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JP2017207363A - Battery back voltage monitoring device - Google Patents

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JP2017207363A JP2016099611A JP2016099611A JP2017207363A JP 2017207363 A JP2017207363 A JP 2017207363A JP 2016099611 A JP2016099611 A JP 2016099611A JP 2016099611 A JP2016099611 A JP 2016099611A JP 2017207363 A JP2017207363 A JP 2017207363A
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貴仁 早川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack voltage monitoring device with which it is possible to verify measurement accuracy while suppressing an increase in circuit scale.SOLUTION: The battery pack voltage monitoring device comprises, in correspondence to two cell stacks 2: a multiplexer MUX having selector switches SW each corresponding to each battery cell Cell; a voltage detection processing unit 3 for measuring the voltage of a selected battery cell Cell; and a microprocessor 4 for outputting selection control signals C1-Cn to the multiplexer MUX. Each of two multiplexers MUX is separately provided with diagnosing switches SWn+1A, SWn+1B for selecting a battery cell Cell_n+1 located at the boundary of the two cell stacks 2, the battery cell Cell_n+1 being a diagnosis object cell. The microprocessor 4 separately outputs a control signal Cn+1 for selecting the battery cell Cell_n+1 to the multiplexer MUX, and a driver unit 6(1) is provided with a driver 8 for delay adjustment for giving the control signal Cn+1 to the switch SWn+1A, equalizing propagation delay times in control signal paths leading from the microprocessor 4 to the diagnosing switches SWn+1A, SWn+1B.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電池セルを有するセルスタックを、直列に多段接続してなる組電池を監視対象とする装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for monitoring an assembled battery in which cell stacks having battery cells are connected in multiple stages in series.

組電池の電圧を監視する装置については、電圧の検出精度が適切に維持されているか否かを確認する機能を備えるものがある。例えば特許文献１には、各電池セルの電圧を個別に検出するためのマルチプレクサを含めて測定系を２重化し、双方の測定結果を比較する構成が開示されている。   Some apparatuses for monitoring the voltage of the assembled battery have a function of confirming whether or not the voltage detection accuracy is appropriately maintained. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a measurement system including a multiplexer for individually detecting the voltage of each battery cell is duplicated and both measurement results are compared.

特許第５７１２８４１号公報Japanese Patent No. 5712841

しかしながら、特許文献１の構成では、電池セルの多段接続数が多くなり、耐圧に応じて個別に用意する測定系の数が増えると、回路が大規模化することが避けられない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回路の大規模化を抑制しつつ、測定精度の確認を行うことができる組電池の電圧監視装置を提供することにある。 However, in the configuration of Patent Document 1, if the number of battery cells connected in multiple stages increases and the number of measurement systems individually prepared according to the withstand voltage increases, the circuit becomes inevitable.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an assembled battery voltage monitoring device capable of confirming measurement accuracy while suppressing an increase in circuit scale.

請求項１記載の組電池の電圧監視装置は、複数のセルスタックにそれぞれ対応して、各電池セルにそれぞれ対応する選択スイッチを有するセル選択部と、選択された電池セルの電圧を測定する電圧検出部と、複数のセル選択部に対し、選択制御信号を出力する選択制御部とを備える。また、連続して接続される第１及び第２セルスタックの境界に位置にする何れか一方の電池セルを診断対象セルとし、第１及び第２セル選択部はそれぞれ、前記診断対象セルを選択するための診断用スイッチを別途備える。   The assembled battery voltage monitoring device according to claim 1, corresponding to each of a plurality of cell stacks, a cell selection unit having a selection switch corresponding to each battery cell, and a voltage for measuring a voltage of the selected battery cell A detection unit and a selection control unit that outputs a selection control signal to a plurality of cell selection units are provided. In addition, one of the battery cells positioned at the boundary between the first and second cell stacks connected in series is set as a diagnosis target cell, and each of the first and second cell selection units selects the diagnosis target cell. A diagnostic switch is provided separately.

選択制御部は、第１及び第２セル選択部に対し、診断対象セルを選択するための制御信号を別途出力し、選択制御部から第１及び第２セル選択部の各診断用スイッチにそれぞれ至る選択制御信号経路の伝搬遅延時間が等しくなるように設定されている。そして、電圧監視部は、選択制御部が第１及び第２セル選択部を介して診断対象セルを選択した際に、第１及び第２電圧検出部より取得した２つの電圧検出結果を比較して、検出精度を診断する。   The selection control unit separately outputs a control signal for selecting a diagnosis target cell to the first and second cell selection units, and the selection control unit outputs each of the diagnostic switches of the first and second cell selection units. The propagation delay times of the selection control signal paths to be reached are set to be equal. The voltage monitoring unit compares the two voltage detection results acquired from the first and second voltage detection units when the selection control unit selects the diagnosis target cell via the first and second cell selection units. To diagnose the detection accuracy.

