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JP2008139261A - Voltage-measuring device for battery pack - Google Patents

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JP2008139261A JP2006328395A JP2006328395A JP2008139261A JP 2008139261 A JP2008139261 A JP 2008139261A JP 2006328395 A JP2006328395 A JP 2006328395A JP 2006328395 A JP2006328395 A JP 2006328395A JP 2008139261 A JP2008139261 A JP 2008139261A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable measurement of the voltage of a secondary battery by a voltage-measuring part, of each secondary battery based on a command signal from a control device, and, moreover, to eliminate power consumption, when the voltage of the secondary battery is not measured. <P>SOLUTION: A voltage-measuring part 20 is connected to each secondary battery 11 of a battery pack, in which a plurality of secondary batteries 11 are connected in series. The voltage-measuring part 20 comprises a voltage-measuring means 21 for detecting the voltage of the secondary battery and converting the detected value into a digital signal; and a switching element 22 that is to be controlled for switching between an on-state to supply electric power from the secondary battery 11, to the voltage measuring means 21 and an off-state. The voltage-measuring part 20 also has a first photocoupler 24 that is to be controlled for on/off setting by the control device which outputs a voltage-measuring command to the voltage-measuring part 20, wherein the light receiving part 24a is connected in series to a control terminal of the switching element 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の二次電池を直列に接続して構成したいわゆる組電池の電圧測定装置に係り、詳しくは組電池を構成する各二次電池の電圧を測定する組電池の電圧測定装置に関する。   The present invention relates to a so-called assembled battery voltage measuring device configured by connecting a plurality of secondary batteries in series, and more particularly to an assembled battery voltage measuring device for measuring the voltage of each secondary battery constituting the assembled battery. .

電気自動車やハイブリッド自動車に使用されるメインバッテリ等、必要な出力電圧が単電池の出力電圧の100倍以上となるバッテリには、複数の単電池を組み合わせて構成したモジュール電池を直列に接続したいわゆる組電池が使用されている。なお、以下、モジュール電池を単にモジュールと称す場合もある。例えば、ニッケル・水素電池を電気自動車やハイブリッド自動車の電源に使用する場合、出力電圧が1.2V程度の単電池(セル)を10セル直列に接続して1モジュールとし、そのモジュールを24個直列に接続すれば、合計240セルのニッケル・水素電池から構成された組電池となり、総電圧288Vが得られる。組電池は、組電池を構成する全ての電池が均一な特性を持っているわけではなく、経年変化で部分的に性能が劣化していく可能性がある。そこで、組電池の状態を監視するため、組電池を構成するモジュール毎の電圧を測定している。   A so-called main battery used in an electric vehicle or a hybrid vehicle is a so-called module battery composed of a combination of a plurality of unit cells connected in series to a battery whose required output voltage is 100 times or more the output voltage of a unit cell. An assembled battery is used. Hereinafter, the module battery may be simply referred to as a module. For example, when a nickel-hydrogen battery is used as a power source for an electric vehicle or a hybrid vehicle, unit cells (cells) having an output voltage of about 1.2 V are connected in series to form one module, and 24 modules are connected in series. Connected to the battery, the battery pack is composed of a total of 240 cells of nickel-hydrogen batteries, and a total voltage of 288V is obtained. In the assembled battery, not all the batteries constituting the assembled battery have uniform characteristics, and there is a possibility that the performance partially deteriorates due to aging. Therefore, in order to monitor the state of the assembled battery, the voltage of each module constituting the assembled battery is measured.

従来、高電圧を発生する組電池について、被測定高電圧を車内に直接取り込むことにより生じる不具合を回避し、モジュール毎の電圧の監視を行うことができる組電池の監視装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この監視装置は、図6に示すように、組電池60を構成するモジュール(電池)61毎に並列に電圧監視ユニットが接続されており、一つの電圧監視ユニットはマスターユニット62であり、他の電圧監視ユニットはスレーブユニット63である。マスターユニット62及びスレーブユニット63は、それぞれ対応するモジュール61の端子電圧を被計測信号(測定信号)として入力するとともに、電圧監視ユニット自体の電源もその端子電圧から得ている。マスターユニット62はシリアル通信線64を介して電子制御ユニット(ECU)65に接続されている。また、マスターユニット62とスレーブユニット63及びスレーブユニット63同士はシリアル通信線66を介して接続されている。   Conventionally, an assembled battery monitoring device capable of avoiding problems caused by directly taking a high voltage to be measured into a vehicle and monitoring the voltage of each module has been proposed. For example, see Patent Document 1). As shown in FIG. 6, in this monitoring apparatus, a voltage monitoring unit is connected in parallel for each module (battery) 61 constituting the assembled battery 60, and one voltage monitoring unit is a master unit 62, and the other The voltage monitoring unit is a slave unit 63. Each of the master unit 62 and the slave unit 63 inputs the terminal voltage of the corresponding module 61 as a signal under measurement (measurement signal), and also obtains the power supply of the voltage monitoring unit itself from the terminal voltage. The master unit 62 is connected to an electronic control unit (ECU) 65 via a serial communication line 64. The master unit 62, the slave unit 63, and the slave units 63 are connected to each other via a serial communication line 66.

マスターユニット62はCPUと、シリアル通信線66用のシリアル通信端子S1及びシリアル通信線64用のシリアル通信端子S2を備えており、スレーブユニット63はCPU及びシリアル通信線66用のシリアル通信端子S1備えている。そして、CPUの入力ポート及び出力ポートは、それぞれフォトカップラを介してシリアル通信端子S1に接続されており、マスターユニット62のCPUは、別の入力ポート及び出力ポートがそれぞれフォトカップラを介してシリアル通信端子S2に接続されている。   The master unit 62 includes a CPU, a serial communication terminal S1 for the serial communication line 66, and a serial communication terminal S2 for the serial communication line 64, and the slave unit 63 includes a serial communication terminal S1 for the CPU and the serial communication line 66. ing. The input port and output port of the CPU are each connected to the serial communication terminal S1 via a photocoupler, and the CPU of the master unit 62 communicates with another input port and output port via a photocoupler. It is connected to the terminal S2.

マスターユニット62は、外部の電子制御ユニット65から直接的に電圧計測指令信号を受けて電圧計測を行うとともに、スレーブユニット63に対して電圧計測指令信号を出力する構成になっている。スレーブユニット63は、マスターユニット62からの電圧計測指令信号を受けて電圧計測を行うようになっている。また、マスターユニット62及びスレーブユニット63は、電圧の計測を行う電圧計測モードと、消費電力の少ないスリープモードとを交互に繰り返すように構成されている。スリープモードとは、CPU以外への電源供給をオフにして消費電力を低くして電圧計測指令信号が来るのを待機する状態を意味する。
特開平8−140204号公報
The master unit 62 is configured to receive the voltage measurement command signal directly from the external electronic control unit 65 and measure the voltage, and to output the voltage measurement command signal to the slave unit 63. The slave unit 63 receives the voltage measurement command signal from the master unit 62 and performs voltage measurement. The master unit 62 and the slave unit 63 are configured to alternately repeat a voltage measurement mode for measuring voltage and a sleep mode with low power consumption. The sleep mode means a state in which power supply to other than the CPU is turned off to reduce power consumption and wait for a voltage measurement command signal.
JP-A-8-140204

前記従来技術では、電圧監視ユニット(マスターユニット62及びスレーブユニット63)は、電圧計測指令信号に基づいてそれぞれモジュールの電圧を計測し、非計測時にはスリープモード(スリープ状態)で待機する。したがって、電圧計測を行わない状態においても、スリープ状態とはいえ、CPUやCPUを一定電圧に保つレギュレータには暗電流が流れ(待機電力が消費され)、長期間放置すると各モジュールの電圧低下が早くなるという問題がある。   In the prior art, the voltage monitoring units (master unit 62 and slave unit 63) measure the voltage of each module based on the voltage measurement command signal, and stand by in the sleep mode (sleep state) when not measuring. Therefore, even in a state where voltage measurement is not performed, although it is in a sleep state, dark current flows through the regulator that keeps the CPU and CPU at a constant voltage (standby power is consumed). There is a problem of getting faster.

