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JP2019074348A - Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method - Google Patents

Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method Download PDF

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JP2019074348A JP2017199071A JP2017199071A JP2019074348A JP 2019074348 A JP2019074348 A JP 2019074348A JP 2017199071 A JP2017199071 A JP 2017199071A JP 2017199071 A JP2017199071 A JP 2017199071A JP 2019074348 A JP2019074348 A JP 2019074348A
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Abstract

To provide a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method capable of detecting a voltage across a secondary battery.SOLUTION: A first capacitor C1 holds a voltage across secondary batteries Ce1-Ce3 in a first state. A differential amplifier circuit 16 receives the voltage across the secondary batteries Ce1-Ce3 held by the first capacitor C1 and a voltage across the secondary batteries Ce1-Ce3 in a second state. A μCOM 19 detects the battery state based on a difference voltage between the voltages across the second batteries in the first and the second states output from the differential amplifier circuit 16. The μCOM 19 detects the voltage across the secondary batteries Ce1-Ce3 based on a difference voltage between the voltage across the secondary batteries Ce1-Ce3 output from the differential amplifier circuit 16 and a reference voltage Vref.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二次電池状態検出装置及び二次電池状態検出方法に関する。   The present invention relates to a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method.

電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）などの各種車両には、電動モータの動力源として、リチウムイオン充電池やニッケル水素充電池などの二次電池が搭載されている。ＥＶやＨＥＶにおいては、上記二次電池を数十から数百、直列に接続し、それぞれの二次電池の両端電圧を検出している。二次電池の両端電圧は、満充電や過放電の判断を行う上で重要な検出値である。このため、検出回路に故障が発生し、複数の二次電池のうち１つでも検出できないと、全ての充放電を停止しなければならない、という問題があった。   In various vehicles such as electric vehicles (EVs) and hybrid vehicles (HEVs), secondary batteries such as lithium ion rechargeable batteries and nickel hydrogen rechargeable batteries are mounted as power sources of electric motors. In EVs and HEVs, the above secondary batteries are connected in series from several tens to several hundreds, and the voltage across each secondary battery is detected. The voltage across the secondary battery is an important detection value when making a determination of full charge or over discharge. For this reason, if a failure occurs in the detection circuit and even one of the plurality of secondary batteries can not be detected, there is a problem that all charging and discharging have to be stopped.

また、二次電池の劣化の度合いを示す指標である内部抵抗を算出する方法として、例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。特許文献１に記載の二次電池状態検出装置では、放電状態と放電停止状態とのそれぞれの電池電圧をコンデンサにホールドし、差動増幅回路によりホールドした電池電圧の差電圧を求め、この差電圧から内部抵抗（＝二次電池の状態）を求めている。しかしながら、従来の二次電池状態検出装置では、検出回路の故障時に代わりに、二次電池の両端電圧を求めることはできなかった。   Further, as a method of calculating the internal resistance, which is an index indicating the degree of deterioration of the secondary battery, for example, the method described in Patent Document 1 has been proposed. In the secondary battery state detection device described in Patent Document 1, each battery voltage in the discharge state and the discharge stop state is held in a capacitor, and the differential voltage of the held battery voltage is determined by the differential amplifier circuit, and this difference voltage The internal resistance (= state of secondary battery) is obtained from However, in the conventional secondary battery state detection device, it was not possible to obtain the voltage across the secondary battery instead at the time of failure of the detection circuit.

特開２０１４−２１９３１１号公報JP, 2014-219311, A

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、二次電池の状態を検出するための差動増幅回路を利用して、二次電池の両端電圧を検出することができる二次電池状態検出装置及び二次電池状態検出方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above background, and a secondary battery capable of detecting a voltage across a secondary battery using a differential amplifier circuit for detecting a state of the secondary battery An object of the present invention is to provide a state detection device and a secondary battery state detection method.

本発明の態様である二次電池状態検出装置は、第１の状態における二次電池の両端電圧を保持するコンデンサと、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第２の状態における前記二次電池の両端電圧とが入力される差動増幅回路と、前記差動増幅回路から出力される前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の電池状態を検出する状態検出部と、を備えた電池状態検出装置において、前記差動増幅回路への入力を、前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える切替部と、前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する第１の電圧検出部と、を備えたことを特徴とする。   A secondary battery state detection device according to an aspect of the present invention includes a capacitor for holding a voltage across a secondary battery in a first state, a voltage across the secondary battery held by the capacitor, and a second state. Based on a differential amplifier circuit to which the voltage across the secondary battery is input, and a differential voltage between voltages across the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit. And a state detection unit for detecting a battery state of the secondary battery, wherein the input to the differential amplifier circuit is a secondary battery in the first state and the second state. And a switching unit that switches between the voltage across the secondary battery and the voltage across the secondary battery and the reference voltage, and the difference voltage between the voltage across the secondary battery and the reference voltage output from the differential amplifier circuit. Detect the voltage across the secondary battery A first voltage detection unit that, characterized by comprising a.

前記基準電圧は、定電圧源から出力される定電圧であってもよい。   The reference voltage may be a constant voltage output from a constant voltage source.

前記第１の電圧検出部は、前記差電圧が所定範囲内となるように、前記定電圧源から出力される定電圧を調整し、調整後の前記差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出するようにしてもよい。   The first voltage detection unit adjusts a constant voltage output from the constant voltage source so that the difference voltage falls within a predetermined range, and both ends of the secondary battery based on the adjusted difference voltage. The voltage may be detected.

前記二次電池は、複数設けられ、前記複数の二次電池の両端電圧をそれぞれ検出する第２の電圧検出部と、前記第２の電圧検出部の故障により検出できない二次電池を求める故障検出部と、を備え、前記基準電圧は、前記第２の電圧検出部により検出できた二次電池の両端電圧であってもよい。   A plurality of secondary batteries are provided, and a second voltage detection unit that detects voltages across the plurality of secondary batteries, and a failure detection for finding a secondary battery that can not be detected due to a failure of the second voltage detection unit The reference voltage may be a voltage across the secondary battery detected by the second voltage detection unit.

前記第１の電圧検出部は、前記第２の電圧検出部により両端電圧が検出できる二次電池が複数あるとき、前記差電圧が所定範囲内となる、当該二次電池の両端電圧を前記基準電圧としてもよい。   When there are a plurality of secondary batteries in which the voltage across the both ends can be detected by the second voltage detection unit, the first voltage detection unit sets the voltage across the secondary battery to the reference voltage. It may be a voltage.

本発明の態様である電池状態検出方法は、第１の状態における二次電池の両端電圧をコンデンサに保持する工程と、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第２の状態における二次電池の両端電圧とを差動増幅回路に入力する工程と、前記差動増幅回路から出力される前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて電池状態を検出する工程と、を備えた電池状態検出方法において、前記差動増幅回路への入力を、前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える工程と、前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する工程と、を備えたことを特徴とする   A battery state detection method according to an aspect of the present invention includes a step of holding a voltage across a secondary battery in a first state in a capacitor, a voltage across the secondary battery held by the capacitor, and a second state The step of inputting the voltage across the secondary battery into the differential amplifier circuit, and the difference voltage between the voltage across the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit And detecting the state of the battery, the method further comprising the steps of: detecting the state of the battery, the input to the differential amplifier circuit being the voltage across the secondary battery in the first state and the second state; The step of switching between the voltage across the secondary battery and the reference voltage, and the voltage across the secondary battery based on the differential voltage between the voltage across the secondary battery and the reference voltage output from the differential amplifier circuit And detecting And wherein the door

上記態様によれば、二次電池の状態を検出するための差動増幅回路を利用して、二次電池の両端電圧を検出することができる。   According to the above aspect, the differential amplifier circuit for detecting the state of the secondary battery can be used to detect the voltage across the secondary battery.