このように構成すれば、複数の電池セルのうちの１つだけを診断対象セルとして、第１及び第２セル選択部にその診断対象セルを選択するための診断用スイッチを備えるのみで、電圧監視部は電圧検出部の検出精度を診断することができる。この場合、選択制御部から各診断用スイッチに至る選択制御信号経路の伝搬遅延時間が等しくなるように設定されるので、各診断用スイッチのオンオフタイミングにずれが生じることが無い。したがって、第１及び第２セルスタックに対応して設けられている２つの電圧検出部は、診断対象セルの電圧を同じタイミングで検出でき、診断精度を高めることができる。   With this configuration, only one of the plurality of battery cells is set as a diagnosis target cell, and the first and second cell selection units are provided with a diagnosis switch for selecting the diagnosis target cell, and the voltage The monitoring unit can diagnose the detection accuracy of the voltage detection unit. In this case, since the propagation delay time of the selection control signal path from the selection control unit to each diagnostic switch is set to be equal, there is no deviation in the on / off timing of each diagnostic switch. Therefore, the two voltage detectors provided corresponding to the first and second cell stacks can detect the voltage of the diagnosis target cell at the same timing, and can improve the diagnosis accuracy.

第１実施形態であり、組電池及び電圧監視装置の構成を示す図The figure which is 1st Embodiment and shows the structure of an assembled battery and a voltage monitoring apparatus 各電池セルの電圧を検出する動作を示すタイミングチャートTiming chart showing operation to detect voltage of each battery cell 診断動作を示すタイミングチャートTiming chart showing diagnostic operation 診断動作時における電圧監視装置の状態を示す図The figure which shows the state of the voltage monitoring device at the time of diagnostic operation 第２実施形態であり、組電池及び電圧監視装置の構成を示す図The figure which is 2nd Embodiment and shows the structure of an assembled battery and a voltage monitoring apparatus. 第３実施形態であり、組電池及び電圧監視装置の構成を示す図The figure which is 3rd Embodiment and shows the structure of an assembled battery and a voltage monitoring apparatus 第４実施形態であり、組電池及び電圧監視装置の構成を示す図The figure which is 4th Embodiment and shows the structure of an assembled battery and a voltage monitoring apparatus 各電池セルの電圧を検出する動作を示すタイミングチャートTiming chart showing operation to detect voltage of each battery cell 診断動作を示すタイミングチャート（その１）Timing chart showing diagnostic operation (1) 診断動作を示すタイミングチャート（その２）Timing chart showing diagnostic operation (2)

（第１実施形態）
図１に示すように、組電池１は、ｎ個の電池セルCellを多段直列接続してなるセルスタック２を２つ直列に接続して構成されている。そして、各セルスタック２（１），２（２）に対応して、電圧検出処理部３（１），３（２）及びマルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２が設けられている。これらはそれぞれ、セルスタック２の端子電圧に応じた耐圧が確保できる構成となっている。電圧検出処理部３（１），３（２）は、上位の制御装置であるマイクロコンピュータ４との間で通信制御部５を介して通信を行う。マイクロコンピュータ４については、以下マイコン４と称す。
ここで、セルスタック２（１），２（２）は第１，第２セルスタックに相当し、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２は第１，第２セル選択部に相当する。また、マイコン４は選択制御部及び電圧監視部に相当する。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, the assembled battery 1 is configured by connecting two cell stacks 2 in which n battery cells Cell are connected in series in multiple stages. Corresponding to the cell stacks 2 (1) and 2 (2), voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) and multiplexers MUX1 and MUX2 are provided. Each of these is configured to ensure a withstand voltage according to the terminal voltage of the cell stack 2. The voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) communicate with the microcomputer 4 that is a host control device via the communication control unit 5. The microcomputer 4 is hereinafter referred to as a microcomputer 4.
Here, the cell stacks 2 (1) and 2 (2) correspond to the first and second cell stacks, and the multiplexers MUX1 and MUX2 correspond to the first and second cell selection units. The microcomputer 4 corresponds to a selection control unit and a voltage monitoring unit.

セルスタック２とマルチプレクサＭＵＸとの間は、ＲＣフィルタ６及び電池セルCellの負側に挿入されている電流制限抵抗７を介して接続されている。マルチプレクサＭＵＸの内部には、各電池セルCellに対応して正側及び負側の一対のスイッチＳＷがｎ個配置されている。これらをマルチプレクサＭＵＸ１についてはスイッチＳＷ１〜ＳＷｎ，マルチプレクサＭＵＸ２についてはスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷ２ｎとしている。   The cell stack 2 and the multiplexer MUX are connected via an RC filter 6 and a current limiting resistor 7 inserted on the negative side of the battery cell Cell. Inside the multiplexer MUX, n pairs of positive and negative switches SW corresponding to each battery cell Cell are arranged. These are switches SW1 to SWn for the multiplexer MUX1, and switches SWn + 1 to SW2n for the multiplexer MUX2.