また、前記従来技術では各電圧監視ユニットへの電圧計測指令信号の送信用と、各電圧監視ユニットで計測された電圧の外部制御装置(電子制御ユニット65)への送信用にそれぞれ通信線を必要とする。   Further, in the prior art, a communication line is required for transmitting a voltage measurement command signal to each voltage monitoring unit and for transmitting a voltage measured by each voltage monitoring unit to an external control device (electronic control unit 65). And

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、制御装置からの指令信号に基づいて各二次電池の電圧測定部が二次電池の電圧の測定を可能で、しかも二次電池の電圧の非測定時における電力消費をなくすことができる組電池の電圧測定装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to enable the voltage measuring unit of each secondary battery to measure the voltage of the secondary battery based on a command signal from the control device. And it is providing the voltage measuring apparatus of the assembled battery which can eliminate the power consumption at the time of the non-measurement of the voltage of a secondary battery.

前記の目的を達成するため請求項1に記載の発明は、複数の二次電池を直列に接続して構成された組電池の前記二次電池毎にそれぞれ接続された電圧測定部を備えた組電池の電圧測定装置である。そして、前記電圧測定部は、前記二次電池の電圧を検出してその検出値をデジタル信号に変換する電圧測定手段と、前記電圧測定手段へ前記二次電池から電力を供給する状態と供給しない状態とに切り替え制御されるスイッチング素子と、受光部が前記スイッチング素子の制御端子と直列に接続され、発光部が前記電圧測定部に電圧測定指令を出力する制御装置に接続されているフォトカップラとを備えている。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is a set including voltage measuring units each connected to each of the secondary batteries of a battery pack configured by connecting a plurality of secondary batteries in series. This is a battery voltage measuring device. The voltage measuring unit detects a voltage of the secondary battery and converts the detected value into a digital signal, and does not supply a state in which power is supplied from the secondary battery to the voltage measuring means. A switching element that is controlled to be switched to a state, a photocoupler in which a light receiving unit is connected in series with a control terminal of the switching element, and a light emitting unit is connected to a control device that outputs a voltage measurement command to the voltage measuring unit; It has.

この発明では、組電池の二次電池毎に設けられた電圧測定部は、スイッチング素子がオン状態になると二次電池から電力が供給される状態になって二次電池の電圧を測定することが可能になる。スイッチング素子は、制御装置から発光部に電圧測定指令が出力されると発光するフォトカップラの受光部がオンになるとオンになり、フォトカップラの受光部がオフになるとオフになる。したがって、制御装置から電圧測定指令が出力されていない状態において、二次電池から電力(電源)の供給を受けてスリープ状態を保持していなくても、制御装置から電圧測定指令が出力されるとその信号に基づいて電圧測定を行うことができる状態になる。また、スリープ状態を保持する必要がないため、二次電池の電圧の非測定時における電力消費をなくすことができる。   In this invention, the voltage measuring unit provided for each secondary battery of the assembled battery can measure the voltage of the secondary battery in a state where power is supplied from the secondary battery when the switching element is turned on. It becomes possible. The switching element is turned on when the light receiving unit of the photocoupler that emits light is turned on when a voltage measurement command is output from the control device to the light emitting unit, and turned off when the light receiving unit of the photocoupler is turned off. Therefore, when the voltage measurement command is output from the control device even when the power (power supply) is supplied from the secondary battery and the sleep state is not maintained in a state where the voltage measurement command is not output from the control device. Based on the signal, voltage measurement can be performed. In addition, since it is not necessary to maintain the sleep state, it is possible to eliminate power consumption when the voltage of the secondary battery is not measured.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記フォトカップラは、前記制御装置が前記電圧測定部に対して前記電圧測定手段で測定された測定データの出力指令を行う測定データ出力指令部として兼用されている。この発明では、電源、即ち二次電池から電圧測定部への電力供給を行うスイッチとしてのスイッチング素子をオン・オフ制御するフォトカプラが、制御装置からの測定データ出力指令部として兼用されるため、測定データ出力指令部を別に設ける構成に比較して、構成が簡単になる。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the photocoupler is a measurement in which the control device instructs the voltage measurement unit to output measurement data measured by the voltage measurement unit. Also used as a data output command section. In this invention, since the photocoupler that controls on / off of the switching element as a switch for supplying power from the power source, that is, the secondary battery to the voltage measurement unit, is also used as the measurement data output command unit from the control device, Compared to a configuration in which a measurement data output command unit is provided separately, the configuration is simplified.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記電圧測定部は、前記フォトカップラに加えて、発光部が前記電圧測定手段を構成するマイコンによりオン・オフ制御されるとともに、受光部が前記フォトカップラの発光部と並列に接続された第2のフォトカップラを備えている。そして、前記各電圧測定部は、それぞれ前記フォトカップラ及び第2のフォトカップラが1本の信号線で接続されている。この発明では、制御装置からの指令により全電圧測定部のフォトカップラの受光部がオン状態に保持された状態で、電圧測定部が第2のフォトカップラにオン信号を出力している間はその受光部と並列に接続されたフォトカップラの発光部に電流が流れなくなる。したがって、いずれか一つの電圧制御部の電圧測定手段を構成するマイコンが第2のフォトカップラを送信すべきデータに対応してオン・オフ制御するとともに、制御装置において全電圧測定部の合計電圧変化を検出することにより、当該電圧測定手段を備えた測定部から出力されるデータを制御装置で確認することができる。その結果、制御装置から各二次電池の電圧測定部への指令信号を送信する信号線と、電圧測定部の各二次電池の測定電圧データを制御装置が入手するための信号線とを共用することができ、制御装置と各電圧測定部とを接続する配線の本数が少なくなる。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the voltage measuring unit is turned on and off by a microcomputer in which the light emitting unit constitutes the voltage measuring unit in addition to the photocoupler. While being controlled, the light receiving unit includes a second photocoupler connected in parallel with the light emitting unit of the photocoupler. In each of the voltage measuring units, the photocoupler and the second photocoupler are connected by a single signal line. In this invention, while the light measuring unit of the photocoupler of all the voltage measuring units is held in the ON state by a command from the control device, the voltage measuring unit outputs the ON signal to the second photocoupler. No current flows through the light emitting part of the photocoupler connected in parallel with the light receiving part. Therefore, the microcomputer constituting the voltage measuring means of any one of the voltage control units performs on / off control corresponding to the data to be transmitted to the second photocoupler, and the total voltage change of all the voltage measuring units in the control device By detecting this, the data output from the measurement unit equipped with the voltage measurement means can be confirmed by the control device. As a result, a signal line for transmitting a command signal from the control device to the voltage measurement unit of each secondary battery and a signal line for the control device to obtain measurement voltage data of each secondary battery of the voltage measurement unit are shared. This reduces the number of wires connecting the control device and each voltage measuring unit.

本発明によれば、制御装置からの指令信号に基づいて各二次電池の電圧測定部が二次電池の電圧の測定を可能で、しかも二次電池の電圧の非測定時における電力消費をなくすことができる。   According to the present invention, the voltage measuring unit of each secondary battery can measure the voltage of the secondary battery based on the command signal from the control device, and power consumption when the voltage of the secondary battery is not measured is eliminated. be able to.

