from 1. By supplying control signals to the horizontal control line and the vertical control line, only two relays adjacent to each other among the plurality of relays are turned ON. A matrix switch having a driving means for turning off the relay is connected to both ends of each battery block of a plurality of battery blocks constituting a secondary battery, and each matrix block is driven ON / OFF. When the adjacent relays among the plurality of relays are Ri, Ri + 1, Ri + 2, Ri + 3 (where i is a natural number), the driving means includes the lateral control line. And by supplying a control signal to the vertical control line, first, only Ri and Ri + 1 are turned on, then only Ri + 1 and Ri + 2 are turned on, and then only Ri + 2 and Ri + 3 are turned on. Features.

本発明の１つの実施形態では、前記複数のリレーをＲｊ（ｊ＝１，２，３，・・・ｎ）とした場合に、前記駆動手段は、前記横方向制御線及び前記縦方向制御線に制御信号を供給することにより、Ｒｎ−１及びＲｎのみをＯＮし、次に、Ｒｎ及びＲ１のみをＯＮするように駆動することを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, when the plurality of relays are Rj (j = 1, 2, 3,... N), the driving means includes the horizontal control line and the vertical control line. By supplying a control signal to, only Rn-1 and Rn are turned on, and then only Rn and R1 are turned on .

本発明によれば、隣接する２つのスイッチのみを同時にＯＮすることができる。従って、これを用いて二次電池を構成する各電池ブロックの端子電圧を測定することができる。また、特にリレーの数が６個以上であれば、各リレーに個別に設ける場合に比べて、各リレーをＯＮ／ＯＦＦ駆動するための制御線の本数を削減することができる。 According to the present invention, it is possible to simultaneously turn on only two adjacent switches. Therefore, the terminal voltage of each battery block that constitutes the secondary battery can be measured using this. In particular, if the number of relays is 6 or more, the number of control lines for driving each relay ON / OFF can be reduced as compared with the case where each relay is individually provided.

実施形態における電圧検出装置の構成図である。It is a block diagram of the voltage detection apparatus in embodiment. 実施形態におけるマトリクススイッチの構成図である。It is a block diagram of the matrix switch in embodiment. 図２の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of FIG. 2. 図２のリレー駆動状況を示す真理値表図である。FIG. 3 is a truth table showing the relay drive status of FIG. 2. 他の実施形態におけるマトリクススイッチの構成図である。It is a block diagram of the matrix switch in other embodiment. 図５の模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 図５のリレー駆動状況を示す真理値表図である。FIG. 6 is a truth table showing the relay drive status of FIG. 5. 他の実施形態におけるマトリクススイッチの構成図である。It is a block diagram of the matrix switch in other embodiment. 図８の模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 図８のリレー駆動状況を示す真理値表図である。FIG. 9 is a truth table showing the relay drive status of FIG. 8. マトリクススイッチが４個の場合の構成図である。It is a block diagram in case there are four matrix switches. 図１１における正常時の真理値表図である。FIG. 12 is a normal truth table in FIG. 11. 図１１における異常時の真理値表図である。It is a truth table at the time of abnormality in FIG. 従来の構成図である。It is a conventional block diagram. 図１４における正常時の真理値表図である。It is a truth table at the time of normal in FIG. 図１４における異常時の真理値表図である。It is a truth table at the time of abnormality in FIG. マトリクススイッチが４個の場合の構成図である。It is a block diagram in case there are four matrix switches. 従来の構成図である。It is a conventional block diagram. 電圧検出装置の他の構成図である。It is another block diagram of a voltage detection apparatus. 電圧検出装置のさらに他の構成図である。It is another block diagram of a voltage detection apparatus. 電圧検出装置のさらに他の構成図である。It is another block diagram of a voltage detection apparatus. 従来のマトリクススイッチの構成図である。It is a block diagram of the conventional matrix switch.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について、二次電池の電圧検出装置に適用した場合を例にとり説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking as an example the case of application to a voltage detection device for a secondary battery.

＜第１実施形態＞
図１に、本実施形態における電圧検出装置の構成ブロック図を示す。二次電池１０は組電池であり、複数の電池ブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３，・・・を直列に接続して構成される。各電池ブロックは、複数の電池モジュールを直列接続して構成され、各電池モジュールはさらに１つまたは複数の単電池（セル）を直列に接続して構成される。二次電池１０は、例えばニッケル水素電池である。図では、電池ブロックＢ１〜Ｂ５が示されているが、その個数は特に限定されない。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the voltage detection apparatus according to this embodiment. The secondary battery 10 is an assembled battery, and is configured by connecting a plurality of battery blocks B1, B2, B3,. Each battery block is configured by connecting a plurality of battery modules in series, and each battery module is configured by further connecting one or a plurality of single cells (cells) in series. The secondary battery 10 is a nickel metal hydride battery, for example. In the figure, the battery blocks B1 to B5 are shown, but the number is not particularly limited.

二次電池１０の各電池ブロックＢ１〜Ｂ５には、それぞれ両端にスイッチＳＷ１〜ＳＷ６が接続され、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ６の他端にはフライングキャパシタ１２が接続される。すなわち、電池ブロックＢ１の正極側にスイッチＳＷ１が接続され、電池ブロックＢ１の負極側にスイッチＳＷ２が接続される。スイッチＳＷ１の他端はフライングキャパシタ１２の正極側に接続され、スイッチＳＷ２の他端はフライングキャパシタ１２の負極側に接続される。また、電池ブロックＢ２の正極側にスイッチＳＷ２が接続され、電池ブロックＢ２の負極側にスイッチＳＷ３が接続される。スイッチＳＷ３の他端はフライングキャパシタ１２の正極側に接続される。また、電池ブロックＢ３の正極側にスイッチＳＷ３が接続され、電池ブロックＢ３の負極側にスイッチＳＷ４が接続される。スイッチＳＷ４の他端はフライングキャパシタ１２の負極側に接続される。また、電池ブロックＢ４の正極側にスイッチＳＷ４が接続され、電池ブロックＢ４の負極側にスイッチＳＷ５が接続される。スイッチＳＷ５の他端はフライングキャパシタ１２の正極側に接続される。また、電池ブロックＢ５の正極側にスイッチＳＷ５が接続され、電池ブロックＢ５の負極側にスイッチＳＷ６が接続される。スイッチＳＷ６の他端はフライングキャパシタ１２の負極側に接続される。本実施形態では、これらのスイッチＳＷ１〜ＳＷ６を総称してスイッチ１１とする。 Each battery block B1 to B5 of the secondary battery 10 is connected to switches SW1 to SW6 at both ends, and a flying capacitor 12 is connected to the other end of each switch SW1 to SW6. That is, the switch SW1 is connected to the positive side of the battery block B1, and the switch SW2 is connected to the negative side of the battery block B1. The other end of the switch SW1 is connected to the positive side of the flying capacitor 12, and the other end of the switch SW2 is connected to the negative side of the flying capacitor 12. Further, the switch SW2 is connected to the positive side of the battery block B2, and the switch SW3 is connected to the negative side of the battery block B2. The other end of the switch SW3 is connected to the positive electrode side of the flying capacitor 12. Further, the switch SW3 is connected to the positive side of the battery block B3, and the switch SW4 is connected to the negative side of the battery block B3. The other end of the switch SW4 is connected to the negative electrode side of the flying capacitor 12. Further, the switch SW4 is connected to the positive side of the battery block B4, and the switch SW5 is connected to the negative side of the battery block B4. The other end of the switch SW5 is connected to the positive electrode side of the flying capacitor 12. Further, the switch SW5 is connected to the positive side of the battery block B5, and the switch SW6 is connected to the negative side of the battery block B5. The other end of the switch SW6 is connected to the negative electrode side of the flying capacitor 12. In the present embodiment, these switches SW1 to SW6 are collectively referred to as a switch 11.

スイッチＳＷ１〜ＳＷ６は、複数のリレースイッチ、特に複数の半導体リレースイッチであり、マイコン１６からの制御指令により制御されるドライバ１８からの駆動信号により順次ＯＮ／ＯＦＦ駆動される。 The switches SW1 to SW6 are a plurality of relay switches, particularly a plurality of semiconductor relay switches, and are sequentially turned ON / OFF by a drive signal from a driver 18 controlled by a control command from the microcomputer 16.

フライングキャパシタ１２の正極側はスイッチＳＷ１０１を介して電圧計測回路１４に接続され、フライングキャパシタ１２の負極側はスイッチＳＷ１２を介して電圧計測回路１４に接続される。スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＮすると、フライングキャパシタ１２の端子電圧が電圧計測回路１４に印加され、電圧計測回路１４で計測される。電圧計測回路１４は、端子電圧の計測結果をマイコン１６に出力する。マイコン１６は、端子電圧の計測結果に基づき、各種制御信号を出力する。 The positive side of the flying capacitor 12 is connected to the voltage measurement circuit 14 via the switch SW101, and the negative side of the flying capacitor 12 is connected to the voltage measurement circuit 14 via the switch SW12. When the switches SW101 and SW102 are turned on, the terminal voltage of the flying capacitor 12 is applied to the voltage measurement circuit 14 and measured by the voltage measurement circuit 14. The voltage measurement circuit 14 outputs the measurement result of the terminal voltage to the microcomputer 16. The microcomputer 16 outputs various control signals based on the measurement result of the terminal voltage.

