(57)【要約】【課題】組電池を構成する電池等の端子電圧を低コスト、省スペースの構成で検出する。【解決手段】組電池を構成するブロックＢ１〜Ｂ３にスイッチＳ１〜Ｓ４を介してフライングキャパシタＣ１，Ｃ２が接続される。フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の両端に、電圧計測部１４が接続されるとともに、４つのツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４が接続される。ツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ３の接続点には基準電圧源が接続される。ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４により過電圧を防止してブロックＢ１〜Ｂ３の電圧を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧検出回路であって、
フライングキャパシタと、
被検出電圧源の両端をそれぞれ前記フライングキャパシタに接続して前記被検出電圧源の電圧により前記フライングキャパシタを充電するための一対の第１スイッチと、
電圧計測部と、
前記フライングキャパシタの両端を前記電圧計測部に接続するための一対の第２スイッチと、
前記一対の第２スイッチと前記電圧計測部との間に接続され、前記フライングキャパシタの蓄電電圧を分配する、互いに直列接続された一対の素子からなり、前記一対の素子の接続点は基準電圧源に接続され、前記蓄電電圧が所定の電圧以上となる場合に通電してその電圧を一定値に維持する過電圧保護素子と、
を有することを特徴とする電圧検出回路。
【請求項２】
請求項１記載の回路において、
前記過電圧保護素子を構成する一対の素子は、ツェナーダイオードであることを特徴とする電圧検出回路。
【請求項３】
請求項２記載の回路において、
前記過電圧保護素子を構成する一対の素子は、互いにアノード端子が接続された２つのツェナーダイオード対を２つ直列接続して構成され、２つのツェナーダイオード対の接続点に基準電圧源が接続される
ことを特徴とする電圧検出回路。
【請求項４】
請求項１記載の回路において、
前記過電圧保護素子を構成する一対の素子は、バリスタであることを特徴とする電圧検出回路。
【請求項５】
請求項４記載の回路において、
前記過電圧保護素子を構成する一対の素子は、互いに直列に接続された２つのバリスタであって、
該２つのバリスタの接続点に基準電圧源が接続される
ことを特徴とする電圧検出回路。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の回路において、
前記被検出電圧源は、車両に搭載される組電池を構成する、１又は複数の電池セルからなるブロックであることを特徴とする電圧検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電圧検出回路に関し、特にフライングキャパシタを用いた電圧検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両におけるモータの動力源、及び負荷の駆動源としてニッケル水素電池やリチウムイオン電池からなる組電池が用いられている。
【０００３】
電動車両に搭載される組電池は、複数個のブロックを直列接続して構成され、各ブロックはさらに単一もしくは複数の電池セルを直列接続して構成される。組電池の状態を制御する、あるいは組電池の異常を検出するために、各ブロック毎に管理装置を設け、ブロックの電圧を検出する。
【０００４】
図３に、従来の電圧検出回路の一例を示す。組電池を構成する一つのブロックＢは単一もしくは複数の電池セルから構成される。図では、ブロックの一例として、３個のブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３を示す。ブロックＢ１〜Ｂ３は互いに直列に接続される。
【０００５】
ブロックＢ１の正極側にスイッチＳ１が設けられ、ブロックＢ１の負極側とブロックＢ２の正極側にスイッチＳ２が設けられる。また、ブロックＢ２の負極側とブロックＢ３の正極側にスイッチＳ３が設けられる。ブロックＢ３の負極側にスイッチＳ４が設けられる。
【０００６】
スイッチＳ１及びスイッチＳ３は信号ラインＬ１に接続され、スイッチＳ２及びスイッチＳ４は信号ラインＬ２に接続される。
【０００７】
ブロックＢ１の電圧を検出する場合、スイッチＳ１及びスイッチＳ２がＯＮされ、その他のスイッチはＯＦＦされる。スイッチＳ１、スイッチＳ２をＯＮすることで、ブロックＢ１の正極側が信号ラインＬ１に接続され、ブロックＢ１の負極側が信号ラインＬ２に接続される。ブロックＢ２の電圧を検出する場合、スイッチＳ２及びスイッチＳ３がＯＮされ、その他のスイッチはＯＦＦされる。スイッチＳ２、スイッチＳ３をＯＮすることで、ブロックＢ２の正極側が信号ラインＬ２に接続され、ブロックＢ２の負極側が信号ラインＬ１に接続される。ブロックＢ３の電圧を検出する場合、スイッチＳ３及びスイッチＳ４がＯＮされ、その他のスイッチはＯＦＦされる。スイッチＳ３、スイッチＳ４をＯＮすることで、ブロックＢ３の正極側が信号ラインＬ１に接続され、ブロックＢ３の負極側が信号ラインＬ２に接続される。
【０００８】
