JP2002289263A - フライングキャパシタ式組電池電圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路構成の複雑化を回避しつつフライングキャ
パシタを用いて電圧検出を行うフライングキャパシタ式
電圧検出回路のＳＮ比を改善すること。 【解決手段】互いに隣接する２つの電池モジュールＶＢ
１、ＶＢ２の電圧を２つのフライングキャパシタＣ１、
Ｃ２で並列読み込みし、出力側サンプリングスイッチＳ
１０、Ｓ１１のオン、その後の出力側サンプリングスイ
ッチＳ１１、Ｓ１２のオンによりフライングキャパシタ
Ｃ１、Ｃ２の蓄電電圧を差動電圧検出回路３に読み込
む。更にその後、出力側サンプリングスイッチＳ１０、
Ｓ１２を同時オンして２つのフライングキャパシタの電
荷を放電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、特にマルチプレクサ
を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。

【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
組電池を直列接続したきわめて多数の単電池で構成して
いる。この組電池の状態観測には、一乃至直列接続され
た複数の単電池からなり、互いに直列された電池モジュ
ールごとに電圧モニタする必要がある。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することにより、
電圧検出回路の必要個数を低減している。

【０００３】マルチプレクサにより時間順次多重化され
た各電池モジュール電圧はフライングキャパシタに蓄電
した後、更にサンプリングスイッチを通じて差動電圧検
出回路に入力することにより組電池の絶対電圧から差動
電圧検出回路を絶縁することができる。

【０００４】従来のフライングキャパシタ式電圧検出回
路の典型例を図５に示す。

【０００５】１は電圧源、２、３は入力側サンプリング
スイッチ、４はフライングキャパシタ、５、６は出力側
サンプリングスイッチ、７、８は電位設定抵抗素子、９
は高入力抵抗の差動増幅回路である。

【０００６】電圧源１の電圧検出は次のように行われ
る。まず、入力側サンプリングスイッチ２、３をオンし
て電圧源１の電圧をフライングキャパシタ４にサンプル
ホールドする。次に、入力側サンプリングスイッチ２、
３をオフした後で出力側サンプリングスイッチ５、６を
オンしてフライングキャパシタ４の蓄電電圧を差動増幅
回路９の一対の入力端間に印加する。

【０００７】電位設定抵抗素子７、８は、フライングキ
ャパシタの蓄電電圧が０の場合に差動電圧検出回路９の
入力端子の電位が差動電圧検出回路の基準電位に一致す
るように、差動電圧検出回路９の入力端子の基準電位
（対地電位差）を電位設定するとともに、出力側サンプ
リングスイッチ５、６のオン期間にフライングキャパシ
タ４の蓄電電荷を次回の読み込みに備えて放電する。

【０００８】

【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、電
位設定用抵抗素子７、８の抵抗値を大きくすると、フラ
イングキャパシタ４の放電が不十分となって、次回の信
号電圧に前回の信号電圧が一部混入するという問題が生
じ、更に、差動電圧検出回路９の入力端子電位が略浮遊
化する結果、各部寄生容量に蓄電された電荷がサンプリ
ングスイッチのオンにより再分配される結果として差動
電圧検出回路の蓄電電圧０の時の入力端子電位が基準電
位（接地電位）からシフトして、その好適な入力電圧レ
ンジで差動電圧検出回路９を駆動できず、増幅ひずみな
どが生じるという問題があった。

【０００９】逆に、電位設定用抵抗素子７、８を低抵抗
化すると、フライングキャパシタ４の両端が互いに直列
接続された電位設定用抵抗素子７、８により短絡される
結果、出力側サンプリングスイッチ５、６をオンしてす
ぐに、フライングキャパシタ４の蓄電電荷が電位設定用
抵抗素子７、８を通じて放電されてしまい、差動増幅回
路９の両入力端子間に入力される信号電圧（フライング
キャパシタ４の蓄電電圧）が減衰してしまうという問題
を生じる。この問題は、差動増幅回路９の出力電圧を更
にＡ／Ｄコンバータで所定タイミングでサンプルホール
ドしてデジタル信号に変換する場合において、特に問題
となる。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、回路構成の複雑化を回避しつつフライングキャパ
シタを用いて電圧検出を行うフライングキャパシタ式電
圧検出回路のＳＮ比を改善することをその目的としてい
る。

