(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーシステムの直列接続された複数のバッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を検出する方法であって、
当該方法は、
・前記直列接続された複数のバッテリーセル（Ｖ１〜Ｖ６）を、区分に分割し、
・電圧検出の対象である各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）ごとに設けられ該バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の数に相当する数の抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）の、前記区分に分割された直列接続体に、前記区分ごとに連続波形の電流（Ｉ１；Ｉ２）を供給するステップと、
・前記各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧と、各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）に割り当てられた各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧とを比較するステップと、
・各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧が各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧に等しい時点に基づいて、または、各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧が各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を上回る時点に基づいて、または、各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧が各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を下回る時点に基づいて、各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を導出し、かつ、前記区分ごとに連続波形の電流（Ｉ１；Ｉ２）の特性経過を導出するステップと
を有し、
前記区分ごとに連続波形の電流（Ｉ１；Ｉ２）は、鋸歯状の波形または三角波形であり、かつ／または、連続的に上昇または下降することを特徴とする方法。
【請求項２】
バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）の、基準電位側の端子の電位を、該バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の、基準電位側の端子の電位にする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第１の区分の抵抗直列接続体（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６）を使用して、前記バッテリーシステムの半分のバッテリーセルである第１の区分のバッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６）より多くのバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）から得られる、連続波形の第１の電流（Ｉ１）を、該第１の区分の抵抗直列接続体（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６）に供給することにより、該第１の区分のバッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６）の各電圧を検出し、
第２の区分の抵抗直列接続体（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）を使用して、前記バッテリーシステムの残りの半分のバッテリーセルである第２の区分のバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）より多くのバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）から得られる、連続波形の第２の電流（Ｉ２）を、該第２の区分の抵抗直列接続体（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）に供給することにより、該第２の区分のバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の各電圧を検出する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の電流（Ｉ１）のミラー電流を生成することにより前記第２の電流（Ｉ２）を生成する、請求項３記載の方法。
【請求項５】
バッテリーシステムの直列接続された複数のバッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を検出するための評価回路であって、
当該評価回路は、
