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JP2002291167A - Flying capacitor battery pack voltage detector - Google Patents

Flying capacitor battery pack voltage detector

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JP2002291167A
JP2002291167A JP2001090800A JP2001090800A JP2002291167A JP 2002291167 A JP2002291167 A JP 2002291167A JP 2001090800 A JP2001090800 A JP 2001090800A JP 2001090800 A JP2001090800 A JP 2001090800A JP 2002291167 A JP2002291167 A JP 2002291167A
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JP
Japan
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flying capacitor
voltage
battery
battery module
detection circuit
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JP2001090800A
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Japanese (ja)
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Tetsuya Kobayashi
徹也 小林
Hiroshi Fujita
浩 藤田
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flying capacitor battery pack voltage detector capable of suppressing increase in a battery voltage measuring error caused by signal voltage attenuation. SOLUTION: The voltage of battery module voltages VB1 to VB8 are sequentially loaded into a flying capacitor 5 through current limiter resistors R1 to R9 and outputted to a differential voltage detection circuit 11 through sampling switches 6, 7 on the output side. A data processing circuit 4 loads measuring data consisting of a potential difference in the flying capacitor 5 in which prescribed battery module voltage is loaded several times in different timings to compute voltage attenuation characteristics. Based on the voltage attenuation characteristics, the circuit 4 estimates the potential difference in the flying capacitor 5 immediately after the voltage of the battery module is loaded into the flying capacitor 5.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フライングキャパ
シタ式組電池電圧検出装置に関し、特に車両用組電池に
用いるフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flying capacitor type assembled battery voltage detecting device, and more particularly to a flying capacitor type assembled battery voltage detecting device used for a vehicle assembled battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえばハイブリッド自動車や電気自動
車、燃料電池車などでは、二次電池や燃料電池からなる
組電池は互いに直列接続した多数の電池モジュールによ
り構成され、電池モジュールは所定数の単電池を直列接
続して構成されている。
2. Description of the Related Art For example, in a hybrid vehicle, an electric vehicle, a fuel cell vehicle, and the like, an assembled battery including a secondary battery and a fuel cell is constituted by a large number of battery modules connected in series with each other. It is configured by connecting in series.

【0003】各電池モジュールの電位が高くかつそれぞ
れ異なるために、各電池モジュールの電圧計測は、各電
池モジュールを出力側の差動電圧検出回路の基準電位か
ら絶縁可能なフライングキャパシタ式組電池電圧検出装
置が好適である。ただ、各電池モジュールごとに電圧検
出回路を装備することは装置の大規模化を招くととも
に、各差動電圧検出回路間のオフセット誤差や電圧増幅
率誤差が問題となるため、通常はマルチプレクサを用い
て各電池モジュール電圧を時間順次にサンプリングして
共通のフライングキャパシタに読み込むことにより、フ
ライングキャパシタや差動電圧検出回路の必要個数を低
減したマルチプレクサ付きフライングキャパシタ式組電
池電圧検出装置が好適である。
Since the potential of each battery module is high and different from each other, the voltage measurement of each battery module is performed by a flying capacitor type assembled battery voltage detection that can insulate each battery module from the reference potential of a differential voltage detection circuit on the output side. The device is preferred. However, equipping each battery module with a voltage detection circuit increases the size of the device and causes problems of offset errors and voltage amplification factors between the differential voltage detection circuits. A flying capacitor type assembled battery voltage detector with a multiplexer that reduces the required number of flying capacitors and differential voltage detection circuits by sampling the voltage of each battery module in time sequence and reading the voltage into a common flying capacitor is suitable.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のフライングキャパシタ式電圧検出回路では、経
時劣化によるフライングキャパシタやサンプリングスイ
ッチのリーク電流の増大が生じる可能性があり、これら
フライングキャパシタなどの回路素子のリーク電流が増
大すると、フライングキャパシタが電池モジュールから
読み込んだ蓄電電圧が、電圧検出回路がそれを計測する
までの間に減衰し、正確な電池モジュール電圧が得られ
ず、電池状態を誤って判定してしまう。
However, in the above-described conventional flying capacitor type voltage detecting circuit, there is a possibility that the leakage current of the flying capacitor or the sampling switch may increase due to aging. When the leakage current increases, the storage voltage read from the battery module by the flying capacitor attenuates before the voltage detection circuit measures it, and an accurate battery module voltage cannot be obtained, and the battery state is erroneously determined. Resulting in.