更に、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２の内部には、上記の各スイッチに加えて故障診断用のスイッチＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂがそれぞれ配置されている。これらのスイッチＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂは何れも、セルスタック２（２）の最低電位セルである電池セルCell＿ｎ＋１に接続されている。この電池セルCell＿ｎ＋１は、診断対象セルに相当する。   Further, in addition to the above switches, switches for fault diagnosis SWn + 1A and SWn + 1B are arranged inside the multiplexers MUX1 and MUX2, respectively. These switches SWn + 1A and SWn + 1B are both connected to the battery cell Cell_n + 1 which is the lowest potential cell of the cell stack 2 (2). The battery cell Cell_n + 1 corresponds to a diagnosis target cell.

マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２が備える各スイッチＳＷのオンオフを制御する信号Ｃ１〜Ｃｎ＋１は、マイコン４が通信制御部５及びドライバユニット６（１），６（２）を介して出力する。制御信号Ｃ１〜Ｃｎ＋１は、先ずドライバユニット６（１）に入力され、そこから分岐してドライバユニット６（２）に入力されている。ドライバユニット６は、（ｎ＋１）個のスイッチＳＷに対応して（ｎ＋１）個のドライバ７を備えている。但し、ドライバユニット６（１）においては制御信号Ｃｎ＋１をスイッチＳＷｎ＋１Ａに与える経路に、遅延調整用のドライバ８が追加されている。ドライバユニット６は、各ドライバ７，８に必要な電源電圧を供給するため、チャージポンプ回路ＣＰを備えている。   The microcomputer 4 outputs signals C1 to Cn + 1 for controlling on / off of the switches SW included in the multiplexers MUX1 and MUX2 via the communication control unit 5 and the driver units 6 (1) and 6 (2). The control signals C1 to Cn + 1 are first input to the driver unit 6 (1), branched therefrom, and input to the driver unit 6 (2). The driver unit 6 includes (n + 1) drivers 7 corresponding to (n + 1) switches SW. However, in the driver unit 6 (1), a delay adjusting driver 8 is added to the path for supplying the control signal Cn + 1 to the switch SWn + 1A. The driver unit 6 includes a charge pump circuit CP in order to supply a necessary power supply voltage to the drivers 7 and 8.

電圧検出処理部３は、前処理部１１，レベルシフト及びＡＤＣ部１２並びにロジック部１３を備えている。前処理部１１には、マルチプレクサＭＵＸを介して各電池セルCellの電圧信号が入力され、マルチプレクサＭＵＸとの接続を断続するためのスイッチ等が配置されている。レベルシフト及びＡＤＣ部１２は、前処理部１１を介して入力される電圧をレベルシフトしてＡ／Ｄコンバータに入力する。   The voltage detection processing unit 3 includes a preprocessing unit 11, a level shift and ADC unit 12, and a logic unit 13. In the pre-processing unit 11, a voltage signal of each battery cell Cell is input via the multiplexer MUX, and a switch or the like for discontinuing connection with the multiplexer MUX is disposed. The level shift and ADC unit 12 level-shifts the voltage input via the preprocessing unit 11 and inputs the voltage to the A / D converter.

ロジック部１３は、フィルタ処理や電圧の補正を行うためのロジックや、データレジスタ等で構成され、ＡＤＣ部１２においてＡ／Ｄ変換されたデータが入力される。また、ロジック部１３は、通信制御部５を介してマイコン４と通信を行い、電圧データを送信する。尚、以上において、電圧検出処理部３，通信制御部５，ドライバユニット６及びマルチプレクサＭＵＸはＩＣ９として構成されている。   The logic unit 13 includes logic for performing filter processing and voltage correction, a data register, and the like, and receives data that has been A / D converted by the ADC unit 12. The logic unit 13 communicates with the microcomputer 4 via the communication control unit 5 and transmits voltage data. In the above description, the voltage detection processing unit 3, the communication control unit 5, the driver unit 6, and the multiplexer MUX are configured as an IC9.

次に、本実施形態の作用について説明する。図２に示すように、電圧検出処理部３が各電池セルCellの電圧を検出する際には、マイコン４は、制御信号Ｃ１〜Ｃｎをシリアルに出力する。これにより、マルチプレクサＭＵＸ１のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎと、マルチプレクサＭＵＸ２の対応するスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷ２ｎとが略同時にオンになる。したがって、電圧検出処理部３（１）には電池セルCell＿１〜Cell＿ｎの電圧が順次入力され、それに並行して、電圧検出処理部３（２）には電池セルCell＿ｎ＋１〜Cell＿２ｎの電圧が順次入力される。電圧検出処理部３（１），３（２）が取得した電圧データは、通信制御部５を介して適宜調停が行われた上でマイコン４に送信される。   Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, when the voltage detection processing unit 3 detects the voltage of each battery cell Cell, the microcomputer 4 serially outputs control signals C1 to Cn. As a result, the switches SW1 to SWn of the multiplexer MUX1 and the corresponding switches SWn + 1 to SW2n of the multiplexer MUX2 are turned on substantially simultaneously. Therefore, the voltages of the battery cells Cell_1 to Cell_n are sequentially input to the voltage detection processing unit 3 (1), and the voltages of the battery cells Cell_n + 1 to Cell_2n are sequentially input to the voltage detection processing unit 3 (2). The The voltage data acquired by the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) is transmitted to the microcomputer 4 after appropriate arbitration is performed via the communication control unit 5.

