電源裝置的製作方法
2023-11-11 20:01:17 2
專利名稱：電源裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電源裝置，尤其涉及可檢測出構成行駛用電池組的各個電池模塊的電壓的電源裝置，該行駛用電池組用來驅動使車輛行駛的電動機。
背景技術：
車輛用的電源裝置驅動使車輛行駛的電動機。電動機為了使車輛行駛，需要充分的輸出。為了增大電動機的輸出，通常，車輛用的電源裝置輸出電壓極高到200V～400V。為了提高輸出電壓，電源裝置內置有串聯連接了多個電池模塊的行駛用電池組。進一步，各個電池模塊由串聯連接了多個二次電池的模塊來構成。對於二次電池，使用鎳氫電池或鋰離子二次電池。
在串聯連接多個電池模塊而構成的行駛用電池組中，所有的電池模塊中流過相同的充放電電流。但是，所有的電池模塊並非具有完全相同的電特性。例如，若其中一個電池模塊劣化，可充滿電的容量變小，則該電池模塊成為很容易過充電的狀態，同時，成為很容易過放電的狀態。過充電和過放電使電池劣化。因此，若其中一個電池模塊劣化，則該電池模塊容易進一步加速劣化。為了防止該弊病，車輛用的電源裝置檢測所有電池模塊的電壓。電池模塊電壓是表示電池模塊的狀態的重要信息。並且，根據該信息，保護所有電池模塊，同時控制行駛用電池組的充放電。
在串聯連接多個電池模塊而構成，且檢測所有的電池模塊的電壓的電源裝置中，通常準確檢測出各個電池模塊的電壓是困難的。這是因為為了檢測出各個電池模塊的電壓，使用了多條長的引線，同時，使用了連接這些引線用的多個連接器。進一步，車輛的電源裝置在溫度或溼度等外部環境極其苛刻的環境下使用也使多個電池模塊的電壓檢測變難。另外，由於車輛在苛刻的環境下長年使用，所以連接器的接點很容易汙染氧化。這一事實使準確的電池模塊的電壓檢測更難。
例如，車輛用的電池裝置串聯連接50個電池模塊而構成。假設因不能正常檢測出一個電池模塊的電壓，而限制或禁止行駛用電池組的充放電，則顯著限制了車輛可正常行駛的狀態。為了消除該弊病，開發了在判斷為不能正常檢測出電池模塊的電壓，而不是其中一個電池模塊電壓實際上有異常的情況下，不限制車輛的行駛的技術。這種技術公開在例如特開平11-176480號公報(下面，稱為專利公報1)中。
上述專利公報1所記載的電源裝置檢測出各個電池模塊的電壓和行駛用電池組的總電壓。並且，將與基於各個電池模塊電壓的電池模塊的狀態相關的模塊狀態信息輸出到電子控制裝置，同時，將與基於總電壓的組電池整體的狀態相關的組電池整體狀態信息輸出到電子控制裝置。對所檢測出的總電壓、電池模塊電壓分別判斷有無誤檢測。在判斷為誤檢測了總電壓時，將電池模塊電壓的總和用作修正後的總電壓。在判斷為誤檢測了某一電池模塊電壓時，將從總電壓算出的電池模塊電壓的平均值或從總電壓減去正常的電池模塊電壓的總和的值用作修正後的電池模塊的電壓。
但是，在這種方法中，由於需要檢測出總電壓和各電池模塊電壓兩者，所以運算、處理方法複雜。
發明內容
本發明鑑於上述問題，其目的是提供一種在電池模塊的電壓或相對電壓的誤檢測(異常檢測)時，可以簡單修正這些電壓的電源裝置。
為了實現上述目的，本發明的第一電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個(n是2以上的整數)電池模塊而構成；電壓檢測電路，其檢測出所述電池組的各電池模塊的電壓；電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測出所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；
誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓由誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的一個連接點(下面，稱作誤檢測連接點)時，所述運算電路根據從相鄰於所述誤檢測連接點的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓，算出所述誤檢測連接點的恢復電壓，並將從所述誤檢測連接點檢測出的相對電壓置換為所述恢復電壓後，算出所述電池模塊的電壓。
