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【発明の名称】 組み電池の電圧検出装置
【発明者】 【氏名】飯野 潤一

【氏名】伊藤 雅也

【氏名】加藤 豪俊

【氏名】山下 貴史
【要約】 【課題】各電池モジュ−ルが負担する差動型電圧検出回路によるモジュ−ル電圧検出のための入力信号電流の低減と、差動型電圧検出回路内の各素子の低耐圧化を図りつつ高精度の電池電圧の検出を実現した組み電池の電圧検出装置を提供すること。

【解決手段】組み電池１９は互いに縦続接続される多数の電池モジュ−ル１０１〜１２０に区分され、各モジュ−ル電圧Ｖ１〜Ｖ２１はそれぞれ差動型電圧検出回路で検出された後、Ａ／Ｄ変換回路に送られる。互いに隣接する複数の電池モジュ−ルのモジュ−ル電圧を検出する複数の差動型電圧検出回路により電圧検出ブロックが構成される。同一の電圧検出ブロック内の各差動型電圧検出回路２０１〜２０５の入力側抵抗回路網の一端には、共通の基準電位Ｖ４が印加され、基準電位は各電圧検出ブロックごとに異なる値とされる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】互いに縦続接続されて高圧の組み電池を構成する多数の電池モジュ−ルの各モジュ−ル電圧を個別に検出する多数の差動型電圧検出回路と、各前記差動型電圧検出回路の出力電圧をそれぞれＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路とを有する組み電池の電圧検出装置において、互いに隣接する複数の電池モジュ−ルのモジュ−ル電圧をそれぞれ検出する複数の前記差動型電圧検出回路により構成される電圧検出ブロックを複数有し、同一の電圧検出ブロック内の各差動型電圧検出回路の入力側抵抗回路網の一端の電位からなる基準電位は共通とされ、前記基準電位は各電圧検出ブロックごとに異なる値とされることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。
【請求項２】請求項１記載の組み電池の電圧検出装置において、前記Ａ／Ｄ変換回路は前記各電圧検出ブロックごとに設けられ、各前記Ａ／Ｄ変換回路は同一の電圧検出ブロックに属する全ての前記差動型電圧検出回路の出力電圧を順次切り替えてＡ／Ｄ変換することを特徴とする組み電池の電圧検出装置。
【請求項３】請求項２記載の組み電池の電圧検出装置において、前記各Ａ／Ｄ変換回路の出力信号は、所定の低電源電圧で駆動されるデジタル信号処理回路へフォトカプラ素子を通じて出力されることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。
【請求項４】請求項１記載の組み電池の電圧検出装置において、前記電圧検出ブロックは互いに隣接する３個以上の電池モジュ−ルのモジュ−ル電圧をそれぞれ検出する３個以上の前記差動型電圧検出回路からなり、前記基準電位は、前記互いに隣接する３個以上の電池モジュ−ルの最高電位より低く、その最低電位より高い中間電位に設定されることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。
【請求項５】請求項４記載の組み電池の電圧検出装置において、前記基準電位は、同一の前記電圧検出ブロック内の各電池モジュ−ルの各端子電圧のうち、最も中間電位に近い電位に設定されることを特徴とする組み電池の電圧検出装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、組み電池の電圧検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平５−６４３７７号公報は、縦続接続形式の多数の単電池からなる組み電池を構成する複数のモジュ−ルのモジュ−ル電圧を個別に検出し、また、組み電池の電流を検出し、組み電池の充電制御を各モジュ−ル（連続して縦続接続された複数の単電池で構成される）ごとに行うことを提案している。
