(57)【要約】【課題】コンデンサの容量変化を自己診断する。【解決手段】電圧検出モードでは、ＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂをオン、ＳＷ５３、ＳＷ５４、ＳＷ８１、ＳＷ８２をオフし、反転回路９を非反転とし、ＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ５をオフ、ＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂ、ＳＷＢ３、ＳＷＢ４をオンして電荷設定後、ＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂ、ＳＷＢ３、ＳＷＢ４をオフし、ＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ５をオンしてＶＢ４を検出する。自己診断モードでは、ＳＷ５１、ＳＷ５２をオフ、ＳＷ５、ＳＷＢ４をオンし、反転回路９を非反転とする。ＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂをオフ、ＳＷ５３、ＳＷ５４、ＳＷ８１、ＳＷ８２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂをオンして電荷設定後、ＳＷ５３、ＳＷ５４、ＳＷ８１、ＳＷ８２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂをオフし、ＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂをオンして出力電圧により診断する。【選択図】図１
2014070987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動出力構成を持つオペアンプ（４）と、
検出対象電圧源（Ｂ１〜Ｂ４）の一端子と第１共通ノード（ＣＬ１）との間に接続された第１スイッチ（ＳＷＢ０、ＳＷＢ２、ＳＷＢ４、ＳＷＢ１１〜ＳＷＢ４１）と、
前記検出対象電圧源の他端子と第２共通ノード（ＣＬ２）との間に接続された第２スイッチ（ＳＷＢ１、ＳＷＢ３、ＳＷＢ１２〜ＳＷＢ４２）と、
一端が前記第１共通ノードに接続された第１Ａコンデンサ（Ｃ１Ａ）と、
一端が前記第２共通ノードに接続された第１Ｂコンデンサ（Ｃ１Ｂ）と、
前記オペアンプの反転入力端子と非反転出力端子との間に接続された第３Ａスイッチ（ＳＷ３Ａ）と、
前記オペアンプの非反転入力端子と反転出力端子との間に接続された第３Ｂスイッチ（ＳＷ３Ｂ）と、
前記オペアンプの反転入力端子と非反転出力端子との間に直列接続された第２Ａコンデンサ（Ｃ２Ａ）および第４Ａスイッチ（ＳＷ４Ａ）と、
前記オペアンプの非反転入力端子と反転出力端子との間に直列接続された第２Ｂコンデンサ（Ｃ２Ｂ）および第４Ｂスイッチ（ＳＷ４Ｂ）と、
前記第１共通ノードと第２共通ノードとの間に接続された第５スイッチ（ＳＷ５）と、
前記第２Ａコンデンサと第４Ａスイッチとの共通接続点に第１Ａ基準電圧（ＶＡ）または第２Ａ基準電圧（ＶＣ）を付与可能な第１基準電圧選択回路（５Ａ）と、
前記第２Ｂコンデンサと第４Ｂスイッチとの共通接続点に第１Ｂ基準電圧（ＶＢ）および第２Ｂ基準電圧（ＶＤ）を付与可能な第２基準電圧選択回路（５Ｂ）と、
前記第１Ａコンデンサの他端と前記オペアンプの反転入力端子との間に接続された第６Ａスイッチ（ＳＷ６Ａ）と、
前記第１Ｂコンデンサの他端と前記オペアンプの非反転入力端子との間に接続された第６Ｂスイッチ（ＳＷ６Ｂ）と、
前記第１Ａコンデンサの他端に第３Ａ基準電圧（ＶＳ）を付与可能な第３基準電圧選択回路（８Ａ）と、
前記第１Ｂコンデンサの他端に第３Ｂ基準電圧（ＶＴ）を付与可能な第４基準電圧選択回路（８Ｂ）と、
電圧検出モードにおいて、前記第４Ａ、第４Ｂ、第５スイッチを開き、前記第３、第４基準電圧選択回路による電圧付与を停止し、前記第１、第２基準電圧選択回路により第１Ａ、第１Ｂ基準電圧を付与し、前記第３Ａ、第３Ｂ、第６Ａ、第６Ｂスイッチを閉じるとともに前記第１、第２スイッチを閉じて前記第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサに電荷を設定し、その後、前記第１、第２、第３Ａ、第３Ｂスイッチを開くとともに前記第１、第２基準電圧選択回路による電圧付与を停止し、前記第４Ａ、第４Ｂ、第５スイッチを閉じた後の前記オペアンプの差動出力電圧に基づいて前記検出対象電圧源の端子間電圧を検出し、自己診断モードにおいて、前記第１、第２スイッチの少なくとも一方を開いた上で前記第５スイッチを閉じ、前記第３Ａ、第３Ｂスイッチを閉じ、前記第４Ａ、第４Ｂ、第６Ａ、第６Ｂスイッチを開き、前記第１、第２、第３、第４基準電圧選択回路により第２Ａ、第２Ｂ、第３Ａ、第３Ｂ基準電圧を付与して前記第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサに電荷を設定し、その後、前記第３Ａ、第３Ｂスイッチを開くとともに前記第１、第２、第３、第４基準電圧選択回路による電圧付与を停止し、前記第４Ａ、第４Ｂ、第６Ａ、第６Ｂスイッチを閉じた後の前記オペアンプの差動出力電圧に基づいて前記各コンデンサの容量変化を自己診断する制御手段（１０）とを備えたことを特徴とする電圧検出装置。
【請求項２】
前記第１Ａコンデンサの他端と前記オペアンプの非反転入力端子との間に接続された第７Ａスイッチ（ＳＷ７Ａ）と、
前記第１Ｂコンデンサの他端と前記オペアンプの反転入力端子との間に接続された第７Ｂスイッチ（ＳＷ７Ｂ）とを備え、
前記制御手段は、前記電圧検出モードでは前記第７Ａ、第７Ｂスイッチを開いた状態に維持し、前記自己診断モードでは前記第７Ａ、第７Ｂスイッチを開いた状態で前記第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサに電荷を設定し、その後、前記第６Ａ、第６Ｂスイッチに替えて前記第７Ａ、第７Ｂスイッチを閉じた後の前記オペアンプの差動出力電圧に基づいて前記各コンデンサの容量変化を自己診断することを特徴とする請求項１記載の電圧検出装置。
【請求項３】
前記検出対象電圧源は、同極性で直列接続されて組電池を構成する単位電池であり、隣り合う単位電池は、その一端子同士または他端子同士が接続されて直列接続をなし、