信号ラインＬ１は、スイッチＳ５及び抵抗Ｒ１を介して電圧計測部１４の一方の入力端子に接続される。また、信号ラインＬ２は、スイッチＳ７及び抵抗Ｒ３を介して電圧計測部１４の他方の入力端子に接続される。
【０００９】
信号ラインＬ１と信号ラインＬ２との間にはフライングキャパシタＣ１，Ｃ２が互いに直列に接続される。２つのフライングキャパシタＣ１，Ｃ２の容量は等しい。２つのフライングキャパシタＣ１，Ｃ２の接続点Ｐには、スイッチＳ６及び抵抗Ｒ２を介して基準電源が接続される。
【００１０】
また、信号ラインＬ１における抵抗Ｒ１と電圧計測部１４との間の接続点Ｒ、及び信号ラインＬ２における抵抗Ｒ３と電圧計測部１４との間の接続点Ｓにそれぞれ入力保護回路１０，１２が接続される。入力保護回路１０，１２は、互いに逆並列接続された２つのダイオードから構成され、ダイオードの一方は特定の電源に接続され他方は接地される。
【００１１】
このような回路構成において、ブロックＢ１の電圧を検出する場合、スイッチＳ５，Ｓ６，Ｓ７をＯＦＦし、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＮして、ブロックＢ１の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００１２】
次に、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦし、スイッチＳ６をＯＮして、抵抗Ｒ２及び基準電源により基準電圧を設定した後、スイッチＳ５，Ｓ７をＯＮしてフライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧を信号ラインＬ１，Ｌ２に供給し、電圧計測回路１４で当該電圧を検出する。
【００１３】
図４に、従来の電圧検出回路の他の回路構成を示す。スイッチＳ１〜Ｓ４、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２、スイッチＳ５，Ｓ７、入力保護回路１０，１２、電圧計測部１４の接続関係は図３と同様であるが、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の次段、すなわちブロックＢ１〜Ｂ３から見て電圧計測部１４側にキャパシタＣ３，Ｃ４が互いに直列に接続される。キャパシタＣ３は、信号ラインＬ１のスイッチＳ５と抵抗Ｒ１との間の接続点に接続され、キャパシタＣ４は信号ラインＬ２のスイッチＳ７と抵抗Ｒ２との間の接続点に接続される。キャパシタＣ３とＣ４の接続点Ｑには抵抗Ｒ２を介して基準電圧が接続される。キャパシタＣ３，Ｃ４はフライングキャパシタＣ１，Ｃ２よりも静電容量が小さい。
【００１４】
このような構成において、ブロックＢ１の電圧を検出する場合、スイッチＳ５，Ｓ７をＯＦＦし、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＮしてブロックＢ１の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００１５】
次に、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦし、スイッチＳ５，Ｓ７をＯＮし、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧をキャパシタＣ３，Ｃ４に分配し、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続して電圧計測部１４で当該電圧を検出する。スイッチＳ１，Ｓ２がＯＮの間はスイッチＳ５，Ｓ７がＯＦＦのため基準電源が高圧のブロックＢ１から遮断され、図３における高耐圧のスイッチＳ６が不要化される。
【００１６】
下記の特許文献１には、コモンモードノイズ電圧、すなわち信号ラインＬ１，Ｌ２の電位変動の差を低減することを目的として、フライングキャパシタの次段に、フライングキャパシタよりも小さい静電容量のキャパシタを接続する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３７９１７６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図４の構成では、キャパシタＣ３，Ｃ４を設けることで高耐圧のスイッチＳ６を不要化できるものの、依然として部品点数が多く、コスト抑制効果及び省スペース化の効果が限定されてしまう。また、信号ラインＬ１に接続される入力保護回路１０、及び信号ラインＬ２に接続される入力保護回路１２が存在するため、回路面積もその分だけ増大してしまう。
【００１９】
本発明の目的は、従来よりも部品点数を削減し、また回路面積を縮小できる電圧検出回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、電圧検出回路であって、フライングキャパシタと、被検出電圧源の両端をそれぞれ前記フライングキャパシタに接続して前記被検出電圧源の電圧により前記フライングキャパシタを充電するための一対の第１スイッチと、電圧計測部と、前記フライングキャパシタの両端を前記電圧計測部に接続するための一対の第２スイッチと、前記一対の第２スイッチと前記電圧計測部との間に接続され、前記フライングキャパシタの蓄電電圧を分配する、互いに直列接続された一対の素子からなり、前記一対の素子の接続点は基準電圧源に接続され、前記蓄電電圧が所定の電圧以上となる場合に通電してその電圧を一定値に維持する過電圧保護素子とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明の１つの実施形態では、前記過電圧保護素子を構成する一対の素子は、ツェナーダイオードである。