【０００３】電気自動車などに搭載される組み電池の残存容量検出では、その総電圧と電流とから推定した開放端子電圧に基づいて行うことが一般的であるが、電気自動車の組み電池では数百の単電池を縦続接続して組み電池して高圧化することにより配線抵抗損失の低減を図るのが通常である。上述したように多数の単電池を縦続接続した電気自動車の走行電力発生用の組み電池では、電力消費の低減及び回路構成の簡素化を図りつつ総電圧を高精度に検出することが要求されているが、それは容易ではなかった。更に説明すると、たとえば電圧検出回路の電圧検出精度が０．１％とし、総電圧が３００Ｖであれば０．３Ｖの誤差が生じることになるが、単電池の端子電圧が１．２Ｖ程度であるので、総電圧により単電池の不良などをチェックしたり、充電状況をチェックすることは困難であった。更に、検出された総電圧は、マイコン信号処理のためにＡ／Ｄ変換されることが通常であるが、Ａ／Ｄ変換回路の分解能が１１ビットとすれば上記と同様に０．１５Ｖ程度の分解誤差が生じてしまうので、高価な高精度Ａ／Ｄ変換回路を採用しなければならず、安価な低分解能のＡ／Ｄ変換回路では必要な検出精度が得られなかった。また、一挙に高電圧である総電圧を検出するには高電圧半導体素子を必要とするので、その特製のための費用を支出せねばならない。
【０００４】このため、図５に示すように、組み電池を複数の電池モジュ−ル１０１〜１２０に分割し、各モジュ−ル電圧を差動型電圧検出回路２０１〜２２０により個別に検出し、それらを合計して組み電池の総電圧を算出したり、各電池モジュ−ルの充電状態を把握することが従来より提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述したように各モジュ−ル電圧を多数の差動型電圧検出回路で個別に検出する場合、以下に説明する問題が発生することがわかった。各差動型電圧検出回路２０１〜２２０はそれぞれ、オペアンプと、その両入力端電位（仮想接地電位）を設定するための入力側抵抗回路網と、帰還抵抗とを少なくとも有するが、この入力側抵抗回路網の低位端は低位側電源端に接続され、仮想接地電位が所定の基準電位に設定されている。これにより、各差動型電圧検出回路２０１〜２２０の信号入力端に流れ込むあるいは流れ出る電流（以下、入力信号電流という）はこの入力側抵抗回路網を通じて上記低位側電源端に流れこむあるいは流れ出ると考えることができる。
【０００６】このため、各電池モジュ−ル１０１〜１２０は、それぞれのモジュ−ル電圧を検出するための各差動型電圧検出回路２０１〜２２０に消費電流を供給することになる。従来は、この低位側電源端すなわちオペアンプの入力端仮想接地電位を組み電池１００の低位側電源端に単一設定しているために、各電池モジュ−ル１０１〜１２０のうち、各電池モジュ−ルが負担する各入力信号電流の大きさが大きく異なり、それにより計測誤差や電池消耗のばらつきが生じる不具合が存在することがわかった。
【０００７】以下、図５を参照して更に詳しく説明する。最高位の差動型電圧検出回路２０１の負入力端には電池モジュ−ル１０１の高位端から入力信号電流を給電され、この電流は差動型電圧検出回路２０１に入力側抵抗回路網を通じて組み電池１００の低位側電源端まで流れる。結局、差動型電圧検出回路２０１の負入力端は、各電池モジュ−ル１０１〜１２０の全てから給電されることになる。なお、差動型電圧検出回路２０１の正入力端に接続される入力側抵抗回路網についても同じことが言える。
【０００８】次の差動型電圧検出回路２０２の負入力端には電池モジュ−ル１０２の高位端から入力信号電流を給電され、この電流は差動型電圧検出回路２０２に入力側抵抗回路網を通じて組み電池１００の低位側電源端まで流れる。結局、差動型電圧検出回路２０２の負入力端は、各電池モジュ−ル１０１〜１２０のうち電池モジュ−ル１０１を除く残りの電池モジュ−ルから給電されることになる。
【０００９】以下同様に給電され、最低位の差動型電圧検出回路２２０の負入力端には電池モジュ−ル１２０の高位端から入力信号電流を給電され、この電流は差動型電圧検出回路２２０に入力側抵抗回路網を通じて組み電池１００の低位側電源端まで流れる。結局、差動型電圧検出回路２２０の負入力端は、電池モジュ−ル１２０のみから給電されることになる。
