(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続されたＮ個の電圧源のそれぞれの電圧を計測する積層電圧計測装置であって、
前記Ｎ個の電圧源のそれぞれに対応して設けられており、それぞれが相互に直列接続されたＮ個の容量手段と、
前記Ｎ個の電圧源の電圧を、前記電圧源に対応する前記容量手段に対して、同一のタイミングでそれぞれ印加する第１スイッチング手段と、
前記Ｎ個の容量手段に印加された電圧を前記容量手段に対応した前記電圧源の電圧として計測する電圧計測手段と、
前記Ｎ個の容量手段を、前記電圧計測手段に対してそれぞれ順番に接続する第２スイッチング手段と、
電圧計測後に容量手段の両端を短絡する第３のスイッチング手段を備え、
前記Ｎ個の容量手段は、容量値を交互に容量値Ｃと容量値ｍ×Ｃ（定数ｍ＞１）の２つの値に設定されており、
前記電圧計測手段は、測定した電圧源の電圧の値が第１の所定値より小さい場合、前記測定した電圧源の両端のいずれかのワイヤーハーネスが断線していると判断し、
前記測定した電圧源と隣り合った電圧源の電圧比と、前記定数ｍ、或いは、前記定数ｍの逆数１／ｍとの差が第２の所定値以下である場合、前記測定した電圧源と隣り合った電圧源の接続部のワイヤーハーネスが断線していると判断ことを特徴とする積層電圧計測装置。
【請求項２】
前記第１スイッチング手段は、前記Ｎ個の電圧源の各端部と、前記Ｎ個の容量手段の各端部との間にそれぞれ設けられたＮ＋１個のサンプルスイッチを有しており、これらＮ＋１個のサンプルスイッチが同じタイミングにてオンオフ制御され、
前記第２スイッチング手段は、直列接続された前記Ｎ個の容量手段における奇数番目の容量手段のそれぞれの正極側の端子と、前記電圧計測手段の一対の入力端子の一方との間に接続された切替スイッチを有する第１のマルチプレクサと、偶数番目の容量手段のそれぞれの正極側の端子と、前記電圧計測手段の一対の入力端子の他方との間に接続された切替スイッチを有する第２のマルチプレクサとを有しており、前記Ｎ個の各容量手段がそれぞれ順番に前記電圧計測手段に接続されるように、各マルチプレクサの１つの切替スイッチがそれぞれ選択されて、同一のタイミングでオンオフ制御され、前記計測手段に前記電圧源の電圧を印加し、電圧計測し、さらに、前記電圧計測手段により電圧計測した後、前記第３スイッチング手段により前記容量手段の両端を短絡することを特徴とする請求項１に記載の積層電圧計測装置。
【請求項３】
前記定数ｍを２とし、前記第１の所定値を０．２Ｖとし、前記第２の所定値を０．１Ｖとすることを特徴とする請求項１に記載の積層電圧計測装置。
【請求項４】
前記Ｎ個の電圧源の電圧計測値各々について、すべての電圧計測値が前記第１の所定値以下の時には、コネクタが抜けているかまたはＮ本以上のワイヤーハーネスが断線していると判定することを特徴とする請求項１に記載の積層電圧計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電圧源が直列接続されて構成された電源において、各電圧源の電圧を絶縁的に計測する積層電圧計測装置に関し、特に、複数の単電池を直列接続した高電圧電池における複数の電圧源の電圧計測に適した積層電圧計測装置およびそれを使用した断線検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＥＶに電源として搭載される高電圧電池は、高電圧を得るために、多数個の単電池を直列に接続して構成されている。このような高電圧電池では、異常検知、蓄電状態の検出等のために、各単電池の電圧を計測することが好ましい。しかしながら、高電圧電池では、多数の単電池が使用されているために、全ての単電池の電圧をそれぞれ計測することが容易でなく、通常は、直列接続された多数の単電池を、所定数ごとに複数の電池モジュールに分割し、各電池モジュールの電圧をそれぞれ計測している。