根據上述結構，即使在某一連接點產生不良，不能正常檢測出該連接點的相對電壓的情況下，也可從相鄰於該連接點的連接點檢測出的相對電壓的傾向來運算恢復電壓，並從該恢復電壓估算出電池模塊的電壓。即，即使連接點產生誤檢測，也可將相鄰於該連接點的兩個電池模塊的電壓作為近似於現實的電池模塊電壓的電壓來求出。因此，上述第一電源裝置可以邊有效保護所有的電池模塊，邊控制電池的充放電。
另外，由於根據從相鄰於誤檢測連接點的兩個連接點檢測出的相對電壓來算出恢復電壓，所以簡便地修正了誤檢測或異常檢測出的相對電壓。由於電池模塊的電壓根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓和恢復電壓(修正後的相對電壓)算出，所以也可簡單修正電池模塊的電壓。
具體的，例如，在上述第一電源裝置中，所述運算電路可以將從所述兩個連接點檢測出的相對電壓的平均值作為所述恢復電壓算出。
另外，例如在上述第一電源裝置中，也可以在存在所述誤檢測連接點時，所述運算電路使用所述恢復電壓算出所述電池模塊的電壓，且所述電壓檢測電路對所述電子控制裝置輸出與所述電池模塊的電壓相關的檢測不良信號。
此外，例如，在上述第一電源裝置中，也可以在存在所述誤檢測連接點時，所述運算電路使用所述恢復電壓算出連接到所述誤檢測連接點上的一對電池模塊內、一個電池模塊的電壓；且所述電壓檢測電路向所述電子控制裝置傳送另一個電池模塊的電壓為檢測不良的情況。
為了實現上述目的，本發明的第二電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個(n是2以上的整數)電池模塊而構成；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的連續C個(C是2以上的整數；C≤n-1)連接點(下面，稱為誤檢測連接點)時，所述運算電路根據從相鄰於由所述C個誤檢測連接點構成的連接點群的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓，算出所述C個誤檢測連接點的各個恢復電壓，將從所述C個誤檢測連接點檢測出的各相對電壓置換為各恢復電壓後，算出所述電池模塊的電壓。
根據上述結構，即使在連續的連接點上產生不良，不能正常檢測出這些連接點的相對電壓的情況下，也可以從由相鄰於這些連接點(誤檢測連接點)的連接點檢測出的相對電壓的傾向運算出恢復電壓，並從該恢復電壓中估算出電池模塊的電壓。即，可以將連接到上述誤檢測連接點的各電池模塊的電壓作為近似於現實的電池模塊電壓的電壓而求出。因此，上述第二電源裝置可以有效保護所有的電池模塊，同時可以控制電池的充放電。
另外，由於根據從相鄰於C個誤檢測連接點的連接點群的兩個連接點檢測出的相對電壓算出各恢復電壓，所以可以簡單修正誤檢測或異常檢測出的各相對電壓。由於根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓和恢復電壓(修正後的相對電壓)算出電池模塊的電壓，所以可以簡單修正電池模塊的電壓。
具體的，例如，在上述第二電源裝置中，所述運算電路可以通過等分從所述兩個連接點檢測出的相對電壓，而算出所述C個誤檢測連接點的各自的所述恢復電壓。
另外，例如，在上述第二電源裝置中，當將所述基準連接點的電位作為基準而(C+1)等分從所述兩個連接點檢測出的相對電壓間的電壓，將由該(C+1)等分得到的C個電壓從負極開始，分別設為第一電壓、第二電壓、...、第(C-1)電壓、第C電壓時，所述運算電路可以算出所述恢復電壓，以使對應於所述C個誤檢測連接點的每個算出的所述恢復電壓從所述C個誤檢測連接點的負極側開始，為第一電壓、第二電壓、...、第(C-1)電壓、第C電壓。
此外，例如，在上述第二電源裝置中，在存在所述誤檢測連接點時，所述運算電路可以使用所述恢復電壓算出所述電池模塊的電壓；且所述電壓檢測電路對所述電子控制裝置輸出與所述電池模塊的電壓相關的檢測不良信號。
再有，例如，在上述第一電源裝置或第二電源裝置中，可以將位於串聯連接的所述電池模塊的中央的所述連接點設為所述基準連接點。
