(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは２以上の整数）個の電池を縦続接続し、該縦続接続された各電池の接続点及び前記縦続接続された一群の電池の両端に電圧入力端子を設け、隣接する前記電圧入力端子の電圧が印加され、印加された電圧入力端子間の電圧値の差を出力する電圧引き算回路を設け、該電圧引き算回路の出力が印加され、電圧引き算回路の出力の中から最小の電圧を選択する最小電圧選択回路を設け、前記最小電圧選択回路から最小電圧の電池電圧を出力する最小電圧出力回路において、
前記電圧入力端子の電位が零であることを検出する電位零検出回路を設け、
前記電位零検出回路が零電位を検出した場合、前記電位零検出回路の出力により、前記最小電圧選択回路を制御して、零電位の前記電圧入力端子の出力が最小電圧として選択されないようにしたことを特徴とする最小電圧出力回路。
【請求項２】
前記縦続接続された一群の電池の両端の一方の前記電圧入力端子を接地し、該接地された電圧入力端子と隣接する電圧入力端子間の差の電圧を出力する前記電圧引き算回路を省略し、接地された前記電圧入力端子に隣接する電圧端子の入力を、直に前記最小電圧選択回路に印加したことを特徴とする請求項１記載の最小電圧出力回路。
【請求項３】
前記電位零検出回路は、前記縦続接続された一群の電池の両端の一方の接地されない電圧入力端子と前記最小電圧選択回路間に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の最小電圧出力回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最小電圧出力回路に係り、特に、コントロール端子を削除した最小電圧出力回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に従来の最小電圧出力回路１を示す。セル１〜セル４の電圧の内、最小電圧のセルの電圧が出力端子ＭＩＮから得られる。
従来の最小電圧出力回路は、バッファＢ１〜バッファＢ４、引き算アンプＡ１〜Ａ３、ＭＩＮ選択アンプ２を構成するバッファＳ１〜バッファＳ４及び抵抗Ｒ１〜抵抗Ｒ１２から構成されている。なお、バッファＢ１〜バッファＢ４、引き算アンプＡ１〜Ａ３、バッファＳ１〜バッファＳ４は、演算増幅器で構成されている。
【０００３】
セル１〜セル４の電池電圧を、それぞれ、Ｅ１〜Ｅ４とすると、電圧入力端子Ｖ１の電位はＥ１、電圧入力端子Ｖ２の電位はＥ１＋Ｅ２、電圧入力端子Ｖ３の電位はＥ１＋Ｅ２＋Ｅ３、電圧入力端子Ｖ４の電位はＥ１＋Ｅ２＋Ｅ３＋Ｅ４である。
電圧入力端子Ｖ１〜電圧入力端子Ｖ４の電位は、バッファＢ１〜バッファＢ４を介して、端子Ｐ１〜端子Ｐ４に現れる。
【０００４】
つまり、電圧入力端子Ｖ１〜電圧入力端子Ｖ４の電位を、それぞれ、Ｖ１〜Ｖ４とし、端子Ｐ１〜端子Ｐ４の電位をＶＰ1 〜ＶＰ4 とすると
ＶＰ1 ＝Ｖ１、ＶＰ2 ＝Ｖ２、ＶＰ3 ＝Ｖ３、ＶＰ4 ＝Ｖ４  ・・・（１）
である。
ここで、引き算アンプＡ３の出力Ｐ７における出力電圧ＶP7を求める。
【０００５】
抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ８の接続点の電位をＶＰ8 とすると、
ＶP7＝ＶＰ8 −（Ｖ３−ＶＰ8 ）×Ｒ７／Ｒ８          ・・・（２）
ここで、
Ｒ１＝Ｒ２、Ｒ７＝Ｒ８                              ・・・（３）
とすると、
ＶP7＝（Ｖ４／２）−（Ｖ３−（Ｖ４／２））              ・・・（４）
＝Ｖ４−Ｖ３                                        ・・・（５）
となる。
【０００６】
同様に、
Ｒ３＝Ｒ４、Ｒ９＝Ｒ１０                                ・・・（６）
Ｒ５＝Ｒ６、Ｒ１１＝Ｒ１２                              ・・・（７）
とすると、引き算アンプＡ２の出力Ｐ６（ＶP6）及び引き算アンプＡ１の出力Ｐ５（ＶP5）には、次の出力が得られる。
【０００７】
ＶP6＝（Ｖ３−Ｖ２）                                  ・・・（８）