電池ブロックＢ１の端子電圧を測定する場合、ドライバ１８は、スイッチＳＷ１及びＳＷ２をＯＮし、他のスイッチをＯＦＦとする。これにより、電池ブロックＢ１の端子電圧がフライングキャパシタ１２に印加され、フライングキャパシタ１２が充電される。その後、スイッチＳＷ１及びＳＷ２をＯＦＦし、スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＮすることで、フライングキャパシタ１２の端子電圧、つまり電池ブロックＢ１の端子電圧が電圧計測回路１４で測定される。電池ブロックＢ２の端子電圧を測定する場合、ドライバ１８は、スイッチＳＷ２及びＳＷ３をＯＮし、他のスイッチをＯＦＦとする。これにより、電池ブロックＢ２の端子電圧がフライングキャパシタ１２に印加され、フライングキャパシタ１２が充電される。その後、スイッチＳＷ２及びＳＷ３をＯＦＦし、スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＮすることで、フライングキャパシタ１２の端子電圧、つまり電池ブロックＢ２の端子電圧が電圧計測回路１４で測定される。電池ブロックＢ３の端子電圧を測定する場合、ドライバ１８は、スイッチＳＷ３及びＳＷ４をＯＮし、他のスイッチをＯＦＦとする。これにより、電池ブロックＢ３の端子電圧がフライングキャパシタ１２に印加され、フライングキャパシタ１２が充電される。その後、スイッチＳＷ３及びＳＷ４をＯＦＦし、スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＮすることで、フライングキャパシタ１２の端子電圧、つまり電池ブロックＢ３の端子電圧が電圧計測回路１４で測定される。電池ブロックＢ４の端子電圧を測定する場合、ドライバ１８は、スイッチＳＷ４及びＳＷ５をＯＮし、他のスイッチをＯＦＦとする。これにより、電池ブロックＢ４の端子電圧がフライングキャパシタ１２に印加され、フライングキャパシタ１２が充電される。その後、スイッチＳＷ４及びＳＷ５をＯＦＦし、スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＮすることで、フライングキャパシタ１２の端子電圧、つまり電池ブロックＢ４の端子電圧が電圧計測回路１４で測定される。電池ブロックＢ５の端子電圧を測定する場合、ドライバ１８は、スイッチＳＷ５及びＳＷ６をＯＮし、他のスイッチをＯＦＦとする。これにより、電池ブロックＢ５の端子電圧がフライングキャパシタ１２に印加され、フライングキャパシタ１２が充電される。その後、スイッチＳＷ５及びＳＷ６をＯＦＦし、スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＮすることで、フライングキャパシタ１２の端子電圧、つまり電池ブロックＢ５の端子電圧が電圧計測回路１４で測定される。 When measuring the terminal voltage of the battery block B1, the driver 18 turns on the switches SW1 and SW2, and turns off the other switches. As a result, the terminal voltage of the battery block B1 is applied to the flying capacitor 12, and the flying capacitor 12 is charged. After that, the switches SW1 and SW2 are turned off and the switches SW101 and SW102 are turned on, whereby the terminal voltage of the flying capacitor 12, that is, the terminal voltage of the battery block B1 is measured by the voltage measurement circuit 14. When measuring the terminal voltage of the battery block B2, the driver 18 turns on the switches SW2 and SW3 and turns off the other switches. As a result, the terminal voltage of the battery block B2 is applied to the flying capacitor 12, and the flying capacitor 12 is charged. Thereafter, the switches SW2 and SW3 are turned off and the switches SW101 and SW102 are turned on, whereby the terminal voltage of the flying capacitor 12, that is, the terminal voltage of the battery block B2 is measured by the voltage measurement circuit 14. When measuring the terminal voltage of the battery block B3, the driver 18 turns on the switches SW3 and SW4 and turns off the other switches. As a result, the terminal voltage of the battery block B3 is applied to the flying capacitor 12, and the flying capacitor 12 is charged. Thereafter, the switches SW3 and SW4 are turned off and the switches SW101 and SW102 are turned on, whereby the terminal voltage of the flying capacitor 12, that is, the terminal voltage of the battery block B3 is measured by the voltage measurement circuit 14. When measuring the terminal voltage of the battery block B4, the driver 18 turns on the switches SW4 and SW5 and turns off the other switches. Thereby, the terminal voltage of the battery block B4 is applied to the flying capacitor 12, and the flying capacitor 12 is charged. Thereafter, the switches SW4 and SW5 are turned off and the switches SW101 and SW102 are turned on, whereby the terminal voltage of the flying capacitor 12, that is, the terminal voltage of the battery block B4 is measured by the voltage measurement circuit 14. When measuring the terminal voltage of the battery block B5, the driver 18 turns on the switches SW5 and SW6 and turns off the other switches. As a result, the terminal voltage of the battery block B5 is applied to the flying capacitor 12, and the flying capacitor 12 is charged. Thereafter, the switches SW5 and SW6 are turned off and the switches SW101 and SW102 are turned on, whereby the terminal voltage of the flying capacitor 12, that is, the terminal voltage of the battery block B5 is measured by the voltage measurement circuit 14.

このように、電池ブロックＢ１〜Ｂ５の端子電圧を測定する場合、ドライバ１８は、
ＳＷ１及びＳＷ２をＯＮし、残りをＯＦＦ
ＳＷ２及びＳＷ３をＯＮし、残りをＯＦＦ
ＳＷ３及びＳＷ４をＯＮし、残りをＯＦＦ
ＳＷ４及びＳＷ５をＯＮし、残りをＯＦＦ
ＳＷ５及びＳＷ６をＯＮし、残りをＯＦＦ
のように、互いに隣接する２つのスイッチを同時にＯＮし、残りのスイッチをＯＦＦするように駆動する必要がある。スイッチ１１を構成する各スイッチ毎に制御線を設けることも可能であるが、スイッチ数が増大するほど制御線も増大して構成が複雑化するため、スイッチ数が増大しても制御線を抑制できる構成が必要となる。 Thus, when measuring the terminal voltages of the battery blocks B1 to B5, the driver 18
Turn on SW1 and SW2, and turn off the rest
Turn on SW2 and SW3 and turn off the rest
Turn on SW3 and SW4 and turn off the rest
Turn on SW4 and SW5 and turn off the rest
Turn on SW5 and SW6 and turn off the rest
Thus, it is necessary to drive so that two adjacent switches are simultaneously turned on and the remaining switches are turned off. Although it is possible to provide a control line for each switch constituting the switch 11, the control line increases as the number of switches increases and the configuration becomes complicated. Therefore, even if the number of switches increases, the control line is suppressed. A possible configuration is required.

そこで、本実施形態では、スイッチ１１をマトリクススイッチで構成するとともに、マトリクスの配置を工夫することで、互いに隣接する２つのスイッチを同時にＯＮすることを可能とするとともに、制御線の本数を削減する。 Therefore, in the present embodiment, the switch 11 is configured by a matrix switch, and by devising the arrangement of the matrix, it is possible to simultaneously turn on two adjacent switches and reduce the number of control lines. .

次に、本実施形態におけるマトリクススイッチの構成について詳細に説明する。なお、スイッチ１１の個数としては、電池ブロックＢ１〜Ｂ１５に接続される合計１６個のスイッチの場合について説明する。 Next, the configuration of the matrix switch in the present embodiment will be described in detail. The number of switches 11 will be described in the case of a total of 16 switches connected to the battery blocks B1 to B15.

図２に、本実施形態におけるスイッチ１１の構成を示す。スイッチ１１は、縦方向（Ｘ方向）及び横方向（Ｙ方向）に複数個で構成されたマトリクス状の半導体リレー（フォトＭＯＳリレー）１１ａと、Ｘ方向スイッチ群１１ｂと、Ｙ方向スイッチ群１１ｃから構成される。 FIG. 2 shows a configuration of the switch 11 in the present embodiment. The switch 11 includes a matrix-shaped semiconductor relay (photo MOS relay) 11a configured in a plurality in the vertical direction (X direction) and the horizontal direction (Y direction), an X direction switch group 11b, and a Y direction switch group 11c. Composed.

マトリクス状に配置されたフォトＭＯＳリレーは、それぞれ発光ダイオードＬＥＤ、及びＬＥＤの光を受光する受光素子から構成され、図２ではフォトＭＯＳリレーのＬＥＤ側のみが示されている。フォトＭＯＳリレーのＬＥＤは、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６から構成され、マトリクス状に配置される。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は横方向に一列に図中左から右に向けて配置され、ＬＥＤ５〜ＬＥＤ８は横方向に一列に図中右から左に向けて配置され、ＬＥＤ９〜ＬＥＤ１２は図中左から右に向けて配置され、ＬＥＤ１３〜ＬＥＤ１６は横方向に一列に図中右から左に向けて配置される。また、ＬＥＤ１，ＬＥＤ８，ＬＥＤ９，ＬＥＤ１６は縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ２，ＬＥＤ７，ＬＥＤ１０，ＬＥＤ１５は縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ３，ＬＥＤ６，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１４は縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ４，ＬＥＤ５，ＬＥＤ１２，ＬＥＤ１３は縦方向に一列に配置される。 The photo MOS relays arranged in a matrix form are each composed of a light emitting diode LED and a light receiving element for receiving the light of the LED, and only the LED side of the photo MOS relay is shown in FIG. The LEDs of the photo MOS relay are composed of LEDs 1 to 16 and are arranged in a matrix. LED1 to LED4 are arranged in a line in the horizontal direction from left to right in the figure, LED5 to LED8 are arranged in a line in the horizontal direction from right to left in the figure, and LED9 to LED12 are arranged from left to right in the figure. The LEDs 13 to 16 are arranged in a row in the horizontal direction from right to left in the figure. LED1, LED8, LED9, LED16 are arranged in a line in the vertical direction, LED2, LED7, LED10, LED15 are arranged in a line in the vertical direction, LED3, LED6, LED11, LED14 are arranged in a line in the vertical direction, LED4, LED5, LED12, and LED13 are arranged in a line in the vertical direction.

横方向に一列に配置されたＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のそれぞれのアノード（正極側）は、共通の制御線１００に接続され、制御線１００はＹ方向スイッチ群１１ｃのスイッチＳＷＹ１を介して電源Ｖｃｃに接続される。横方向に一列に配置されたＬＥＤ５〜ＬＥＤ８のそれぞれのアノードは、共通の制御線１０２に接続され、制御線１０２はＹ方向スイッチ群１１ｃのスイッチＳＷＹ２を介して電源Ｖｃｃに接続される。横方向に一列に配置されたＬＥＤ９〜ＬＥＤ１２のそれぞれのアノードは、共通の制御線１０４に接続され、制御線１０４はＹ方向スイッチ群１１ｃのスイッチＳＷＹ３を介して電源Ｖｃｃに接続される。横方向に一列に配置されたＬＥＤ１３〜ＬＥＤ１６のそれぞれのアノードは、共通の制御線１０６に接続され、制御線１０６はＹ方向スイッチ群１１ｃのスイッチＳＷＹ４を介して電源Ｖｃｃに接続される。 The anodes (positive side) of the LEDs 1 to 4 arranged in a row in the horizontal direction are connected to a common control line 100, and the control line 100 is connected to the power source Vcc via the switch SWY1 of the Y-direction switch group 11c. The The anodes of the LEDs 5 to 8 arranged in a line in the horizontal direction are connected to a common control line 102, and the control line 102 is connected to the power supply Vcc via the switch SWY2 of the Y-direction switch group 11c. The anodes of the LEDs 9 to 12 arranged in a line in the horizontal direction are connected to a common control line 104, and the control line 104 is connected to the power supply Vcc via the switch SWY3 of the Y-direction switch group 11c. The anodes of the LEDs 13 to 16 arranged in a line in the horizontal direction are connected to a common control line 106, and the control line 106 is connected to the power supply Vcc via the switch SWY4 of the Y-direction switch group 11c.