【0005】この問題は特に、差動電圧検出回路の出力
電圧をたとえばA/Dコンバータでサンプルホールドす
る時点が、出力側サンプリングスイッチをオンしてフラ
イングキャパシタから差動電圧検出回路への電荷読み出
しを開始した時点から一定時間遅れるためにより一層深
刻化する。
[0005] This problem is particularly caused when the output voltage of the differential voltage detection circuit is sampled and held by, for example, an A / D converter, and the output side sampling switch is turned on to read charges from the flying capacitor to the differential voltage detection circuit. It becomes even more serious because it is delayed for a certain period of time from when it started.

【0006】更に詳しく説明すると、出力側サンプリン
グスイッチをオンすると差動電圧検出回路の入力端子間
の信号電圧は増加を開始するが、出力側サンプリングス
イッチの電気抵抗などの影響により一定時間遅れてピー
ク値に達する。そして、差動電圧検出回路の入力端子に
放電抵抗などが接続されている場合には、放電により時
間経過とともに上記ピーク値から低下していく。いずれ
にせよ、差動電圧検出回路の入力端子に放電抵抗などが
接続されている場合には、この放電抵抗を通じてのフラ
イングキャパシタの蓄電電荷の減衰は避けることができ
ず、A/Dコンバータのサンプルホールドが遅れる以
上、この放電抵抗による電圧ロスの影響を回避すること
はできず、放電抵抗の抵抗値変化(温度的又は経時的)
による電圧減衰率変動が計測誤差となってしまう。
More specifically, when the output-side sampling switch is turned on, the signal voltage between the input terminals of the differential voltage detection circuit starts to increase, but peaks after a certain time delay due to the electrical resistance of the output-side sampling switch. Reaches the value. When a discharge resistor or the like is connected to the input terminal of the differential voltage detection circuit, the voltage decreases from the above-mentioned peak value over time due to discharge. In any case, when a discharge resistor or the like is connected to the input terminal of the differential voltage detection circuit, the decay of the stored charge of the flying capacitor through the discharge resistor cannot be avoided, and the A / D converter sample Since the hold is delayed, the influence of the voltage loss due to the discharge resistance cannot be avoided, and the resistance value change of the discharge resistance (temporal or temporal)
The fluctuation of the voltage decay rate caused by the measurement results in a measurement error.

【0007】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、信号電圧減衰による電池電圧計測誤差増大を抑止
可能なフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置を提
供することを、その目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and has as its object to provide a flying capacitor type battery pack voltage detecting device capable of suppressing an increase in battery voltage measurement error due to signal voltage attenuation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第一発明のフライングキ
ャパシタ式組電池電圧検出装置は、一対の入力端子間の
電位差を検出する差動電圧検出回路と、フライングキャ
パシタと、前記フライングキャパシタの蓄電電圧を前記
差動電圧検出回路の前記一対の入力端子間に印加する出
力側サンプリングスイッチと、互いに直列接続された多
数の電池モジュールからなる組電池の各電極端子を順次
前記フライングキャパシタの両端に接続して前記各電池
モジュールの電圧を前記フライングキャパシタに順次印
加するマルチプレクサと、前記差動電圧検出回路の出力
電圧を処理するデータ処理回路とを備えるフライングキ
ャパシタ式組電池電圧検出装置において、前記データ処
理回路は、所定の前記電池モジュールの電圧を読み込ん
だ前記フライングキャパシタの電位差からなる計測デー
タを、異なるタイミングで複数回読み込み、前記電池モ
ジュールの電圧を前記フライングキャパシタに読み込ん
だ直後の前記フライングキャパシタの電位差を前記各計
測データに基づいて推定することを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a flying capacitor type battery pack voltage detecting device for detecting a potential difference between a pair of input terminals, a flying capacitor, and a storage voltage of the flying capacitor. And an output-side sampling switch for applying a voltage between the pair of input terminals of the differential voltage detection circuit, and each electrode terminal of an assembled battery composed of a number of battery modules connected in series to each other, sequentially connected to both ends of the flying capacitor. And a data processing circuit for processing an output voltage of the differential voltage detection circuit, wherein the data processing circuit comprises a multiplexer for sequentially applying the voltage of each battery module to the flying capacitor, and a data processing circuit for processing an output voltage of the differential voltage detection circuit. Said flying which reads the voltage of said predetermined battery module It is characterized in that measurement data consisting of the potential difference of the capacitor is read a plurality of times at different timings, and the potential difference of the flying capacitor immediately after the voltage of the battery module is read into the flying capacitor is estimated based on the measurement data. .

