(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主制御回路から絶縁された組電池の＋端子と−端子との間に接続された分圧抵抗の中点であって、前記組電池の１／２の電位となる分圧回路の中点に、単電源で作動する演算増幅器で構成されたバッファを用いて前記主制御回路のグランドに対して一定電位を与え、前記分圧抵抗で分圧された電圧を差動増幅回路を介して測定することを特徴とする組電池の総電圧検出回路。
【請求項２】
前記差動増幅回路がバッファと差動増幅器とを有することを特徴とする請求項１に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項３】
前記バッファおよび前記差動増幅器が単電源で作動する演算増幅器で構成されたことを特徴とする請求項２に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項４】
前記バッファないし前記差動増幅器に１パッケージに複数個内蔵された演算増幅器が用いられたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項５】
前記分圧抵抗には該分圧抵抗の抵抗値より小さい抵抗値を有する抵抗が並列接続されたことを特徴とする請求項１に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項６】
前記組電池の＋端子と前記分圧抵抗との間および前記組電池の−端子と前記分圧抵抗との間にそれぞれスイッチ素子が挿入されており、前記組電池の総電圧測定時に前記スイッチ素子をオン状態に制御して前記分圧抵抗で分圧された電圧を前記差動増幅回路を介して測定することを特徴とする請求項５に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項７】
前記主制御回路は、前記差動増幅回路の故障検知を行う第１の故障検知部を有することを特徴とする請求項１に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項８】
前記主制御回路は、前記単電源で作動する演算増幅器で構成されたバッファの故障検知を行う第２の故障検知部を有することを特徴とする請求項３に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項９】
主制御回路と絶縁された組電池の＋端子と−端子との間に、抵抗１、抵抗２、抵抗３および抵抗４の直列回路で構成された分圧抵抗が接続されているとともに、前記抵抗１および抵抗２の接続点は差動増幅回路の正相入力側に接続され、前記抵抗３および抵抗４の接続点は前記差動増幅回路の逆相入力側に接続されており、単電源で作動する演算増幅器で構成された第３のバッファを用いて、前記抵抗２および抵抗３の接続点に前記主制御回路のグランドに対して一定電位を与え、前記差動増幅回路の出力電圧を測定することを特徴とする組電池の総電圧検出回路。
【請求項１０】
前記差動増幅回路がバッファと差動増幅器とを有することを特徴とする請求項９に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１１】
前記抵抗１および抵抗２の接続点は第１のバッファの入力端子に接続され、前記抵抗３および抵抗４の接続点は第２のバッファの入力端子に接続されており、前記第１および第２のバッファの出力端子が前記差動増幅器の正相入力端子および逆相入力端子にそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項１０に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１２】
前記第１および第２のバッファ、並びに、前記差動増幅器が単電源で作動する演算増幅器で構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１３】
前記バッファないし前記差動増幅器に１パッケージに複数個内蔵された演算増幅器が用いられたことを特徴とする請求項１２に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１４】