【０００３】
また、各電池モジュールの電圧を計測する場合には、計測回路の構成を簡略化するために、１つの電圧計測回路に対して、各電池モジュールをスイッチング回路によってそれぞれ順番に接続して、各電池モジュールの電圧を順番に計測する積層電圧計測装置が採用されている。
【０００４】
ＨＥＶの電源として使用される高電圧電池は、危険防止のために、シャーシに対して絶縁状態で搭載されており、積層電圧計測装置では、高電圧電池における各電池モジュールの絶対的な電圧が計測されるが、高電圧電池の充放電を制御する制御系は、シャーシの電圧を基準電位として制御している。
【０００５】
特許文献１には、複数の単電池が直列接続された高電圧電池における各電池モジュールの電圧を同時刻に計測する積層電圧計測装置が示されている。
【０００６】
この積層電圧計測装置は、各電圧源のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが相互に直列接続されたＮ個の容量手段と、各電圧源の電圧を、各電圧源に対応する各容量手段に対して、同一のタイミングでそれぞれ印加する第１スイッチング手段と、印加された電圧を計測する電圧計測手段と、各容量手段を、該電圧計測手段に対してそれぞれ順番に接続する第２スイッチング手段と前記各容量の両端を電圧計測後に短絡する第３のスイッチを具備し、前記第１スイッチング手段は、Ｎ個の電圧源の各端部と、Ｎ個の容量手段の各端部との間にそれぞれ設けられたＮ＋１個のサンプルスイッチを有しており、これらＮ＋１個のサンプルスイッチが同じタイミングにてオンオフ制御される。前記第２スイッチング手段は、直列接続されたＮ個の容量手段における奇数番目の容量手段のそれぞれの正極側の端子と、前記電圧計測手段の一対の入力端子の一方との間に接続された切替スイッチを有する第１のマルチプレクサと、偶数番目の容量手段のそれぞれの正極側の端子と、前記電圧計測手段の一対の入力端子の他方との間に接続された切替スイッチを有する第２のマルチプレクサとを有しており、Ｎ個の各容量手段がそれぞれ順番に電圧計測手段に接続されるように、各マルチプレクサの１つの切替スイッチがそれぞれ選択されて、同一のタイミングでオンオフ制御される。さらに、電圧計測手段により電圧計測した後、第３スイッチにより前記容量の両端を短絡する。
【０００７】
前記電圧計測手段には、計測される電圧の極性を反転させる極性補正手段が設けられている。前記各容量手段が、直列接続された一対の容量素子によってそれぞれ構成されるとともに、前記電圧計測手段が差動入力型になっており、前記第２スイッチング手段には、
前記電圧計測手段に接続された容量手段の一対の容量素子の中間接続点と前記電圧計測手段の基準電位点とを選択的に接続する第３のマルチプレクサを具備する。前記第１スイッチング手段の各サンプルスイッチが、ＭＯＳトランジスタを光信号にて駆動する半導体リレー素子によってそれぞれ構成されている。
【０００８】
前記第２スイッチング手段の各切替スイッチが、ＭＯＳトランジスタを光信号によって駆動する半導体リレー素子によってそれぞれ構成されている。
【０００９】
このような構成によって、高精度で各電池モジュールの電圧を同時刻に計測することができる。
