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JP6640169B2 - Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method - Google Patents

Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method Download PDF

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JP6640169B2 JP2017199071A JP2017199071A JP6640169B2 JP 6640169 B2 JP6640169 B2 JP 6640169B2 JP 2017199071 A JP2017199071 A JP 2017199071A JP 2017199071 A JP2017199071 A JP 2017199071A JP 6640169 B2 JP6640169 B2 JP 6640169B2
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Description

本発明は、二次電池状態検出装置及び二次電池状態検出方法に関する。   The present invention relates to a secondary battery state detection device and a secondary battery state detection method.

電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HEV)などの各種車両には、電動モータの動力源として、リチウムイオン充電池やニッケル水素充電池などの二次電池が搭載されている。EVやHEVにおいては、上記二次電池を数十から数百、直列に接続し、それぞれの二次電池の両端電圧を検出している。二次電池の両端電圧は、満充電や過放電の判断を行う上で重要な検出値である。このため、検出回路に故障が発生し、複数の二次電池のうち1つでも検出できないと、全ての充放電を停止しなければならない、という問題があった。   Various vehicles such as an electric vehicle (EV) and a hybrid vehicle (HEV) are equipped with a secondary battery such as a lithium ion rechargeable battery or a nickel hydride rechargeable battery as a power source of an electric motor. In EVs and HEVs, dozens to hundreds of the above secondary batteries are connected in series, and the voltage between both ends of each secondary battery is detected. The voltage at both ends of the secondary battery is an important detection value in determining whether the battery is fully charged or overdischarged. For this reason, there has been a problem that if a failure occurs in the detection circuit and even one of the plurality of secondary batteries cannot be detected, all charging and discharging must be stopped.

また、二次電池の劣化の度合いを示す指標である内部抵抗を算出する方法として、例えば特許文献1に記載されたものが提案されている。特許文献1に記載の二次電池状態検出装置では、放電状態と放電停止状態とのそれぞれの電池電圧をコンデンサにホールドし、差動増幅回路によりホールドした電池電圧の差電圧を求め、この差電圧から内部抵抗(=二次電池の状態)を求めている。しかしながら、従来の二次電池状態検出装置では、検出回路の故障時に代わりに、二次電池の両端電圧を求めることはできなかった。   As a method of calculating an internal resistance which is an index indicating the degree of deterioration of a secondary battery, for example, a method described in Patent Document 1 has been proposed. In the secondary battery state detection device described in Patent Document 1, the respective battery voltages in the discharge state and the discharge stop state are held by a capacitor, and a difference voltage between the battery voltages held by a differential amplifier circuit is obtained. To obtain the internal resistance (= the state of the secondary battery). However, in the conventional secondary battery state detection device, it is not possible to obtain the voltage between both ends of the secondary battery instead of when the detection circuit fails.

特開2014−219311号公報JP 2014-219311 A

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、二次電池の状態を検出するための差動増幅回路を利用して、二次電池の両端電圧を検出することができる二次電池状態検出装置及び二次電池状態検出方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above background, and a secondary battery capable of detecting a voltage across the secondary battery using a differential amplifier circuit for detecting a state of the secondary battery. An object of the present invention is to provide a state detection device and a secondary battery state detection method.

本発明の態様である二次電池状態検出装置は、第1の状態における二次電池の両端電圧を保持するコンデンサと、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第2の状態における前記二次電池の両端電圧とが入力される差動増幅回路と、前記差動増幅回路から出力される前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の電池状態を検出する状態検出部と、を備えた電池状態検出装置において、前記差動増幅回路への入力を、前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える切替部と、前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する第1の電圧検出部と、を備えたことを特徴とする。   A secondary battery state detection device according to an aspect of the present invention includes a capacitor that holds a voltage between both ends of the secondary battery in a first state, a voltage between both ends of the secondary battery that is held by the capacitor, and a second state. A differential amplifier circuit to which the voltage between both ends of the secondary battery is input, and a voltage difference between the terminal voltages of the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit. And a state detection unit for detecting a battery state of the secondary battery by using the input to the differential amplifier circuit in the first state and the second state. And a switching unit that switches between the voltage across the secondary battery and the reference voltage, based on the difference voltage between the voltage across the secondary battery and the reference voltage output from the differential amplifier circuit. Detects the voltage across the secondary battery A first voltage detection unit that, characterized by comprising a.

前記基準電圧は、定電圧源から出力される定電圧であってもよい。   The reference voltage may be a constant voltage output from a constant voltage source.

前記第1の電圧検出部は、前記差電圧が所定範囲内となるように、前記定電圧源から出力される定電圧を調整し、調整後の前記差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出するようにしてもよい。   The first voltage detection unit adjusts a constant voltage output from the constant voltage source so that the difference voltage falls within a predetermined range, and controls both ends of the secondary battery based on the adjusted difference voltage. The voltage may be detected.

前記二次電池は、複数設けられ、前記複数の二次電池の両端電圧をそれぞれ検出する第2の電圧検出部と、前記第2の電圧検出部の故障により検出できない二次電池を求める故障検出部と、を備え、前記基準電圧は、前記第2の電圧検出部により検出できた二次電池の両端電圧であってもよい。   A plurality of the secondary batteries are provided, and a second voltage detection unit that detects a voltage between both ends of the plurality of the secondary batteries, and a failure detection that seeks a secondary battery that cannot be detected due to a failure of the second voltage detection unit. And the reference voltage may be a voltage between both ends of the secondary battery detected by the second voltage detection unit.

前記第1の電圧検出部は、前記第2の電圧検出部により両端電圧が検出できる二次電池が複数あるとき、前記差電圧が所定範囲内となる、当該二次電池の両端電圧を前記基準電圧としてもよい。   When there are a plurality of rechargeable batteries capable of detecting a voltage between both ends by the second voltage detection unit, the first voltage detection unit determines a voltage between both ends of the rechargeable battery that is within a predetermined range. It may be a voltage.

本発明の態様である電池状態検出方法は、第1の状態における二次電池の両端電圧をコンデンサに保持する工程と、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第2の状態における二次電池の両端電圧とを差動増幅回路に入力する工程と、前記差動増幅回路から出力される前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて電池状態を検出する工程と、を備えた電池状態検出方法において、前記差動増幅回路への入力を、前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える工程と、前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する工程と、を備えたことを特徴とする   A battery state detection method according to an aspect of the present invention includes the steps of: holding a voltage between both ends of a secondary battery in a first state in a capacitor; and holding a voltage between both ends of the secondary battery held by the capacitor and a second state. Inputting the voltage between both ends of the secondary battery to a differential amplifier circuit, based on a difference voltage between the voltage between both ends of the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit. Detecting the state of the battery by using the input to the differential amplifier circuit, the voltage across the secondary battery in the first state and the second state, A step of switching between a voltage across the secondary battery and a reference voltage, and a voltage across the secondary battery based on a voltage difference between the voltage across the secondary battery and the reference voltage output from the differential amplifier circuit. Detecting And wherein the door

上記態様によれば、二次電池の状態を検出するための差動増幅回路を利用して、二次電池の両端電圧を検出することができる。   According to the above aspect, the voltage across the secondary battery can be detected using the differential amplifier circuit for detecting the state of the secondary battery.