前記オペアンプの非反転出力端子および反転出力端子から出力される差動出力電圧の極性を反転させる反転回路（９）を備え、
前記第１スイッチ（ＳＷＢ０、ＳＷＢ２、ＳＷＢ４）は、前記各単位電池の一端子と前記第１共通ノードとの間に、隣接する単位電池の第１スイッチとの共通化を図りながら設けられ、
前記第２スイッチ（ＳＷＢ１、ＳＷＢ３）は、前記各単位電池の他端子と前記第２共通ノードとの間に、隣接する単位電池の第２スイッチとの共通化を図りながら設けられ、
前記制御手段は、高電位側端子が前記一端子となる単位電池の端子間電圧を検出するときには前記反転回路を非反転動作とし、高電位側端子が前記他端子となる単位電池の端子間電圧を検出するときには前記反転回路を反転動作とすることを特徴とする請求項１または２記載の電圧検出装置。
【請求項４】
前記検出対象電圧源は、同極性で直列接続されて組電池を構成する単位電池であり、
前記第１スイッチ（ＳＷＢ１１〜ＳＷＢ４１）は、前記各単位電池の高電位側端子と前記第１共通ノードとの間にそれぞれ設けられ、
前記第２スイッチ（ＳＷＢ１２〜ＳＷＢ４２）は、前記各単位電池の低電位側端子と前記第２共通ノードとの間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサの容量変化の自己診断機能を備えた電圧検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車や電気自動車には、複数の２次電池（単位電池）を直列に接続して構成される組電池が搭載されている。このような組電池においては、各２次電池の容量計算や保護管理のため、各２次電池の電圧を個別に検出する必要がある。しかし、上記用途において組電池を構成する２次電池の直列接続数は非常に多いため、組電池における接続位置に応じて２次電池の電位が高くなり、２次電池の電圧検出装置に高い電圧が印加される。
【０００３】
特許文献１には、オペアンプ、一端がオペアンプの反転入力端子に接続された第１コンデンサ、オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に接続された第２コンデンサと放電回路、および単位電池の各端子と第１コンデンサの他端との間にそれぞれ接続されたスイッチから構成された電圧検出回路が開示されている。単位電池のプラス端子と第１コンデンサとの間のスイッチおよび放電回路をオンして第１コンデンサを充電し、その後、放電回路をオフした状態で当該スイッチに替えて単位電池のマイナス端子と第１コンデンサとの間のスイッチをオンすることにより単位電池の電圧を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、コンデンサは、長期間に亘り高電圧が印加され或いは長期間に亘り高温環境下に置かれると、経年劣化が生じて容量値が変化する（耐久変動）。例えば特許文献１に記載された電圧検出装置は、第１コンデンサと第２コンデンサの容量比に応じたゲインを持つので、経年劣化により何れかのコンデンサの容量値が変化すると検出電圧に誤差が生じる。この場合、出力電圧を観測しても、コンデンサの容量値が変化したのか或いは電池電圧が変化したのか判別することができない。さらに、複数のコンデンサを備えた電圧検出装置では、１つのコンデンサのみならず複数のコンデンサの容量値が同時に変化する場合もある。この場合には、上記判別が一層困難になる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、電圧検出に用いるコンデンサの容量変化を自己診断可能な電圧検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した手段は、全差動構成の電圧検出装置である。すなわち、差動出力構成を持つオペアンプと、検出対象電圧源の一端子と第１共通ノードとの間に接続された第１スイッチと、検出対象電圧源の他端子と第２共通ノードとの間に接続された第２スイッチと、一端が第１共通ノードに接続された第１Ａコンデンサと、一端が第２共通ノードに接続された第１Ｂコンデンサと、オペアンプの反転入力端子と非反転出力端子との間に接続された第３Ａスイッチと、オペアンプの非反転入力端子と反転出力端子との間に接続された第３Ｂスイッチと、オペアンプの反転入力端子と非反転出力端子との間に直列接続された第２Ａコンデンサおよび第４Ａスイッチと、オペアンプの非反転入力端子と反転出力端子との間に直列接続された第２Ｂコンデンサおよび第４Ｂスイッチと、第１共通ノードと第２共通ノードとの間に接続された第５スイッチと、第２Ａコンデンサと第４Ａスイッチとの共通接続点に第１Ａ基準電圧または第２Ａ基準電圧を付与可能な第１基準電圧選択回路と、第２Ｂコンデンサと第４Ｂスイッチとの共通接続点に第１Ｂ基準電圧および第２Ｂ基準電圧を付与可能な第２基準電圧選択回路と、第１Ａコンデンサの他端とオペアンプの反転入力端子との間に接続された第６Ａスイッチと、第１Ｂコンデンサの他端とオペアンプの非反転入力端子との間に接続された第６Ｂスイッチと、第１Ａコンデンサの他端に第３Ａ基準電圧を付与可能な第３基準電圧選択回路と、第１Ｂコンデンサの他端に第３Ｂ基準電圧を付与可能な第４基準電圧選択回路と、制御手段とを備えている。
【０００８】
制御手段は、検出対象電圧源の電圧を検出する電圧検出モードと、コンデンサの容量変化を検出する自己診断モードを実行できる。電圧検出モードにあっては、第４Ａ、第４Ｂ、第５スイッチを開き、第３、第４基準電圧選択回路による電圧付与を停止し、第１、第２基準電圧選択回路により第１Ａ、第１Ｂ基準電圧を付与し、第３Ａ、第３Ｂ、第６Ａ、第６Ｂスイッチを閉じるとともに第１、第２スイッチを閉じて第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサに電荷を設定する。その後、第１、第２、第３Ａ、第３Ｂスイッチを開くとともに第１、第２基準電圧選択回路による電圧付与を停止し、第４Ａ、第４Ｂ、第５スイッチを閉じることにより電荷が再分配される。
【０００９】