縦方向に一列に配置されたＬＥＤ１，ＬＥＤ８，ＬＥＤ９，ＬＥＤ１６のカソード（負極側）は、共通の制御線２００に接続され、制御線２００はＸ方向スイッチ群１１ｂのスイッチＳＷＸ１を介して接地（ＧＮＤ）される。縦方向に一列に配置されたＬＥＤ２，ＬＥＤ７，ＬＥＤ１０，ＬＥＤ１５のカソード（負極側）は、共通の制御線２０２に接続され、制御線２０２はＸ方向スイッチ群１１ｂのスイッチＳＷＸ２を介して接地（ＧＮＤ）される。縦方向に一列に配置されたＬＥＤ３，ＬＥＤ６，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１４のカソード（負極側）は、共通の制御線２０４に接続され、制御線２０４はＸ方向スイッチ群１１ｂのスイッチＳＷＸ３を介して接地（ＧＮＤ）される。縦方向に一列に配置されたＬＥＤ４，ＬＥＤ５，ＬＥＤ１２，ＬＥＤ１３のカソード（負極側）は、共通の制御線２０６に接続され、制御線２０６はＸ方向スイッチ群１１ｂのスイッチＳＷＸ４を介して接地（ＧＮＤ）される。このように、横方向の制御線１００，１０２，１０４，１０６と縦方向の制御線２００，２０２，２０４，２０６との交点に対応して、フォトＭＯＳリレーが設けられている。 The cathodes (negative electrode side) of LED1, LED8, LED9, and LED16 arranged in a line in the vertical direction are connected to a common control line 200, and the control line 200 is grounded (GND) via the switch SWX1 of the X direction switch group 11b. ) The cathodes (negative electrode side) of LEDs 2, LED7, LED10, and LED15 arranged in a line in the vertical direction are connected to a common control line 202, and the control line 202 is grounded (GND) via the switch SWX2 of the X direction switch group 11b. ) The cathodes (negative electrode side) of LED3, LED6, LED11, and LED14 arranged in a line in the vertical direction are connected to a common control line 204, and the control line 204 is grounded (GND) via the switch SWX3 of the X-direction switch group 11b. ) The cathodes (negative electrode side) of LEDs 4, LED5, LED12, and LED13 arranged in a line in the vertical direction are connected to a common control line 206, and the control line 206 is grounded (GND) via the switch SWX4 of the X direction switch group 11b. ) Thus, photo MOS relays are provided corresponding to the intersections of the horizontal control lines 100, 102, 104, and 106 and the vertical control lines 200, 202, 204, and 206.

従って、例えばＬＥＤ１のアノードはスイッチＳＷＹ１を介して電源Ｖｃｃに接続され、ＬＥＤ１のカソードはスイッチＳＷＸ１を介して接地されているので、ＳＷＸ１及びＳＷＹ１をともにＯＮすることで、ＬＥＤ１は導通状態となり、ＬＥＤ１を有するフォトＭＯＳリレーはＯＮ状態となる。同様に、ＬＥＤ４のアノードはスイッチＳＷＹ１を介して電源Ｖｃｃに接続され、ＬＥＤ４のカソードはスイッチＳＷＸ４を介して接地されているので、ＳＷＸ４及びＳＷＹ１をともにＯＮすることで、ＬＥＤ４は導通状態となり、ＬＥＤ４を有するフォトＭＯＳリレーはＯＮ状態となる。Ｘ方向スイッチ群１１ｂ及びＹ方向スイッチ群１１ｃのＯＮ／ＯＦＦは、ドライバ１８により制御される。 Therefore, for example, the anode of LED1 is connected to the power supply Vcc via the switch SWY1, and the cathode of LED1 is grounded via the switch SWX1, so that by turning on both SWX1 and SWY1, LED1 becomes conductive, and LED1 The photo MOS relay having the ON state is turned on. Similarly, the anode of the LED 4 is connected to the power source Vcc via the switch SWY1, and the cathode of the LED 4 is grounded via the switch SWX4. Therefore, by turning on both SWX4 and SWY1, the LED 4 becomes conductive, and the LED 4 The photo MOS relay having the ON state is turned on. The driver 18 controls ON / OFF of the X direction switch group 11b and the Y direction switch group 11c.

図３に、図２に示すマトリクス配置を模式的に示す。図２の配置は、横方向（Ｘ方向）及び縦方向（Ｙ方向）の２次元配置として表現することができ、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６、ＳＷＸ１〜ＳＷＸ４、ＳＷＹ１〜ＳＷＹ４を単にその番号で示すものとすると、
１６１５１４１３
９１０１１１２
８７６５
１２３４
のような配置となる。つまり、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６は、左から右に向けて配置され、次に右から左に向けて配置され、さらにその次に左から右へと配置され、さらにその次に右から左に向けて配置されるという、いわゆるジグザグ上に配置される。あるいは一筆書き上に配置される（連続する数字が、互いに隣接するように制御線により接続されて構成される）と言い得る。 FIG. 3 schematically shows the matrix arrangement shown in FIG. The arrangement in FIG. 2 can be expressed as a two-dimensional arrangement in the horizontal direction (X direction) and the vertical direction (Y direction), and LED1 to LED16, SWX1 to SWX4, SWY1 to SWY4 are simply indicated by their numbers. ,
16 15 14 13
9 10 11 12
8 7 6 5
1 2 3 4
The arrangement is as follows. That is, the LEDs 1 to 16 are arranged from left to right, then arranged from right to left, further arranged from left to right, and then arranged from right to left. It is arranged on a so-called zigzag. Alternatively, it can be said that they are arranged on a single stroke (consecutive numbers are connected by control lines so as to be adjacent to each other).

図４に、図２及び図３に示すマトリクススイッチにおける駆動状況を表す真理値表を示す。図において、制御線２００，２０２，２０４，２０６をまとめて制御線Ｘとし、各制御線のスイッチＳＷＸ１〜ＳＷＸ４をＸ１〜Ｘ４として示す。また、制御線１００，１０２，１０４，１０６をまとめて制御線Ｙとし、各制御線のスイッチＳＷＹ１〜ＳＷＹ４をＹ１〜Ｙ４として示す。また、それぞれのフォトＭＯＳリレーの有するＬＥＤをＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６として示す。 FIG. 4 shows a truth table representing the driving status of the matrix switch shown in FIGS. In the figure, control lines 200, 202, 204, and 206 are collectively referred to as a control line X, and switches SWX1 to SWX4 of the control lines are indicated as X1 to X4. Further, the control lines 100, 102, 104, and 106 are collectively referred to as a control line Y, and switches SWY1 to SWY4 of the control lines are indicated as Y1 to Y4. Moreover, LED which each photoMOS relay has is shown as LED1-LED16.

ドライバ１８によりＸ１，Ｘ２をＯＮし、Ｙ１をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ１及びＬＥＤ２がともにＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ２，Ｘ３をＯＮし、Ｙ１をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ２及びＬＥＤ３がともにＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦとなる。また、Ｘ３，Ｘ４をＯＮし、Ｙ１をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ３及びＬＥＤ４がともにＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ４をＯＮし、Ｙ１，Ｙ２をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ４及びＬＥＤ５がともにＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。ここで、図２２に示す従来のマトリクススイッチでは、ＰＲ２とＰＲ３は横方向及び縦方向のいずれも異なるように配置されているが、図２及び図３に示す本実施形態のマトリクススイッチでは、ＬＥＤ４とＬＥＤ５は横方向は異なるものの縦方向は同一である点に留意されたい。従って、ＬＥＤ４とＬＥＤ５で共通する制御線２０６（制御線Ｘ４）が存在するため、制御線１０６（Ｘ４）をＯＮすることで、他のＬＥＤをＯＮすることなく制御線１００（Ｙ１），１０２（Ｙ２）を制御することで他のＬＥＤに影響を与えることなくＬＥＤ４とＬＥＤ５のみをともにＯＮすることが可能となる。同様に、Ｘ１をＯＮし、Ｙ２，Ｙ３をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ８及びＬＥＤ９がともにＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ４をＯＮし、Ｙ３，Ｙ４をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ１２及びＬＥＤ１３がともにＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。Ｘ１，Ｘ２をＯＮし、Ｙ４をＯＮにすると、互いに隣接するＬＥＤ１５及びＬＥＤ１６がＯＮとなり、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。 When X1 and X2 are turned on by the driver 18 and Y1 is turned on, both the adjacent LED1 and LED2 are turned on, and the other LEDs are turned off. Further, when X2 and X3 are turned on and Y1 is turned on, both the adjacent LED2 and LED3 are turned on, and the other LEDs are turned off. Further, when X3 and X4 are turned on and Y1 is turned on, both the adjacent LEDs 3 and LED4 are turned on, and the other LEDs are turned off. Further, when X4 is turned on and Y1 and Y2 are turned on, both the adjacent LEDs 4 and LED5 are turned on, and the other LEDs are turned off. Here, in the conventional matrix switch shown in FIG. 22, PR2 and PR3 are arranged so that both the horizontal direction and the vertical direction are different. In the matrix switch of this embodiment shown in FIGS. Note that LED 5 and LED 5 are the same in the vertical direction, although the horizontal direction is different. Accordingly, since there is a common control line 206 (control line X4) between LED4 and LED5, turning on the control line 106 (X4) allows the control lines 100 (Y1) and 102 (without turning on other LEDs). By controlling Y2), it is possible to turn on only LED4 and LED5 without affecting other LEDs. Similarly, when X1 is turned on and Y2 and Y3 are turned on, the adjacent LEDs 8 and 9 are both turned on, and the other LEDs are turned off. Further, when X4 is turned on and Y3 and Y4 are turned on, both the adjacent LED 12 and LED 13 are turned on, and the other LEDs are turned off. When X1 and X2 are turned on and Y4 is turned on, the adjacent LEDs 15 and 16 are turned on, and the other LEDs are turned off.

