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技術 電圧検出装置

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 石川聡松浦公洋関崎将士
出願日 2007年12月25日 (13年0ヶ月経過) 出願番号 2007-332683
公開日 2009年7月16日 (11年5ヶ月経過) 公開番号 2009-156633
状態 特許登録済
技術分野 電流・電圧の測定
主要キーワード 電気接続図 磁気カプラ 絶縁インタフェース 低圧系電源 高圧系電源 検出命令 アドレス設定信号 各分岐線
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

電圧検出ICの電源レベルが異なっても各電圧検出ICのアドレスを設定することができる電圧検出装置を安価に提供する。

解決手段

第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1が、複数の電圧検出IC11〜15を互いに直列に接続すると共に、最下位の電圧検出IC11、及び、メインマイコン10、間を接続する。メインマイコン10が、電圧検出IC11に対してアドレス番号0を送信する。複数の電圧検出IC11〜15の各々が、下位側の第1の送信ラインLT1を介してアドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を自己のアドレス番号として設定すると共に受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を上位側の第1の送信ラインLT1に対して送信する。

概要

背景

近年、エンジン電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車(以下HEV)が普及してきている。このHEVは、上記エンジン始動用の12V程度の低圧バッテリと、上記電動モータ駆動用高圧バッテリとの2種類のバッテリを備えている。上述した高圧バッテリは、ニッケル水素電池リチウム電池といった二次電池単位セルとして、この単位セルを複数直列接続して高電圧を得ている。

上述した組電池から構成された高圧バッテリは複数のブロックに分割されていて、ブロック毎に電圧検出ICが設けられている(例えば特許文献1、2)。各電圧検出回路ICは、単位セルの両端電圧を検出して、その検出結果を高圧バッテリ全体の管理を行うメインマイコン(制御手段)に送信している。これら複数の電圧検出ICは、省線化、省端子化を図るために、互いに共通の通信ラインを介してメインマイコンに接続されている。

このように、共通の通信ラインを介してメインマイコン−複数の電圧検出IC間の信号の授受を実現するために複数の電圧検出ICには、アドレスが設定されている。そして、複数の電圧検出ICが各々、上記検出結果に自己のアドレスを添付して送信を行う。これにより、メインマイコンは、受信した検出結果がどのブロックの単位セルに対応するものかを把握することができるようになっている。

このアドレスを設定する方法としては、例えば、電圧検出ICの外部端子アドレス選択スイッチを付加し、アドレス選択スイッチのオンオフによってアドレスを選択する方法が知られている。しかしながら、上述した従来の方法では、アドレスを選択するために電圧検出ICに特別な外部端子を設ける必要があり、アドレスの数によっては沢山の外部端子を設ける必要があり、コスト的に問題があった。

また、アドレスの設定を通信で行う方法としては、全ての電圧検出ICの電源を共通として電源ラインアドレス信号を送信して各電圧検出ICのアドレスを設定する方法が知られている。しかしながら、上述した従来の方法では、電圧検出ICの電源電位を共通にする必要があり、各電圧検出ICの電源電位が共通でない場合には採用することができない、という問題があった。
特開2006−42591号公報
特開2007−187649号公報

概要

各電圧検出ICの電源レベルが異なっても各電圧検出ICのアドレスを設定することができる電圧検出装置を安価に提供する。第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1が、複数の電圧検出IC11〜15を互いに直列に接続すると共に、最下位の電圧検出IC11、及び、メインマイコン10、間を接続する。メインマイコン10が、電圧検出IC11に対してアドレス番号0を送信する。複数の電圧検出IC11〜15の各々が、下位側の第1の送信ラインLT1を介してアドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を自己のアドレス番号として設定すると共に受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を上位側の第1の送信ラインLT1に対して送信する。

目的

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、各電圧検出手段の電源レベルが異なっても各電圧検出手段のアドレスを設定することができる電圧検出装置を安価に提供することを課題とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
4件

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請求項1

二次電池から成る単位セルが複数接続された組電池を複数に分割したブロック毎に対応して設けられると共に前記対応するブロックを構成する前記単位セルの両端電圧を検出する複数の電圧検出手段と、前記電圧検出手段からの検出結果を受け取る制御手段と、が設けられた電圧検出装置において、前記複数の電圧検出手段を互いに直列に接続すると共に、前記複数の電圧検出手段の最下位又は最上位、及び、前記制御手段、間を接続する第1の通信ラインが、設けられ、前記制御手段が、前記第1の通信ラインを介して接続された前記電圧検出手段に対してアドレス番号を送信するように設定され、前記複数の電圧検出手段の各々が、前記制御手段側の前記第1の通信ラインを介して前記アドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号又は受信したアドレス番号に所定値加算したアドレス番号を自己のアドレス番号として設定すると共に前記受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を前記制御手段から離れた側の前記第1の通信ラインに対して送信するアドレス設定動作を行うように設定されていることを特徴とする電圧検出装置。