還有，為了實現上述目的，本發明的第三電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個(n是2以上的整數)電池模塊而構成；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的一個連接點(下面，稱作誤檢測連接點)時，所述運算電路根據從相鄰於所述誤檢測連接點的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓的差電壓，而算出相鄰於所述誤檢測連接點的兩個電池模塊的電壓。
根據上述結構，在某一連接點產生不良，不能正常檢測出該連接點的相對電壓的情況下，也可從由相鄰於該連接點的連接點檢測出的相對電壓的傾向來算出相鄰於誤檢測連接點的兩個電池模塊的電壓。
即，即使連接點產生誤檢測，也可將相鄰於該連接點的兩個電池模塊的電壓作為近似於現實的電池模塊電壓的電壓而求出。因此，上述第三電源裝置可以邊有效保護所有的電池模塊，邊控制電池的充放電。
具體的，例如，在上述第三電源裝置中，所述運算電路可以將二等分了所述差電壓的電壓作為所述兩個電池模塊的各電壓算出。
另外，為了實現上述目的，本發明的第四電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個(n是2以上的整數)電池模塊而構成；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的連續C個(C是2以上的整數)連接點(下面，稱為誤檢測連接點)時，所述運算電路根據從相鄰於由所述C個誤檢測連接點構成的連接點群的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓的差電壓，算出相鄰於各誤檢測連接點的總共(C+1)個電池模塊的電壓。
根據上述結構，即使在連續的連接點上產生不良，不能正常檢測出這些連接點的相對電壓的情況下，也可以從由相鄰於這些連接點(誤檢測連接點)的連接點檢測出的相對電壓的傾向來估算出電池模塊的電壓。即，可以將連接到上述誤檢測連接點的各電池模塊的電壓作為近似於現實的電池模塊電壓的電壓而求出。因此，上述第四電源裝置可以有效保護所有的電池模塊，同時可以控制電池的充放電。
具體的，例如，在上述第四電源裝置中，所述運算電路也可通過等分所述差電壓，來算出所述(C+1)個電池模塊的電壓。
另外，例如，在上述第四電源裝置中，所述運算電路也可將(C+1)等分了所述差電壓的電壓作為所述(C+1)個電池模塊的各電壓算出。
圖1是本發明的實施方式涉及的電源裝置的電路圖；圖2是表示圖1的電源裝置的變形例的電路圖；圖3是表示圖1(或圖2)的電源裝置的動作的流程圖；圖4是用於說明可由圖1(或圖2)的電源裝置執行的誤檢測電壓的判斷法的圖；圖5是用於說明可由圖1(或圖2)的電源裝置執行的誤檢測電壓的判斷法的圖；圖6是圖1(或圖2)的某一電池連接點的局部放大圖，是表示該電池連接點中的端子的連接結構的圖；圖7是用於說明圖1(或圖2)的電源裝置中採用的低通濾波器的功能的圖；圖8是用於說明圖1(或圖2)的電源裝置中採用的低通濾波器和間歇濾波器的功能的圖。
具體實施例方式
下面，參照
本發明涉及的電源裝置的實施方式。但是，下面所示的實施方式示例了具體化本發明的技術思想用的電源裝置，本發明並不限於下面示例的電源裝置。
本發明的電源裝置裝載在混合動力車(hybrid car)、電動汽車、電動鏟車等車輛(未圖示)或在室內行駛來搬送重物的車輛等(未圖示)上，用作驅動使這些車輛行駛的電動機(未圖示)的電源。但是，本發明的電源裝置還可用在車輛之外的電氣設備上。
圖1是本發明的實施方式的電源裝置的電路圖。圖1的電源裝置包括串聯連接n個(n是2以上的整數)電池模塊1而構成的行駛用電池組2；檢測該行駛用電池組2所具備的各個電池模塊1的電壓的電壓檢測電路3；和從由該電壓檢測電路3檢測出的各個電池模塊1的電壓判斷電池狀態，來控制行駛用電池組2的充放電的電子控制裝置(ECUelectronic ControlUnit)4。所謂上述電池狀態是各個電池模塊1的狀態或行駛用電池組2所含有的電池模塊1的綜合狀態。
行駛用電池組2例如串聯連接50個電池模塊1而構成。但是，行駛用電池組可以串聯連接比50個少、或比50個多的電池模塊。通過電壓檢測電路3檢測出所有電池模塊1的電壓。各個電池模塊1由串聯連接5個二次電池(例如，鎳氫電池，未圖示)的模塊而構成。
