(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動用電動機の駆動電源となる二次電池が多数の単電池を直列接続した組電池として構成され、この組電池はその接地電位が車両側電気回路系の接地電位から電気的に絶縁された状態で車両に搭載されてなり、この組電池の電圧を単電池を所定数の直列接続ブロックの単位に分割した電池ブロック毎に検出するために、前記電池ブロックの正負両端間の電位差を検出する差動電圧検出手段と、この差動電圧検出手段の出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段からの出力データを車両側電気回路系と電気的に絶縁して車両側の電気回路系に伝達する出力データ伝達手段とを備えた電圧検出回路を設けて構成されてなる電池電圧の検出装置において、
前記電圧検出回路を複数の電池ブロックの単位毎に設け、各電圧検出回路に、検出対象とする電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記差動電圧検出手段に作動電力として供給する第１の電圧変換手段と、検出対象とする電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記Ａ／Ｄ変換手段に作動電力として供給する第２の電圧変換手段とを設けると共に、
前記差動電圧検出手段と複数の電池ブロックの正負両端との間の接続をそれぞれ個別に開閉する複数の開閉手段と、この複数の開閉手段を開閉制御信号に基づいて個別に開閉制御する開閉制御手段とを備えて構成された検出切り換え回路を設け、車両側電気回路系からの開閉制御信号を車両側電気回路系と電気的に絶縁して前記検出切り換え回路に伝達する開閉信号伝達手段からの開閉制御信号に基づいて、前記開閉制御手段により検出対象とする電池ブロックの正負両端に接続された前記開閉手段を閉じて、その電池ブロックが前記差動電圧検出手段に接続されるように構成されてなることを特徴とする、電池電圧の検出装置。
【請求項２】
前記組電池の出力は、インバータを介して前記車両駆動用電動機に接続されている、請求項１に記載の電池電圧の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二次電池である多数の単電池を直列接続して所要出力電力の電池電源装置を構成し、その動作状態を認識するために、単電池を所定数の直列接続ブロックにした電池ブロック毎の電圧を検出する電池電圧の検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り電池の素電池としての起電力は１〜２Ｖの低い電圧しか得られないため、電池により大きな出力電力を得るためには多数の単電池を直列接続する必要がある。このように多数の単電池を直列接続して電池電源装置を構成する場合に、全ての単電池が正常に且つ均等な動作状態にあることが要求され、単電池個々の動作状態を検知する必要がある。電池の動作状態を知るための重要な要素として電池電圧があり、これを正確に検出することによって単電池の動作状態を検知することが可能となる。
【０００３】
図７は、電動機と内燃機関とを駆動源として併用するハイブリッド自動車の電池電源装置に適用した従来技術に係る電池電圧の検出装置の構成を示すものである。この電池電圧の検出装置は、電池電源装置を構成する多数の単電池の電圧を複数の直列接続ブロックにした電池ブロックの単位で検出することができるように構成されている。この構成では、自動車を走行駆動するモータ３０は大きな駆動電力を必要とするため、ニッケル水素二次電池である多数の単電池を直列接続して所要の出力電力を得ている。従って、モータ３０を駆動するための電気回路系は、エンジン駆動の電気回路系に比して高電圧の電気回路として構成される。
【０００４】
エンジン駆動のための電気回路系は、従来からの低圧の電気回路として構成されているので、モータ駆動の電気回路系はエンジン駆動の電気回路系と接地電位が絶縁されたフローティング状態になっている。
【０００５】
図７において、多数の単電池は所定数（１２個）の直列接続の単位で電池ブロック１９を構成し、各電池ブロック１９ａ〜１９ｎを直列接続した出力電圧を有する電池電力によりインバータ２９を介してモータ３０を駆動する。この各電池ブロック１９ａ〜１９ｎそれぞれの電圧を検出するために、各電池ブロック１９ａ〜１９ｎ毎に電圧検出回路４０ａ〜４０ｎが設けられている。電圧検出回路４０は、電池ブロック１９の両端の電位差を差動増幅器２により検出し、この検出電圧をＡ／Ｄ変換器３によりデジタル変換した後、フォトカプラ４により接地電位が異なる車両側と電気的に絶縁して車両側の制御装置に検出した電圧データを出力する。これら各電圧検出回路４０ａ〜４０ｎそれぞれの作動電力は、各回路の接地点からの電位が異なるために、それぞれに独立した作動電力を供給する必要があり、そのために、電源供給部１５は各電圧検出回路４０ａ〜４０ｎそれぞれに個別の巻線を有する変圧器から個別の作動電力が供給できるように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術に係る電池電圧の検出装置においては、以下に示すような問題点があった。