第1実施形態における本発明の二次電池状態検出装置を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a secondary battery state detection device according to a first embodiment of the present invention. 図1の二次電池状態検出装置を構成するμCOMの両端電圧の検出処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a detection procedure of a voltage between both ends of μCOM constituting the secondary battery state detection device of FIG. 1. 第2実施形態における本発明の二次電池状態検出装置を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a secondary battery state detecting device of the present invention in a 2nd embodiment. 図3の二次電池状態検出装置を構成するμCOMの両端電圧の検出処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a detection procedure of a voltage between both ends of μCOM constituting the secondary battery state detection device of FIG. 3.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態における二次電池状態検出装置について図1を参照して説明する。本実施形態の二次電池状態検出装置1は、例えば、電気自動車に搭載され、当該電気自動車が備える図1に示す組電池2を構成する複数の二次電池Ce1〜Ce3の状態をそれぞれ検出するものである。二次電池Ce1〜Ce3は、互いに直列接続されている。
(1st Embodiment)
Hereinafter, the secondary battery state detection device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The secondary battery state detection device 1 of the present embodiment is mounted on an electric vehicle, for example, and detects the states of a plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 included in the battery pack 2 shown in FIG. Things. The secondary batteries Ce1 to Ce3 are connected in series with each other.

図1に示すように、第1実施形態の二次電池状態検出装置1は、第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2と、基準電圧源8と、切替スイッチSW1及びスイッチユニット12と、充放電部13と、電圧検出部14と、A/D変換器15と、差動増幅回路16と、A/D変換器17と、CVS18と、マイクロコンピュータ(以下、μCOM)19と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the secondary battery state detection device 1 of the first embodiment includes a first capacitor C1 and a second capacitor C2, a reference voltage source 8, a changeover switch SW1 and a switch unit 12, It includes a discharge unit 13, a voltage detection unit 14, an A / D converter 15, a differential amplifier circuit 16, an A / D converter 17, a CVS 18, and a microcomputer (hereinafter, μCOM) 19. I have.

第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2はそれぞれ、2つの状態(例えば充電状態、放電状態)における二次電池Ce1〜Ce3の両極電圧を保持するためのコンデンサである。また、第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2は、二次電池Ce1〜Ce3の両極電圧と、基準電圧Vrefと、をそれぞれ保持するためのコンデンサである。第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2は、複数の二次電池Ce1〜Ce3及び基準電圧源8のうち後述するスイッチユニット12により選択された一つに接続される。   The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are capacitors for holding bipolar voltages of the secondary batteries Ce1 to Ce3 in two states (for example, a charged state and a discharged state). Further, the first capacitor C1 and the second capacitor C2 are capacitors for holding the bipolar voltages of the secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage Vref, respectively. The first capacitor C1 and the second capacitor C2 are connected to one of a plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 and a reference voltage source 8 selected by a switch unit 12 described later.

また、第1のコンデンサC1は、一極板が後述する差動増幅回路16の2つの入力のうち一方である+入力に接続されている。第2のコンデンサC2は、一極板が後述する差動増幅回路16の2つの入力のうち他方である−入力に接続されている。   The first capacitor C1 has a single-pole plate connected to a + input, which is one of two inputs of a differential amplifier circuit 16 described later. The second capacitor C2 has a single-pole plate connected to the-input, which is the other of the two inputs of the differential amplifier circuit 16 described later.

基準電圧源8は、例えば定電圧源から構成され、基準電圧Vrefを出力する。なお、本実施形態では、基準電圧源8としては、基準電圧Vref(=定電圧)が調整できる周知の定電圧源を用いている。   The reference voltage source 8 is composed of, for example, a constant voltage source, and outputs a reference voltage Vref. In the present embodiment, a known constant voltage source that can adjust the reference voltage Vref (= constant voltage) is used as the reference voltage source 8.

切替スイッチSW1は、c端子の接続をa端子、b端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。a端子は、第1のコンデンサC1の一極板及び差動増幅回路16の+入力に接続され、b端子は、第2のコンデンサC2の一極板及び差動増幅回路16の−入力に接続されている。c端子は、後述する切替スイッチSW+のe+端子に接続されている。切替スイッチSW1は、第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2のうち1つを選択して、切替スイッチSW+のe+端子に接続するスイッチである。   The changeover switch SW1 includes a switch that switches the connection of the terminal c between the terminal a and the terminal b. The terminal a is connected to the one plate of the first capacitor C1 and the positive input of the differential amplifier circuit 16, and the terminal b is connected to the single plate of the second capacitor C2 and the negative input of the differential amplifier circuit 16. Have been. The terminal c is connected to an e + terminal of a changeover switch SW + described later. The changeover switch SW1 is a switch that selects one of the first capacitor C1 and the second capacitor C2 and connects it to the e + terminal of the changeover switch SW +.

スイッチユニット12は、2つの切替スイッチSW+、SW−から構成されている。切替スイッチSW+は、e+端子をa+、b+、c+、d+端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。a+〜c+端子はそれぞれ、二次電池Ce1〜Ce3の正極に接続されている。d+端子は、基準電圧源8の正極に接続されている。切替スイッチSW+は、複数の二次電池Ce1〜Ce3及び基準電圧源8のうち選択した1つの正極を切替スイッチSW1で選択されたコンデンサC1、C2の一極板に接続する。   The switch unit 12 includes two changeover switches SW + and SW−. The changeover switch SW + includes a switch that switches the e + terminal among the a +, b +, c +, and d + terminals. The terminals a + to c + are respectively connected to the positive electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The d + terminal is connected to the positive electrode of the reference voltage source 8. The changeover switch SW + connects one positive electrode selected from the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage source 8 to one plate of the capacitors C1 and C2 selected by the changeover switch SW1.

切替スイッチSW−は、e−端子をa−、b−、c−、d−端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。a−〜c−端子はそれぞれ、二次電池Ce1〜Ce3の負極に接続されている。d−端子は、基準電圧源8の負極に接続されている。切替スイッチSW−は、複数の二次電池Ce1〜Ce3及び基準電圧源8のうち選択した1つの負極をコンデンサC1、C2の他極板に接続する。   The changeover switch SW- is configured by a switch that switches an e- terminal among a-, b-, c-, and d- terminals. The terminals a- to c- are respectively connected to the negative electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The d- terminal is connected to the negative electrode of the reference voltage source 8. The changeover switch SW- connects one negative electrode selected from the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 and the reference voltage source 8 to the other electrode plates of the capacitors C1 and C2.

電圧検出部14は、組電池2の両極電圧を検出する回路である。A/D変換器15は、電圧検出部14が検出した組電池2の両極電圧をデジタル値に変換してμCOM19に供給する。   The voltage detection unit 14 is a circuit that detects a bipolar voltage of the battery pack 2. The A / D converter 15 converts the bipolar voltage of the battery pack 2 detected by the voltage detector 14 into a digital value and supplies the digital value to the μCOM 19.