【００２２】
また、本発明の他の実施形態では、前記過電圧保護素子を構成する一対の素子は、バリスタである。
【００２３】
本発明における被検出電圧源は、車両に搭載される組電池を構成する電池とすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、従来よりも部品点数が少なく、また回路面積が小さい電圧検出回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の回路構成図である。
【図２】他の実施形態の回路構成図である。
【図３】従来の回路構成図である。
【図４】従来の他の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００２７】
図１に、本実施形態における電圧検出回路の回路構成を示す。ハイブリッド車両や電気自動車等の電動車両に搭載される組電池を構成する一つのブロックＢは単一あるいは複数のブロックから構成される。図では、ブロックの一例として、３個のブロックＢ１，Ｂ２，Ｂ３を示す。ブロックＢ１〜Ｂ３は互いに直列に接続される。
【００２８】
ブロックＢ１の正極側にスイッチＳ１が設けられ、ブロックＢ１の負極側とブロックＢ２の正極側にスイッチＳ２が設けられる。また、ブロックＢ２の負極側とブロックＢ３の正極側にスイッチＳ３が設けられる。ブロックＢ３の負極側にスイッチＳ４が設けられる。
【００２９】
スイッチＳ１及びスイッチＳ３は信号ラインＬ１に接続され、スイッチＳ２及びスイッチＳ４は信号ラインＬ２に接続される。  
【００３０】
ブロックＢ１の電圧を検出する場合、一対の第１スイッチとしてのスイッチＳ１及びスイッチＳ２がＯＮされ、その他のスイッチはＯＦＦされる。スイッチＳ１、スイッチＳ２をＯＮすることで、ブロックＢ１の正極側が信号ラインＬ１に接続され、ブロックＢ１の負極側が信号ラインＬ２に接続される。ブロックＢ２の電圧を検出する場合、一対の第１スイッチとしてのスイッチＳ２及びスイッチＳ３がＯＮされ、その他のスイッチはＯＦＦされる。スイッチＳ２、スイッチＳ３をＯＮすることで、ブロックＢ２の正極側が信号ラインＬ２に接続され、ブロックＢ２の負極側が信号ラインＬ１に接続される。ブロックＢ３の電圧を検出する場合、一対の第１スイッチとしてスイッチＳ３及びスイッチＳ４がＯＮされ、その他のスイッチはＯＦＦされる。スイッチＳ３、スイッチＳ４をＯＮすることで、ブロックＢ３の正極側が信号ラインＬ１に接続され、ブロックＢ３の負極側が信号ラインＬ２に接続される。
【００３１】
信号ラインＬ１は、スイッチＳ５及び抵抗Ｒ１を介して電圧計測部１４の一方の入力端子に接続される。また、信号ラインＬ２は、スイッチＳ６及び抵抗Ｒ３を介して電圧計測部１４の他方の入力端子に接続される。
【００３２】
信号ラインＬ１と信号ラインＬ２との間にはフライングキャパシタＣ１，Ｃ２が互いに直列に接続される。２つのフライングキャパシタＣ１，Ｃ２の容量は等しい。
【００３３】
信号ラインＬ１のスイッチＳ５と抵抗Ｒ１の間の接続点Ｔと、信号ラインＬ２のスイッチＳ６と抵抗Ｒ３の間の接続点Ｕとの間に、４つのツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２，ＺＤ３，ＺＤ４が接続される。ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２が一対のペアを構成し、ツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ４で他の対のペアを構成する。ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２は互いにアノード端子が接続され、互いに逆向きとなるように直列接続される。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード端子は信号ラインＬ１の接続点Ｔに接続され、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード端子はツェナーダイオードＺＤ２のアノード端子に接続される。ツェナーダイオードＺＤ２のカソード端子は接続点Ｖに接続される。また、ツェナーダイオードＺＤ３，ＺＤ４も互いにアノード端子が接続され、互いに逆向きとなるように直列接続される。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ４のカソード端子は信号ラインＬ２の接続点Ｕに接続され、ツェナーダイオードＺＤ４のアノード端子はツェナーダイオードＺＤ３のアノード端子に接続される。ツェナーダイオードＺＤ３のカソード端子は接続点Ｖに接続される。接続点ＶにはツェナーダイオードＺＤ２のカソード端子及びツェナーダイオードＺＤ３のカソード端子が接続されるともに、抵抗Ｒ２を介して基準電源が接続される。したがって、接続点Ｖは基準電源により基準電圧が設定される。
【００３４】