・電圧検出の対象である各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）ごとに設けられ該バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の数に相当する数の抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）の直列接続体と、なお、前記抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）の直列接続体は区分に分割されており、
・前記抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）の直列接続体に供給される、前記区分ごとに連続波形の電流（Ｉ１；Ｉ２）を生成するための電流源（Ｉ１；Ｉ２）と、
・各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧と、各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）に割り当てられた各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧とを比較し、各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧が各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧に等しい場合、または、各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧が各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を上回る場合、または、各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）に割り当てられた各抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）において降下した電圧が各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を下回る場合、出力信号を出力するための、該抵抗（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６；Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）の数に相当する数のコンパレータ（Ｋ２，Ｋ４，Ｋ６，Ｋ１，Ｋ３，Ｋ５）と、
・前記出力信号が出力された時点に基づいて各バッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６；Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を導出し、かつ、前記区分ごとに連続波形の電流（Ｉ１；Ｉ２）の特性経過を導出するための導出回路と
を有し、
前記電流源は、鋸歯状の波形または三角波形でありかつ／または連続的に上昇または下降する、前記区分ごとに連続波形の電流（Ｉ１；Ｉ２）を生成することを特徴とする、評価回路。
【請求項６】
バッテリーセル（Ｖ３，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ４）に割り当てられた抵抗（Ｒ３，Ｒ２，Ｒ５，Ｒ４）の、基準電位側の端子の電位を、該バッテリーセル（Ｖ３，Ｖ２，Ｖ５，Ｖ４）の、基準電位側の端子の電位にするための電位シフト回路（ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３，ＯＰ４）が設けられている、請求項５記載の評価回路。
【請求項７】
・第１の区分の抵抗直列接続体（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６）と、
・前記バッテリーシステムの半分のバッテリーセルである第１の区分のバッテリーセル（Ｖ２，Ｖ４，Ｖ６）の電圧を検出するために、該第１の区分のバッテリーセルより多くのバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）から得られる、連続波形の第１の電流（Ｉ１）を前記第１の区分の抵抗直列接続体（Ｒ２，Ｒ４，Ｒ６）に供給する、第１の電流源（Ｉ１）と、
・第２の区分の抵抗直列接続体（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）と、
・前記バッテリーシステムの残りの半分のバッテリーセルである第２の区分のバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ３，Ｖ５）の電圧を検出するために、該第２の区分のバッテリーセルより多くのバッテリーセル（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６）から得られる、連続波形の第２の電流（Ｉ２）を前記第２の区分の抵抗直列接続体（Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５）に供給する、第２の電流源（Ｉ２）と
が設けられている、請求項５または６記載の評価回路。
【請求項８】
前記第１の電流（Ｉ１）のミラー電流を生成することにより前記第２の電流（Ｉ２）を生成するためのカレントミラー回路（Ｑ５，ＯＰ５，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９）が設けられている、請求項７記載の評価回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
先行技術
本発明は、バッテリーシステムの有利には直列接続されたバッテリーセルの電圧を検出するための、請求項１の上位概念に記載の方法と、請求項６の上位概念に記載の評価回路とに関する。