第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサの容量値をＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂとし、第１Ａ、第１Ｂ基準電圧をＶ１Ａ、Ｖ１Ｂとすれば、電荷再分配によるオペアンプの差動出力電圧ＶOP−ＶOMは（Ｃ１ＡとＣ１Ｂの直列容量値／Ｃ２ＡとＣ２Ｂの直列容量値）×検出対象電圧源の電圧＋（Ｖ１Ａ−Ｖ１Ｂ）となるので、当該出力電圧に基づいて検出対象電圧源の端子間電圧を検出できる。
【００１０】
一方、自己診断モードにあっては、第１、第２スイッチの少なくとも一方を開いた上で第５スイッチを閉じ、第３Ａ、第３Ｂスイッチを閉じ、第４Ａ、第４Ｂ、第６Ａ、第６Ｂスイッチを開き、第１、第２、第３、第４基準電圧選択回路により第２Ａ、第２、第３Ａ、第３Ｂ基準電圧を付与して第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサに電荷を設定する。その後、第３Ａ、第３Ｂスイッチを開くとともに第１、第２、第３、第４基準電圧選択回路による電圧付与を停止し、第４Ａ、第４Ｂ、第６Ａ、第６Ｂスイッチを閉じることにより電荷が再分配される。
【００１１】
第２Ａ、第２Ｂ、第３Ａ、第３Ｂ基準電圧をＶ２Ａ、Ｖ２Ｂ、Ｖ３Ａ、Ｖ３Ｂとすれば、電荷再分配によるオペアンプの差動出力電圧ＶOP−ＶOMは、Ｃ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂ、Ｖ２Ａ、Ｖ２Ｂ、Ｖ３Ａ、Ｖ３Ｂ、コモンモード電圧ＶCOMの関数として定まる。この自己診断モードの差動出力電圧は、検出対象電圧源の電圧に依存しない。第２Ａ、第２Ｂ、第３Ａ、第３Ｂ基準電圧が正しい限り、経年劣化や故障などにより何れか１つまたは何れか３つのコンデンサの容量値が変化したときの差動出力電圧は、容量値の変化がない正常時における差動出力電圧と異なる電圧値になる。このため、コンデンサの容量値が変化したことを検出することができる。
【００１２】
何れか２つまたは４つ全てのコンデンサの容量値が変化したときの差動出力電圧は、正常時における差動出力電圧と異なる電圧値になる場合と同じ電圧値になる場合とがある。同じ値になる場合には、自己診断モードにおいてコンデンサの容量値が変化したことを検出できないことになる。しかし、同じ値になる場合には、たとえコンデンサの容量値が変化していても、電圧検出モードにおいて差動出力電圧に基づいて検出される検出対象電圧源の端子間電圧に誤差が生じない結果となるので、実際には検出できないことは問題にならない。すなわち、少なくとも電圧検出モードで検出誤差が生じる場合には、自己診断モードにおいて容量変化を診断可能となる。
【００１３】
本手段によれば、全差動構成を備えているので、電圧検出モードおよび自己診断モードにおけるコンデンサの電荷設定時および電荷再分配時の何れの場合にコモンモードノイズが重畳しても、オペアンプの出力電圧から当該コモンモードノイズを除去することができる。さらに、回路構成が対称となっているので、各スイッチの切り替え時に発生するフィードスルーなどによる誤差を相殺でき、より高い精度の検出電圧を得ることができる。
【００１４】
請求項２に記載した手段は、第１Ａコンデンサの他端とオペアンプの非反転入力端子との間に接続された第７Ａスイッチと、第１Ｂコンデンサの他端とオペアンプの反転入力端子との間に接続された第７Ｂスイッチとからなるクロススイッチを備えている。制御手段は、電圧検出モードでは、第７Ａ、第７Ｂスイッチを開いた状態に維持する。自己診断モードでは、第７Ａ、第７Ｂスイッチを開いた状態で上述したように第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサに電荷を設定する。その後、上述した第６Ａ、第６Ｂスイッチを閉じる代わりに第７Ａ、第７Ｂスイッチを閉じた後のオペアンプの差動出力電圧に基づいて各コンデンサの容量変化を自己診断する。
【００１５】
本手段の自己診断モードによれば、何れか１つ、２つまたは３つのコンデンサの容量値が変化したときの差動出力電圧は、容量値の変化がない正常時における差動出力電圧と異なる電圧値になる。このため、コンデンサの容量値が変化したことを検出することができる。また、４つ全てのコンデンサの容量値が変化したときの差動出力電圧は、正常時における差動出力電圧と異なる電圧値になる場合と同じ電圧値になる場合とがある。しかし、同じ値になる場合には、たとえコンデンサの容量値が変化していても、電圧検出モードにおける差動出力電圧に基づいて検出される検出対象電圧源の端子間電圧に誤差が生じない結果となるので、実際には検出できないことは問題にならない。
【００１６】
請求項３に記載した手段において、検出対象電圧源は、同極性で直列接続されて組電池を構成する単位電池である。隣り合う単位電池は、その一端子同士または他端子同士が接続されて直列接続をなしている。これにより、第１スイッチは、各単位電池の一端子と第１共通ノードとの間に、隣接する単位電池の第１スイッチとの共通化を図りながら設けられ、第２スイッチは、各単位電池の他端子と第２共通ノードとの間に、隣接する単位電池の第２スイッチとの共通化を図りながら設けられる。本手段によれば、組電池を構成する各単位電池の電圧を低耐圧の全差動オペアンプを用いて検出できる。
【００１７】
上記共通化により、第１スイッチと第２スイッチの総数を半減することができるので、組電池を構成する単位電池の数が多いほどスイッチの削減効果が大きくなる。ただし、隣接する単位電池の電圧検出装置に対する接続極性が逆になるので、オペアンプから出力される差動出力電圧の極性を反転させる反転回路を備えている。制御手段は、高電位側端子が一端子となる単位電池の端子間電圧を検出するときには反転回路を非反転動作とし、高電位側端子が他端子となる単位電池の端子間電圧を検出するときには反転回路を反転動作とする。
【００１８】
請求項４に記載した手段において、検出対象電圧源は、同極性で直列接続されて組電池を構成する単位電池である。第１スイッチは、各単位電池の高電位側端子と第１共通ノードとの間にそれぞれ設けられ、第２スイッチは、各単位電池の低電位側端子と第２共通ノードとの間にそれぞれ設けられている。本手段によれば、組電池を構成する各単位電池の電圧を低耐圧の全差動オペアンプを用いて検出できる。また、単位電池ごとに第１スイッチと第２スイッチが必要になるが、上述した反転回路は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態を示す電圧検出装置の構成図