前記組電池の＋端子と前記抵抗１との間および前記組電池の−端子と前記抵抗４との間にそれぞれ第１および第２のスイッチ素子が挿入されているとともに、前記第１のスイッチ素子と前記抵抗１との接続点と、前記第２のスイッチ素子と前記抵抗４との接続点との間に、前記抵抗１、抵抗２、抵抗３および抵抗４の総和の抵抗値より小さい抵抗値を有する抵抗が並列接続されており、前記組電池の総電圧測定時に前記第１および第２のスイッチ素子をオン状態に制御して、前記抵抗１および前記抵抗２の接続点と、前記抵抗３および前記抵抗４の接続点との間の電圧を前記差動増幅回路を介して測定することを特徴とする請求項９に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１５】
主制御回路と絶縁された組電池の＋端子と−端子間に、抵抗１、抵抗２、抵抗３および抵抗４の直列回路で構成された分圧抵抗が接続されており、かつ、前記抵抗１および抵抗２の接続点は差動増幅回路の正相入力側に接続され、前記抵抗３および抵抗４の接続点は前記差動増幅回路の逆相入力側に接続されており、前記抵抗２および抵抗３の接続点には単電源で作動する演算増幅器で構成されたバッファを用いて前記主制御回路のグランドに対して一定電位が与えられており、前記主制御回路は、前記差動増幅回路の出力電圧を測定することで前記組電池の総電圧を測定するとともに、前記差動増幅回路の故障検知を行う第１の故障検知部を有することを特徴とする組電池の総電圧検出回路。
【請求項１６】
前記第１の故障検知部は、前記差動増幅回路の正相および逆相入力側の入力電圧値と出力側の出力電圧値とを検出し、（前記差動増幅回路の出力電圧値）／｛（前記正相入力側の入力電圧値）−（前記逆相入力側の入力電圧値）｝の値が該差動増幅回路の所定の増幅率の範囲外の場合に、前記差動増幅回路の故障と判断することを特徴とする請求項１５に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１７】
前記主制御回路は、前記バッファの故障検知を行う第２の故障検知部をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載の組電池の総電圧検出回路。
【請求項１８】
前記第２の故障検知部は、前記バッファの出力電圧値を検出し、該検出した出力電圧値が所定範囲外である場合に、前記バッファの故障と判断することを特徴とする請求項１７に記載の組電池の総電圧検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は組電池の総電圧検出回路に係り、特に、組電池の＋端子と−端子との間に接続された分圧抵抗で分圧された電圧を測定する組電池の総電圧検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電気自動車あるいはハイブリッド自動車用の組電池では、入力と出力とが絶縁された総電圧検出回路が用いられてきた。絶縁が必要な理由は、高電圧が車両のシャーシグラウンドと短絡すると乗員が感電するおそれがあるからである。このため、電気自動車あるいはハイブリッド自動車では、車両のシャーシグラウンドに接続される主制御回路と高電圧系の回路とは高抵抗で絶縁されている。
【０００３】
このような組電池の総電圧検出回路の一例を図２に示す。図２の回路では、組電池１の総電圧は抵抗２と抵抗３を用いて低電圧に分圧され、Ａ／Ｄコンバータ４の入力電圧となる。基準電圧源５を基準電圧とするＡ／Ｄコンバータ４は絶縁電源６で作動する。Ａ／Ｄコンバータ４はフォトカプラ部７を介して絶縁され、高電圧系と絶縁された電源で作動するマイクロコンピュータ８により作動制御とデータ通信が行われる。
【０００４】
