(57)【要約】【課題】車両実装状態でのＡＤ変換器の補正量を算出可能な車両用バッテリの監視装置を得る。【解決手段】車両用バッテリの監視装置として加算回路４、加算回路４に接続する基準電圧源３、切替部５ａ等を備え、切替部５ａは、補正量算出の対象とされたＡＤ変換器２ａの端子のうち入力電圧Ｖａが入力される端子と、ＡＤ変換器２ａに対応するバッテリ１ａの正極との接続を解除するとともに、加算回路４をＡＤ変換器２ａの端子のうち入力電圧Ｖａが入力される端子及びＡＤ変換器２ａに対応するバッテリ１ａの負極と接続する状態に切替えて、ＡＤ変換器２ａの補正量が算出できる状態とする。【選択図】図４
2018033064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続された複数のバッテリに一対一に対応し、前記複数のバッテリのうち対応するバッテリの一方の電極及び他方の電極とそれぞれ接続される一方の端子及び他方の端子を有し、当該対応するバッテリの電圧を検出する複数のアナログデジタル変換器を有する変換部と、
基準電圧を出力する単一の基準電圧源と、
入力側が、前記複数のバッテリそれぞれの前記一方の電極と選択的に接続可能であるとともに前記基準電圧源と接続され、出力側が、前記複数のアナログデジタル変換器それぞれの他方の端子と選択的に接続可能な加算回路と、
前記複数のアナログデジタル変換器のうち対象とされた１つのアナログデジタル変換器の他方の端子と当該アナログデジタル変換器に対応するバッテリの他方の電極との接続を解除するとともに、前記加算回路を当該アナログデジタル変換器の他方の端子及び当該アナログデジタル変換器に対応するバッテリの一方の電極と接続する状態に切替える切替部と、
前記対象とされたアナログデジタル変換器が前記状態において検出した電圧と前記基準電圧との差を、当該アナログデジタル変換器による電圧検出値の補正量とする補正量算出部とを備えることを特徴とする車両用バッテリの監視装置。
【請求項２】
隣接する２つのバッテリにおいて、直列接続されている一方の電極と他方の電極は、共通の電圧検出ラインで対応するアナログデジタル変換器の端子と接続されていることを特徴とする請求項１記載の車両用バッテリの監視装置。
【請求項３】
前記変換部が有するアナログデジタル変換器の数は、前記複数のバッテリの各電極と前記複数のアナログデジタル変換器の各端子との接続と接続解除を切替えるスイッチの数よりも１つ少ないことを特徴とする請求項２記載の車両用バッテリの監視装置。
【請求項４】
前記補正量算出部は、車両に始動開始の指示が入力されると、電圧検出値の補正量を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の車両用バッテリの監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両で用いられるバッテリの電圧を検出して監視する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両で用いられるバッテリについては、高い精度でその状態を監視することが求められる。特に例えば電気自動車等、走行用にバッテリを用いる車両では、過充電及び過放電によりバッテリの性能が劣化し走行に影響を与えないよう、精度の高い監視が重要である。
例えば特許文献１には、車載の鉛蓄電池の充放電電流を電流計で計測し、電圧計で鉛蓄電池の端子電圧を計測する技術が開示されている。そして、これらの計測結果と、予め求めた各放電容量ごとの放電電流と端子電圧との関係とを用いて、残存容量が推定される。電流計及び電圧計の計測結果は例えば電圧信号として出力され、アナログデジタル変換器（以下、ＡＤ変換器と称す）を介して演算処理装置に取り込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３―２１４２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＡＤ変換器は、その種類又は各個体の特性にもよるが、多かれ少なかれ検出誤差を有している。しかしながら、特許文献１に記載された技術では、ＡＤ変換器が有する検出誤差について特に考慮はされていない。バッテリの状態を監視する際に、個々のＡＤ変換器が有する検出誤差を補正することなくそれらのＡＤ変換器を用いた場合、バッテリの状態を高い精度で知ることはできない。