【図２】電圧検出モードにおけるスイッチのオンオフ状態および出力電圧の波形を示す図
【図３】自己診断モードにおけるスイッチのオンオフ状態および出力電圧の波形を示す図
【図４】電圧検出モードにおいてコンデンサの容量値と出力電圧ＶOUTとの関係を示す図
【図５】自己診断モードにおいてコンデンサの容量値と出力電圧ＶOUTとの関係を示す図
【図６】第２の実施形態を示す図１相当図
【図７】図３相当図
【図８】図５相当図
【図９】第３の実施形態を示す図１相当図
【図１０】図２相当図
【図１１】図３相当図
【図１２】第４の実施形態を示す図１相当図
【図１３】図３相当図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
各実施形態において実質的に同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。
図１に示す組電池１は、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載され、インバータを介して電動機に電力を供給するものである。実際の組電池１は、多数のリチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池等を同極性で直列に接続した構成を有しているが、ここでは説明の都合上低電位側の電池セルＢ１から高電位側の電池セルＢ４までを示している。
【００２１】
リチウムイオン２次電池は、電池セルごとの容量の個体差や自己放電特性の差等によって、各電池セルの充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）ひいてはセル電圧がばらつく。このような組電池１においては、各２次電池の容量計算や保護管理（例えば電池電圧の均等化）のため、各２次電池の電圧を個別に検出する必要がある。
【００２２】
組電池１の電圧検出装置２の端子ＴＢ０〜ＴＢ４には、それぞれ電池セルＢ１〜Ｂ４（検出対象電圧源、単位電池）の各端子が接続されている。端子ＴＢ０〜ＴＢ４の電圧は、それぞれＶ０〜Ｖ４である。全差動形式の電圧検出装置２は、電圧検出モードと自己診断モードで動作する。電圧検出モードでは、組電池１を構成する各電池セルＢｎ（ｎ＝１、２、３、４）の電圧ＶＢｎを検出し、出力端子ＴＰ、ＴＭから電圧ＶＢｎに応じた差動電圧ＶOP、ＶOMを出力する。自己診断モードでは、後述するコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂの経年劣化や故障などによる容量変化に応じた差動電圧ＶOP、ＶOMを出力し、コンデンサの容量値が変化したことを自己診断する。
【００２３】
電圧検出装置２は、差動入力形式のＡ／Ｄ変換器３などの回路とともにＩＣとして構成されている。電圧検出装置２は、グランド電位ＶSSを基準とする電源電圧ＶDDの供給を受けて動作し、非反転出力端子、反転出力端子から差動電圧を出力する差動出力形式のオペアンプ４を備えている。上記差動電圧ＶOP、ＶOMは、差動入力形式のＡ／Ｄ変換器３によりデジタルデータに変換される。
【００２４】
組電池１の電池セルＢｎ（ｎ＝１、２、３、４）は、その一端子同士または他端子同士が接続されて直列接続されている。例えば電池セルＢ２、Ｂ４の高電位側端子は一端子、低電位側端子は他端子とされ、電池セルＢ１、Ｂ３の高電位側端子は他端子、低電位側端子は一端子とされている。この端子の区別は、スイッチＳＷＢｎ（ｎ＝０、１、２、３、４）のコモンラインＣＬ１、ＣＬ２（第１、第２共通ノード）との接続およびオペアンプ４の電圧出力極性に関係して必要となる。
【００２５】
端子ＴＢ０、ＴＢ２、ＴＢ４とコモンラインＣＬ１との間には、それぞれスイッチＳＷＢ０、ＳＷＢ２、ＳＷＢ４が接続されている。一方、端子ＴＢ１、ＴＢ３とコモンラインＣＬ２との間には、それぞれスイッチＳＷＢ１、ＳＷＢ３が接続されている。各電池セルＢｎにとって一端子側に接続されるスイッチＳＷＢｘ（ｘは０、２、４の何れか）は第１スイッチに相当し、他端子側に接続されるスイッチＳＷＢｘ（ｘは１、３の何れか）は第２スイッチに相当する。つまり、第１スイッチは各電池セルＢｎの一端子とコモンラインＣＬ１との間に接続されており、第２スイッチは電池セルＢｎの他端子とコモンラインＣＬ２との間に接続されている。
【００２６】
このようにしてスイッチＳＷＢｎを設けると、電池セルＢｎの第１スイッチと、隣接する電池セルＢn+1またはＢn-1の第１スイッチとを共通化でき、電池セルＢｎの第２スイッチと、隣接する電池セルＢn+1またはＢn-1の第２スイッチとを共通化できる。このため、第１、第２スイッチの数をほぼ半減することができる。
【００２７】
コモンラインＣＬ１とオペアンプ４の反転入力端子との間には、第１ＡコンデンサＣ１Ａと第６ＡスイッチＳＷ６Ａとが直列に接続されている。コモンラインＣＬ２とオペアンプ４の非反転入力端子との間には、第１ＢコンデンサＣ１Ｂと第６ＢスイッチＳＷ６Ｂとが直列にが接続されている。オペアンプ４の反転入力端子と非反転出力端子との間には、第２ＡコンデンサＣ２Ａと第４ＡスイッチＳＷ４Ａとが直列に接続されており、この直列回路に対し第３ＡスイッチＳＷ３Ａが並列に接続されている。オペアンプ４の非反転入力端子と反転出力端子との間には、第２ＢコンデンサＣ２Ｂと第４ＢスイッチＳＷ４Ｂとが直列に接続されており、この直列回路に対し第３ＢスイッチＳＷ３Ｂが並列に接続されている。コモンラインＣＬ１とＣＬ２との間には第５スイッチＳＷ５が接続されている。
【００２８】
第１基準電圧選択回路５Ａは、第２ＡコンデンサＣ２Ａと第４ＡスイッチＳＷ４Ａとの接続点に対し、スイッチＳＷ５１、ＳＷ５３を介して第１Ａ基準電圧ＶＡ、第２Ａ基準電圧ＶＣを出力可能に構成されている。第２基準電圧選択回路５Ｂは、第２ＢコンデンサＣ２Ｂと第４ＢスイッチＳＷ４Ｂとの接続点に対し、スイッチＳＷ５２、ＳＷ５４を介して第１Ｂ基準電圧ＶＢ、第２Ｂ基準電圧ＶＤを出力可能に構成されている。第３基準電圧選択回路８Ａは、第１ＡコンデンサＣ１Ａと第６ＡスイッチＳＷ６Ａと接続点に対し、スイッチＳＷ８１を介して第３Ａ基準電圧ＶＳを出力可能に構成されている。第４基準電圧選択回路８Ｂは、第１ＢコンデンサＣ１Ｂと第６ＢスイッチＳＷ６Ｂと接続点に対し、スイッチＳＷ８２を介して第３Ｂ基準電圧ＶＴを出力可能に構成されている。