また、組電池の総電圧検出回路として、組電池の＋端子と−端子間に、高抵抗Ｒ１、抵抗Ｒｍ１、抵抗Ｒｍ２および高抵抗Ｒ２の直列回路で構成された分圧抵抗が接続され、抵抗Ｒｍ１と抵抗Ｒｍ２との接続点（分圧抵抗の中点）をグランドとして、分圧抵抗で分圧された電圧を差動増幅回路を介して測定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。さらに、組電池の電圧を抵抗を介して電流に変換し、絶縁しながら電圧−電流変換して測定する技術も開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２１９４１４号公報（図１参照）
【特許文献２】特開２００１−１２４８０５号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、図２に示した従来の組電池の総電圧検出回路では、絶縁電源やマイクロコンピュータ等で構成される主制御回路とは別のＡ／Ｄコンバータが必要であり、コスト高となる、という課題がある。また、上記公報の技術では、Ａ／Ｄコンバータが測定可能な電圧まで分圧するには高抵抗を用いて分圧比を大きくしなければならず、その場合には総電圧検出端子（コネクタ）に流れる電流が小さくなり、総電圧検出端子の接点の信頼性を確保するために、高コストの金メッキ端子を使用する必要があった。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、低コストで信頼性のある組電池の総電圧検出回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、組電池の総電圧検出回路であって、主制御回路から絶縁された組電池の＋端子と−端子との間に接続された分圧抵抗の中点であって、前記組電池の１／２の電位となる分圧回路の中点に、単電源で作動する演算増幅器で構成されたバッファを用いて前記主制御回路のグランドに対して一定電位を与え、前記分圧抵抗で分圧された電圧を差動増幅回路を介して測定することを特徴とする。
【０００９】
本発明では、組電池の＋端子と−端子との間に接続された分圧抵抗の中点であって、組電池の１／２の電位となる分圧回路の中点に、単電源で作動する演算増幅器で構成されたバッファを用いて主制御回路のグランドに対して一定電位を与え、分圧抵抗で分圧された電圧を差動増幅回路を介して測定するので、コスト高となる絶縁電源を用いずに組電池の総電圧を検出することができるとともに、組電池の１／２の電位となる分圧回路の中点のグランドに対するインピーダンスを小さくでき、ノイズに対する信頼性を高めることができる。
【００１０】
より具体的な組電池の総電圧検出回路の構成としては、主制御回路と絶縁された組電池の＋端子と−端子との間に、抵抗１、抵抗２、抵抗３および抵抗４の直列回路で構成された分圧抵抗が接続されているとともに、前記抵抗１および抵抗２の接続点は差動増幅回路の正相入力側に接続され、前記抵抗３および抵抗４の接続点は前記差動増幅回路の逆相入力側に接続されており、単電源で作動する演算増幅器で構成された第３のバッファを用いて、前記抵抗２および抵抗３の接続点に前記主制御回路のグランドに対して一定電位を与え、前記差動増幅回路の出力電圧を測定すればよい。
【００１１】
このような組電池の総電圧検出回路は、車載されることがあるため、主制御回路に、差動増幅回路の故障検知を行う第１の故障検知部を有することが好ましい。なお、請求項２以降の発明は上記の作用・効果以外の作用・効果も奏するものであるが、それらについては、発明を実施するための最良の形態の欄で詳述する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、組電池の＋端子と−端子との間に接続された分圧抵抗の中点であって、組電池の１／２の電位となる分圧抵抗の中点に、単電源で作動する演算増幅器で構成されたバッファを用いて主制御回路のグランドに対して一定電位を与え、分圧抵抗で分圧された電圧を差動増幅回路を介して測定するので、コスト高となる絶縁電源を用いずに組電池の総電圧を検出することができるとともに、組電池の１／２の電位となる分圧回路の中点のグランドに対するインピーダンスを小さくでき、ノイズに対する信頼性を高めることができる、という効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る組電池の総電圧回路をハイブリッド自動車に搭載されるバッテリコントローラに適用した実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１に示すように、本実施形態のバッテリコントローラは、大別すると、組電池１に並列接続され４本の抵抗で構成された分圧抵抗２０と、バッファ回路１５、１６および差動増幅回路１７で構成された差動増幅部と、分圧抵抗２０の中点に正の一定電位を付与するバッファ回路１８と、主制御回路としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと略称する。）８とで構成されている。