第１実施形態における本発明の二次電池状態検出装置を示す回路図である。It is a circuit diagram showing the rechargeable battery state detection device of the present invention in a 1st embodiment. 図１の二次電池状態検出装置を構成するμＣＯＭの両端電圧の検出処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detection processing procedure of the both-ends voltage of (micro | micron | mu) COM which comprises the secondary battery state detection apparatus of FIG. 第２実施形態における本発明の二次電池状態検出装置を示す回路図である。It is a circuit diagram showing the rechargeable battery state detection device of the present invention in a 2nd embodiment. 図３の二次電池状態検出装置を構成するμＣＯＭの両端電圧の検出処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detection processing procedure of the both-ends voltage of (micro | micron | mu) COM which comprises the secondary battery state detection apparatus of FIG.

（第１実施形態）
以下、第１実施形態における二次電池状態検出装置について図１を参照して説明する。本実施形態の二次電池状態検出装置１は、例えば、電気自動車に搭載され、当該電気自動車が備える図１に示す組電池２を構成する複数の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の状態をそれぞれ検出するものである。二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３は、互いに直列接続されている。 First Embodiment
Hereinafter, the secondary battery state detection device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The secondary battery state detection device 1 of the present embodiment is mounted on, for example, an electric vehicle, and detects the states of a plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 that constitute the battery assembly 2 shown in FIG. It is a thing. The secondary batteries Ce1 to Ce3 are connected in series with one another.

図１に示すように、第１実施形態の二次電池状態検出装置１は、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２と、基準電圧源８と、切替スイッチＳＷ１及びスイッチユニット１２と、充放電部１３と、電圧検出部１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、差動増幅回路１６と、Ａ／Ｄ変換器１７と、ＣＶＳ１８と、マイクロコンピュータ（以下、μＣＯＭ）１９と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the secondary battery state detection device 1 of the first embodiment includes charging of a first capacitor C1 and a second capacitor C2, a reference voltage source 8, a changeover switch SW1 and a switch unit 12, and A discharge unit 13, a voltage detection unit 14, an A / D converter 15, a differential amplification circuit 16, an A / D converter 17, a CVS 18, and a microcomputer (hereinafter, μCOM) 19 There is.

第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２はそれぞれ、２つの状態（例えば充電状態、放電状態）における二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両極電圧を保持するためのコンデンサである。また、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２は、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両極電圧と、基準電圧Ｖｒｅｆと、をそれぞれ保持するためのコンデンサである。第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２は、複数の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３及び基準電圧源８のうち後述するスイッチユニット１２により選択された一つに接続される。   The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are capacitors for holding the bipolar voltage of the secondary batteries Ce1 to Ce3 in two states (for example, charge state and discharge state). Further, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are capacitors for respectively holding the bipolar voltage of the secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage Vref. The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are connected to one of a plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 and a reference voltage source 8 selected by a switch unit 12 described later.

また、第１のコンデンサＣ１は、一極板が後述する差動増幅回路１６の２つの入力のうち一方である＋入力に接続されている。第２のコンデンサＣ２は、一極板が後述する差動増幅回路１６の２つの入力のうち他方である−入力に接続されている。   In addition, the first capacitor C1 is connected to the + input which is one of two inputs of a differential amplifier circuit 16 to be described later. The second capacitor C2 is connected to the-input which is one of the two inputs of the differential amplifier circuit 16 to be described later.

基準電圧源８は、例えば定電圧源から構成され、基準電圧Ｖｒｅｆを出力する。なお、本実施形態では、基準電圧源８としては、基準電圧Ｖｒｅｆ（＝定電圧）が調整できる周知の定電圧源を用いている。   The reference voltage source 8 is composed of, for example, a constant voltage source, and outputs a reference voltage Vref. In the present embodiment, as the reference voltage source 8, a known constant voltage source capable of adjusting the reference voltage Vref (= constant voltage) is used.

切替スイッチＳＷ１は、ｃ端子の接続をａ端子、ｂ端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。ａ端子は、第１のコンデンサＣ１の一極板及び差動増幅回路１６の＋入力に接続され、ｂ端子は、第２のコンデンサＣ２の一極板及び差動増幅回路１６の−入力に接続されている。ｃ端子は、後述する切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子に接続されている。切替スイッチＳＷ１は、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２のうち１つを選択して、切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子に接続するスイッチである。   The changeover switch SW1 is configured of a switch that switches the connection of the c terminal between the a terminal and the b terminal. The a terminal is connected to the one electrode of the first capacitor C1 and the + input of the differential amplifier circuit 16, and the b terminal is connected to the one electrode of the second capacitor C2 and the-input of the differential amplifier circuit 16 It is done. The c terminal is connected to an e + terminal of a changeover switch SW + described later. The changeover switch SW1 is a switch that selects one of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 and connects it to the e + terminal of the changeover switch SW +.

スイッチユニット１２は、２つの切替スイッチＳＷ＋、ＳＷ−から構成されている。切替スイッチＳＷ＋は、ｅ＋端子をａ＋、ｂ＋、ｃ＋、ｄ＋端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。ａ＋〜ｃ＋端子はそれぞれ、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の正極に接続されている。ｄ＋端子は、基準電圧源８の正極に接続されている。切替スイッチＳＷ＋は、複数の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３及び基準電圧源８のうち選択した１つの正極を切替スイッチＳＷ１で選択されたコンデンサＣ１、Ｃ２の一極板に接続する。   The switch unit 12 is composed of two changeover switches SW + and SW−. The changeover switch SW + is configured of a switch that switches the e + terminal between the a +, b +, c +, and d + terminals. The a + to c + terminals are respectively connected to the positive electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The d + terminal is connected to the positive electrode of the reference voltage source 8. The changeover switch SW + connects one positive electrode selected among the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage source 8 to one pole plate of the capacitors C1 and C2 selected by the changeover switch SW1.

切替スイッチＳＷ−は、ｅ−端子をａ−、ｂ−、ｃ−、ｄ−端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。ａ−〜ｃ−端子はそれぞれ、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の負極に接続されている。ｄ−端子は、基準電圧源８の負極に接続されている。切替スイッチＳＷ−は、複数の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３及び基準電圧源８のうち選択した１つの負極をコンデンサＣ１、Ｃ２の他極板に接続する。   The changeover switch SW- is composed of a switch for switching the e- terminal between the a-, b-, c- and d- terminals. The a- to c-terminals are respectively connected to the negative electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The d- terminal is connected to the negative electrode of the reference voltage source 8. The changeover switch SW− connects one negative electrode selected among the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage source 8 to the other electrode plate of the capacitors C1 and C2.