串聯連接50個電池模塊1而構成的行駛用電池組2整體串聯連接250個二次電池構成，其輸出電壓為300V左右。各個電池模塊1不一定串聯連接5個二次電池而構成，例如，也可以構成為串聯連接4個以下、或6個以上的二次電池。進一步，各個電池模塊1也可以由一個二次電池構成。另外，作為二次電池，可以使用鋰離子二次電池和鎳鎘電池等可充電的所有電池。
在圖1的電池裝置中，將行駛用電池組2中、配置在最低電壓側的電池模塊1和行駛用電池組2的負極側的輸出端子21的連接點設為P0，將行駛用電池組2中、配置在最高電壓側的電池模塊1和行駛用電池組2的正極側的輸出端子22的連接點設為Pn。將從P0到Pn依次的各電池模塊1間的連接點稱為電池連接點P1、P2、P3...、Pn-4、Pn-3、Pn-2、Pn-1。另外，還將Pn稱作電池連接點Pn。另外，雖然還可以將P0稱作電池連接點P0，但是在圖1的電源裝置中，將P0特別稱作基準連接點。但是，在後述的圖2的說明中，有將P0稱作電池連接點的情況。另外，在下面的說明中，將電池連接點P1、P2、P3...、Pn-4、Pn-3、Pn-2、Pn-1和Pn標記為電池連接點P1～Pn。
電壓檢測電路3包括檢測各電池連接點的相對電壓的電壓檢測部5；按每個相對電壓來判斷由電壓檢測部5檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓還是正常檢測電壓之一的誤檢測判斷部6；和根據檢測出的相對電壓來運算各個電池模塊1的電壓的運算電路7。
電壓檢測部5順序檢測出各個電池連接點P1～Pn相對基準連接點P0的相對電壓。電壓檢測部5具有在輸入側連接了電池連接點P1、P2、...、Pn-1和Pn的多路復用器9和差動放大器8，由差動放大器8檢測出各相對電壓。多路復用器9具有n個開關元件10，電池連接點P1～Pn分別連接在彼此不同的一個開關元件10的輸入端子上。全部的開關元件10的輸出端子在公共連接的同時，連接到多路復用器9的輸出端子(輸出側)上。
將差動放大器8的第一輸入端子8A(例如，反相輸入端子)連接到基準連接點P0。將差動放大器8的第二輸入端子8B(例如，非反相輸入端子)連接到多路復用器9的輸出端子。即，差動放大器8的第二輸入端子8B經多路復用器9分別連接到電池連接點P1～Pn上。多路復用器9以規定的周期依次接通一個開關元件10，並依次將各個電池連接點P1～Pn連接到差動連接器8的第二輸入端子8B上。即，差動放大器8依次檢測電池連接點P1～Pn相對基準連接點P0的各相對電壓。
將由電壓檢測部5檢測出的電池連接點P1、P2、P3...、Pn-4、Pn-3、Pn-2、Pn-1和Pn的相對電壓分別標記為相對電壓V1、V2、V3、...、Vn-4、Vn-3、Vn-2、Vn-1和Vn。另外，在下面的說明中，將相對電壓V1、V2、V3、...、Vn-4、Vn-3、Vn-2、Vn-1和Vn標記為相對電壓V1～Vn。另外，基準連接點P0的相對電壓V0當然為0V。
另外，將直接連接到基準連接點P0和電池連接點P1兩者的電池模塊1的電壓、直接連接到電池連接點P1和電池連接點P2兩者的電池模塊1的電壓、直接連接到電池連接點P2和電池連接點P3兩者的電池模塊1的電壓、...直接連接到電池連接點Pn-4和電池連接點Pn-3兩者的電池模塊1的電壓、直接連接到電池連接點Pn-3和電池連接點Pn-2兩者的電池模塊1的電壓和直接連接到電池連接點Pn-2和電池連接點Pn-1兩者的電池模塊1的電壓、直接連接到電池連接點Pn-1和電池連接點Pn兩者的電池模塊1的電壓分別稱為電池模塊電壓E1、E2、E3、...、、En-3、En-2、En-1和En。另外，下面的說明中，將電池模塊電壓E1、E2、E3、...、、En-3、En-2、En-1和En稱作電池模塊電壓E1～En。
將差動放大器8的輸出側連接到A/D轉換器11。A/D轉換器11將從差動放大器8輸出的模擬相對電壓V1～Vn轉換為數位訊號的相對電壓。由A/D轉換器11轉換後的數位訊號的相對電壓傳送到誤檢測判斷部6。在由A/D轉換器11將差動放大器8的輸出轉換為數位訊號的情況下，誤檢測判斷部6數字處理該數位訊號後進行與誤檢測電壓相關的判斷，另外，運算電路7也數字處理並運算各個電池模塊1的電壓。誤檢測判斷部6不一定需要通過數字處理進行與誤檢測電壓相關的判斷，也可以通過模擬處理進行與誤檢測電壓相關的判斷。因此，也可不經過A/D轉換器11，將差動放大器8的輸出直接提供給誤檢測判斷部6。