【0009】すなわち、本発明では、フライングキャパ
シタに蓄電された信号電圧を異なるタイミングで複数回
読み出すことにより、フライングキャパシタなどの出回
路系の電圧減衰率を推定し、この電圧減衰率を用いて電
池モジュールからフライングキャパシタへ電圧読み出し
を行った直後におけるフライングキャパシタの蓄電電圧
を推定するので、回路系の電圧減衰率が経時劣化などで
変化したり、ばらついたりしても正確な電池電圧検出が
可能となる。
That is, in the present invention, the signal voltage stored in the flying capacitor is read out a plurality of times at different timings, thereby estimating the voltage decay rate of an output circuit system such as a flying capacitor. Since the stored voltage of the flying capacitor is estimated immediately after voltage reading from the module to the flying capacitor, accurate battery voltage detection is possible even if the voltage decay rate of the circuit system changes due to deterioration over time or varies. Become.

【0010】第二発明のフライングキャパシタ式組電池
電圧検出装置は、一対の入力端子間の電位差を検出する
差動電圧検出回路と、フライングキャパシタと、前記フ
ライングキャパシタの蓄電電圧を前記差動電圧検出回路
の前記一対の入力端子間に印加する出力側サンプリング
スイッチと、互いに直列接続された多数の電池モジュー
ルからなる組電池の各電極端子を順次前記フライングキ
ャパシタの両端に接続して前記各電池モジュールの電圧
を前記フライングキャパシタに順次印加するマルチプレ
クサと、前記差動電圧検出回路の出力電圧を処理するデ
ータ処理回路とを備えるフライングキャパシタ式組電池
電圧検出装置において、前記データ処理回路は、所定の
前記電池モジュールの電圧を読み込んだ前記フライング
キャパシタの電位差からなる計測データを、異なるタイ
ミングで複数回読み込み、前記各計測データに基づいて
前記フライングキャパシタの電位差の減衰率に関連する
データである減衰率関連値を演算し、前記減衰率関連値
が所定のしきい値を超える場合に回路不良と判定するこ
とを特徴としている。
A flying capacitor type battery pack voltage detecting device according to a second aspect of the present invention includes a differential voltage detecting circuit for detecting a potential difference between a pair of input terminals, a flying capacitor, and a storage voltage of the flying capacitor. An output-side sampling switch to be applied between the pair of input terminals of the circuit, and each electrode terminal of a battery pack composed of a number of battery modules connected in series to each other, sequentially connecting both ends of the flying capacitor to each of the battery modules. In a flying capacitor type battery pack voltage detecting device comprising: a multiplexer for sequentially applying a voltage to the flying capacitor; and a data processing circuit for processing an output voltage of the differential voltage detecting circuit, the data processing circuit includes a predetermined battery. The potential of the flying capacitor reading the voltage of the module The measurement data consisting of is read a plurality of times at different timings, and based on each measurement data, an attenuation rate related value that is data related to the attenuation rate of the potential difference of the flying capacitor is calculated, and the attenuation rate related value is a predetermined value. It is characterized in that a circuit failure is determined when the threshold value is exceeded.

【0011】すなわち、本発明では、フライングキャパ
シタに蓄電された信号電圧を異なるタイミングで複数回
読み出すことにより、フライングキャパシタなどの出回
路系の電圧減衰率(に関連する数値データ)を決定し、
この電圧減衰率が所定しきい値を超える場合に回路不良
と判定して警報する。
That is, according to the present invention, the signal voltage stored in the flying capacitor is read out a plurality of times at different timings to determine the voltage attenuation rate (related numerical data) of the output circuit system such as the flying capacitor,
If the voltage decay rate exceeds a predetermined threshold, it is determined that the circuit is defective and an alarm is issued.