(第1の実施形態)
以下、本発明を電気自動車に搭載されたメインバッテリとしての組電池の電圧測定装置に具体化した一実施形態を図1及び図2にしたがって説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an assembled battery voltage measuring device as a main battery mounted on an electric vehicle will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図2に示すように、メインバッテリとしての組電池10は、複数(例えば、24個)の二次電池11を直列に接続して構成されている。二次電池は、単電池又はモジュール電池である。モジュール電池とは、単電池を所要数接合して、一つのモジュールにした電池である。各二次電池11は複数(例えば、10個)のセルの直列接続体により構成されている。組電池10は、図示しない走行用モータを駆動制御するインバータ12にコンタクタ13を介して接続されている。組電池10には二次電池11毎にそれぞれ電圧測定部20が接続されている。   As shown in FIG. 2, the assembled battery 10 as a main battery is configured by connecting a plurality (for example, 24) of secondary batteries 11 in series. The secondary battery is a single battery or a module battery. A module battery is a battery in which a required number of unit cells are joined to form a single module. Each secondary battery 11 is constituted by a series connection body of a plurality of (for example, 10) cells. The assembled battery 10 is connected to an inverter 12 that drives and controls a travel motor (not shown) via a contactor 13. A voltage measuring unit 20 is connected to the assembled battery 10 for each secondary battery 11.

図1に示すように、電圧測定部20は、二次電池11の電圧を検出してその検出値をデジタル信号に変換する電圧測定手段21と、電圧測定手段21へ二次電池11の電力を供給する状態と供給しない状態とに切り替え制御されるスイッチとしてのスイッチング素子22とを備えている。スイッチング素子22はPNP型トランジスタで構成され、エミッタが二次電池11のプラス端子に接続され、コレクタが電圧測定手段21のプラス側入力部に接続されている。スイッチング素子22のエミッタと制御端子としてのベース間にはスイッチ遮断用抵抗23が接続されている。スイッチング素子22のベースは、電圧測定部20に設けられた第1のフォトカップラ24の受光部24aに抵抗25を介して直列に接続されている。   As shown in FIG. 1, the voltage measuring unit 20 detects the voltage of the secondary battery 11 and converts the detected value into a digital signal, and supplies the power of the secondary battery 11 to the voltage measuring means 21. A switching element 22 is provided as a switch that is controlled to be switched between a supply state and a non-supply state. The switching element 22 is composed of a PNP transistor, and has an emitter connected to the plus terminal of the secondary battery 11 and a collector connected to the plus side input part of the voltage measuring means 21. A switch breaking resistor 23 is connected between the emitter of the switching element 22 and the base as a control terminal. The base of the switching element 22 is connected in series to the light receiving unit 24 a of the first photocoupler 24 provided in the voltage measuring unit 20 via a resistor 25.

スイッチング素子22のコレクタと二次電池11のマイナス端子との間には電圧測定用の分圧抵抗26,27が接続されており、スイッチング素子22のコレクタと分圧抵抗26との接続点と二次電池11のマイナス端子との間には電解コンデンサ28が接続されている。また、電圧測定手段21はマイコン29及び電源レギュレータ30を備え、マイコン29は電源レギュレータ30から電源を供給される。   Voltage-dividing resistors 26 and 27 are connected between the collector of the switching element 22 and the negative terminal of the secondary battery 11, and the connection point between the collector of the switching element 22 and the voltage-dividing resistor 26 is connected to two points. An electrolytic capacitor 28 is connected between the negative terminal of the secondary battery 11. The voltage measuring means 21 includes a microcomputer 29 and a power supply regulator 30, and the microcomputer 29 is supplied with power from the power supply regulator 30.

マイコン29は、分圧抵抗26,27の接続点の電圧及び基準電圧発生回路31の出力電圧を入力するとともに、二次電池11の電圧を図示しないA/D変換器でデジタル値に変換してメモリに一時記憶する。また、マイコン29はダイオード32を介して第1のフォトカップラ24の受光部24aに接続されている。マイコン29はダイオード32のアノードに接続されている。   The microcomputer 29 inputs the voltage at the connection point of the voltage dividing resistors 26 and 27 and the output voltage of the reference voltage generation circuit 31, and converts the voltage of the secondary battery 11 into a digital value by an A / D converter (not shown). Temporarily store in memory. The microcomputer 29 is connected to the light receiving unit 24 a of the first photocoupler 24 via a diode 32. The microcomputer 29 is connected to the anode of the diode 32.

電圧測定部20は、第1のフォトカップラ24に加えて、発光部33aがマイコン29によりオン・オフ制御されるとともに、受光部33bが第1のフォトカップラ24の発光部24bと並列に接続された第2のフォトカップラ33を備えている。   In the voltage measuring unit 20, in addition to the first photocoupler 24, the light emitting unit 33 a is ON / OFF controlled by the microcomputer 29, and the light receiving unit 33 b is connected in parallel with the light emitting unit 24 b of the first photocoupler 24. The second photocoupler 33 is provided.

各電圧測定部20には異なるID番号が設定されている。各電圧測定部20のマイコン29は、第1のフォトカップラ24の発光部24bが自己のID番号を示すパルス信号に対応するオン・オフ状態で点滅したことを検知すると、測定した二次電池11の電圧データに対応するデジタル信号を出力するように発光部33aを駆動制御する。   Different ID numbers are set for the respective voltage measuring units 20. When the microcomputer 29 of each voltage measuring unit 20 detects that the light emitting unit 24b of the first photocoupler 24 blinks in the on / off state corresponding to the pulse signal indicating its own ID number, the measured secondary battery 11 is measured. The light emitting unit 33a is driven and controlled to output a digital signal corresponding to the voltage data.

図1に示すように、各電圧測定部20は、それぞれ第1のフォトカップラ24及び第2のフォトカップラ33が接続される1本の信号線34で接続されている。各電圧測定部20の第1のフォトカップラ24の発光部24bは、直列に接続されており、直列に接続された発光部24bの一端が、各電圧測定部20に電圧測定指令を出力する制御装置35に接続されている。   As shown in FIG. 1, each voltage measuring unit 20 is connected by one signal line 34 to which the first photocoupler 24 and the second photocoupler 33 are connected. The light emitting unit 24b of the first photocoupler 24 of each voltage measuring unit 20 is connected in series, and one end of the light emitting unit 24b connected in series outputs a voltage measurement command to each voltage measuring unit 20. It is connected to the device 35.

制御装置35は、マイコン36、DC/DCコンバータ37、定電流発生回路38及びコンパレータ39を備えている。定電流発生回路38の出力端子は、一端側の電圧測定部20のプラス側入力端子に信号線34を介して接続されている。他端側の電圧測定部20のマイナス側出力端子は接地されている。また、定電流発生回路38の出力端子は、コンパレータ39の反転入力端子及びマイコン36に接続されている。コンパレータ39の非反転入力端子には基準電圧が入力されるようになっている。基準電圧は、全ての第1のフォトカップラ24がオン状態において定電流発生回路38から出力される電圧値と、1個の第1のフォトカップラ24がオフになった状態において定電流発生回路38から出力される電圧値との中間の値に設定されている。   The control device 35 includes a microcomputer 36, a DC / DC converter 37, a constant current generation circuit 38 and a comparator 39. The output terminal of the constant current generating circuit 38 is connected to the plus side input terminal of the voltage measuring unit 20 on one end side via the signal line 34. The negative output terminal of the voltage measuring unit 20 on the other end side is grounded. The output terminal of the constant current generating circuit 38 is connected to the inverting input terminal of the comparator 39 and the microcomputer 36. A reference voltage is input to the non-inverting input terminal of the comparator 39. The reference voltage includes the voltage value output from the constant current generation circuit 38 when all the first photocouplers 24 are on, and the constant current generation circuit 38 when one first photocoupler 24 is off. Is set to an intermediate value with the voltage value output from the.