【特許文献１】特開２００２−１３９５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）に搭載される高電圧電池では、ＨＥＶの走行中は、複数の電池モジュールのそれぞれ電圧が、常時、計測されるようになっている。この場合、ＨＥＶが走行している間、各モジュールに流れる電流値は、時々刻々と変動しており、各電池モジュールの電圧値は変動している。しかしながら、同時刻に電池電圧を計測しているため、各電池に特別な異常がない場合には、各電池間の電圧ばらつきは１０％以下になっている。
【００１１】
前記、Ｎ個の電圧源と前記第１スイッチング手段とはワイヤーハーネスで電気的接続している。このワイヤーハーネスが断線した場合には、断線検知と、断線箇所の判定が必要である。
【００１２】
前記Ｎ個の容量手段の容量をすべて同じ値に設定した場合、連続する複数の電圧源の直列電圧が、連続する複数の容量手段に印加され、容量手段の容量がすべて同じ容量値であるため。各容量の端子間電圧は等しくなり、ワイヤーハーネスの断線検知および断線箇所の特定ができないという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、直列接続された複数の電圧源の電圧を、電流値の変動に影響されることなく、同時刻の電池電圧を正確に計測し、かつ、複数の電圧源と積層電圧計測回路間のワイヤーハーネスの断線検知および断線箇所の特定が可能な積層電圧計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、本発明は、直列接続されたＮ個の電圧源のそれぞれの電圧を計測する積層電圧計測装置であって、前記Ｎ個の電圧源のそれぞれに対応して設けられており、それぞれが相互に直列接続されたＮ個の容量手段と、前記Ｎ個の電圧源の電圧を、前記電圧源に対応する前記容量手段に対して、同一のタイミングでそれぞれ印加する第１スイッチング手段と、前記Ｎ個の容量手段に印加された電圧を前記容量手段に対応した前記電圧源の電圧として計測する電圧計測手段と、前記Ｎ個の容量手段を、前記電圧計測手段に対してそれぞれ順番に接続する第２スイッチング手段と、電圧計測後に容量手段の両端を短絡する第３のスイッチング手段を備え、前記Ｎ個の容量手段は、容量値を交互に容量値Ｃと容量値ｍ×Ｃ（定数ｍ＞１）の２つの値に設定されており、前記電圧計測手段は、測定した電圧源の電圧の値が第１の所定値より小さい場合、前記測定した電圧源の両端のいずれかのワイヤーハーネスが断線していると判断し、前記測定した電圧源と隣り合った電圧源の電圧比と、前記定数ｍ、或いは、前記定数ｍの逆数１／ｍとの差が第２の所定値以下である場合、前記測定した電圧源と隣り合った電圧源の接続部のワイヤーハーネスが断線していると判断する。
【００１７】
また、本発明は、前記第１スイッチング手段は、前記Ｎ個の電圧源の各端部と、前記Ｎ個の容量手段の各端部との間にそれぞれ設けられたＮ＋１個のサンプルスイッチを有しており、これらＮ＋１個のサンプルスイッチが同じタイミングにてオンオフ制御され、
前記第２スイッチング手段は、直列接続された前記Ｎ個の容量手段における奇数番目の容量手段のそれぞれの正極側の端子と、前記電圧計測手段の一対の入力端子の一方との間に接続された切替スイッチを有する第１のマルチプレクサと、偶数番目の容量手段のそれぞれの正極側の端子と、前記電圧計測手段の一対の入力端子の他方との間に接続された切替スイッチを有する第２のマルチプレクサとを有しており、前記Ｎ個の各容量手段がそれぞれ順番に前記電圧計測手段に接続されるように、各マルチプレクサの１つの切替スイッチがそれぞれ選択されて、同一のタイミングでオンオフ制御され、前記計測手段に前記電圧源の電圧を印加し、電圧計測し、さらに、前記電圧計測手段により電圧計測した後、前記第３スイッチング手段により前記容量手段の両端を短絡する。