そこで例えば、ＡＤ変換器についてはその工場検査ラインで補正量を得るなどしていた。しかし、工場検査ラインと車両実装状態とではＡＤ変換器が置かれる状況に大きな差があるので、工場検査ラインで得た補正量では、高い精度でバッテリを監視することが難しくなる。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、車両実装状態でのＡＤ変換器の補正量を算出可能な車両用バッテリの監視装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両用バッテリの監視装置は、直列接続された複数のバッテリに一対一に対応し、複数のバッテリのうち対応するバッテリの一方の電極及び他方の電極とそれぞれ接続される一方の端子及び他方の端子を有し、当該対応するバッテリの電圧を検出する複数のアナログデジタル変換器を有する変換部と、基準電圧を出力する単一の基準電圧源と、入力側が、複数のバッテリそれぞれの一方の電極と選択的に接続可能であるとともに基準電圧源と接続され、出力側が、複数のアナログデジタル変換器それぞれの他方の端子と選択的に接続可能な加算回路と、複数のアナログデジタル変換器のうち対象とされた１つのアナログデジタル変換器の他方の端子と当該アナログデジタル変換器に対応するバッテリの他方の電極との接続を解除するとともに、加算回路を当該アナログデジタル変換器の他方の端子及び当該アナログデジタル変換器に対応するバッテリの一方の電極と接続する状態に切替える切替部と、対象とされたアナログデジタル変換器が状態において検出した電圧と基準電圧との差を、当該アナログデジタル変換器による電圧検出値の補正量とする補正量算出部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、基準電圧源等のＡＤ変換器の補正量を得るための構成を車両用バッテリの監視装置としてＡＤ変換器と共に車両に実装することができ、車両実装状態でのＡＤ変換器の補正量を算出可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置の構成図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、制御回路のハードウェア構成例を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置が、補正量を算出する際の処理を示すフローチャートである。
【図４】図３に示す処理の際の各スイッチの開閉状態を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置が行う補正処理を示すフローチャートである。
【図６】図５に示す処理の際の各スイッチの開閉状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置の構成図を示す。当該監視装置が監視対象とするのは、直列接続された複数のバッテリ１ａ〜１ｃである。バッテリ１ａ〜１ｃは、例えば、電気自動車に実装された走行用のバッテリである。バッテリ１ａ〜１ｃそれぞれは、２つの電極を有しており、実施の形態１では、２つの電極のうち一方の電極を負極、他方の電極を正極として説明する。
車両用バッテリの監視装置は、変換部２と基準電圧源３と加算回路４と制御回路５と記憶部６とスイッチ７ａ〜７ｄと第１マルチプレクサ８と第２マルチプレクサ９とを有する。
【００１０】
変換部２には、入力電圧Ｖａ〜Ｖｄが入力される。変換部２は、複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃを有し、ＡＤ変換器２ａは、入力電圧Ｖａと入力電圧Ｖｂとを用いて、それらの差分である電圧検出値を制御回路５に出力する。同様に、ＡＤ変換器２ｂは、入力電圧Ｖｂと入力電圧Ｖｃとを用いて、それらの差分である電圧検出値を制御回路５に出力する。同様に、ＡＤ変換器２ｃは、入力電圧Ｖｃと入力電圧Ｖｄとを用いて、それらの差分である電圧検出値を制御回路５に出力する。このように、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃそれぞれは、入力電圧用に２つの端子を有している。２つの端子のうち一方の端子は、複数のバッテリ１ａ〜１ｃいずれかのバッテリの一方の電極と、他方の端子は、当該バッテリの他方の電極と接続している。
【００１１】
基準電圧源３は、基準電圧を加算回路４に出力する。基準電圧源３が出力する基準電圧の値は、記憶部６に予め記憶されている。なお、基準電圧源３としてはその電圧の経年変化が比較的小さい安定的なものが使用される。これにより、記憶部６に記憶された基準電圧の値と、実際に基準電圧源３が出力する基準電圧の値との乖離が経年変化により生じても、その乖離をＡＤ変換器２ａ〜２ｃに生じる検出誤差に比べ小さく、無視して問題ない程度とすることができる。基準電圧源３は、例えば、電源ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）に高精度ＬＤＯ（Ｌｏｗ  Ｄｒｏｐ  Ｏｕｔ）を備えたものである。
【００１２】