【０００２】
将来的には、たとえば風力設備等の定置型のアプリケーションでも、たとえばハイブリッド車や電気自動車等の車両においても、ますます新たなバッテリーシステムが使用されることが分かっている。この新たなバッテリーシステムには、信頼性に関して非常に高い要求が課される。この高い要求が課される背景には、バッテリーに不具合が生じるとシステム全体がフェールしてしまうということがあり、たとえば電気自動車の場合には、トラクションバッテリーに不具合が生じると、いわば「立ち往生」することになってしまう。高い要求が課される理由としては他に、バッテリーの不具合がセーフティ上重大な問題に繋がるという理由があり、たとえば、風力設備の場合にはバッテリーを使用して、強風の場合にはロータブレードの調整を行うことによって、風力設備が許容範囲外の動作状態になることを防止する。
【０００３】
バッテリーシステムによって所要の電力データおよびエネルギーデータを得るためには、通常は個々のバッテリーセルを直列接続し、さらに、これらのバッテリーセルの一部を並列接続する。
【０００４】
直列接続された多数のバッテリーセルを使用する際には、個々のバッテリーセルが完全に均質でないという問題が生じる。適切な対抗手段が無いと、これら個々のバッテリーセルが完全に均質でないことにより、時間の経過とともにセル電圧が不均一になってしまう。とりわけリチウムイオンバッテリーの場合には、個々のセルが過充電や不足充電になると、バッテリーに不可逆的な損傷が発生してしまうので、場合によってはたとえばセルバランシング等の対抗措置をとれるように、バッテリーセルの電圧を連続的に監視しなければならない。セル電圧を監視するためには通常は、ディスクリートに構成された回路か、または、組み込まれて使用される回路が使用される。この回路の一例を図３に示す。同図では、それぞれ各バッテリーセル３１ａ，３１ｂ...３１ｆにおいて降下した複数のバッテリーセル電圧がマルチプレクサ３２ａを介してアナログデジタル変換器３３ａに順次供給され、該アナログデジタル変換器３３ａは各アナログ値をデジタル値に変換する。このようにして求められたセル電圧は端子３４ａを介してデータバスへ供給され、該データバスは、該セル電圧をさらに処理するために該セル電圧をマイクロコントローラへ伝送する。このことと並列して、それぞれ各バッテリーセル３１ｇ...３１ｌにおいて降下した複数のバッテリーセル電圧がマルチプレクサ３２ｂを介してアナログデジタル変換器３３ｂに順次供給され、該アナログデジタル変換器３３ｂは各アナログ値をデジタル値に変換する。このようにして求められたセル電圧は端子３４ｂを介してデータバスへ供給され、該データバスは、該セル電圧をさらに処理するために該セル電圧を前記マイクロコントローラへ伝送する。このことと並列して、それぞれ各バッテリーセル３１ｍ...３１ｒにおいて降下した複数のバッテリーセル電圧がマルチプレクサ３２ｃを介してアナログデジタル変換器３３ｃに順次供給され、該アナログデジタル変換器３３ｃは各アナログ値をデジタル値に変換する。このようにして求められたセル電圧は端子３４ｃを介してデータバスへ供給され、該データバスは、該セル電圧をさらに処理するために該セル電圧を前記マイクロコントローラへ伝送する。マルチプレクサおよびアナログデジタル変換器が使用されるモジュールの速度とバッテリーセル数とに依存して、図３に示されているように、バッテリーシステム３１の個々のバッテリーセル３１ａ...３１ｒをグループに分け、各グループごとにマルチプレクサおよびアナログデジタル変換器を設けることができる。また、１つのマルチプレクサと１つのアナログデジタル変換器を用いて、バッテリーシステムのすべてのセル３１ａ...３１ｒを処理することもできる。
【０００５】
このような手法の欠点は、マルチプレクサあたりのセル数が増加すると、測定の時間的なずれが増大し、ひいては、この手法の最大可能サンプリングレートが比較的低くなり、適切な集積回路の価格が比較的高くなってしまうことである。
【０００６】
発明の開示
請求項１記載の特徴を有する本発明の方法、および、請求項６記載の構成を有する本発明の評価回路は、小さい手間のみで所望のセル電圧検出を実現し、かつ、すべてのセルのサンプリングをほぼ同時に行えるという利点を有する。したがって、バッテリーシステムの有利には直列接続されたバッテリーセルの電圧を検出するための本発明の方法は、以下のステップを特徴とする：
電圧検出が行われる対象である各バッテリーセルごとに設けられ該バッテリーセルの数に相当する数の抵抗の直列接続体に、区分ごとに連続波形の電流を供給するステップ。
各バッテリーセルに対して設けられた各抵抗において降下した電圧と、各抵抗に割り当てられた各バッテリーセルの電圧とを比較するステップ。
各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧に等しい時点に基づいて、または、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧を上回る時点に基づいて、または、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧を下回る時点に基づいて、各バッテリーセルの電圧を導出し、前記区分ごとに連続波形の電流の特性経過を導出するステップ。当該方法に相応して、バッテリーシステムの有利には直列接続されたバッテリーセルの電圧を検出するための本発明の評価装置は以下の特徴を有する：
電圧検出が行われる対象である各バッテリーセルごとに設けられ該バッテリーセルの数に相当する数の抵抗の直列接続体。
前記抵抗の直列接続体に供給され区分ごとに連続波形の電流を生成するための電流源。
