(57)【要約】【課題】高電圧側と低電圧側とで電池セル数が異なる場合に高電圧側と低電圧側との共用ラインにおける電圧降下を抑制する。【解決手段】複数の電池セルを備え、互いに直列接続される複数の電池モジュールと、該電池モジュール毎に設けられ、複数の電池セルの電圧をセル電圧として検出するモジュール電圧検出回路とを備え、互いに隣り合うと共に電池モジュールとモジュール電圧検出回路とのペアからなる高電圧側回路と低電圧側回路とに跨る共通ラインは、高電圧側回路のモジュール電圧検出回路と低電圧側回路の電池モジュールとが電池モジュールとの間に設けられたコネクタにおいて分岐配線されている。【選択図】図１
2020078181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを備え、互いに直列接続される複数の電池モジュールと、
該電池モジュール毎に設けられ、複数の前記電池セルの電圧をセル電圧として検出するモジュール電圧検出回路とを備え、
互いに隣り合うと共に前記電池モジュールと前記モジュール電圧検出回路とのペアからなる高電圧側回路と低電圧側回路とに跨る共通ラインは、前記高電圧側回路の前記モジュール電圧検出回路と前記低電圧側回路の前記電池モジュールとが前記電池モジュールとの間に設けられたコネクタにおいて分岐配線されていることを特徴とする電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、複数のセルグループから構成された組電池について、各電池の電圧をセルグループ毎に設けられたセル監視回路で検出する電池監視装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０９５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術では、各セルグループが同一数の電池セルを備えているので、高電圧側回路と低電圧側回路とに跨る共用ラインについて着目すると、高電圧側回路の電流と低電圧側回路の電流との向きが互いに逆向きかつ値が等しいので、特許文献１の図２に示されているように共用ラインには電流が流れない。したがって、共用ラインにおける電圧降下は発生せず、最高電圧側回路と最低電圧側回路との間に位置するセル監視回路は、最高電圧側回路のセル監視回路や最低電圧側回路のセル監視回路のような補正回路を必要としない。
【０００５】
しかしながら、例えば組電池の出力電圧によっては電池セル数が異なる複数のセルグループを用いて組電池を構成する場合がある。この場合には、共用ラインに流れる高電圧側回路の電流と低電圧側回路の電流との値が異なるので、共用ラインには電流が流れ、補正回路が必要となる。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高電圧側と低電圧側とで電池セル数が異なる場合に高電圧側と低電圧側との共用ラインにおける電圧降下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、複数の電池セルを備え、互いに直列接続される複数の電池モジュールと、該電池モジュール毎に設けられ、複数の前記電池セルの電圧をセル電圧として検出するモジュール電圧検出回路とを備え、互いに隣り合うと共に前記電池モジュールと前記モジュール電圧検出回路とのペアからなる高電圧側回路と低電圧側回路とに跨る共通ラインは、前記高電圧側回路の前記モジュール電圧検出回路と前記低電圧側回路の前記電池モジュールとが前記電池モジュールとの間に設けられたコネクタにおいて分岐配線されている、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高電圧側と低電圧側とで電池セル数が異なる場合に高電圧側と低電圧側との共用ラインにおける電圧降下を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る電圧検出装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る電圧検出装置Ａは、セル数が異なる２つ（複数）の電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２を被検出対象とするものであり、図１に示すように複数のコネクタＴ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２、複数のフィルタ回路Ｆ１〜Ｆ１８，２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２を備えている。
【００１１】
２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２は、何れも複数の電池セルｂ１〜ｂ１８，ｃ１〜ｃ１２を備える組電池である。このような２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２は、互いに直列接続されており、一体として１つのバッテリを構成している。２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２のうち、第１の電池モジュールＢＭ１は、合計１８個の電池セルｂ１〜ｂ１８が直列接続されたものであり、第２の電池モジュールＢＭ２は、合計１２個の電池セルｃ１〜ｃ１２が直列接続されたものである。すなわち、第１の電池モジュールＢＭ１と第２の電池モジュールＢＭ２とでは、電池セル数が異なっている。
【００１２】
複数のコネクタＴ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２は、雄コネクタと雌コネクタとから構成されており、２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２を電圧検出装置Ａに着脱自在に接続する。すなわち、第１の電池モジュールＢＭ１の各電極は専用のワイヤハーネス及び雄コネクタを介してコネクタＴ１〜Ｔ１８の雌コネクタに接続され、第２の電池モジュールＢＭ２は専用のワイヤハーネス及び雄コネクタを介してコネクタＵ１〜Ｕ１２の雌コネクタに接続される。
【００１３】