誤檢測判斷部6按每個相對電壓判斷由電壓檢測部5分別檢測出的相對電壓V1～Vn是正常檢測電壓還是誤檢測電壓的哪一個。誤檢測判斷部6使用存儲在圖中未示出的存儲器中的電池模塊1的最低電壓VL和最高電壓VH，判斷所檢測出的相對電壓是否是誤檢測電壓。所謂電池模塊1的最低電壓VL例如表示作為電池模塊1的電壓所設想的(或所允許)最低電壓。所謂電池模塊1的最高電壓VH例如表示作為電池模塊1的電壓所設想的(或允許的)最高電壓。
例如，在通過依次切換為接通的開關元件10，而從電池連接點P1側向電池連接點Pn側依次切換連接到差動放大器8的第二輸入端子8B的電池連接點的情況下，分別由差分放大器8檢測出的相對電壓為在前次檢測出的相對電壓上相加了一個電池模塊1的電壓的電壓。換言之，從下次測量的電池連接點的相對電壓中減去一個電池模塊1的電壓的值為前次檢測出的相對電壓。在所檢測出的各相對電壓正常的情況下(或看作正常的情況下)，一個電池模塊1的電壓範圍應該處於由最低電壓VL和最高電壓VH特定的範圍內。
因此，若檢測出的相對電壓處於在前次檢測出的相對電壓上相加了一個電池模塊1的電壓的電壓範圍內，則判斷為正常檢測電壓，若不在其範圍內，則判斷為誤檢測電壓。即，例如在不等式(電池模塊1的最低電壓VL)≤(V2-V1)≤(電池模塊1的最高電壓VH)成立的情況下，將所檢測出的相對電壓V2判斷為正常檢測電壓；在不成立的情況下，將所檢測出的相對電壓V2判斷為誤檢測電壓。同樣，在不等式(電池模塊1的最低電壓VL)≤(V3-V2)≤(電池模塊1的最高電壓VH)成立的情況下，將所檢測出的相對電壓V3判斷為正常檢測電壓；在不成立的情況下，將所檢測出的相對電壓V3判斷為誤檢測電壓。另外，也可以將上述兩個不等式的記號「≤」置換為「＜」。
另外，若所檢測出的相對電壓處於從下次檢測出的相對電壓減去了一個電池模塊1的電壓的電壓範圍內，可以判斷為正常檢測電壓，若不在其範圍內，可以判斷為誤檢測電壓。即，例如在不等式(電池模塊1的最低電壓VL)≤(V2-V1)≤(電池模塊1的最高電壓VH)成立的情況下，將檢測出的相對電壓V1判斷為正常檢測電壓；在不成立的情況下，將所檢測出的相對電壓V1判斷為誤檢測電壓。同樣，在不等式(電池模塊1的最低電壓VL)≤(V3-V2)≤(電池模塊1的最高電壓VH)成立的情況下，將所檢測出的相對電壓V2判斷為正常檢測電壓；在不成立的情況下，將檢測出的相對電壓V2判斷為誤檢測電壓。另外，也可以將上述兩個不等式的記號「≤」置換為「＜」。
例如，假定連接電池連接點Pn-2和多路復用器9的輸入側的引線(檢測線)斷線了(或插在該引線間的圖中未示的連接器為接觸不良)。這時，電池連接點Pn-2不連接到多路復用器9的輸入側，所檢測出的相對電壓Vn-2比正常範圍(判斷為正常檢測電壓的電壓範圍)還低，而判斷為誤檢測電壓。本來從電池連接點Pn-2檢測出的相對電壓Vn-2是在從電池連接點Pn-3檢測出的相對電壓Vn-3上相加電池模塊電壓En-2的電壓。通常，電池模塊電壓En-2處於電池模塊1的最低電壓VL和最高電壓VH的範圍內。
因此，從電池連接點Pn-2檢測出的相對電壓Vn-2的正常範圍例如為「(所檢測出的相對電壓Vn-2)+(電池模塊電壓En-2的最低電壓)」以上、且「(所檢測出的相對電壓Vn-3)+(電池模塊電壓En-2的最高電壓)」以下。若上述這種斷線等產生，則從電池連接點Pn-2檢測出的相對電壓Vn-2為該正常範圍以外，而判斷為所檢測出的相對電壓Vn-2為誤檢測電壓(另外，處於該範圍內的情況下判斷為正常檢測電壓)。
另外，將從電池連接點Pn-2檢測出的相對電壓Vn-2判斷為正常檢測電壓的範圍還可以從電池連接點Pn-1的相對電壓Vn-1來特定。這時，相對電壓Vn-2的正常範圍是從相對電壓Vn-1中減去電池模塊電壓En-1的電壓。由於電池模塊電壓En-1處於電池模塊1的最低電壓VL和最高電壓VH的範圍內，所以從電池連接點Pn-2檢測出的相對電壓Vn-2的正常範圍例如為「(所檢測出的相對電壓Vn-1)-(電池模塊電壓En-1的最高電壓)」以上、且「(所檢測出的相對電壓Vn-1)-(電池模塊電壓En-1的最低電壓)」以下。若所檢測出的相對電壓Vn-2處於該正常範圍內，則將所檢測出的相對電壓Vn-2判斷為正常檢測電壓，若不在該範圍內，則判斷為誤檢測電壓。