電圧検出部１４は、組電池２の両極電圧を検出する回路である。Ａ／Ｄ変換器１５は、電圧検出部１４が検出した組電池２の両極電圧をデジタル値に変換してμＣＯＭ１９に供給する。   The voltage detection unit 14 is a circuit that detects the bipolar voltage of the assembled battery 2. The A / D converter 15 converts the bipolar voltage of the battery pack 2 detected by the voltage detection unit 14 into a digital value and supplies the digital value to the μCOM 19.

充放電部１３は、組電池２の両極に接続され、組電池２を構成する二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の充電、放電に際して、予め定められた充電電流Ｉｃ、放電電流Ｉｄを流すことができるように設けられている。充放電部１３は、後述するμＣＯＭ１９に接続されており、μＣＯＭ１９からの制御信号に応じて、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３に充電電流Ｉｃを流して充電し、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３に放電電流Ｉｄを流して放電する。   The charge / discharge unit 13 is connected to both electrodes of the assembled battery 2 so that predetermined charging current Ic and discharging current Id can flow at the time of charging and discharging of the secondary batteries Ce1 to Ce3 constituting the assembled battery 2 Provided in The charge / discharge unit 13 is connected to the μCOM 19 described later, charges the secondary batteries Ce1 to Ce3 by charging the charging current Ic according to the control signal from the μCOM 19, and discharges the secondary batteries Ce1 to Ce3. To discharge.

差動増幅回路１６は、＋入力、−入力の差電圧を出力する周知の差動増幅回路である。Ａ／Ｄ変換器１７は、差動増幅回路１６が出力する差電圧Ｖｍをデジタル値に変換してμＣＯＭ１９に供給する。   The differential amplifier circuit 16 is a known differential amplifier circuit that outputs a differential voltage of + input and − input. The A / D converter 17 converts the differential voltage Vm output from the differential amplifier circuit 16 into a digital value and supplies the digital value to the μCOM 19.

第２の電圧検出部としてのＣＶＳ１８は、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出する検出回路から構成され、その検出結果を順次、μＣＯＭ１９に出力している。   The CVS 18 as a second voltage detection unit includes a detection circuit that detects the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3, and sequentially outputs the detection result to the μCOM 19.

μＣＯＭ１９は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータから構成されている。μＣＯＭ１９は、状態検出部として機能し、切替スイッチＳＷ１、スイッチユニット１２のオンオフ制御や、充放電部１３を制御して、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の内部抵抗を検出する内部抵抗の検出処理を実行する。   The μCOM 19 is constituted by a microcomputer having a known CPU, ROM, RAM and the like. The μCOM 19 functions as a state detection unit, performs on / off control of the switch SW1 and the switch unit 12, and controls the charging / discharging unit 13 to execute internal resistance detection processing for detecting the internal resistance of the secondary batteries Ce1 to Ce3. Do.

内部抵抗の検出処理において、μＣＯＭ１９は、第１の状態のとき、切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子をａ＋端子に、切替スイッチＳＷ−のｅ−端子をａ−端子に接続すると共に、切替スイッチＳＷ１のｃ端子をａ端子に接続する。これにより、μＣＯＭ１９は、第１の状態における二次電池Ｃｅ１の両端電圧を第１のコンデンサＣ１にホールドさせる。その後、μＣＯＭ１９は、第２の状態のとき、切替スイッチＳＷ１のｃ端子をｂ端子に接続する。これにより、μＣＯＭ１９は、第２の状態における二次電池Ｃｅ１の両端電圧を第２のコンデンサＣ２にホールドさせる。そして、差動増幅回路１６には、第１の状態及び第２の状態の二次電池Ｃｅ１の両端電圧が＋入力、−入力に入力される。   In the detection processing of the internal resistance, in the first state, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the a + terminal and connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the a− terminal, and c of the changeover switch SW1. Connect the terminal to the a terminal. As a result, the μCOM 19 causes the first capacitor C1 to hold the voltage across the secondary battery Ce1 in the first state. Thereafter, in the second state, the μCOM 19 connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the b terminal. Thus, the μCOM 19 causes the second capacitor C2 to hold the voltage across the secondary battery Ce1 in the second state. Then, the voltage across the secondary battery Ce1 in the first state and the second state is input to the differential amplifier circuit 16 at the + input and the − input.

ここで、第１の状態、第２の状態とは、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３に流れる電流が異なる状態 を示す。本実施形態では、充電電流Ｉｃが流れている状態を第１の状態、放電電流Ｉｄが流れている状態を第２の状態とする。μＣＯＭ１９は、電圧検出部１４からの検出値に基づいて充放電部１３を制御 し、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３に充電電流Ｉｃ、放電電流Ｉｄを流す。   Here, the first state and the second state indicate states in which the currents flowing through the secondary batteries Ce1 to Ce3 are different. In the present embodiment, the state in which the charging current Ic is flowing is referred to as a first state, and the state in which the discharging current Id is flowing is referred to as a second state. The μCOM 19 controls the charge / discharge unit 13 based on the detection value from the voltage detection unit 14 to flow the charge current Ic and the discharge current Id to the secondary batteries Ce1 to Ce3.

また、μＣＯＭ１９は、内部抵抗の検出処理において、差電圧Ｖｍを取り込んで二次電池Ｃｅ１の内部抵抗を検出して、二次電池Ｃｅ１の状態を検出する。詳しく説明すると、本実施形態では、充電状態の時の二次電池Ｃｅ１の両端電圧Ｖｃ１は、下記の式（１）で表される。
Ｖｃ１＝Ｖｅ１＋ｒ１×Ｉｃ …（１）
Ｖｅ１：二次電池Ｃｅ１の起電力、ｒ１：二次電池Ｃｅ１の内部抵抗 Further, in the detection processing of the internal resistance, the μ COM 19 takes in the difference voltage Vm to detect the internal resistance of the secondary battery Ce1, and detects the state of the secondary battery Ce1. Describing in detail, in the present embodiment, the both-end voltage Vc1 of the secondary battery Ce1 in the charged state is represented by the following formula (1).
Vc1 = Ve1 + r1 × Ic (1)
Ve1: electromotive force of the secondary battery Ce1, r1: internal resistance of the secondary battery Ce1

一方、放電状態のときの二次電池Ｃｅ１の両端電圧Ｖｄ１は、下記の式（２）で表される。
Ｖｄ１＝Ｖｅ１−ｒ１×Ｉｄ …（２） On the other hand, the both-end voltage Vd1 of the secondary battery Ce1 in the discharge state is represented by the following equation (2).
Vd1 = Ve1-r1 × Id (2)

よって、差動増幅回路１６から出力される差電圧Ｖｍは、Ｖｃ１−Ｖｄ１＝ｒ１×（Ｉｃ＋Ｉｄ）に応じた値となり、充電電流Ｉｃ及び放電電流Ｉｄが予め分かっていれば、差電圧Ｖｍから内部抵抗ｒ１を求めることができる。二次電池Ｃｅ２、Ｃｅ３についても同様にして内部抵抗ｒ２、ｒ３を求めることができる。   Therefore, the differential voltage Vm output from the differential amplifier circuit 16 has a value corresponding to Vc1−Vd1 = r1 × (Ic + Id), and if the charging current Ic and the discharging current Id are known in advance, the differential voltage Vm is The resistance r1 can be determined. The internal resistances r2 and r3 can be similarly obtained for the secondary batteries Ce2 and Ce3.