そして、図３に示すように、診断動作を行う際には、マイコン４は、制御信号Ｃｎ＋１を出力する。これにより図４に示すように、マルチプレクサＭＵＸ１のスイッチＳＷｎ＋１Ａと、マルチプレクサＭＵＸ２の対応するスイッチＳＷｎ＋１Ｂとが同時にオンになり、電圧検出処理部３（１），３（２）には電池セルCell＿ｎ＋１の電圧が入力される。   Then, as shown in FIG. 3, when performing a diagnostic operation, the microcomputer 4 outputs a control signal Cn + 1. As a result, as shown in FIG. 4, the switch SWn + 1A of the multiplexer MUX1 and the corresponding switch SWn + 1B of the multiplexer MUX2 are simultaneously turned on, and the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) have the voltage of the battery cell Cell_n + 1. Is entered.

電池セルCell＿ｎ＋１の電圧データは、電圧検出処理部３（１），３（２）からマイコン４に送信される。マイコン４は、双方の電圧データの差が許容範囲内にあるか否かにより、電圧検出処理部３（１），３（２）の機能が正常か否かを診断する。   The voltage data of the battery cell Cell_n + 1 is transmitted from the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) to the microcomputer 4. The microcomputer 4 diagnoses whether or not the functions of the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) are normal depending on whether or not the difference between the two voltage data is within an allowable range.

以上のように本実施形態によれば、セルスタック２（１），２（２）にそれぞれ対応して、各電池セルCellにそれぞれ対応する選択スイッチＳＷを有するマルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２と、選択された電池セルCellの電圧を測定する電圧検出処理部３（１），３（２）と、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に対し、選択制御信号Ｃ１〜Ｃｎを出力するマイコン４とを備える。また、セルスタック２（１），２（２）の境界に位置にする電池セルCell＿ｎ＋１を診断対象セルとし、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２はそれぞれ、電池セルCell＿ｎ＋１を選択するための診断用スイッチＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂを別途備える。   As described above, according to the present embodiment, the multiplexers MUX1 and MUX2 having the selection switches SW respectively corresponding to the battery cells Cell and the cell stacks 2 (1) and 2 (2) are selected. Voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) that measure the voltage of the battery cell Cell, and a microcomputer 4 that outputs selection control signals C 1 to Cn to the multiplexers MUX 1 and MUX 2 are provided. Further, the battery cell Cell_n + 1 positioned at the boundary between the cell stacks 2 (1) and 2 (2) is set as a diagnosis target cell, and the multiplexers MUX1 and MUX2 respectively have diagnosis switches SWn + 1A and SWn + 1B for selecting the battery cell Cell_n + 1. Prepare separately.

マイコン４は、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に対し、電池セルCell＿ｎ＋１を選択するための制御信号Ｃｎ＋１を別途出力し、ドライバユニット６（１）に、制御信号Ｃｎ＋１をスイッチＳＷｎ＋１Ａに与えるため遅延調整用のドライバ８を備えたことで、マイコン４から各診断用スイッチＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂにそれぞれ至る信号経路の伝搬遅延時間が等しく設定されている。そして、マイコン４は、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２を介して電池セルCell＿ｎ＋１を選択した際に、電圧検出処理部３（１），３（２）より取得した２つの電圧検出結果を比較して検出精度を診断する。   The microcomputer 4 separately outputs a control signal Cn + 1 for selecting the battery cell Cell_n + 1 to the multiplexers MUX1 and MUX2, and supplies a control signal Cn + 1 to the switch SWn + 1A to the driver unit 6 (1). The propagation delay times of the signal paths from the microcomputer 4 to the diagnostic switches SWn + 1A and SWn + 1B are set to be equal. When the microcomputer 4 selects the battery cell Cell_n + 1 via the multiplexers MUX1 and MUX2, the microcomputer 4 compares the two voltage detection results acquired from the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) to improve the detection accuracy. Diagnose.

このように構成すれば、複数の電池セルCellのうちの１つだけを診断対象セルとし、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に診断用スイッチＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂを備えるのみで、マイコン４は電圧検出処理部３（１），３（２）の検出精度を診断することができる。これにより、回路が大規模となることを抑制できる。そして、マイコン４から各診断用スイッチＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂに至る信号経路の伝搬遅延時間が等しくなるように設定されるので、上記スイッチのオンオフタイミングにずれが生じることが無い。したがって、電圧検出処理部３（１），３（２）は診断対象セルCell＿ｎ＋１の電圧を同じタイミングで検出でき、診断精度を高めることができる。   With this configuration, only one of the plurality of battery cells Cell is set as a diagnosis target cell, and the multiplexers MUX1 and MUX2 are only provided with diagnosis switches SWn + 1A and SWn + 1B, and the microcomputer 4 detects the voltage detection processing unit 3 (1 ), 3 (2) can be diagnosed. Thereby, it can suppress that a circuit becomes large-scale. Since the propagation delay times of the signal paths from the microcomputer 4 to the diagnostic switches SWn + 1A and SWn + 1B are set to be equal, there is no deviation in the on / off timing of the switches. Therefore, the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) can detect the voltage of the diagnosis target cell Cell_n + 1 at the same timing, and the diagnosis accuracy can be improved.