【００１１】

【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、第一、第二の入力端
子間の電位差を検出する差動電圧検出回路と、直列接続
された第一、第二のフライングキャパシタと、前記第一
のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検出回
路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素子を通じ
て接続する第一の出力側サンプリングスイッチと、前記
第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電圧検
出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素子を
通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチと、
前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検
出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側
サンプリングスイッチと、互いに直列接続されたｍ個の
電池モジュールからなる組電池の各電極端子のうち、第
４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子を
前記第一のフライングキャパシタの前記独立端に個別接
続する第一群の入力側サンプリングスイッチと、前記各
電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番
目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパシタの
前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプリング
スイッチと、前記各電極端子のうち、第２ｍ（ｍ＝正の
整数）番目の前記電極端子を前記両フライングキャパシ
タの前記接続端に個別接続する第三群の入力側サンプリ
ングスイッチと、前記サンプリングスイッチを制御する
制御部とを備え、前記制御部が、前記第一、第二の出力
側サンプリングスイッチの同時オンにより前記両フライ
ングキャパシタの放電を行うことを特徴としている。

【００１２】すなわち、この発明では、互いに隣接する
２つの電池モジュールの電圧を２つのフライングキャパ
シタで並列読み込みするにもかかわらず入力側サンプリ
ングスイッチの配線を上記のように振り分けているの
で、入力側サンプリングスイッチにより構成されるマル
チプレクサの回路、配線構造を複雑化することなしに、
組電池の全電池モジュールの電圧検出に必要な時間を半
減することができる。

【００１３】更に、この発明では、フライングキャパシ
タの蓄電電圧を入力抵抗素子を通じて差動電圧検出回路
に入力するとともに、両フライングキャパシタの独立端
を差動電圧検出回路の一つの入力端子に接続しているの
で、出力側サンプリングスイッチをオンして両フライン
グキャパシタの蓄電電圧を差動電圧検出回路に読み出し
た後で、両フライングキャパシタの第一、第二の独立端
に接続される第一、第二の出力側サンプリングスイッチ
を同時オンすることにより、回路構成を複雑化すること
なく両フライングキャパシタを二つの入力抵抗素子を通
じて短絡してすることができ、両フライングキャパシタ
の電荷を入力抵抗素子で高速に放電消去することができ
る。更に、この入力抵抗素子は、差動電圧検出回路入力
端子に侵入する誘導性サージ電圧を減衰させて差動電圧
検出回路を保護することができる。

【００１４】更に、この発明では、従来のように電位設
定抵抗素子すなわち放電抵抗を通じてフライングキャパ
シタの蓄電電荷を放電する場合に比較して、差動電圧検
出回路に入力される信号電圧の減衰がなく、Ａ／Ｄコン
バータによるサンプルホールドに好適である。

【００１５】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、第一、第二の入力端子間の電位差を検
出する差動電圧検出回路と、直列接続された第一、第二
のフライングキャパシタと、前記第一のフライングキャ
パシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一の入
力端子とを第一の入力抵抗素子を通じて接続する第一の
出力側サンプリングスイッチと、前記第二のフライング
キャパシタの独立端と前記差動電圧検出回路の前記第一
の入力端子とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第
二の出力側サンプリングスイッチと、前記両フライング
キャパシタの接続端と前記差動電圧検出回路の前記第二
の入力端子とを接続する第三の出力側サンプリングスイ
ッチと、互いに直列接続されたｍ個の電池モジュールか
らなる組電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０
又は正の整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライ
ングキャパシタの前記独立端に個別接続する第一群の入
力側サンプリングスイッチと、前記各電極端子のうち、
第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整数）番目の前記電極端子
を前記第二のフライングキャパシタの前記独立端に個別
接続する第二群の入力側サンプリングスイッチと、前記
各電極端子のうち、第２ｍ（ｍ＝正の整数）番目の前記
電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続端に
個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチと、
前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、前記第
一又は第二のサンプリングスイッチと前記第三のサンプ
リングスイッチのオン時に前記差動電圧検出回路の前記
両入力端子を短絡して前記フライングキャパシタの蓄電
電荷を放電する短絡スイッチとを備えることを特徴とし
ている。