【００２９】
オペアンプ４と出力端子ＴＰ、ＴＭとの間には、オペアンプ４の非反転出力端子および反転出力端子から出力される差動出力電圧の極性を反転させる反転回路９が設けられている。すなわち、オペアンプ４の非反転出力端子は、スイッチＳＷ９１、ＳＷ９３を介して出力端子ＴＰ、ＴＭと接続され、オペアンプ４の反転出力端子は、スイッチＳＷ９２、ＳＷ９４を介して出力端子ＴＭ、ＴＰと接続されている。
【００３０】
高電位側端子が上記一端子となる電池セルＢ２、Ｂ４の端子間電圧を検出するときにはスイッチＳＷ９１、ＳＷ９２をオンして非反転動作とされ、高電位側端子が上記他端子となる電池セルＢ１、Ｂ３の端子間電圧を検出するときにはスイッチＳＷ９３、ＳＷ９４をオンして反転動作とされる。上述した各スイッチはＭＯＳトランジスタから構成されており、これらのスイッチの切り換えは、制御手段である制御回路１０によって行われる。
【００３１】
次に、図２ないし図５を参照しながら本実施形態の作用および効果を説明する。図２、図３は、それぞれ電圧検出モード、自己診断モードにおけるスイッチのオンオフ状態および出力電圧ＶOUT（＝ＶOP−ＶOM）の波形を示している。図中に記載のないスイッチはオフである。
【００３２】
［電圧検出モード（図２）］
制御回路１０は、各スイッチを切り替えながらセル電圧ＶＢ１〜ＶＢ４を降順に繰り返し検出しＡ／Ｄ変換器３に出力する。本モードではスイッチＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂはオン状態に保持される。また、第２Ａ基準電圧ＶＣ、第２Ｂ基準電圧ＶＤ、第３Ａ基準電圧ＶＳおよび第３Ｂ基準電圧ＶＴを使用しないので、スイッチＳＷ５３、ＳＷ５４、ＳＷ８１、ＳＷ８２はオフ状態に保持される。
【００３３】
電池セルＢ４の電圧ＶＢ４を検出する場合、制御回路１０は、ＳＷ９１〜ＳＷ９４を切り替えて反転回路９を非反転動作とし、スイッチＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ５をオフ、スイッチＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂ、ＳＷＢ３、ＳＷＢ４をオンして第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２ＢコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂに電荷を設定する（期間１）。その後、スイッチＳＷ５１、ＳＷ５２をオフして第１Ａ、第１Ｂ基準電圧ＶＡ、ＶＢの付与を停止するとともにスイッチＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂ、ＳＷＢ３、ＳＷＢ４をオフし（ノンオーバーラップ期間２）、スイッチＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ５をオンする（期間３）。
【００３４】
期間２と期間３との間の電荷保存の一般式は、第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサの容量をＣ1A、Ｃ1B、Ｃ2A、Ｃ2B、オペアンプ４のコモンモード電圧をＶCOM、スイッチＳＷ５をオンしたときのコモンラインＣＬ１、ＣＬ２の電圧をＶY、オペアンプ４の入力端子の電圧をＶXとすれば（１）式、（２）式、（３）式となる。例えば電池セルＢ４の検出時にはＶn＝Ｖ４、Ｖn-1＝Ｖ３、Ｖn−Ｖn-1＝ＶＢ４となる。
【００３５】
Ｃ1A（Ｖn−ＶCOM）＋Ｃ2A（ＶＡ−ＶCOM）＝Ｃ1A（ＶY−ＶX）＋Ｃ2A（ＶOP−ＶX）  …（１）
Ｃ1B（Ｖn-1−ＶCOM）＋Ｃ2B（ＶＢ−ＶCOM）＝Ｃ1B（ＶY−ＶX）＋Ｃ2B（ＶOM−ＶX）  …（２）
Ｃ1A（ＶCOM−Ｖn）＋Ｃ1B（ＶCOM−Ｖn-1）＝（Ｃ1A＋Ｃ1B）（ＶX−ＶY）  …（３）
【００３６】
これを解くと（４）式が得られる。
【数１】
2014070987.tif 000003
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器３は、期間３への切り替え後、（４）式で表される整定したオペアンプ４の出力電圧ＶOUTをＡ／Ｄ変換する。制御回路１０は、このＡ／Ｄ変換値に基づいてセル電圧ＶＢ４を検出できる。制御回路１０は、続いてスイッチＳＷ９１、ＳＷ９２、ＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ５をオフ、スイッチＳＷ９３、ＳＷ９４、ＳＷ５１、ＳＷ５２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂをオンし（ノンオーバーラップ期間４）、その後の期間５、６、７においても同様にして電池セルＢ３の電圧ＶＢ３を検出する。
【００３８】
［自己診断モード（図３）］
本モードでは第１Ａ基準電圧ＶＡと第１Ｂ基準電圧ＶＢを使用しないので、制御回路１０はスイッチＳＷ５１とＳＷ５２をオフ状態に保持する。また、スイッチＳＷ５をオンしてコモンラインＣＬ１とＣＬ２を接続するとともに、このコモンラインの電位を固定するためスイッチＳＷＢ０〜ＳＷＢ４のうち１つ（ここではＳＷＢ４）をオンする。さらに、ＳＷ９１〜ＳＷ９４を切り替えて反転回路９を非反転動作とする。
【００３９】
制御回路１０は、スイッチＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂをオフ、スイッチＳＷ５３、ＳＷ５４、ＳＷ８１、ＳＷ８２、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂをオンして第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２ＢコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂに電荷を設定する（期間１１）。その後、スイッチＳＷ５３、ＳＷ５４、ＳＷ８１、ＳＷ８２をオフして第２Ａ、第２Ｂ、第３Ａ、第３Ｂ基準電圧ＶＣ、ＶＤ、ＶＳ、ＶＴの付与を停止するとともにＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂをオフし（ノンオーバーラップ期間１２）、スイッチＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂをオンする（期間１３）。