ＶP5＝（Ｖ２−Ｖ１）                                  ・・・（９）
ところで、Ｅ４＝Ｖ４−Ｖ３                                ・・・（１０）
Ｅ３＝Ｖ３−Ｖ２                                ・・・（１１）
Ｅ２＝Ｖ２−Ｖ１                                ・・・（１２）
であるので、端子Ｐ７、Ｐ６、Ｐ５からは、セル４、セル３、セル２の電池の電圧を得ることができる。
【０００８】
なお、セル１に関しても、引き算アンプと（３）式のように設定された抵抗を設けても良いが、セル１が接地されているので、電池電圧Ｖ１をそのまま使用することができる。従って、電圧入力端子Ｖ１をバッファＢ１を介して、直接、ＭＩＮ選択アンプ２に接続している。
ＭＩＮ選択アンプ２を構成するバッファＳ１〜Ｓ４の出力は、直接接続され、ワイアドＯＲ回路を構成し、出力端子ＭＩＮから、最小電圧のセルの電圧が得られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、セルが４個の場合は、図３の回路で、セル１〜セル４の電圧の内、最小電圧のセルの電圧が出力端子ＭＩＮから得られる。
しかし、図３の回路において、セルを３個しか用いない場合は、つまり、４直を３直に変更する場合は、セル１を外し、電圧入力端子Ｖ１を接地する。
【００１０】
すると、電圧入力端子Ｖ１は零となり、ＭＩＮ選択アンプ２に印加される電圧の中で最小の電圧となるので、この電圧（零電圧）が出力端子ＭＩＮから出力されることになる。
しかし、セル１を外して、接地したために零電位となったのであるから、この零電位が出力されると誤動作となる。そこで、この場合は、電圧入力端子Ｖ１が最小電圧として選択されないように、バッファＳ１のアンプをオフする必要がある。
【００１１】
そのために、バッファＳ１をオフにするための選択端子ＳＥＬを設ける。そして、４直を３直に変更するために、セル１を外し、電圧入力端子Ｖ１を接地した場合は、該選択端子ＳＥＬに、制御信号を印加し、バッファＳ１のアンプをオフする信号を印加する。その結果、４直用の図３の最小電圧出力回路を、３直に変更することができる。しかし、この変更において、制御端子が一つ必要になるという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、最小電圧出力回路において、選択端子数を減らすことを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、ｎ（ｎは２以上の整数、例えば、図１では、４）個の電池を縦続接続し、該縦続接続された各電池の接続点（例えば、図１におけるセル１及びセル２との接続点、セル２及びセル３との接続点、セル３及びセル４との接続点、）及び前記縦続接続された一群の電池の両端（例えば、図１におけるセル１の負側及びセル４の正側）に電圧入力端子（例えば、図１におけるＧＮＤ、Ｖ１からＶ４）を設け、隣接する前記電圧入力端子の電圧が印加され、印加された電圧入力端子間の電圧値の差を出力する電圧引き算回路（例えば、図１における引き算回路Ａ１〜Ａ３）を設け、該電圧引き算回路の出力が印加され、電圧引き算回路の出力の中から最小の電圧を選択する最小電圧選択回路（例えば、図１におけるＭＩＮ選択アンプ１２）を設け、前記最小電圧選択回路から最小電圧の電池電圧を出力する最小電圧出力回路において、前記電圧入力端子の電位が零であることを検出する電位零検出回路（例えば、図１における電位零検出回路１３）を設け、前記電位零検出回路が零電位を検出した場合、前記電位零検出回路の出力により、前記最小電圧選択回路を制御して、零電位の前記電圧入力端子の出力が最小電圧として選択されないようにした（例えば、図１における電位零検出回路１３により、ＭＩＮ選択アンプ１２を構成するバッファＳ４のバイアスを遮断する）ことを特徴とする最小電圧出力回路である。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、電位零検出回路が零電位を検出した場合、電位零検出回路の出力により、最小電圧選択回路を制御して、零電位の電圧入力端子の出力が最小電圧として選択されないようにすることにより、例えば、４直の電池の最小電圧選択回路を３直又は２直の電池の最小電圧選択回路に使用しても、端子数を増やすことなく、対応することができる。