【0012】これにより、回路系の不良に起因する誤差
が大きい電池電圧データを知らずに使用し続けるという
不具合を解決することができる。
Thus, it is possible to solve the problem that the battery voltage data having a large error due to the failure of the circuit system is continuously used without knowing it.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明のフライングキャパ
シタ式組電池電圧検出装置の好適な態様を以下の実施例
により詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例
の構成に限定されるものではなく、置換可能な公知回路
を用いて構成できることは当然である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the flying capacitor type assembled battery voltage detecting device of the present invention will be described below in detail with reference to the following embodiments. However, the present invention is not limited to the configuration of the following embodiment, and it is obvious that the present invention can be configured using a replaceable known circuit.

【0014】[0014]

【実施例1】本発明を適用する組電池の電圧検出装置の
一実施例を図1に示す回路図を参照して説明する。 (回路構成)組電池1は、8つの電池モジュールVB1
〜VB8を直列接続してなる。各電池モジュールVB1
〜VB8はそれぞれ等しい数の単電池を直列接続してな
る。R1〜R9は電流制限抵抗素子、2はマルチプレク
サ、3はA/Dコンバータ、4はマイコン内蔵のコント
ローラ、5はフライングキャパシタ、6、7は出力側サ
ンプリングスイッチ、8〜10は抵抗素子、11は差動
電圧検出回路である。
[Embodiment 1] An embodiment of a battery pack voltage detecting apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to a circuit diagram shown in FIG. (Circuit Configuration) The battery pack 1 includes eight battery modules VB1.
To VB8 in series. Each battery module VB1
To VB8 are each formed by connecting an equal number of unit cells in series. R1 to R9 are current limiting resistive elements, 2 is a multiplexer, 3 is an A / D converter, 4 is a microcomputer built-in controller, 5 is a flying capacitor, 6 and 7 are output side sampling switches, 8 to 10 are resistive elements, 11 is This is a differential voltage detection circuit.

【0015】マルチプレクサ2は、電流制限抵抗素子R
1〜R9の内の互いに隣接する一対とフライングキャパ
シタ5の両端とを順次接続することにより、各電池モジ
ュールVB1〜VB8の電圧をフライングキャパシタ5
に読み込み可能としている。
The multiplexer 2 includes a current limiting resistor R
1 to R9 and the two ends of the flying capacitor 5 are sequentially connected, so that the voltage of each battery module VB1 to VB8 is
Can be read.

【0016】出力側サンプリングスイッチ6はフライン
グキャパシタ5の一端を入力抵抗素子8を通じて差動電
圧検出回路3の第一の入力端子に接続し、サンプリング
スイッチ7は、フライングキャパシタ5の他端を差動電
圧検出回路3の第二の入力端子に接続している。
The output side sampling switch 6 connects one end of the flying capacitor 5 to the first input terminal of the differential voltage detecting circuit 3 through the input resistance element 8, and the sampling switch 7 connects the other end of the flying capacitor 5 to the differential terminal. It is connected to the second input terminal of the voltage detection circuit 3.

【0017】抵抗素子9は、差動電圧検出回路9の両入
力端子を接続し、抵抗素子10は差動電圧検出回路の他
入力端子を基準電位源Vrefに接続している。
The resistance element 9 connects both input terminals of the differential voltage detection circuit 9, and the resistance element 10 connects the other input terminal of the differential voltage detection circuit to a reference potential source Vref.

【0018】差動電圧検出回路11の出力電圧はA/D
コンバータ12でデジタル信号に変換されてコントロー
ラ13に出力される。サンプリングスイッチ3、4、
6、7、マルチプレクサ2の各サンプリングスイッチは
コントローラ13が決定するタイミングで開閉される。
The output voltage of the differential voltage detection circuit 11 is A / D
The signal is converted into a digital signal by the converter 12 and output to the controller 13. Sampling switches 3, 4,
The sampling switches 6 and 7 and the multiplexer 2 are opened and closed at the timing determined by the controller 13.

