(57)【要約】【課題】計測・処理ブロック間に電位差が開いた時の回路素子の保護を安価に実現できる電池電圧計測装置を提供すること。【解決手段】複数の電池セル（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎ）からなる組電池（Ｂ）における各電池セルに夫々対応して設けられ各電池セルの端子電圧を計測して当該電池セルの状態を監視する複数の計測・処理ブロック（１１〜１ｎ）における監視結果を表す信号を、順次隣接する他の計測・処理ブロックを通して１ブロック分の電圧レベルシフトを行いながら通信線（ＣＬ２）を介して伝達する際に、通信線で接続された隣接する計測・処理ブロック間の通信接続部分に電位差が生じた場合に計測・処理ブロックの通信回路の回路素子の故障を防止するための保護用の抵抗（Ｒａ，Ｒｂ）を、通信線（ＣＬ１，ＣＬ２）に挿入している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを直列に接続して構成された組電池に対して、各電池セルに夫々対応して設けられ各電池セルの端子電圧を計測して当該電池セルの状態を監視する動作を行う複数の計測・処理ブロックと、前記計測・処理ブロックの動作を制御するコントローラとを備え、前記複数の計測・処理ブロックにおいて、各計測・処理ブロックにおける監視結果を表す信号を、順次隣接する他の計測・処理ブロックを通して１ブロック分の電圧レベルシフトを行いながら通信線を介して伝達し、前記コントローラに接続されている前記計測・処理ブロックから前記コントローラへ伝達する電池電圧計測装置において、
前記通信線で接続された隣接する前記計測・処理ブロック間の通信接続部分に電位差が生じた場合に前記計測・処理ブロックの通信回路の回路素子の故障を防止するための保護用の抵抗を、前記通信線に挿入したことを特徴とする電池電圧計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の電池電圧計測装置において、
前記通信線で接続された隣接する前記計測・処理ブロックへ前記信号を送信する前記計測・処理ブロックの出力素子の出力端子と電源端子の間にクランプ用のダイオードを設けたことを特徴とする電池電圧計測装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の電池電圧計測装置において、
前記通信線で接続された低圧側の計測・処理ブロックの通信端子に現れる電圧が、高圧側の計測・処理ブロックの通信端子に現れる電圧より高くなった場合逆流を防止するダイオードを前記抵抗と直列に挿入したことを特徴とする電池電圧計測装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電池電圧計測装置において、
前記ダイオードは、前記計測・処理ブロックの出力素子に近い方に挿入されることを特徴とする電池電圧計測装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電池電圧計測装置において、
前記計測・処理ブロックの通信出力端子と、ＧＮＤ端子の間に保護用のツェナーダイオードを設けたことを特徴とする電池電圧計測装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電池電圧計測装置において、
前記電池電圧計測装置は、さらに、前記コントローラに接続されている前記計測・処理ブロックへ、前記コントローラから全ての電池セルの端子電圧を均等化させるための指示信号を供給し、
前記複数の計測・処理ブロックは、さらに、前記指示信号を、順次隣接する他の計測・処理ブロックを通して１ブロック分の電圧レベルシフトを行いながら通信線を介して伝達する動作を行うことを特徴とする電池電圧計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池を構成する複数の電池セルの端子電圧を計測する電池電圧計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来の電池電圧計測装置の構成を示すブロック図である。組電池Ｂは、電気自動車やハイブリッド自動車等に使用される直流電源である。組電池Ｂは、各々が例えば５Ｖ程度の端子電圧を有する電池セルＥ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎが複数個直列に接続されて２５０〜３００Ｖの高圧直流電源を供給する組電池が構成される。組電池は、各電池セルの端子電圧にばらつきがあると、組電池の信頼性が低下するおそれがあるため、各電池セルの端子電圧を検出して、全ての電池セルの端子電圧を均等化する必要がある。
【０００３】