【００１５】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の最小電圧出力回路において、前記縦続接続された一群の電池の両端の一方の前記電圧端子を接地し、該接地された電圧入力端子と隣接する電圧入力端子間の差の電圧を出力する前記電圧引き算回路を省略し、接地された前記電圧端子に隣接する電圧端子の出力を、直に前記最小電圧選択回路（例えば、図１におけるＭＩＮ選択アンプ１２を構成するバッファＳ１）に印加したことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、接地された電圧端子に隣接する電圧端子の入力を、直に最小電圧選択回路に印加したことにより、電圧引き算回路を省略することができる。
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２記載の最小電圧出力回路において、前記電位零検出回路（例えば、図１における電位零検出回路１３）は、前記縦続接続された一群の電池の両端の一方の接地されない電圧入力端子（例えば、図１におけるＶ４）と前記最小電圧選択回路（例えば、図１におけるＭＩＮ選択アンプ１２）間に設けたことを特徴とする。
【００１７】
縦続接続された一群の電池の両端の一方の接地されない電圧入力端子以外の電圧入力端子（例えば、図１における電圧入力端子Ｖ１〜Ｖ３）を接地し、接地した電圧入力端子と最小電圧選択回路間に電位零検出回路を設け、接地した電圧入力端子に係る出力を最小電圧選択回路から出力されないように構成すると、引き算アンプに影響を及ぼし、正常に出力されなくなる。請求項３記載の発明によれば、４直の電池の最小電圧選択回路を３直で用いても、引き算アンプに影響を及ぼすことなく、正常に出力される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１に本発明の実施の形態を示す。本発明の最小電圧出力回路１１は、図３と比較して、選択端子ＳＥＬを無くし、抵抗Ｒ２に直列に電位零検出回路１３を設け、この電位零検出回路１３の出力により、自動的に、ＭＩＮ選択アンプ１２を構成するバッファＳ４をＯＦＦとするものである。他の回路は、図３と同じである。
【００１９】
図１を４直の最小電圧出力回路として、用いる場合の動作は、図３と同じである。
図１の最小電圧出力回路１１では、４直を３直に変更する場合は、セル４を外し、電圧入力端子Ｖ４を接地する。
この場合、電圧入力端子Ｖ４の電位が零であるから、バッファＢ４の出力が零電位となり、さらに、引き算回路Ａ３の非反転入力端子が電位が零となり、引き算回路Ａ３の出力が零となる。しかし、電位零検出回路１３が、電圧入力端子Ｖ４の電位が零であることを検出すると、電位零検出回路１３によりバッファＳ４のバイアスが遮断され、バッファＳ４はＯＦＦとなり、引き算回路Ａ３の出力は出力端子ＭＩＮに出力されない。
【００２０】
従って、セル１〜セル３の電圧の内、最小電圧のセルの電圧が出力端子ＭＩＮから得られる。
図２に本発明の具体化した回路を示す。
図３の回路にトランジスタＱ１〜トランジスタＱ５を付加したものである。
トランジスタＱ１は等価ダイオードを構成し、トランジスタＱ２とトランジスタＱ３及びトランジスタＱ４とトランジスタＱ５は、それぞれカレントミラー回路を構成する。従って、トランジスタＱ３には、トランジスタＱ２と同じ電流が流れ、トランジスタＱ５には、トランジスタＱ４と同じ電流が流れる。また、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４は直列接続され、トランジスタＱ３とトランジスタＱ４には、同じ電流が流れる。
【００２１】
いま、直を３直に変更するために、セル４を外し、電圧入力端子Ｖ４を接地電位としたとき、バッファＢ４の出力は零となり、トランジスタＱ１及びトランジスタＱ２に電流が流れなくなる。従って、トランジスタＱ３も電流が流れなくなる。トランジスタＱ３と直列に接続されたトランジスタＱ４にも電流が流れなくなる。その結果、トランジスタＱ５にも電流が流れなくなり、バッファＳ４のバイアスが遮断され、バッファＳ４がＯＦＦとなる。