このように、Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１〜Ｙ４の合計８本の制御線のスイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６のうち、互いに隣接する２個のＬＥＤのみを順次ＯＮし、それ以外のＬＥＤをＯＦＦにすることができる。一般的には、複数のフォトＭＯＳリレーのうち、隣り合うリレーをＲｉ，Ｒｉ＋１、Ｒｉ＋２、Ｒｉ＋３（ｉは自然数）とした場合に、まず、Ｒｉ及びＲｉ＋１のみをＯＮし、次にＲｉ＋１及びＲｉ＋２のみをＯＮし、次にＲｉ＋２及びＲｉ＋３のみをＯＮするように駆動すると言える。電池ブロックＢ１の端子電圧を測定するためにＯＮするスイッチはＳＷ１及びＳＷ２であり、これらをそれぞれＬＥＤ１及びＬＥＤ２に対応させると、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１をＯＮすることで電池ブロックＢ１の端子電圧を測定できる。また、電池ブロックＢ２の端子電圧を測定するためにＯＮするスイッチはＳＷ２及びＳＷ３であり、これらをそれぞれＬＥＤ２及びＬＥＤ３に対応させると、Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１をＯＮすることで電池ブロックＢ２の端子電圧を測定できる。以下同様であり、電池ブロックＢ１５の端子電圧を測定するためにＯＮするスイッチはＳＷ１５及びＳＷ１６であり、これらをそれぞれＬＥＤ１５及びＬＥＤ１６に対応させると、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ４をＯＮすることで電池ブロックＢ１５の端子電圧を測定できる。スイッチＳＷ１〜ＳＷ１６のそれぞれをＯＮ／ＯＦＦ制御するためにそれぞれ制御線を設けると、１６個のスイッチに応じて１６本の制御線が必要となるところ、本実施形態では図２に示すように制御線１００〜１０６、２００〜２０６の合計８本で済み、構成が簡易化されていることに着目されたい。 In this way, by controlling the ON / OFF control of a total of eight control lines X1 to X4 and Y1 to Y4, only two adjacent LEDs of LED1 to LED16 are sequentially turned ON, and the others LED can be turned off. In general, when adjacent relays among a plurality of photo MOS relays are Ri, Ri + 1, Ri + 2, Ri + 3 (i is a natural number), first, only Ri and Ri + 1 are turned ON, and then only Ri + 1 and Ri + 2 It can be said that driving is performed so that only Ri + 2 and Ri + 3 are then turned on. The switches that are turned on to measure the terminal voltage of the battery block B1 are SW1 and SW2. When these switches correspond to the LED1 and LED2, respectively, the terminal voltage of the battery block B1 is measured by turning on X1, X2, and Y1. it can. The switches that are turned on to measure the terminal voltage of the battery block B2 are SW2 and SW3. When these switches correspond to the LED2 and LED3, respectively, the terminal voltage of the battery block B2 is turned on by turning on X2, X3, and Y1. Can be measured. The same applies to the following, and the switches that are turned on to measure the terminal voltage of the battery block B15 are SW15 and SW16. When these switches correspond to the LEDs 15 and 16, respectively, the battery block B15 is turned on by turning on X1, X2, and Y4. Can be measured. If a control line is provided to control each of the switches SW1 to SW16, each control line requires 16 control lines according to the 16 switches. In this embodiment, control is performed as shown in FIG. Note that a total of eight lines 100-106 and 200-206 are required, and the configuration is simplified.

＜第２実施形態＞
上記の第１実施形態では、マトリクススイッチとして図２及び図３に示す配置としているが、これに限定されるものではなく他の配置も可能である。 Second Embodiment
In the first embodiment, the arrangement shown in FIGS. 2 and 3 is used as the matrix switch. However, the arrangement is not limited to this, and other arrangements are possible.

図５に、本実施形態におけるマトリクススイッチの配置を示す。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４が横方向に一列に配置され、ＬＥＤ１２〜ＬＥＤ１４及びＬＥＤ５が横方向に一例に配置され、ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１５，ＬＥＤ１６，ＬＥＤ６が横方向に一列に配置され、ＬＥＤ７〜ＬＥＤ１０が横方向に一列に配置される。また、ＬＥＤ１，ＬＥＤ１０〜ＬＥＤ１２が縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ２，ＬＥＤ９，ＬＥＤ１３，ＬＥＤ１６が縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ３，ＬＥＤ８，ＬＥＤ１４，ＬＥＤ１５が縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ４〜ＬＥＤ７が縦方向に一列に配置される。 FIG. 5 shows the arrangement of matrix switches in the present embodiment. LED1 to LED4 are arranged in a row in the horizontal direction, LED12 to LED14 and LED5 are arranged in an example in the horizontal direction, LED11, LED15, LED16, and LED6 are arranged in a row in the horizontal direction, and LED7 to LED10 are arranged in a row in the horizontal direction. Placed in. LED1, LED10 to LED12 are arranged in a line in the vertical direction, LED2, LED9, LED13, LED16 are arranged in a line in the vertical direction, LED3, LED8, LED14, LED15 are arranged in a line in the vertical direction, and LED4 to The LEDs 7 are arranged in a line in the vertical direction.

番号の小さいものから順に説明すると、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４は横方向に一例に左から右に向けて配置され、ＬＥＤ４〜ＬＥＤ７は縦方向に一例に下から上に向けて配置され、ＬＥＤ７〜ＬＥＤ１０は横方向に一列に右から左に向けて配置され、ＬＥＤ１０〜ＬＥＤ１２は縦方向に一列に上から下に向けて配置される。また、ＬＥＤ１２〜ＬＥＤ１４は横方向に一列に左から右に向けて配置され、ＬＥＤ１４，ＬＥＤ１５は縦方向に一列に下から上に向けて配置され、ＬＥＤ１５，ＬＥＤ１６は横方向に一列に右から左に向けて配置される。 In order from the smallest number, LED1 to LED4 are arranged in the horizontal direction as an example from left to right, LED4 to LED7 are arranged in the vertical direction as an example from bottom to top, and LED7 to LED10 are horizontal. The LEDs 10 to 12 are arranged in a line in the direction from right to left, and the LEDs 10 to 12 are arranged in a line in the vertical direction from top to bottom. The LEDs 12 to 14 are arranged in a row in the horizontal direction from left to right, the LEDs 14 and 15 are arranged in a row in the vertical direction from bottom to top, and the LEDs 15 and 16 are arranged in a row in the horizontal direction from right to left. It is arranged toward.

ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のそれぞれのアノードは共通の制御線１００に接続される。ＬＥＤ５，ＬＥＤ１２〜ＬＥＤ１４のそれぞれのアノードは共通の制御線１０２に接続される。ＬＥＤ６，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１５，ＬＥＤ１６のそれぞれのアノードは共通の制御線１０４に接続される。ＬＥＤ７〜ＬＥＤ１０のそれぞれのアノードは共通の制御線１０６に接続される。 The anodes of LEDs 1 to 4 are connected to a common control line 100. The anodes of the LEDs 5 and 12 to 14 are connected to a common control line 102. The anodes of the LED 6, LED 11, LED 15, and LED 16 are connected to a common control line 104. The anodes of the LEDs 7 to 10 are connected to a common control line 106.

また、ＬＥＤ１，ＬＥＤ１０〜ＬＥＤ１２のそれぞれのカソードは共通の制御線２００に接続される。ＬＥＤ２，ＬＥＤ９，ＬＥＤ１３，ＬＥＤ１６のそれぞれのカソードは共通の制御線２０２に接続される。ＬＥＤ３，ＬＥＤ８，ＬＥＤ１４，ＬＥＤ１５のそれぞれのカソードは共通の制御線２０４に接続される。ＬＥＤ４〜ＬＥＤ７のそれぞれのカソードは共通の制御線２０６に接続される。制御線２００〜２０６はそれぞれスイッチＳＷＸ１〜ＳＷＸ４を介して接地され、制御線１００〜１０６はそれぞれスイッチＳＷＹ１〜ＳＷＹ４を介して電源Ｖｃｃに接続される。Ｘ方向スイッチ群１１ｂ及びＹ方向スイッチ群１１ｃのＯＮ／ＯＦＦは、ドライバ１８により制御されることは第１実施形態の場合と同様である。 Further, the cathodes of the LEDs 1, LED 10 to LED 12 are connected to a common control line 200. The cathodes of LED2, LED9, LED13, and LED16 are connected to a common control line 202. The cathodes of LED3, LED8, LED14, and LED15 are connected to a common control line 204. The cathodes of the LEDs 4 to 7 are connected to a common control line 206. The control lines 200 to 206 are grounded via the switches SWX1 to SWX4, respectively, and the control lines 100 to 106 are connected to the power source Vcc via the switches SWY1 to SWY4, respectively. The ON / OFF of the X direction switch group 11b and the Y direction switch group 11c is controlled by the driver 18 as in the case of the first embodiment.

図６に、図５の模式図を示す。図から分かるように、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６は順次、半径が小さくなるように螺旋状に配置される。すなわち、
１０９８７
１１１６１５６
１２１３１４５
１２３４
のように配置される。この配置も、一筆書き上に配置される（連続する数字が、互いに隣接するように制御線により接続されて構成される）ということができる。 FIG. 6 shows a schematic diagram of FIG. As can be seen from the drawing, the LEDs 1 to 16 are sequentially arranged in a spiral shape so that the radius becomes smaller. That is,
10 9 8 7
11 16 15 6
12 13 14 5
1 2 3 4
It is arranged like this. This arrangement can also be said to be arranged on a single stroke (consecutive numbers are connected by control lines so as to be adjacent to each other).