充放電部13は、組電池2の両極に接続され、組電池2を構成する二次電池Ce1〜Ce3の充電、放電に際して、予め定められた充電電流Ic、放電電流Idを流すことができるように設けられている。充放電部13は、後述するμCOM19に接続されており、μCOM19からの制御信号に応じて、二次電池Ce1〜Ce3に充電電流Icを流して充電し、二次電池Ce1〜Ce3に放電電流Idを流して放電する。   The charging / discharging unit 13 is connected to both poles of the battery pack 2 and can supply a predetermined charging current Ic and a predetermined discharging current Id when charging and discharging the secondary batteries Ce1 to Ce3 constituting the battery pack 2. It is provided in. The charging / discharging unit 13 is connected to a μCOM 19 described later, and in accordance with a control signal from the μCOM 19, charges the secondary batteries Ce1 to Ce3 by flowing a charging current Ic, and charges the secondary batteries Ce1 to Ce3 with a discharging current Id. To discharge.

差動増幅回路16は、+入力、−入力の差電圧を出力する周知の差動増幅回路である。A/D変換器17は、差動増幅回路16が出力する差電圧Vmをデジタル値に変換してμCOM19に供給する。   The differential amplifier circuit 16 is a well-known differential amplifier circuit that outputs a difference voltage between a + input and a − input. The A / D converter 17 converts the difference voltage Vm output from the differential amplifier circuit 16 into a digital value and supplies the digital value to the μCOM 19.

第2の電圧検出部としてのCVS18は、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出する検出回路から構成され、その検出結果を順次、μCOM19に出力している。   The CVS 18 as a second voltage detection unit is configured by a detection circuit that detects the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3, and sequentially outputs the detection results to the μCOM 19.

μCOM19は、周知のCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータから構成されている。μCOM19は、状態検出部として機能し、切替スイッチSW1、スイッチユニット12のオンオフ制御や、充放電部13を制御して、二次電池Ce1〜Ce3の内部抵抗を検出する内部抵抗の検出処理を実行する。   The μCOM 19 is composed of a microcomputer having a well-known CPU, ROM, RAM and the like. The μCOM 19 functions as a state detection unit, and performs on / off control of the changeover switch SW1 and the switch unit 12 and controls the charge / discharge unit 13 to execute an internal resistance detection process for detecting the internal resistance of the secondary batteries Ce1 to Ce3. I do.

内部抵抗の検出処理において、μCOM19は、第1の状態のとき、切替スイッチSW+のe+端子をa+端子に、切替スイッチSW−のe−端子をa−端子に接続すると共に、切替スイッチSW1のc端子をa端子に接続する。これにより、μCOM19は、第1の状態における二次電池Ce1の両端電圧を第1のコンデンサC1にホールドさせる。その後、μCOM19は、第2の状態のとき、切替スイッチSW1のc端子をb端子に接続する。これにより、μCOM19は、第2の状態における二次電池Ce1の両端電圧を第2のコンデンサC2にホールドさせる。そして、差動増幅回路16には、第1の状態及び第2の状態の二次電池Ce1の両端電圧が+入力、−入力に入力される。   In the internal resistance detection process, in the first state, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the a + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the a− terminal, and sets the c of the changeover switch SW1 to c. Connect the terminal to terminal a. As a result, the μCOM 19 causes the first capacitor C1 to hold the voltage between both ends of the secondary battery Ce1 in the first state. Thereafter, in the second state, the μCOM 19 connects the terminal c of the switch SW1 to the terminal b. As a result, the μCOM 19 causes the second capacitor C2 to hold the voltage between both ends of the secondary battery Ce1 in the second state. Then, the voltage across the secondary battery Ce1 in the first state and the second state is input to the positive input and the negative input to the differential amplifier circuit 16.

ここで、第1の状態、第2の状態とは、二次電池Ce1〜Ce3に流れる電流が異なる状態 を示す。本実施形態では、充電電流Icが流れている状態を第1の状態、放電電流Idが流れている状態を第2の状態とする。μCOM19は、電圧検出部14からの検出値に基づいて充放電部13を制御 し、二次電池Ce1〜Ce3に充電電流Ic、放電電流Idを流す。   Here, the first state and the second state indicate states in which currents flowing through the secondary batteries Ce1 to Ce3 are different. In the present embodiment, a state where the charging current Ic is flowing is defined as a first state, and a state where the discharging current Id is flowing is defined as a second state. The μCOM 19 controls the charge / discharge unit 13 based on the detection value from the voltage detection unit 14 to supply the charge current Ic and the discharge current Id to the secondary batteries Ce1 to Ce3.

また、μCOM19は、内部抵抗の検出処理において、差電圧Vmを取り込んで二次電池Ce1の内部抵抗を検出して、二次電池Ce1の状態を検出する。詳しく説明すると、本実施形態では、充電状態の時の二次電池Ce1の両端電圧Vc1は、下記の式(1)で表される。
Vc1=Ve1+r1×Ic …(1)
Ve1:二次電池Ce1の起電力、r1:二次電池Ce1の内部抵抗
Further, in the internal resistance detection processing, the μCOM 19 detects the internal resistance of the secondary battery Ce1 by taking in the difference voltage Vm, and detects the state of the secondary battery Ce1. More specifically, in the present embodiment, the voltage Vc1 across the secondary battery Ce1 in a charged state is represented by the following equation (1).
Vc1 = Ve1 + r1 × Ic (1)
Ve1: electromotive force of the secondary battery Ce1, r1: internal resistance of the secondary battery Ce1

一方、放電状態のときの二次電池Ce1の両端電圧Vd1は、下記の式(2)で表される。
Vd1=Ve1−r1×Id …(2)
On the other hand, the voltage Vd1 across the secondary battery Ce1 in the discharged state is represented by the following equation (2).
Vd1 = Ve1-r1 × Id (2)

よって、差動増幅回路16から出力される差電圧Vmは、Vc1−Vd1=r1×(Ic+Id)に応じた値となり、充電電流Ic及び放電電流Idが予め分かっていれば、差電圧Vmから内部抵抗r1を求めることができる。二次電池Ce2、Ce3についても同様にして内部抵抗r2、r3を求めることができる。   Therefore, the difference voltage Vm output from the differential amplifier circuit 16 has a value corresponding to Vc1−Vd1 = r1 × (Ic + Id), and if the charging current Ic and the discharging current Id are known in advance, the difference voltage Vm The resistance r1 can be obtained. The internal resistances r2 and r3 of the secondary batteries Ce2 and Ce3 can be obtained in the same manner.

また、μCOM19は、切替スイッチSW1、スイッチユニット12のオンオフを制御して、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出する両端電圧の検出処理を行う。この両端電圧の検出処理は、CVS18の故障が検出されたとき行ってもよい。また、CVS18の故障診断を行うために行ってもよい。   Further, the μCOM 19 controls the on / off of the changeover switch SW1 and the switch unit 12 to perform a voltage detection process for detecting the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3. The process of detecting the voltage between both ends may be performed when a failure of the CVS 18 is detected. Further, it may be performed to perform a failure diagnosis of the CVS 18.