請求項2

前記複数の電圧検出手段が、前記制御手段から離れた側の前記第1の通信ラインに前記電圧検出手段が接続されていなければ、前記制御手段側の前記第1の通信ラインに接続された前記電圧検出手段に対して自己のアドレス番号を送信すると共に、前記制御手段から離れた側の前記第1の通信ラインを介して前記アドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号を前記制御手段側の前記第1の通信ラインに対して送信するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電圧検出装置。

請求項3

前記制御手段、及び、前記複数の電圧検出手段、間を接続する第2の通信ラインが、設けられ、前記制御手段が、前記第2の通信ラインに対して電源信号を送信するように設定されていて、そして、前記複数の電圧検出手段が、前記第2の通信ラインを介して前記電源信号を受信すると前記電圧検出手段に対して電源が供給されるように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧検出装置。

請求項4

前記電圧検出手段が、前記電源供給が開始される毎に前記アドレス設定動作を行うように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の電圧検出装置。

技術分野

0001

本発明は、電圧検出装置係り、特に、二次電池から成る単位セル複数直列接続された組電池を複数に分割したブロック毎に電圧検出を行う電圧検出装置に関するものである。

背景技術

0002

近年、エンジン電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車(以下HEV)が普及してきている。このHEVは、上記エンジン始動用の12V程度の低圧バッテリと、上記電動モータ駆動用高圧バッテリとの2種類のバッテリを備えている。上述した高圧バッテリは、ニッケル水素電池リチウム電池といった二次電池を単位セルとして、この単位セルを複数直列接続して高電圧を得ている。

0003

上述した組電池から構成された高圧バッテリは複数のブロックに分割されていて、ブロック毎に電圧検出ICが設けられている(例えば特許文献1、2)。各電圧検出回路ICは、単位セルの両端電圧を検出して、その検出結果を高圧バッテリ全体の管理を行うメインマイコン(制御手段)に送信している。これら複数の電圧検出ICは、省線化、省端子化を図るために、互いに共通の通信ラインを介してメインマイコンに接続されている。

0004

このように、共通の通信ラインを介してメインマイコン−複数の電圧検出IC間の信号の授受を実現するために複数の電圧検出ICには、アドレスが設定されている。そして、複数の電圧検出ICが各々、上記検出結果に自己のアドレスを添付して送信を行う。これにより、メインマイコンは、受信した検出結果がどのブロックの単位セルに対応するものかを把握することができるようになっている。

0005

このアドレスを設定する方法としては、例えば、電圧検出ICの外部端子アドレス選択スイッチを付加し、アドレス選択スイッチのオンオフによってアドレスを選択する方法が知られている。しかしながら、上述した従来の方法では、アドレスを選択するために電圧検出ICに特別な外部端子を設ける必要があり、アドレスの数によっては沢山の外部端子を設ける必要があり、コスト的に問題があった。

0006

また、アドレスの設定を通信で行う方法としては、全ての電圧検出ICの電源を共通として電源ラインアドレス信号を送信して各電圧検出ICのアドレスを設定する方法が知られている。しかしながら、上述した従来の方法では、電圧検出ICの電源電位を共通にする必要があり、各電圧検出ICの電源電位が共通でない場合には採用することができない、という問題があった。
特開2006−42591号公報
特開2007−187649号公報

発明が解決しようとする課題

0007

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、各電圧検出手段の電源レベルが異なっても各電圧検出手段のアドレスを設定することができる電圧検出装置を安価に提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0008

上記課題を解決するためになされた請求項1記載の発明は、二次電池から成る単位セルが複数接続された組電池を複数に分割したブロック毎に対応して設けられると共に前記対応するブロックを構成する前記単位セルの両端電圧を検出する複数の電圧検出手段と、前記電圧検出手段からの検出結果を受け取る制御手段と、が設けられた電圧検出装置において、前記複数の電圧検出手段を互いに直列に接続すると共に、前記複数の電圧検出手段の最下位又は最上位、及び、前記制御手段、間を接続する第1の通信ラインが、設けられ、前記制御手段が、前記第1の通信ラインを介して接続された前記電圧検出手段に対してアドレス番号を送信するように設定され、前記複数の電圧検出手段の各々が、前記制御手段側の前記第1の通信ラインを介して前記アドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号又は受信したアドレス番号に所定値加算したアドレス番号を自己のアドレス番号として設定すると共に前記受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を前記制御手段から離れた側の前記第1の通信ラインに対して送信するアドレス設定動作を行うように設定されていることを特徴とする電圧検出装置に存する。