【０００７】
（１）各電池ブロック１９には常時電圧検出回路４０が接続されているため、電圧検出しないときにも電池ブロック１９からリーク電流が流れ、不使用時にも電池からの放電が発生する。
【０００８】
（２）各電圧検出回路４０ａ〜４０ｎを個別の接地電位で作動させるために、個別に作動電力を供給する電源供給部１５を設ける必要があり、この電源供給部１５から供給される電力は、コモンモードノイズの影響を受けやすく、ノイズの影響による電圧検出に誤検出が生じやすい。
【０００９】
本発明の第１の目的は、電池ブロックからのリーク電流の発生を排除した電池電圧の検出装置を提供することにある。また、第２の目的は、ノイズの影響を受けやすい電源供給部を設けることなく構成した電池電圧の検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するための本願の第１発明は、車両駆動用電動機の駆動電源となる二次電池が多数の単電池を直列接続した組電池として構成され、この組電池はその接地電位が車両側電気回路系の接地電位から電気的に絶縁された状態で車両に搭載されてなり、この組電池の電圧を単電池を所定数の直列接続ブロックの単位に分割した電池ブロック毎に検出するために、前記電池ブロックの正負両端間の電位差を検出する差動電圧検出手段と、この差動電圧検出手段の出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段からの出力データを車両側電気回路系と電気的に絶縁して車両側の電気回路系に伝達する出力データ伝達手段とを備えた電圧検出回路を設け、車両側の接地電位から電気的に絶縁された作動電力供給手段から前記各電圧検出回路毎に独立した作動電力を供給するように構成されてなる電池電圧の検出装置において、前記電圧検出回路を電池ブロック毎に設け、各電圧検出回路に、電池ブロックの正負両端と前記差動電圧検出手段との間の接続を開閉する開閉手段と、車両側電気回路系からの開閉制御信号を車両側電気回路系と電気的に絶縁して前記開閉手段に伝達する開閉信号伝達手段とを設けたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、電池ブロックの正負両端と差動電圧検出手段との間に開閉手段が設けられ、この開閉手段は開閉信号伝達手段からの開閉制御信号により動作して、電池電圧の検出時にのみ電池ブロックの正負両端と差動電圧検出手段との間を接続する。従って、電圧検出時以外の状態では電池ブロックの両端と差動増幅器との間は遮断されており、電池ブロックからのリーク電流による放電を排除することができる。
【００１２】
また、上記第１の目的を達成するための本願の第２発明は、車両駆動用電動機の駆動電源となる二次電池が多数の単電池を直列接続した組電池として構成され、この組電池はその接地電位が車両側電気回路系の接地電位から電気的に絶縁された状態で車両に搭載されてなり、この組電池の電圧を単電池を所定数の直列接続ブロックの単位に分割した電池ブロック毎に検出するために、前記電池ブロックの正負両端間の電位差を検出する差動電圧検出手段と、この差動電圧検出手段の出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段からの出力データを車両側電気回路系と電気的に絶縁して車両側の電気回路系に伝達する出力データ伝達手段とを備えた電圧検出回路を設け、車両側の接地電位から電気的に絶縁された作動電力供給手段から前記各電圧検出回路毎に独立した作動電力を供給するように構成されてなる電池電圧の検出装置において、前記電圧検出回路を複数の電池ブロックの単位毎に設けると共に、各電圧検出回路に、差動電圧検出手段と複数の電池ブロックの正負両端との間の接続をそれぞれ個別に開閉する複数の開閉手段と、この複数の開閉手段を開閉制御信号に基づいて個別に開閉制御する開閉制御手段とを備えて構成された検出切り換え回路を設け、車両側電気回路系からの開閉制御信号を車両側電気回路系と電気的に絶縁して前記検出切り換え回路に伝達する開閉信号伝達手段からの開閉制御信号に基づいて、前記開閉制御手段により検出