電池電圧計測ユニット１は、車両の搭載される前の組電池Ｂに接続して、各電池セルＥ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの端子電圧を計測し、当該電池セルの状態を監視する動作を行うと共に、全ての電池セルの端子電圧を均等化する動作を行うものである。電池セルの状態監視は、電池セルが、正常か異常か、過充電か過放電か等のいずれの状態にあるかを監視し、各状態に応じた監視結果を表す信号を出力する。均等化の方法としては、コンデンサを用いて両端電圧の高い電池セルの電荷を両端電圧の低い電池セルに移動させるチャージポンプ方式や、両端電圧の高い電池セルを放電させて最も低い端子電圧を有する電池セルにそろえる放電方式等がある。ここでは放電方式が採用されているが、その構成は周知であるので図示していない。この電池電圧計測ユニット１は、接続端子ＶＩＮ（ｂｏｔｔｏｍ），ＶＩＮ１２，ＶＩＮ２３，・・・，ＶＩＮ（ｔｏｐ）を介して各電池セルＥ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの正極端子及び負極端子間にそれぞれ接続された複数の同一構成の計測・処理ブロック１１，１２，・・・，１ｎと、絶縁部ＩＮＳと、コントローラＣＯＮを有する。計測・処理ブロック１１，１２，・・・，１ｎは、それぞれ、同一構成のＩＣからなる。
【０００４】
計測・処理ブロック１１は、図１の一番下の電池セルＥ１の端子電圧を計測するものであり、電池セルＥ１の正極端子に電流制限抵抗Ｒ１及び接続端子ＶＩＮ１２を介して接続された電源端子と、電池セルＥ１の負極端子に接続端子ＶＩＮ（ｂｏｔｔｏｍ）を介して接続されたＧＮＤ端子と、電池セルＥ１の両端子に、それぞれ、放電抵抗Ｒ２及びＲ３と接続端子ＶＩＮ１２及びＶＩＮ（ｂｏｔｔｏｍ）を介して接続された２個の電圧計測端子とを有する。２個の電圧計測端子の両端には、コンデンサＣ１が接続されている。
【０００５】
計測・処理ブロック１１は、電池セルＥ１の正極に接続される電池セルＥ２の端子電圧を計測して監視動作と均等化動作を行う計測・処理ブロック１２と通信線ＣＬ１，ＣＬ２を介して内部レベルシフト通信を行うと共に、例えば発光素子及び受光素子で構成される絶縁部ＩＮＳを介して、コントローラＣＯＮとも通信を行う。
【０００６】
計測・処理ブロック１２，・・・，１ｎ−１は、計測・処理ブロック１１と同様に、担当する電池セルの端子電圧を計測して監視動作と均等化動作を行うと共に、順次隣接する高圧側の計測・処理ブロックと１ブロック分の電圧レベルシフトを行いながら通信線ＣＬ１，ＣＬ２を介して内部レベルシフト通信を行う。最上部の計測・処理ブロック１ｎは、最上部の電池セルＥｎの端子電圧を計測すると共に、低圧側の計測・処理ブロック１ｎ−１と内部レベルシフト通信を行う。
【０００７】
コントローラＣＯＮは、たとえばマイクロコンピュータからなり、計測・処理ブロック１１〜１ｎからの監視結果を表す信号を受信して、電池セルの状態を監視すると共に、一番低い端子電圧を有する電池セルを特定し、それ以外の電池セルへ放電を指示する指示信号を送信して、一番低い電圧を有する電池セルの端子電圧になるまで放電させて、全ての電池セルの端子電圧を均等化させるように制御する。また、コントローラＣＯＮは、各電池セルの端子電圧を計測して均等化させた後の組電池Ｂの端子電圧等の情報を外部へ通信する。
【０００８】
図５は、計測・処理ブロックの内部構成例を示すブロック図である。計測・処理ブロックは、電池セルの正極端子に電流制限抵抗Ｒ１を介して接続される電源端子ＶＰＰと、出地セルの負極端子に接続されるＧＮＤ端子ＶＥＥと、電池セルの正極及び負極の両端子にそれぞれ放電抵抗Ｒ２及びをＲ３を介して接続される２個の電圧計測端子ＶＤ及びＶＥと、通信入力端子ＤＩＮ１及びＤＩＮ２と、通信出力端子ＤＯＵＴ１及びＤＯＵＴ２とを有する。
【０００９】
また、計測・処理ブロックは、電源端子ＶＰＰ、ＧＮＤ端子ＶＥＥ、電圧計測端子ＶＤ及びＶＥに接続され、電池セルの端子電圧を計測し、当該電池セルの状態を監視して監視結果を表す信号を出力すると共に、均等化処理を行う計測・処理部１１１と、コントローラＣＯＮからの指示信号が通信入力端子ＤＩＮ１を介して入力され、指示信号を計測・処理部１１１へ供給する受信部１１２と、受信部１１２で受信した指示信号を高圧側に適応するようにレベルシフトするレベルシフタ１１３と、レベルシフタ１１３でレベルシフトされた指示信号を通信出力端子ＤＯＵＴ１を介して高圧側の計測・処理ブロックに送信する送信部１１４とを有する。
【００１０】
さらに、計測・処理ブロックは、高圧側の計測・処理ブロックからの信号が通信入力端子ＤＩＮ２を介して入力される受信部１１５と、受信部１１５で受信した信号を低圧側に適応するようにレベルシフトするレベルシフタ１１６と、レベルシフタ１１６でレベルシフトされた信号を通信出力端子ＤＯＵＴ２を介して低圧側の計測・処理ブロックに送信する送信部１１７とを有する。送信部１１７は、計測・処理ブロック１１１から送信される監視結果を表す信号を高圧側の計測・処理ブロックからの信号に加えて、通信出力端子ＤＯＵＴ２へ出力する。