0009

請求項2記載の発明は、前記複数の電圧検出手段が、前記制御手段から離れた側の前記第1の通信ラインに前記電圧検出手段が接続されていなければ、前記制御手段側の前記第1の通信ラインに接続された前記電圧検出手段に対して自己のアドレス番号を送信すると共に、前記制御手段から離れた側の前記第1の通信ラインを介して前記アドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号を前記制御手段側の前記第1の通信ラインに対して送信するように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電圧検出装置に存する。

0010

請求項3記載の発明は、前記制御手段、及び、前記複数の電圧検出手段、間を接続する第2の通信ラインが、設けられ、前記制御手段が、前記第2の通信ラインに対して電源信号を送信するように設定されていて、そして、前記複数の電圧検出手段が、前記第2の通信ラインを介して前記電源信号を受信すると前記電圧検出手段に対して電源が供給されるように設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧検出装置に存する。

0011

請求項4記載の発明は、前記電圧検出手段が、前記電源供給が開始される毎に前記アドレス設定動作を行うように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の電圧検出装置に存する。

発明の効果

0012

以上説明したように請求項1記載の発明によれば、第1の通信ラインを通じて通信によって電圧検出手段のアドレスを設定することができ、各電圧検出手段の電源レベルが異なっても各電圧検出手段のアドレスを設定することができる。

0013

請求項2記載の発明によれば、制御手段から最も離れた電圧検出手段のアドレス番号を制御手段に自動的に送信することができ、制御手段に別途手作業で制御手段から最も離れた電圧検出手段のアドレス番号を設定する必要がなくなる。

0014

請求項3記載の発明によれば、制御手段により電圧検出手段に対する電源のオンオフを制御することができる。

0015

請求項4記載の発明によれば、電圧検出手段にアドレス設定動作を開始させるための外部端子を設けなくても、電源の供給によって自動的にアドレス設定動作を開始させることができるため、コストダウンを図ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態において、電圧検出装置は車両に搭載されている。図1引用符号BLは、低圧バッテリである。低圧バッテリBLは、図1に示すように、複数の二次電池から構成されている。低圧バッテリBLは、エンジンを始動するスタータ駆動電源として用いられ、その両端にはオルタネータ等(図示せず)が必要に応じて充電器として接続される。

0017

また、図1中引用符号BHは組電池としての高圧バッテリである。上記高圧バッテリBHは、エンジンと電動モータを走行駆動源として併用するHEVにおいて前記電動モータの電源として用いられ、その両端には電動モータが必要に応じて負荷として接続されると共にオルタネータ等(図示せず)が必要に応じて充電器として接続される。

0018

高圧バッテリBHは、例えば5個のブロックB1〜B5に分けられている。各ブロックB1〜B5はそれぞれ例えば11個の単位セルBT1〜BT11、BT12〜BT22、BT23〜BT33、BT34〜BT44、BT45〜BT55から構成されている。単位セルBT1〜BT55はそれぞれ一つの二次電池から構成されている。

0019

電圧検出装置は、制御手段としてのメインマイコン10と、電圧検出手段としての電圧検出IC11〜15と、を備えている。メインマイコン10は、周知のCPU、ROM、RAMなどから構成されており、低圧系電源回路20から電源供給を受けて動作し、電圧検出IC11〜15を制御する。低圧系電源回路20は、低圧バッテリBLの供給電圧からメインマイコン10の動作電圧Vcを生成する。

0020

上記電圧検出IC11〜15は、各ブロックB1〜B5に対応して設けられている。電圧検出IC11〜15は、図2に示すように、複数のブロックB1〜B5のうち対応するブロックB1〜B5を構成する単位セルBT1〜BT11、BT12〜BT22、BT23〜BT33、BT34〜BT44、BT45〜BT55のみから電源供給を受けて動作する。即ち、上述した電圧検出IC11〜15は、対応するブロックB1〜B5のマイナス側がグランドレベルになり、互いに異なるグランドレベルとなっている。これにより、電圧検出IC11〜15を構成するデバイスの耐圧を下げることができる。