図７に、図５のマトリクススイッチの駆動状況を表す真理値表を示す。本実施形態でも、制御線Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１〜Ｙ４をＯＮ／ＯＦＦすることで、互いに隣接するＬＥＤのみをＯＮし、それ以外のＬＥＤをＯＦＦとすることができる。例えば、Ｘ４，Ｙ２，Ｙ３をＯＮにすることで、互いに隣接するＬＥＤ５及びＬＥＤ６がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ４，Ｙ３，Ｙ４をＯＮにすることで、ＬＥＤ６及びＬＥＤ７がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ２，Ｘ３，Ｙ３をＯＮにすることで、ＬＥＤ１５及びＬＥＤ１６がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。 FIG. 7 shows a truth table representing the drive status of the matrix switch of FIG. Also in this embodiment, by turning ON / OFF the control lines X1 to X4 and Y1 to Y4, it is possible to turn on only the LEDs adjacent to each other and turn off the other LEDs. For example, when X4, Y2, and Y3 are turned on, the LEDs 5 and 6 adjacent to each other are turned on, and the other LEDs are turned off. Moreover, by turning on X4, Y3, and Y4, both LED6 and LED7 are turned on, and the other LEDs are turned off. Further, by turning on X2, X3, and Y3, both the LED 15 and the LED 16 are turned on, and the other LEDs are turned off.

このように、本実施形態でも、Ｘ１〜Ｘ４、Ｙ１〜Ｙ４の合計８本の制御線のスイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御することで、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６のうち、互いに隣接する２個のＬＥＤのみを順次ＯＮし、それ以外のＬＥＤをＯＦＦにすることができる。電池ブロックＢ１の端子電圧を測定するためにＯＮするスイッチはＳＷ１及びＳＷ２であり、これらをそれぞれＬＥＤ１及びＬＥＤ２に対応させると、Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１をＯＮすることで電池ブロックＢ１の端子電圧を測定できる。また、電池ブロックＢ２の端子電圧を測定するためにＯＮするスイッチはＳＷ２及びＳＷ３であり、これらをそれぞれＬＥＤ２及びＬＥＤ３に対応させると、Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１をＯＮすることで電池ブロックＢ２の端子電圧を測定できる。以下同様であり、電池ブロックＢ１５の端子電圧を測定するためにＯＮするスイッチはＳＷ１５及びＳＷ１６であり、これらをそれぞれＬＥＤ１５及びＬＥＤ１６に対応させると、Ｘ２，Ｘ３，Ｙ３をＯＮすることで電池ブロックＢ１５の端子電圧を測定できる。本実施形態でも図５に示すように制御線１００〜１０６，２００〜２０６の合計８本で済み、構成が簡易化される。 As described above, also in this embodiment, only two LEDs adjacent to each other among the LEDs 1 to 16 are sequentially controlled by controlling the switches of the total eight control lines X1 to X4 and Y1 to Y4. It can be turned on and the other LEDs can be turned off. The switches that are turned on to measure the terminal voltage of the battery block B1 are SW1 and SW2. When these switches correspond to the LED1 and LED2, respectively, the terminal voltage of the battery block B1 is measured by turning on X1, X2, and Y1. it can. The switches that are turned on to measure the terminal voltage of the battery block B2 are SW2 and SW3. When these switches correspond to the LED2 and LED3, respectively, the terminal voltage of the battery block B2 is turned on by turning on X2, X3, and Y1. Can be measured. The same applies to the following, and the switches that are turned on to measure the terminal voltage of the battery block B15 are SW15 and SW16. When these switches correspond to the LEDs 15 and 16, respectively, the battery block B15 is turned on by turning on X2, X3, and Y3. Can be measured. Also in this embodiment, a total of eight control lines 100 to 106 and 200 to 206 are sufficient as shown in FIG. 5, and the configuration is simplified.

＜第３実施形態＞
図８に、本実施形態におけるマトリクススイッチの配置を示す。ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ１５，ＬＥＤ１６が横方向に一列に配置され、ＬＥＤ３、ＬＥＤ４，ＬＥＤ１３，ＬＥＤ１４が横方向に一例に配置され、ＬＥＤ５，ＬＥＤ６，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１２が横方向に一列に配置され、ＬＥＤ７〜ＬＥＤ１０が横方向に一列に配置される。また、ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ６，ＬＥＤ７が縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ１，ＬＥＤ４，ＬＥＤ５，ＬＥＤ８が縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ９，ＬＥＤ１２，ＬＥＤ１３，ＬＥＤ１６が縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ１０，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１４，ＬＥＤ１５が縦方向に一列に配置される。 <Third Embodiment>
FIG. 8 shows the arrangement of matrix switches in this embodiment. LED1, LED2, LED15, LED16 are arranged in a row in the horizontal direction, LED3, LED4, LED13, LED14 are arranged in an example in the horizontal direction, LED5, LED6, LED11, LED12 are arranged in a row in the horizontal direction, The LEDs 10 are arranged in a row in the horizontal direction. In addition, LED2, LED3, LED6, LED7 are arranged in a row in the vertical direction, LED1, LED4, LED5, LED8 are arranged in a row in the vertical direction, LED9, LED12, LED13, LED16 are arranged in a row in the vertical direction, The LED 10, LED 11, LED 14, and LED 15 are arranged in a line in the vertical direction.

ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ１５，ＬＥＤ１６のそれぞれのアノードは共通の制御線１００に接続される。ＬＥＤ３，ＬＥＤ４，ＬＥＤ１３，ＬＥＤ１４のそれぞれのアノードは共通の制御線１０２に接続される。ＬＥＤ５，ＬＥＤ６，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１２のそれぞれのアノードは共通の制御線１０４に接続される。ＬＥＤ７〜ＬＥＤ１０のそれぞれのアノードは共通の制御線１０６に接続される。 The anodes of LED1, LED2, LED15, and LED16 are connected to a common control line 100. Each anode of LED3, LED4, LED13, and LED14 is connected to a common control line 102. The anodes of LED5, LED6, LED11, and LED12 are connected to a common control line 104. The anodes of the LEDs 7 to 10 are connected to a common control line 106.

また、ＬＥＤ２，ＬＥＤ３，ＬＥＤ６，ＬＥＤ７のそれぞれのカソードは共通の制御線２００に接続される。ＬＥＤ１，ＬＥＤ４，ＬＥＤ５，ＬＥＤ８のそれぞれのカソードは共通の制御線２０２に接続される。ＬＥＤ９，ＬＥＤ１２，ＬＥＤ１３，ＬＥＤ１６のそれぞれのカソードは共通の制御線２０４に接続される。ＬＥＤ１０，ＬＥＤ１１，ＬＥＤ１４，ＬＥＤ１５のそれぞれのカソードは共通の制御線２０６に接続される。制御線２００〜２０６はそれぞれスイッチＳＷＸ１〜ＳＷＸ４を介して接地され、制御線１００〜１０６はそれぞれスイッチＳＷＹ１〜ＳＷＹ４を介して電源Ｖｃｃに接続される。Ｘ方向スイッチ群１１ｂ及びＹ方向スイッチ群１１ｃのＯＮ／ＯＦＦは、ドライバ１８により制御されることは第１実施形態の場合と同様である。 Further, the cathodes of the LEDs 2, LED 3, LED 6, and LED 7 are connected to a common control line 200. The cathodes of LED1, LED4, LED5, and LED8 are connected to a common control line 202. The cathodes of the LEDs 9, LED 12, LED 13, and LED 16 are connected to a common control line 204. The cathodes of the LED 10, LED 11, LED 14, and LED 15 are connected to a common control line 206. The control lines 200 to 206 are grounded via the switches SWX1 to SWX4, respectively, and the control lines 100 to 106 are connected to the power source Vcc via the switches SWY1 to SWY4, respectively. The ON / OFF of the X direction switch group 11b and the Y direction switch group 11c is controlled by the driver 18 as in the case of the first embodiment.

図９に、図８の模式図を示す。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ８はジグザグ上に配置され、ＬＥＤ７〜ＬＥＤ１０は横方向に一列に配置され、さらにＬＥＤ９〜ＬＥＤ１６はジグザグ上に配置される。すなわち、
７８９１０
６５１２１１
３４１３１４
２１１６１５
のように配置される。この配置も、一筆書き上に配置される（連続する数字が、互いに隣接するように制御線により接続されて構成される）ということができる。 FIG. 9 shows a schematic diagram of FIG. LED1-LED8 is arrange | positioned on a zigzag, LED7-LED10 is arrange | positioned in a line in the horizontal direction, Furthermore, LED9-LED16 is arrange | positioned on a zigzag. That is,
7 8 9 10
6 5 12 11
3 4 13 14
2 1 16 15
It is arranged like this. This arrangement can also be said to be arranged on a single stroke (consecutive numbers are connected by control lines so as to be adjacent to each other).

図１０に、図８のマトリクススイッチの駆動状況を表す真理値表を示す。Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ１及びＬＥＤ２がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ１，Ｙ１，Ｙ２をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ２及びＬＥＤ３がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。また、Ｘ３，Ｘ４，Ｙ１をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ１５及びＬＥＤ１６がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。 FIG. 10 shows a truth table representing the drive status of the matrix switch of FIG. When X1, X2, and Y1 are turned on, the adjacent LED1 and LED2 are both turned on, and the other LEDs are turned off. When X1, Y1, and Y2 are turned on, the adjacent LEDs 2 and LED3 are both turned on, and the other LEDs are turned off. When X3, X4, and Y1 are turned on, the LEDs 15 and 16 adjacent to each other are turned on, and the other LEDs are turned off.