【００１１】
図６は、内部レベルシフト通信を説明するための回路図である。図６においては、計測・処理ブロック１１の送信部１１４と、計測・処理ブロック１２の受信部１１２の回路構成例が示されている。
【００１２】
計測・処理ブロック１１の送信部１１３は、接続端子ＶＩＮ１２に電流制限抵抗Ｒ１を介して接続された電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）と、接続端子ＶＩＮ（ｂｏｔｔｏｍ）に接続されたＧＮＤ端子ＶＥＥ（ＩＣ１）に接続されたツェナーダイオードＺＤ１と、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）とＩＣ内部電源ＶＨ（ＩＣ１）の間に接続されたツェナーダイオードＺＤ２と、ＩＣ内部電源ＶＨ（ＩＣ１）とＧＮＤ端子ＶＥＥ（ＩＣ１）の間に接続されたツェナーダイオードＺＤ３と、レベルシフタ１１３の出力に入力端子が接続され、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）とＩＣ内部電源ＶＨ（ＩＣ１）間の電圧を電源とするインバータＩＮＶ１と、インバータＩＮＶ１の出力端子と通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）の間に直列接続されたツェナーダイオードＺＤ４及び抵抗Ｒ１３と、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）と通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）の間に接続されたツェナーダイオードＺＤ５とから構成されている。ＩＣ内部電源ＶＨ（ＩＣ１）は、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）の電源電圧から所定電圧（例えば、６Ｖ）を引いた電圧に設定されている。
【００１３】
計測・処理ブロック１２の受信部１１２は、ＩＣ内部電源ＶＬ（ＩＣ２）と通信入力端子ＤＩＮ１（ＩＣ１）の間に接続された抵抗Ｒ１１と、通信入力端子ＤＩＮ１（ＩＣ１）に抵抗Ｒ１２を介して入力端子が接続され、出力端子がレベルシフタ１１３の入力端子に接続されたインバータＩＮＶ２と、ＩＣ内部電源ＶＬ（ＩＣ２）と、インバータＩＮＶ２の入力端子の間に互いに逆極性で直列接続されたツェナーダイオードＺＤ６及びＺＤ７と、インバータＩＮＶ２の入力端子とＧＮＤ端子ＶＥＥ（ＩＣ２）の間に接続されたツェナーダイオードＺＤ８とから構成されている。ＩＣ内部電源ＶＬ（ＩＣ２）は、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ２）の電源電圧から所定電圧（例えば、６Ｖ）を引いた電圧に設定されている。
【００１４】
計測・処理ブロック１１の通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）と計測・処理ブロック１２の通信入力端子ＤＩＮ１（ＩＣ２）は、通信線ＣＬ２で接続されている。同様に、計測・処理ブロック１２の通信出力端子ＤＯＵＴ２（ＩＣ２）と計測・処理ブロック１１の通信入力端子ＤＩＮ２（ＩＣ１）も、通信線ＣＬ１で接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−３０７７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記構成の電池電圧計測装置では、組電池Ｂに電池電圧計測ユニット１を接続した際に、計測・処理ブロックに突入電流が流れたり、各計測・処理ブロックの消費電流に差が生じたりすることにより、高圧側の計測・処理ブロックのＧＮＤ端子と、隣接する低圧側の計測・処理ブロックの電源端子の間の電位差が開いた場合、例えば、計測・処理ブロック１１の電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）の電源電圧と計測・処理ブロック１２の通信入力端子ＤＩＮ１（ＩＣ２）に現れる電圧間の電位差が開いた場合、保護用のツェナーダイオードＺＤ５の耐圧を超えてツェナーダイオードＺＤ５が故障したり、また、耐圧が大きい場合でも、通信回路の入力に過大な電流が流れて回路素子が故障したりすることがある。
【００１７】