対象とする電池ブロックの正負両端に接続された前記開閉手段を閉じて、その電池ブロックが前記差動電圧検出手段に接続されるように構成されてなることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、複数の電池ブロックに対して差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段、出力データ伝達手段を備えた電圧検出回路を１組設けると共に、検出切り換え手段により複数の各電池ブロックの正負両端と前記差動電圧検出手段との間に設けられた開閉手段を開閉信号伝達手段からの開閉制御信号に基づいて前記電圧検出回路に接続する。前記検出切り換え手段は電圧検出する電池ブロックの開閉手段を閉じて差動電圧検出手段に接続するので、電圧検出回路は複数の電池ブロックに対して１組でよく、電圧検出回路の設置数を削減でき、電池電圧の検出時にのみ電池ブロックの正負両端と差動電圧検出手段との間を接続するので、電圧検出時以外の状態では電池ブロックの両端と差動増幅器との間は遮断されており、電池ブロックからのリーク電流による放電を排除することができる。
【００１４】
また、上記第２の目的を達成するための本願の第３発明は、車両駆動用電動機の駆動電源となる二次電池が多数の単電池を直列接続した組電池として構成され、この組電池はその接地電位が車両側電気回路系の接地電位から電気的に絶縁された状態で車両に搭載されてなり、この組電池の電圧を単電池を所定数の直列接続ブロックの単位に分割した電池ブロック毎に検出するために、前記電池ブロックの正負両端間の電位差を検出する差動電圧検出手段と、この差動電圧検出手段の出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段からの出力データを車両側電気回路系と電気的に絶縁して車両側の電気回路系に伝達する出力データ伝達手段とを備えた電圧検出回路を設けて構成されてなる電池電圧の検出装置において、前記電圧検出回路を電池ブロック毎に設け、各電圧検出回路に、電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記差動電圧検出手段に作動電力として供給する第１の電圧変換手段と、電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記Ａ／Ｄ変換手段に作動電力として供給する第２の電圧変換手段とを設けて構成されてなることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段に対する作動電力は、第１の電圧変換手段及び第２の電圧変換手段により電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して供給されるので、各電池ブロック毎に設けられた差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段に対して作動電力を供給するための電源供給手段を別途設ける必要がなく、電源供給手段から電圧検出回路に混入するコモンモードノイズの影響による電圧検出の誤検出をなくすことができる。
【００１６】
また、上記第１及び第２の各目的を併せて達成するための本願の第４発明は、車両駆動用電動機の駆動電源となる二次電池が多数の単電池を直列接続した組電池として構成され、この組電池はその接地電位が車両側電気回路系の接地電位から電気的に絶縁された状態で車両に搭載されてなり、この組電池の電圧を多数の単電池を所定数の直列接続ブロックの単位に分割した電池ブロック毎に検出する電池電圧の検出装置において、前記電池ブロックの正負両端間の電位差を検出する差動電圧検出手段と、電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記差動電圧検出手段に供給する第１の電圧変換手段と、前記差動電圧検出手段の出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記Ａ／Ｄ変換手段に供給する第２の電圧変換手段と、電池ブロックの正負両端と前記差動電圧検出手段との間の接続を開閉する開閉手段と、車両側電気回路系からの開閉制御信号を車両側電気回路系と電気的に絶縁して前記開閉手段に伝達する開閉信号伝達手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段からの出力データを車両側電気回路系と電気的に絶縁して車両側の電気回路系に伝達する出力データ伝達手段とを備えた電圧検出回路を前記電池ブロック毎に設けて構成されてなることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、電池ブロックの正負両端と差動電圧検出手段との間に開閉手段が設けられ、この開閉手段は開閉信号伝達手段からの開閉制御信号により動作して、電池電圧の検出時にのみ電池ブロックの正負両端と差動電圧検出手段との間を接続するので、電圧検出時以外の状態では電池ブロックの両端と差動増幅器との間は遮断されており、電池ブロックからのリーク電流による放電を排除することができる。