【００１５】
組電池１は、本実施形態では、定格電圧３．６Ｖのリチウムイオン電池が９６個直列接続されて構成されており、組電池１の定格総電圧は３４５．６Ｖとされている。具体的には、リチウムイオン電池を複数本（例えば、４本）単位でグループ化して集合電池とし、複数個の集合電池を電池箱内に固定して直列接続ことで、車載された場合の耐振構造を確保するとともに、製造上の取り扱いや組み立て上での利便性を確保している。
【００１６】
組電池１の＋端子および−端子は、それぞれ、スズメッキされた総電圧検出端子（コネクタ）に接続されており、各総電圧検出端子はバッテリコントローラ側のコネクタに接続されている。すなわち、組電池１は、総電圧検出端子を介して、ＦＥＴ等のスイッチ素子９、抵抗１１、１２、１３、１４を直列接続することで構成された分圧抵抗２０、ＦＥＴ等のスイッチ素子１０の直列回路に接続されている。
【００１７】
ここで、抵抗１１と抵抗１４は高抵抗（本実施形態ではそれぞれ１０ＭΩ）であり、組電池１の総電圧は低電圧に分圧される。抵抗１２と抵抗１３は電圧測定（および分圧）用の抵抗であり、本実施形態では５０ｋΩの値に設定されている。従って、組電池１とバッテリコントローラとの間は５ＭΩの絶縁抵抗で絶縁されている。また、抵抗１１と抵抗１２、並びに、抵抗１４と抵抗１３の分圧比は５０／１０．０５であり、組電池１の総電圧が３４５．６Ｖの場合、抵抗１２および抵抗１３の両端には０．８６Ｖの電圧が発生する。
【００１８】
スイッチ素子９と抵抗１１との接続点には抵抗１８の一端が接続されており、抵抗１８の他端は抵抗１４とスイッチ素子１０との接続点に接続されている。すなわち、抵抗１８は分圧抵抗２０に並列に接続されている。抵抗１８は、組電池１の総電圧測定時に総電圧検出端子に流れる電流を増加させる機能を有しており、本実施形態では２００ｋΩに設定されている。
【００１９】
スイッチ素子９およびスイッチ素子１０のゲートは、それぞれ、マイコン８のデジタル出力端子１、２に接続されており、組電池１の総電圧測定時に、マイコン８からスイッチ素子９、１０のゲートに２値ハイレベル信号が出力されることにより、スイッチ素子９、１０はオン状態に制御される。
【００２０】
抵抗１２と抵抗１３との接続点には、単電源で作動するバッファ回路１８の出力が接続されており、正の一定電位が与えられる。換言すれば、抵抗１１〜１４で構成された分圧抵抗２０の中点は正にバイアスされている。本実施形態では、この電圧を演算増幅器の作動電源を２本の抵抗で構成された分圧回路１９で分圧した値としており、作動電源の電圧は５Ｖで、分圧後の電圧（バッファ回路１８の出力電圧）は２．５Ｖに設定されている。
【００２１】
抵抗１１と抵抗１２との接続点は、バッファ回路１５を介して、差動増幅回路１７の正相入力側に（抵抗を介して差動増幅器の正相入力端子に）接続されており、抵抗１３と抵抗１４との接続点は、バッファ回路１６を介して、差動増幅回路１７の逆相入力側に（抵抗を介して差動増幅器の逆相入力端子に）接続されている。差動増幅回路１７の出力側は基準電圧源５を基準電圧とするマイコン８のＡ／Ｄ入力端子１に接続されており、マイコン８で組電池１の総電圧が測定（検出）される。なお、バッファ回路１５、１６および差動増幅回路１７で使用される演算増幅器も単電源で動作するもので、上述したバッファ回路１８の演算増幅器と併せて４個の演算増幅器が１個のパッケージに内蔵されたものが用いられている。
【００２２】