制御装置35は、図示しない12Vの補助バッテリを電源としており、DC/DCコンバータ37は、12Vの電圧を直列に接続された第1のフォトカップラ24を同時に駆動可能な電圧、即ち発光部24bを構成するフォトダイオードの順方向電圧と、第1のフォトカップラ24の個数との積以上の電圧に昇圧可能に構成されている。そして、マイコン36からの制御信号により、DC/DCコンバータ37で昇圧された電圧が定電流発生回路38から出力されるようになっている。   The control device 35 uses a 12V auxiliary battery (not shown) as a power source, and the DC / DC converter 37 supplies a voltage capable of simultaneously driving the first photocoupler 24 connected in series with a 12V voltage, that is, the light emitting unit 24b. The voltage can be boosted to a voltage equal to or higher than the product of the forward voltage of the photodiode to be configured and the number of first photocouplers 24. The voltage boosted by the DC / DC converter 37 is output from the constant current generating circuit 38 in accordance with a control signal from the microcomputer 36.

マイコン36は、各電圧測定部20から各二次電池11の電圧データを入手する際は、定電流発生回路38から全ての第1のフォトカップラ24をオン状態とするのに必要な電圧を出力させた後、各電圧測定部20に測定データの送信指令を出力する。具体的には、各電圧測定部20のID番号に対応するパルス信号を定電流発生回路38から順次出力させる。マイコン36は、一つの電圧測定部20にそのID番号に対応するパルス信号を出力させた後、コンパレータ39の出力信号の変化を入力して、そのID番号に対応する電圧測定部20からの電圧データを確認する。   When obtaining voltage data of each secondary battery 11 from each voltage measuring unit 20, the microcomputer 36 outputs a voltage necessary for turning on all the first photocouplers 24 from the constant current generation circuit 38. Then, a measurement data transmission command is output to each voltage measurement unit 20. Specifically, a pulse signal corresponding to the ID number of each voltage measurement unit 20 is sequentially output from the constant current generation circuit 38. The microcomputer 36 outputs a pulse signal corresponding to the ID number to one voltage measuring unit 20, and then inputs a change in the output signal of the comparator 39, and the voltage from the voltage measuring unit 20 corresponding to the ID number. Check the data.

次に前記のように構成された電圧測定装置の作用を説明する。
制御装置35のマイコン36は、所定周期で各電圧測定部20から各二次電池11の電圧データを入手して、組電池10の状態を監視する。マイコン36は、図3のフローチャートにしたがって各電圧測定部20の電圧データを入手する。マイコン36は、ステップS1で、定電流発生回路38から全ての第1のフォトカップラ24の発光部24bを点灯させるための定電流信号を出力する。
Next, the operation of the voltage measuring apparatus configured as described above will be described.
The microcomputer 36 of the control device 35 obtains the voltage data of each secondary battery 11 from each voltage measurement unit 20 at a predetermined cycle, and monitors the state of the assembled battery 10. The microcomputer 36 obtains voltage data of each voltage measuring unit 20 according to the flowchart of FIG. In step S <b> 1, the microcomputer 36 outputs a constant current signal for lighting the light emitting parts 24 b of all the first photocouplers 24 from the constant current generation circuit 38.

所定時間経過後、マイコン36は、ステップS2で、各電圧測定部20に対して順にID番号の出力と、各電圧測定部からの電圧データの入手とを行う。所定時間とは、例えば、各電圧測定部20が発光部24bの点灯後、二次電池11の電圧測定が完了するのに要する時間である。ID番号の出力を行うとは、定電流発生回路38からID番号に対応するパルス信号を出力するように定電流発生回路38をオン・オフ制御することを意味する。   After a predetermined time has elapsed, in step S2, the microcomputer 36 sequentially outputs an ID number to each voltage measurement unit 20 and obtains voltage data from each voltage measurement unit. The predetermined time is, for example, the time required for each voltage measuring unit 20 to complete voltage measurement of the secondary battery 11 after the light emitting unit 24b is turned on. The output of the ID number means that the constant current generation circuit 38 is controlled to be turned on / off so that the constant current generation circuit 38 outputs a pulse signal corresponding to the ID number.

電圧測定部からの電圧データの入手を行うとは、コンパレータ39の出力状態の変化、即ちLレベルとHレベルの変化から、電圧データを入手することを意味する。詳述すると、コンパレータ39は、定電流発生回路38の出力電圧と、基準電圧とを比較して定電流発生回路38の出力電圧が基準電圧より大きいときはHレベルの信号を出力し、定電流発生回路38の出力電圧が基準電圧より小さいときはLレベルの信号を出力する。そして、定電流発生回路38の出力電圧は、第2のフォトカップラ33がオフ状態であれば、全ての第1のフォトカップラ24の発光部24bの順電圧の合計に対応した電圧になる。しかし、電圧測定部20のマイコン29が、電圧データ送信のため第2のフォトカップラ33をオン・オフ制御することにより、発光部33aが点滅する。そして、発光部33aが発光(点灯)して受光部33bに電流が流れる状態になると、その受光部33bと並列に接続されている発光部24bには電流が流れず、定電流発生回路38の出力電圧は、その分低下する。したがって、コンパレータ39の出力は、電圧測定部20のマイコン29が送信する電圧データに対応したパルス信号となるようにLレベルとHレベルとに変化する。その結果、コンパレータ39の出力変化からマイコン36は電圧データを入手できる。   Obtaining voltage data from the voltage measuring unit means obtaining voltage data from a change in the output state of the comparator 39, that is, a change in L level and H level. More specifically, the comparator 39 compares the output voltage of the constant current generation circuit 38 with a reference voltage, and outputs an H level signal when the output voltage of the constant current generation circuit 38 is greater than the reference voltage. When the output voltage of the generation circuit 38 is smaller than the reference voltage, an L level signal is output. Then, the output voltage of the constant current generation circuit 38 is a voltage corresponding to the sum of the forward voltages of the light emitting units 24b of all the first photocouplers 24 if the second photocoupler 33 is in an off state. However, when the microcomputer 29 of the voltage measuring unit 20 controls on / off of the second photocoupler 33 for voltage data transmission, the light emitting unit 33a blinks. When the light emitting unit 33a emits light (lights) and a current flows through the light receiving unit 33b, no current flows through the light emitting unit 24b connected in parallel with the light receiving unit 33b, and the constant current generating circuit 38 The output voltage decreases accordingly. Therefore, the output of the comparator 39 changes between the L level and the H level so as to become a pulse signal corresponding to the voltage data transmitted by the microcomputer 29 of the voltage measuring unit 20. As a result, the microcomputer 36 can obtain voltage data from the output change of the comparator 39.

次にマイコン36は、ステップS3で、全ての電圧測定部20から電圧データの入手を完了したか否かを判断し、完了していなければステップS2に戻り、完了していればステップS4に進み定電流発生回路38からの定電流信号の出力を停止した後、処理を終了する。   Next, in step S3, the microcomputer 36 determines whether or not the acquisition of voltage data from all the voltage measuring units 20 has been completed. If not, the process returns to step S2. If completed, the process proceeds to step S4. After stopping the output of the constant current signal from the constant current generating circuit 38, the process is terminated.