另外，也可以在不等式(q×最低電壓VL)≤所檢測出的相對電壓Vq≤(q×最高電壓VH)成立的情況下(其中，q是1～n的任意整數)，判斷為所檢測出的相對電壓Vq是正常檢測電壓；在不成立的情況下，判斷為所檢測出的相對電壓Vq是誤檢測電壓。此外，也可將該不等式的記號「≤」置換為「＜」。尤其，在因所檢測出的相對電壓Vq小於最低電壓而判斷為誤檢測的情況下，檢測線的斷線不良、檢測電路的檢測線等的接觸不良產生的情況居多。
再有，在下面的說明中，q只要不是特別標記，就是1～(n-1)的任意整數(q不等於n)。
若判斷為所檢測出的相對電壓Vq是誤檢測電壓，則運算電路7算出檢測出誤檢測電壓的電池連接點Pq的恢復電壓VRq。相對電壓Vq、電池連接點Pq和恢復電壓VRq的標記中的「q」如上所述取1～(n-1)的任意整數。例如，若判斷為所檢測出的相對電壓V1是誤檢測電壓，則算出電池連接點P1的恢復電壓VR1。
在下面的說明中，將「作為由電壓檢測部5檢測出的相對電壓的、由誤檢測部6判斷為誤檢測電壓的相對電壓」僅稱作「誤檢測出的相對電壓」。恢復電壓VRq應稱為電池連接點Pq中所估計出的相對電壓，運算電路7將誤檢測出的相對電壓Vq置換為恢復電壓VRq後，算出電池模塊電壓E1～En。換言之，還可以說運算電路7將恢復電壓VRq看作所檢測出的相對電壓Vq而算出電池模塊電壓E1～En。更詳細的，運算電路7將誤檢測出的相對電壓Vq置換為恢復電壓VRq後算出電池模塊電壓Eq和Eq+1。或者，運算電路7將誤檢測出的相對電壓Vq置換為恢復電壓VRq後算出電池模塊電壓Eq和Eq+1的其中之一。
通過等分從相鄰於檢測出誤檢測電壓的電池連接點的正極側和負極側的兩個電池連接點檢測出的正常檢測電壓(判斷為正常檢測電壓的相對電壓)而算出恢復電壓。運算電路7也可將所運算出的恢復電壓代替誤檢測電壓而作為電池連接點的相對電壓，來運算電池模塊1的電壓。
例如，若判斷為從一個電池連接點Pn-2檢測出的相對電壓Vn-2是誤檢測電壓，則運算電路7通過相加平均相鄰於電池連接點Pn-2的正極側的電池連接點Pn-1的相對電壓Vn-1和相鄰於負極側的電池連接點Pn-3的相對電壓Vn-3，來算出電池連接點Pn-2的恢復電壓VRn-2，並使用所算出的恢復電壓VRn-2，算出電池模塊電壓En-1和電池模塊電壓En-2。即，通過將誤檢測出的相對電壓Vn-2置換為恢復電壓VRn-2來算出電池模塊電壓En-1和En-2。由下面的式(1)來運算通過相加平均算出的恢復電壓VRn-2。其中，設相對電壓Vn-1和相對電壓Vn-3被判斷為正常檢測電壓。
VRn-2＝(Vn-1+Vn-3)/2....(1)另外，在將任意電池連接點Pq中檢測出的相對電壓Vq判斷為誤檢測電壓的情況下，由下述式(2)算出對應的恢復電壓VRq。
VRq＝(Vq+1+Vq-1)/2...(2)可以將上述式(2)變形為下式(3)。即，恢復電壓VRq作為將「二等分從相鄰於電池連接點Pq的正極側和負極側的兩個電池連接點Pq-1和Pq+1檢測出的相對電壓Vq+1、Vq-1的差電壓」加到「相鄰於將所檢測出的相對電壓Vq判斷為誤檢測電壓的電池連接點Pq的負極側的電池連接點Pq-1的相對電壓Vq-1」的值算出。另外，上述式(2)也可變形為下式(4)。即，恢復電壓VRq作為從「相鄰於將所檢測出的相對電壓Vq判斷為誤檢測電壓的電池連接點Pq的正極側的電池連接點Pq+1的相對電壓Vq+1」減去「二等分從相鄰於電池連接點Pq的正極側和負極側的兩個電池連接點Pq-1和Pq+1檢測出的相對電壓Vq+1、Vq-1的差電壓」的值算出。
VRq＝Vq-1+(Vq+1-Vq-1)/2...(3)VRq＝Vq+1-(Vq+1-Vq-1)/2...(4)使用上述式(2)、(3)和(4)的其中之一，恢復電壓VRq都是相對電壓Vq+1和Vq-1的平均值。即，運算電路7算出恢復電壓VRq，以使恢復電壓VRq為相對電壓Vq+1和Vq-1的平均值。其中，在由上述式(2)、(3)和(4)等進行的恢復電壓VRq的算出中，設相對電壓Vq+1和相對電壓Vq-1被判斷為正常檢測電壓。