また、差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段に対する作動電力は、第１の電圧変換手段及び第２の電圧変換手段により電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して供給されるので、各電池ブロック毎に設けられた差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段に対して作動電力を供給するための電源供給手段を別途設ける必要がなく、電源供給手段から電圧検出回路に混入するコモンモードノイズの影響による電圧検出の誤検出を無くすことができる。
【００１８】
また、上記第１及び第２の各の目的を併せて達成するための本願の第５発明は、車両駆動用電動機の駆動電源となる二次電池が多数の単電池を直列接続した組電池として構成され、この組電池はその接地電位が車両側電気回路系の接地電位から電気的に絶縁された状態で車両に搭載されてなり、この組電池の電圧を単電池を所定数の直列接続ブロックの単位に分割した電池ブロック毎に検出するために、前記電池ブロックの正負両端間の電位差を検出する差動電圧検出手段と、この差動電圧検出手段の出力電圧をデジタル変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段からの出力データを車両側電気回路系と電気的に絶縁して車両側の電気回路系に伝達する出力データ伝達手段とを備えた電圧検出回路を設けて構成されてなる電池電圧の検出装置において、前記電圧検出回路を複数の電池ブロックの単位毎に設け、各電圧検出回路に、電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記差動電圧検出手段に供給する第１の電圧変換手段と、電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して前記Ａ／Ｄ変換手段に供給する第２の電圧変換手段とを設けると共に、前記差動電圧検出手段と複数の電池ブロックの正負両端との間の接続をそれぞれ個別に開閉する複数の開閉手段と、この複数の開閉手段を開閉制御信号に基づいて個別に開閉制御する開閉制御手段とを備えて構成された検出切り換え回路を設け、車両側電気回路系からの開閉制御信号を車両側電気回路系と電気的に絶縁して前記検出切り換え回路に伝達する開閉信号伝達手段からの開閉制御信号に基づいて、前記開閉制御手段により検出対象とする電池ブロックの正負両端に接続された前記開閉手段を閉じて、その電池ブロックが前記差動電圧検出手段に接続されるように構成されてなることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、複数の電池ブロックに対して差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段、出力データ伝達手段を備えた電圧検出回路を１組設けると共に、検出切り換え手段により複数の各電池ブロックの正負両端と前記差動電圧検出手段との間に設けられた開閉手段を開閉信号伝達手段からの開閉制御信号に基づいて前記電圧検出回路に接続する。前記検出切り換え手段は電圧検出する電池ブロックの開閉手段を閉じて差動電圧検出手段に接続するので、電圧検出回路は複数の電池ブロックに対して１組でよく、電圧検出回路の設置数を削減でき、電池電圧の検出時にのみ電池ブロックの正負両端と差動電圧検出手段との間を接続するので、電圧検出時以外の状態では電池ブロックの両端と差動増幅器との間は遮断されており、電池ブロックからのリーク電流による放電を排除することができる。また、差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段に対する作動電力は、第１の電圧変換手段及び第２の電圧変換手段により電池ブロックの電圧を所定電圧に変換して供給されるので、各電池ブロック毎に設けられた差動電圧検出手段及びＡ／Ｄ変換手段に対して作動電力を供給するための電源供給手段を別途設ける必要がなく、電源供給手段から電圧検出回路に混入するコモンモードノイズの影響による電圧検出の誤検出を無くすことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。尚、従来構成と共通する要素には同一の符号を付し、本発明の新規要素を明らかにしている。