さらに、本実施形態では、図８及び図９に示すように、ＬＥＤ１とＬＥＤ１６が横方向に一列に隣接配置されている。従って、Ｘ２，Ｘ３，Ｙ１をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ１６及びＬＥＤ１がともにＯＮし、それ以外のＬＥＤはＯＦＦとなる。すなわち、
ＬＥＤ１とＬＥＤ２をＯＮ
ＬＥＤ２とＬＥＤ３をＯＮ
・・・
ＬＥＤ１４とＬＥＤ１５をＯＮ
ＬＥＤ１５とＬＥＤ１６をＯＮ
と順次、隣接した２つのＬＥＤをＯＮするだけでなく、
ＬＥＤ１６とＬＥＤ１をＯＮ
とすることができ、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６のうち、隣接する２つのＬＥＤを巡回的にＯＮすることができる。一般的には、フォトＭＯＳリレーをＲｊ（ｊ＝１，２，３，・・・ｎ）とした場合に、Ｒｎ−１及びＲｎのみをＯＮし、次に、Ｒｎ及びＲ１のみをＯＮするように駆動するといえる。ＬＥＤ１は電池ブロックＢ１に接続され、ＬＥＤ１６は電池ブロックＢ１５に接続されているから、電池ブロックＢ１〜Ｂ１５のそれぞれの端子電圧を測定する際にはＬＥＤ１とＬＥＤ１６をともにＯＮする必要はないが、二次電池１０の全体の端子電圧を測定する際にはＬＥＤ１とＬＥＤ１６をともにＯＮすればよい。 Furthermore, in this embodiment, as shown in FIG.8 and FIG.9, LED1 and LED16 are adjacently arranged by the horizontal direction at 1 row. Accordingly, when X2, X3, and Y1 are turned on, the adjacent LEDs 16 and LED1 are both turned on, and the other LEDs are turned off. That is,
Turn on LED1 and LED2
Turn on LED2 and LED3
...
Turn on LED14 and LED15
Turn on LED15 and LED16
In addition to turning on two adjacent LEDs sequentially,
Turn on LED16 and LED1
And two adjacent LEDs among the LEDs 1 to 16 can be cyclically turned on. Generally, when the photoMOS relay is Rj (j = 1, 2, 3,... N), only Rn-1 and Rn are turned on, and then only Rn and R1 are turned on. It can be said that it drives. Since LED1 is connected to battery block B1 and LED16 is connected to battery block B15, it is not necessary to turn on both LED1 and LED16 when measuring the respective terminal voltages of battery blocks B1 to B15. When measuring the terminal voltage of the entire secondary battery 10, both LED1 and LED16 may be turned on.

以上の各実施形態に示すように、マトリクススイッチの配置を所定配置とすることで、スイッチをＯＮ／ＯＦＦ制御するための制御線本数を削減することができる。なお、上記の各実施形態では、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ１６の場合、つまり、スイッチ１１のスイッチ数が１６個の場合を例示したが、スイッチ１１のスイッチ数が６個以上であれば同様に制御線の削減効果がある。具体的には、本実施形態のようなマトリクススイッチを用いることで、以下のような削減効果がある。
スイッチ数が６個の場合、制御線は５本
スイッチ数が７個の場合、制御線は６本
スイッチ数が８個の場合、制御線は６本
スイッチ数が９個の場合、制御線は６本
・・・
スイッチ数が１５個の場合、制御線は８本
スイッチ数が１６個の場合、制御線は８本
等である。 As shown in the above embodiments, the number of control lines for ON / OFF control of the switches can be reduced by setting the matrix switches to a predetermined arrangement. In the above embodiments, the case of LED1 to LED16, that is, the case where the number of switches of the switch 11 is 16, is exemplified. However, if the number of switches of the switch 11 is 6 or more, the number of control lines is similarly reduced. effective. Specifically, using the matrix switch as in the present embodiment has the following reduction effects.
When the number of switches is 6, the number of control lines is 5. When the number of switches is 7, the number of control lines is 6. When the number of switches is 8, the number of control lines is 6. When the number of switches is 9, the control lines are 6 ...
If the number of switches is 15, 8 control lines
When the number of switches is 16, there are 8 control lines.

一方、スイッチ１１のスイッチ数が５個以下である場合、制御線の本数に変わりはないものの、本実施形態のようなマトリクススイッチ配置とすることで、耐エラー性が向上する効果がある。 On the other hand, when the number of switches 11 is 5 or less, the number of control lines is not changed, but the matrix switch arrangement as in this embodiment has an effect of improving error resistance.

図１１に、スイッチ１１のスイッチ数が４個の場合を示す。図２等と同様に、フォトＭＯＳリレーのＬＥＤ側のみを示す。マトリクススイッチとして、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４の４個のＬＥＤが縦横に配置される。ＬＥＤ１及びＬＥＤ２は横方向に一列に配置され、ＬＥＤ３及びＬＥＤ４は横方向に一列に配置される。また、ＬＥＤ１及びＬＥＤ４は縦方向に一列に配置され、ＬＥＤ２及びＬＥＤ３は縦方向に一列に配置される。 FIG. 11 shows a case where the number of switches of the switch 11 is four. As in FIG. 2 etc., only the LED side of the photo MOS relay is shown. As the matrix switch, four LEDs, LED1 to LED4, are arranged vertically and horizontally. LED1 and LED2 are arranged in a row in the horizontal direction, and LED3 and LED4 are arranged in a row in the horizontal direction. LED1 and LED4 are arranged in a line in the vertical direction, and LED2 and LED3 are arranged in a line in the vertical direction.

ＬＥＤ１及びＬＥＤ２のそれぞれのアノードは共通の制御線１００に接続され、制御線１００はスイッチＳＷＹ１を介して電源Ｖｃｃに接続される。ＬＥＤ３及びＬＥＤ４のそれぞれのアノードは共通の制御線１０２に接続され、制御線１０２はスイッチＳＷＹ２を介して電源Ｖｃｃに接続される。ＬＥＤ１及びＬＥＤ４のそれぞれのカソードは共通の制御線２００に接続され、制御線２００はスイッチＳＷＸ１を介して接地される。ＬＥＤ２及びＬＥＤ３のそれぞれのカソードは共通の制御線２０２に接続され、制御線２０２はスイッチＳＷＸ２を介して接地される。 The anodes of the LEDs 1 and 2 are connected to a common control line 100, and the control line 100 is connected to the power supply Vcc via the switch SWY1. The anodes of the LEDs 3 and 4 are connected to a common control line 102, and the control line 102 is connected to the power source Vcc via the switch SWY2. The cathodes of the LEDs 1 and 4 are connected to a common control line 200, and the control line 200 is grounded via the switch SWX1. The cathodes of the LEDs 2 and 3 are connected to a common control line 202, and the control line 202 is grounded via the switch SWX2.

以上のような配置において、スイッチＸ２が何らかの原因により故障して短絡した場合を想定する。図１１において、スイッチＳＷＸ２の×印が付されているが、これは故障して短絡したことを示す。 In the arrangement as described above, a case is assumed where the switch X2 fails due to some cause and is short-circuited. In FIG. 11, the x mark of the switch SWX2 is attached, which indicates that a short circuit has occurred due to a failure.

図１２に、前提として、正常時の動作、つまりスイッチＳＷＸ２が短絡していない場合の駆動状況を表す真理値表を示す。Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ１及びＬＥＤ２がともにＯＮする。Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ２及びＬＥＤ３がともにＯＮする。Ｘ１，Ｘ２，Ｙ２をＯＮすると、互いに隣接するＬＥＤ３及びＬＥＤ４がともにＯＮする。電池ブロックＢ１の両端にＬＥＤ１及びＬＥＤ２が接続され、電池ブロックＢ２の両端にＬＥＤ２及びＬＥＤ３が接続され、電池ブロックＢ３の両端にＬＥＤ３及びＬＥＤ４が接続されるから、このように隣接する２個のＬＥＤをＯＮすることで、各電池ブロックＢ１〜Ｂ３の端子電圧を測定することができる。 FIG. 12 shows, as a premise, a truth table representing a normal operation, that is, a driving situation when the switch SWX2 is not short-circuited. When X1, X2, and Y1 are turned on, both LED1 and LED2 adjacent to each other are turned on. When X2, Y1, and Y2 are turned on, both LED2 and LED3 adjacent to each other are turned on. When X1, X2, and Y2 are turned on, both LED3 and LED4 adjacent to each other are turned on. LED1 and LED2 are connected to both ends of battery block B1, LED2 and LED3 are connected to both ends of battery block B2, and LED3 and LED4 are connected to both ends of battery block B3. By turning ON the terminal voltage of each of the battery blocks B1 to B3 can be measured.

図１３に、スイッチＳＷＸ２が短絡した場合の駆動状況を表す真理値表を示す。スイッチＳＷＸ２が短絡しているため、Ｘ２は常にＯＮ状態となるが、図から分かるようにＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のＯＮ／ＯＦＦ動作に影響を与えておらず、ＳＷＸ２が短絡していない場合と同様に互いに隣接する２個のＬＥＤのみを順次ＯＮすることが可能である。すなわち、たとえスイッチＳＷＸ２が短絡するというエラーが生じても、このエラーに対する耐性があり、正常動作が確保される。 FIG. 13 shows a truth table representing a driving situation when the switch SWX2 is short-circuited. Since the switch SWX2 is short-circuited, X2 is always in the ON state, but as can be seen from the figure, it does not affect the ON / OFF operation of the LEDs 1 to 4, and the SWX2 is not short-circuited. Only two adjacent LEDs can be sequentially turned on. That is, even if an error occurs that the switch SWX2 is short-circuited, the switch SWX2 is resistant to this error, and normal operation is ensured.

一方、スイッチ１１がこのようなマトリクス配置でない場合、問題が生じ得る。 On the other hand, if the switch 11 is not in such a matrix arrangement, problems may arise.

図１４に、４個のＬＥＤ１〜４を並列に配置した構成を示す。ＬＥＤ１〜ＬＥＤ４のそれぞれのアノードは電源Ｖｃｃに接続され、それぞれのカソードはそれぞれスイッチＳＷＸ１〜ＳＷＸ４を介して接地される。スイッチ数は４個であり、これらのスイッチを駆動する制御線も４本となり、図１１の場合と同様である。 FIG. 14 shows a configuration in which four LEDs 1 to 4 are arranged in parallel. The anodes of the LEDs 1 to 4 are connected to the power supply Vcc, and the cathodes of the LEDs 1 to 4 are grounded via the switches SWX1 to SWX4, respectively. The number of switches is four, and the number of control lines for driving these switches is four, which is the same as in the case of FIG.

図１５に、スイッチＳＷＸ２が短絡していない場合の駆動状況を表す真理値表を示す。Ｘ１，Ｘ２をＯＮすると、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２がＯＮする。Ｘ２，Ｘ３をＯＮすると、ＬＥＤ２及びＬＥＤ３がＯＮする。Ｘ３及びＸ４をＯＮすると、ＬＥＤ３及びＬＥＤ４がＯＮする。 FIG. 15 shows a truth table representing a driving situation when the switch SWX2 is not short-circuited. When X1 and X2 are turned on, LED1 and LED2 are turned on. When X2 and X3 are turned on, LED2 and LED3 are turned on. When X3 and X4 are turned on, LED3 and LED4 are turned on.