本実施形態では、基準電圧源５の電圧は５Ｖで、差動増幅回路１７の増幅率は２倍に設定されており、差動増幅回路１７の正相入力側への入力電圧と逆相入力側への入力電圧との差の２倍の値がマイコン８のＡ／Ｄ入力端子１に印加される。組電池１の総電圧が３４５．６Ｖの場合、正相入力端子への入力電圧は抵抗１１と抵抗１２との接続点の電圧（２．５Ｖ）と、抵抗１２の両端電圧（０．８６Ｖ）の和の電圧（３．３６Ｖ）となり、逆相入力端子への入力電圧は抵抗１１と抵抗１２との接続点の電圧（２．５Ｖ）と抵抗１３の両端電圧（０．８６Ｖ）との差の電圧（１．６４Ｖ）となる。差動増幅回路１７の増幅率は２倍に設定されているため、マイコン８のＡ／Ｄ入力端子１の電圧は３．３６Ｖとなる。マイコン８には基準電圧源５を基準として作動するＡ／Ｄコンバータが内蔵されており、Ａ／Ｄ入力端子１に入力されたアナログ電圧はＡ／Ｄコンバータによりデジタル電圧に変換され、マイコン８のＣＰＵに取り込まれる。なお、マイコン８はハイブリッド自動車のシャーシと同電位のグランドに接続されている。
【００２３】
図３は、組電池１の電圧を変化させてマイコン８のＡ／Ｄ入力端子１への入力電圧を測定した結果を示したものである。組電池１の総電圧を５０Ｖから５００Ｖまで変化させたときに、計算通りの電圧がＡ／Ｄ入力端子１に印加されていること（組電池１の総電圧とＡ／Ｄ入力端子１の電圧がリニアな関係にあること）が確認できた。
【００２４】
また、上述したように使用した演算増幅器は単電源で動作するもので、入力電圧が０Ｖから電源電圧までの電圧で作動する。本実施形態では、作動電源電圧の１／２の電圧を抵抗１２と抵抗１３との接続点の電圧としたので、バッテリコントローラ（マイコン８）のグランドに対する電位がある程度変動しても、演算増幅器の作動電圧範囲であれば、正常に組電池１の総電圧を測定可能である。
【００２５】
その例として、組電池１の＋端子をグランドに接続した場合と、組電池１の−端子をグランドに接続した場合の、総電圧検出特性を図４に示す。図４に示すように、組電池１のいずれかの端子がグランドに接続された場合でも正常に組電池１の総電圧が検出されることを確認した。ハイブリッド自動車等の実システムでは、インバータおよびモータを組電池の負荷として使用する場合が多いので、組電池１の総電圧検出端子にはグランドに対してある程度のノイズが重畳して変動するが、本実施形態では組電池１の総電圧検出端子がグランド電位まで変動しても正常の総電圧を測定可能である。
【００２６】
また、図１に示すように、バッファ回路１５の出力端子（差動増幅回路１７の正相入力側）はマイコン８のＡ／Ｄ入力端子２に接続されており、バッファ回路１６の出力端子（差動増幅回路１７の逆相入力側）はマイコンのＡ／Ｄ入力端子３に接続されている。さらに、バッファ回路１８の出力端子（抵抗１２と抵抗１３との接続点、つまり、分圧抵抗２０の中点）はマイコン８のＡ／Ｄ入力端子４に接続されている。Ａ／Ｄ入力端子１の場合と同様に、マイコン８には基準電圧源５を基準として作動するさらに３つのＡ／Ｄコンバータが内蔵されており、Ａ／Ｄ入力端子２〜４に入力されたアナログ電圧は３つのＡ／Ｄコンバータによりそれぞれデジタル電圧に変換されて、マイコン８のＣＰＵに取り込まれる。
【００２７】
また、マイコン８には、２つのデジタル出力ポートが内蔵されており、これらのデジタル出力ポートはそれぞれ上述したデジタル出力ポート端子１、２にハイレベルまたはローレベルの２値信号を出力する。なお、マイコン８は、ハイブリッド自動車のエンジン等を制御する上位制御装置と通信可能なインターフェースを有しており、上位制御装置の指示に応じて、または、所定時間毎に、組電池１の総電圧を上位制御装置に報知する。
【００２８】
（動作）
次に、本実施形態のバッテリコントローラの動作について、マイコン８のＣＰＵ（以下、単にＣＰＵという。）を主体として説明する。
【００２９】
＜組電池の総電圧測定＞
組電池１の総電圧を測定する際に、ＣＰＵは、デジタル出力端子１、２をハイレベルとしてスイッチ素子９、１０をオン状態に制御し、Ａ／Ｄ入力端子１に接続されたＡ／Ｄコンバータのデジタル電圧値を取り込むことで、組電池１の総電圧を所定時間毎に（例えば、５〜２０ｍｓ毎に）測定する。そして、走行中または走行前は測定した組電池１の総電圧値を所定時間毎に上位制御装置に報知する。上位制御装置は報知された組電池１の総電圧値に基づいてモータのトルク演算等を行ってモータを駆動させるインバータの制御やエンジン制御を行う。