0021

電圧検出IC11〜15はそれぞれ、選択スイッチ群16と、差動増幅器OPと、A/D変換器17と、サブマイコン18と、高圧系電源回路19と、遮断スイッチSと、を備えている。上記選択スイッチ群16は、単位セルBT1〜BT55の両端に各々設けられた常閉のスイッチから構成されていて、複数の単位セルBT1〜BT55の一つの両端を差動増幅器OPに接続する。差動増幅器OPは、選択スイッチ群16によって接続された単位セルBT1〜BT55の両端電圧をA/D変換器17に対して出力する。A/D変換器17は、差動増幅器OPからの単位セルBT1〜BT55の両端電圧をデジタル変換してサブマイコン18に出力する。

0022

サブマイコン18は、周知のCPU、ROM、RAMなどから構成されており、電圧検出IC11〜15全体の制御を司る。高圧系電源回路19は、対応するブロックB1〜B5の供給電圧から上記差動増幅器OP、A/D変換器17及びサブマイコン18の動作電圧Vccを生成する。遮断スイッチSは、各ブロックB1〜B5のプラス側と高圧系電源回路19との間に設けられている。遮断スイッチSは、高圧系電源回路19に対するブロックB1〜B5の両端電圧の供給をオンオフして、電圧検出IC11〜15に対する電源供給をオンオフするスイッチである。遮断スイッチSは、例えば、PNP型トランジスタから構成されている。

0023

また、上述した電圧検出装置は、図1などに示すように、第1の通信ラインとしての第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1と、第1の絶縁インタフェース(I/F)21と、を備えている。第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1は、電圧検出IC11〜15を互いに直列に接続するように設けられている。電圧検出IC11〜15は互いにグランドレベルが異なるので、電圧検出IC11〜15間に設けられた第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1にはレベルシフト回路(図示せず)を設ける必要がある。

0024

また、第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1は、電圧検出IC11〜15のうち最下位の電圧検出IC11及びメインマイコン10間を接続するように設けられている。即ち、第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1は、メインマイコン10、電圧検出IC11、電圧検出IC12、電圧検出IC13、電圧検出IC14、電圧検出IC15がこの順で互いに直列に接続されるように設けられている。

0025

第1の絶縁I/F21は、最下位の電圧検出IC11及びメインマイコン10間に設けられた第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1上に設けられていて、電圧検出IC11とメインマイコン10とを電気的に絶縁した状態で結合するものである。最下位の電圧演出IC11及びメインマイコン10は、第1の絶縁I/F21によって互いに絶縁した状態で情報の送受信を行うことができる。これにより、高圧バッテリBHと低圧バッテリBLとの絶縁を保つことができる。第1の絶縁I/F21としては、例えば発光素子及び受光素子から成るフォトカプラといった光を媒体にしたものや、磁気カプラといった磁気を媒体にしたものが公知である。

0026

図3に第1の絶縁I/F21としてフォトカプラを用いたときの図1に示す電圧検出装置の詳細な電気接続図を示す。同図において、電圧検出IC11の詳細などは省略してある。同図に示すように、第1の絶縁I/F21は、低圧側システムに設けられた発光素子LE1及び受光素子LD2と、高圧側システムに設けられた発光素子LE2及び受光素子LD1と、を有している。同図に示すように、発光素子LE1は、一端がメインマイコン10に接続され、他端がグランドに接続されていて、メインマイコン10から電気信号が出力されると電流が流れて発光する。

0027

一方、受光素子LD1は、ブロックB1の高圧系電源回路19と単位セルBT1のマイナス側との間に設けられている。受光素子LD1は、発光素子LE1からの光を受光するとオンして、第1の送信ラインLT1を通じてサブマイコン18に電気信号を供給する。以上の構成によれば、メインマイコン10から電気的に絶縁した状態で電気信号をブロックB1のサブマイコン18に送信することができる。

0028

また、発光素子LE2は、一端がサブマイコン18に接続され、他端が単位セルBT1のマイナス側に接続されていて、サブマイコン18から電気信号が出力されると電流が流れて発光する。一方、受光素子LD2は、低圧系電源回路20とグランドとの間に設けられている。受光素子LD2は、発光素子LE2からの光を受光するとオンして、第1の受信ラインLR1を通じてメインマイコン10に電気信号を供給する。以上の構成によれば、ブロックB1のサブマイコン18から電気的に絶縁した状態で電気信号をメインマイコン10に送信することができる。