両端電圧の検出処理においてμCOM19は、まず、充放電部13を制御して、充電、放電を停止させる。 なお、充放電電流を停止させる、即ち充放電電流を0にするのは必須ではない。内部抵抗r1〜r3に生じる電圧降下が許容できる程度の充放電電流であればよく、0でなくてもよい。その後、μCOM19は、切替スイッチSW+のe+端子をa+端子に、切替スイッチSW−のe−端子をa−端子に接続すると共に、切替スイッチSW1のc端子をa端子に接続する。これにより、μCOM19は、二次電池Ce1の両端電圧を第1のコンデンサC1にホールドさせる。   In the voltage detection processing, the μCOM 19 first controls the charge / discharge unit 13 to stop charging and discharging. It is not essential to stop the charge / discharge current, that is, set the charge / discharge current to zero. It is sufficient that the charge / discharge current is such that the voltage drop occurring in the internal resistances r1 to r3 can be tolerated, and may not be 0. Thereafter, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the a + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the a− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the a terminal. As a result, the μCOM 19 causes the first capacitor C1 to hold the voltage between both ends of the secondary battery Ce1.

その後、μCOM19は、切替スイッチSW+のe+端子をd+端子に、切替スイッチSW−のe−端子をd−端子に接続すると共に、切替スイッチSW1のc端子をb端子に接続する。これにより、μCOM19は、基準電圧Vrefを第2のコンデンサC2にホールドさせる。そして、差動増幅回路16には、二次電池Ce1の両端電圧及び基準電圧Vrefが+入力、−入力に入力される。   Thereafter, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the d + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the d− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the b terminal. As a result, the μCOM 19 causes the second capacitor C2 to hold the reference voltage Vref. Then, the voltage between both ends of the secondary battery Ce1 and the reference voltage Vref are input to the positive input and the negative input to the differential amplifier circuit 16.

また、μCOM19は、このときの差電圧Vmを取り込んで二次電池Ce1の両端電圧を検出する。詳しく説明すると、このときの差電圧Vmは下記の式(3)で表される。
Vm=(Vc1−Vref)×Av …(3)
Av:差動増幅回路16のゲイン
Further, the μCOM 19 detects the voltage across the secondary battery Ce1 by taking in the difference voltage Vm at this time. More specifically, the difference voltage Vm at this time is expressed by the following equation (3).
Vm = (Vc1−Vref) × Av (3)
Av: gain of the differential amplifier circuit 16

よって、ゲインAvと基準電圧Vrefは既知であるので、μCOM19は、差電圧Vmから二次電池Ce1の両端電圧Vc1を求めることができる。二次電池Ce2、Ce3についても同様にして両端電圧Vc2、Vc3を求めることができる。   Therefore, since the gain Av and the reference voltage Vref are known, the μCOM 19 can obtain the voltage Vc1 across the secondary battery Ce1 from the difference voltage Vm. Similarly, the voltages Vc2 and Vc3 at both ends of the secondary batteries Ce2 and Ce3 can be obtained.

次に、上記概略で説明した二次電池状態検出装置1の両端電圧の検出処理手順の詳細について、図2のフローチャートを参照して以下説明する。まず、μCOM19は、二次電池Cenの両端と第1のコンデンサC1とを接続する(ステップS1)。   Next, the details of the procedure for detecting the voltage between both ends of the secondary battery state detection device 1 described above will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the μCOM 19 connects both ends of the secondary battery Cen and the first capacitor C1 (Step S1).

その後、μCOM19は、第1のコンデンサC1の両端電圧が二次電池Cen(nは初期値で1に設定)の両端電圧Vcnと等しくなるような所定時間待って、基準電圧源8と第2のコンデンサC2とを接続する(ステップS2)。これにより、差動増幅回路16には、二次電池Cenの両端電圧Vcn及び基準電圧Vrefが+入力、−入力に入力される。   Thereafter, the μCOM 19 waits for a predetermined time such that the voltage across the first capacitor C1 becomes equal to the voltage Vcn across the rechargeable battery Cen (n is set to 1 as an initial value), and then the μCOM 19 and the reference voltage source 8 and the second voltage The capacitor C2 is connected (Step S2). Thus, the voltage Vcn across the secondary battery Cen and the reference voltage Vref are input to the differential amplifier circuit 16 at the + input and the − input.

次に、μCOM19は、差動増幅回路16の差電圧Vmを取り込み、第1閾値Vthmaxより大きいか否か判定する(ステップS3)。差電圧Vm>第1閾値Vthmaxであれば(ステップS3でY)、μCOM19は、両端電圧Vcnが基準電圧Vrefに比べて大き過ぎて、A/D変換器17の出力が飽和している恐れがあるとして、基準電圧Vrefを所定量上げた後(ステップS8)、再びステップS1に戻る。   Next, the μCOM 19 takes in the difference voltage Vm of the differential amplifier circuit 16 and determines whether or not the difference voltage is greater than the first threshold value Vthmax (step S3). If the difference voltage Vm> the first threshold value Vthmax (Y in step S3), the μCOM 19 may have a possibility that the output voltage of the A / D converter 17 is saturated because the both-ends voltage Vcn is too large as compared with the reference voltage Vref. If there is, the reference voltage Vref is increased by a predetermined amount (step S8), and the process returns to step S1.

一方、差電圧Vmが第1閾値Vthmax以下であれば(ステップS3でN)、μCOM19は、差電圧Vmが第2閾値Vthminより下回っているか否かを判定する(ステップS4)。差電圧Vm<第2閾値Vthminであれば(ステップS4でY)、μCOM19は、両端電圧Vcnが基準電圧Vrefに比べて小さすぎて精度が良くないと判定し、基準電圧Vrefを所定量下げた後(ステップS9)、再びステップS1に戻る。   On the other hand, if the difference voltage Vm is equal to or smaller than the first threshold value Vthmax (N in step S3), the μCOM 19 determines whether the difference voltage Vm is lower than the second threshold value Vthmin (step S4). If the difference voltage Vm <the second threshold value Vthmin (Y in step S4), the μCOM 19 determines that the voltage Vcn is too small compared to the reference voltage Vref and the accuracy is not good, and lowers the reference voltage Vref by a predetermined amount. Later (step S9), the process returns to step S1 again.

μCOM19は、第2閾値Vthmin≦差電圧Vm≦第1閾値Vthmaxであれば(ステップS3でN、かつ、ステップS4でN)、差電圧Vmから両端電圧Vcnを算出する(ステップS5)。その後、μCOM19は、nをインクリメントした後(ステップS6)、n=3になったか判定する(ステップS7)。n=3でなければ(ステップS7でN)、μCOM19は、組電池2を構成する全て二次電池Ce1〜Ce3について両端電圧Vc1〜Vc3を検出していないと判断して、再びステップS1に戻る。   If the second threshold Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold Vthmax (N in step S3 and N in step S4), the μCOM 19 calculates the both-ends voltage Vcn from the difference voltage Vm (step S5). Thereafter, the μCOM 19 increments n (step S6), and determines whether n = 3 (step S7). If n is not 3 (N in step S7), the μCOM 19 determines that the voltages Vc1 to Vc3 are not detected for all the secondary batteries Ce1 to Ce3 constituting the assembled battery 2, and returns to step S1 again. .