（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図５に示すように、第２実施形態では、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に対応して、２つの通信制御部５（１），５（２）を備えている。そして、制御信号Ｃ１〜Ｃｎ＋１は、マイコン４から通信制御部５（１）及びドライバユニット６（１）Ａ を介してマルチプレクサＭＵＸ１に入力され、通信制御部５（２）及びドライバユニット６（２）を介してマルチプレクサＭＵＸ２に入力される。 (Second Embodiment)
Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different parts will be described. As shown in FIG. 5, in the second embodiment, two communication control units 5 (1) and 5 (2) are provided corresponding to the multiplexers MUX1 and MUX2. The control signals C1 to Cn + 1 are input from the microcomputer 4 to the multiplexer MUX1 via the communication control unit 5 (1) and the driver unit 6 (1) A, and the communication control unit 5 (2) and the driver unit 6 (2). Is input to the multiplexer MUX2.

第２実施形態のドライバユニット６（１）Ａは、第１実施形態のドライバユニット６（１）より遅延調整用のドライバ８を削除したもので、ドライバユニット６（２）と対称な構成となっている。すなわち、第２実施形態では、マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に対して制御信号Ｃ１〜Ｃｎ＋１が同時に入力されるため、ドライバ８が不要となっている。   The driver unit 6 (1) A of the second embodiment is obtained by deleting the delay adjusting driver 8 from the driver unit 6 (1) of the first embodiment, and has a symmetric configuration with the driver unit 6 (2). ing. That is, in the second embodiment, since the control signals C1 to Cn + 1 are simultaneously input to the multiplexers MUX1 and MUX2, the driver 8 is not necessary.

以上のように構成される第２実施形態による場合も、第１実施形態と同様の効果が得られる。これに加えて、電圧検出処理部３が各電池セルCellの電圧を検出する際に制御信号Ｃ１〜Ｃｎが各マルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に入力される遅延時間も等しくすることができる。   In the case of the second embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In addition, the delay time during which the control signals C1 to Cn are input to the multiplexers MUX1 and MUX2 when the voltage detection processing unit 3 detects the voltage of each battery cell Cell can be made equal.

（第３実施形態）
図６に示すように、第３実施形態では、組電池１Ａを構成するセルスタック２（２）Ａにおいて、最低電位の電池セルCell＿ｎ＋１がセルスタック２（１）との間を接続するためのハーネス１０に置き換わっている。ハーネス１０は、図中では抵抗素子のシンボルで示している。また、第１実施形態のマルチプレクサＭＵＸ１，ＭＵＸ２に替わるマルチプレクサＭＵＸ１Ａ，ＭＵＸ２Ａでは、それぞれ診断用のスイッチＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂが追加されている。そして、これらの診断用のスイッチＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂは何れも、セルスタック２（２）Ａの電池セルCell＿ｎ＋２に接続されている。 (Third embodiment)
As shown in FIG. 6, in the third embodiment, in the cell stack 2 (2) A constituting the assembled battery 1A, the harness for connecting the battery cell Cell_n + 1 having the lowest potential to the cell stack 2 (1) 10 has been replaced. The harness 10 is indicated by a symbol of a resistance element in the drawing. Further, in the multiplexers MUX1A and MUX2A in place of the multiplexers MUX1 and MUX2 of the first embodiment, diagnostic switches SWn + 2A and SWn + 2B are added, respectively. These diagnostic switches SWn + 2A and SWn + 2B are both connected to the battery cell Cell_n + 2 of the cell stack 2 (2) A.

これに対応して、ドライバユニット６（１）に替わるドライバユニット６（１）Ｂには、もう１つの遅延調整用のドライバ８（２）が追加されている。第１実施形態のドライバ８に対応するものはドライバ８（１）としている。この場合、マイコン４は、診断用のスイッチＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂをオンオフするための制御信号Ｃｎ＋２を出力する。   Correspondingly, another delay adjustment driver 8 (2) is added to the driver unit 6 (1) B instead of the driver unit 6 (1). The driver 8 (1) corresponds to the driver 8 of the first embodiment. In this case, the microcomputer 4 outputs a control signal Cn + 2 for turning on and off the diagnostic switches SWn + 2A and SWn + 2B.