0029

また、上述した電圧検出装置は、図1などに示すように、第2の通信ラインとしての第2の送信ラインLT2と、第2の絶縁I/F22と、on/offI/F31〜35と、を備えていて、これらによりメインマイコン10からの電源信号の出力に応じて遮断スイッチSをオンできるようになっている。即ち、第2の送信ラインLT2は、各遮断スイッチSを構成するPNP型トランジスタベースとメインマイコン10との間に設けられている。第2の送信ラインLT2は、一端がメインマイコン10側に接続される主線Lsと、この主線Lsの他端から分岐した複数の分岐線Lb1〜Lb5と、から構成されている。分岐線Lb1〜Lb5は、その他端が遮断スイッチSを構成するPNP型トランジスタのベースに接続されている。

0030

第2の絶縁I/F22は、主線Ls上に設けられていて、遮断スイッチSとメインマイコン10とを電気的に絶縁した状態で結合するものである。これにより、高圧バッテリBHと低圧バッテリBLとの絶縁を保つことができる。第2の絶縁I/F22としては、例えば発光素子及び受光素子から成るフォトカプラといった光を媒体にしたものや、磁気カプラといった磁気を媒体にしたものが公知である。上記on/offI/F31〜35は、各分岐線lb1〜lb5に対応して設けられていて、メインマイコン10から送信された電源信号を、遮断スイッチSをオンオフするために適切な信号レベルに変換する。

0031

次に、図4を参照して、上述した第2の通信ラインとしての第2の送信ラインLT2と、第2の絶縁I/F22と、on/offI/F31〜35と、の詳細な構成について説明する。同図に示すように、第2の絶縁I/F22は、低圧側システムに設けられた発光素子LE3と、低圧側システムに設けられた受光素子LD3と、を有している。同図に示すように、発光素子LE3は、一端がメインマイコン10に接続され、他端がグランドに接続されていて、メインマイコン10から電源信号が出力されると電流が流れて発光する。

0032

一方、受光素子LD3は、一端が最上位のブロックB5のプラス側に接続され、他端が分圧抵抗R1〜R6を介して最下位のブロックB1のマイナス側に接続されている。そして、上記分圧抵抗R1と分圧抵抗R2との接点が、on/offI/F31を構成するNPN型トランジスタゲートに接続されている。分圧抵抗R2と分圧抵抗R3との接点が、on/offI/F32を構成するNPN型トランジスタのゲートに接続されている。分圧抵抗R3と分圧抵抗R4との接点が、on/offI/F33を構成するNPN型トランジスタのゲートに接続されている。分圧抵抗R4と分圧抵抗R5との接点が、on/offI/F34を構成するNPN型トランジスタのゲートに接続されている。分圧抵抗R5と分圧抵抗R6との接点が、on/offI/F35を構成するNPN型トランジスタのゲートに接続されている。

0033

on/offI/F31〜35を構成するNPN型トランジスタのエミッタは、各ブロックB1〜B5のマイナス側に接続されている。on/offI/F31〜35を構成するNPN型トランジスタのコレクタは、遮断スイッチSを構成するPNP型トランジスタのベースに接続される。以上の構成によれば、メインマイコン10が発光素子LE3に対して電源信号を供給すると、発光素子LE3に電源が流れて発光する。この発光素子LE3からの光を受光すると受光素子LD3がオンする。この受光素子LD3のオンにより各on/offI/F31〜35を構成するNPN型トランジスタがオンする。そして、各on/offI/F31のオンに応じて遮断スイッチSを構成するPNP型トランジスタがオンして、各電圧検出IC11〜15に電源が供給される。即ち、メインマイコン10から電源信号の供給によって、各電圧検出IC11〜15の電源のオンオフを制御することができる。

0034

次に、上述した構成の電圧検出装置の構成について図5図7を参照して説明する。まず、車両のイグニッションがオンからオフ切り替わると、メインマイコン10は、処理を開始して、第2の送信ラインLT2に対してHレベルの電源信号を送信する(図5のステップS1)。このHレベルの電源信号の送信によって各ブロックB1〜B5の遮断スイッチSがオンされて、各電圧検出IC11〜15に電源が供給されて動作を開始する。次に、メインマイコン10は、第1の送信ラインLT1を介して接続されたブロックB1のサブマイコン18に対してアドレス設定信号及びアドレス番号0を送信する(ステップS2)。