また、μＣＯＭ１９は、切替スイッチＳＷ１、スイッチユニット１２のオンオフを制御して、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出する両端電圧の検出処理を行う。この両端電圧の検出処理は、ＣＶＳ１８の故障が検出されたとき行ってもよい。また、ＣＶＳ１８の故障診断を行うために行ってもよい。   Further, the μCOM 19 controls ON / OFF of the changeover switch SW1 and the switch unit 12 to perform a detection process of a voltage across the both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The detection process of the voltage between both ends may be performed when a failure of the CVS 18 is detected. Also, it may be performed to perform a fault diagnosis of the CVS 18.

両端電圧の検出処理においてμＣＯＭ１９は、まず、充放電部１３を制御して、充電、放電を停止させる。 なお、充放電電流を停止させる、即ち充放電電流を０にするのは必須ではない。内部抵抗ｒ１〜ｒ３に生じる電圧降下が許容できる程度の充放電電流であればよく、０でなくてもよい。その後、μＣＯＭ１９は、切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子をａ＋端子に、切替スイッチＳＷ−のｅ−端子をａ−端子に接続すると共に、切替スイッチＳＷ１のｃ端子をａ端子に接続する。これにより、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅ１の両端電圧を第１のコンデンサＣ１にホールドさせる。   In the detection process of the both-ends voltage, the μCOM 19 first controls the charge / discharge unit 13 to stop charging and discharging. It is not essential to stop the charge / discharge current, that is, to make the charge / discharge current zero. The charge / discharge current may be any value as long as the voltage drop occurring in the internal resistances r1 to r3 is acceptable, and may not be zero. After that, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the a + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the a− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the a terminal. As a result, the μCOM 19 causes the first capacitor C1 to hold the voltage across the secondary battery Ce1.

その後、μＣＯＭ１９は、切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子をｄ＋端子に、切替スイッチＳＷ−のｅ−端子をｄ−端子に接続すると共に、切替スイッチＳＷ１のｃ端子をｂ端子に接続する。これにより、μＣＯＭ１９は、基準電圧Ｖｒｅｆを第２のコンデンサＣ２にホールドさせる。そして、差動増幅回路１６には、二次電池Ｃｅ１の両端電圧及び基準電圧Ｖｒｅｆが＋入力、−入力に入力される。   After that, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the d + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the d− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the b terminal. By this, the μ COM 19 holds the reference voltage Vref in the second capacitor C2. The differential amplifier circuit 16 receives the voltage across the secondary battery Ce1 and the reference voltage Vref at the + input and the − input.

また、μＣＯＭ１９は、このときの差電圧Ｖｍを取り込んで二次電池Ｃｅ１の両端電圧を検出する。詳しく説明すると、このときの差電圧Ｖｍは下記の式（３）で表される。
Ｖｍ＝（Ｖｃ１−Ｖｒｅｆ）×Ａｖ …（３）
Ａｖ：差動増幅回路１６のゲイン Further, the μCOM 19 takes in the differential voltage Vm at this time to detect the voltage across the secondary battery Ce1. Describing in detail, the differential voltage Vm at this time is expressed by the following equation (3).
Vm = (Vc1−Vref) × Av (3)
Av: Gain of differential amplifier circuit 16

よって、ゲインＡｖと基準電圧Ｖｒｅｆは既知であるので、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｍから二次電池Ｃｅ１の両端電圧Ｖｃ１を求めることができる。二次電池Ｃｅ２、Ｃｅ３についても同様にして両端電圧Ｖｃ２、Ｖｃ３を求めることができる。   Therefore, since the gain Av and the reference voltage Vref are known, the μ COM 19 can obtain the both-end voltage Vc1 of the secondary battery Ce1 from the difference voltage Vm. Similarly, the voltages Vc2 and Vc3 at both ends of the secondary batteries Ce2 and Ce3 can be obtained.

次に、上記概略で説明した二次電池状態検出装置１の両端電圧の検出処理手順の詳細について、図２のフローチャートを参照して以下説明する。まず、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅｎの両端と第１のコンデンサＣ１とを接続する（ステップＳ１）。   Next, the details of the detection processing procedure of the both-ends voltage of the secondary battery state detection device 1 described in the above outline will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, the μ COM 19 connects both ends of the secondary battery Cen to the first capacitor C1 (step S1).

その後、μＣＯＭ１９は、第１のコンデンサＣ１の両端電圧が二次電池Ｃｅｎ（ｎは初期値で１に設定）の両端電圧Ｖｃｎと等しくなるような所定時間待って、基準電圧源８と第２のコンデンサＣ２とを接続する（ステップＳ２）。これにより、差動増幅回路１６には、二次電池Ｃｅｎの両端電圧Ｖｃｎ及び基準電圧Ｖｒｅｆが＋入力、−入力に入力される。   After that, the μCOM 19 waits for a predetermined time such that the voltage across the first capacitor C1 becomes equal to the voltage across the secondary battery Cen (n is initially set to 1), and then the reference voltage source 8 and the second The capacitor C2 is connected (step S2). Accordingly, the voltage Vcn across the secondary battery Cen and the reference voltage Vref are input to the differential amplifier circuit 16 at the + input and the − input.

次に、μＣＯＭ１９は、差動増幅回路１６の差電圧Ｖｍを取り込み、第１閾値Ｖｔｈｍａｘより大きいか否か判定する（ステップＳ３）。差電圧Ｖｍ＞第１閾値Ｖｔｈｍａｘであれば（ステップＳ３でＹ）、μＣＯＭ１９は、両端電圧Ｖｃｎが基準電圧Ｖｒｅｆに比べて大き過ぎて、Ａ／Ｄ変換器１７の出力が飽和している恐れがあるとして、基準電圧Ｖｒｅｆを所定量上げた後（ステップＳ８）、再びステップＳ１に戻る。   Next, the μCOM 19 takes in the difference voltage Vm of the differential amplifier circuit 16 and determines whether it is larger than the first threshold value Vthmax (step S3). If the differential voltage Vm> the first threshold value Vthmax (Y in step S3), there is a risk that the output V of the A / D converter 17 may be saturated because the voltage Vcn at both ends is too large compared to the reference voltage Vref. If the reference voltage Vref is increased by a predetermined amount (step S8), the process returns to step S1 again.

一方、差電圧Ｖｍが第１閾値Ｖｔｈｍａｘ以下であれば（ステップＳ３でＮ）、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｍが第２閾値Ｖｔｈｍｉｎより下回っているか否かを判定する（ステップＳ４）。差電圧Ｖｍ＜第２閾値Ｖｔｈｍｉｎであれば（ステップＳ４でＹ）、μＣＯＭ１９は、両端電圧Ｖｃｎが基準電圧Ｖｒｅｆに比べて小さすぎて精度が良くないと判定し、基準電圧Ｖｒｅｆを所定量下げた後（ステップＳ９）、再びステップＳ１に戻る。   On the other hand, if the differential voltage Vm is less than or equal to the first threshold Vthmax (N in step S3), the μ COM 19 determines whether the differential voltage Vm is lower than the second threshold Vthmin (step S4). If differential voltage Vm <second threshold value Vthmin (Y in step S4), μ COM 19 determines that the voltage Vcn at both ends is too small compared to the reference voltage Vref and the accuracy is not good, and the reference voltage Vref is lowered by a predetermined amount After (step S9), the process returns to step S1 again.