【００１０】上記の結果、最高位の電池モジュ−ル１０１は差動型電圧検出回路２０１だけの入力信号電流を給電し、最低位の電池モジュ−ル１２０は各差動型電圧検出回路２０１〜２２０すべての入力信号電流を負担することがわかる。これら入力信号電流と各電池モジュ−ルの内部抵抗との積は、その電池モジュ−ルの内部電圧効果となって電池モジュ−ル１０１〜１２０のモジュ−ル電圧を低下させる。この時、上述した作用により一部の電池モジュ−ル（たとえば電池モジュ−ル１２０やその近傍の電池モジュ−ル）は多くの差動型電圧検出回路の入力信号電流を負担するために、そのモジュ−ル電圧の低下が顕著となり、電力消費も大きくなる。
【００１１】また、高位側の差動型電圧検出回路の入力側抵抗回路網には高電圧が印加されるのでその電力消費が増大する。それを抑止するために入力側抵抗回路網の抵抗値を高く設定すると熱抵抗雑音の増大や周波数特性の低下などの問題が生じる。更に、従来では差動型電圧検出回路の入力側抵抗回路網の抵抗の高耐圧化を行う必要もあった。
【００１２】本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、各電池モジュ−ルが負担する差動型電圧検出回路によるモジュ−ル電圧検出のための入力信号電流の低減と、差動型電圧検出回路内の各素子の低耐圧化を図りつつ高精度の電池電圧の検出を実現した組み電池の電圧検出装置を提供することをその解決すべき課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載した本発明の組み電池の電圧検出装置によれば、高圧の組み電池は、互いに縦続接続される多数の電池モジュ−ルに区分され、各モジュ−ル電圧はそれぞれ差動型電圧検出回路で検出された後、Ａ／Ｄ変換回路に送られる。本構成では特に、互いに隣接する複数の電池モジュ−ルのモジュ−ル電圧を検出する複数の差動型電圧検出回路により電圧検出ブロックが構成される。
【００１４】更に、同一の電圧検出ブロック内の各差動型電圧検出回路の入力側抵抗回路網の一端には、共通の基準電位が印加され、基準電位は各電圧検出ブロックごとに異なる値とされる。このようにすれば、各電池モジュ−ルが負担する差動型電圧検出回路によるモジュ−ル電圧検出のための入力信号電流の低減、それによる電池モジュ−ルの電力消費の低減及び電池モジュ−ル間の電力消費のばらつきの低減、差動型電圧検出回路内の各素子の低耐圧化、電池電圧の高精度の検出を実現することができる。また、従来の電池モジュ−ル分散検出方式と同じく、差動型電圧検出回路及びＡ／Ｄ変換回路に高精度を必要としない安価な量産品を用いることができるという利点もある。
【００１５】請求項２記載の構成によれば、請求項１記載の組み電池の電圧検出装置において更に、電圧検出ブロック内の共通の基準電位をもつ全ての差動型電圧検出回路の出力電圧を、同一のＡ／Ｄ変換回路に順次入力を切り替えて共用する。すなわち、各差動型電圧検出回路の基準電位が等しいので、単一のＡ／Ｄ変換回路を共用使用するのが容易となる。
【００１６】請求項３記載の請求項２記載の組み電池の電圧検出装置において更に、各Ａ／Ｄ変換回路の出力信号は、所定の低電源電圧で駆動されるデジタル信号処理回路へフォトカプラ素子を通じて出力される。多数の各Ａ／Ｄ変換回路は高圧であり、しかも互いに異なるＤＣ電位レベルをもつが、本構成のフォトカプラ素子の採用により、後段のデジタル信号処理回路（通常はＣＰＵ）の入力ＤＣレベルの共通化と、低圧化とを実現することがができる。
【００１７】請求項４記載の構成によれば請求項１記載の組み電池の電圧検出装置において更に、電圧検出ブロックは互いに隣接する３個以上の電池モジュ−ルのモジュ−ル電圧をそれぞれ検出する３個以上の前記差動型電圧検出回路からなり、基準電位は、互いに隣接する３個以上の電池モジュ−ルの最高電位より低く、その最低電位より高い中間電位に設定される。