0035

ブロックB1のサブマイコン18は、アドレス設定信号及びアドレス番号0を受け取ると(図12のステップS12でY)、応答信号下位側に接続されたメインマイコン10に対して送信する(ステップS13)。メインマイコン10は、この応答信号を受信すると(図5のステップS3でY)、最上位のアドレス番号の受信待ちとなる(ステップS4)。これに対して、メインマイコン10は、応答信号が受信されないと(ステップS3でN)、ステップS2に戻って再度ブロックB1のサブマイコン18に対してアドレス設定信号及びアドレス番号0の送信を行う。

0036

一方、ブロックB1のサブマイコン18は、応答信号を送信した後(図12のステップS13)、メインマイコン10側の第1の送信ラインLT1を介して受信したアドレス番号0に1(所定値)を加算したアドレス番号1を自己のアドレス番号に設定する(ステップS14)。その後、ブロックB1のサブマイコン18は、ステップS12で受信したアドレス番号0に1を加算した自己のアドレス番号1をメインマイコン10から離れた側である上位側の第1の送信ラインLT1を介してブロックB2のサブマイコン18に対して送信する(ステップS15)。

0037

ブロックB2のサブマイコン18は、アドレス番号1を受信すると(ステップS12でY)、応答信号を下位側(メインマイコン10側)に接続されたブロックB1のサブマイコン18に対して送信する。ブロックB1のサブマイコン18は、この応答信号を受け取ると(ステップS16でY)、自分は最上位ではないと判断して、上位側からの最上位のアドレス番号の受信待ちとなる(ステップS17)。

0038

上述したようにメインマイコン10がステップS2及びS3の動作を行い、これに応じて各ブロックB1〜B5のサブマイコン18が順番にステップS12〜S15の動作を行うことにより、下記に述べるようなアドレス番号の授受がメインマイコン10及びブロックB1〜B5のサブマイコン18間で行われる。即ち、図7に示すように、メインマイコン10からブロックB1のサブマイコン18へのアドレス番号0の送信、ブロックB1のサブマイコン18からブロックB2のサブマイコン18へのアドレス番号1の送信、ブロックB2のサブマイコン18からブロックB3のサブマイコン18へのアドレス番号2の送信、ブロックB3のサブマイコン18からブロックB4のサブマイコン18へのアドレス番号3の送信、ブロックB4のサブマイコン18からブロックB5のサブマイコン18へのアドレス番号4の送信、が順次行われる。これにより、ブロックB1〜B5のサブマイコン18がそれぞれアドレス番号1〜5を自己のアドレスとして設定する。

0039

ブロックB5のサブマイコン18は、アドレス番号5を自己のアドレス番号に設定して(ステップS14)、上位側に自己のアドレス番号5を送信した後(ステップS15)、応答信号の受信待ち状態となる(ステップS16)。ブロックB5は最上位であるため、上記応答信号は受信されない。ブロックB5のサブマイコン18は、応答信号が受信できないと(ステップS16でN)、上位側の第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1に電圧検出IC11〜15が接続されていない、即ち、自分が最上位のブロックであると判断して自己のアドレス番号を最上位のアドレス番号として下位側に接続された第1の受信ラインLRT1を介してブロックB4のサブマイコン18に対して送信する(ステップS19)。

0040

ブロックB4のサブマイコン18は、上位側に接続されたブロックB5のサブマイコン18からアドレス番号を受信すると(ステップS17)、受信したアドレス番号を下位側に接続されたブロックB3のサブマイコン18に対して送信する(ステップS18)。ブロックB5のサブマイコン18がステップS19の動作を行い、これに応じて各ブロックB4〜B1のサブマイコン18が、順番にステップS17、S18の動作を行うことにより、下記に述べるようなアドレス番号の授受がマイマイコン10及びブロックB1〜B5のサブマイコン18間で行われる。即ち、図7に示すように、ブロックB5のサブマイコン18からのアドレス番号5が、ブロックB4、ブロックB3、ブロックB2、ブロックB1のサブマイコン18をこの順番に経由してメインマイコン10に送信される。

0041

メインマイコン10は、アドレス番号5を受信すると(図5のステップS4でY)、その受信したアドレス番号5を図示しない記憶エリアに設けた最上位のアドレス番号エリアmに代入する(ステップS5)。これにより、全ての電圧検出IC11〜15のアドレス番号の設定が完了する。次に、メインマイコン10は、図示しない記憶手段に設けたアドレスエリアYに1を代入した後(ステップS6)、第1の送信ラインLT1に対してブロックBYのアドレス番号を指定した検出命令を出力する(ステップS7)。なお、検出命令は、指定したアドレス番号YのブロックBYを構成する単位セルBT(Y×11−10)〜BT(Y×11)の両端電圧の検出を命令する信号である。