【００２２】
これにより、バッファＳ４から、引き算アンプＡ３の零の出力が、最小電圧として選択されることはなく、セル１〜セル３の電圧の内、最小電圧のセルの電圧が出力端子ＭＩＮから得られる。
なお、図２では、４直を３直に変更する場合は、端子Ｖ４を接地し、バッファＢ４に電位零検出回路を設けているが、他の端子の電圧入力端子を接地し、こらに接続されたバッファに電位零検出回路を設けると、引き算回路が誤動作をおこす。
【００２３】
例えば、図４に示すように、４直を３直に変更する場合で、セル２を外し、Ｖ２を接地する場合、バッファＢ２に電位零検出回路１３を設ける。
この場合、電圧入力端子Ｖ２の電位が零であるから、引き算回路Ａ１の非反転入力端子の電位が零となり、引き算回路Ａ１の出力が零となる。しかし、電位零検出回路１３が、電圧入力端子Ｖ２の電位が零であることを検出すると、電位零検出回路１３によりバッファＳ２のバイアスが遮断され、ＯＦＦとなり、引き算回路Ａ１の出力は出力端子ＭＩＮに出力されない。
【００２４】
ところで、この場合、電圧入力端子Ｖ２の電位が零であるから、引き算回路Ａ２の反転入力端子が電位が零となり、引き算回路Ａ２の出力は（ｅ１＋ｅ３）となる。
従って、図４の回路では、引き算回路Ａ２が誤動作をおこす。このように、考えると、４直を３直に変更する場合で、引き算回路が誤動作をおこさない場合は、図１のような場合である。つまり、端子Ｖ４を接地し、バッファＢ４に電位零検出回路を設けた場合である。
【００２５】
また、上記実施の形態では、セルの個数が４の場合について説明したが、セルの個数は、４に限定されない。
また、上記実施の形態では、電位零検出回路をトランジスタで構成した例について説明したが、トランジスタに限らず、電界効果トランジスタ等の他の回路で構成しても良い。
【００２６】
また、上記実施の形態では、４直を３直に変更する例について説明したが、４直を２直に変更する場合でもよい。但し、この場合は、例えば、図４において、さらに、セル３を外し、電圧入力端子Ｖ３を接地し、電位零検出回路１３の出力により、バッファＳ２とバッファＳ３をＯＦＦにする必要がある。
【００２７】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を実現することができる。請求項１記載の発明によれば、電位零検出回路が零電位を検出した場合、電位零検出回路の出力により、最小電圧選択回路を制御して、零電位の電圧入力端子の出力が最小電圧として選択されないようにすることにより、例えば、４直の電池の最小電圧選択回路を３直又は２直の電池の最小電圧選択回路に使用しても、端子数を増やすことなく、対応することができる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、接地された電圧端子に隣接する電圧端子の出力を、直に最小電圧選択回路に印加したことにより、電圧引き算回路を省略することができる。
請求項３記載の発明によれば、縦続接続された一群の電池の両端の一方の接地されない電圧入力端子と最小電圧選択回路間に設けたことにより、４直の電池の最小電圧選択回路を３直で用いても、引き算アンプに影響を及ぼすことなく、正常に出力される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するための図である。
【図２】本発明の実施例を説明するための図である。
【図３】従来例を説明するための図である。
【図４】引き算回路の誤動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１、１１    最小電圧出力回路
２、１２    ＭＩＮ選択アンプ
１３        電位零検出回路
Ｑ１〜Ｑ５    トランジスタ
Ａ１〜Ａ３    引き算アンプ
Ｂ１〜Ｂ４    バッファアンプ
Ｓ１〜Ｓ４    ＭＩＮ選択アンプを構成するバッファアンプ
ＧＮＤ      アース
Ｖ１〜Ｖ４    電圧入力端子
【図１】
0004103232.tif 000002
【図２】
0004103232.tif 000003
【図３】
0004103232.tif 000004
【図４】
0004103232.tif 000005