前記各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧と、各抵抗に割り当てられた各バッテリーセルの電圧とを比較し、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧に等しい場合、または、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧を上回る場合、または、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧を下回る場合に出力信号を出力するための、該抵抗の数に相当する数のコンパレータ。
前記出力信号が出力された時点に基づいて各バッテリーセルの電圧を導出し、前記区分ごとに連続波形の電流の特性経過を導出するための評価回路。
【０００７】
従属請求項に、本発明の有利な実施形態が記載されている。
【０００８】
特に有利には本発明の方法では、前記区分ごとに連続波形の電流は、鋸歯状の波形または三角波形であり、かつ／または、連続的に上昇または下降する。このことに相応して、本発明の評価回路の電流源は特に有利には、鋸歯状の波形または三角波形でありかつ／または連続的に上昇または下降する、区分ごとに連続的に経過する電流を生成するように構成されている。このことにより、標準的な回路部品を使用して、バッテリーセルに割り当てられた抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧に等しい時点、または、バッテリーセルに割り当てられた抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧を上回る時点、または、バッテリーセルに割り当てられた抵抗において降下した電圧が各バッテリーセルの電圧を下回る時点と、所定のバッテリーセル電圧との対応付けを特に簡単に行うことができる。
【０００９】
本発明の方法ではさらに有利には、付加的または択一的に、バッテリーセルに割り当てられた抵抗の基準電位を該バッテリーセルの基準電位にする。このことに相応して、本発明の評価回路ではさらに、付加的または択一的に、バッテリーセルに割り当てられた抵抗の基準電位を該バッテリーセルの基準電位にする電位シフト回路が設けられる。このような構成により、バッテリーセルに割り当てられた抵抗において降下した電圧と、該バッテリーセル電圧とを、特に簡単に比較することができる。
【００１０】
さらに択一的または付加的に、本発明の方法では有利には、第１の抵抗直列接続体を使用して、バッテリーシステムのバッテリーセルの半分である第１のバッテリーセルより多くのバッテリーセルから得られる、区分ごとに連続波形の第１の電流を該第１の抵抗直列接続体に供給することにより、該第１のバッテリーセルの電圧を検出し、そして、第２の抵抗直列接続体を使用して、該バッテリーシステムの残りの半分のバッテリーセルである第２のバッテリーセルより多くのバッテリーセルから得られる、区分ごとに連続波形の第１の電流を該第２の抵抗直列接続体に供給することにより、該第２のバッテリーセルの電圧を検出する。このことに相応して、本発明の評価回路は有利には、付加的または択一的に、
・第１の抵抗直列接続体と、
・バッテリーシステムの半分のバッテリーセルである第１のバッテリーセルの電圧を検出するために、該第１のバッテリーセルより多くのバッテリーセルから得られる、区分ごとに連続波形の第１の電流を該第１の抵抗直列接続体に供給する第１の電流源と、
・第２の抵抗直列接続体と、
・バッテリーシステムの残りの半分のバッテリーセルである第２のバッテリーセルの電圧を検出するために、該第１のバッテリーセルより多くのバッテリーセルから得られる、区分ごとに連続波形の第２の電流を該第２の抵抗直列接続体に供給する第２の電流源と
を有する。このような構成により、選択された回路構成に起因して、測定対象であるバッテリーセルの電圧より、抵抗に発生する電圧降下が大きくなることが避けられない場合でも、バッテリーシステムのすべてのバッテリーセルを検出することができる。
【００１１】
最後に、本発明の方法のこの実施形態では、さらに有利には、第１の電流のミラー電流を発生させることにより、第２の電流を生成する。このことに相応して、本発明の評価回路のこの有利な実施形態では、さらに有利には、第１の電流のミラー電流を発生させることによって第２の電流を生成するためのカレントミラー回路が設けられている。
【００１２】
本発明では「バッテリー」という用語は、通常のバッテリーの他にも、とりわけ蓄電池を含み、「バッテリーシステム」という用語はとりわけ「蓄電システム」も意味し、「バッテリーセル」は有利には「蓄電池セル」も指す。この用語には、再充電可能なすべての任意の種類の電流蓄積器が含まれる。有利には本発明のバッテリーシステムは、リチウムイオン蓄電池セルを有するリチウムイオン蓄電システムである。
【００１３】
本発明では特に有利には、セル電圧の検出は時間的な手法で行われる。この有利な方法の中心的な思想は、鋸歯状の波形の電流を生成し、測定対象であるすべてのバッテリーセルに並行して該電流を供給し、抵抗に電圧降下を発生させることである。セルごとに設けられたコンパレータが、前記電流に起因して各抵抗に発生した電圧降下と、バッテリーセルの電圧とを比較し、各抵抗に発生した電圧降下がバッテリーセル電圧を上回った場合、該コンパレータは出力信号を変化させる。電流は鋸歯状の波形であるかまたは三角波形であるから、コンパレータが切り替わるまでの時間が、バッテリーセルの電圧を表す尺度になる。電流がすべてのセルを並行して通る間、すべてのセルの電圧が同時に監視される。
【００１４】