そこで本発明は、上述した課題に鑑み、計測・処理ブロック間に電位差が開いた時の回路素子の保護を安価に実現できる電池電圧計測装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、複数の電池セル（Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎ）を直列に接続して構成された組電池（Ｂ）に対して、各電池セルに夫々対応して設けられ各電池セルの端子電圧を計測して当該電池セルの状態を監視する動作を行う複数の計測・処理ブロック（１１〜１ｎ）と、前記計測・処理ブロックの動作を制御するコントローラ（ＣＯＮ）とを備え、前記複数の計測・処理ブロックにおいて、各計測・処理ブロックにおける監視結果を表す信号を、順次隣接する他の計測・処理ブロックを通して１ブロック分の電圧レベルシフトを行いながら通信線（ＣＬ２）を介して伝達し、前記コントローラ（ＣＯＮ）に接続されている前記計測・処理ブロックから前記コントローラ（ＣＯＮ）へ伝達する電池電圧計測装置において、前記通信線で接続された隣接する前記計測・処理ブロック間の通信接続部分に電位差が生じた場合に前記計測・処理ブロックの通信回路の回路素子の故障を防止するための保護用の抵抗（Ｒａ，Ｒｂ）を、前記通信線（ＣＬ１，ＣＬ２）に挿入したことを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するためになされた請求項２記載の発明は、請求項１記載の電池電圧計測装置において、前記通信線（ＣＬ１，ＣＬ２）で接続された隣接する前記計測・処理ブロックへ前記信号を送信する前記計測・処理ブロックの出力素子（ＩＮＶ１）の出力端子と電源端子（ＶＰＰ）の間にクランプ用のダイオード（Ｄ１）を設けたことを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するためになされた請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電池電圧計測装置において、前記通信線（ＣＬ１，ＣＬ２）で接続された低圧側の計測・処理ブロックの通信端子に現れる電圧が、高圧側の計測・処理ブロックの通信端子に現れる電圧より高くなった場合逆流を防止するダイオード（Ｄａ，Ｄｂ）を前記抵抗（Ｒａ，Ｒｂ）と直列に挿入したことを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するためになされた請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の電池電圧計測装置において、前記ダイオード（Ｄａ，Ｄｂ）は、前記計測・処理ブロックの出力素子に近い方に挿入されることを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するためになされた請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の電池電圧計測装置において、前記計測・処理ブロックの通信出力端子と、ＧＮＤ端子の間に保護用のツェナーダイオード（ＺＤ９）を設けたことを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するためになされた請求項６記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の電池電圧計測装置において、前記電池電圧計測装置は、さらに、前記コントローラ（ＣＯＮ）に接続されている前記計測・処理ブロック（１１）へ、前記コントローラ（ＣＯＮ）から全ての電池セルの端子電圧を均等化させるための指示信号を供給し、前記複数の計測・処理ブロック（１１〜１ｎ）は、さらに、前記指示信号を、順次隣接する他の計測・処理ブロックを通して１ブロック分の電圧レベルシフトを行いながら通信線（ＣＬ１）を介して伝達する動作を行うことを特徴とする。
【００２４】
なお、上述の課題を解決するための手段の説明におけるかっこ書きの参照符号は、以下の発明の実施の形態の説明における構成要素の参照符号に対応しているが、これらは、特許請求の範囲の解釈を限定するものではない。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、保護用の抵抗を、計測・処理ブロック間で各電池セルの状態を監視した監視結果を表す信号を伝達する通信線に挿入しているので、通信線で接続された隣接する計測・処理ブロック間の通信接続部分に電位差が生じた場合に計測・処理ブロックの通信回路の回路素子の故障を防止することができる。また、抵抗を挿入しているだけなので、通信回路を構成する回路素子の保護を安価に実現できる。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、通信線で接続された隣接する計測・処理ブロックへ信号を送信する計測・処理ブロックの出力素子の出力端子と電源端子の間にクランプ用のダイオードを設けたので、計測・処理ブロック間の電位差が開いた時の通信回路の出力素子の破壊を防止することができる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、通信線で接続された低圧側の計測・処理ブロックの通信端子に現れる電圧が、高圧側の計測・処理ブロックの通信端子に現れる電圧より高くなった場合逆流を防止するダイオードを抵抗と直列に挿入したので、高圧側の計測・処理ブロックの通信回路の回路素子に低圧側の計測・処理ブロック側から耐圧以上の電圧がかかることがなくなり、破壊が防止される。