【００４０】
期間１２と期間１３との間の電荷保存の一般式は、コモンラインＣＬ１、ＣＬ２の電圧をＶY、オペアンプ４の入力端子の電圧をＶXとすれば（５）式、（６）式となる。また、差動出力に対し（７）式が成り立つ。
【００４１】
Ｃ1A（ＶＳ−ＶY）＋Ｃ2A（ＶCOM−ＶＣ）＝Ｃ1A（ＶX−ＶY）＋Ｃ2A（ＶX−ＶOP）  …（５）
Ｃ1B（ＶＴ−ＶY）＋Ｃ2B（ＶCOM−ＶＤ）＝Ｃ1B（ＶX−ＶY）＋Ｃ2B（ＶX−ＶOM）  …（６）
ＶOP＋ＶOM＝２ＶCOM  …（７）
これを解くと（８）式が得られる。
【００４２】
【数２】
2014070987.tif 000004
【００４３】
Ａ／Ｄ変換器３は、期間１３への切り替え後、（８）式で表される整定したオペアンプ４の出力電圧ＶOUTをＡ／Ｄ変換する。制御回路１０は、このＡ／Ｄ変換値に基づいて容量値が変化したことを自己診断する。
【００４４】
以下、図４および図５を参照しながら本実施形態の効果を確認する。図４、図５は、それぞれ電圧検出モード、自己診断モードにおいて、下記の数値条件の下でコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂのうち何れか１個、２個、３個または４個全ての容量値が正常値１ｐＦから１．５ｐＦに変化したときの出力電圧ＶOUT（＝ＶOP−ＶOM）を示している。
【００４５】
オペアンプ４のコモンモード電圧ＶCOM＝２．５Ｖ
電池セルＢｎの電圧ＶＢｎ＝Ｖn−Ｖn-1＝１．２５Ｖ
第１Ａ基準電圧ＶＡ＝１．２５Ｖ
第１Ｂ基準電圧ＶＢ＝３．７５Ｖ
第２Ａ基準電圧ＶＣ＝０Ｖ
第２Ｂ基準電圧ＶＤ＝１．２５Ｖ
第３Ａ基準電圧ＶＳ＝１．２５Ｖ
第３Ｂ基準電圧ＶＴ＝２．５Ｖ
【００４６】
数値条件は、ＶＣ≠ＶＤ、ＶＳ≠ＶＴ、ＶＣ≠ＶＳ、ＶＤ≠ＶＴが全て成立するように設定されている。また、複数のコンデンサの容量値が変化する場合に同じ値（１．５ｐＦ）に変化するとしたのは、容量値が相異なる値に変化するよりも、自己診断モードにおける検出が難しくなると考えられるからである。
【００４７】
図４に示す電圧検出モードにおいて、全てのコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂが正常な容量値１ｐＦを有する場合、出力電圧ＶOUTは−１．２５Ｖになる。これに対し、何れか１個の容量値が１．５ｐＦに変化したときには、出力電圧ＶOUTに必ず誤差が生じる。何れか２個または何れか３個の容量値が変化したときには、出力電圧ＶOUTに誤差が生じる場合と生じない場合とがある。４個全ての容量値が変化したときには、出力電圧ＶOUTに誤差は生じない。
【００４８】
図５に示す自己診断モードにおいて、全てのコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂが正常な容量値１ｐＦを有する場合、出力電圧ＶOUTは０Ｖになる。これに対し、何れか１個または何れか３個の容量値が１．５ｐＦに変化したときには、出力電圧ＶOUTは必ず０Ｖからずれた値になる。従って、制御回路１０は、Ａ／Ｄ変換値に基づいて何れかのコンデンサの容量値が変化したことを検出することができる。
【００４９】
何れか２個の容量値が変化したときには、出力電圧ＶOUTが０Ｖからずれた値になる場合と、０Ｖに等しくなる場合とがある。また、４個全ての容量値が変化したときには、出力電圧ＶOUTが０Ｖに等しくなる。この結果を電圧検出モードの結果と対比すると、自己診断モードで出力電圧ＶOUTが０Ｖに等しくなる場合には、電圧検出モードで出力電圧ＶOUTに誤差が生じていないことが分かる。
【００５０】
従って、制御回路１０が自己診断モードでコンデンサの容量値が変化したことを検出できなくても、電圧検出モードで各電池セルＢｎの電圧を正確に検出することができるので、実際の使用において問題は生じない。
【００５１】
本電圧検出装置２においては、高電位側に配された電池セルＢｎほど、その電圧ＶＢｎを検出するときにコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂのペアに印加される電圧が高くなる（例えば数百Ｖ）。これに対し、コンデンサＣ２Ａ、Ｃ２Ｂのペアに印加される電圧は、オペアンプ４の動作電源の電圧程度（数Ｖ程度）になる。このため、コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂのペアは、コンデンサＣ２Ａ、Ｃ２Ｂのペアに比べると電圧ストレスによる耐久変動が生じ易い。また、コンデンサＣ１Ａに印加される電圧とコンデンサＣ１Ｂに印加される電圧との差は殆どないので（電池セル１個分の数Ｖ程度）、耐久変動が生じる際にはコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂの容量値はほぼ同じ値に変化し易い。
【００５２】
このような事情の下で図４（ｂ）を参照すると、コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂの容量値がともに１．５ｐＦに変化したときに、電圧検出モードの出力電圧ＶOUTに誤差が生じる。しかし、図５（ｂ）を参照すると、この変化条件において自己診断モードを実行することにより、容量値が変化したことを正しく検出できることが分かる。このように、電池セルの電圧監視を行う電圧検出装置２は、上述したコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂの耐久変動の発生態様に照らして、容量値の変動について有効な自己診断を行うことができる。
【００５３】