0042

その後、アドレス番号YのブロックBYのサブマイコン18から検出結果を受信すると(ステップS8)、図示しない記録エリアに記憶して、アドレスエリアYにY+1を代入する(ステップS9)。代入した結果、Yがm以下であれば(ステップ10でN)、メインマイコン10は再びステップS6に戻る。このステップS6〜S9の動作は、Yがmより大きくなるまで繰り返される。即ち、メインマイコン10からは、図7に示すように、アドレス番号1〜5を指定した検出命令が順番に送信される。

0043

上述したようにメインマイコン10からのアドレス番号1を指定した検出命令を受信すると(図6のステップS20)、ブロックB1のサブマイコン18は、自己宛の検出命令であると判断して(ステップS21でY)、電圧検出処理を実行する(ステップS21)。ブロックB1のサブマイコン18は、電圧検出処理を実行して(ステップS21)、ブロックB1を構成する単位セルBT1〜BT11の両端電圧を検出した後に、その検出結果に自己のアドレス番号1を添付して下位側に接続されたメインマイコン10に送信した後(ステップS22)、ステップS20に戻る。

0044

メインマイコン10は、アドレス番号1が添付された検出結果を受信すると、次に、アドレス番号2を指定した検出命令を送信する。ブロックB1のサブマイコン18は、メインマイコン10からアドレス番号2を指定した検出命令を受信すると(ステップS20)、自己宛ではないと判断して(ステップS21でN)、アドレス番号2を指定した検出命令を上位側に接続されたブロックB2のサブマイコン18に対して送信する(ステップS23)。

0045

ブロックB2のサブマイコン18は、上記アドレス番号2を指定した検出命令を受信すると(ステップS20)、自己宛の検出命令であると判断して(ステップS21でY)、電圧検出処理を実行して(ステップS21)、ブロックB2を構成する単位セルBT12〜BT22の両端電圧を検出した後に、その検出結果にアドレス番号2を添付して下位側に接続されたブロックB1のサブマイコン18に送信する(ステップS22)。ブロックB1のサブマイコン18は、上位側に接続されたブロックB2のサブマイコン18から検出結果を受信すると(ステップS24)、その受信した検出結果を下位側に接続されたメインマイコン10に送信した後(ステップS25)、再びステップS24に戻る。

0046

上述したようにメインマイコン10がステップS6〜S9の動作を繰り返して、これに応じてブロックB1〜B5のサブマイコン18がステップS20〜S24を順次行うことにより、下記に示すような信号の授受がメインマイコン10及びブロックB1〜B5のサブマイコン18間で行われる。即ち、図7に示すように、メインマイコン10からのアドレス番号1を指定した検出命令が、ブロックB1のサブマイコン18に送信される。そして、ブロックB1のサブマイコン18からの検出結果が、メインマイコン10に送信される。次に、メインマイコン10からのアドレス番号2を指定した検出命令が、ブロックB1を経由してブロックB2のサブマイコン18に送信される。そして、ブロックB2のサブマイコン18からの検出結果が、ブロックB1を経由してメインマイコン10に送信される。

0047

次に、メインマイコン10からのアドレス番号3を指定した検出命令が、ブロックB1、B2をこの順に経由してブロックB3のサブマイコン18に送信される。そして、ブロックB3のサブマイコン18からの検出結果が、ブロックB2、B1をこの順に経由してメインマイコン10に送信される。その後、メインマイコン10からのアドレス番号4を指定した検出命令が、ブロックB1、B2、B3をこの順に経由してブロックB4のサブマイコン18に送信される。そして、ブロックB4のサブマイコン18からの検出結果が、ブロックB3、B2、B1をこの順に経由してメインマイコン10に送信される。次に、メインマイコン10からのアドレス番号5を指定した検出命令が、ブロックB1、B2、B3、B4をこの順に経由してブロックB5のサブマイコン18に送信される。そして、ブロックB5のサブマイコン18からの検出結果が、ブロックB4、B3、B2、B1をこの順に経由してメインマイコン10に送信される。