【００３０】
車両の運転終了後は、組電池１の総電圧の測定を終了し、ＣＰＵはデジタル出力端子１、２をローレベルとしてスイッチ素子９、１０をオフ状態に制御する。
【００３１】
＜故障検知＞
また、ＣＰＵは、所定時間（５ｍｓ〜２０ｍｓ）毎に、（１）差動増幅回路１７、並びに、（２）バイアス電位出力回路（バッファ回路１８および分圧回路１９）の故障検知を行っている。
【００３２】
ＣＰＵは、差動増幅回路１７の正相および逆相入力側の入力電圧値（バッファ回路１５、１６の出力電圧）と出力電圧値とを、内蔵したＡ／Ｄコンバータを介して検出（測定）し、（差動増幅回路１７の出力電圧値）／｛（正相入力側の入力電圧値）−（逆相入力側の入力電圧値）｝の値を演算し、演算した値が差動増幅回路１７の所定の増幅率（本例では２倍）の範囲内か否かを判断する。肯定判断の場合（範囲内の場合）には、差動増幅回路１７が正常に作動しているものと判定し、否定判断の場合（範囲外の場合）には、差動増幅回路１７の故障と判定する。
【００３３】
また、ＣＰＵは、バッファ回路１８の出力電圧を、内蔵したＡ／Ｄコンバータを介して検出（測定）し、所定の範囲内（例えば、２．０Ｖ未満）か否かを判断する。肯定判断の場合（範囲内の場合）には、バイアス電位出力回路が正常に作動しているものと判定し、否定判断の場合（範囲外の場合）には、バイアス電位出力回路（とりわけ、バッファ回路１８）の故障と判定する。
【００３４】
上述したように、（１）差動増幅回路１７、並びに、（２）バイアス電位出力回路の故障検知は、５〜２０ｍｓ毎に行われる。ただし、１回の故障検知では故障と断定せず、例えば、１００ｍｓ以内に連続して複数回故障と判定した場合に、（１）差動増幅回路１７の故障か、（２）バイアス電位出力回路の故障かを上位制御装置に報知する。この報知を受けた上位制御装置は、インストールメントパネルにその旨を表示したり、必要に応じて音声で警告したりすることにより、ドライバの注意を喚起する。
【００３５】
（効果等）
次に、本実施形態のバッテリコントローラの作用・効果等について説明する。
【００３６】
本実施形態のバッテリコントローラでは、組電池１の＋端子と−端子との間に、抵抗１１、抵抗１２、抵抗１３および抵抗１４の直列回路で構成された分圧抵抗２０が接続されているとともに、抵抗１１および抵抗１２の接続点はバッファ回路１５を介して差動増幅回路１７の正相入力側に接続され、抵抗１３および抵抗１４の接続点はバッファ回路１６を介して差動増幅回路１７の逆相入力側に接続されており、抵抗１２および抵抗１３の接続点（分圧抵抗２０の中点）にマイコン８のグランドに対して一定電位（２．５Ｖ）を与え、差動増幅回路１７の出力電圧を測定している。このため、コスト高となる絶縁電源を用いずマイコン８に内蔵されたＡ／Ｄコンバータを用いて組電池の総電圧を検出することができ、コスト低減を図ることができる。しかも、Ａ／Ｄコンバータの基準電源はマイコン８の基準電圧源５と共用できるため、組電池の総電圧測定回路として専用の基準電圧源は必要なく、従来技術と比較して大幅に部品数とコストとの削減を図ることができる。
【００３７】
また、抵抗１１と抵抗１２との接続点がバッファ１５を介して差動増幅回路１７の正相入力側に接続され、抵抗１３および抵抗１４の接続点はバッファ１６を介して差動増幅回路１７の逆相入力側に接続されているため、差動増幅回路１７の入力インピーダンスが低い場合でも、組電池１の総電圧測定で誤差が生じることを防止することができる。従って、差動増幅回路１７の入力インピーダンスが十分高い場合には、例えば、差動増幅回路１７がバッファ回路１５、１６を内蔵したタイプの場合には、バッファ１５、１６を入れる必要はない。ただし、現在のところ、バッファを内蔵した差動増幅回路はコスト高となる傾向にある。
【００３８】
さらに、バッファ回路１５、１６、差動増幅回路１７およびバッファ回路１８に単電源で作動する汎用の演算増幅器を用いたので、コストの低減を図ることができる。しかも、これらに、１パッケージに４個内蔵された汎用の演算増幅器を用いているので、より低コスト化を図ることができる。