【0019】(動作)次に、この回路による電池モジュ
ールVB1〜VB8の通常の電圧検出動作を以下に説明
する。
(Operation) Next, a normal voltage detection operation of the battery modules VB1 to VB8 by this circuit will be described below.

【0020】最初に、マルチプレクサ2を制御して電池
モジュールVB1の電圧をフライングキャパシタ5に読
み込む。
First, the multiplexer 2 is controlled to read the voltage of the battery module VB 1 into the flying capacitor 5.

【0021】次に、マルチプレクサ2のサンプリングス
イッチをオフし、サンプリングスイッチ6、7を所定期
間だけオンして、フライングキャパシタC1の電位差を
差動電圧検出回路3に読み込む。
Next, the sampling switch of the multiplexer 2 is turned off, the sampling switches 6 and 7 are turned on for a predetermined period, and the potential difference of the flying capacitor C1 is read into the differential voltage detection circuit 3.

【0022】これにより、フライングキャパシタ5の蓄
電電圧は抵抗素子8、9で抵抗分圧されて、差動電圧検
出回路11に入力される。差動電圧検出回路11は基準
電位Vref(ここでは+2.5V)を基準として入力電
圧をインピーダンス変換、増幅してA/Dコンバータ3
に出力する。A/Dコンバータ3は、コントローラ4に
より制御されるタイミングで入力電圧をデジタルに変換
してコントローラ4に送信する。
As a result, the stored voltage of the flying capacitor 5 is divided by the resistance elements 8 and 9 and input to the differential voltage detection circuit 11. The differential voltage detection circuit 11 impedance-converts and amplifies the input voltage with reference to a reference potential Vref (here, +2.5 V),
Output to The A / D converter 3 converts the input voltage into a digital signal at a timing controlled by the controller 4 and transmits the digital signal to the controller 4.

【0023】A/Dコンバータ3の入力電圧サンプルホ
ールドタイミングを図2のタイミングチャートを参照し
て以下に説明する。
The input voltage sample / hold timing of the A / D converter 3 will be described below with reference to the timing chart of FIG.

【0024】まず、マルチプレクサ2のサンプリングス
イッチをオンしていずれかの電池モジュール電圧をフラ
イングキャパシタ5に読み込む。読み込み開始から所定
時間(電流制限抵抗の電気抵抗とフライングキャパシタ
5の静電容量で決定さるCR時定数より長く設定され
る)後、フライングキャパシタ5の蓄電電圧Vcは略電
池モジュール電圧Vmに達した時点t0にて出力側サン
プリングスイッチ6、7をターンオンする。
First, the sampling switch of the multiplexer 2 is turned on, and one of the battery module voltages is read into the flying capacitor 5. After a predetermined time from the start of reading (which is set to be longer than the CR time constant determined by the electric resistance of the current limiting resistor and the capacitance of the flying capacitor 5), the storage voltage Vc of the flying capacitor 5 substantially reaches the battery module voltage Vm. At time t0, the output side sampling switches 6, 7 are turned on.

【0025】出力側サンプリングスイッチ6、7はフォ
トMOSトランジスタであるため、オン抵抗が最小値に
達するのに時間がかかり、かつ寄生容量などの充電もあ
るので、差動電圧検出回路11の入力電圧Vsがピーク
値に達するのは約1m秒後の時点t1となる。したがっ
て、この時点t1にて、A/Dコンバータ3は差動電圧
検出回路11の出力電圧をサンプルホールドする。
Since the output-side sampling switches 6 and 7 are photo MOS transistors, it takes time for the on-resistance to reach the minimum value, and there is charging such as parasitic capacitance. Vs reaches the peak value at a time point t1 about 1 ms later. Therefore, at this time point t1, the A / D converter 3 samples and holds the output voltage of the differential voltage detection circuit 11.