【００１８】
また、本発明は、前記定数ｍを２とし、前記第１の所定値を０．２Ｖとし、前記第２の所定値を０．１Ｖとする。
【００１９】
最後に本発明は、前記Ｎ個の電圧源の電圧計測値各々について、すべての電圧計測値が前記第１の所定値以下の時には、コネクタが抜けているかまたはＮ本以上のワイヤーハーネスが断線していると判定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の積層電圧計測装置および断線検出方法は、このように、直列接続された複数の電圧源の各電圧が、各電圧源に対応して設けられた容量手段にそれぞれ同時に充電されるために、同時刻の各電圧源の電圧を、それぞれ正確に計測することができ、電圧源の電圧を計測して、各電圧源の異常等を高精度で検知することができこの実用的効果は大きい。
【００２１】
また、Ｎ個の容量の容量値を交互に２つの値に設定することで、ワイヤーハーネスが断線検知および断線箇所の判定を行なうことができる。また、この断線検出方法は、複数のワイヤーハーネスの断線に対しても断線検知および断線箇所の判定が可能であり、故障検知の観点からもこの実用的効果は大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の積層電圧計測装置の一例を示す回路図、図２はワイヤーハーネスの断線検知および断線箇所の特定を行なうアルゴリズムのフローチャートである。
【００２４】
図１に示す積層電圧計測装置は、ＨＥＶ等の電気自動車に搭載される高電圧電池Ｖにおける電池モジュールの電圧の計測に使用される。高電圧電池Ｖは、複数の単電池を直列接続して構成されており、また、所定個数の単電池が直列されたＮ個の電池モジュールに分割されている。なお、本実施形態では、説明の便宜上、電圧源となる電池モジュールの個数Ｎを５とし、各電池モジュールＶ１〜Ｖ５によって高電圧電池Ｖが構成されている。積層電圧計測装置は、各電池モジュールＶ１〜Ｖ５の電圧をそれぞれ計測する。
【００２５】
積層電圧計測装置は、５個の電池モジュールＶ１〜Ｖ５に対応してそれぞれ設けられた５個の直列接続された容量手段としてのコンデンサＣ１〜Ｃ５と、電池モジュールＶ１〜Ｖ５の直列回路とコンデンサＣ１〜Ｃ５の直列回路との間に設けられた第１のスイッチング回路１０と、各コンデンサＣ１〜Ｃ５の電圧をそれぞれ選択的に計測するための１つの電圧計測回路３０と、各コンデンサＣ１〜Ｃ５の直列回路と電圧計測回路３０との間に介装された第２のスイッチング回路２０と、電圧計測回路３０によって計測される電圧の極性を選択的に反転させる極性補正手段４０と前記各容量の両端を電圧計測後に短絡する第３のスイッチング手段１００とを備えている。
【００２６】
ここで、コンデンサの容量をＣ１＝Ｃ、Ｃ２＝ｍ×Ｃ、Ｃ３＝Ｃ、Ｃ４＝ｍ×Ｃ、Ｃ５＝Ｃというように、コンデンサの容量値を交互に異なった値に設定する。ここでｍは１以上の定数である。
【００２７】
第１のスイッチング回路１０には、直列された各電池モジュールＶ１〜Ｖ５の電圧が、各電池モジュールＶ１〜Ｖ５にそれぞれ対応して設けられた各コンデンサＣ１〜Ｃ５に印加されるように設けられた６個（Ｎ＋１個）のサンプルスイッチ１１〜１６が設けられている。
【００２８】
第１のサンプルスイッチ１１は、５個の電池モジュールＶ１〜Ｖ５の直列回路の一方の端子と、５個のコンデンサＣ１〜Ｃ５の直列回路の一方の端子との間に設けられており、また、第６のサンプルスイッチ１６は、電池モジュールＶ１〜Ｖ５の直列回路の他方の端子と、コンデンサＣ１〜Ｃ５の直列回路の他方の端子との間に設けられている。