若誤檢測判斷部6檢測出存在誤檢測電壓，則電壓檢測電路3(具體的，例如誤檢測判斷部6或運算電路7)向電子控制裝置4輸出表示不能正常檢測出電池模塊電壓的檢測不良信號。例如，每檢測出一個誤檢測電壓，就輸出一個檢測不良信號。電源裝置從各個電池連接點的相對電壓的差中運算各個電池模塊電壓。因此，若從一個電池連接點檢測出誤檢測電壓，則認為不能運算連接在該電池連接點的正極側和負極側的兩個電池模塊1的電壓。但是，在圖1的電源裝置中，由於用恢復電壓來置換檢測出了誤檢測電壓的電池連接點的相對電壓，所以可以算出連接到與誤檢測有關的電池連接點的兩個電池模塊1的電壓。
電壓檢測電路3在檢測出了誤檢測電壓時，使用恢復電壓算出直接連接到與誤檢測有關的電池連接點雙方的電池模塊1的電壓，同時，將上述檢測不良信號輸出到電子控制裝置4中。電壓檢測電路3將檢測不良信號和特定不能正常檢測出相對電壓的電池連接點的信號、或從判斷為誤檢測電壓的相對電壓來特定不能檢測出電池模塊電壓的電池模塊1的信號一起輸出到電子控制裝置4中。
例如，在判斷為所檢測出的相對電壓Vn-1和相對電壓Vn-3是正常檢測電壓，且所檢測出的相對電壓Vn-2是誤檢測電壓的情況下，運算電路7使用上述式(2)、(3)或(4)等算出恢復電壓VRq-2，同時，誤檢測判斷部6或運算電路7將檢測不良信號與「特定不能正常檢測出相對電壓的電池連接點是電池連接點Pn-2的信號」或「根據所檢測出的相對電壓Vn-2來特定不能檢測出電池模塊電壓的電池模塊1是直接連接到電池連接點Pn-2的兩個電池模塊1的信號」一起輸出到電子控制裝置4。
另外，也可代替上述處理，採用下面這樣的其他處理。在該其他處理中，運算電路7根據恢復電壓算出直接連接到檢測出誤檢測電壓的電池連接點上的一對電池模塊1內、一個電池模塊1的電壓，電壓檢測電路3(具體的，例如誤檢測判斷部6或運算電路7)將另一個電池模塊1的電壓為檢測不良的狀況傳送到電子控制裝置4中。之後，在電子控制裝置4或電子控制裝置4的後級設置的圖中未示的裝置等中，將另一個電池模塊1的電壓處理為與使用恢復電壓算出的一個電池模塊1的電壓相同。
例如，在判斷為所檢測出的相對電壓Vn-1和相對電壓Vn-3是正常檢測電壓，且所檢測出的相對電壓Vn-2是誤檢測電壓的情況下，運算電路7使用上述式(2)、(3)或(4)等算出恢復電壓VRn-2，通過式「En-1＝Vn-1-VRn-2」算出連接到檢測出誤檢測電壓的電池連接點Pn-2的正極側的電池模塊1的電池模塊電壓En-1。並且，電壓檢測電路3(具體的例如是誤檢測判斷部6或運算電路7)將連接到檢測出誤檢測電壓的電池連接點Pn-2的負極側的電池模塊1的電池模塊電壓En-2是檢測不良的情況傳送到電子控制裝置4。之後，在電子控制裝置4或電子控制裝置4的後級設置的圖中未示的裝置等中，將電池模塊電壓En-2處理為與電池模塊電壓En-1相同。
另外，電壓檢測電路3從恢復電壓運算連接到檢測出了誤檢測電壓的電池連接點的電池模塊1的電壓，同時，將運算出的電池模塊1的電壓和檢測不良信號交替輸出到電子控制裝置4中。
電子控制裝置4根據從電壓檢測電路3提供的檢測不良信號，控制行駛用電池組2的充放電。例如，在檢測不良信號的個數少的情況下，不限制行駛用電池組2的充放電電流，在檢測不良信號的個數比規定的第一設定數還多的情況下，對該充放電電流加以限制。進一步，若檢測不良信號的個數增加，比規定的第二設定數(＞第一設定數)還多，則斷路行駛用電池組2的充放電電流。
在從電壓檢測電路3向電子控制裝置4傳送的數位訊號的通信命令中，例如在由14位的A/D轉換器檢測出電池模塊的電壓，用8位2位元組信號來傳送檢測出的14位的數位訊號的情況下，可以用7位為電壓信號、1位為識別位信號的協議，傳送該數位訊號。這時，若將最初的一位作為識別位來傳送，則在接收側可以識別由最開始的一位傳送的信號。
圖1的電源裝置(和圖2的電源裝置)，即使從連續的C個(其中，C是2以上的整數)電池連接點檢測出誤檢測電壓，也可以算出各個電池模塊1的電壓。這是因為在誤檢測判斷部6檢測出了誤檢測電壓時，運算電路7通過等分從相鄰於檢測出誤檢測電壓的電池連接點的正極側和負極側的電池連接點檢測出的相對電壓，來運算恢復電壓後，將該恢復電壓置換為與誤檢測相關的相對電壓後，來運算電池模塊1的電壓。