図１６に、図１４に示すようにスイッチＳＷＸ２が短絡した場合の駆動状況を表す真理値表を示す。スイッチＳＷＸ２が短絡しているため、Ｘ２は常にＯＮ状態となってしまうため、ＬＥＤ２は常にＯＮ状態となる。ＬＥＤ２のみがＯＮである場合には問題ないが、Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４がいずれもＯＮとなってしまうと、ＬＥＤ２〜ＬＥＤ４がＯＮとなってしまうため、電池ブロックＢ３の端子電圧を測定することができない。このことから、図１１に示す本実施形態のマトリクススイッチの優位性は明らかである。 FIG. 16 shows a truth table representing the driving situation when the switch SWX2 is short-circuited as shown in FIG. Since the switch SWX2 is short-circuited, X2 is always in an ON state, so that the LED 2 is always in an ON state. There is no problem when only LED2 is ON, but if X2, X3, and X4 are all ON, LED2 to LED4 are ON, so the terminal voltage of battery block B3 can be measured. Can not. From this, the superiority of the matrix switch of this embodiment shown in FIG. 11 is clear.

また、図１１に示す本実施形態の場合、スイッチＳＷＸ１、ＳＷＸ２、ＳＷＹ１、ＳＷＹ２に対し、ＯＮ／ＯＦＦの同時性が要求されない利点もある。 In the case of the present embodiment shown in FIG. 11, there is an advantage that ON / OFF simultaneity is not required for the switches SWX1, SWX2, SWY1, and SWY2.

すなわち、図１７に示すように、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２を同時にＯＮする場合、ドライバ１８でＸ方向スイッチ群１１ｂ及びＹ方向スイッチ群１１ｃを駆動するが、まずＸ方向スイッチ群１１ｂのスイッチＳＷＸ１及びスイッチＸ２をＯＮし、その後、Ｙ方向スイッチ群１１ｃのスイッチＳＷＹ１をＯＮすればよい。スイッチＳＷＸ１及びスイッチＳＷＸ２をＯＮした状態で、１つのスイッチＳＷＹ１のみをＯＮするため、２つのスイッチを同時にＯＮするという、スイッチの同時性を確保する必要がない、一方、図１８に示す配置の場合、ＬＥＤ１及びＬＥＤ２を同時にＯＮするためには、スイッチＳＷＸ１及びスイッチＳＷＸ２の２つを同時にＯＮしなければならず、同時性が要求される。このことからも、図１１及び図１７に示す本実施形態のマトリクススイッチは有利である。 That is, as shown in FIG. 17, when LED1 and LED2 are turned on simultaneously, the driver 18 drives the X-direction switch group 11b and the Y-direction switch group 11c. First, the switch SWX1 and the switch X2 of the X-direction switch group 11b are turned on. After that, the switch SWY1 of the Y-direction switch group 11c may be turned on. Since only one switch SWY1 is turned on with the switch SWX1 and the switch SWX2 turned on, it is not necessary to ensure the simultaneity of the switches, that is, simultaneously turning on the two switches. On the other hand, in the arrangement shown in FIG. In order to turn on LED1 and LED2 at the same time, two switches SWX1 and SWX2 must be turned on at the same time, and simultaneity is required. From this point of view, the matrix switch of this embodiment shown in FIGS. 11 and 17 is advantageous.

なお、各実施形態では、図１に示すように二次電池１０の電池ブロックＢ１、Ｂ２、・・の端子電圧でフライングキャパシタ１２を充電し、フライングキャパシタ１２の端子電圧を電圧計測回路１４で計測することで各電池ブロックＢ１，Ｂ２，・・・の端子電圧を測定しているが、本発明の特徴はスイッチ１１のマトリクス配置にあるので、その後段の構成は図１に限らず任意の構成を用いることができる。 In each embodiment, as shown in FIG. 1, the flying capacitor 12 is charged with the terminal voltages of the battery blocks B1, B2,... Of the secondary battery 10, and the terminal voltage of the flying capacitor 12 is measured by the voltage measuring circuit 14. Thus, the terminal voltages of the battery blocks B1, B2,... Are measured. However, since the feature of the present invention is the matrix arrangement of the switches 11, the configuration of the subsequent stage is not limited to FIG. Can be used.

例えば、図１９に示すように、電池ブロックＢ１，Ｂ２，・・・の端子電圧でフライングキャパシタ１２を充電するが、フライングキャパシタ１２の端子電圧を測定するのではなく、フライングキャパシタ１２の充電電流を電流センサ１３で検出し、電流センサ１３で検出した充電電流を電流計測回路１５に供給し、電流計測回路１５で充電電流を積算することで端子電圧を測定することも可能である。電流センサ１３にはカレントトランスやホール素子を用いることができ、これにより二次電池１０側の高圧部と、マイコン１６側の低圧部とを分離して絶縁することが可能である。また、この構成によれば、フライングキャパシタ１２と計測回路との接続／遮断を制御するためのスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２（図１を参照）を削減することが可能であり、これらのスイッチを駆動するためのドライバも削減できる。上記の第１〜第３実施形態では、半導体リレーの制御線の本数を削減でき、これにより電圧検出装置の小型化が実現できるが、図１９に示すような電圧計測によるドライバの削減により、電圧検出装置のさらなる小型化を実現できる。 For example, as shown in FIG. 19, the flying capacitor 12 is charged with the terminal voltages of the battery blocks B1, B2,..., But the terminal voltage of the flying capacitor 12 is not measured. It is also possible to measure the terminal voltage by detecting the current sensor 13, supplying the charging current detected by the current sensor 13 to the current measuring circuit 15, and integrating the charging current by the current measuring circuit 15. A current transformer or a Hall element can be used for the current sensor 13, whereby the high voltage part on the secondary battery 10 side and the low voltage part on the microcomputer 16 side can be separated and insulated. Further, according to this configuration, it is possible to reduce the switches SW11 and SW12 (see FIG. 1) for controlling connection / disconnection between the flying capacitor 12 and the measurement circuit, and to drive these switches. The number of drivers can also be reduced. In the first to third embodiments described above, the number of control lines of the semiconductor relay can be reduced, and thus the voltage detection device can be reduced in size. However, the number of drivers by voltage measurement as shown in FIG. Further downsizing of the detection device can be realized.

因みに、フライングキャパシタ１２の蓄積電荷が０の場合にフライングキャパシタ１２に流れる充電電流の積算値をＳとすると、
Ｖ＝１／Ｃ・Ｓ
により端子電圧Ｖが測定される。 Incidentally, if the accumulated value of the charging current flowing through the flying capacitor 12 when the accumulated charge in the flying capacitor 12 is 0 is S,
V = 1 / C · S
Thus, the terminal voltage V is measured.

また、図２０に示すように、フライングキャパシタ１２の代わりにトランス２０を設け、このトランスの２次側の電圧をサンプリング回路２２でサンプリングする構成とすることもできる。この構成でも、二次電池１０側の高圧部と、マイコン１６側の低圧部とを分離して絶縁することが可能である。なお、トランス２０を用いた測定方式はインパルス応答であり充電時間が不要であるため計測時間の短縮化も可能である。 Further, as shown in FIG. 20, a transformer 20 may be provided instead of the flying capacitor 12 and the voltage on the secondary side of the transformer may be sampled by the sampling circuit 22. Even in this configuration, it is possible to separate and insulate the high voltage portion on the secondary battery 10 side from the low voltage portion on the microcomputer 16 side. Note that the measurement method using the transformer 20 is an impulse response and does not require charging time, so that the measurement time can be shortened.

さらに、図２１に示すように、図１の構成において二次電池１０を複数の電池ブロックからなる二次電池１０ａと、複数の電池ブロックからなる二次電池１０ｂに２分割し、それぞれにフライングキャパシタ１２ａ、１２ｂを接続してそれぞれの回路で並列して端子電圧を測定することでトータルの電圧測定時間を半分に短縮することもできる。この場合、電圧計測回路もそれぞれの回路用に合計２個必要になるが、フライングキャパシタ１２ａ、１２ｂに蓄積された電荷はフライングキャパシタ１２ａ、１２ｂが電圧計測回路に接続されない限りそのまま保持されるので、フライングキャパシタ１２ａ、１２ｂの端子電圧を時間差で測定することで、電圧計測回路１４を図１と同様に１個に抑制することができる。 Further, as shown in FIG. 21, in the configuration of FIG. 1, the secondary battery 10 is divided into two parts, a secondary battery 10a composed of a plurality of battery blocks and a secondary battery 10b composed of a plurality of battery blocks. By connecting the terminals 12a and 12b and measuring the terminal voltage in parallel in each circuit, the total voltage measurement time can be shortened by half. In this case, a total of two voltage measuring circuits are required for each circuit, but the charges accumulated in the flying capacitors 12a and 12b are held as they are unless the flying capacitors 12a and 12b are connected to the voltage measuring circuit. By measuring the terminal voltages of the flying capacitors 12a and 12b with a time difference, the voltage measuring circuit 14 can be suppressed to one as in FIG.

すなわち、図２１において、例えば電池ブロックＢ１〜Ｂ１５で二次電池１０ａが構成され、電池ブロックＢ１６〜Ｂ３０で二次電池１０ｂが構成されるものとし、二次電池１０ａ、１０ｂそれぞれに接続されるスイッチ１１を図２に示すマトリクススイッチとし、ドライバ１８によりスイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦを制御するとともに、ドライバ１９によりスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１４のＯＮ／ＯＦＦを制御する。スイッチＳＷ１０１及びＳＷ１０２は、フライングキャパシタ１２ａと電圧計測回路１４との接続／遮断を制御するスイッチであり、スイッチＳＷ１０３及びＳＷ１０４は、フライングキャパシタ１２ｂと電圧計測回路１４との接続／遮断を制御するスイッチである。 That is, in FIG. 21, for example, the battery blocks B1 to B15 constitute the secondary battery 10a, and the battery blocks B16 to B30 constitute the secondary battery 10b, and the switches connected to the secondary batteries 10a and 10b, respectively. 11 is a matrix switch shown in FIG. 2, and the driver 18 controls ON / OFF of the switch 11 and the driver 19 controls ON / OFF of the switches SW11 to SW14. The switches SW101 and SW102 are switches that control connection / disconnection between the flying capacitor 12a and the voltage measurement circuit 14, and the switches SW103 and SW104 are switches that control connection / disconnection between the flying capacitor 12b and the voltage measurement circuit 14. is there.