【００２１】
本実施形態は、電動機と内燃機関とを駆動源として併用するハイブリッド自動車を電動駆動するための電池電源装置を構成するニッケル水素二次電池の充放電を制御するために、単電池を所定の数（１２個）で電池ブロックとした単位毎の電池電圧を検出できるように構成されたものである。
【００２２】
図１において、本発明の第１の実施形態に係る電池電圧の検出装置は、電池電源装置２０を構成する各電池ブロック１９ａ〜１９ｎ毎に電圧検出回路１ａ〜１ｎが設けられている。電圧検出回路１は、電池ブロック１９の両端にそれぞれ第１のフォトリレー（開閉手段）５及び第２のフォトリレー（開閉手段）６を介して接続された差動増幅器（差動電圧検出手段）２により電池ブロック１９の両端間の電圧が検出され、この検出された電池電圧はＡ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）３によりデジタル変換され、出力フォトカプラ（出力データ伝達手段）７から車両の制御装置に出力するように構成されている。前記第１及び第２の各フォトリレー５、６は、例えばフォトモスリレー（商品名）のような光反応型の半導体スイッチにより構成されており、電池ブロック１９の電圧検出時に、検出対象とする電池ブロック１９に接続された電圧検出回路１に対して車両の制御装置から出力される開閉制御信号により電池ブロック１９と差動増幅器２との間の接続を閉じるものである。前記開閉制御信号は、接地電位が異なる車両側電気回路系と電気的に絶縁された状態で信号入力できるように、入力フォトカプラ（開閉信号伝達手段）８を通じて入力されるので、入力フォトカプラ８から入力される開閉制御信号により前記第１及び第２のフォトリレー５、６が閉じるように制御する。従って、電圧検出回路１と電池ブロック１９との間の接続は、電圧検出時にのみ接続され、それ以外の不使用時においては電池ブロック１９は電圧検出回路１に対する接続が絶たれた状態となり、不使用時にリーク電流が流れることによる無駄な放電は発生しない。
【００２３】
前記電池電源装置２０は、車両をモータ３０により走行駆動することができる大きな出力電力を必要とするため、前記電池ブロック１９を複数個直列接続してエンジン駆動のための電気回路系の電圧に比して高電圧の出力が得られるように構成されているので、電圧検出回路１を含む電池電源装置２０の高電圧の電気回路系は、車両側の低電圧の電気回路系と接地電位が電気的に絶縁されたフローティング状態にして車両に搭載される。また、各電圧検出回路１ａ〜１ｎそれぞれに接続される各電池ブロック１９ａ〜１９ｎの接地電位からの電位はそれぞれに異なるので、各電圧検出回路１ａ〜１ｎを動作させるための作動電力は、それぞれ個別に設ける必要があり、この作動電力は電源供給部（作動電力供給手段）１５から各電圧検出回路１ａ〜１ｎそれぞれに供給される。電源供給部１５は、車両側から供給される電力を変圧器により各電圧検出回路１ａ〜１ｎ個別の電力が供給できるように構成されており、車両側と直流的に絶縁すると共に、各電圧検出回路１ａ〜１ｎ間で直流的に絶縁された状態となっている。
【００２４】
上記電源供給部１５は、車両側の電気回路系から供給される電力を用いて電池電源装置２０の高圧の電気回路系に電圧検出回路１に作動電力を供給しているので、電源供給部１５に混入したコモンモードノイズの影響を電圧検出回路１に与える可能性があり、ノイズの影響による電圧検出に誤動作を生じさせる恐れがある。即ち、電源供給部１５は接地電位が異なる低圧の電気回路系と高圧の電気回路系とにまたがって接地点に対するインピーダンスの不平衡な状態にあり、コモンモードノイズの影響を受けやすくなっている。この状態でインバータ２９のように電流や電圧が大きく変化する構成要素や、電池の充放電による電流の変化に伴うノイズ成分の発生要素が存在するため、電源供給部１５にコモンモードノイズが発生する可能性が大きくなる。このコモンモードノイズの影響を除去するためには、各電圧検出回路１ａ〜１ｎそれぞれの作動電力を自らの電池ブロック１９から得ることが有効となる。この作動電力供給の構成を改良した電池電圧の検出装置の構成を第２の実施形態として以下に説明する。
【００２５】