一方、n=3であれば(ステップS7でY)、μCOM19は、組電池2を構成する全て二次電池Ce1〜Ce3について両端電圧Vc1〜Vc3を検出したと判断して処理を終了する。   On the other hand, if n = 3 (Y in step S7), the μCOM 19 determines that the both-end voltages Vc1 to Vc3 have been detected for all the secondary batteries Ce1 to Ce3 constituting the assembled battery 2, and ends the processing.

上述した第1実施形態によれば、切替部としての切替スイッチSW1、スイッチユニット12により、差動増幅回路16への入力を、第1の状態及び第2の状態の二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧と、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧及び基準電圧Vrefと、の間で切り替えることができる。そして、μCOM19は、差動増幅回路16から出力される第1の状態及び第2の状態の二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧の差電圧Vmに基づいて電池の内部抵抗(状態)を検出する。   According to the above-described first embodiment, the input to the differential amplifier circuit 16 is made by the changeover switch SW1 as the changeover unit and the switch unit 12 to the rechargeable batteries Ce1 to Ce3 in the first state and the second state. It is possible to switch between the voltage between both ends, the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3, and the reference voltage Vref. The μCOM 19 detects the internal resistance (state) of the battery based on the difference voltage Vm between the voltages of the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit 16. .

また、μCOM19は、差動増幅回路16から出力される二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧及び基準電圧Vrefの差電圧Vmに基づいて二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出する。これにより、二次電池Ce1〜Ce3の内部抵抗を検出するための差動増幅回路16を利用して、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出することができる。このため、CVS18が故障したとしても、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出することができるため、二次電池Ce1〜Ce3の充放電を停止させる必要がなく、車両の走行を継続できる。   Further, the μCOM 19 detects the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 based on the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 output from the differential amplifier circuit 16 and the difference voltage Vm between the reference voltage Vref. Thus, the voltage across the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be detected using the differential amplifier circuit 16 for detecting the internal resistance of the secondary batteries Ce1 to Ce3. For this reason, even if the CVS 18 fails, the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be detected, so that it is not necessary to stop charging and discharging of the secondary batteries Ce1 to Ce3, and the vehicle can continue running.

また、CVS18が検出した二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧と、差動増幅回路16を利用して検出した二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧と、を比較することにより、CVS18、電池状態検出装置1の故障診断を行うこともできる。   Further, by comparing the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 detected by the CVS 18 with the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 detected using the differential amplifier circuit 16, the CVS18 and the battery state detection are performed. Failure diagnosis of the device 1 can also be performed.

また、上述した第1実施形態によれば、基準電圧Vrefは、定電圧源から出力される定電圧である。これにより、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧の検出精度をより一層、0向上させることができる。   Further, according to the above-described first embodiment, the reference voltage Vref is a constant voltage output from the constant voltage source. Thereby, the detection accuracy of the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be further improved to zero.

また、上述した第1実施形態によれば、ステップS3、S4、S9、S10に示すように、μCOM19は、差電圧Vnが所定範囲内(即ち第1閾値Vthmax以下、第2閾値Vthmin以上の範囲)となるように、基準電圧源8から出力される基準電圧Vrefを調整している。そして、μCOM19は、調整後の差電圧Vmに基づいて二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出している。これにより、A/D変換器17の出力が飽和したり、逆に小さくなり過ぎることを抑制し、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧の検出精度をより一層、向上させることができる。   Further, according to the above-described first embodiment, as shown in steps S3, S4, S9, and S10, the μCOM 19 determines that the difference voltage Vn is within a predetermined range (that is, equal to or less than the first threshold Vthmax and equal to or greater than the second threshold Vthmin). ), The reference voltage Vref output from the reference voltage source 8 is adjusted. The μCOM 19 detects the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 based on the adjusted difference voltage Vm. As a result, the output of the A / D converter 17 is suppressed from being saturated or, on the contrary, too small, and the detection accuracy of the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be further improved.

なお、上述した第1実施形態によれば、組電池2は3つの二次電池Ce1〜Ce3から構成されていたが、これに限ったものではない。二次電池Ce1〜Ce3としては、1つで、3つ以上あってもよい。   According to the above-described first embodiment, the battery pack 2 includes the three secondary batteries Ce1 to Ce3, but the present invention is not limited to this. The number of the secondary batteries Ce1 to Ce3 is one, and there may be three or more.

また、上述した第1実施形態では、コンデンサC1、C2を二つ設けていたが、これに限ったものではない。コンデンサとしては、第1の状態の二次電池Ce1〜Ce3をホールドするため1つあればよく、第2の状態の二次電池Ce1〜Ce3については差動増幅回路16に直接入力してもよい。   In the first embodiment described above, two capacitors C1 and C2 are provided, but the invention is not limited to this. A single capacitor may be used to hold the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first state, and the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the second state may be directly input to the differential amplifier circuit 16. .

また、切替部としても、第1実施形態で示すような切換スイッチSW1と、スイッチユニット12と、から構成されるものは一例である。切替部は、差動増幅回路16への入力を、第1の状態及び第2の状態の二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧と、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧及び基準電圧Vrefと、の間で切り替えることができる構成であればよい。   Also, as the switching unit, one configured by the changeover switch SW1 and the switch unit 12 as described in the first embodiment is an example. The switching unit inputs the input to the differential amplifier circuit 16 with the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 in the first state and the second state, the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3, and the reference voltage Vref. Any configuration can be used as long as it can be switched between.

また、上述した第1実施形態では、μCOM19は、差電圧Vnが所定範囲内(即ち第1閾値Vthmax以下、第2閾値Vthmin以上の範囲)となるように、基準電圧源Vrefから出力される基準電圧Vrefを調整していたが、これに限ったものではない。基準電圧Vrefの調整は必須ではない。   In the first embodiment described above, the μCOM 19 outputs the reference voltage from the reference voltage source Vref such that the difference voltage Vn falls within a predetermined range (that is, a range equal to or less than a first threshold value Vthmax and equal to or greater than a second threshold value Vthmin). Although the voltage Vref was adjusted, it is not limited to this. Adjustment of the reference voltage Vref is not essential.