【0026】なお、図2に示すVmは、出力側サンプリ
ングスイッチ6、7のチャンネル抵抗をR、抵抗素子8
の抵抗をR8、抵抗素子9の抵抗値をR9とし、フライ
ングキャパシタ5の蓄電電圧をVmoとした場合に、V
mo・R9/(R+R8+R9)、すなわち蓄電電圧V
moの理論分圧となる。時点t0からt1に至る期間に
おいても、抵抗素子8、9の発熱として、更に、フライ
ングキャパシタ5やサンプリングスイッチのリーク電流
により蓄電エネルギーを消耗し、フライングキャパシタ
5の蓄電電圧はその分だけ低下する。更に、時点t1の
後、時間経過とともに、抵抗素子8、9の発熱として、
更に、フライングキャパシタ5やサンプリングスイッチ
のリーク電流により、フライングキャパシタ5は蓄電エ
ネルギーを消耗するので、フライングキャパシタ5の蓄
電電圧は時間経過とともに低下する(図2参照)。
It is to be noted that Vm shown in FIG. 2 indicates that the channel resistance of the output side sampling switches 6 and 7 is R,
Is R8, the resistance value of the resistance element 9 is R9, and the storage voltage of the flying capacitor 5 is Vmo.
mo.R9 / (R + R8 + R9), that is, the storage voltage V
mo is the theoretical partial pressure. Even during the period from the time point t0 to the time point t1, the stored energy is further consumed by the leakage current of the flying capacitor 5 and the sampling switch as the heating of the resistance elements 8 and 9, and the stored voltage of the flying capacitor 5 is reduced accordingly. Further, as time elapses after the time point t1, heat generation of the resistance elements 8 and 9 causes
Furthermore, since the flying capacitor 5 consumes stored energy due to the leakage current of the flying capacitor 5 and the sampling switch, the stored voltage of the flying capacitor 5 decreases with time (see FIG. 2).

【0027】(時点t0における蓄電電圧の推定)上記
した時点t1におけるA/Dコンバータ3のサンプルホ
ールドでは、時点t0(この実施例では、マルチプレク
サ2のサンプリングスイッチのオフ終了時点かつ出力側
サンプリングスイッチ6、7のオン開始時点に設定され
ている)のフライングキャパシタ5の蓄電電圧を検出す
ることはできない。
(Estimation of Storage Voltage at Time t0) In the sample hold of the A / D converter 3 at the time t1 described above, at the time t0 (in this embodiment, the time at which the sampling switch of the multiplexer 2 is turned off and the output side sampling switch 6). , 7 (onset start time) cannot be detected.

【0028】そこで、この実施例では、時点t1後の時
点t2、t3、t4において、A/Dコンバータ3をサ
ンプルホールド動作させ計測データをコントローラ4に
送信する。コントローラ4は、一つの電池モジュール電
圧Vmに対して得た合計4つの計測データから、図2に
示す電圧減衰特性直線Sを推定し、それを外延して時点
t0におけるフライングキャパシタ5の蓄電電圧Vsを
推定する。
Therefore, in this embodiment, the A / D converter 3 performs a sample and hold operation at time points t2, t3, and t4 after time point t1 and transmits measurement data to the controller 4. The controller 4 estimates the voltage decay characteristic straight line S shown in FIG. 2 from the total of four measurement data obtained for one battery module voltage Vm, extends the straight line S, and accumulates the storage voltage Vs of the flying capacitor 5 at time t0. Is estimated.

【0029】このようにすれば、マルチプレクサ2のオ
フ時点又は出力側サンプリングスイッチ6、7のオン時
点からA/Dコンバータ3のサンプルホールド時点まで
の期間における蓄電エネルギーのロスを補正することが
できる。
This makes it possible to correct the loss of stored energy during the period from the time when the multiplexer 2 is turned off or the time when the output-side sampling switches 6 and 7 are turned on to the time when the A / D converter 3 is sampled and held.

【0030】次に、出力側サンプリングスイッチ6、7
をオフし、マルチプレクサ2の制御により、次の電池モ
ジュール電圧をフライングキャパシタ5に読み込む。
Next, the output side sampling switches 6 and 7
Is turned off, and the next battery module voltage is read into the flying capacitor 5 under the control of the multiplexer 2.