一方、各電圧測定部20は、スイッチング素子22がオンの状態で二次電池11から電力供給を受けるが、スイッチング素子22がオフ状態になると二次電池11からの電力供給は停止される。二次電池11からの電力供給が停止されても、スイッチング素子22がオン状態の時に電解コンデンサ28に充電された電力により、しばらくの間は電圧測定部20の作動が可能である。   On the other hand, each voltage measuring unit 20 receives power supply from the secondary battery 11 with the switching element 22 turned on. However, when the switching element 22 is turned off, the power supply from the secondary battery 11 is stopped. Even if the power supply from the secondary battery 11 is stopped, the voltage measuring unit 20 can be operated for a while by the power charged in the electrolytic capacitor 28 when the switching element 22 is in the ON state.

制御装置35が各電圧測定部20から二次電池11の電圧データを入手するため、定電流発生回路38から定電流信号が出力されて第1のフォトカップラ24がオン状態になると、受光部24aがオンになり、スイッチング素子22がオン状態になる。スイッチング素子22がオン状態になると、電源レギュレータ30を介してマイコン29に電力が供給されて、マイコン29は動作を開始し、図4に示すフローチャートにしたがって電圧測定と、測定した電圧データの送信を行う。   Since the control device 35 obtains the voltage data of the secondary battery 11 from each voltage measuring unit 20, when a constant current signal is output from the constant current generating circuit 38 and the first photocoupler 24 is turned on, the light receiving unit 24a. Is turned on, and the switching element 22 is turned on. When the switching element 22 is turned on, power is supplied to the microcomputer 29 through the power supply regulator 30, and the microcomputer 29 starts to operate, and performs voltage measurement and transmission of the measured voltage data according to the flowchart shown in FIG. Do.

先ず、マイコン29は、ステップS21で二次電池11の電圧測定を行う。電圧測定は、分圧抵抗26,27による分圧電圧を入力し、その電圧をデジタル値に変更した後、二次電池11の電圧を演算して、メモリに記憶する。次にマイコン29は、ステップS22で、制御装置35から自己のID番号が出力されたか否かを判断する。具体的には、発光部24bが自己のID番号に相当する間隔のパルスで点滅したか否かの判断を行う。第1のフォトカップラ24がオン状態になると、ダイオード32に接続されたポートPにはLレベルの信号が入力されるため、マイコン29はLレベルの信号の間隔で、発光部24bが自己のID番号に相当する間隔のパルスで点滅したか否かの判断を行う。ダイオード32は、第1のフォトカップラ24がオフの状態において、スイッチ遮断用抵抗23及び抵抗25を介して二次電池11の電圧がマイコン29のポートPに印加されるのを防止する役割を果たす。   First, the microcomputer 29 measures the voltage of the secondary battery 11 in step S21. In the voltage measurement, a voltage divided by the voltage dividing resistors 26 and 27 is input, the voltage is changed to a digital value, and then the voltage of the secondary battery 11 is calculated and stored in the memory. Next, the microcomputer 29 determines whether or not its own ID number is output from the control device 35 in step S22. Specifically, it is determined whether or not the light emitting unit 24b blinks at a pulse having an interval corresponding to its own ID number. When the first photocoupler 24 is turned on, an L level signal is input to the port P connected to the diode 32. Therefore, the microcomputer 29 sets its own ID at the interval of the L level signal. Judgment is made as to whether or not blinking occurs at a pulse interval corresponding to the number. The diode 32 serves to prevent the voltage of the secondary battery 11 from being applied to the port P of the microcomputer 29 via the switch cutoff resistor 23 and the resistor 25 when the first photocoupler 24 is off. .

制御装置35は、各電圧測定部20に対して順次ID番号に相当する間隔のパルス信号を出力するため、各電圧測定部20の第1のフォトカップラ24はその間点滅するが、マイコン29は自己のID番号に相当する間隔の点滅でない場合は待機する。そして、自己のID番号が出力されたと判断すると、ステップS23に進み、ステップS23で、電圧データを出力する。具体的には、電圧データを2値化したパルス信号で第2のフォトカップラ33をオン・オフ制御した後、処理を終了する。   Since the control device 35 sequentially outputs a pulse signal having an interval corresponding to the ID number to each voltage measuring unit 20, the first photocoupler 24 of each voltage measuring unit 20 blinks during that time, but the microcomputer 29 is self- If it is not blinking at an interval corresponding to the ID number, it waits. If it is determined that its own ID number has been output, the process proceeds to step S23, and voltage data is output in step S23. Specifically, after the second photocoupler 33 is on / off controlled with a pulse signal obtained by binarizing the voltage data, the process is terminated.

マイコン29の待機状態において、第1のフォトカップラ24は点滅を繰り返し、それに伴ってスイッチング素子22もオン・オフ動作を繰り返すため、スイッチング素子22を介した二次電池11からの電力供給も断続となる。しかし、電解コンデンサ28が存在するため、マイコン29は支障無く作動する。   In the standby state of the microcomputer 29, the first photocoupler 24 repeatedly blinks, and the switching element 22 also repeats the on / off operation accordingly, so that the power supply from the secondary battery 11 via the switching element 22 is also intermittent. Become. However, since the electrolytic capacitor 28 exists, the microcomputer 29 operates without any trouble.

この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)組電池10の二次電池11毎にそれぞれ接続された電圧測定部20は、二次電池11の電圧を検出してその検出値をデジタル信号に変換する電圧測定手段21と、電圧測定手段21へ二次電池11から電力を供給する状態と供給しない状態とに切り替え制御されるスイッチング素子22と、第1のフォトカップラ24とを備えている。第1のフォトカップラ24は、受光部24aがスイッチング素子22の制御端子と直列に接続され、発光部24bが電圧測定部20に電圧測定指令を出力する制御装置35に接続されている。したがって、制御装置35から電圧測定指令が出力されていない状態において、二次電池11から電力(電源)の供給を受けてスリープ状態を保持していなくても、制御装置35から電圧測定指令が出力されるとその信号に基づいて電圧測定を行うことができる状態になる。また、スリープ状態を保持する必要がないため、二次電池11の電圧の非測定時における電力消費をなくすことができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The voltage measuring unit 20 connected to each secondary battery 11 of the assembled battery 10 detects the voltage of the secondary battery 11 and converts the detected value into a digital signal, and voltage measurement A switching element 22 that is controlled to be switched between a state in which power is supplied from the secondary battery 11 to the means 21 and a state in which power is not supplied to the means 21, and a first photocoupler 24 are provided. In the first photocoupler 24, the light receiving unit 24 a is connected in series with the control terminal of the switching element 22, and the light emitting unit 24 b is connected to a control device 35 that outputs a voltage measurement command to the voltage measuring unit 20. Therefore, in the state where the voltage measurement command is not output from the control device 35, the voltage measurement command is output from the control device 35 even when the power (power supply) is supplied from the secondary battery 11 and the sleep state is not maintained. Then, the voltage can be measured based on the signal. Further, since it is not necessary to maintain the sleep state, power consumption when the voltage of the secondary battery 11 is not measured can be eliminated.

(2)電源、即ち二次電池11から電圧測定部20への電力供給を行うスイッチとしてのスイッチング素子22をオン・オフ制御する第1のフォトカップラ24が、制御装置35が電圧測定部20に対して電圧測定手段21で測定された測定データの出力指令を行う測定データ出力指令部として兼用されている。したがって、測定データ出力指令部を別に設ける構成に比較して、信号線等の数が少なくなって構成が簡単になる。   (2) The first photocoupler 24 that performs on / off control of the switching element 22 serving as a switch for supplying power from the power source, that is, the secondary battery 11 to the voltage measurement unit 20, the control device 35 is connected to the voltage measurement unit 20. On the other hand, it is also used as a measurement data output command section that issues an output command of measurement data measured by the voltage measuring means 21. Therefore, the number of signal lines and the like is reduced and the configuration is simplified as compared with the configuration in which the measurement data output command unit is provided separately.