【００１６】すなわち、この発明では、互いに隣接する
２つの電池モジュールの電圧を２つのフライングキャパ
シタで並列読み込みするにもかかわらず入力側サンプリ
ングスイッチの配線を上記のように振り分けているの
で、入力側サンプリングスイッチにより構成されるマル
チプレクサの回路、配線構造を複雑化することなしに、
組電池の全電池モジュールの電圧検出に必要な時間を半
減することができる。

【００１７】更に、この発明では、フライングキャパシ
タの蓄電電圧を入力抵抗素子を通じて差動電圧検出回路
に入力するとともに、両フライングキャパシタの独立端
を差動電圧検出回路の一つの入力端子に接続しているの
で、回路構成の複雑化を抑止しつつ、出力側サンプリン
グスイッチをオンして両フライングキャパシタの蓄電電
圧を差動電圧検出回路に読み出した後でリセットスイッ
チをオンするだけでフライングキャパシタの蓄電電荷を
入力抵抗素子の損失で高速に放電消去することができ
る。

【００１８】更に、この入力抵抗素子は、差動電圧検出
回路入力端子に侵入する誘導性サージ電圧を減衰させて
差動電圧検出回路を保護することができる。

【００１９】更に、この発明では、従来のように電位設
定抵抗素子すなわち放電抵抗を通じてフライングキャパ
シタの蓄電電荷を放電する場合に比較して、差動電圧検
出回路に入力される信号電圧の減衰がなく、Ａ／Ｄコン
バータによるサンプルホールドに好適である。

【００２０】請求項３記載のフライングキャパシタ式組
電池電圧検出装置は、第一、第三の入力端子間の電位差
を検出する第一の差動電圧検出回路と、第二、第三の入
力端子間の電位差を検出する第二の差動電圧検出回路
と、直列接続された第一、第二のフライングキャパシタ
と、前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記第
一の差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の
入力抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリン
グスイッチと、前記第二のフライングキャパシタの独立
端と前記第二の差動電圧検出回路の前記第二の入力端子
とを第二の入力抵抗素子を通じて接続する第二の出力側
サンプリングスイッチと、前記両フライングキャパシタ
の接続端と前記両差動電圧検出回路の前記第三の入力端
子とを第三の入力抵抗素子を通じて接続する第三の出力
側サンプリングスイッチと、前記サンプリングスイッチ
を制御する制御部と、前記第一のサンプリングスイッチ
と前記第三のサンプリングスイッチのオン時に前記第一
の差動電圧検出回路の前記両入力端子を短絡する前記フ
ライングキャパシタの蓄電電荷を放電する第一の短絡ス
イッチと、前記第二のサンプリングスイッチと前記第三
のサンプリングスイッチのオン時に前記第二の差動電圧
検出回路の前記両入力端子を短絡する前記フライングキ
ャパシタの蓄電電荷を放電する第二の短絡スイッチとを
備えることを特徴としている。

【００２１】このようにすれば上記第二発明に比較して
短絡スイッチと差動電圧検出回路とを一個ずつ追加する
だけで、全電池モジュール電圧の読み出しに必要な時間
を半減することができる。

【００２２】請求項４記載の構成によれば請求項１乃至
３のいずれか記載のフライングキャパシタ式組電池電圧
検出装置において更に、前記両フライングキャパシタの
接続端は入力抵抗素子を通じて前記差動電圧検出回路の
前記入力端子に接続されることを特徴としている。