【0031】なお、上記補正は、上記電圧減衰特性直線
Sを演算すれば、それを各電池モジュール電圧の計測デ
ータに応用できるので、通常の電池モジュール電圧計測
は時点t1においてのみそれを行い、上記電圧減衰特性
直線sの修正は、たとえば車両始動時などにおいて行え
ばよい。
The above-mentioned correction can be applied to the measurement data of each battery module voltage by calculating the above-mentioned voltage decay characteristic straight line S. Therefore, the normal battery module voltage measurement is performed only at the time t1, and the above-mentioned correction is performed. The correction of the voltage attenuation characteristic line s may be performed, for example, at the time of starting the vehicle.

【0032】(電圧検出回路系の劣化判定)次に、フラ
イングキャパシタ5などの回路素子の絶縁抵抗の劣化度
合いの判定処理について図3を参照して以下に説明す
る。
(Determining Deterioration of Voltage Detection Circuit System) Next, a process of determining the degree of deterioration of the insulation resistance of a circuit element such as the flying capacitor 5 will be described with reference to FIG.

【0033】図2において、S2は上記手法により得た
今回の電圧減衰特性直線であり、L2は今回の真の電圧
減衰特性であり、S1は上記手法により得た運用開始時
の電圧減衰特性直線(初期特性直線)であり、L1は真
の電圧減衰特性の初期特性である。
In FIG. 2, S2 is the current voltage attenuation characteristic straight line obtained by the above method, L2 is the current true voltage attenuation characteristic, and S1 is the voltage attenuation characteristic straight line at the start of operation obtained by the above method. (Initial characteristic line), and L1 is the initial characteristic of the true voltage decay characteristic.

【0034】マイコンを含むコントローラ4は、上記手
法で得た今回の電圧減衰特性直線S2の傾斜率が、初期
特性直線S1の傾斜率より大きい所定しきい値を超える
場合に、回路系の劣化が重大である判定し、警報を出力
する。
The controller 4 including the microcomputer, when the slope of the current voltage decay characteristic line S2 obtained by the above method exceeds a predetermined threshold value larger than the slope of the initial characteristic straight line S1, determines that the deterioration of the circuit system has occurred. Judge that it is serious and output an alarm.

【0035】(変形態様)上記電圧減衰特性直線S2及
び傾斜率を演算する代わりに、たとえば組電池1の所定
容量時におけるたとえば時点t4の計測データを、あら
かじめ記憶する上記所定容量時における所定のしきい値
と比較することにより、回路系の劣化を判定することも
できる。すなわち、電池劣化によるその端子電圧の変動
を無視することにより、より簡単に、回路系の絶縁劣化
を判定することができる。
(Modification) Instead of calculating the voltage decay characteristic line S2 and the slope rate, for example, measurement data at a time t4 at a predetermined capacity of the battery pack 1, for example, is stored in advance at a predetermined time at the predetermined capacity. By comparing with a threshold value, it is also possible to determine the deterioration of the circuit system. That is, by ignoring the fluctuation of the terminal voltage due to the battery deterioration, the insulation deterioration of the circuit system can be determined more easily.

【0036】なお、上記説明した特性演算や劣化判定自
体は、マイクロコンピュータにストアしたプログラムに
容易に実行可能であることはもはや明白であるので、そ
れらの詳細なプログラムの説明は省略する。
It is apparent that the above-described characteristic calculation and deterioration determination itself can be easily executed by a program stored in a microcomputer, and a detailed description of those programs will be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1のフライングキャパシタ式組電池電圧
検出装置を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a flying capacitor type assembled battery voltage detecting device according to a first embodiment.

【図2】図1の差動電圧検出回路の入力電圧(出力電圧
でもよい)の時間変化を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 2 is a timing chart showing a time change of an input voltage (or an output voltage) of the differential voltage detection circuit of FIG. 1;