【００３９】
また、バッファ１８を用いて分圧抵抗２０の中点（抵抗１２と抵抗１３との接続点）に正の一定電位（２．５Ｖ）を与えるので、抵抗１２と抵抗１３との接続点のグランドに対するインピーダンスを小さくでき、ノイズの影響を受けにくい安定した動作を確保することができる。なお、ハイブリッド自動車での用途では、インバータやモータによるノイズに対するバッテリコントローラの信頼性（動作の確実性）が要求されている。
【００４０】
またさらに、分圧抵抗２０には、分圧抵抗の抵抗値より小さい抵抗値（２００ｋΩ）を有する抵抗１８が並列接続されている。抵抗１８を並列接続しない場合には、組電池１の総電圧が３４５．６Ｖのときに、総電圧検出端子に流れる電流は１７μＡと非常に小さい値となり、総電圧検出端子の接点の信頼性が問題となり接点に高価な金メッキ品を使用せざるを得ない。これに対し、抵抗１８を並列接続した場合には、総電圧検出端子に流れる電流は１．７ｍＡと大きな値となり、総電圧検出端子に、例えば、本実施形態のように低コストのスズメッキ品等を使用しても接点の信頼性に問題はない。
【００４１】
一方、組電池１の総電圧測定時に、スイッチ素子９、１０をオン状態に制御するので、総電圧測定時以外に（特に、ハイブリッド自動車の停車時に）、組電池１からの放電を極力抑えることができる。
【００４２】
また、本実施形態のバッテリコントローラは、（１）差動増幅回路１７、並びに、（２）バイアス電位出力回路の故障を自己検知する機能を有している。このため、ハイブリッド自動車等の移動体に搭載されても、安全性、信頼性を確保することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、主制御回路にマイコン８を例示したが、本発明はこれに制限されることなく、例えば、Ｉ／Ｏやロジック回路を含むハードウエアで構成するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、組電池の総電圧検出回路をハイブリッド自動車（移動体）に搭載されるバッテリコントローラに適用した例を示したが、本発明はこれに限られないことは論を待たない。例えば、据え置き用の蓄電システムにも適用可能である。さらに、そのような蓄電システムは、例えば、太陽熱発電や風力発電で発電された電力を蓄電するようにしてもよい。また、本実施形態では組電池を構成する単電池にリチウムイオン電池を例示したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、ニッケル水素電池等を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は低コストで信頼性のある組電池の総電圧検出回路を提供するものであるため、組電池の総電圧検出回路の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明が適用可能な実施形態のバッテリコントローラの回路図である。
【図２】従来のバッテリコントローラの回路図である。
【図３】組電池の電圧を変化させてマイコンのＡＤ入力電圧を測定した結果を示す特性線図である。
【図４】組電池の＋端子をグランドに接続した場合と、組電池の−端子をグランドに接続した場合の、総電圧検出特性を示す特性線図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  組電池
８  マイコン（主制御回路、第１の故障検知部、第２の故障検知部）
９、１０  スイッチ素子
１１  抵抗（抵抗１）
１２  抵抗（抵抗２）
１３  抵抗（抵抗３）
１４  抵抗（抵抗４）
１５  バッファ回路（第１のバッファ）
１６  バッファ回路（第２のバッファ）
１８  バッファ回路（第３のバッファ）
１７  差動増幅回路
１８  抵抗
２０  分圧抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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