加算回路４は、入力される複数の電圧を加算して、出力する。加算回路４の入力側は、基準電圧源３に接続されるとともに、複数のバッテリ１ａ〜１ｃそれぞれの一方の電極と選択的に接続可能である。また、加算回路４の出力側は、複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃそれぞれの他方の端子と選択的に接続可能である。
【００１３】
制御回路５は、切替部５ａと補正量算出部５ｂと補正部５ｃとを有する。
切替部５ａは、切替制御信号を出力して、スイッチ７ａ〜７ｄと第１マルチプレクサ８と第２マルチプレクサ９の各スイッチの開閉状態を切替える。スイッチ７ａ〜７ｄの開閉状態を切替えることで、複数のバッテリ１ａ〜１ｃの各電極と複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃの各端子との接続と接続解除が切替わる。また、第１マルチプレクサ８のスイッチ８ａ〜８ｃの開閉状態を切替えることで、複数のバッテリ１ａ〜１ｃそれぞれの一方の電極と加算回路４との接続と接続解除が切替わる。また、第２マルチプレクサ９のスイッチ９ａ〜９ｃの開閉状態を切替えることで、複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃそれぞれの他方の端子と加算回路４との接続と接続解除が切替わる。なお、図１では、切替部５ａからスイッチ７ａ〜７ｄと第１マルチプレクサ８と第２マルチプレクサ９とに至る信号線の図示を省略している。
【００１４】
補正量算出部５ｂは、複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃごとに、電圧検出値の補正量を算出する。補正量算出部５ｂは、算出した補正量を、記憶部６に記憶する。
【００１５】
補正部５ｃは、補正量算出部５ｂが算出した補正量を用いて、複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃが出力する電圧検出値を補正する。
また、制御回路５は、上記した処理に加えて、車両用バッテリの監視装置として一般的な処理、例えばバッテリ１ａ〜１ｃの電圧異常を診断する処理等を行うものとしてよい。
【００１６】
バッテリ１ａの一方の電極はＡＤ変換器２ａの一方の端子に、バッテリ１ａの他方の電極はＡＤ変換器２ａの他方の端子に接続している。同様に、バッテリ１ｂの一方の電極はＡＤ変換器２ｂの一方の端子に、バッテリ１ｂの他方の電極はＡＤ変換器２ｂの他方の端子に接続している。同様に、バッテリ１ｃの一方の電極はＡＤ変換器２ｃの一方の端子に、バッテリ１ｃの他方の電極はＡＤ変換器２ｃの他方の端子に接続している。このように、複数のバッテリ１ａ〜１ｃと複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃは、一対一に対応している。また、実施の形態１では、隣接する２つのバッテリ間の正極及び負極と、ＡＤ変換器とを接続する電圧検出ラインは、一本に共通化されている。
【００１７】
スイッチ７ａ〜７ｄは、複数のバッテリ１ａ〜１ｃと複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃ間に設けられて、バッテリの他方の電極と当該バッテリに対応するＡＤ変換器の他方の端子との接続と接続解除を切替えるスイッチである。なお、上記の通り電圧検出ラインが共通化されていることから、スイッチ７ａ〜７ｄは、バッテリの一方の電極と当該バッテリに対応するＡＤ変換器の一方の端子との接続と接続解除を切替えるスイッチとしても機能する。
スイッチ７ａは、閉状態となることで、バッテリ１ａの他方の電極の電圧を入力電圧Ｖａとする。同様に、スイッチ７ｂは、閉状態となることで、バッテリ１ａの一方の電極及びバッテリ１ｂの他方の電極の電圧を入力電圧Ｖｂとする。同様に、スイッチ７ｃは、閉状態となることで、バッテリ１ｂの一方の電極及びバッテリ１ｃの他方の電極の電圧を入力電圧Ｖｃとする。同様に、スイッチ７ｄは、閉状態となることで、バッテリ１ｃの一方の電極の電圧を入力電圧Ｖｄとする。つまり、ＡＤ変換器２ａはバッテリ１ａの電圧を検出することができ、ＡＤ変換器２ｂはバッテリ１ｂの電圧を検出することができ、ＡＤ変換器２ｃはバッテリ１ｃの電圧を検出することができる。
なお、スイッチ７ａ〜７ｄは、第２マルチプレクサ９の出力と各電圧検出ラインとの接続点Ｘ１〜Ｘ３からＡＤ変換器２ａ〜２ｃの間でなければ、各電圧検出ラインのどの位置に設けてもよい。
【００１８】
第１マルチプレクサ８は、複数のバッテリ１ａ〜１ｃそれぞれの一方の電極と加算回路４間に設けられ、スイッチ８ａ〜８ｃを有する。第１マルチプレクサ８は、複数の入力のうちのいずれかを選択して加算回路４へ出力することができる。
【００１９】