また、上述した第1実施形態では、μCOM19による充放電部13の制御によって、二次電池Ce1〜Ce3を第1の状態(充電電流Icが流れている状態)、第2の状態(放電電流Idが流れている状態)にしていたが、これに限ったものではない。車両の負荷駆動に伴う充放電電流の変化を利用してもよい。即ち、車両の充放電電流の変化前を第1の状態、変化後を第2の状態としてもよい。   In the above-described first embodiment, the control of the charging / discharging unit 13 by the μCOM 19 causes the secondary batteries Ce1 to Ce3 to be in the first state (the state where the charging current Ic is flowing) and the second state (the state where the charging current Id is flowing). Is flowing), but is not limited to this. A change in the charge / discharge current accompanying the load drive of the vehicle may be used. That is, the first state may be set before the change of the charge / discharge current of the vehicle, and the second state may be set after the change.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態における二次電池状態検出装置1について図3を参照して説明する。図3において、上述した第1実施形態で既に説明した図1の二次電池状態検出装置1と同等の部分については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a secondary battery state detection device 1 according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 3, portions that are the same as those of the secondary battery state detection device 1 of FIG. 1 already described in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

図3に示すように、第1実施形態の二次電池状態検出装置1は、第1のコンデンサC1及び第2のコンデンサC2と、切替スイッチSW1と、スイッチユニット12と、充放電部13と、電圧検出部14と、A/D変換器15と、差動増幅回路16と、A/D変換器17と、CVS18と、μCOM19と、を備えている。第2実施形態では、基準電圧源8を備えていない。   As shown in FIG. 3, the secondary battery state detection device 1 of the first embodiment includes a first capacitor C1 and a second capacitor C2, a changeover switch SW1, a switch unit 12, a charge / discharge unit 13, It includes a voltage detector 14, an A / D converter 15, a differential amplifier circuit 16, an A / D converter 17, a CVS 18, and a μCOM 19. In the second embodiment, no reference voltage source 8 is provided.

第1、第2のコンデンサC1、C2及び切替スイッチSW1については、上述した第1実施形態と同等であるためここでは詳細な説明を省略する。スイッチユニット12は、2つの切替スイッチSW+、SW−から構成されている。切替スイッチSW+は、e+端子をa+、b+、c+端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。a+〜c+端子はそれぞれ、二次電池Ce1〜Ce3の正極に接続されている。切替スイッチSW+は、複数の二次電池Ce1〜Ce3のうち選択した1つの正極を切替スイッチSW1で選択されたコンデンサC1、C2の一極板に接続する。   The first and second capacitors C1 and C2 and the changeover switch SW1 are the same as those in the above-described first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. The switch unit 12 includes two changeover switches SW + and SW−. The changeover switch SW + includes a switch that switches the e + terminal among the a +, b +, and c + terminals. The terminals a + to c + are respectively connected to the positive electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The changeover switch SW + connects one positive electrode selected from the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 to one pole plate of the capacitors C1 and C2 selected by the changeover switch SW1.

切替スイッチSW−は、e−端子をa−、b−、c−端子の間で切り替えるスイッチから構成されている。a−〜c−端子はそれぞれ、二次電池Ce1〜Ce3の負極に接続されている。切替スイッチSW−は、複数の二次電池Ce1〜Ce3のうち選択した1つの負極をコンデンサC1、C2の他極板に接続する。   The changeover switch SW- is configured by a switch that switches an e- terminal among a-, b-, and c- terminals. The terminals a- to c- are respectively connected to the negative electrodes of the secondary batteries Ce1 to Ce3. The changeover switch SW- connects one negative electrode selected from the plurality of secondary batteries Ce1 to Ce3 to the other electrode plates of the capacitors C1 and C2.

CVS18は、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出する検出回路から構成され、その検出結果をμCOM19に出力している。このCVS18は、例えば、内部のスイッチの故障などにより全ての二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を検出できない場合がある。CVS18は、例えば周知の断線検出回路を備えていて、自身の故障により検出できない二次電池Ce1〜Ce3を求めることができる。そして、CVS18は、その結果をμCOM19に対して供給している。   The CVS 18 includes a detection circuit that detects the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3, and outputs the detection result to the μCOM 19. The CVS 18 may not be able to detect the voltages across all the secondary batteries Ce1 to Ce3 due to, for example, a failure of an internal switch. The CVS 18 includes, for example, a known disconnection detection circuit, and can obtain secondary batteries Ce1 to Ce3 that cannot be detected due to its own failure. Then, the CVS 18 supplies the result to the μCOM 19.

μCOM19は、第1実施形態と同様に、内部抵抗の検出処理及び両端電圧の検出処理を行う。内部抵抗の検出処理については、第1実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。   The μCOM 19 performs a process of detecting the internal resistance and a process of detecting the voltage between both ends, as in the first embodiment. The process of detecting the internal resistance is the same as that of the first embodiment, and thus a detailed description is omitted here.

上記両端電圧の検出処理において、μCOM19は、基準電圧Vrefの代わりに、CVS18により両端電圧が検出できた二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧を、基準電圧Vrefとして差動増幅回路16に入力する。今、CVS18により二次電池Ce1の両端電圧が検出できず、二次電池Ce2の両端電圧が検出できた場合について説明する。μCOM19は、切替スイッチSW+のe+端子をa+端子に、切替スイッチSW−のe−端子をa−端子に接続すると共に、切替スイッチSW1のc端子をa端子に接続する。これにより、μCOM19は、二次電池Ce1の両端電圧を第1のコンデンサC1にホールドさせる。   In the detection processing of the both-ends voltage, the μCOM 19 inputs, instead of the reference voltage Vref, the voltages at both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 whose both-ends have been detected by the CVS 18 to the differential amplifier circuit 16 as the reference voltage Vref. Now, a case will be described in which the voltage across the secondary battery Ce1 cannot be detected by the CVS 18 and the voltage across the secondary battery Ce2 can be detected. The μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the a + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the a− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the a terminal. As a result, the μCOM 19 causes the first capacitor C1 to hold the voltage between both ends of the secondary battery Ce1.

その後、μCOM19は、切替スイッチSW+のe+端子をb+端子に、切替スイッチSW−のe−端子をb−端子に接続すると共に、切替スイッチSW1のc端子をb端子に接続する。これにより、μCOM19は、二次電池Ce2の両端電圧を第2のコンデンサC2にホールドさせる。そして、差動増幅回路16には、二次電池Ce1及び二次電池Ce2の両端電圧が+入力、−入力に入力される。   Thereafter, the μCOM 19 connects the e + terminal of the changeover switch SW + to the b + terminal, connects the e− terminal of the changeover switch SW− to the b− terminal, and connects the c terminal of the changeover switch SW1 to the b terminal. Accordingly, the μCOM 19 causes the second capacitor C2 to hold the voltage between both ends of the secondary battery Ce2. Then, the voltage between both ends of the secondary battery Ce <b> 1 and the secondary battery Ce <b> 2 is input to the differential amplifier circuit 16 to the + input and the − input.

また、μCOM19は、このときの差電圧Vmを取り込んで二次電池Ce1の両端圧を検出する。詳しく説明すると、このときの差電圧Vmは下記の式(4)で表される。
Vm=(Vc1−Vc2)×Av …(4)
Av:差動増幅回路16のゲイン
Further, the μCOM 19 detects the pressure across the secondary battery Ce1 by taking in the difference voltage Vm at this time. More specifically, the difference voltage Vm at this time is expressed by the following equation (4).
Vm = (Vc1−Vc2) × Av (4)
Av: gain of the differential amplifier circuit 16

よって、ゲインAvと両端電圧Vc2は既知であるので、μCOM19は、差電圧Vmから二次電池Ce1の両端電圧Vc1を求めることができる。   Therefore, since the gain Av and the voltage Vc2 between both ends are known, the μCOM 19 can obtain the voltage Vc1 between both ends of the secondary battery Ce1 from the difference voltage Vm.