【００１８】このようにすれば、各電池モジュ−ル間の上記入力消費電流の大きさ及びそのアンバランスの一層の低減を実現することができるので、請求項１記載の作用効果の一層の向上を図ることができる。請求項５記載の構成によれば請求項４記載の組み電池の電圧検出装置において更に、基準電位は、同一の前記電圧検出ブロック内の各電池モジュ−ルの各端子電圧のうち、最も中間電位に近い電位に設定される。
【００１９】このようにすれば、基準電位発生回路を省略することができ、回路構成を簡素化することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な態様を以下の実施例により詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例の構成に限定されるものではなく、置換可能な公知回路を用いて構成できることは当然である。
【００２１】
【実施例】本発明の組み電池の電圧検出装置の一実施例を図１、図２を参照して説明する。図１は、組み電池１９の各モジュ−ル電圧をデジタル信号に変換する組み電池の電圧検出装置を示すブロック図であり、組み電池１９、差動型電圧検出回路２０１〜２２０、Ａ／Ｄ変換回路５〜８、フォトカプラ素子２０ａが図示されている。図２は図１のこの電圧検出装置を用いた電池モニタ装置の一実施例を示すブロック図である。
【００２２】１は電池の充放電を制御するＣＰＵ、２はデマルチプレクサからなるクロック信号分配用のセレクタ回路（以下、クロック信号セレクタ回路ともいう）、３はデマルチプレクサからなる制御信号分配用のセレクタ回路（以下、制御信号セレクタ回路ともいう）、４はマルチプレクサからなるデジタル信号選択用のセレクタ回路（以下、デ−タセレクタ回路ともいう）、５〜１０はＡ／Ｄ変換回路、２０１〜２２０及び１３は差動型電圧検出回路、１４はアナログ増幅回路、１５は電流センサ、１０１〜１２０は組み電池１９の各電池モジュ−ル（単にモジュ−ルともいう）である。ただし、図２において、電池モジュ−ル１０６〜１２０、差動型電圧検出回路２０６〜２２０、Ａ／Ｄ変換回路６〜８は図示省略されている。
【００２３】電池モジュ−ル１０１〜１２０はそれぞれ１２個の単電池を縦続接続してなる。電池モジュ−ル１０１は最高位のモジュ−ル電圧をもち、電池モジュ−ル１２０は最低位のモジュ−ル電圧をもつ。２０は各セレクタ回路２〜４と各Ａ／Ｄ変換回路５〜１０を接続するシリアル信号線群であり、この実施例では、各信号線はＣＰＵ１の保護のためにそれぞれフォトカプラ（たとえば２０ａ）を有している。Ａ／Ｄ変換回路５〜１０はそれぞれ５チャンネル入力の切り替え入力型のＡ／Ｄ変換回路であり、入力される切り替え信号により、各Ａ／Ｄ変換回路５〜１０は同期してチャンネル切り替えされる。
【００２４】図１からわかるように、モジュ−ル１０１のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２０１で所定の基準電位１に対する信号電圧に変換されてからＡ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換される。同様に、モジュ−ル１０２のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２０２で所定の基準電位１に対する信号電圧に変換されてからＡ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換され、モジュ−ル１０３のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２０３で所定の基準電位１に対する信号電圧に変換されてからＡ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換され、モジュ−ル１０４のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２０４で所定の基準電位１に対する信号電圧に変換されてからＡ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換され、モジュ−ル１０５のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２０５で所定の基準電位１に対する信号電圧に変換されてからＡ／Ｄ変換回路５でＡ／Ｄ変換される。