図２において、第２の実施形態に係る電池電圧の検出装置は、電池電源装置２０を構成する各電池ブロック１９ａ〜１９ｎ毎に電圧検出回路１０ａ〜１０ｎが設けられている。電圧検出回路１０は、電池ブロック１９の両端に接続された差動増幅器２により電池ブロック１９の両端間の電圧が検出され、この検出された電池電圧はＡ／Ｄ変換器３によりデジタル変換され、出力フォトカプラ７から車両の制御装置に出力するように構成されている。この電圧検出回路１０ａ〜１０ｎをそれぞれに動作させるための作動電力は、各電圧検出回路１０ａ〜１０ｎが接続される各電池ブロック１９ａ〜１９ｎからそれぞれ供給される。
【００２６】
即ち、前記差動増幅器２の作動電力は、電池ブロック１９に接続された第１のレギュレータ（第１の電圧変換手段）１１から供給され、Ａ／Ｄ変換器３の作動電力は電池ブロック１９に接続された第２のレギュレータ（第２の電圧変換手段）１２から供給されるように構成されている。前記第１及び第２の各レギュレータ１１、１２は、例えば３端子レギュレータにより構成し、電池ブロック１９の電圧を差動増幅器２またはＡ／Ｄ変換器３の動作に適合する電圧に変換して供給するものである。
【００２７】
このように各電圧検出回路１０ａ〜１０ｎの作動電力は、自らの電池ブロック１９から供給されるので、第１の実施形態の構成に示したように電源供給部１５を設ける必要がなく、装置の大型化や重量増を伴う電源供給部１５を排除することができる。また、作動電力は自らの電池ブロック１９から得られるので、電源供給部１５の供給電力から受けるコモンモードノイズの影響を除去することができる。
【００２８】
この第２の実施形態の構成に先の第１の実施形態によるリーク電流の排除の構成を加えることにより、より高機能な電池電圧の検出装置を構成することができる。この構成について第３の実施形態として次に説明する。
【００２９】
図３において、電圧検出回路１３は、電池ブロック１９の両端にそれぞれ第１のフォトリレー５及び第２のフォトリレー６を介して接続された差動増幅器２により電池ブロック１９の両端間の電圧が検出され、この検出された電池電圧はＡ／Ｄ変換器３によりデジタル変換され、出力フォトカプラ７から車両の制御装置に出力するように構成されている。前記第１及び第２の各フォトリレー５、６は、電池ブロック１９の電圧検出時に、検出対象とする電池ブロック１９に接続された電圧検出回路１３に対して車両の制御装置から出力される開閉制御信号により電池ブロック１９と差動増幅器２との間の接続を閉じる。前記開閉制御信号は、入力フォトカプラ８に入力されるので、入力フォトカプラ８は開閉制御信号により前記第１及び第２のフォトリレー５、６が閉じるように制御する。従って、電圧検出回路１と電池ブロック１９との間の接続は、電圧検出時にのみ接続されるので、それ以外の不使用時においては電池ブロック１９は電圧検出回路１に対する接続が絶たれた状態となり、不使用時にリーク電流が流れることによる無駄な放電は発生しない。前記差動増幅器２の作動電力は、電池ブロック１９に接続された第１のレギュレータ１１から供給され、Ａ／Ｄ変換器３の作動電力は電池ブロック１９に接続された第２のレギュレータ１２から供給されるように構成されている。従って、各電圧検出回路１０ａ〜１０ｎの作動電力は、自らの電池ブロック１９から供給されるので、第１の実施形態の構成に示したように電源供給部１５を設ける必要がなく、コモンモードノイズの影響を除去することができる。
【００３０】
以上説明した各電池電圧の検出装置において、各電池ブロック１９ａ〜１９ｎに対してそれぞれ電圧検出回路１ａ〜１ｎ、１０ａ〜１０ｎ、１３ａ〜１３ｎを設けて構成しているので、装置全体の構成が複雑化することを抑制して、電圧検出回路１ａ〜１ｎ、１０ａ〜１０ｎ、１３ａ〜１３ｎの数を削減した構成について、以下に第４及び第５の実施形態として説明する。
【００３１】
図４に示す第４の実施形態の構成は、複数の電池ブロック１９に対して共通の電圧検出回路９を１つ設け、切り換えにより複数の電池ブロック１９から順次１つの電圧を検出できるようにしたものである。図４に示すように、５つの電池ブロック１９ａ〜１９ｅに対して１つの電圧検出回路９ａが設けられており、各電池ブロック１９ａ〜１９ｅそれぞれの両端は切り換え回路（検出切り換え手段）１６、１７を介して差動増幅器２に接続される。前記切り換え回路１６、１７は、図５に示すように、各電池ブロック１９ａ〜１９ｅの正極側に対応するフォトリレー５ａ〜５ｅと、各電池ブロック１９ａ〜１９ｅの負極側に対応するフォトリレー６ａ〜６ｅと、正極側のフォトリレー５ａ〜５ｅの開閉を入力フォトカプラ８から入力される開閉制御信号に基づいて切り換える第１のデコーダ（開閉制御手段）２１と、負極側のフォトリレー６ａ〜６ｅの開閉を入力フォトカプラ８から入力される開閉制御信号に基づいて切り換える第２のデコーダ（開閉制御手段）２２とを備えて構成されている。例えば、前記開閉制御信号が電池ブロック１９ａの電圧を検出する制御信号であったときには、第１及び第２の各デコーダ２１、２２は、電池ブロック１９ａに接続されたフォトリレー５ａ、６ａを閉じるように制御するので、電池ブロック１９ａの両端は差動増幅器２に接続され、電池ブロック１９ａの電圧が検出される。従って、車両の制御装置は電池ブロック１９の識別信号を含む開閉制御信号を入力フォトカプラ８を通じて入力することにより、出力フォトカプラ７から該当する電池ブロック１９の電圧検出データを得ることができ、複数の電池ブロック１９に共通に１つの電圧検出回路９を設けた簡素化された構成でも、第１の実施形態と同様の電圧検出を行うことができる。