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、ダイオードは、計測・処理ブロックの出力素子に近い方に挿入されるので、通信線で伝達される信号の電流を小さく設計した場合に、ダイオードの浮遊容量が通信速度になるべく影響を与えないようにすることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、計測・処理ブロックの通信出力端子と、ＧＮＤ端子の間に保護用のツェナーダイオードを設けたので、通信出力端子に現れる電圧が高くなった時に、クランプ用のダイオードに過大電流が流れる電圧まで上昇しないように抑えることにより、クランプ用のダイオードを破壊から保護することができる。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、各電池セルの監視に加えて、全ての電池セルの端子電圧の均等化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る第１の実施形態に係る電池電圧計測装置の要部構成を示す回路図である。
【図２】本発明に係る第２の実施形態に係る電池電圧計測装置の要部構成を示す回路図である。
【図３】本発明に係る第３の実施形態に係る電池電圧計測装置の要部構成を示す回路図である。
【図４】従来の電池電圧計測装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の電池電圧計測装置における計測・処理ブロックの内部構成例を示すブロック図である。
【図６】図４の電池電圧計測装置における内部レベルシフト通信を説明するための回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明の電池電圧計測装置の全体構成は、図４及び図５に示されている従来装置と同一である。
【００３３】
（第１の実施形態）図１は、本発明に係る電池電圧計測装置の第１の実施形態における要部構成を示す回路図である。図１の第１の実施形態では、計測・処理ブロック１１及び１２の回路構成は、図６に示す従来例の回路構成と同一であり、構成上の相違点は、計測・処理ブロック１１の通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）と計測・処理ブロック１２の通信入力端子ＤＩＮ１（ＩＣ２）の間を接続する通信線ＣＬ２に保護用の抵抗Ｒａが挿入接続され、計測・処理ブロック１２の通信出力端子ＤＯＵＴ２（ＩＣ２）と計測・処理ブロック１１の通信入力端子ＤＩＮ２（ＩＣ１）の間を接続する通信線ＣＬ１に保護用の抵抗Ｒｂが挿入接続されていることである。
【００３４】
図１の構成では、計測・処理ブロック間の内部レベルシフト通信の通信線ＣＬ１，ＣＬ２に保護用の抵抗Ｒａ，Ｒｂを挿入することで、計測・処理ブロック間の電位差が開いた時にも抵抗Ｒａ，Ｒｂに電圧がかかるようになり、計測・処理ブロックの各端子（通信入力端子及び通信出力端子）には、それぞれのＩＣの定格電圧を超える電圧がかかることを防止できる。したがって、通信回路を構成する回路素子に耐圧を超える電圧がかかって、回路素子が故障したり通信回路が故障したりすることが無くなる。
【００３５】
このように、本発明の第１の実施形態によれば、計測・処理ブロック間の通信出力端子と通信入力端子間に保護用の抵抗を挿入するだけで、計測・処理ブロック間の電位差が開いた時の、通信回路を構成する回路素子の保護を安価に実現できる。
【００３６】
（第２の実施形態）次に図２は、本発明に係る電池電圧計測装置の第２の実施形態における要部構成を示す回路図である。この第２の実施形態では、計測・処理ブロック１１の内部回路構成が図１と相違している。すなわち、図１におけるツェナーダイオードＺＤ４及びＺＤ５が削除され、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）とインバータＩＮＶ１の出力端子の間にクランプ用のダイオードＤ１が接続され、ＧＮＤ端子ＶＥＥ（ＩＣ１）とインバータＩＮＶ１の出力端子の間にクランプ用のダイオードＤ２が接続され、通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）とＧＮＤ端子ＶＥＥ（ＩＣ１）の間に保護用のツェナーダイオードＺＤ９が接続されている。
【００３７】