電圧計測部１４の２つの入力端子は、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ３を介して接続点Ｔ，Ｕに接続される。電圧計測部１４の回路構成は任意であり、従来技術と同様でもよい。例えば、電圧計測部１４は、差動増幅回路を有し、差動増幅回路の非反転入力端子を抵抗Ｒ１を介して接続点Ｔに接続し、差増増幅器の反転入力端子を抵抗Ｒ３を介して接続点Ｕに接続する。電圧計測部１４はさらにＡ／Ｄコンバータを有し、差動増幅器のアナログ出力をデジタル信号に変換して出力してもよい。
【００３５】
スイッチＳ１〜Ｓ６、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２、抵抗Ｒ１〜Ｒ３、ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４、及び電圧計測部１４は、ＥＣＵ（電子制御装置）として一つにユニット化され得る。
【００３６】
このような構成において、ブロックＢ１の電圧を検出する場合、一対の第１スイッチとしてのスイッチＳ１，Ｓ２をＯＮし、それ以外のスイッチをＯＦＦする。ブロックＢ１の正極側が信号ラインＬ１に接続されるとともに、ブロックＢ１の負極側が信号ラインＬ２に接続され、ブロックＢ１の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００３７】
次に、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦし、一対の第２スイッチとしてのスイッチＳ５，Ｓ６をＯＮする。すると、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧がツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４で分配され、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続されて電圧計測部１４で検出される。一方、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧が過電圧の場合には、その過電圧がツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４のうち、逆バイアスとなるツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ３の定格の降伏電圧、つまりツェナー電圧よりも大きくなり、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ３は通電して電圧を一定に維持する。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ３は一定の容量を備える入力保護回路として機能する。
【００３８】
また、ブロックＢ２の電圧を検出する場合、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２を放電した後に、一対の第１スイッチとしてのスイッチＳ２，Ｓ３をＯＮし、それ以外のスイッチをＯＦＦする。ブロックＢ２の正極側が信号ラインＬ２に接続されるとともに、ブロックＢ２の負極側が信号ラインＬ１に接続され、ブロックＢ２の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ２の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００３９】
次に、スイッチＳ２，Ｓ３をＯＦＦし、一対の第２スイッチとしてのスイッチＳ５，Ｓ６をＯＮする。すると、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧がツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４で分配され、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続されて電圧計測部で検出される。一方、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧が過電圧の場合には、その過電圧がツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４のうち、逆バイアスとなるツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ４の定格の降伏電圧、つまりツェナー電圧よりも大きくなり、ツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ４は通電して電圧を一定に維持する。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ４は一定の容量を備える入力保護回路として機能する。
【００４０】
また、ブロックＢ３の電圧を検出する場合、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２を放電した後に、一対の第１スイッチとしてのスイッチＳ３，Ｓ４をＯＮし、それ以外のスイッチをＯＦＦする。ブロックＢ３の正極側が信号ラインＬ１に接続されるとともに、ブロックＢ３の負極側が信号ラインＬ２に接続され、ブロックＢ３の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ３の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００４１】