【００２９】
ここで、第１のサンプルスイッチ１１と、５個の電池モジュールＶ１〜Ｖ５の直列回路の一方の端子を結ぶワイヤーハーネスを５１、第６のサンプルスイッチ１６と、電池モジュールＶ１〜Ｖ５の直列回路の他方の端子を結ぶワイヤーハーネスを５６とする。
【００３０】
第２のサンプルスイッチ１２は、直列接続された第１および第２の電池モジュールＶ１およびＶ２の接続点と、直列接続された第１および第２のコンデンサＣ１およびＣ２の接続点との間に設けられている。第２のサンプルスイッチ１２と、直列接続された第１および第２の電池モジュールＶ１およびＶ２の接続点を結ぶワイヤーハーネスを５２とする。
【００３１】
同様に、第３のサンプルスイッチ１３は、直列接続された第２および第３の電池モジュールＶ２およびＶ３の接続点と、直列接続された第２および第３のコンデンサＣ２およびＣ３の接続点との間、第４のサンプルスイッチ１４は、直列接続された第３および第４の電池モジュールＶ３およびＶ４の接続点と、直列接続された第３および第４のコンデンサＣ３およびＣ４の接続点との間、第５のサンプルスイッチ１５は、直列接続された第４および第５の電池モジュールＶ４およびＶ５の接続点と、直列接続された第４および第５のコンデンサＣ４およびＣ５の接続点との間に、それぞれ設けられている。
【００３２】
同様に、それぞれワイヤーハーネス５３、５４、５５とする。
【００３３】
第１〜第６のサンプルスイッチ１１〜１６は、図示しないＣＰＵ、タイミングジェネレータ等の制御手段により、電圧計測タイミングに基づいて、それぞれが同時にオンオフ状態に制御される。
【００３４】
第１〜第５のコンデンサＣ１〜Ｃ５の直列回路と電圧計測回路３０との間に設けられた第２のスイッチング回路２０は、２つのマルチプレクサ２０Ａおよび２０Ｂを有している。第１のマルチプレクサ２０Ａには、第１のスイッチング回路１０における奇数番目であ
る第１、第３、第５の各サンプルスイッチ１１、１３、１５と、奇数番目のコンデンサである第１、第３、第５の各コンデンサＣ１、Ｃ３、Ｃ５とのそれぞれの接続点に接続された３つの切替スイッチ２１、２３、２５が設けられている。各切替スイッチ２１、２３、２５は、電圧計測回路３０における一対の入力端子の一方にそれぞれ接続されている。
【００３５】
第２のマルチプレクサ２０Ｂには、第１のスイッチング回路１０における偶数番目である第２、第４、第６の各サンプルスイッチ１２、１４、１６と、偶数番目のコンデンサである第２、第４、第６の各コンデンサＣ２、Ｃ４、Ｃ６とのそれぞれの接続点に接続された３つの切替スイッチ２２、２４、２６が設けられている。各切替スイッチ２２、２４、２６は、電圧計測回路３０における一対の入力端子の他方にそれぞれ接続されている。
【００３６】
第１および第２のマルチプレクサ２０Ａおよび２０Ｂは、図示しないＣＰＵ、タイミングジェネレータ等の制御手段により、第１のスイッチング回路１０に設けられた第１〜第６の各サンプルスイッチ１１〜１６がオン状態からオフ状態へ切り替わるたびに、各コンデンサＣ１〜Ｃ５が順番に電圧計測回路３０に接続されるように、それぞれ、１つの切替スイッチが選択的にオン制御される。
【００３７】
従来の構成と同じく、電池モジュールＶ１〜Ｖ５によって構成された高電圧電池Ｖは、シャーシから電気的に絶縁されているが、電圧計測回路３０は、高電圧電池Ｖが搭載された電気自動車のシャーシに接地されており、シャーシの電位を基準電位として、各コンデンサＣ１〜Ｃ５の電圧を計測するようになっている。詳細は特許文献１に記載されている通りである。
【００３８】