【００２３】本構成によれば、回路構成をコモンモード
ノイズ電圧に対して対称形にすることができるので、コ
モンモードノイズ電圧を低減することができる。

【００２４】

【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。

【００２５】

【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であり、Ｓ１〜Ｓ９
は電流制限抵抗素子Ｒ１〜Ｒ９と個別に直列接続された
サンプリングスイッチであり、マルチプレクサ２を構成
している。

【００２６】（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋１）番目
のサンプリングスイッチＳ１、Ｓ５、Ｓ９は、組電池１
の（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋１）番目の端子と第
一のフライングキャパシタＣ１の独立端とを個別に接続
している。フライングキャパシタＣ１、Ｃ２は等しい静
電容量を有している。

【００２７】（４ｍ（ｍは０又は正の整数）＋３）番目
のサンプリングスイッチＳ３、Ｓ７は、組電池１の（４
ｍ（ｍは０又は正の整数）＋３）番目の端子と第二のフ
ライングキャパシタＣ２の独立端とを個別に接続してい
る。

【００２８】（２ｍ（ｍは０又は正の整数）すなわち偶
数）番目のサンプリングスイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ
８は、組電池１の（２ｍ（ｍは０又は正の整数）すなわ
ち偶数）番目の端子を、両フライングキャパシタＣ１、
Ｃ２の接続端に個別に接続している。

【００２９】サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２は出
力側サンプリングスイッチであり、Ｓ１０は本発明で言
う第一の出力側サンプリングスイッチ、Ｓ１１は本発明
で言う第三の出力側サンプリングスイッチ、Ｓ１２は本
発明で言う第二の出力側サンプリングスイッチである。

【００３０】サンプリングスイッチＳ１０は、第一のフ
ライングキャパシタＣ１の独立端を入力抵抗素子Ｒ１１
を通じて差動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘに接続
し、サンプリングスイッチＳ１２は、第二のフライング
キャパシタＣ２の独立端を入力抵抗素子Ｒ１２を通じて
差動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘに接続し、サン
プリングスイッチＳ１１は、両フライングキャパシタＣ
１、Ｃ２の接続点を入力抵抗素子Ｒ１３を通じて差動電
圧検出回路３の第三の入力端子Ｙに接続している。

【００３１】したがって、第一の入力抵抗素子Ｒ１１は
第一の出力側サンプリングスイッチＳ１０の出力端と差
動電圧検出回路３の第一の入力端子Ｘとを接続し、第二
の入力抵抗素子Ｒ１２は第二の出力側サンプリングスイ
ッチＳ１２の出力端と差動電圧検出回路３の第一の入力
端子Ｘとを接続し、第三の入力抵抗素子Ｒ１３は第三の
出力側サンプリングスイッチＳ１１の出力端と差動電圧
検出回路３の第二の入力端子Ｙとを接続している。差動
電圧検出回路３は、その両入力端子Ｘ、Ｙ間の電位差を
差動増幅する。４はサンプリングスイッチＳ１〜Ｓ１２
を所定の順序で定間隔でオンさせるコントローラであ
り、一定タイミングでシーケンシャル動作する。Ｖref
は差動電圧検出回路９の基準電位である。

【００３２】（動作）次に、この回路による電池モジュ
ールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧検出動作を以下に説明する。

【００３３】最初に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ
２、Ｓ３をオンして、電池モジュールＶＢ１の電圧をフ
ライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ２の電
圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。

【００３４】次に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３をオフし、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１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に読み込み、次に、サンプリ
ングスイッチＳ１０のオフ後、サンプリングスイッチＳ
１１、Ｓ１２を所定期間だけオンしてフライングキャパ
シタＣ２の電位差を差動電圧検出回路３に読み込む。

【００３５】次に、サンプリングスイッチＳ１１をオフ
し、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１２を所定期間だ
けオンして、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の蓄電エ
ネルギーを入力抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２で熱に変換す
る。なお、この蓄電エネルギーの消去時に出力側サンプ
リングスイッチＳ１１をオンしておいてもよい。