次に、スイッチＳ３，Ｓ４をＯＦＦし、一対の第２スイッチとしてのスイッチＳ５，Ｓ６をＯＮする。すると、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧がツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４で分配され、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続されて電圧計測部で検出される。一方、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧が過電圧の場合には、その過電圧がツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４のうち、逆バイアスとなるツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ３の定格の降伏電圧、つまりツェナー電圧よりも大きくなり、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ３は通電して電圧を一定に維持する。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ３は一定の容量を備える入力保護回路として機能する。
【００４２】
電圧計測部１４で検出された各ブロックＢ１〜Ｂ３の電圧は、それぞれ検出信号として図示しない制御装置に供給される。制御装置は、検出信号に基づいて各ブロックＢ１〜Ｂ３の正常／異常の判定や、ブロックＢ１〜Ｂ３から構成される組電池の正常／異常、あるいは組電池の充電状態（ＳＯＣ）等を算出する。
【００４３】
このように、本実施形態では、図４に示すフライングキャパシタＣ１，Ｃ２の次段のキャパシタＣ３，Ｃ４の代わりに一定の容量を備えるツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４を設け、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧をツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４で分配し、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続して電圧計測部１４で検出することで、キャパシタＣ３，Ｃ４を不要化するとともに、信号ラインＬ１，Ｌ２に接続される入力保護回路１０，１２も不要化する。これにより、部品点数を削減できるともに、回路面積を縮小化できる。本実施形態の回路構成を図３と比較した場合には、高耐圧のスイッチＳ６が不要化され、さらに入力保護回路１０、１２が不要化されるといえる。
【００４４】
図２に、他の実施形態における電圧検出回路の回路構成を示す。
【００４５】
ブロックＢ１の正極側にスイッチＳ１が設けられ、ブロックＢ１の負極側とブロックＢ２の正極側にスイッチＳ２が設けられる。また、ブロックＢ２の負極側とブロックＢ３の正極側にスイッチＳ３が設けられる。ブロックＢ３の負極側にスイッチＳ４が設けられる。
【００４６】
スイッチＳ１及びスイッチＳ３は信号ラインＬ１に接続され、スイッチＳ２及びスイッチＳ４は信号ラインＬ２に接続される。
【００４７】
信号ラインＬ１は、スイッチＳ５及び抵抗Ｒ１を介して電圧計測部１４の一方の入力端子に接続される。また、信号ラインＬ２は、スイッチＳ６及び抵抗Ｒ３を介して電圧計測部１４の他方の入力端子に接続される。
【００４８】
信号ラインＬ１と信号ラインＬ２との間にはフライングキャパシタＣ１，Ｃ２が互いに直列に接続される。２つのフライングキャパシタＣ１，Ｃ２の容量は等しい。
【００４９】
一方、信号ラインＬ１のスイッチＳ５と抵抗Ｒ１の間の接続点Ｔと、信号ラインＬ２のスイッチＳ６と抵抗Ｒ３の間の接続点Ｕとの間に、バリスタＶＳ１，ＶＳ２が互いに直列に接続される。バリスタＶＳ１とバリスタＶＳ２は接続点Ｖで接続され、接続点Ｖには抵抗Ｒ２を介して基準電源が接続される。したがって、接続点Ｖは基準電源により基準電圧が設定される。
【００５０】
電圧計測部１４の２つの入力端子は、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ３を介して接続点Ｔ，Ｕに接続される。電圧計測部１４の回路構成は図１と同様である。電圧計測部１４はＡ／Ｄコンバータを有し、差動増幅器のアナログ出力をデジタル信号に変換して出力してもよい。
【００５１】
このように、本実施形態では、ツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４の代わりに、２つのバリスタＶＳ１，ＶＳ２が信号ラインＬ１、Ｌ２に接続される。バリスタＶＳ１，ＶＳ２は、非直線性抵抗素子であり、バリスタＶＳ１，ＶＳ２の端子間の電圧が低い場合には電気抵抗が高いが、ある電圧以上となると急激に電気抵抗が低くなり通電電流が増大する。したがって、バリスタＶＳ１，ＶＳ２もツェナーダイオードと同様に、一定の容量を備える入力保護回路、つまり一定の容量を備える過電圧保護回路として機能する。
【００５２】