(3)電圧測定部20は、第1のフォトカップラ24に加えて、発光部33aが電圧測定手段21を構成するマイコン29によりオン・オフ制御されるとともに、受光部33bが第1のフォトカップラ24の発光部24bと並列に接続された第2のフォトカップラ33を備えている。そして、各電圧測定部20は、それぞれ第1のフォトカップラ24及び第2のフォトカップラ33が1本の信号線34で接続されている。したがって、いずれか一つの電圧測定部20のマイコン29が第2のフォトカップラ33を送信すべきデータに対応してオン・オフ制御する状態で、制御装置35において全電圧測定部20の合計電圧変化を検出することにより、当該電圧測定手段21を備えた電圧測定部20から出力されるデータを制御装置35で確認することができる。その結果、制御装置35から各二次電池11の電圧測定部20への指令信号を送信する信号線と、電圧測定部20の各二次電池11の測定電圧データを制御装置35が入手するための信号線とを共用することができ、制御装置35と各電圧測定部20とを接続する配線の本数が少なくなる。   (3) In the voltage measuring unit 20, in addition to the first photocoupler 24, the light emitting unit 33a is on / off controlled by the microcomputer 29 constituting the voltage measuring unit 21, and the light receiving unit 33b is controlled by the first photocoupler. A second photocoupler 33 connected in parallel with the 24 light emitting units 24b is provided. In each voltage measuring unit 20, the first photocoupler 24 and the second photocoupler 33 are connected by a single signal line 34. Therefore, in the state where the microcomputer 29 of any one of the voltage measuring units 20 performs on / off control corresponding to the data to be transmitted from the second photocoupler 33, the control device 35 changes the total voltage of all the voltage measuring units 20. By detecting this, the data output from the voltage measurement unit 20 provided with the voltage measurement means 21 can be confirmed by the control device 35. As a result, the control device 35 obtains a signal line for transmitting a command signal from the control device 35 to the voltage measurement unit 20 of each secondary battery 11 and measurement voltage data of each secondary battery 11 of the voltage measurement unit 20. These signal lines can be shared, and the number of wires connecting the control device 35 and each voltage measuring unit 20 is reduced.

(4)スイッチング素子22に対して電圧測定手段21と並列に電解コンデンサ28が接続されている。したがって、いったんスイッチング素子22がオンになると、その後、第1のフォトカップラ24がオン・オフ動作されても、電圧測定手段21への供給電圧が安定した状態に保持される。   (4) An electrolytic capacitor 28 is connected to the switching element 22 in parallel with the voltage measuring means 21. Therefore, once the switching element 22 is turned on, the supply voltage to the voltage measuring means 21 is kept stable even if the first photocoupler 24 is subsequently turned on / off.

(5)電圧測定部20が電圧データを送信するために第2のフォトカップラ33をオン・オフ制御すると、第2のフォトカップラ33がオン状態のときに、その電圧測定部20に設けられている第1のフォトカップラ24はオフ状態になる。しかし、第1のフォトカップラ24の発光部24bと、第2のフォトカップラ33の受光部33bとが並列に接続されているため、電圧データを送信中でない電圧測定部20の第1のフォトカップラ24は、他の電圧測定部20が送信中でもオン状態に保持されてスイッチング素子22もオン状態に保持されるため二次電池11から電力が供給される。   (5) When the second photocoupler 33 is controlled to be turned on / off so that the voltage measurement unit 20 transmits voltage data, the voltage measurement unit 20 is provided in the voltage measurement unit 20 when the second photocoupler 33 is on. The first photocoupler 24 is turned off. However, since the light emitting unit 24b of the first photocoupler 24 and the light receiving unit 33b of the second photocoupler 33 are connected in parallel, the first photocoupler of the voltage measuring unit 20 that is not transmitting voltage data. 24 is supplied with power from the secondary battery 11 since the other voltage measuring unit 20 is kept on even during transmission and the switching element 22 is also kept on.

(6)制御装置35は、昇圧コンバータとしてのDC/DCコンバータ37を備え、二次電池11の合計数と第1のフォトカップラ24の順電圧との積以上の電圧を発生させるとともに、定電流発生回路38を介して信号線34に出力する。したがって、制御装置35の電源の電圧が第1のフォトカップラ24の全ての順電圧分の合計電圧より低くても、支障なく全ての電圧測定部20の第1のフォトカップラ24を同時にオン状態に保持することが可能となる。   (6) The control device 35 includes a DC / DC converter 37 as a step-up converter, generates a voltage equal to or higher than the product of the total number of secondary batteries 11 and the forward voltage of the first photocoupler 24, and has a constant current. The signal is output to the signal line 34 via the generation circuit 38. Therefore, even if the voltage of the power source of the control device 35 is lower than the total voltage of all the forward voltages of the first photocoupler 24, the first photocouplers 24 of all the voltage measuring units 20 are simultaneously turned on without any trouble. It becomes possible to hold.

(7)組電池10は電気自動車の走行モータの駆動源として使用されるメインバッテリであるため、電気自動車のメインバッテリの各二次電池11の電圧監視を必要な時に確実に実施でき、かつメインバッテリの寿命を長くすることができる。   (7) Since the assembled battery 10 is a main battery used as a drive source for a travel motor of an electric vehicle, the voltage of each secondary battery 11 of the main battery of the electric vehicle can be reliably monitored when necessary. Battery life can be extended.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 制御装置35に電力を供給する電源の電圧が、組電池10を構成する二次電池11の数に対応する第1のフォトカップラ24を同時にオン状態に保持するのに必要な電圧値より低い場合、制御装置35にDC/DCコンバータ37を設ける代わりに、二次電池11を複数のグループに分ける。そして、グループ毎に制御装置35を設け、制御装置35と各電圧測定部20の第1のフォトカップラ24及び第2のフォトカップラ33とを前記実施形態と同様な構成で接続してもよい。この場合、各グループを構成する二次電池11の数を同じにする方が好ましい。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
The voltage of the power source that supplies power to the control device 35 is lower than the voltage value necessary to simultaneously hold the first photocoupler 24 corresponding to the number of secondary batteries 11 constituting the assembled battery 10 in the on state. In this case, instead of providing the control device 35 with the DC / DC converter 37, the secondary batteries 11 are divided into a plurality of groups. Then, a control device 35 may be provided for each group, and the control device 35 and the first photocoupler 24 and the second photocoupler 33 of each voltage measurement unit 20 may be connected in the same configuration as in the above embodiment. In this case, it is preferable to make the number of secondary batteries 11 constituting each group the same.

○ 第1のフォトカップラ24は、制御装置35が電圧測定部20に対して電圧測定手段21で測定された測定データの出力指令を行う測定データ出力指令部として兼用されている必要はない。例えば、測定データ出力指令用のフォトカップラを各電圧測定部20に設ける。そして、各フォトカップラを直列に接続するとともに、第1のフォトカップラ24をオン状態に保持したまま、各フォトカップラを制御装置35でオン・オフ制御可能な構成としてもよい。この場合、各電圧測定部20に電解コンデンサ28を設けなくても、各電圧測定部20から電圧データの送信完了まで、スイッチング素子22をオン状態に保持することができる。   The first photocoupler 24 does not have to be used as a measurement data output command unit in which the control device 35 instructs the voltage measurement unit 20 to output measurement data measured by the voltage measurement unit 21. For example, a photocoupler for measuring data output command is provided in each voltage measuring unit 20. The photocouplers may be connected in series, and each photocoupler may be controlled to be turned on / off by the control device 35 while the first photocoupler 24 is kept on. In this case, the switching element 22 can be kept on until each voltage measuring unit 20 completes transmission of voltage data without providing the electrolytic capacitor 28 in each voltage measuring unit 20.