μＣＯＭ１９は、第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ≦差電圧Ｖｍ≦第１閾値Ｖｔｈｍａｘであれば（ステップＳ３でＮ、かつ、ステップＳ４でＮ）、差電圧Ｖｍから両端電圧Ｖｃｎを算出する（ステップＳ５）。その後、μＣＯＭ１９は、ｎをインクリメントした後（ステップＳ６）、ｎ＝３になったか判定する（ステップＳ７）。ｎ＝３でなければ（ステップＳ７でＮ）、μＣＯＭ１９は、組電池２を構成する全て二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３について両端電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ３を検出していないと判断して、再びステップＳ１に戻る。   If the second threshold Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold Vthmax (N in step S3 and N in step S4), the μ COM 19 calculates the both-end voltage Vcn from the difference voltage Vm (step S5). Then, after incrementing n (step S6), the μ COM 19 determines whether n = 3 (step S7). If n is not 3 (N in step S7), the μ COM 19 determines that the both-end voltages Vc1 to Vc3 have not been detected for all the secondary batteries Ce1 to Ce3 constituting the assembled battery 2, and returns to step S1 again .

一方、ｎ＝３であれば（ステップＳ７でＹ）、μＣＯＭ１９は、組電池２を構成する全て二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３について両端電圧Ｖｃ１〜Ｖｃ３を検出したと判断して処理を終了する。   On the other hand, if n = 3 (Y in step S7), the μ COM 19 determines that both end voltages Vc1 to Vc3 have been detected for all the secondary batteries Ce1 to Ce3 constituting the assembled battery 2, and the process ends.

上述した第１実施形態によれば、切替部としての切替スイッチＳＷ１、スイッチユニット１２により、差動増幅回路１６への入力を、第１の状態及び第２の状態の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧と、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧及び基準電圧Ｖｒｅｆと、の間で切り替えることができる。そして、μＣＯＭ１９は、差動増幅回路１６から出力される第１の状態及び第２の状態の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧の差電圧Ｖｍに基づいて電池の内部抵抗（状態）を検出する。   According to the first embodiment described above, the input to the differential amplifier circuit 16 is controlled by the changeover switch SW1 as the switching unit and the switch unit 12 in the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first state and the second state. It is possible to switch between the both-end voltage and the both-end voltage of the secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage Vref. Then, the μCOM 19 detects the internal resistance (state) of the battery based on the differential voltage Vm of the voltages across the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit 16 .

また、μＣＯＭ１９は、差動増幅回路１６から出力される二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧及び基準電圧Ｖｒｅｆの差電圧Ｖｍに基づいて二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出する。これにより、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の内部抵抗を検出するための差動増幅回路１６を利用して、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出することができる。このため、ＣＶＳ１８が故障したとしても、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出することができるため、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の充放電を停止させる必要がなく、車両の走行を継続できる。   Further, the μCOM 19 detects the voltages at both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 based on the difference voltage Vm between the voltages at both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage Vref output from the differential amplifier circuit 16. Thereby, the differential amplifier circuit 16 for detecting the internal resistance of the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be used to detect the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3. Therefore, even if the CVS 18 breaks down, the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be detected, so there is no need to stop charging and discharging of the secondary batteries Ce1 to Ce3, and the traveling of the vehicle can be continued.

また、ＣＶＳ１８が検出した二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧と、差動増幅回路１６を利用して検出した二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧と、を比較することにより、ＣＶＳ１８、電池状態検出装置１の故障診断を行うこともできる。   Further, by comparing the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 detected by the CVS 18 with the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 detected using the differential amplifier circuit 16, the CVS 18 detects the battery state. Failure diagnosis of the device 1 can also be performed.

また、上述した第１実施形態によれば、基準電圧Ｖｒｅｆは、定電圧源から出力される定電圧である。これにより、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧の検出精度をより一層、0向上させることができる。   Moreover, according to the first embodiment described above, the reference voltage Vref is a constant voltage output from a constant voltage source. As a result, the detection accuracy of the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be further improved to 0.

また、上述した第１実施形態によれば、ステップＳ３、Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１０に示すように、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｎが所定範囲内（即ち第１閾値Ｖｔｈｍａｘ以下、第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ以上の範囲）となるように、基準電圧源８から出力される基準電圧Ｖｒｅｆを調整している。そして、μＣＯＭ１９は、調整後の差電圧Ｖｍに基づいて二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出している。これにより、Ａ／Ｄ変換器１７の出力が飽和したり、逆に小さくなり過ぎることを抑制し、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧の検出精度をより一層、向上させることができる。   Further, according to the above-described first embodiment, as shown in steps S3, S4, S9 and S10, μCOM 19 has a difference voltage Vn within a predetermined range (that is, a range equal to or less than a first threshold Vthmax, or a second threshold Vthmin The reference voltage Vref output from the reference voltage source 8 is adjusted so that Then, the μ COM 19 detects the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 based on the adjusted differential voltage Vm. As a result, the output of the A / D converter 17 can be prevented from being saturated or excessively reduced, and the detection accuracy of the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be further improved.

なお、上述した第１実施形態によれば、組電池２は３つの二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３から構成されていたが、これに限ったものではない。二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３としては、１つで、３つ以上あってもよい。   According to the first embodiment described above, although the battery assembly 2 is configured of the three secondary batteries Ce1 to Ce3, the present invention is not limited to this. The number of secondary batteries Ce1 to Ce3 may be one or three or more.

また、上述した第１実施形態では、コンデンサＣ１、Ｃ２を二つ設けていたが、これに限ったものではない。コンデンサとしては、第１の状態の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３をホールドするため１つあればよく、第２の状態の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３については差動増幅回路１６に直接入力してもよい。   Further, although two capacitors C1 and C2 are provided in the first embodiment described above, the present invention is not limited to this. As the capacitor, only one capacitor is required to hold the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first state, and the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the second state may be directly input to the differential amplifier circuit 16 .

また、切替部としても、第１実施形態で示すような切換スイッチＳＷ１と、スイッチユニット１２と、から構成されるものは一例である。切替部は、差動増幅回路１６への入力を、第１の状態及び第２の状態の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧と、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧及び基準電圧Ｖｒｅｆと、の間で切り替えることができる構成であればよい。   Moreover, as a switching part, what is comprised from selector switch SW1 as shown in 1st Embodiment and the switch unit 12 is an example. The switching unit receives the input to the differential amplifier circuit 16 by using the voltages across the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first and second states, the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3, and the reference voltage Vref. And any configuration that can be switched between

また、上述した第１実施形態では、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｎが所定範囲内（即ち第１閾値Ｖｔｈｍａｘ以下、第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ以上の範囲）となるように、基準電圧源Ｖｒｅｆから出力される基準電圧Ｖｒｅｆを調整していたが、これに限ったものではない。基準電圧Ｖｒｅｆの調整は必須ではない。   Further, in the first embodiment described above, the reference output from the reference voltage source Vref so that the differential voltage Vn falls within a predetermined range (that is, a range equal to or less than the first threshold Vthmax and a second threshold Vthmin). Although the voltage Vref was adjusted, it is not limited to this. Adjustment of the reference voltage Vref is not essential.