第２マルチプレクサ９は、複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃそれぞれの他方の端子と加算回路４間に設けられ、スイッチ９ａ〜９ｃを有する。第２マルチプレクサ９は、加算回路４からの入力を、複数ある出力先のいずれかへ出力することができる。
【００２０】
ここで、制御回路５のハードウェア構成例について、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。
切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各機能は、処理回路により実現される。当該処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であってもよい。ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とも呼ばれる。
【００２１】
図２Ａは、切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能を、専用のハードウェアである処理回路１０１で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。処理回路１０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能を別個の処理回路１０１を組み合わせて実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路１０１で実現してもよい。
【００２２】
図２Ｂは、切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能を、メモリ１０２に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ１０３で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。この場合、切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０２に格納される。ＣＰＵ１０３は、メモリ１０２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能を実現する。すなわち、制御回路５は、後述する図３及び図５のフローチャートで示すステップＳＴ１〜ＳＴ６，ＳＴ１１〜ＳＴ１３が結果的に実行されることになるプログラム等を格納するためのメモリ１０２を有する。また、これらのプログラムは、切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等が該当する。
【００２３】
なお、切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、切替部５ａについては専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃについては処理回路がメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
【００２４】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組合せによって、上記の切替部５ａ、補正量算出部５ｂ、補正部５ｃの各部の機能を実現することができる。
【００２５】
次に、上記のように構成された車両用バッテリの監視装置による処理の一例について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図３は、電圧検出値の補正量を算出するための処理を示す。また、図４には、補正量を算出する際の各スイッチの開閉状態の一例を示している。
まず、切替部５ａが、切替制御信号を出力して、スイッチ７ａ〜７ｄの開閉状態を制御する（ステップＳＴ１）。具体的には、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃのうち補正量を算出する対象とするＡＤ変換器の他方の端子と、当該ＡＤ変換器に対応するバッテリの他方の電極との間に設けられたスイッチを開状態とするとともに、それ以外のスイッチ、少なくとも当該ＡＤ変換器の一方の端子と当該バッテリの一方の電極との間に設けられたスイッチを閉状態とする。
【００２６】
例えば、ＡＤ変換器２ａが補正量を算出する対象である場合、ＡＤ変換器２ａの他方の端子とバッテリ１ａの他方の電極との間に設けられたスイッチ７ａを開状態とし、それ以外のスイッチ、少なくとも７ｂを閉状態とする。図４では、スイッチ７ａ以外の全てのスイッチ７ｂ〜７ｄを閉状態とした場合を示している。
【００２７】