以上説明したように、電圧検出装置２は、組電池１を構成する各電池セルＢｎの電圧を検出する電圧検出モードに加え、経年劣化や故障などによるコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂの容量値のずれを検出する自己診断モードを備えている。この自己診断モードを用いると、容量値のずれにより少なくとも電圧検出モードで検出誤差が生じるケースについては、容量値が正常値から変化したことを判定できる。その結果、検出電圧に対する高い信頼性が得られる。
【００５４】
電圧検出装置２は全差動構成を有するので、電圧検出モードおよび自己診断モードにおいて、コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂの電荷設定時に組電池１にコモンモードノイズが重畳した場合のみならず、電荷再分配の時に組電池１にコモンモードノイズが重畳した場合でも、オペアンプ４の差動出力電圧ＶOUTから当該コモンモードノイズを除去することができる。また、回路構成が対称となっているので、各スイッチの切り替え時に発生するフィードスルーなどによる誤差を相殺でき、より高い精度の電圧検出および自己診断を行うことができる。
【００５５】
電池セルＢｎの第１スイッチと隣接する電池セルの第１スイッチとを共通化し、電池セルＢｎの第２スイッチと隣接する電池セルの第２スイッチとを共通化したので、第１、第２スイッチの数をほぼ半減することができる。削減できるスイッチの数は、組電池１を構成するセル数が多いほど大きくなる。ただし、オペアンプ４から出力される差動出力電圧ＶOP−ＶOMの極性を反転させる反転回路９が必要となる。
【００５６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図６ないし図８を参照しながら説明する。
図６に示す電圧検出装置１１は、図１に示した電圧検出装置２に対し更に第７ＡスイッチＳＷ７Ａと第７ＢスイッチＳＷ７Ｂを備えている。スイッチＳＷ７Ａは、コンデンサＣ１Ａとオペアンプ４の非反転入力端子との間に接続されており、スイッチＳＷ７Ｂは、コンデンサＣ１Ｂとオペアンプ４の反転入力端子との間に接続されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００５７】
電圧検出モードでは、スイッチＳＷ７Ａ、ＳＷ７Ｂはオフ状態を維持しており、第１の実施形態と同じく図２に示すように動作する。一方、自己診断モードでは、スイッチＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂはオフ状態を維持しており、図７に示すように動作する。図中に記載のないスイッチはオフである。スイッチＳＷ７Ａ、ＳＷ７Ｂをオフした状態でコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂに電荷を設定し（期間１１）、その後ノンオーバーラップ期間１２を経てスイッチＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂ、ＳＷ７Ａ、ＳＷ７Ｂをオンする（期間１３）。
【００５８】
期間１２と期間１３との間の電荷保存の一般式は、コモンラインＣＬ１、ＣＬ２の電圧をＶY、オペアンプ４の入力端子の電圧をＶXとすれば（９）式、（１０）式となる。また、差動出力に対し上述した（７）式も成り立つ。
【００５９】
Ｃ1A（ＶＳ−ＶY）＋Ｃ2A（ＶCOM−ＶＣ）＝Ｃ1A（ＶX−ＶY）＋Ｃ2B（ＶX−ＶOM）  …（９）
Ｃ1B（ＶＴ−ＶY）＋Ｃ2B（ＶCOM−ＶＤ）＝Ｃ1B（ＶX−ＶY）＋Ｃ2A（ＶX−ＶOP）  …（１０）
これを解くと（１１）式が得られる。
【００６０】
【数３】
2014070987.tif 000005
【００６１】
Ａ／Ｄ変換器３は、期間１３への切り替え後、（１１）式で表される整定したオペアンプ４の出力電圧ＶOUTをＡ／Ｄ変換する。制御回路１０は、このＡ／Ｄ変換値に基づいて容量値が変化したことを自己診断する。第１の実施形態と同じ数値条件の下で、電圧検出モード、自己診断モードでの出力電圧ＶOUTは、それぞれ図４、図８に示すようになる。
【００６２】
自己診断モードにおいて、全てのコンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂが正常な容量値１ｐＦを有する場合、出力電圧ＶOUTは０Ｖになる。これに対し、何れか１個、２個または３個の容量値が変化したときには、出力電圧ＶOUTは必ず０Ｖからずれた値になる。従って、制御回路１０は、Ａ／Ｄ変換値に基づいて何れかのコンデンサの容量値が変化したことを検出することができる。４個全ての容量値が変化したときには、出力電圧ＶOUTが０Ｖに等しくなる。しかし、このときには電圧検出モードで出力電圧ＶOUTに誤差が生じない。従って、制御回路１０が自己診断モードで４個全てのコンデンサの容量値が変化したことを検出できなくても、電圧検出モードで各電池セルＢｎの電圧を正確に検出することができるので、実際の使用において問題は生じない。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態の電圧検出装置１１によれば、複数のコンデンサの容量値が同じ値に変化する悪条件のケースであっても、自己診断モードにおいて、１個のコンデンサは勿論、何れか２個または３個のコンデンサの容量値が変化したことを検出することができる。その他、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
（第３の実施形態）
次に、図９ないし図１１を参照しながら第３の実施形態について説明する。
本実施形態の電圧検出装置１２は、図１に示す電圧検出装置１に対し第１スイッチと第２スイッチの接続構成を変更し、反転回路９を不要としたものである。以下異なる部分について説明する。
【００６５】
本実施形態では、組電池１の電池セルＢｎ（ｎ＝１、２、３、４）の高電位側が一端子、低電位側端子が他端子とされている。端子ＴＢｘ（ｘ＝１、２、３、４）とコモンラインＣＬ１との間にはそれぞれ第１スイッチＳＷＢｘ１が接続され、端子ＴＢｘ（ｘ＝０、１、２、３）とコモンラインＣＬ２との間にはそれぞれ第２スイッチＳＷＢｙ２（ｙ＝１、２、３、４）が接続されている。
【００６６】