次に、上記概略で説明した第2実施形態における二次電池状態検出装置1の両端電圧の検出処理手順の詳細について、図4のフローチャートを参照して以下説明する。   Next, the details of the procedure for detecting the voltage between both ends of the secondary battery state detection device 1 according to the second embodiment described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

なお、上記CVS18が両端電圧を求めることができなかった二次電池Ce1〜Ce3を二次電池Cexとし、CVS18が両端電圧を求めることができた二次電池Ce1〜Ce3を二次電池Ceoとして、説明する。   The secondary batteries Ce1 to Ce3, for which the CVS 18 could not determine the voltage at both ends, are referred to as secondary batteries Cex, and the secondary batteries Ce1, to Ce3, for which the CVS 18 was able to determine the voltage at both ends, are referred to as secondary batteries Ceo. explain.

また、μCOM19は、二次電池Cexの1つと第1のコンデンサC1とを接続し、第1のコンデンサC1に二次電池Cexの両端電圧をホールドさせる(ステップS11)。その後、μCOM19は、二次電池Ceoの1つと第2のコンデンサC2とを接続し、第2のコンデンサC2に二次電池Ceoの両端電圧をホールドさせる(ステップS11)。これにより、差動増幅回路16には、二次電池Cex及び二次電池Ceoの両端電圧がそれぞれ+入力、−入力される。   Further, the μCOM 19 connects one of the secondary batteries Cex to the first capacitor C1, and causes the first capacitor C1 to hold the voltage between both ends of the secondary battery Cex (step S11). Thereafter, the μCOM 19 connects one of the secondary batteries Ceo to the second capacitor C2, and causes the second capacitor C2 to hold the voltage across the secondary battery Ceo (step S11). As a result, the differential amplifier circuit 16 receives the positive and negative voltages of the secondary battery Cex and the secondary battery Ceo, respectively.

次に、μCOM19は、差動増幅回路16の差電圧Vmを取り込み、第2閾値Vthmin以上かつ第1閾値Vthmax以下の所定範囲内であるか否かを判定する(ステップS12)。第2閾値Vthmin≦差電圧Vm≦第1閾値Vthmaxであれば(ステップS12でY)、μCOM19は、差電圧Vmから二次電池Cexの両端電圧を求める(ステップS13)。   Next, the μCOM 19 takes in the difference voltage Vm of the differential amplifier circuit 16 and determines whether or not the difference voltage is within a predetermined range not less than the second threshold value Vthmin and not more than the first threshold value Vthmax (step S12). If the second threshold value Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold value Vthmax (Y in step S12), the μCOM 19 obtains the voltage across the secondary battery Cex from the difference voltage Vm (step S13).

次に、μCOM19は、全ての二次電池Cexについて両端電圧を求めていれば(ステップS14でY)、処理を終了する。一方、μCOM19は、全ての二次電池Cexについて両端電圧が求められていなければ(ステップS14でN)、求めていない二次電池Cexを第1のコンデンサC1に、二次電池Ceoを第2のコンデンサC2に接続した後(ステップS15)、再びステップS12に戻る。   Next, if the μCOM 19 has determined the voltages at both ends of all the secondary batteries Cex (Y in step S14), the process ends. On the other hand, if the voltages at both ends have not been obtained for all the secondary batteries Cex (N in step S14), the μCOM 19 uses the secondary battery Cex that has not been obtained as the first capacitor C1 and the secondary battery Ceo as the second capacitor Ceo. After the connection to the capacitor C2 (step S15), the process returns to step S12.

また、第2閾値Vthmin≦差電圧Vm≦第1閾値Vthmaxでなければ(ステップS12でN)、μCOM19は、全ての二次電池Ceoに切り替えたか否かを判定する(ステップS16)。切り替えていなければ(ステップS16でN)、μCOM19は、差動増幅回路16に入力する二次電池Ceoを切り替えた後(ステップS17)、再びステップS12に戻る。これにより、二次電池Ceoが複数あれば、二次電池Cexに対して二次電池Ceoの両端電圧が大き過ぎたり、小さ過ぎたりした場合、差動増幅回路16に入力する二次電池Ceoを切り替えることができる。   If the second threshold value Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold value Vthmax is not satisfied (N in step S12), the μCOM 19 determines whether or not all the secondary batteries Ceo have been switched (step S16). If the switching has not been performed (N in step S16), the μCOM 19 switches the secondary battery Ceo input to the differential amplifier circuit 16 (step S17), and then returns to step S12 again. Accordingly, if there are a plurality of secondary batteries Ceo, if the voltage across the secondary battery Ceo is too large or too small with respect to the secondary battery Cex, the secondary battery Ceo input to the differential amplifier circuit 16 is Can switch.

一方、切り替えていれば(ステップS16でY)、μCOM19は、差電圧Vmが第1閾値Vthmaxより大きいか判定する(ステップS18)。大きければ(ステップS18でY)、μCOM19は、二次電池Cexの両端電圧が全ての二次電池Ceoの両端電圧よりも高い状態であり、何らかの異常が生じていると判断して、所定の異常処理を実行した後(ステップS19)、処理を終了する。   On the other hand, if the switching has been performed (Y in step S16), the μCOM 19 determines whether the difference voltage Vm is larger than the first threshold value Vthmax (step S18). If it is larger (Y in step S18), the μCOM 19 determines that the voltage across the rechargeable battery Cex is higher than the voltage across all the rechargeable batteries Ceo and that some abnormality has occurred, After executing the process (step S19), the process ends.

また、大きくなければ(ステップS18でN)、μCOM19は、二次電池Cexが全ての二次電池Ceoよりも両端電圧が低いと判定し、後述するステップS21が既に実行されたか判定する(ステップS20)。実行されていなければ(ステップS20でN)、μCOM19は、第1、第2のコンデンサC1、C2を入れ替える(ステップS21)。即ちステップS21において、μCOM19は、二次電池Cexと第2のコンデンサC2とを接続し、二次電池Ceoと第1のコンデンサC1とを接続する。これにより、差動増幅回路16の+入力に二次電池Ceoの両端電圧が入力され、−入力に二次電池Cexの両端電圧が入力される。その後、μCOM19は、ステップS12に戻り、第2閾値Vthmin≦差電圧Vm≦第1閾値Vthmaxになるまで、+入力に接続される二次電池Ceoを切り替える。   If not large (N in step S18), the μCOM 19 determines that the voltage across the rechargeable battery Cex is lower than all the rechargeable batteries Ceo, and determines whether step S21 described below has already been executed (step S20). ). If not executed (N in step S20), the μCOM 19 exchanges the first and second capacitors C1 and C2 (step S21). That is, in step S21, the μCOM 19 connects the secondary battery Cex and the second capacitor C2, and connects the secondary battery Ceo and the first capacitor C1. Thus, the voltage across the secondary battery Ceo is input to the positive input of the differential amplifier circuit 16, and the voltage across the secondary battery Cex is input to the negative input. Thereafter, the μCOM 19 returns to step S12, and switches the secondary battery Ceo connected to the + input until the second threshold value Vthmin ≦ the difference voltage Vm ≦ the first threshold value Vthmax.