【００３６】次に、サンプリングスイッチＳ３、Ｓ４、
Ｓ５をオンして、電池モジュールＶＢ３の電圧をフライ
ングキャパシタＣ２に、電池モジュールＶＢ４の電圧を
フライングキャパシタＣ１に読み込む。その後のサンプ
リングスイッチＳ１０〜Ｓ１２による差動電圧検出回路
３の検出動作、及び、出力側サンプリングスイッチＳ１
０、Ｓ１２の同時オンによるフライングキャパシタの蓄
電電荷消去動作は上記と同じである。

【００３７】次に、サンプリングスイッチＳ５、Ｓ６、
Ｓ７をオンして、電池モジュールＶＢ５の電圧をフライ
ングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ６の電圧を
フライングキャパシタＣ２に読み込む。その後のサンプ
リングスイッチＳ１０〜Ｓ１２による差動電圧検出回路
３の検出動作、及び、出力側サンプリングスイッチＳ１
０、Ｓ１２の同時オンによるフライングキャパシタの蓄
電電荷消去動作は上記と同じである。

【００３８】次に、サンプリングスイッチＳ７、Ｓ８、
Ｓ９をオンして、電池モジュールＶＢ７の電圧をフライ
ングキャパシタＣ２に、電池モジュールＶＢ８の電圧を
フライングキャパシタＣ１に読み込む。その後のサンプ
リングスイッチＳ１０〜Ｓ１２による差動電圧検出回路
３の検出動作、及び、出力側サンプリングスイッチＳ１
０、Ｓ１２の同時オンによるフライングキャパシタの蓄
電電荷消去動作は上記と同じである。

【００３９】差動電圧検出回路３は、時間順次に検出し
た電池モジュールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧値を順次増幅
し、後で絶対値処理、Ａ／Ｄ変換を行う。

【００４０】（実施例効果）上記した実施例によれば、
フライングキャパシタＣ１、Ｃ２に次回の電池モジュー
ルの電圧を読み込む前に前回の蓄電電圧を放電消去（一
部残留してもよい）するので、入力側サンプリングスイ
ッチのオンによる次回の電池モジュールの電圧をフライ
ングキャパシタに読み込む際に前回の反転した蓄電電圧
がフライングキャパシタに残留しておらず、入力側サン
プリングスイッチＳ１〜Ｓ９や電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ９
に大電流が流れることがなく、これら回路素子を小型化
することができ、読み込み時間を短縮することができ
る。また、電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒ９を高抵抗値とするこ
とができるので、入力側サンプリングスイッチの閉故障
時に他のサンプリングスイッチをオンした場合に流れる
短絡電流を低減して回路の安全性を向上することができ
る。

【００４１】

【実施例２】本発明を適用する組電池の電圧検出装置の
他の実施例を図２に示す回路図を参照して説明する。 （回路構成）この実施例は、図１に示す実施例１におい
て、差動電圧検出回路３の両入力端子Ｘ、Ｙ間に短絡ス
イッチＲＳ１を接続したものである。

【００４２】（動作）次に、この回路による電池モジュ
ールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧検出動作を以下に説明する。

【００４３】最初に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ
２、Ｓ３をオンして、電池モジュールＶＢ１の電圧をフ
ライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ２の電
圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。

【００４４】次に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３をオフし、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１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に読み込み、次に、サンプリ
ングスイッチＳ１０のオフ後、サンプリングスイッチＳ
１１、Ｓ１２を所定期間だけオンしてフライングキャパ
シタＣ２の電位差を差動電圧検出回路３に読み込む。

【００４５】次に、サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１
２及び短絡スイッチＲＳ１を所定期間だけオンして、フ
ライングキャパシタＣ１、Ｃ２の蓄電エネルギーを入力
抵抗素子Ｒ１１、Ｒ１２で熱に変換するとともに差動電
圧検出回路の入力端子Ｘの電位を基準電位Ｖrefにセッ
トする。以下、実施例１と同様に、残りの電池モジュー
ルの電圧を順次読み出す。