第３実施形態では、上述のように電池セルCell＿ｎ＋１がハーネス１０に置き換えられる場合を想定し、電池セルCell＿ｎ＋２についても診断の対象となるように診断用のスイッチＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂを追加し、それに応じてドライバ８（２）を追加したものである。この場合、電池セルCell＿ｎ＋１は仮想セルに相当する。   In the third embodiment, assuming that the battery cell Cell_n + 1 is replaced with the harness 10 as described above, the switches SWn + 2A and SWn + 2B for diagnosis are added so that the battery cell Cell_n + 2 is also a diagnosis target, and accordingly A driver 8 (2) is added. In this case, the battery cell Cell_n + 1 corresponds to a virtual cell.

以上のように第３実施形態によれば、マルチプレクサＭＵＸ１Ａ，ＭＵＸ２Ａに、セルスタック２（１），２（２）Ａの境界に位置にする２つの電池セルCell＿ｎ，Cell＿ｎ＋２の間にある仮想セルCell＿ｎ＋１に対応する診断用スイッチＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂを別途備える。   As described above, according to the third embodiment, the multiplexers MUX1A and MUX2A include the virtual cell Cell_n + 1 between the two battery cells Cell_n and Cell_n + 2 positioned at the boundary between the cell stacks 2 (1) and 2 (2) A. Are separately provided with diagnosis switches SWn + 2A and SWn + 2B corresponding to

そして、マイコン４は、マルチプレクサＭＵＸ１Ａ，ＭＵＸ２Ａに対し、仮想セルCell＿ｎ＋１を選択するための制御信号Ｃｎ＋２を別途出力し、マイコン４から各診断用スイッチＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂにそれぞれ至る制御信号Ｃｎ＋２の経路についても、ドライバ８（２）を追加したことで伝搬遅延時間が等しくなるように設定した。このように構成すれば、仮想セルCell＿ｎ＋１がハーネス１０に置き換えられた場合でも、電池セルCell＿ｎ＋２を対象として診断を行うことができる。   The microcomputer 4 separately outputs a control signal Cn + 2 for selecting the virtual cell Cell_n + 1 to the multiplexers MUX1A and MUX2A, and the path of the control signal Cn + 2 from the microcomputer 4 to each diagnostic switch SWn + 2A and SWn + 2B, respectively. The propagation delay time is set to be equal by adding the driver 8 (2). If comprised in this way, even when virtual cell Cell_n + 1 is replaced by the harness 10, it can diagnose with respect to battery cell Cell_n + 2.

（第４実施形態）
図７に示すように、第４実施形態は、組電池１Ｂが３つのセルスタック２（１）〜２（３）で構成されている場合に対応した監視装置を示す。すなわち、第１実施形態の構成に対し、セルスタック２（３）に対応して、電圧検出処理部３（３），ドライバユニット６（３）及びマルチプレクサＭＵＸ３が追加されている。電圧検出処理部３（２），３（３）の間においては、セルスタック２（３）の最低電位セルである電池セルCell＿２ｎ＋１が診断対象セルとなっている。 (Fourth embodiment)
As shown in FIG. 7, 4th Embodiment shows the monitoring apparatus corresponding to the case where the assembled battery 1B is comprised by the three cell stacks 2 (1) -2 (3). That is, a voltage detection processing unit 3 (3), a driver unit 6 (3), and a multiplexer MUX3 are added to the configuration of the first embodiment corresponding to the cell stack 2 (3). Between the voltage detection processing units 3 (2) and 3 (3), the battery cell Cell_2n + 1 which is the lowest potential cell of the cell stack 2 (3) is a diagnosis target cell.

マルチプレクサＭＵＸ２Ａは、第１実施形態のマルチプレクサＭＵＸ２に対し、故障診断用のスイッチＳＷ２ｎ＋１Ａを加えた構成である。また、マルチプレクサＭＵＸ３の内部には、各電池セルCell２ｎ＋１〜Cell３ｎに対応してｎ個のスイッチＳＷ２ｎ＋１〜ＳＷ３ｎが配置され、これに加えて故障診断用のスイッチＳＷ２ｎ＋１Ｂが配置されている。そして、これらのスイッチＳＷ２ｎ＋１Ａ，ＳＷ２ｎ＋１Ｂは何れも電池セルCell＿２ｎ＋１に接続されている。   The multiplexer MUX2A has a configuration in which a switch SW2n + 1A for failure diagnosis is added to the multiplexer MUX2 of the first embodiment. In the multiplexer MUX3, n switches SW2n + 1 to SW3n are arranged corresponding to the battery cells Cell2n + 1 to Cell3n, and in addition to this, a switch SW2n + 1B for failure diagnosis is arranged. These switches SW2n + 1A and SW2n + 1B are both connected to the battery cell Cell_2n + 1.