複数のフィルタ回路Ｆ１〜Ｆ１８，Ｇ１〜Ｇ１２は、入力端が上記コネクタＴ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２に接続されると共に出力端が電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２の各入力端に接続されるローパスフィルタである。これらフィルタ回路Ｆ１〜Ｆ１８，Ｇ１〜Ｇ１２は、コネクタＴ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２から入力される電圧信号に含まれる高周波ノイズを除去して電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２の各電圧入力端Ｃ１〜Ｃ１８，Ｃ１〜Ｃ１２に出力する。
【００１４】
２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２は、上記各電圧入力端Ｃ１〜Ｃ１８，Ｃ１〜Ｃ１２に入力される各電池セルｂ１〜ｂ１８，ｃ１〜ｃ１２の電極電圧に基づいて各電池セルｂ１〜ｂ１８，ｃ１〜ｃ１２の電極間電圧つまりセル電圧を検出する集積回路である。これた２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２は、本発明のモジュール電圧検出回路に相当する。
【００１５】
また、これら２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２のうち、第１の電圧検出回路Ｌ１は、図示するように２つのコネクタＴＴ１，１８を介して第１の電池モジュールＢＭ１から電源端子Ｖｃｃ及び接地端子ＧＮＤに供給される第１モジュール電圧を電源として作動する。また、第２の電圧検出回路Ｌ２は、コネクタＵ１，Ｕ１２を介して第２の電池モジュールＢＭ２から電源端子Ｖｃｃ及び接地端子ＧＮＤに供給される第２モジュール電圧を電源として作動する。
【００１６】
さらに、これら２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２は、上述した電圧入力端Ｃ１〜Ｃ１８，Ｃ１〜Ｃ１２に加えて、複数のコネクタＴ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２にそれぞれ接続される複数の出力端ＳＷ１〜ＳＷ１８，ＳＷ１〜ＳＷ１２を備えている。２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２は、これら出力端ＳＷ１〜ＳＷ１８，ＳＷ１〜ＳＷ１２を内部回路を介して接地することにより、各電池セルｂ１〜ｂ１８，ｃ１〜ｃ１２を強制放電させる。
【００１７】
ここで、図１に示すように、上述した複数のコネクタＴ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２のうち、コネクタＴ１は、雄コネクタが第１の電池モジュールＢＭ１において最も低い電圧に相当する電池セルｂ１のマイナス電極かつ第２の電池モジュールＢＭ２において最も高い電圧に相当する電池セルｃ１２のプラス電極に共通接続されており、雌コネクタが第１の電圧検出回路Ｌ１のＧＮＤ端子かつ第２の電圧検出回路Ｌ２の電源端子に供接続されている。
【００１８】
このようなコネクタＴ１と、上記電池セルｂ１のマイナス電極、電池セルｃ１２のプラス電極、第１の電圧検出回路Ｌ１のＧＮＤ端子及び第２の電圧検出回路Ｌ２の電源端子とを相互に接続する接続ラインは、本発明における共通ラインに相当する。
【００１９】
すなわち、この共通ラインは、互いに隣り合うと共に第１の電池モジュールＢＭ１と第１の電圧検出回路Ｌ１とのペアからなる高電圧側回路と、互いに隣り合うと共に第２の電池モジュールＢＭ２と第２の電圧検出回路Ｌ２とのペアからなる低電圧側回路とに跨るものであり、高電圧側回路の第１の電圧検出回路Ｌ１と低電圧側回路の第２の電圧検出回路Ｌ２とが第１の電池モジュールＢＭ１及び第２の電池モジュールＢＭ２との間に設けられたコネクタＴ１において分岐配線されたものである。
【００２０】
次に、本実施形態に係る電圧検出装置Ａの動作について詳しく説明する。
この電圧検出装置Ａでは、第１の電池モジュールＢＭ１を構成する電池セルｂ１〜ｂ１８の各セル電圧が第１の電圧検出回路Ｌ１によって検出され、第２の電池モジュールＢＭ２を構成する電池セルｃ１〜ｃ１２の各セル電圧が第２の電圧検出回路Ｌ２によって検出される。
【００２１】
また、この電圧検出装置Ａでは、第１の電圧検出回路Ｌ１は、２つのコネクタＴ１，Ｔ１８を介して第１の電池モジュールＢＭ１から電源端子Ｖｃｃ及び接地端子ＧＮＤに供給される第１モジュール電圧を電源とし、また第２の電圧検出回路Ｌ２は、２つのコネクタＵ１，Ｕ１２を介して第２の電池モジュールＢＭ２から電源端子Ｖｃｃ及び接地端子ＧＮＤに供給される第２モジュール電圧を電源として作動する。
【００２２】
ここで、第１の電池モジュールＢＭ１の電池セルｂ１〜ｂ１８の個数つまり「１８」と第２の電池モジュールＢＭ２の電池セルｃ１〜ｃ１２の個数つまり「１２」とが異なっているので、第１の電圧検出回路Ｌ１の接地端子ＧＮＤからコネクタＴ１を介して２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２に向かって流れる電流（第１電流）と、２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２からコネクタＴ１を介して第２の電圧検出回路Ｌ２の電源端子Ｖｃｃに向かって流れる電流（第２電流）とは値つまり大きさが異なる。
【００２３】
しかしながら、この電圧検出装置Ａでは、共通ラインがコネクタＴ１から第１の電圧検出回路Ｌ１の接地端子ＧＮＤまでの間とコネクタＴ１から第２の電圧検出回路Ｌ２の電源端子Ｖｃｃまでの間で分岐しており、第１の電圧検出回路Ｌ１の接地端子ＧＮＤと第２の電圧検出回路Ｌ２の電源端子ＶｃｃとがコネクタＴ１の手前つまり２つの電圧検出回路Ｌ１，Ｌ２により近い位置で接続されて単一の接続線でコネクタＴ１に接続されている場合に比較して、第１電流に起因する共通ラインでの電圧降下及び第２電流に起因する共通ラインでの電圧降下を低減できる。また、ワイヤハーネスを削減できる。
【００２４】
したがって、本実施形態によれば、高電圧側回路と低電圧側回路とで２つの電池モジュールＢＭ１，ＢＭ２の電池セル数が異なる場合であっても、高電圧側回路と低電圧側回路との共用ラインにおける電圧降下を抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ  電圧検出装置
ＢＭ１，ＢＭ２  電池モジュール
Ｔ１〜Ｔ１８，Ｕ１〜Ｕ１２  コネクタ
Ｆ１〜Ｆ１８，Ｇ１〜Ｇ１２  フィルタ回路
Ｌ１，Ｌ２１  電圧検出回路
Ｋａ〜Ｋｃ  接続ライン
【図１】
2020078181.tif 000003