なお、各電池モジュールの電圧計測後には、スイッチ１００をオンすることにより、その電池モジュールの対応するコンデンサの両端をショートし、その両端の電圧をゼロにする。
【００３９】
このような構成の積層電圧計測装置において、電池モジュールＶ１の正極側のワイヤーハーネス５１が断線した場合を説明する。この時、Ｃ１の両端の電圧は電圧計測終了後に短絡しているおり、Ｃ１には電圧が印加されないのでＶ１の計測値はゼロになる。
従って、Ｖ１の計測値がゼロの場合はワイヤーハーネス５１が断線していると判定できる。ワイヤーハーネス５６についても同様である。
【００４０】
逆にＣ２の両端の電圧がゼロになり、Ｖ２がゼロになる場合はワイヤーハーネス５１と５２の両者が断線しているか、あるいは、ワイヤーハーネス５３〜５６のすべてが断線している場合である。従って、Ｖ２の計測値がゼロの場合は少なくともワイヤーハーネス５２かあるいは、ワイヤーハーネス５３が断線していると判定できる。
【００４１】
以上のことより、一般にＶｎの計測値がゼロの場合はＶｎと第一のスイッチ手段を接続するワイヤーハーネスの両端のいずれかが断線していると判定できる。
【００４２】
つぎに、電池モジュールＶ３とＶ４の間と第一のスイッチ回路のスイッチ１４の間のワイヤーハーネス６４が断線した場合を説明する。まず、スイッチ１１から１６が同時にオンする。コンデンサＣ３とＣ４にはその直列接続したものにＶ３＋Ｖ４の電圧が印加される。Ｃ３の容量＝Ｃ、Ｃ４の容量＝ｍ×Ｃであるので、Ｃ３の両端の電圧はｍ／（ｍ＋１）×（Ｖ３＋Ｖ４）  、Ｃ４の両端の電圧は１／（ｍ＋１）×（Ｖ３＋Ｖ４）となり、Ｃ３の電圧はＣ４の電圧のｍ倍になる。
【００４３】
例えば、ｍ＝２とすれば、Ｃ３の両端の電圧は２／３×（Ｖ３＋Ｖ４）、Ｃ４の両端の電圧＝１／３×（Ｖ３＋Ｖ４）となり、Ｃ３の両端の電圧はＣ４の両端の電圧の２倍にな
る。
【００４４】
次に、電池モジュールＶ４とＶ５の間と第一のスイッチ回路のスイッチ１５の間のワイヤーハーネス５５が断線した場合を説明する。この時、スイッチ１１から１６が同時にオンする。コンデンサＣ４とＣ５にはその直列接続したものにＶ４＋Ｖ５の電圧が印加される。Ｃ４の容量＝ｍ×Ｃ、Ｃ５の容量＝Ｃであるので、Ｃ４の両端の電圧は１／（ｍ＋１）×（Ｖ４＋Ｖ５）  、Ｃ５の両端の電圧はｍ／（ｍ＋１）×（Ｖ４＋Ｖ５）となり、Ｃ４の電圧はＣ５の電圧の１／ｍ倍になる。
【００４５】
例えば、ｍ＝２とすれば、Ｃ４の両端の電圧は１／３×（Ｖ４＋Ｖ５）、Ｃ５の両端の電圧＝２／３×（Ｖ４＋Ｖ５）となり、Ｃ４の両端の電圧はＣ５の両端の電圧の１／２倍になる。
【００４６】
一般に、断線箇所の上位のワイヤーハーネスと下位のワイヤーハーネスが正常で、隣りあった電圧源の中間点と第一のスイッチを電気的に結合するワイヤーハーネスが断線した場合、その２つの電圧計測値の比はｍまたは１／ｍになるので、この２つの電圧比がｍまたは１／ｍに十分近い値のときには、前記隣りあった電圧源の中間点と第一のスイッチを電気的に結合するワイヤーハーネスが断線していると判断できる。
【００４７】
但し、ｍの値が１より大きな値にする必要がある。なぜならｍ＝１ならば、隣り合った２つの電圧値が等しくなり、断線していない場合と差がないからである。
【００４８】
図２は、この方法による断線検出および断線箇所を特定するアルゴリズムをしめすスフローチャートである。
【００４９】
このアルゴリズムは定期的にＶ１〜Ｖｎ計測し、計測値確定毎に実施する。
【００５０】
Ｓｔｅｐ２０１、２１０、２１１によって、ｎ＝１〜Ｎ−１までの整数について、Ｓｔｅｐ２０２〜２０９の断線検出および断線箇所の判定を行なう。