まず、二次電池１０ａの電池ブロックＢ１、及び二次電池１０ｂの電池ブロックＢ１６に着目し、電池ブロックＢ１の両端に接続されるＳＷ１及びＳＷ２をともにＯＮして電池ブロックＢ１の端子電圧によりフライングキャパシタ１２ａを充電する。これと同時に、電池ブロックＢ１６の両端に接続されるＳＷ１７及びＳＷ１８をともにＯＮして電池ブロックＢ１６の端子電圧によりフライングキャパシタ１２ｂを充電する。そして、ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ１７，ＳＷ１８をＯＦＦし、ＳＷ１１及びＳＷ１２をＯＮしてフライングキャパシタ１２ａを電圧計測回路１４に接続し、フライングキャパシタ１２ａの端子電圧、つまり電池ブロックＢ１の端子電圧を測定する。その後、ＳＷ１０１及びＳＷ１０２をＯＦＦし、ＳＷ１０３及びＳＷ１０４をＯＮしてフライングキャパシタ１２ｂを電圧計測回路１４に接続し、フライングキャパシタ１２ｂの端子電圧、つまり電池ブロックＢ１６の端子電圧を測定する。 First, paying attention to the battery block B1 of the secondary battery 10a and the battery block B16 of the secondary battery 10b, both SW1 and SW2 connected to both ends of the battery block B1 are turned on, and the flying capacitor is determined by the terminal voltage of the battery block B1. Charge 12a. At the same time, both SW17 and SW18 connected to both ends of the battery block B16 are turned on to charge the flying capacitor 12b with the terminal voltage of the battery block B16. Then, SW1, SW2, SW17, and SW18 are turned off, SW11 and SW12 are turned on, and the flying capacitor 12a is connected to the voltage measuring circuit 14, and the terminal voltage of the flying capacitor 12a, that is, the terminal voltage of the battery block B1 is measured. Thereafter, SW101 and SW102 are turned OFF, SW103 and SW104 are turned ON, and the flying capacitor 12b is connected to the voltage measuring circuit 14, and the terminal voltage of the flying capacitor 12b, that is, the terminal voltage of the battery block B16 is measured.

次に、二次電池１０ａの電池ブロックＢ２、及び二次電池１０ｂの電池ブロックＢ１７に着目し、電池ブロックＢ２の両端に接続されるＳＷ２及びＳＷ３をともにＯＮして電池ブロックＢ２の端子電圧によりフライングキャパシタ１２ａを充電する。これと同時に、電池ブロックＢ１７の両端に接続されるＳＷ１７及びＳＷ１８をともにＯＮして電池ブロックＢ１７の端子電圧によりフライングキャパシタ１２ｂを充電する。そして、ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ１７，ＳＷ１８をＯＦＦし、ＳＷ１１及びＳＷ１２をＯＮしてフライングキャパシタ１２ａを電圧計測回路１４に接続し、フライングキャパシタ１２ａの端子電圧、つまり電池ブロックＢ２の端子電圧を測定する。その後、ＳＷ１１及びＳＷ１２をＯＦＦし、ＳＷ１３及びＳＷ１４をＯＮしてフライングキャパシタ１２ｂを電圧計測回路１４に接続し、フライングキャパシタ１２ｂの端子電圧、つまり電池ブロックＢ１７の端子電圧を測定する。 Next, paying attention to the battery block B2 of the secondary battery 10a and the battery block B17 of the secondary battery 10b, both SW2 and SW3 connected to both ends of the battery block B2 are turned on to fly by the terminal voltage of the battery block B2. The capacitor 12a is charged. At the same time, both SW17 and SW18 connected to both ends of the battery block B17 are turned on to charge the flying capacitor 12b with the terminal voltage of the battery block B17. Then, SW2, SW3, SW17, and SW18 are turned off, SW11 and SW12 are turned on, and the flying capacitor 12a is connected to the voltage measuring circuit 14, and the terminal voltage of the flying capacitor 12a, that is, the terminal voltage of the battery block B2 is measured. Thereafter, SW11 and SW12 are turned OFF, SW13 and SW14 are turned ON, and the flying capacitor 12b is connected to the voltage measuring circuit 14, and the terminal voltage of the flying capacitor 12b, that is, the terminal voltage of the battery block B17 is measured.

以下、同様にして、二次電池１０ａを構成する電池ブロックＢ１〜Ｂ１５の端子電圧、及び二次電池１０ｂを構成する電池ブロックＢ１６〜Ｂ３０の端子電圧を測定することができる。この例では、スイッチ１１として図２に示すマトリクス配置とすることで制御線の本数を削減できるとともに、２分割した二次電池１０ａ、１０ｂ用のそれぞれのスイッチ１１の制御線を共通化することで制御線の本数を削減でき、さらに、電圧計測回路１４を共通化することで構成を一層簡略化することができる。 Hereinafter, similarly, the terminal voltages of the battery blocks B1 to B15 constituting the secondary battery 10a and the terminal voltages of the battery blocks B16 to B30 constituting the secondary battery 10b can be measured. In this example, the number of control lines can be reduced by adopting the matrix arrangement shown in FIG. 2 as the switches 11, and the control lines of the switches 11 for the secondary batteries 10a and 10b divided into two can be shared. The number of control lines can be reduced, and the configuration can be further simplified by sharing the voltage measurement circuit 14.

なお、上記実施形態では、説明の都合上、制御線が直交し、かつ半導体リレー（フォトＭＯＳリレー）が方形状に配置された形態について説明しているが、接続の方法が同じであれば、制御線同士の交わる角度や実際の半導体リレーの配置は異なっていてもよい。 In the above embodiment, for the sake of explanation, the control lines are orthogonal and the semiconductor relay (photo MOS relay) is arranged in a square shape. However, if the connection method is the same, The angle at which the control lines intersect and the actual arrangement of the semiconductor relays may be different.

また、上記実施形態では、マトリクス状に構成するリレーとして、フォトＭＯＳリレー（半導体リレー）を挙げているが、横方向制御線及び縦方向制御線に接続され、これらの制御線によりＯＮ／ＯＦＦを制御されるスイッチであれば、他のスイッチでもよい。
また、上記実施形態では、制御線の交点に対応する箇所全てに半導体リレーを設けているが、例えば、下記の配置のように、一部の交点に半導体リレーを設けなくても本発明は実現できる。すなわち、
１３１４１５１６
１２１１１０９
７ × × ８
６ × ５４
１２ × ３
あるいは、
１６１５１４１３
９１０１１１２
× × × ×
８７６５
１２３４
である。上記の配置において、×印は半導体リレーを設けていない交点を示す。 In the above embodiment, a photo MOS relay (semiconductor relay) is cited as a relay configured in a matrix. However, the relay is connected to a horizontal control line and a vertical control line, and ON / OFF is controlled by these control lines. Other switches may be used as long as they are controlled.
In the above embodiment, the semiconductor relays are provided at all the locations corresponding to the intersections of the control lines. For example, the present invention can be realized without providing the semiconductor relays at some intersections as in the following arrangement. it can. That is,
13 14 15 16
12 11 10 9
7 × × 8
6 x 5 4
1 2 x 3
Or
16 15 14 13
9 10 11 12
× × × ×
8 7 6 5
1 2 3 4
It is. In the above arrangement, the x mark indicates an intersection where no semiconductor relay is provided.

また、本発明の実施形態について、二次電池の電圧検出装置を例にとり説明したが、本発明のマトリクススイッチは他の装置にも適用することができる。特に、図８に示すように互いに隣接する２個のＬＥＤ、つまりフォトＭＯＳリレーを巡回的にＯＮすることができる配置は、鉄道玩具や工程設備のベルトコンベア等の輸送システムに適用することができる。また、本発明のマトリクススイッチは、ステッピングモータの電圧測定にも適用することができ、特に６相以上のステッピングモータであれば巡回的なマトリクス配置とすることで効率的に各位相の電圧を測定し得る。 Moreover, although the embodiment of the present invention has been described by taking a voltage detection device for a secondary battery as an example, the matrix switch of the present invention can also be applied to other devices. In particular, as shown in FIG. 8, the arrangement in which two adjacent LEDs, that is, photoMOS relays can be cyclically turned on, can be applied to transportation systems such as railway toys and belt conveyors for process equipment. . The matrix switch of the present invention can also be applied to the voltage measurement of a stepping motor. In particular, in the case of a stepping motor having 6 or more phases, the voltage of each phase can be efficiently measured by adopting a cyclic matrix arrangement. Can do.

１０二次電池、１１スイッチ（マトリクススイッチ）、１２フライングキャパシタ、１４電圧計測回路、１６マイコン、１８ドライバ。 10 secondary battery, 11 switch (matrix switch), 12 flying capacitor, 14 voltage measuring circuit, 16 microcomputer, 18 driver.

Claims

It has a plurality of relays that turn on simultaneously for every two adjacent relays,
The plurality of relays are configured in a matrix in the vertical direction and the horizontal direction,
Multiple relays arranged in a row in the lateral direction are connected to a common lateral control line,
Multiple relays arranged in a row in the vertical direction are connected to a common vertical control line,
The two relays are configured adjacent in the matrix ;
A matrix switch in which when all of the plurality of relays are numbered in order from 1, consecutive numbers are arranged adjacent to each other on a single stroke and two relays corresponding to the two consecutive numbers are simultaneously turned on. By supplying a control signal to the direction control line and the vertical direction control line, driving means for turning on only two adjacent relays among the plurality of relays and turning off the other relays is provided. Connected to both ends of each battery block of the plurality of battery blocks constituting the secondary battery,
A voltage measurement circuit that measures the terminal voltage of each battery block by driving the matrix switch ON / OFF;
When adjacent relays among the plurality of relays are Ri, Ri + 1, Ri + 2, Ri + 3 (i is a natural number), the driving means supplies a control signal to the horizontal control line and the vertical control line. Thus, first, only Ri and Ri + 1 are turned on, then only Ri + 1 and Ri + 2 are turned on, and then only Ri + 2 and Ri + 3 are turned on .

The voltage detection device according to claim 1,
When the plurality of relays are Rj (j = 1, 2, 3,... N), the driving unit supplies control signals to the horizontal control line and the vertical control line, A voltage detection device for a secondary battery, wherein only Rn-1 and Rn are turned on, and then only Rn and R1 are turned on .