また、上述した第1実施形態では、μＣＯＭ１９による充放電部１３の制御によって、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３を第１の状態（充電電流Ｉｃが流れている状態）、第２の状態（放電電流Ｉｄが流れている状態）にしていたが、これに限ったものではない。車両の負荷駆動に伴う充放電電流の変化を利用してもよい。即ち、車両の充放電電流の変化前を第１の状態、変化後を第２の状態としてもよい。   In the first embodiment described above, the secondary batteries Ce1 to Ce3 are controlled in the first state (the state in which the charging current Ic is flowing), the second state (the discharging current Id) by the control of the charge / discharge unit 13 by the μCOM 19 Flow), but it is not limited to this. A change in charge and discharge current accompanying load driving of the vehicle may be used. That is, the first state may be set before change of the charge / discharge current of the vehicle, and the second state may be set after change.

(第２実施形態)
次に、第２実施形態における二次電池状態検出装置１について図３を参照して説明する。図３において、上述した第１実施形態で既に説明した図１の二次電池状態検出装置１と同等の部分については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。 Second Embodiment
Next, a secondary battery state detection device 1 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the same parts as those of the secondary battery state detection device 1 of FIG. 1 already described in the above-described first embodiment are given the same reference numerals, and the detailed description thereof is omitted.

図３に示すように、第１実施形態の二次電池状態検出装置１は、第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２と、切替スイッチＳＷ１と、スイッチユニット１２と、充放電部１３と、電圧検出部１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、差動増幅回路１６と、Ａ／Ｄ変換器１７と、ＣＶＳ１８と、μＣＯＭ１９と、を備えている。第２実施形態では、基準電圧源８を備えていない。   As shown in FIG. 3, the secondary battery state detection device 1 according to the first embodiment includes a first capacitor C1 and a second capacitor C2, a changeover switch SW1, a switch unit 12, and a charge / discharge unit 13. A voltage detection unit 14, an A / D converter 15, a differential amplifier circuit 16, an A / D converter 17, a CVS 18, and a μCOM 19 are provided. In the second embodiment, the reference voltage source 8 is not provided.

第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２及び切替スイッチＳＷ１については、上述した第１実施形態と同等であるためここでは詳細な説明を省略する。スイッチユニット１２は、２つの切替スイッチＳＷ＋、ＳＷ−から構成されている。切替スイッチＳＷ＋は、ｅ＋端子をａ＋、ｂ＋、ｃ＋端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。ａ＋〜ｃ＋端子はそれぞれ、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の正極に接続されている。切替スイッチＳＷ＋は、複数の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３のうち選択した１つの正極を切替スイッチＳＷ１で選択されたコンデンサＣ１、Ｃ２の一極板に接続する。   The first and second capacitors C1 and C2 and the changeover switch SW1 are the same as those in the first embodiment described above, and therefore detailed description will be omitted here. The switch unit 12 is composed of two changeover switches SW + and SW−. The changeover switch SW + is configured of a switch that switches the e + terminal between the a +, b +, and c + terminals. The a + to c + terminals are respectively connected to the positive electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The changeover switch SW + connects one positive electrode selected among the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 to one pole plate of the capacitors C1 and C2 selected by the changeover switch SW1.

切替スイッチＳＷ−は、ｅ−端子をａ−、ｂ−、ｃ−端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。ａ−〜ｃ−端子はそれぞれ、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の負極に接続されている。切替スイッチＳＷ−は、複数の二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３のうち選択した１つの負極をコンデンサＣ１、Ｃ２の他極板に接続する。   The changeover switch SW- is composed of a switch for switching the e- terminal between the a-, b- and c- terminals. The a- to c-terminals are respectively connected to the negative electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The changeover switch SW- connects one negative electrode selected among the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 to the other electrode plate of the capacitors C1 and C2.

ＣＶＳ１８は、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出する検出回路から構成され、その検出結果をμＣＯＭ１９に出力している。このＣＶＳ１８は、例えば、内部のスイッチの故障などにより全ての二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を検出できない場合がある。ＣＶＳ１８は、例えば周知の断線検出回路を備えていて、自身の故障により検出できない二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３を求めることができる。そして、ＣＶＳ１８は、その結果をμＣＯＭ１９に対して供給している。   The CVS 18 includes a detection circuit that detects a voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3, and outputs the detection result to the μCOM 19. The CVS 18 may not be able to detect the voltages across all the secondary batteries Ce1 to Ce3 due to, for example, a failure of an internal switch. The CVS 18 includes, for example, a well-known disconnection detection circuit, and can obtain secondary batteries Ce1 to Ce3 that can not be detected due to their own failure. Then, the CVS 18 supplies the result to the μCOM 19.

μＣＯＭ１９は、第１実施形態と同様に、内部抵抗の検出処理及び両端電圧の検出処理を行う。内部抵抗の検出処理については、第１実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。   The μCOM 19 performs detection processing of the internal resistance and detection processing of the both-end voltage, as in the first embodiment. About detection processing of internal resistance, since it is the same as that of a 1st embodiment, detailed explanation is omitted here.

上記両端電圧の検出処理において、μＣＯＭ１９は、基準電圧Ｖｒｅｆの代わりに、ＣＶＳ１８により両端電圧が検出できた二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧を、基準電圧Ｖｒｅｆとして差動増幅回路１６に入力する。今、ＣＶＳ１８により二次電池Ｃｅ１の両端電圧が検出できず、二次電池Ｃｅ２の両端電圧が検出できた場合について説明する。μＣＯＭ１９は、切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子をａ＋端子に、切替スイッチＳＷ−のｅ−端子をａ−端子に接続すると共に、切替スイッチＳＷ１のｃ端子をａ端子に接続する。これにより、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅ１の両端電圧を第１のコンデンサＣ１にホールドさせる。   In the detection process of the both-ends voltage, the μCOM 19 inputs the both-ends voltage of the secondary batteries Ce1 to Ce3 whose voltages can be detected by the CVS 18 instead of the reference voltage Vref to the differential amplifier circuit 16 as the reference voltage Vref. Now, a case where the voltage across the secondary battery Ce1 can not be detected by the CVS 18 and the voltage across the secondary battery Ce2 can be detected will be described. The μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the a + terminal, the e− terminal of the changeover switch SW− to the a− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the a terminal. As a result, the μCOM 19 causes the first capacitor C1 to hold the voltage across the secondary battery Ce1.

その後、μＣＯＭ１９は、切替スイッチＳＷ＋のｅ＋端子をｂ＋端子に、切替スイッチＳＷ−のｅ−端子をｂ−端子に接続すると共に、切替スイッチＳＷ１のｃ端子をｂ端子に接続する。これにより、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅ２の両端電圧を第２のコンデンサＣ２にホールドさせる。そして、差動増幅回路１６には、二次電池Ｃｅ１及び二次電池Ｃｅ２の両端電圧が＋入力、−入力に入力される。   After that, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the b + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the b− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the b terminal. As a result, the μCOM 19 holds the voltage across the secondary battery Ce2 in the second capacitor C2. Then, the voltage across the secondary battery Ce1 and the secondary battery Ce2 is input to the positive input and the negative input of the differential amplifier circuit 16.