上述した第2実施形態によれば、基準電圧として、CVS18により検出できた二次電池Ceoの両端電圧が入力される。これにより、二次電池Ce1〜Ce3とは別途に基準電圧を出力する基準電圧源8を設ける必要がなく、コストダウンを図ることができる。   According to the above-described second embodiment, the voltage across the rechargeable battery Ceo detected by the CVS 18 is input as the reference voltage. Accordingly, it is not necessary to provide the reference voltage source 8 for outputting a reference voltage separately from the secondary batteries Ce1 to Ce3, and cost can be reduced.

また、上述した第2実施形態によれば、μCOM19は、CVS18により両端電圧が検出できる二次電池Ceoが複数あるとき、差電圧Vmが所定範囲内となる、当該二次電池Ceoを基準電圧とすることができる。これにより、二次電池Ce1〜Ce3の両端電圧の検出精度をより一層、向上させることができる。   Further, according to the second embodiment described above, when there are a plurality of secondary batteries Ceo whose both ends can be detected by the CVS 18, the μCOM 19 sets the secondary battery Ceo as a reference voltage when the difference voltage Vm falls within a predetermined range. can do. Thereby, the detection accuracy of the voltage between both ends of the secondary batteries Ce1 to Ce3 can be further improved.

なお、上述した実施形態によれば、差電圧Vmが所定範囲のときは二次電池Ceoを切り替えていたがこれに限ったものではない。切り替えは必須ではない。   According to the above-described embodiment, the secondary battery Ceo is switched when the difference voltage Vm is within the predetermined range. However, the present invention is not limited to this. Switching is not mandatory.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   Note that the present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

1 電池状態検出回路
16 差動増幅回路
18 CVS(第2の電圧検出部、故障検出部)
19 μCOM(状態検出部、第1の電圧検出部)
C1 第1のコンデンサ(コンデンサ)
Ce1〜Ce3 二次電池
Vm 差電圧
Reference Signs List 1 battery state detection circuit 16 differential amplifier circuit 18 CVS (second voltage detection unit, failure detection unit)
19 μCOM (state detector, first voltage detector)
C1 First capacitor (capacitor)
Ce1 to Ce3 Secondary battery Vm Difference voltage

Claims (6)

第1の状態における二次電池の両端電圧を保持するコンデンサと、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第2の状態における前記二次電池の両端電圧とが入力される差動増幅回路と、前記差動増幅回路から出力される前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の電池状態を検出する状態検出部と、を備えた電池状態検出装置において、
前記差動増幅回路への入力を、前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える切替部と、
前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する第1の電圧検出部と、を備えたことを特徴とする電池状態検出装置。
A capacitor that holds the voltage across the secondary battery in the first state, and a differential that receives the voltage across the secondary battery held by the capacitor and the voltage across the secondary battery in the second state An amplifier circuit; and a state detector configured to detect a battery state of the secondary battery based on a voltage difference between voltages across the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit. And a battery state detection device comprising:
A switching unit that switches an input to the differential amplifier circuit between a voltage across the secondary battery in the first state and the second state, and a voltage across the secondary battery and a reference voltage;
A first voltage detector that detects a voltage across the secondary battery based on a difference voltage between the voltage across the secondary battery and a reference voltage output from the differential amplifier circuit. Battery state detection device.
前記基準電圧は、定電圧源から出力される定電圧であることを特徴とする請求項1に記載の電池状態検出装置。   The battery state detection device according to claim 1, wherein the reference voltage is a constant voltage output from a constant voltage source. 前記第1の電圧検出部は、前記差電圧が所定範囲内となるように、前記定電圧源から出力される定電圧を調整し、調整後の前記差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出することを特徴とする請求項2に記載の電池状態検出装置。   The first voltage detection unit adjusts a constant voltage output from the constant voltage source so that the difference voltage falls within a predetermined range, and controls both ends of the secondary battery based on the adjusted difference voltage. The battery state detection device according to claim 2, wherein the voltage is detected. 前記二次電池は、複数設けられ、
前記複数の二次電池の両端電圧をそれぞれ検出する第2の電圧検出部と、
前記第2の電圧検出部の故障により検出できない二次電池を求める故障検出部と、を備え、
前記基準電圧は、前記第2の電圧検出部により検出できた二次電池の両端電圧であることを特徴とする請求項1に記載の電池状態検出装置。
A plurality of the secondary batteries are provided,
A second voltage detection unit that detects a voltage between both ends of the plurality of secondary batteries,
A failure detection unit that seeks a secondary battery that cannot be detected due to a failure in the second voltage detection unit,
The battery state detection device according to claim 1, wherein the reference voltage is a voltage between both ends of the secondary battery detected by the second voltage detection unit.
前記第1の電圧検出部は、前記第2の電圧検出部により両端電圧が検出できる二次電池が複数あるとき、前記差電圧が所定範囲内となる、当該二次電池の両端電圧を前記基準電圧とすることを特徴とする請求項4に記載の電池状態検出装置。   When there are a plurality of rechargeable batteries capable of detecting a voltage between both ends by the second voltage detection unit, the first voltage detection unit determines a voltage between both ends of the rechargeable battery that is within a predetermined range. The battery state detection device according to claim 4, wherein the voltage is a voltage. 第1の状態における二次電池の両端電圧をコンデンサに保持する工程と、前記コンデンサにより保持された前記二次電池の両端電圧及び第2の状態における二次電池の両端電圧とを差動増幅回路に入力する工程と、前記差動増幅回路から出力される前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧の差電圧に基づいて電池状態を検出する工程と、を備えた電池状態検出方法において、
前記差動増幅回路への入力を、前記第1の状態及び前記第2の状態の二次電池の両端電圧と、前記二次電池の両端電圧及び基準電圧と、の間で切り替える工程と、
前記差動増幅回路から出力される前記二次電池の両端電圧及び基準電圧の差電圧に基づいて前記二次電池の両端電圧を検出する工程と、を備えたことを特徴とする電池状態検出方法。
A step of holding a voltage between both ends of the secondary battery in the first state in a capacitor, and a differential amplifier circuit for comparing the voltage between both ends of the secondary battery held by the capacitor and the both ends of the secondary battery in the second state. And detecting a battery state based on a voltage difference between voltages across the secondary battery in the first state and the second state output from the differential amplifier circuit. In the battery state detection method,
A step of switching an input to the differential amplifier circuit between a voltage across the secondary battery in the first state and the second state, and a voltage across the secondary battery and a reference voltage;
Detecting a voltage across the secondary battery based on a difference voltage between the voltage across the secondary battery and a reference voltage output from the differential amplifier circuit. .
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