スイッチＳＷ２ｎ＋１Ａ，ＳＷ２ｎ＋１Ｂのオンオフは信号Ｃｎ＋２により制御され、前記信号Ｃｎ＋２は、通信制御部５を介してドライバユニット６（１）Ｃに入力されている。ドライバユニット６（１）Ｃは、制御信号Ｃｎ＋２に対応するドライバ７を備えており、制御信号Ｃｎ＋２は前記ドライバ７を経由してドライバユニット６（２）Ａに入力されている。ドライバユニット６（３）は、第１実施形態のドライバユニット６（２）と同様の構成である。また、ドライバユニット６（２）Ａは、ドライバユニット６（１）と同様に遅延調整用のドライバ８を備えている。   On / off of the switches SW2n + 1A and SW2n + 1B is controlled by a signal Cn + 2, and the signal Cn + 2 is input to the driver unit 6 (1) C via the communication control unit 5. The driver unit 6 (1) C includes a driver 7 corresponding to the control signal Cn + 2, and the control signal Cn + 2 is input to the driver unit 6 (2) A via the driver 7. The driver unit 6 (3) has the same configuration as the driver unit 6 (2) of the first embodiment. The driver unit 6 (2) A includes a delay adjustment driver 8 as in the driver unit 6 (1).

次に、第４実施形態の作用について説明する。図８に示すように、電圧検出処理部３が各電池セルCellの電圧を検出する際には、マイコン４は、第１実施形態と同様に制御信号Ｃ１〜Ｃｎをシリアルに出力する。これにより、マルチプレクサＭＵＸ１のスイッチＳＷ１〜ＳＷｎ，マルチプレクサＭＵＸ２Ａの対応するスイッチＳＷｎ＋１〜ＳＷ２ｎ，マルチプレクサＭＵＸ３の対応するスイッチＳＷ２ｎ＋１〜ＳＷ３ｎが略同時にオンになる。したがって、セルスタック２（１）及び２（２）の各電池セルCellの電圧と同様に、電圧検出処理部３（３）には電池セルCell＿２ｎ１〜Cell＿３ｎの電圧が順次入力される。   Next, the operation of the fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 8, when the voltage detection processing unit 3 detects the voltage of each battery cell Cell, the microcomputer 4 serially outputs control signals C1 to Cn as in the first embodiment. As a result, the switches SW1 to SWn of the multiplexer MUX1, the corresponding switches SWn + 1 to SW2n of the multiplexer MUX2A, and the corresponding switches SW2n + 1 to SW3n of the multiplexer MUX3 are turned on substantially simultaneously. Therefore, the voltages of the battery cells Cell_2n1 to Cell_3n are sequentially input to the voltage detection processing unit 3 (3) in the same manner as the voltages of the battery cells Cell of the cell stacks 2 (1) and 2 (2).

図９に示すように、電圧検出処理部３（１），３（２）間における診断動作は第１実施形態の図３と同様である。図１０に示すように、電圧検出処理部３（２），３（３）間で診断動作を行う際には、マイコン４は、制御信号Ｃｎ＋２を出力する。これにより、マルチプレクサＭＵＸ２ＡのスイッチＳＷ２ｎ＋１Ａと、マルチプレクサＭＵＸ３の対応するスイッチＳＷ２ｎ＋１Ｂとが同時にオンになり、電圧検出処理部３（２），３（３）には電池セルCell＿２ｎ＋１の電圧が入力される。
以上のように第４実施形態によれば、組電池１Ｂが３つのセルスタック２（１）〜２（３）で構成されている場合についても、第１実施形態と同様の効果が得られる。 As shown in FIG. 9, the diagnosis operation between the voltage detection processing units 3 (1) and 3 (2) is the same as that of FIG. 3 of the first embodiment. As shown in FIG. 10, when performing a diagnostic operation between the voltage detection processing units 3 (2) and 3 (3), the microcomputer 4 outputs a control signal Cn + 2. As a result, the switch SW2n + 1A of the multiplexer MUX2A and the corresponding switch SW2n + 1B of the multiplexer MUX3 are simultaneously turned on, and the voltage of the battery cell Cell_2n + 1 is input to the voltage detection processing units 3 (2) and 3 (3).
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even when the assembled battery 1B is configured by three cell stacks 2 (1) to 2 (3).

本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
例えば第１実施形態において、電池セルCell＿ｎを診断対象セルとしても良い。
第３，第４実施形態に、第２実施形態の構成を適用しても良い。
第４実施形態に、第３実施形態の構成を適用しても良い。
セルスタック２の直列接続数を、「４」以上としても良い。 The present invention is not limited to the embodiments described above or shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
For example, in the first embodiment, the battery cell Cell_n may be a diagnosis target cell.
The configuration of the second embodiment may be applied to the third and fourth embodiments.
The configuration of the third embodiment may be applied to the fourth embodiment.
The number of cell stacks 2 connected in series may be “4” or more.

１ 組電池、２ セルスタック、３ 電圧検出処理部、４ マイクロコンピュータ、６ ドライバユニット ７，８ ドライバ、Cell 電池セル、ＭＵＸ マルチプレクサ。   1 assembled battery, 2 cell stack, 3 voltage detection processing unit, 4 microcomputer, 6 driver unit 7, 8 driver, Cell battery cell, MUX multiplexer.