【００２５】同様に、電池モジュ−ル１０６〜１１０のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２０６〜２１０を通じてＡ／Ｄ変換回路６に入力され、電池モジュ−ル１１１〜１１５のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２１１〜２１５を通じてＡ／Ｄ変換回路７に入力され、電池モジュ−ル１１６〜１２０のモジュ−ル電圧は差動型電圧検出回路２１６〜２２０を通じてＡ／Ｄ変換回路８に入力される。
【００２６】また、組み電池１９の総電圧は差動型電圧検出回路１３で所定の共通接地電位に対する信号電圧に変換されからＡ／Ｄ変換回路９でＡ／Ｄ変換され、組み電池１９の電流は増幅回路１４を通じてＡ／Ｄ変換回路１９でＡ／Ｄ変換される。各Ａ／Ｄ変換回路５〜１０の出力は、デ−タセレクタ回路４にて時間順次に選択され、信号ＳＩＮとしてＣＰＵ１に読み込まれる。
【００２７】Ａ／Ｄ変換回路５〜１０は同期動作シリアル出力型のＡ／Ｄ変換回路であって、変換デ−タすなわちシリアルデジタル信号はデジタル信号確定後に入力するクロックパルスに同期して出力される。更に説明すると、Ａ／Ｄ変換回路５は、アナログ信号が入力されるアナログ入力端子、シリアル信号であるデジタル信号を出力するデ−タ出力端子、シリアル信号である制御命令が入力される制御命令入力端子、及び、同期用のクロックパルスが入力されるクロックパルス入力端子を有し、読み込み指令が制御命令入力端子へ入力されると、アナログ信号の読み込みが行われ、その後、次のクロックパルスの入力により８ビットのシリアルデジタル信号が出力される。その他のＡ／Ｄ変換回路６〜１０も同じ構造を有している。
【００２８】この組み電池の電圧検出装置の更に詳細な動作を以下に説明する。ＣＰＵ１は、クロック信号セレクタ回路２へクロックパルスＳＣＬＫ及びＡ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬを出力し、制御信号セレクタ回路３へ読み込み指令などの制御命令信号ＳＯＵＴ及びＡ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬを出力し、デ−タセレクタ回路４へＡ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬを出力し、デ−タセレクタ回路４からシリアルデジタル信号を受け取る。
【００２９】（同時読み込み）ＣＰＵ１は、Ａ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬによりＡ／Ｄ変換回路５〜１０の全てを選択することをクロック信号セレクタ回路２及び制御信号セレクタ回路３に通知し、これにより制御信号セレクタ回路３は読み込み命令をＡ／Ｄ変換回路５〜１０全てに送信し、クロック信号セレクタ回路２はクロックパルスＳＣＬＫをＡ／Ｄ変換回路５〜１０全てに送信し、各Ａ／Ｄ変換回路５〜１０は読み込み命令入力直後にアナログ信号の読み込みを行い、それを８ビットのデジタル信号に変換して保持する。なお、この時、Ａ／Ｄ変換回路５〜１０の全てを選択するＡ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬはデ−タセレクタ回路４に対してはデ−タセレクタ回路４の内部において無効とされる。
【００３０】（順次出力）次に、ＣＰＵ１は、Ａ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬによりＡ／Ｄ変換回路５を選択することをセレクタ回路２〜４に通知し、これによりクロック信号セレクタ回路２はクロックパルスＳＣＬＫをＡ／Ｄ変換回路５にだけ送信し、これによりＡ／Ｄ変換回路５はクロックパルスＳＣＬＫのエッジに同期してシリアルデジタル信号をデ−タセレクタ回路４に出力し、デ−タセレクタ回路４はＡ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬによりＡ／Ｄ変換回路５を選択しているので、このＡ／Ｄ変換回路５からのシリアルデジタル信号はＣＰＵ１に送信される。