また、μＣＯＭ１９は、このときの差電圧Ｖｍを取り込んで二次電池Ｃｅ１の両端圧を検出する。詳しく説明すると、このときの差電圧Ｖｍは下記の式（４）で表される。
Ｖｍ＝（Ｖｃ１−Ｖｃ２）×Ａｖ …（４）
Ａｖ：差動増幅回路１６のゲイン Further, the μCOM 19 takes in the differential voltage Vm at this time to detect the both-end pressure of the secondary battery Ce1. Describing in detail, the differential voltage Vm at this time is expressed by the following equation (4).
Vm = (Vc1-Vc2) x Av (4)
Av: Gain of differential amplifier circuit 16

よって、ゲインＡｖと両端電圧Ｖｃ２は既知であるので、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｍから二次電池Ｃｅ１の両端電圧Ｖｃ１を求めることができる。   Therefore, since the gain Av and the end voltage Vc2 are known, the μCOM 19 can obtain the end voltage Vc1 of the secondary battery Ce1 from the difference voltage Vm.

次に、上記概略で説明した第２実施形態における二次電池状態検出装置１の両端電圧の検出処理手順の詳細について、図４のフローチャートを参照して以下説明する。   Next, the details of the detection processing procedure of the both-ends voltage of the secondary battery state detection device 1 in the second embodiment outlined above will be described below with reference to the flowchart of FIG.

なお、上記ＣＶＳ１８が両端電圧を求めることができなかった二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３を二次電池Ｃｅｘとし、ＣＶＳ１８が両端電圧を求めることができた二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３を二次電池Ｃｅｏとして、説明する。   The secondary batteries Ce1 to Ce3 for which the above-described CVS 18 can not obtain both end voltages are used as the secondary batteries Cex, and the secondary batteries Ce1 to Ce3 for which the both ends voltage can be obtained as the secondary batteries Ceo. explain.

また、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅｘの１つと第１のコンデンサＣ１とを接続し、第１のコンデンサＣ１に二次電池Ｃｅｘの両端電圧をホールドさせる（ステップＳ１１）。その後、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅｏの１つと第２のコンデンサＣ２とを接続し、第２のコンデンサＣ２に二次電池Ｃｅｏの両端電圧をホールドさせる（ステップＳ１１）。これにより、差動増幅回路１６には、二次電池Ｃｅｘ及び二次電池Ｃｅｏの両端電圧がそれぞれ＋入力、−入力される。   The μCOM 19 also connects one of the secondary batteries Cex and the first capacitor C1, and causes the first capacitor C1 to hold the voltage across the secondary battery Cex (step S11). After that, the μCOM 19 connects one of the secondary batteries Ceo and the second capacitor C2, and causes the second capacitor C2 to hold the voltage across the secondary battery Ceo (step S11). As a result, the voltages at both ends of the secondary battery Cex and the secondary battery Ceo are input to the differential amplifier circuit 16 respectively.

次に、μＣＯＭ１９は、差動増幅回路１６の差電圧Ｖｍを取り込み、第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ以上かつ第１閾値Ｖｔｈｍａｘ以下の所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ≦差電圧Ｖｍ≦第１閾値Ｖｔｈｍａｘであれば（ステップＳ１２でＹ）、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｍから二次電池Ｃｅｘの両端電圧を求める（ステップＳ１３）。   Next, the μCOM 19 takes in the difference voltage Vm of the differential amplifier circuit 16 and determines whether or not it is within a predetermined range of not less than the second threshold Vthmin and not more than the first threshold Vthmax (step S12). If the second threshold value Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold value Vthmax (Y in step S12), the μ COM 19 obtains the voltage across the secondary battery Cex from the difference voltage Vm (step S13).

次に、μＣＯＭ１９は、全ての二次電池Ｃｅｘについて両端電圧を求めていれば（ステップＳ１４でＹ）、処理を終了する。一方、μＣＯＭ１９は、全ての二次電池Ｃｅｘについて両端電圧が求められていなければ（ステップＳ１４でＮ）、求めていない二次電池Ｃｅｘを第１のコンデンサＣ１に、二次電池Ｃｅｏを第２のコンデンサＣ２に接続した後（ステップＳ１５）、再びステップＳ１２に戻る。   Next, when the μCOM 19 obtains the both-end voltage for all the secondary batteries Cex (Y in step S14), the process ends. On the other hand, if the voltage across the secondary battery Cex is not obtained for all the secondary batteries Cex (N in step S14), the μCOM 19 does not obtain the secondary battery Cex not obtained for the first capacitor C1 and the secondary battery Ceo for the second After connecting to the capacitor C2 (step S15), the process returns to step S12 again.

また、第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ≦差電圧Ｖｍ≦第１閾値Ｖｔｈｍａｘでなければ（ステップＳ１２でＮ）、μＣＯＭ１９は、全ての二次電池Ｃｅｏに切り替えたか否かを判定する（ステップＳ１６）。切り替えていなければ（ステップＳ１６でＮ）、μＣＯＭ１９は、差動増幅回路１６に入力する二次電池Ｃｅｏを切り替えた後（ステップＳ１７）、再びステップＳ１２に戻る。これにより、二次電池Ｃｅｏが複数あれば、二次電池Ｃｅｘに対して二次電池Ｃｅｏの両端電圧が大き過ぎたり、小さ過ぎたりした場合、差動増幅回路１６に入力する二次電池Ｃｅｏを切り替えることができる。   If the second threshold Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold Vthmax (N in step S12), the μ COM 19 determines whether all the secondary batteries Ceo have been switched (step S16). If not switched (N in step S16), the μCOM 19 switches the secondary battery Ceo to be input to the differential amplifier circuit 16 (step S17), and then returns to step S12 again. Thus, if there are a plurality of secondary batteries Ceo, if the voltage across the secondary battery Ceo is too high or too low relative to the secondary battery Cex, the secondary battery Ceo to be input to the differential amplifier circuit 16 is It can be switched.

一方、切り替えていれば（ステップＳ１６でＹ）、μＣＯＭ１９は、差電圧Ｖｍが第１閾値Ｖｔｈｍａｘより大きいか判定する（ステップＳ１８）。大きければ（ステップＳ１８でＹ）、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅｘの両端電圧が全ての二次電池Ｃｅｏの両端電圧よりも高い状態であり、何らかの異常が生じていると判断して、所定の異常処理を実行した後(ステップＳ１９)、処理を終了する。   On the other hand, if switched (Y in step S16), the μ COM 19 determines whether the difference voltage Vm is larger than the first threshold value Vthmax (step S18). If it is larger (Y in step S18), the μ COM 19 is in a state where the voltage across the secondary battery Cex is higher than the voltage across all the secondary batteries Ceo, and it is determined that some abnormality has occurred, and a predetermined abnormality After the process is performed (step S19), the process ends.