【００４６】このようにすれば、実施例１と同様の効果
を奏することができる。

【００４７】

【実施例３】本発明を適用する組電池の電圧検出装置の
他の実施例を図３に示す回路図を参照して説明する。 （回路構成）この実施例は、図２に示す実施例２におい
て、差動電圧検出回路５と短絡スイッチＲＳ２とを追加
したものである。

【００４８】この実施例では、第二のフライングキャパ
シタＣ２の独立端は第二の出力側サンプリングスイッチ
Ｓ１２及び第二の入力抵抗素子Ｒ１２を通じて第二の差
動電圧検出回路５の入力端子Ｚに接続されている。短絡
スイッチＲＳ２の両端は第二の差動電圧検出回路の両入
力端子Ｙ、Ｚを接続している。

【００４９】（動作）次に、この回路による電池モジュ
ールＶＢ１〜ＶＢ８の電圧検出動作を以下に説明する。

【００５０】最初に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ
２、Ｓ３をオンして、電池モジュールＶＢ１の電圧をフ
ライングキャパシタＣ１に、電池モジュールＶＢ２の電
圧をフライングキャパシタＣ２に読み込む。

【００５１】次に、サンプリングスイッチＳ１、Ｓ２、
Ｓ３をオフし、サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２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、フライングキャパシタＣ
２の電位差を差動電圧検出回路５に読み込む。

【００５２】次に、差動電圧検出回路３、５が信号検出
した後で、短絡スイッチＲＳ１、ＲＳ２をオンして、フ
ライングキャパシタＣ１、Ｃ２の蓄電電荷を入力抵抗素
子Ｒ１１〜Ｒ１３で消滅させるとともに、差動電圧検出
回路３、５の入力端子Ｘ、Ｚの電位を基準電位とする。

【００５３】このようにすれば、実施例２の装置の計測
時間を半減することができる。

【００５４】

【実施例４】本発明を適用する組電池の電圧検出装置の
他の実施例を図４に示す回路図を参照して説明する。 （回路構成）この実施例は、図２に示す実施例２におい
て、入力抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１２とサンプリングスイッ
チＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２とを逆配置とし、更に入力抵
抗素子Ｒ１１とサンプリングスイッチＳ１０との接続点
と、入力抵抗素子Ｒ１２とサンプリングスイッチＳ１２
との接続点とを短絡スイッチＲＳ１で接続したものであ
る。 （動作）まず、サンプリングスイッチＳ１０、Ｓ１１を
オンして電圧を検出し、次に、サンプリングスイッチＳ
１０をオフし、短絡スイッチＲＳ１をオンすると、フラ
イングキャパシタＣ１、Ｃ２の静電容量がほぼ等しけれ
ば、フライングキャパシタＣ１、Ｃ２の電圧は略０Ｖと
なる。

【００５５】なお、この場合、低圧側からのサンプリン
グスイッチＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２と高圧側のサンプリ
ングスイッチＳ１〜Ｓ７との間に短絡スイッチＲＳ１が
介在するので、サンプリングスイッチＳ１０〜Ｓ１２が
オフしてからサンプリングスイッチＳ１〜Ｓ９のうちの
３っつがオンする期間中において短絡スイッチＲＳ１を
オンすることができるので、処理時間を短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】実施例２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。