ブロックＢ１の電圧を検出する場合、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＮし、それ以外のスイッチをＯＦＦする。ブロックＢ１の正極側が信号ラインＬ１に接続されるとともに、ブロックＢ１の負極側が信号ラインＬ２に接続され、ブロックＢ１の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ１の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００５３】
次に、スイッチＳ１，Ｓ２をＯＦＦし、スイッチＳ５，Ｓ６をＯＮする。すると、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧がバリスタＶＳ１，ＶＳ２で分配され、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続され、電圧計測部１４で検出される。一方、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧が過電圧の場合には、バリスタＶＳ１，ＶＳ２の電気抵抗が低下してバリスタ電圧に維持される。
【００５４】
また、ブロックＢ２の電圧を検出する場合、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２を放電した後に、スイッチＳ２，Ｓ３をＯＮし、それ以外のスイッチをＯＦＦする。ブロックＢ２の正極側が信号ラインＬ２に接続されるとともに、ブロックＢ２の負極側が信号ラインＬ１に接続され、ブロックＢ２の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ２の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００５５】
次に、スイッチＳ２，Ｓ３をＯＦＦし、スイッチＳ５，Ｓ６をＯＮする。すると、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧がバリスタＶＳ１，ＶＳ２で分配され、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続され電圧計測部で検出される。一方、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧が過電圧の場合には、バリスタＶＳ１，ＶＳ２の電気抵抗が低下してバリスタ電圧に維持される。
【００５６】
また、ブロックＢ３の電圧を検出する場合、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２を放電した後に、スイッチＳ３，Ｓ４をＯＮし、それ以外のスイッチをＯＦＦする。ブロックＢ３の正極側が信号ラインＬ１に接続されるとともに、ブロックＢ３の負極側が信号ラインＬ２に接続され、ブロックＢ３の電圧でフライングキャパシタＣ１，Ｃ２を充電し、ブロックＢ３の電圧をフライングキャパシタＣ１，Ｃ２にサンプルホールドする。
【００５７】
次に、スイッチＳ３，Ｓ４をＯＦＦし、スイッチＳ５，Ｓ６をＯＮする。すると、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧がバリスタＶＳ１，ＶＳ２で分配され、抵抗Ｒ２を通じて基準電源に接続され電圧計測部で検出される。一方、フライングキャパシタＣ１，Ｃ２の蓄電電圧が過電圧の場合には、バリスタＶＳ１，ＶＳ２の電気抵抗が低下してバリスタ電圧に維持される。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。すなわち、本実施形態では、信号ラインＬ１における接続点Ｔと信号ラインＬ２における接続点Ｕとの間にツェナーダイオードＺＤ１〜ＺＤ４を接続する例、及びバリスタＶＳ１，ＶＳ２を接続する例を示したが、ある電圧以上の電圧が印加された場合に通電してその印加電圧を一定に維持する機能を有する、一定の容量を備える素子（過電圧保護素子）であれば他の素子を用いることもできる。
【００５９】
また、本実施形態では、車両に搭載される組電池のブロックを被検出対象としているが、これに限定されるものではなく任意の電圧源に適用することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、複数のブロックＢ１〜Ｂ３の端子電圧を順次検出すべく、スイッチＳ１〜Ｓ４を順次ＯＮ／ＯＦＦしているが、単一のブロック、例えばブロックＢ１のみを被検出対象とし、スイッチＳ１，Ｓ２のみを設ける構成としてもよい。この場合、接続点ＴとＵとの間には、一対のツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ３のみを接続すればよく、ツェナーダイオードＺＤ１のカソード端子を接続点Ｔに接続し、ツェナーダイオードＺＤ４のアノード端子を接続点Ｕに接続し、ツェナーダイオードＺＤ１のアノード端子とツェナーダイオードＺＤ４のカソード端子を接続するとともに基準電圧源を接続すればよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０，１２  入力保護回路、１４  電圧計測部、Ｂ１〜Ｂ３  ブロック、ＺＤ１〜ＺＤ４  ツェナーダイオード、ＶＳ１，ＶＳ２  バリスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011117828.tif 000005
【図４】
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