【００３１】次に、ＣＰＵ１は、Ａ／Ｄ変換回路選択信号ＳＥＬによりＡ／Ｄ変換回路６を選択することをセレクタ回路２〜４に通知し、その後は上記と同じ動作を行ってＡ／Ｄ変換回路６のシリアルデジタル信号をＣＰＵ１へ送信し、以下同様に、各Ａ／Ｄ変換回路７〜１０のシリアルデジタル信号がＣＰＵ１へ送信される。なお、上記一連の動作は入力切り替え型のマルチ入力Ａ／Ｄ変換回路５〜１０の第１の入力チャンネルに対して実行されるが、その後、上記一連の動作が、第２〜第５の各チャンネル入力に対して実施される。
【００３２】次に、組み電池１９の各モジュ−ル電圧を検出する差動型電圧検出回路２０１〜２２０について、図１を参照して説明する。この実施例では組み電池１９を構成する合計２４０個の単電池が互いに縦続接続される２０個の電池モジュ−ル１０１〜１２０に区分され、更に、電池モジュ−ル１０１〜１０５は第１の電圧検出ブロックを構成し、電池モジュ−ル１０６〜１１０は第２の電圧検出ブロックを構成し、電池モジュ−ル１１１〜１１５は第３の電圧検出ブロックを構成し、電池モジュ−ル１１６〜１２０は第４の電圧検出ブロックを構成している。
【００３３】第１の電圧検出ブロックは、第１の基準電位である基準電位１をもち、第２の電圧検出ブロックは第２の基準電位である基準電位２をもち、第３の電圧検出ブロックは、第３の基準電位である基準電位３をもち、第４の電圧検出ブロックは第４の基準電位である基準電位４を有している。この実施例では、基準電位１は電池モジュ−ル１０３の低位側端子電圧（電池モジュ−ル１０４の高位側端子電圧）に設定され、以下同様に、各基準電位２〜４は、各電圧検出ブロックにおける高電位側から３番目の電池モジュ−ルの低位側端子電圧（低位側から２番目の電池モジュ−ルの高位側端子電圧）に設定されている。
【００３４】すなわち、この実施例では、同一の電圧検出ブロック内の各差動型電圧検出回路の基準電位（入力側抵抗回路網の一端に印加される定電位）は等しくされ、また、各電圧検出ブロックには異なる基準電位１〜４が印加される。更に、各基準電位１〜４は、電圧検出ブロック内の各電池モジュ−ルの中間電位（最高端子電圧と最低端子電圧との中間の値にできるだけ近い値）に設定され、更に、各基準電位１〜４として電池モジュ−ルの端子電圧を用いている。
【００３５】したがって、この実施例によれば以下の作用効果を奏することができる。まず、組み電池１９の総電圧を各電池モジュ−ル１０１〜１２０のモジュ−ル電圧Ｖ１〜Ｖ２０の合計で算出できるので、各差動型電圧検出回路２０１〜２２０及びＡ／Ｄ変換回路５〜８は個数は増大するものの、それらの必要精度、分解能を低減することができ、安価品を用いて高精度を得ることができ、ノイズの影響も低減することができる。
【００３６】次に、この実施例では、各電圧検出ブロックごとに異なる基準電位を与えているので、各差動型電圧検出回路２０１〜２２０の入力消費電流の循環はこの基準電位を通じて行われるので、電力消費が少なくなる。更に、従来のように、組み電池の最高位の電池モジュ−ルが差動型電圧検出回路に給電する入力消費電流に対して、組み電池の最低位の電池モジュ−ルが差動型電圧検出回路に給電する入力消費電流が極端に大きくなり、電池消耗の程度に差が生じたり、それによる内部電圧降下によりモジュ−ル電圧の計測値に誤差が生じたりするのが抑止される。
【００３７】更に、差動型電圧検出回路の入力側抵抗回路網の抵抗器の低耐圧化を図ることができ、回路の製造が容易となる。図３に差動型電圧検出回路２０１の回路図を示す。２０１１は入力抵抗ｒ１及び帰還抵抗ｒｆ１をもつオペアンプであって、電池モジュ−ル１０１の高電位側の端子電圧Ｖ１と基準電位１（ここでは電池モジュ−ル１０３の低位側端子電圧（電池モジュ−ル１０４の高位側端子電圧に設定されている）との差（Ｖ４−Ｖ１）を検出する。