【図３】実施例３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。

【図４】実施例４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。

【図５】従来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。

【符号の説明】

１ 組電池 ２ マルチプレクサ ３ 差動電圧検出回路 ４ コントローラ（制御部） ＶＢ１〜ＶＢ８ 電池モジュール Ｓ１〜Ｓ９ サンプリングスイッチ Ｓ１０ 第一の出力側サンプリングスイッチ Ｓ１１ 第三の出力側サンプリングスイッチ Ｓ１２ 第二の出力側サンプリングスイッチ Ｃ１ 第一のフライングキャパシタ Ｃ２ 第二のフライングキャパシタ Ｒ１１ 第一の入力抵抗素子 Ｒ１２ 第二の入力抵抗素子 Ｒ１３ 第三の入力抵抗素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一、第二の入力端子間の電位差を検出す
   る差動電圧検出回路と、 直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、 前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記差動電
   圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素
   子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチ
   と、 前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電
   圧検出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素
   子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチ
   と、 前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検
   出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側
   サンプリングスイッチと、 互いに直列接続されたｍ個の電池モジュールからなる組
   電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の
   整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャ
   パシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サン
   プリングスイッチと、 前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整
   数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパ
   シタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプ
   リングスイッチと、 前記各電極端子のうち、第２ｍ（ｍ＝正の整数）番目の
   前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続
   端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチ
   と、 前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、 を備え、 前記制御部は、前記第一、第二の出力側サンプリングス
   イッチの同時オンにより前記両フライングキャパシタの
   放電を行う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. 【請求項２】第一、第二の入力端子間の電位差を検出す
   る差動電圧検出回路と、 直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、 前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記差動電
   圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力抵抗素
   子を通じて接続する第一の出力側サンプリングスイッチ
   と、 前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記差動電
   圧検出回路の前記第一の入力端子とを第二の入力抵抗素
   子を通じて接続する第二の出力側サンプリングスイッチ
   と、 前記両フライングキャパシタの接続端と前記差動電圧検
   出回路の前記第二の入力端子とを接続する第三の出力側
   サンプリングスイッチと、 互いに直列接続されたｍ個の電池モジュールからなる組
   電池の各電極端子のうち、第４ｍ＋１（ｍ＝０又は正の
   整数）番目の前記電極端子を前記第一のフライングキャ
   パシタの前記独立端に個別接続する第一群の入力側サン
   プリングスイッチと、 前記各電極端子のうち、第４ｍ＋３（ｍ＝０又は正の整
   数）番目の前記電極端子を前記第二のフライングキャパ
   シタの前記独立端に個別接続する第二群の入力側サンプ
   リングスイッチと、 前記各電極端子のうち、第２ｍ（ｍ＝正の整数）番目の
   前記電極端子を前記両フライングキャパシタの前記接続
   端に個別接続する第三群の入力側サンプリングスイッチ
   と、 前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、 前記第一又は第二のサンプリングスイッチと前記第三の
   サンプリングスイッチのオン時に前記差動電圧検出回路
   の前記両入力端子を短絡して前記フライングキャパシタ
   の蓄電電荷を放電する短絡スイッチと、 を備え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。
3. 【請求項３】第一、第三の入力端子間の電位差を検出す
   る第一の差動電圧検出回路と、 第二、第三の入力端子間の電位差を検出する第二の差動
   電圧検出回路と、 直列接続された第一、第二のフライングキャパシタと、 前記第一のフライングキャパシタの独立端と前記第一の
   差動電圧検出回路の前記第一の入力端子とを第一の入力
   抵抗素子を通じて接続する第一の出力側サンプリングス
   イッチと、 前記第二のフライングキャパシタの独立端と前記第二の
   差動電圧検出回路の前記第二の入力端子とを第二の入力
   抵抗素子を通じて接続する第二の出力側サンプリングス
   イッチと、 前記両フライングキャパシタの接続端と前記両差動電圧
   検出回路の前記第三の入力端子とを第三の入力抵抗素子
   を通じて接続する第三の出力側サンプリングスイッチ
   と、 前記サンプリングスイッチを制御する制御部と、 前記第一のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリ
   ングスイッチのオン時に前記第一の差動電圧検出回路の
   前記両入力端子を短絡する前記フライングキャパシタの
   蓄電電荷を放電する第一の短絡スイッチと、 前記第二のサンプリングスイッチと前記第三のサンプリ
   ングスイッチのオン時に前記第二の差動電圧検出回路の
   前記両入力端子を短絡する前記フライングキャパシタの
   蓄電電荷を放電する第二の短絡スイッチと、 を備え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。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか記載のフライン
   グキャパシタ式組電池電圧検出装置において、 前記両フライングキャパシタの接続端は入力抵抗素子を
   通じて前記差動電圧検出回路の前記入力端子に接続され
   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。