○ 各電圧測定部20で測定された電圧データの制御装置35への送信指令は、制御装置35から各電圧測定部20へ、そのID番号を送信して行う構成に限らない。例えば、各電圧測定部20が第1のフォトカップラ24がオン状態になってから、所定時間後に電圧データをマイコン29が送信する構成とし、かつ電圧測定部20毎にその所定時間の長さが異なるように設定しておくようにしてもよい。制御装置35のマイコン36は、第1のフォトカップラ24をオン状態にさせた後、所定時間毎に各電圧測定部20から送信される電圧データを入手することで、ID番号を送信せずに各電圧測定部20の電圧データを入手することができる。この場合、第1のフォトカップラ24をオン状態にすることが、各電圧測定部20で測定された電圧データの制御装置35への送信指令を兼用することになる。   The transmission command of the voltage data measured by each voltage measuring unit 20 to the control device 35 is not limited to the configuration in which the ID number is transmitted from the control device 35 to each voltage measuring unit 20. For example, each voltage measuring unit 20 is configured such that the microcomputer 29 transmits voltage data after a predetermined time after the first photocoupler 24 is turned on, and the length of the predetermined time is set for each voltage measuring unit 20. You may make it set so that it may differ. The microcomputer 36 of the control device 35 turns on the first photocoupler 24 and then obtains voltage data transmitted from each voltage measuring unit 20 every predetermined time without transmitting an ID number. The voltage data of each voltage measuring unit 20 can be obtained. In this case, turning on the first photocoupler 24 also serves as a command for transmitting voltage data measured by each voltage measuring unit 20 to the control device 35.

○ 各電圧測定部20は、二次電池11の電圧の非測定時における電力消費をなくすことができ、しかも、制御装置35と各電圧測定部20とが絶縁された構成で、制御装置35から電圧測定指令が出力されるとその信号に基づいて電圧測定を行うことができる構成であればよい。したがって、電圧測定手段21へ二次電池11から電力を供給する状態と供給しない状態とに切り替え制御されるスイッチング素子22と、受光部24aがスイッチング素子22の制御端子と直列に接続され、発光部24bが電圧測定部20に電圧測定指令を出力する制御装置35に接続されている第1のフォトカップラ24とを備えていればよい。即ち、マイコン29によりオン・オフ制御される発光部33aと、受光部33bが第1のフォトカップラ24の発光部24bと並列に接続された第2のフォトカップラ33を備える必要はない。例えば、第2のフォトカップラ33に代えて制御装置35と各電圧測定部20との間に、各電圧測定部20から電圧データを送信するための通信回線を設けてもよい。具体的には、図5に示すように、第1のフォトカップラ24の発光部24bを直列に接続する。各電圧測定部20は、第2のフォトカップラ33に代えて、シリアル通信ライン40に接続されたシリアルインタフェース41を備えている。制御装置35は、シリアル通信ライン40に接続されたシリアルインタフェース42を備えている。各電圧測定部20のマイコン29は、シリアルインタフェース41を介して電圧データを送信し、制御装置35のマイコン36は、シリアルインタフェース42を介して電圧データを入手する。シリアル通信ライン40は、相互通信可能な構成でも、電圧測定部20側からの送信専用であってもよい。   Each voltage measuring unit 20 can eliminate power consumption when the voltage of the secondary battery 11 is not measured, and the control device 35 and each voltage measuring unit 20 are insulated from the control device 35. Any configuration that can perform voltage measurement based on a signal when a voltage measurement command is output may be used. Therefore, the switching element 22 that is controlled to be switched between the state in which power is supplied from the secondary battery 11 to the voltage measuring means 21 and the state in which the power is not supplied, and the light receiving unit 24a are connected in series with the control terminal of the switching element 22, and the light emitting unit What is necessary is just to provide 24b with the 1st photocoupler 24 connected to the control apparatus 35 which outputs a voltage measurement instruction | command to the voltage measurement part 20. FIG. That is, it is not necessary to include the light emitting unit 33 a that is controlled to be turned on / off by the microcomputer 29 and the second photo coupler 33 in which the light receiving unit 33 b is connected in parallel with the light emitting unit 24 b of the first photo coupler 24. For example, a communication line for transmitting voltage data from each voltage measuring unit 20 may be provided between the control device 35 and each voltage measuring unit 20 instead of the second photocoupler 33. Specifically, as shown in FIG. 5, the light emitting portions 24b of the first photocoupler 24 are connected in series. Each voltage measurement unit 20 includes a serial interface 41 connected to the serial communication line 40 instead of the second photocoupler 33. The control device 35 includes a serial interface 42 connected to the serial communication line 40. The microcomputer 29 of each voltage measuring unit 20 transmits voltage data via the serial interface 41, and the microcomputer 36 of the control device 35 obtains voltage data via the serial interface 42. The serial communication line 40 may be configured to allow mutual communication, or may be dedicated to transmission from the voltage measurement unit 20 side.

この場合、各電圧測定部20が、第1のフォトカップラ24がオン状態になった後、予め電圧測定部20毎に異なる値で設定された所定時間経過後に、電圧データ信号を送信する構成とすれば、制御装置35は、各電圧測定部20にデータ送信指令を行う必要がない。したがって、シリアル通信ライン40が電圧測定部20側からの送信専用であっても、制御装置35は、第1のフォトカップラ24のオン・オフ制御で各電圧測定部20にID番号を知らせる必要がなく、第1のフォトカップラ24は、各電圧測定部20からの電圧データの送信完了までオン状態に保持される。そのため、電解コンデンサ28を省略することができる。   In this case, each voltage measurement unit 20 transmits a voltage data signal after the first photocoupler 24 is turned on and after a predetermined time set with a different value for each voltage measurement unit 20 has elapsed. Then, the control device 35 does not need to issue a data transmission command to each voltage measurement unit 20. Therefore, even if the serial communication line 40 is dedicated to transmission from the voltage measurement unit 20 side, the control device 35 needs to inform each voltage measurement unit 20 of the ID number by the on / off control of the first photocoupler 24. Instead, the first photocoupler 24 is kept on until the transmission of the voltage data from each voltage measuring unit 20 is completed. Therefore, the electrolytic capacitor 28 can be omitted.

○ 組電池10を構成する二次電池11の数や二次電池11としてのモジュール電池を構成する単電池(セル)の数は、適宜変更してもよい。
○ 組電池10は、ニッケル水素電池に限らず、リチウムイオン電池や密閉型鉛電池であってもよい。
(Circle) you may change suitably the number of the secondary batteries 11 which comprise the assembled battery 10, and the number of the single cells (cell) which comprise the module battery as the secondary battery 11. FIG.
The assembled battery 10 is not limited to a nickel metal hydride battery, and may be a lithium ion battery or a sealed lead battery.

○ 組電池10は、電気自動車に限らずハイブリッド自動車の走行モータの駆動源として使用されるメインバッテリや、自動車以外で使用されるバッテリであってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想(発明)について、それらの効果とともに以下に追記する。
The assembled battery 10 is not limited to an electric vehicle, and may be a main battery used as a drive source for a travel motor of a hybrid vehicle or a battery used outside a vehicle.
Next, the technical idea (invention) that can be grasped from the above embodiment and other examples will be described below together with their effects.