この回路構成では、計測・処理ブロック１１の通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）に現れる電圧が、計測・処理ブロック１１の電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）の電源電圧とダイオードＤ１の順方向降下電圧を加えた電圧より高くなると、ダイオードＤ１が導通して電流が流れ、インバータＩＮＶ１の出力端子の電位は、電源端子ＶＰＰ（ＩＣ１）の電源電圧とダイオードＤ１の順方向降下電圧を加えた電圧でクランプされる。なお、ダイオードＤ１の導通時、ダイオードｄ１には、抵抗Ｒａ及びＲ１３の存在により電流制限のかかった電流が流れる。
【００３８】
また、ツェナーダイオードＺＤ９は、通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）に現れる電圧が高くなった時に、クランプ用のダイオードＤ１に過大電流が流れる電圧まで上昇しないように抑えることにより、ダイオードＤ１を、過大電流による破壊から保護するように働く。
【００３９】
このように、計測・処理ブロック間の電位差が開いた場合、ダイオードｄ１の導通により、過電圧が通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）にかかった時に電流制限のかかった電流が流れる経路を確保して、出力素子としてのＩＮＶ２に耐圧以上の電圧がかかることがなくなり、破壊されることが防止される。
【００４０】
本発明の第２の実施形態によれば、計測・処理ブロック間の通信出力端子と通信入力端子間に保護用の抵抗を挿入し、さらに、クランプ用のダイオードを挿入することにより、計測・処理ブロック間の電位差が開いた時の通信回路の出力素子の破壊を防止することができる。
【００４１】
（第３の実施形態）次に図３は、本発明に係る電池電圧計測装置の第３の実施形態における要部構成を示す回路図である。この第３の実施形態では、図１の第１の実施形態または図２の第２の実施形態において、保護用の抵抗Ｒａ，Ｒｂと直列にダイオードＤａ，Ｄｂを挿入したことが特徴である。ダイオードＤａは、アノードが抵抗Ｒａの一端に接続され、カソードが通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）に接続される。ダイオードＤｂは、アノードが通信出力端子ＤＯＵＴ２（ＩＣ２）に接続され、カソードが抵抗Ｒｂの一端に接続される。
【００４２】
この回路構成では、低圧側の計測・処理ブロック１１の通信出力端子ＤＯＵＴ１（ＩＣ１）に現れる電圧が、高圧側の計測・処理ブロック１２の通信入力端子ＤＩＮ１（ＩＣ２）に現れる電圧より高くなった場合、ダイオードＤａが不導通となって逆流が防止され、それにより、計測・処理ブロック１２の入力側の通信回路の回路素子に低圧側の計測・処理ブロック１１側から耐圧以上の電圧がかかることがなくなり、破壊が防止される。
【００４３】
同様に、低圧側の計測・処理ブロック１１の通信入力端子ＤＩＮ２（ＩＣ１）に現れる電圧が、高圧側の計測・処理ブロック１２の通信出力端子ＤＯＵＴ２（ＩＣ２）に現れる電圧より高くなった場合、ダイオードＤｂが不導通となって逆流が防止され、それにより、高圧側の計測・処理ブロック１２の通信回路の出力側の回路素子に低圧側の計測・処理ブロック１１側から耐圧以上の電圧がかかることがなくなり、破壊が防止される。
【００４４】
なお、ダイオードＤａとダイオードＤｂは、抵抗Ｒａ，Ｒｂとの直列接続位置が異なっている。すなわち、ダイオードＤａは、計測・処理ブロック１１の出力素子（インバータＩＮＶ１）に近い方に接続され、ダイオードＤｂは、計測・処理ブロック１２の出力素子（図示しないが、インバータＩＮＶ１に相当するインバータ）に近い方に接続されている。このような接続にした理由、通信線ＣＬ１，ＣＬ２で伝達される信号の電流を小さく設計した場合に、ダイオードの浮遊容量が通信速度になるべく影響を与えないようにするためである。
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、電池電圧計測装置を組電池に接続する際の突入電流等により、上側ＩＣ（高圧側の計測・処理ブロック）と下側ＩＣ（低圧側の計測・処理ブロック）の通信接続部分の電位差が開いた場合、計測・処理ブロック間にかかる過渡的な電圧変動に対して、上下ＩＣ間をつなぐ通信線路及び回路がダメージを受けないように保護することができる。
【００４６】
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１  電池電圧計測ユニット
１１〜１ｎ  計測・処理ブロック
Ｂ  組電池
ＣＬ１，ＣＬ２  通信線
ＣＯＮ  コントローラ
Ｄａ，Ｄｂ  ダイオード
Ｅ１〜Ｅｎ  電池セル
Ｒａ，Ｒｂ  抵抗
ＺＤ９  ツェナーダイオード
【図１】
2010249631.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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