また、切替部５ａが、切替制御信号を出力して、第１マルチプレクサ８のスイッチ８ａ〜８ｃ及び第２マルチプレクサ９のスイッチ９ａ〜９ｃの開閉状態を制御する（ステップＳＴ２）。具体的には、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃのうち補正量を算出する対象とするＡＤ変換器の他方の端子と加算回路４とが接続されるように第２マルチプレクサ９のスイッチ９ａ〜９ｃの開閉状態を制御する。また、補正量を算出する対象とするＡＤ変換器に対応するバッテリの一方の電極と加算回路４とが接続されるように第１マルチプレクサ８のスイッチ８ａ〜８ｃの開閉状態を制御する。
【００２８】
例えば、ＡＤ変換器２ａが補正量を算出する対象である場合、第１マルチプレクサ８のスイッチ８ａを閉状態とし、スイッチ８ａ以外のスイッチ８ｂ，８ｃを開状態とする。また、第２マルチプレクサ９のスイッチ９ａを閉状態とし、スイッチ９ａ以外のスイッチ９ｂ，９ｃを開状態とする。
図３に示す処理は、例えば、車両のキーの位置がＯＮになるなどしてユーザが車両に対して始動開始の指示を入力すると、開始される。
【００２９】
図４は、ＡＤ変換器２ａが補正量を算出する対象である場合に、ステップＳＴ１，ＳＴ２の処理によって設定される各スイッチの開閉状態を示している。複数のバッテリ１ａ〜１ｃのうち１つのバッテリ１ａの一方の電極、図４では負極の電圧が加算回路４に入力され、加算回路４の出力がバッテリ１ａに対応するＡＤ変換器２ａの他方の端子に入力されるとともに、バッテリ１ａの一方の電極の電圧がＡＤ変換器２ａの一方の端子に入力される状態となる。
ステップＳＴ１，ＳＴ２の処理によって設定された状態で、補正量算出部５ｂが、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃのうち補正量を算出する対象のＡＤ変換器が出力する電圧検出値と、記憶部６に記憶された基準電圧の値とを比較して、当該ＡＤ変換器の補正量を算出する（ステップＳＴ３）。図４に示すようなＡＤ変換器２ａが補正量を算出する対象である場合は、ＡＤ変換器２ａが出力する電圧検出値と、記憶部６に記憶された基準電圧の値とを比較して、ＡＤ変換器２ａの補正量を算出する。
【００３０】
例えば、ＡＤ変換器２ａが出力して補正量算出部５ｂが取得した電圧検出値に示されるＡＤ変換器２ａの検出電圧が５．１Ｖ、基準電圧が５Ｖである場合、ＡＤ変換器２ａには実際よりも０．１Ｖ高い値を出力するような検出誤差が生じていると考えられる。従って、ＡＤ変換器２ａが出力するこのときの電圧検出値に示される検出電圧と基準電圧との差である０．１Ｖを、ＡＤ変換器２ａの電圧検出値から減算すべき補正量として、補正量算出部５ｂは記憶部６に記憶する。
【００３１】
続いて、切替部５ａが、切替制御信号を出力して、ステップＳＴ２で閉状態とした第１マルチプレクサ８及び第２マルチプレクサ９のスイッチを開状態として、第１マルチプレクサ８及び第２マルチプレクサ９の全てのスイッチ８ａ〜８ｃ，９ａ〜９ｃを開状態とする（ステップＳＴ４）。
また、切替部５ａが、切替制御信号を出力して、ステップＳＴ１で開状態としたスイッチを閉状態として、スイッチ７ａ〜７ｄを全て閉状態とする（ステップＳＴ５）。
なお、ステップＳＴ４及びＳＴ５の処理により実現される各スイッチの開閉状態は、車両の走行開始時及び走行中に求められる状態であり、ステップＳＴ３と後述するステップＳＴ６との間にステップＳＴ４及びＳＴ５を必ずしも行う必要はない。後述するステップＳＴ６の後にステップＳＴ４及びＳＴ５が行われるようにしてもよい。
【００３２】
続いて、切替部５ａが、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃの中でまだ補正量を算出していないＡＤ変換器があるかを判定する（ステップＳＴ６）。この判定は、例えば、ユーザが車両に対して始動開始の指示を入力した時刻を切替部５ａが記憶部６に記憶するとともに、補正量算出部５ｂが補正量と併せて当該補正量を算出した時刻を記憶部６に記憶するように構成し、始動開始の指示が入力された時刻以前に算出された補正量が記憶部６に記憶されているかを切替部５ａが検索することにより可能である。これにより、ユーザが車両に対して始動開始の指示を入力する度に、記憶部６に記憶されたＡＤ変換器２ａ〜２ｃの補正量が更新される。
【００３３】
補正量を算出していないＡＤ変換器がある場合（ステップＳＴ６；ＹＥＳ）、補正量を算出していないＡＤ変換器のいずれかを補正量を算出する対象にして、再度ステップＳＴ１の処理に移行する。
一方、補正量を算出していないＡＤ変換器はない場合（ステップＳＴ６；ＮＯ）、補正量を算出する処理は終了する。
【００３４】