(a)請求項1に記載の発明において、前記スイッチング素子に対して前記電圧測定手段と並列にコンデンサが接続されている。この(a)に記載の発明によれば、いったんスイッチング素子がオンになると、その後、フォトカップラがオン・オフ動作されても、電圧測定手段への供給電圧が安定した状態に保持される。   (A) In the invention according to claim 1, a capacitor is connected in parallel with the voltage measuring means with respect to the switching element. According to the invention described in (a), once the switching element is turned on, the supply voltage to the voltage measuring means is maintained in a stable state even if the photocoupler is subsequently turned on / off.

(b)請求項3に記載の発明において、前記制御装置は昇圧コンバータを備え、前記二次電池の合計数と前記フォトカップラの順電圧との積以上の電圧を発生させるとともに、定電流回路を介して前記信号線に出力する。この発明では、制御装置の電源の電圧がフォトカップラの全ての順電圧分の合計電圧より低くても、支障なく全ての電圧測定部のフォトカップラを同時にオン状態に保持することが可能となる。   (B) In the invention according to claim 3, the control device includes a step-up converter, generates a voltage equal to or higher than the product of the total number of the secondary batteries and the forward voltage of the photocoupler, and includes a constant current circuit. To the signal line. In the present invention, even if the voltage of the power supply of the control device is lower than the total voltage of all the forward voltages of the photocoupler, it is possible to simultaneously hold the photocouplers of all the voltage measuring units in the on state without any trouble.

(c)複数の二次電池を直列に接続して構成された組電池の前記二次電池毎にそれぞれ接続された電圧測定部を備えた組電池の電圧測定装置であって、前記電圧測定部は、前記二次電池の電圧を検出してその検出値をデジタル信号に変換する電圧測定手段と、受光部が前記電圧測定手段を構成するマイコンに接続されるとともに、発光部が各電圧測定部に電圧測定指令を出力する制御装置に接続された第1のフォトカップラと、発光部が前記電圧測定手段を構成するマイコンによりオン・オフ制御されるとともに、受光部が第1のフォトカップラの発光部と並列に接続された第2のフォトカップラとを備えていることを特徴とする組電池の電圧測定装置。この(c)に記載の発明によれば、制御装置から各二次電池の電圧測定部への指令信号を送信する信号線と、電圧測定部の各二次電池の測定電圧データを制御装置が入手するための信号線とを共用することができる。   (C) An assembled battery voltage measuring device including a voltage measuring unit connected to each of the secondary batteries of the assembled battery configured by connecting a plurality of secondary batteries in series, the voltage measuring unit The voltage measuring means for detecting the voltage of the secondary battery and converting the detected value into a digital signal, the light receiving section is connected to the microcomputer constituting the voltage measuring means, and the light emitting section is connected to each voltage measuring section The first photocoupler connected to the control device that outputs a voltage measurement command to the light source and the light emitting unit are controlled to be turned on / off by a microcomputer constituting the voltage measuring means, and the light receiving unit emits light from the first photocoupler. A battery pack voltage measuring apparatus comprising: a second photocoupler connected in parallel with the unit. According to the invention described in (c), the control device transmits a signal line for transmitting a command signal from the control device to the voltage measurement unit of each secondary battery, and measurement voltage data of each secondary battery of the voltage measurement unit. The signal line for obtaining can be shared.

(d)請求項1〜請求項3及び前記技術的思想(a)〜(c)のいずれか一項に記載の発明において、前記組電池は電気自動車又はハイブリッド自動車の走行モータの駆動源として使用されるメインバッテリである。この(d)に記載の発明によれば、電気自動車のメインバッテリの各二次電池の電圧監視を必要な時に確実に実施でき、かつメインバッテリの寿命を長くすることができる。   (D) In the invention according to any one of claims 1 to 3 and the technical ideas (a) to (c), the assembled battery is used as a drive source of a travel motor of an electric vehicle or a hybrid vehicle. Main battery. According to the invention described in (d), voltage monitoring of each secondary battery of the main battery of the electric vehicle can be reliably performed when necessary, and the life of the main battery can be extended.

一実施形態における各二次電池の電圧測定部の回路図。The circuit diagram of the voltage measurement part of each secondary battery in one embodiment. 電圧測定装置全体の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the whole voltage measuring device. 制御装置のマイコンの処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the microcomputer of a control apparatus. 電圧測定部のマイコンの処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the microcomputer of a voltage measurement part. 別の実施形態における電圧測定装置の部分回路図。The partial circuit diagram of the voltage measuring device in another embodiment. 従来技術の電圧監視装置の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the voltage monitoring apparatus of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10…組電池、11…二次電池、20…電圧測定部、21…電圧測定手段、22…スイッチング素子、24…フォトカップラとしての第1のフォトカップラ、24a,33b…受光部、24b,33a…発光部、29,36…マイコン、33…第2のフォトカップラ、34…信号線、35…制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Assembly battery, 11 ... Secondary battery, 20 ... Voltage measurement part, 21 ... Voltage measurement means, 22 ... Switching element, 24 ... 1st photocoupler as a photocoupler, 24a, 33b ... Light-receiving part, 24b, 33a ... Light emitting unit, 29, 36... Microcomputer, 33... Second photocoupler, 34.

Claims (3)

複数の二次電池を直列に接続して構成された組電池の前記二次電池毎にそれぞれ接続された電圧測定部を備えた組電池の電圧測定装置であって、
前記電圧測定部は、前記二次電池の電圧を検出してその検出値をデジタル信号に変換する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段へ前記二次電池から電力を供給する状態と供給しない状態とに切り替え制御されるスイッチング素子と、
受光部が前記スイッチング素子の制御端子と直列に接続され、発光部が前記電圧測定部に電圧測定指令を出力する制御装置に接続されているフォトカップラと
を備えていることを特徴とする組電池の電圧測定装置。
An assembled battery voltage measuring device including a voltage measuring unit connected to each of the secondary batteries of the assembled battery configured by connecting a plurality of secondary batteries in series,
The voltage measuring unit detects voltage of the secondary battery and converts the detected value into a digital signal; and
A switching element that is controlled to switch between supplying and not supplying power from the secondary battery to the voltage measuring means;
A battery pack comprising: a photocoupler connected in series with a control terminal of the switching element; and a light coupler connected to a control device that outputs a voltage measurement command to the voltage measurement unit. Voltage measuring device.
前記フォトカップラは、前記制御装置が前記電圧測定部に対して前記電圧測定手段で測定された測定データの出力指令を行う測定データ出力指令部として兼用されている請求項1に記載の組電池の電圧測定装置。   2. The assembled battery according to claim 1, wherein the photocoupler is also used as a measurement data output command unit that instructs the voltage measurement unit to output measurement data measured by the voltage measurement unit to the voltage measurement unit. Voltage measuring device. 前記電圧測定部は、前記フォトカップラに加えて、発光部が前記電圧測定手段を構成するマイコンによりオン・オフ制御されるとともに、受光部が前記フォトカップラの発光部と並列に接続された第2のフォトカップラを備えており、前記各電圧測定部は、それぞれ前記フォトカップラ及び第2のフォトカップラが接続される1本の信号線で接続されている請求項1又は請求項2に記載の組電池の電圧測定装置。   In the voltage measuring unit, in addition to the photocoupler, a light emitting unit is controlled to be turned on / off by a microcomputer constituting the voltage measuring unit, and a light receiving unit is connected in parallel with the light emitting unit of the photocoupler. The set according to claim 1 or 2, wherein each of the voltage measuring units is connected by one signal line to which the photocoupler and the second photocoupler are connected. Battery voltage measuring device.
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