Claims (2)

直列に接続された複数の電池セル（Cell）を有するセルスタック（２）を、直列に多段接続してなる組電池（１，１Ａ，１Ｂ）を監視対象とするもので、
前記複数のセルスタックにそれぞれ対応して設けられる、
前記複数の電池セルのうち何れか１つを選択するため、各電池セルにそれぞれ対応する選択スイッチを有するセル選択部（ＭＵＸ）と、
このセル選択部により選択された電池セルの電圧を測定する電圧検出部（３）と、
前記複数のセル選択部に対し、選択制御信号を出力する選択制御部（４）とを備えると共に、
前記複数の電圧検出部より検出される各電池セルの電圧を監視する電圧監視部（４）を備え、
前記複数のうち、連続して接続される２つのセルスタックを第１及び第２セルスタック（２（１），２（２）／２（２），２（３）），これら２つのセルスタックに対応するセル選択部をそれぞれ第１及び第２セル選択部（ＭＵＸ１，ＭＵＸ２／ＭＵＸ２Ａ，ＭＵＸ３）並びに第１及び第２電圧検出部（３（１），３（２）／３（２），２（３））とし、
前記第１及び第２セルスタックの境界に位置にする何れか一方の電池セル（Cell＿ｎ＋１，Cell＿２ｎ＋１）を診断対象セルとすると、
前記第１及び第２セル選択部はそれぞれ、前記診断対象セルを選択するための診断用スイッチ（ＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂ／ＳＷｎ＋２Ａ，ＳＷｎ＋２Ｂ／ＳＷ２ｎ＋１Ａ，ＳＷ２ｎ＋１Ｂ）を別途備え、
前記選択制御部は、前記第１及び第２セル選択部に対し、前記診断対象セルを選択するための制御信号を別途出力し、
前記選択制御部から前記第１及び第２セル選択部の各診断用スイッチにそれぞれ至る選択制御信号経路の伝搬遅延時間が等しくなるように設定されており、
前記電圧監視部は、前記選択制御部が前記第１及び第２セル選択部を介して前記診断対象セルを選択した際に、前記第１及び第２電圧検出部より取得した２つの電圧検出結果を比較して、検出精度を診断する組電池の電圧監視装置。 A cell stack (2) having a plurality of battery cells (Cell) connected in series is a monitoring target for an assembled battery (1, 1A, 1B) formed by connecting multiple stages in series.
Provided corresponding to each of the plurality of cell stacks,
In order to select any one of the plurality of battery cells, a cell selection unit (MUX) having a selection switch corresponding to each battery cell;
A voltage detector (3) for measuring the voltage of the battery cell selected by the cell selector;
A selection control unit (4) for outputting a selection control signal to the plurality of cell selection units;
A voltage monitoring unit (4) for monitoring the voltage of each battery cell detected by the plurality of voltage detection units;
Of the plurality, the two cell stacks connected in succession are the first and second cell stacks (2 (1), 2 (2) / 2 (2), 2 (3)), and these two cell stacks Cell selection units corresponding to the first and second cell selection units (MUX1, MUX2 / MUX2A, MUX3) and first and second voltage detection units (3 (1), 3 (2) / 3 (2), 2 (3))
When any one of the battery cells (Cell_n + 1, Cell_2n + 1) positioned at the boundary between the first and second cell stacks is a diagnosis target cell,
Each of the first and second cell selectors includes a diagnostic switch (SWn + 1A, SWn + 1B / SWn + 2A, SWn + 2B / SW2n + 1A, SW2n + 1B) for selecting the diagnostic target cell,
The selection control unit separately outputs a control signal for selecting the diagnosis target cell to the first and second cell selection units,
Set so that the propagation delay times of the selection control signal paths from the selection control unit to the diagnostic switches of the first and second cell selection units are equal,
The voltage monitoring unit includes two voltage detection results acquired from the first and second voltage detection units when the selection control unit selects the diagnosis target cell via the first and second cell selection units. The battery voltage monitor for diagnosing detection accuracy. 前記第１及び第２セル選択部はそれぞれ、前記第１及び第２セルスタックの境界に位置にする２つの電池セルの間にある仮想セル（１０）に対応する診断用スイッチ（ＳＷｎ＋１Ａ，ＳＷｎ＋１Ｂ）を別途備え、
前記選択制御部は、前記第１及び第２セル選択部に対し、前記仮想セルを選択するための制御信号を別途出力し、
前記選択制御部から前記第１及び第２セル選択部における前記仮想セルを選択するための各診断用スイッチにそれぞれ至る選択制御信号経路についても、伝搬遅延時間が等しくなるように設定されている請求項１記載の組電池の電圧監視装置。 Each of the first and second cell selectors is a diagnostic switch (SWn + 1A, SWn + 1B) corresponding to a virtual cell (10) between two battery cells positioned at a boundary between the first and second cell stacks. Separately provided,
The selection control unit separately outputs a control signal for selecting the virtual cell to the first and second cell selection units,
The selection control signal path from the selection control unit to each diagnostic switch for selecting the virtual cell in the first and second cell selection units is also set to have the same propagation delay time. Item 5. A battery pack voltage monitoring apparatus according to Item 1.
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