0048

メインマイコン10は、ブロックB5からの検出結果を受信した後にアドレスエリアYにY+1を加算すると(ステップS9)、Yがmより大きくなって(ステップ10でY)、メインマイコン10は全単位セルBT1〜BT55の電圧検出が終了したとして、電源信号の供給を停止して(ステップS11)、処理を終了する。この電源信号の供給により各ブロックB1〜B5の遮断スイッチSがオフされて、電圧検出IC11〜15に対する電源供給が停止される。

0049

上述した電圧検出装置によれば、メインマイコン10が、第1の送信ラインLT1を介して接続されたブロックB1のサブマイコン18に対してアドレス番号0を送信するように設定されている。そして、電圧検出IC11〜15のサブマイコン18が、下位側の第1の送信ラインLT1を介してアドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号に1を加算したアドレス番号を自己のアドレス番号として設定すると共に受信したアドレス番号に1を加算した自己のアドレス番号を上位側の第1の送信ラインLT1に対して送信するように設定されている。これにより、第1の送信ラインLT1を通じて通信によって電圧検出IC11〜15のアドレスを設定することができ、各電圧検出IC11〜15の電源レベルが異なっても各電圧検出IC11〜15のアドレスを設定することができる。

0050

また、上述した電圧検出装置によれば、電圧検出IC11〜15のサブマイコン18が、上位側の第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1に電圧検出IC11〜15が接続されていなければ、下位側の第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1に接続された電圧検出IC11〜15に対して自己のアドレス番号を送信すると共に、上位側の第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1を介してアドレス番号を受信すると、その受信したアドレス番号を下位側の第1の送信ラインLT1及び第1の受信ラインLR1に対して送信するように設定されている。これにより、最上位(メインマイコン10から最も離れた)の電圧検出IC15のアドレス番号5をメインマイコン10に自動的に送信することができ、メインマイコン10に別途手作業で最上位のアドレス番号を設定する必要がなくなる。

0051

また、上述した電圧検出装置によれば、第2の送信ラインLT2を設けることにより、メインマイコン10により電圧検出IC11〜15に対する電源のオンオフを制御することができる。

0052

また、上述した電圧検出装置によれば、電圧検出IC11〜15が、電源供給が開始される毎にアドレス設定動作を行うように設定されている。これにより、電圧検出IC11〜15にアドレス設定動作を開始させるための外部端子を設けなくても、電源の供給によってアドレスの設定を自動的に行うことができるため、コストダウンを図ることができる。

0053

なお、上述した実施形態では、電圧検出IC11〜15は、下位側から受信したアドレス番号に1を加算した値を自己のアドレスとして設定していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、下位側から受信したアドレス番号を自己のアドレス番号として設定することも考えられる。このとき、上位側には自己のアドレス番号に1を加算した値を送信する。

0054

また、上述した実施形態では、最下位の電圧検出IC11のサブマイコン18、及び、メインマイコン10間が第1の送信ラインLT1、第1の受信ラインLR1に接続されていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、最上位の電圧検出IC15のサブマイコン18、及び、メインマイコン10間が第1の送信ラインLT1、第1の受信ラインLR1に接続されるようにしてもよい。この場合、上述した実施形態とは逆にメインマイコン10側が上位側となり、メインマイコン10から離れた側が下位側となる。

0055

また、上述した実施形態では、メインマイコン10が電圧検出IC11〜15に電源供給する毎にアドレスをリセットしていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、不揮発性の記憶手段にアドレス番号を記憶させて、メインマイコン10やサブマイコン18に接続したディップスイッチなどのオンに応じてアドレスの設定を開始させるようにしてもよい。

0056

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、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。

図面の簡単な説明

0057

本発明の電圧検出装置の一実施形態を示す回路図である。
図1に示す電圧検出ICの詳細を示す回路図である。
図1に示す第1の絶縁I/Fとしてフォトカプラを用いたときの詳細な電気接続図である。
図1に示す第2の絶縁I/Fとしてフォトカプラをもちいたときの詳細な電気接続図である。
図1に示すメインマイコンの処理手順を示すフローチャートである。
図1に示すサブマイコンの処理手順を示すフローチャートである。
メインマイコン及びサブマイコン間で行われる信号の授受を説明するための説明図である。

符号の説明

0058

10メインマイコン(制御手段)
11〜15電圧検出IC(電圧検出手段)
B1〜B5ブロック
BH高圧バッテリ(組電池)
BT1 〜BT55単位セル
LT1 第1の送信ライン(第1の通信ライン)
LR1 第1の受信ライン(第1の受信ライン)
LT2 第2の送信ライン(第2の通信ライン)

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