【００５１】
Ｓｔｅｐ２０２によって、Ｖｎが所定値１より小さいかどうか判定する。電圧計測回路のノイズ、量子化誤差などを考慮し、所定値１はゼロに近い、正常な電池では起こりえない小さい値に定める。前述のように、Ｖｎが所定値１より小さい場合には、Ｓｔｅｐ２０３でＶｎの両端のいずれかのワイヤーハーネスが断線していると判断し、Ｓｔｅｐ２０９にジャンプする。
【００５２】
Ｓｔｅｐ２０４で、隣り合った２つの電圧源の電圧比  Ｖｎ＋１／Ｖｎを算出する。
電圧計測回路のノイズ、量子化誤差などを考慮し、所定値２はゼロに近い小さい値に定め、前述のように、Ｓｔｅｐ２０５〜２０６で、前記電圧比とｍとの差の絶対値が所定値２以下の場合にはＶｎとＶｎ＋１の接続部のワイヤーハーネスの断線と判断する。
【００５３】
同様に、Ｓｔｅｐ２０７〜２０８で、前記電圧比と１／ｍとの差の絶対値が所定値２以下の場合にはＶｎとＶｎ＋１の接続部のワイヤーハーネスの断線と判断する。
【００５４】
以下、ｎ＝１〜Ｎ−１までこのｓｔｅｐ２０２〜２０８のアルゴリズムを繰り返し、断線検知と断線箇所の判定を行なう。
【００５５】
つぎに、ｎ＝１〜Ｎ−１の判定結果に基づき、ｓｔｅｐ２１１で、すべてのｎに対して、Ｖｎの両端のいずれかのＷ／Ｈが断線と判定されていた場合には、ｓｔｅｐ２１２で前記電圧源と第一のスイッチ手段を結合するコネクタの抜けまたは、Ｎ本以上の断線と判断
する。
【００５６】
なお、ｍの値は、正常な直列接続した複数の正常な電池の同時刻における電圧ばらつきと容量に電圧源の電圧が充電されるまでの時間を考慮して定めるべきであり、実際前記電圧ばらつきを±１０％以内とした場合、ｍ＝２で、断線検出および断線箇所を特定できる。所定値１は０．２Ｖ程度、所定値２は０．１程度で問題なく断線判定できる。
【００５７】
また、この断線検出方法は、複数のワイヤーハーネスの断線に対しても断線検知および断線箇所の判定が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の積層電圧計測装置および断線検出方法は、複数のワイヤーハーネスの断線に対しても断線検知および断線箇所の判定が可能であり、故障検知の観点からもこの実用的であり、このため、ＨＥＶ等の電気自動車の電源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の積層電圧計測装置の実施形態の一例を示す回路図
【図２】ワイヤーハーネスの断線およびその断線箇所を判定するアルゴリズムのフローチャート
【符号の説明】
【００６０】
Ｖ                          高電圧電池
Ｖ１〜Ｖ５                  電圧源
Ｃ１〜Ｃ５                  コンデンサ
１０                        第１のスイッチング回路
１１〜１６                  サンプルスイッチ
２０                        第２のスイッチング回路
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ      マルチプレクサ
２１〜２６、２１′〜２５′  切替スイッチ
３０                        電圧計測回路
４０                        極性補正手段
５１〜５６                  ワイヤーハーネス
１００                        第３のスイッチ手段
【図１】
0004605047.tif 000002
【図２】
0004605047.tif 000003