【図3】図1の回路の運用開始時とその劣化時における
差動電圧検出回路の入力電圧(出力電圧でもよい)の時
間変化を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing a time change of an input voltage (or an output voltage) of the differential voltage detection circuit at the start of operation of the circuit of FIG. 1 and at the time of deterioration thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 組電池 2 マルチプレクサ 3 A/Dコンバータ 4 コントローラ(データ処理回路) 5 フライングキャパシタ 6 出力側サンプリングスイッチ 7 出力側サンプリングスイッチ VB1〜VB8 電池モジュール 8〜10 抵抗素子 REFERENCE SIGNS LIST 1 battery pack 2 multiplexer 3 A / D converter 4 controller (data processing circuit) 5 flying capacitor 6 output sampling switch 7 output sampling switch VB1 to VB8 Battery module 8 to 10 Resistance element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一対の入力端子間の電位差を検出する差動
電圧検出回路と、 フライングキャパシタと、 前記フライングキャパシタの蓄電電圧を前記差動電圧検
出回路の前記一対の入力端子間に印加する出力側サンプ
リングスイッチと、 互いに直列接続された多数の電池モジュールからなる組
電池の各電極端子を順次前記フライングキャパシタの両
端に接続して前記各電池モジュールの電圧を前記フライ
ングキャパシタに順次印加するマルチプレクサと、 前記差動電圧検出回路の出力電圧を処理するデータ処理
回路と、 を備えるフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置に
おいて、 前記データ処理回路は、 所定の前記電池モジュールの電圧を読み込んだ前記フラ
イングキャパシタの電位差からなる計測データを、異な
るタイミングで複数回読み込み、 前記電池モジュールの電圧を前記フライングキャパシタ
に読み込んだ直後の前記フライングキャパシタの電位差
を前記各計測データに基づいて推定することを特徴とす
るフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置。
A differential voltage detection circuit for detecting a potential difference between a pair of input terminals; a flying capacitor; and an output for applying a stored voltage of the flying capacitor between the pair of input terminals of the differential voltage detection circuit. A side sampling switch, a multiplexer that sequentially connects each electrode terminal of the battery pack composed of a number of battery modules connected in series to both ends of the flying capacitor, and sequentially applies the voltage of each battery module to the flying capacitor, A data processing circuit for processing the output voltage of the differential voltage detection circuit, wherein the data processing circuit comprises: a potential difference of the flying capacitor which reads a predetermined voltage of the battery module. Measurement data consisting of multiple times at different timings A flying capacitor type assembled battery voltage detecting device, comprising: estimating a potential difference of the flying capacitor immediately after reading a voltage of the battery module into the flying capacitor based on the measurement data.
【請求項2】一対の入力端子間の電位差を検出する差動
電圧検出回路と、 フライングキャパシタと、 前記フライングキャパシタの蓄電電圧を前記差動電圧検
出回路の前記一対の入力端子間に印加する出力側サンプ
リングスイッチと、 互いに直列接続された多数の電池モジュールからなる組
電池の各電極端子を順次前記フライングキャパシタの両
端に接続して前記各電池モジュールの電圧を前記フライ
ングキャパシタに順次印加するマルチプレクサと、 前記差動電圧検出回路の出力電圧を処理するデータ処理
回路と、 を備えるフライングキャパシタ式組電池電圧検出装置に
おいて、 前記データ処理回路は、 所定の前記電池モジュールの電圧を読み込んだ前記フラ
イングキャパシタの電位差からなる計測データを、異な
るタイミングで複数回読み込み、 前記各計測データに基づいて前記フライングキャパシタ
の電位差の減衰率に関連するデータである減衰率関連値
を演算し、 前記減衰率関連値が所定のしきい値を超える場合に回路
不良と判定することを特徴とするフライングキャパシタ
式組電池電圧検出装置。
2. A differential voltage detection circuit for detecting a potential difference between a pair of input terminals, a flying capacitor, and an output for applying a stored voltage of the flying capacitor between the pair of input terminals of the differential voltage detection circuit. A side sampling switch, a multiplexer that sequentially connects each electrode terminal of the battery pack composed of a number of battery modules connected in series to both ends of the flying capacitor, and sequentially applies the voltage of each battery module to the flying capacitor, A data processing circuit for processing the output voltage of the differential voltage detection circuit, wherein the data processing circuit comprises: a potential difference of the flying capacitor which reads a predetermined voltage of the battery module. Measurement data consisting of multiple times at different timings Reading, calculating an attenuation rate related value that is data related to the attenuation rate of the potential difference of the flying capacitor based on the measurement data, and determining that the circuit is defective if the attenuation rate related value exceeds a predetermined threshold value. A flying capacitor type assembled battery voltage detecting device.
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