また、大きくなければ（ステップＳ１８でＮ）、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅｘが全ての二次電池Ｃｅｏよりも両端電圧が低いと判定し、後述するステップＳ２１が既に実行されたか判定する（ステップＳ２０）。実行されていなければ（ステップＳ２０でＮ）、μＣＯＭ１９は、第１、第２のコンデンサＣ１、Ｃ２を入れ替える（ステップＳ２１）。即ちステップＳ２１において、μＣＯＭ１９は、二次電池Ｃｅｘと第２のコンデンサＣ２とを接続し、二次電池Ｃｅｏと第１のコンデンサＣ１とを接続する。これにより、差動増幅回路１６の＋入力に二次電池Ｃｅｏの両端電圧が入力され、−入力に二次電池Ｃｅｘの両端電圧が入力される。その後、μＣＯＭ１９は、ステップＳ１２に戻り、第２閾値Ｖｔｈｍｉｎ≦差電圧Ｖｍ≦第１閾値Ｖｔｈｍａｘになるまで、＋入力に接続される二次電池Ｃｅｏを切り替える。   If not (N in step S18), the μCOM 19 determines that the voltage across the secondary battery Cex is lower than that of all the secondary batteries Ceo, and determines whether step S21 described later has already been executed (step S20) ). If not executed (N in step S20), the μ COM 19 switches the first and second capacitors C1 and C2 (step S21). That is, in step S21, the μ COM 19 connects the secondary battery Cex and the second capacitor C2, and connects the secondary battery Ceo and the first capacitor C1. As a result, the voltage across the secondary battery Ceo is input to the positive input of the differential amplifier circuit 16, and the voltage across the secondary battery Cex is input to the negative input. Thereafter, the μ COM 19 returns to step S12, and switches the secondary battery Ceo connected to the + input until the second threshold value Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold value Vthmax.

上述した第２実施形態によれば、基準電圧として、ＣＶＳ１８により検出できた二次電池Ｃｅｏの両端電圧が入力される。これにより、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３とは別途に基準電圧を出力する基準電圧源８を設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。   According to the second embodiment described above, the voltage across the secondary battery Ceo detected by the CVS 18 is input as the reference voltage. As a result, there is no need to provide the reference voltage source 8 that outputs a reference voltage separately from the secondary batteries Ce1 to Ce3, and cost reduction can be achieved.

また、上述した第２実施形態によれば、μＣＯＭ１９は、ＣＶＳ１８により両端電圧が検出できる二次電池Ｃｅｏが複数あるとき、差電圧Ｖｍが所定範囲内となる、当該二次電池Ｃｅｏを基準電圧とすることができる。これにより、二次電池Ｃｅ１〜Ｃｅ３の両端電圧の検出精度をより一層、向上させることができる。   Further, according to the second embodiment described above, when there are a plurality of secondary batteries Ceo whose voltage across both ends can be detected by the CVS 18, the μCOM 19 sets the secondary battery Ceo of which the difference voltage Vm is within the predetermined range as the reference voltage. can do. Thereby, the detection accuracy of the both-ends voltage of secondary batteries Ce1-Ce3 can be improved further.

なお、上述した実施形態によれば、差電圧Ｖｍが所定範囲のときは二次電池Ｃｅｏを切り替えていたがこれに限ったものではない。切り替えは必須ではない。   According to the embodiment described above, when the differential voltage Vm is within the predetermined range, the secondary battery Ceo is switched, but the present invention is not limited to this. Switching is not essential.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 電池状態検出回路
１６ 差動増幅回路
１８ ＣＶＳ（第２の電圧検出部、故障検出部）
１９ μＣＯＭ（状態検出部、第１の電圧検出部）
Ｃ１ 第１のコンデンサ（コンデンサ）
Ｃｅ１〜Ｃｅ３ 二次電池
Ｖｍ 差電圧 1 battery state detection circuit 16 differential amplifier circuit 18 CVS (second voltage detection unit, failure detection unit)
19 μCOM (state detection unit, first voltage detection unit)
C1 First capacitor (capacitor)
Ce1 to Ce3 Secondary battery Vm differential voltage

Claims (6)

第１の状態における二次電池の両端電圧を保持するコンデンサと、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第２の状態における前記二次電池の両端電圧とが入力される差動増幅回路と、前記差動増幅回路から出力される前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の電池状態を検出する状態検出部と、を備えた電池状態検出装置において、
前記差動増幅回路への入力を、前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える切替部と、
前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する第１の電圧検出部と、を備えたことを特徴とする電池状態検出装置。 A capacitor for holding a voltage across the secondary battery in the first state, and a differential to which the voltage across the secondary battery held by the capacitor and the voltage across the secondary battery in the second state are input A state detection unit that detects a battery state of the secondary battery based on a differential voltage between an amplification circuit, the first state output from the differential amplification circuit, and a voltage across the secondary battery in the second state. And a battery state detection device comprising
A switching unit that switches an input to the differential amplifier circuit between voltages across the secondary battery in the first state and the second state, and a voltage across the secondary battery and a reference voltage;
And a first voltage detection unit that detects the voltage across the secondary battery based on the differential voltage between the voltage across the secondary battery and the reference voltage output from the differential amplifier circuit. Battery status detection device. 前記基準電圧は、定電圧源から出力される定電圧であることを特徴とする請求項１に記載の電池状態検出装置。   The battery state detection device according to claim 1, wherein the reference voltage is a constant voltage output from a constant voltage source. 前記第１の電圧検出部は、前記差電圧が所定範囲内となるように、前記定電圧源から出力される定電圧を調整し、調整後の前記差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出することを特徴とする請求項２に記載の電池状態検出装置。   The first voltage detection unit adjusts a constant voltage output from the constant voltage source so that the difference voltage falls within a predetermined range, and both ends of the secondary battery based on the adjusted difference voltage. The battery state detection device according to claim 2, which detects a voltage. 前記二次電池は、複数設けられ、
前記複数の二次電池の両端電圧をそれぞれ検出する第２の電圧検出部と、
前記第２の電圧検出部の故障により検出できない二次電池を求める故障検出部と、を備え、
前記基準電圧は、前記第２の電圧検出部により検出できた二次電池の両端電圧であることを特徴とする請求項１に記載の電池状態検出装置。 A plurality of secondary batteries are provided,
A second voltage detection unit configured to respectively detect voltages across the plurality of secondary batteries;
A failure detection unit for obtaining a secondary battery that can not be detected due to a failure of the second voltage detection unit;
The battery state detection device according to claim 1, wherein the reference voltage is a voltage across the secondary battery detected by the second voltage detection unit. 前記第１の電圧検出部は、前記第２の電圧検出部により両端電圧が検出できる二次電池が複数あるとき、前記差電圧が所定範囲内となる、当該二次電池の両端電圧を前記基準電圧とすることを特徴とする請求項４に記載の電池状態検出装置。   When there are a plurality of secondary batteries in which the voltage across the both ends can be detected by the second voltage detection unit, the first voltage detection unit sets the voltage across the secondary battery to the reference voltage. The battery state detection device according to claim 4, wherein a voltage is used. 第１の状態における二次電池の両端電圧をコンデンサに保持する工程と、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第２の状態における二次電池の両端電圧とを差動増幅回路に入力する工程と、前記差動増幅回路から出力される前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて電池状態を検出する工程と、を備えた電池状態検出方法において、
前記差動増幅回路への入力を、前記第１の状態及び前記第２の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える工程と、
前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する工程と、を備えたことを特徴とする電池状態検出方法。 A step of holding the voltage across the secondary battery in the first state in a capacitor, and a differential amplifier circuit of the voltage across the secondary battery held by the capacitor and the voltage across the secondary battery in the second state And detecting the state of the battery based on the voltage difference between the voltages across the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit. In the battery state detection method,
Switching the input to the differential amplifier circuit between the voltage across the secondary battery in the first state and the second state, and the voltage across the secondary battery and a reference voltage;
Detecting the voltage across the secondary battery based on the voltage difference between the voltage across the secondary battery and the reference voltage output from the differential amplifier circuit. .
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