【００３２】
上記構成において、１つの電圧検出回路９により電圧検出する電池ブロック１９の数は５個に設定しているが、この数は、各電池ブロック１９ａ〜１９ｅが切り換え回路１６、１７を通じて個別に差動増幅器２に接続されるとき、電池ブロック１９の位置により差動増幅器２の入力端子に加わる接地電位からの電位差が異なるので、この電位差が差動増幅器２の許容範囲内となるように、使用する差動増幅器２により調整される。
【００３３】
図６は、上記第４の実施形態の構成に加えて、電圧検出回路１４の作動電力を電圧検出する電池ブロック１９から得られるように構成したものである。切り換え回路１６、１７の構成は先と同様に図５に示した構成が採用され、差動増幅器２及びＡ／Ｄ変換器３に作動電力を供給する第１及び第２の各レギュレータ１１、１２は第２の実施形態の構成と同様に構成されているので、その説明は省略する。
【００３４】
この構成によれば、電圧検出回路１４は電圧測定時にのみ検出対象とする電池ブロック１９に切り換え回路１６、１７により接続されるので、不使用時のリーク電流は排除される。また、電圧検出回路１４は自らの作動電力を検出対象とする電池ブロック１９から得ることができるので、作動電力を得るために電源供給手段を設ける必要がなく、電源供給手段からのコモンモードノイズの侵入をなくすことができる。更に、複数の電池ブロック１９に対して１つの電圧検出回路１４を設ける構成により、電圧検出の構成を簡略化することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば、電動機駆動による自動車に搭載される電池電源装置の充放電を制御するために、電池電源を構成する多数の単電池の電圧を検出するに際して、電圧検出回路を電圧検出時にのみ電池に接続する構成により、電圧検出回路からのリーク電流により放電することがなくなるので、自動車が不使用状態で長期に放置されたような場合でも電池の消耗をなくすことができる。また、電圧検出回路の作動電力を検出対象とする電池から得る構成により、電圧検出回路の作動電力を供給するための電源供給手段をなくすことができ、電源供給手段から侵入するノイズにより電圧検出に誤動作を生じさせることがなく、精度のよい電池電圧の検出装置が構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電池電圧検出装置の構成を示す回路図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電池電圧検出装置の構成を示す回路図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る電池電圧検出装置の構成を示す回路図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る電池電圧検出装置の構成を示す回路図。
【図５】切り換え回路の構成を示す回路図。
【図６】本発明の第５の実施形態に係る電池電圧検出装置の構成を示す回路図。
【図７】従来技術に係る電池電圧の検出装置の構成を示す回路図。
【符号の説明】
１、９、１０、１３、１４  電圧検出回路
２  差動増幅器（差動電圧検出手段）
３  Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）
５、５ａ〜５ｅ  第１のフォトリレー（開閉手段）
６、６ａ〜６ｅ  第２のフォトリレー（開閉手段）
７  出力フォトカプラ（出力データ伝達手段）
８  入力フォトカプラ（開閉信号伝達手段）
１１  第１のレギュレータ（第１の電圧変換手段）
１２  第２のレギュレータ（第２の電圧変換手段）
１５  電源供給部（作動電力供給手段）
１６、１７  切り換え回路（検出切り換え手段）
１９  電池ブロック
２１、２２  デコーダ（開閉制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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