このようにして、実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置は、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃごとに補正量を算出する。基準電圧源３及び加算回路４等のＡＤ変換器２ａ〜２ｃの補正量を得るための構成を、車両用バッテリの監視装置に含めてＡＤ変換器２ａ〜２ｃと共に車両に実装することができるので、車両実装状態でのＡＤ変換器２ａ〜２ｃの補正量を算出可能である。そして、車両実装初期でのＡＤ変換器２ａ〜２ｃの検出誤差はもちろん、車両始動の度に補正量を算出することにより、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃの経年変化及び温度変化に起因した検出誤差に応じた補正量を、車両用バッテリの監視装置単独で算出可能である。
【００３５】
また、切替部５ａによって各スイッチの開閉状態を切替えながら、補正量を算出する対象のＡＤ変換器に応じて加算回路４で基準電圧と加算する電圧のレベルをシフトしていくことで、単一の基準電圧源３で複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃごとの補正量を算出できるようにした。具体的には、ＡＤ変換器２ａが補正量を算出する対象である場合は、バッテリ１ａの一方の電極の電圧が加算回路４で加算され、ＡＤ変換器２ｂが補正量を算出する対象である場合は、バッテリ１ｂの一方の電極の電圧が加算回路４で加算され、ＡＤ変換器２ｃが補正量を算出する対象である場合は、バッテリ１ｃの一方の電極の電圧が加算回路４で加算される。
バッテリ１ａ〜１ｃが走行用バッテリである場合、その電圧の検出精度は、±１０ｍＶ程度の精度を要求される。このように高信頼性要求部品である車両用バッテリの監視装置のために、基準電圧源３は１つだけ設けるというシンプルな構成にし、構成が複雑化しないようにした。
【００３６】
また、図１を見て明らかなように、変換部２が有するＡＤ変換器２ａ〜２ｃの数は、スイッチ７ａ〜７ｄの数よりも１つ少なく、バッテリ１ａ〜１ｃの数と同じ３つである。検出精度が高い高精度ＡＤ変換器は、多数（例えば６つ以上）の高精度ＡＤ変換器がパッケージ化された状態となっているものが多い。従って、図示例の車両用バッテリの監視装置に６つの高精度ＡＤ変換器がパッケージ化された変換部を採用した場合、３つのバッテリ１ａ〜１ｃに対して未使用状態になる高精度ＡＤ変換器が３つ生じてしまう。また、バッテリが図示例より多数ある場合でも、高精度ＡＤ変換器は、１つのパッケージ内のＡＤ変換器の数（例えば６）の倍数の数だけ設けられることになるので、端数として未使用状態になる高精度ＡＤ変換器が出てくる可能性がある。つまり、高精度ＡＤ変換器は、初期状態の検出精度を上げるために採用してもよいが、一方で使用されない無駄な高精度ＡＤ変換器が生じることがありえる。また、高精度ＡＤ変換器は、多機能なためにＡＤ変換以外の回路が付属して高価であり、構成が複雑なために故障リスクも高い。
【００３７】
上記のような高精度ＡＤ変換器のデメリットを考慮すると、バッテリ１ａ〜１ｃに対して最低限必要な数だけ、図示例では３つだけＡＤ変換器が設けられるように、少数のＡＤ変換器がパッケージ化されたものを採用することが考えられる。このようなものは、廉価であるが、高精度ＡＤ変換器に比べ元々の精度が低い。しかしながら、ＡＤ変換器ごとに補正量を算出することで、最終的な検出精度は高精度ＡＤ変換器と同等にすることができる。従って、実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置は、廉価品を採用できるなど、ＡＤ変換器の選択の幅が広い。
【００３８】
次に、図３の処理により算出された補正量を用いた補正処理について、その一例を図５に示すフローチャートを用いて説明する。また、図６には、補正処理の際の各スイッチの開閉状態を示している。
まず、切替部５ａが、切替制御信号を出力して、スイッチ７ａ〜７ｄを全て閉状態とする（ステップＳＴ１１）。
また、切替部５ａが、切替制御信号を出力して、第１マルチプレクサ８及び第２マルチプレクサ９の全てのスイッチ８ａ〜８ｃ，９ａ〜９ｃを開状態とする（ステップＳＴ１２）。
図５に示す処理は、図３で示した処理が終了した後の任意のタイミングで開始される。
【００３９】
ステップＳＴ１１，ＳＴ１２の処理により、図６に示すような状態となって、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃは電圧検出値を制御回路５に出力する。補正部５ｃは、記憶部６に記憶されている各ＡＤ変換器２ａ〜２ｃの補正量を用いてＡＤ変換器２ａ〜２ｃが出力した各電圧検出値を補正する（ステップＳＴ１３）。
【００４０】