【００３８】同様に、２０１２は入力抵抗ｒ３、ｒ５及び帰還抵抗ｒｆ２をもつオペアンプであって、電池モジュ−ル１０１の低電位側の端子電圧Ｖ２と差（Ｖ４−Ｖ１）との和から基準電位１（ここでは電池モジュ−ル１０３の低位側端子電圧（電池モジュ−ル１０４の高位側端子電圧に設定されている））を減算することにより、差Ｖ１−Ｖ２を検出する。
【００３９】オペアンプ２０１１、２０１２の正、負の電源電圧は、オペアンプの正、負の入力端の電位が仮想接地電位すなわち、この実施例では基準電位Ｖ４にほぼ等しくなることから、正の電源電圧ＶＨは基準電位Ｖ４より所定電圧（ここでは７．３Ｖ）高く設定し、負の電源電圧ＶＬは基準電位Ｖ４より所定電圧（ここでは４．７Ｖ）低く設定した電圧を形成すればよい。
【００４０】なお、基準電位Ｖ４はこの電圧検出ブロックの最高電位Ｖ１と最低電位Ｖ６の中間電位であればよく、特別の電圧発生回路を用いて形成してもよい。本実施例の回路装置の他の特徴を以下に説明する。まず、同一の電圧検出ブロック内において同一の上記基準電位をもつ全ての差動型電圧検出回路の出力電圧を同一の順次切り替え型のＡ／Ｄ変換回路に入力するので、検出すべき各電池モジュ−ルの電圧が大幅に異なるにもかかわらずＡ／Ｄ変換回路の共用化を実現して回路構成の大幅な簡素化を実現することができる。
【００４１】また、各Ａ／Ｄ変換回路の出力信号は、所定の低電源電圧で駆動されるＣＰＵ１へフォトカプラ素子（たとえば２０ａ）を通じて出力されるので、前段の電圧検出ブロックの動作電圧に合わせてそれぞれ電源電圧が異なる各Ａ／Ｄ変換回路の出力信号電圧のＤＣ電圧差を解消すると共に、高圧をカットして低電圧で作動する単一のデジタル信号処理回路（通常はＣＰＵ）で信号をデジタル処理することができる。
【００４２】上記各差動型電圧検出回路２０１〜２２０、Ａ／Ｄ変換回路５〜１０に印加される電源電圧（ＶＨ、ＶＬ）を形成する電源電圧発生回路の一例を図４に示す。３０１は電気自動車の補機に給電する低圧（１２Ｖ）の補機バッテリであり、そのＤＣ電力は発振回路３０２で交流電力に変換された４つの二次コイルをもつトランス３０３を通じて４つの電圧検出ブロック給電用電源回路３０４〜３０７に給電されている。
【００４３】これら４つの電圧検出ブロック給電用電源回路３０４〜３０７は同じ回路構成であるので、最高電位の電圧検出ブロックに電源電圧を給電する電源回路３０４について以下に説明する。トランス３０３から印加された交流電圧は整流平滑回路３０４１で直流電圧に変換されて、差動型電圧検出回路２０１〜２０５の正負の電源端に印加される。
【００４４】この実施例の特徴は、基準電位Ｖｃ１を発生する次の回路構成に特徴をもつ。具体的に説明すれば、定電圧回路３０４２とツェナダイオ−ド３０４３とを直列接続して整流平滑回路３０４１から直流電圧を印加する。そして、定電圧回路３０４２の出力電圧をＡ／Ｄ変換回路５の高位電源電圧ＶＨ’とし、定電圧回路３０４２とツェナダイオ−ド３０４３との接続点をＡ／Ｄ変換回路５の低位電源電圧ＶＬ’とし、更に、この低位電源電圧ＶＬ’を、差動型電圧検出回路２０１〜２０５に基準電位１＝Ｖｃ１として給電する。
【００４５】このようにすれば、簡単な回路構成でＡ／Ｄ変換回路５に定電源電圧を印加する定電圧回路３０４２に更にツェナダイオ−ド３０４３を一個追加するだけで、両電源オペアンプの電源を形成することができる。なお、電圧検出ブロック給電用電源回路３０４は差動型電圧検出回路２０１〜２０５及びＡ／Ｄ変換回路５に給電するのと同様に、電圧検出ブロック給電用電源回路３０５は差動型電圧検出回路２０６〜２１０及びＡ／Ｄ変換回路６に給電し、電圧検出ブロック給電用電源回路３０６は差動型電圧検出回路２１１〜２１５及びＡ／Ｄ変換回路７に給電し、電圧検出ブロック給電用電源回路３０７は差動型電圧検出回路２１６〜２２０及びＡ／Ｄ変換回路８に給電するのは当然である。
【出願人】 【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
【出願日】 平成９年（１９９７）１１月２８日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏
【公開番号】 特開平１１−１６０３７１
【公開日】 平成１１年（１９９９）６月１８日
【出願番号】 特願平９−３２７３９９