つまり、第１の実施形態と同様に、第１スイッチは電池セルＢｎの一端子とコモンラインＣＬ１との間に接続され、第２スイッチは電池セルＢｎの他端子とコモンラインＣＬ２との間に接続される。ただし、隣接する電池セルＢｎ同士での第１、第２スイッチの共通化はされないので、第１および第２スイッチの数はそれぞれセル数に等しい数だけ必要になる。電池セルＢｎにかかわらずオペアンプ４の出力電圧ＶOUTの極性は等しいため、反転回路９は不要となる。
【００６７】
図１０、図１１は、それぞれ電圧検出モード、自己診断モードにおけるスイッチのオンオフ状態および出力電圧ＶOUT（＝ＶOP−ＶOM）の波形を示している。図中に記載のないスイッチはオフである。
【００６８】
［電圧検出モード（図１０）］
制御回路１０は、電池セルＢ４の電圧ＶＢ４を検出するときに第１スイッチＳＷＢ４１、第２スイッチＳＷＢ４２をオンして電荷設定を行い（期間１）、電池セルＢ３の電圧ＶＢ３を検出するときに第１スイッチＳＷＢ３１、第２スイッチＳＷＢ３２をオンして電荷設定を行う（期間５）。それ以外の動作（反転回路９を除く）は、図２に示す動作と同様となる。
【００６９】
［自己診断モード（図１１）］
コモンラインＣＬ１、ＣＬ２の電位を固定するため、スイッチＳＷＢ１１〜ＳＷＢ４２のうち１つ（ここではＳＷＢ４１）をオンする。それ以外の動作（反転回路９を除く）は、図３に示す動作と同様となる。
【００７０】
本実施形態によっても第１の実施形態と同様の作用および効果が得られる。本実施形態では電池セルＢｎごとに第１スイッチ、第２スイッチが必要となるが、反転回路９は不要となる。
【００７１】
（第４の実施形態）
次に、図１２および図１３を参照しながら第４の実施形態について説明する。
本実施形態の電圧検出装置１３は、図９に示した電圧検出装置２に対し、更に図６に示した第７ＡスイッチＳＷ７Ａと第７ＢスイッチＳＷ７Ｂを備えている。その他の構成は第３の実施形態と同様である。電圧検出モードでは、スイッチＳＷ７Ａ、ＳＷ７Ｂはオフ状態を維持しており、第３の実施形態と同じく図１０に示すように動作する。一方、自己診断モードでは、スイッチＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂはオフ状態を維持しており、図１３に示すように動作する。本実施形態によっても第２、第３の実施形態と同様の作用および効果が得られる。
【００７２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
【００７３】
コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂは、それぞれ複数のコンデンサを直列接続した構成としてもよい。
上記各実施形態において、コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂの何れかの容量変化により電圧検出モードで検出誤差が生じる場合に、自己診断モードで何れかのコンデンサに容量変化が生じたことを検出するための条件は、基準電圧がＶＣ≠ＶＤ、ＶＳ≠ＶＴ、ＶＣ≠ＶＳ、ＶＤ≠ＶＴに設定されていることである。ただし、この条件が成立していない場合でも、コンデンサの容量変化を検出可能な場合は存在し得る。
【００７４】
上記各実施形態では、コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂが同じ値（１．５ｐＦ）に変化する場合について説明した。これに対し、コンデンサＣ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂが相異なる値に変化した場合には、電圧検出モードにおける出力電圧ＶOUTに検出誤差が生じ易くなる。しかし、この場合には、自己診断モードにおける出力電圧ＶOUTにも正常値からのずれが生じ易くなる。その結果、上記各実施形態と同様に、少なくとも電圧検出モードにおいて検出誤差が生じる場合には、自己診断モードで容量変化を診断可能となる。
【００７５】
各実施形態では、電圧検出モードにおいて第１Ａ、第１Ｂ基準電圧ＶＡ、ＶＢを用いて電荷を設定し、自己診断モードでは第２Ａ、第２Ｂ基準電圧ＶＣ、ＶＤおよび第３Ａ、第３Ｂ基準電圧ＶＳ、ＶＴを用いて電荷を設定した。これに対し、第１Ａ基準電圧ＶＡと第２Ａ基準電圧ＶＣとを共通化し、第１Ｂ基準電圧ＶＢと第２Ｂ基準電圧ＶＤとを共通化することも考えられる。例えば、ＶＡ＝ＶＣ＝０Ｖ、ＶＢ＝ＶＤ＝２．５Ｖとした場合、第１基準電圧選択回路５Ａと第２基準電圧選択回路５Ｂをそれぞれ１つの基準電圧生成回路と１つのスイッチとから構成できる。
【符号の説明】
【００７６】
図面中、２、１１、１２、１３は電圧検出装置、４はオペアンプ、５Ａ、５Ｂは第１、第２基準電圧選択回路、８Ａ、８Ｂは第３、第４基準電圧選択回路、９は反転回路、１０は制御回路（制御手段）、Ｂ１〜Ｂ４は電池セル（検出対象電圧源、単位電池）、ＣＬ１、ＣＬ２はコモンライン（第１、第２共通ノード）、Ｃ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂは第１Ａ、第１Ｂ、第２Ａ、第２Ｂコンデンサ、ＳＷＢ０、ＳＷＢ２、ＳＷＢ４、ＳＷＢ１１、ＳＷＢ２１、ＳＷＢ３１、ＳＷＢ４１は第１スイッチ、ＳＷＢ１、ＳＷＢ３、ＳＷＢ１２、ＳＷＢ２２、ＳＷＢ３２、ＳＷＢ４２は第２スイッチ、ＳＷ３Ａ、ＳＷ３Ｂは第３Ａ、第３Ｂスイッチ、ＳＷ４Ａ、ＳＷ４Ｂは第４Ａ、第４Ｂスイッチ、ＳＷ５は第５スイッチ、ＳＷ６Ａ、ＳＷ６Ｂは第６Ａ、第６Ｂスイッチ、ＳＷ７Ａ、ＳＷ７Ｂは第７Ａ、第７Ｂスイッチである。
【図１】
2014070987.tif 000006
【図２】
2014070987.tif 000007
【図３】
2014070987.tif 000008
【図４】
2014070987.tif 000009
【図５】
2014070987.tif 000010
【図６】
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【図７】
2014070987.tif 000012
【図８】
2014070987.tif 000013
【図９】
2014070987.tif 000014
【図１０】
2014070987.tif 000015
【図１１】
2014070987.tif 000016
【図１２】
2014070987.tif 000017
【図１３】
2014070987.tif 000018