以下で、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一例としてセル数が６個である場合の、本発明の評価回路の有利な実施形態の構成を示す基本回路図である。
【図２】セル電圧を検出するために使用される本発明の有利なカレントミラー回路を示す。
【図３】従来技術によるセル電圧検出の基本回路図である。
【００１６】
本発明の有利な実施形態
以下で図面を参照しながら、本発明の有利な実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
図１に、直列接続されたバッテリーセルＶ１〜Ｖ６を示す。バッテリーセルＶ１の負極は接地されており、バッテリーセルＶ６の正極に、バッテリーシステム全体の電圧が発生する。電流源Ｉ１が鋸歯状の電流を生成し、該鋸歯状の電流はセルＶ６から、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ４と抵抗Ｒ４とトランジスタＱ２と抵抗Ｒ２との直列接続体を介して取り出される。トランジスタＱ２およびＱ４のソース端子は演算増幅器ＯＰ２およびＯＰ４を介して動的に、バッテリーセルＶ２およびＶ４の端子の電位に維持される。前記演算増幅器ＯＰ２およびＯＰ４の各正入力端は各バッテリーセルの正端子に接続されており、該演算増幅器ＯＰ２およびＯＰ４の各負入力端は、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗の接地側と反対側の端子に接続されており、該演算増幅器ＯＰ２およびＯＰ４の各出力端は、各トランジスタのゲート端子に接続されている。電流源Ｉ１の電流が上昇すると、抵抗Ｒ２，Ｒ４およびＲ６の電圧降下が大きくなる。すなわち、これら抵抗Ｒ２，Ｒ４およびＲ６の接地側の端子の電位が低下する。ここでコンパレータＫ２，Ｋ４，Ｋ６により、前記抵抗の接地側端子の電位と、バッテリーセルＶ２，Ｖ４，Ｖ６の接地側端子の電位とが比較される。したがって、コンパレータが切り替わる時点がセル電圧を表す尺度となる。
【００１８】
選択された回路構成によっては、測定対象であるバッテリーセルの電圧より、各抵抗における電圧降下が大きくなる可能性を避けられない。それゆえ図中の実施例では、電流路内に配置されたセルのうち２番目のセルごとにのみ測定を行う。図中の回路図では、測定が行われるセルは偶数番目のセルである。他のセルも測定するためには、少なくとも１つの別の第２の電流路が必要である。図１では、この第２の電流路を電流源Ｉ２によって示している。この電流源Ｉ２は鋸歯状の電流を生成し、該鋸歯状の電流はセルＶ６から、抵抗Ｒ５とトランジスタＱ３と抵抗Ｒ３とトランジスタＱ１と抵抗Ｒ１との直列接続体を介して取り出される。トランジスタＱ３，Ｑ１の各ソース端子は演算増幅器ＯＰ３およびＯＰ１を介して動的に、バッテリーセルＶ３およびＶ５の端子の電位に維持される。前記演算増幅器ＯＰ３，ＯＰ１の各負入力端は各バッテリーセルの負端子に接続されており、該演算増幅器ＯＰ３，ＯＰ１の各正入力端は、各バッテリーセルに割り当てられた各抵抗の接地側の端子に接続されており、該演算増幅器ＯＰ３およびＯＰ１の各出力端は、各トランジスタのゲート端子に接続されている。電流源Ｉ２の電流が上昇すると、抵抗Ｒ５，Ｒ３およびＲ１の電圧降下が大きくなる。すなわち、これら抵抗Ｒ５，Ｒ３およびＲ１の接地側と反対側の端子の電位が上昇する。ここでコンパレータＫ５，Ｋ３，Ｋ１によって、これらの電位と、バッテリーセルＶ５，Ｖ３，Ｖ１の接地側と反対側の端子の電位とが比較される。したがって、コンパレータが切り替わる時点が、セル電圧を表す尺度となる。
【００１９】
本発明の特に有利な実施形態では、第１の電流路の電流のミラー電流を最上部のセルにおいて生成し、最下部のセルに供給する。このことは有利には、図２に示されたカレントミラー回路によって行われる。ここでは、カレントミラー回路を一般的な構成で示している。すなわち、バッテリーセルＶｎにバッテリーシステムの出力電圧が発生する一般的な構成で示している。このバッテリーセルＶｎは、図１に示された実施形態ではバッテリーセルＶ６である。したがって、図２に示されたカレントミラー回路の端子Ａは、バッテリーシステムの直列接続されたバッテリーセルのうち次のバッテリーセルに、すなわちバッテリーセルＶｎ−１に接続され、図１の実施例ではバッテリーセルＶ５に接続される。端子Ｂは第ｎ−１段に接続されており、端子Ｃは第ｎ−２段に接続されている。このカレントミラー回路はトランジスタＱ５から構成され、該トランジスタＱ５のソース端子は抵抗Ｒ７を介してバッテリーセルＶｎの出力電圧に接続され、該トランジスタＱ５のドレイン端子は端子Ｂに接続されている。トランジスタＱ５のゲート端子は演算増幅器ＯＰ５の出力端に接続されており、該演算増幅器ＯＰ５の正入力端は、抵抗Ｒ８，Ｒ９の直列接続の接続点に接続されており、該抵抗Ｒ８，Ｒ９の直列接続体はバッテリーセルＶｎの出力電圧と端子Ｃとの間に接続されており、該演算増幅器ＯＰ５の負入力端は、抵抗Ｒ７とトランジスタＱ５のソース端子との接続点に接続されている。
【００２０】
図１に示された実施例では、コンパレータＫ１〜Ｋ６の信号はアイソレータを介してデジタル評価ＩＣへ供給され、たとえばマイクロコントローラへ供給される。バッテリーセル数が多い場合、セル線路を選択するためにマルチプレクサを使用することができる。
【００２１】
上述の発明の開示の他にも、図１〜３の図示内容も併せて参酌されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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