このように、補正量算出部５ｂが算出した最新の補正量を用いることで、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃでの検出誤差を適切に補正して、バッテリ１ａ〜１ｃの電圧を計測することができる。従って、実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置は、高い精度でバッテリ１ａ〜１ｃを監視することができる。
【００４１】
なお、上記では、３つのバッテリ１ａ〜１ｃを直列接続した場合を例に説明をした。しかしながら、直列接続するバッテリの数は２以上の任意の数でよい。図３及び図５で示した処理が可能なように、直列接続するバッテリの数に応じて、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃ、スイッチ７ａ〜７ｄ、第１マルチプレクサ８のスイッチ８ａ〜８ｃ、第２マルチプレクサ９のスイッチ９ａ〜９ｃの個数も適宜増減させればよい。
【００４２】
また、上記では、隣接する２つのバッテリ間の正極及び負極と、ＡＤ変換器とを接続する電圧検出ラインが、一本に共通化されている場合を例に説明をした。しかしながら、一本に共通化するのではなく、別々に電圧検出ラインを設けてもよい。別々に電圧検出ラインを設けた場合、上記のステップＳＴ１では、スイッチ７ａのように開状態とするスイッチ以外のスイッチの開閉状態は任意としてよい。
【００４３】
また、上記では、加算回路４は、バッテリ１ａ〜１ｃの一方の電極の電圧に基準電圧を加算するものとした。しかしながら、加算回路４は、バッテリ１ａ〜１ｃの一方の電極の電圧から基準電圧を減算して出力する減算回路として機能するものであってもよい。この場合、バッテリ１ａ〜１ｃそれぞれが有する２つの電極は、正極が一方の電極、負極が他方の電極となる。また、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃそれぞれが有する２つの端子は、対応するバッテリ１ａ〜１ｃの正極と接続する端子が一方の端子、対応するバッテリ１ａ〜１ｃの負極と接続する端子が他方の端子となる。減算は、極性を反転させた加算と考えることもできるので、実質的に加算であると言える。従って、減算を行うものも含め、実施の形態１では加算回路と呼ぶ。
【００４４】
以上のように、この発明の実施の形態１に係る車両用バッテリの監視装置は、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃと共に、基準電圧源３等のＡＤ変換器２ａ〜２ｃの補正量を得るための構成を有していることにより、車両実装状態でのＡＤ変換器２ａ〜２ｃの補正量を算出可能である。
【００４５】
また、隣接する２つのバッテリにおいて、直列接続されている一方の電極と他方の電極は、共通の電圧検出ラインで対応するＡＤ変換器の端子と接続されていることとした。このようにすることで、電圧検出ラインを簡素にすることができる。
【００４６】
また、変換部２が有するＡＤ変換器２ａ〜２ｃの数は、複数のバッテリ１ａ〜１ｃの各電極と複数のＡＤ変換器２ａ〜２ｃの各端子との接続と接続解除を切替えるスイッチ７ａ〜７ｄの数よりも１つ少ないこととした。ＡＤ変換器２ａ〜２ｃごとに補正量を算出するので、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃに廉価品を採用することが可能である。廉価品は、パッケージ化されているＡＤ変換器の数がさまざまな製品を入手しやすく、バッテリ１ａ〜１ｃに対して最低限必要な数だけのＡＤ変換器を車両用バッテリの監視装置に設けることができる。
【００４７】
また、補正量算出部５ｂは、車両に始動開始の指示が入力されると、電圧検出値の補正量を算出することとした。このようにすることで、ＡＤ変換器２ａ〜２ｃでの検出誤差の大きな一因である経年変化及び温度変化に適切に追従して補正量を算出することができる。
【００４８】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ａ〜１ｃ  バッテリ、２  変換部、２ａ〜２ｃ  ＡＤ変換器、３  基準電圧源、４  加算回路、５  制御回路、５ａ  切替部、５ｂ  補正量算出部、５ｃ  補正部、６  記憶部、７ａ〜７ｄ  スイッチ、８  第１マルチプレクサ、８ａ〜８ｃ  スイッチ、９  第２マルチプレクサ、９ａ〜９ｃ  スイッチ、１０１  処理回路、１０２  メモリ、１０３  ＣＰＵ。
【図１】
2018033064.tif 000003
【図２】
2018033064.tif 000004
【図３】
2018033064.tif 000005
【図４】
2018033064.tif 000006
【図５】
2018033064.tif 000007
【図６】
2018033064.tif 000008