例如，若將從彼此相鄰的兩點的電池連接點Pn-2和Pn-3檢測出的相對電壓Vn-2和Vn-3兩者判斷為誤檢測電壓，運算電路7將該兩個電池連接點Pn-2、Pn-3的相對電壓分別作為恢復電壓VRn-2、VRn-3來運算。恢復電壓VRn-2、VRn-3三等分運算相鄰於檢測出誤檢測電壓的兩點電池連接點Pn-2和Pn-3的正極側的電池連接點Pn-1的相對電壓Vn-1和相鄰於負極側的電池連接點Pn-4的相對電壓Vn-4。由於三等分運算兩點的電池連接點Pn-2、Pn-3的恢復電壓VRn-2、VRn-3，所以由下式來運算。其中，設相對電壓Vn-1和Vn-4是正常檢測電壓。
VRn-2＝Vn-4+2(Vn-1-Vn-4)/3VRn-3＝Vn-4+(Vn-1-Vn-4)/3在將從彼此相鄰的、即連續的C個電池連接點Pq、Pq+1、...、Pq+c-2和Pq+c-1檢測出相對電壓Vq、Vq+1、...、Vq+c-2和Vq+c-1全部判斷為誤檢測信號時，運算電路7使用由以下的C個構成的式(5)來算出恢復電壓VRq、VRq+1、...、VRq+c-2和VRq+c-1。
VRq＝Vq-1+(Vq+c-Vq-1)/(C十1)VRq+1＝Vq+(Vq+c-Vq-1)/(C+1)………………VRq+c-2＝Vq+c-3+(Vq+c-Vq-1)/(C+1)VRq+c-1＝Vq+c-2+(Vq+c-Vq-1)/(C+1)....(5)即，將基準電壓點P0的電位作為基準，而(C+1)等分從相鄰於C個電池連接點Pq～Pq+c-1的連接點群的兩個電池連接點Pq-1和Pq+c檢測出的相對電壓Vq-1、Vq+c間的電壓，將各個該(C+1)等分得到的C個電壓從負極側開始設為恢復電壓VRq、VRq+1、...、VRq+c-2和VRq+c-1。其中，相對電壓Vq-1和Vq+c是判斷為正常檢測電壓的相對電壓，另外，設不等式q+C≤n成立。另外，在q＝1的情況下，相對電壓Vq-1等於相對電壓V0(即，0V)。
運算電路7將誤檢測出的相對電壓Vq、Vq+1、...、Vq+c-2和Vq+c-1分別置換為恢復電壓VRq、VRq+1、...、VRq+c-2和VRq+c-1後，算出電池模塊電壓E1～En。換言之，還可稱為運算電路7將恢復電壓VRq、VRq+1、...、VRq+c-2和VRq+c-1分別看作所檢測出的相對電壓Vq、Vq+1、...、Vq+c-2和Vq+c-1，來算出電場模塊電壓E1～En。更詳細的，運算電路7將誤檢測出的相對電壓Vq、Vq+1、...、Vq+c-2和Vq+c-1分別置換為VRq、VRq+1、...、VRq+c-2和VRq+c-1來算出電池模塊電壓Eq、Eq+1、...、Eq+c-1和Eq+c。
在從連續的C個電池連接點檢測出的相對電壓全部判斷為誤檢測電壓的情況下，電壓檢測電路3將表示不能正常檢測出電池模塊電壓的檢測不良信號輸出到電子控制裝置4。例如，每檢測出一個誤檢測電壓，就輸出一個檢測不良信號。這時，電壓檢測電路3使用各恢復電壓(例如，VRn-2和VRn-3)來運算直接連接到檢測出誤檢測電壓的各電池連接點(例如，Pn-2和Pn-3)的全部電池模塊電壓(例如，En-1、En-2和En-3)，並將該運算出的電池模塊電壓與上述檢測不良信號一起輸出到電子控制裝置4中。這時，電壓檢測電路3將檢測不良信號與特定不能正常檢測出相對電壓的電池連接點的信號、或特定不能從判斷為誤檢測電壓的相對電壓檢測出電池模塊電壓的電池模塊1的信號一起輸出到電子控制裝置4中。另外，電壓檢測電路3從恢復電壓運算出連接到檢測出誤檢測電壓的電池連接點的電池模塊1的電壓，同時，將運算出的電池模塊1的電壓和檢測不良信號交替輸出到電子控制裝置4中。
另外，也可代替上述處理，採用以下其他的處理。以將從連續的兩個電池連接點Pn-2和Pn-3檢測出的相對電壓判斷為誤檢測電壓的情況為例，說明其他的處理。在該其他的處理中，運算電路7使用恢復電壓VRn-3來算出電池模塊電壓En-3，另一方面，電壓檢測電路3(具體的例如誤檢測判斷部6或運算電路7)將電池模塊電壓En-2和En-1為檢測不良的情況傳送到電子控制裝置4。之後，在電子控制裝置4或電子控制裝置4的後級設置的圖中未示出的裝置等中，將電池模塊電壓En-2和En-1處理為與使用恢復電壓VRn-3算出的電池模塊電壓En-3相同。
該情況下，電子控制裝置4根據從電壓檢測電路3提供的檢測不良信號，來控制行駛用電池組2的充放電。例如，在檢測不良信號的個數少的情況下，不限制行駛用電池組2的充放電電流，在檢測不良信號的個數比規定的第一設定數還多的情況下，對該充放電電流施加限制。進一步，若檢測不良信號的個數增加，比規定的第二設定數(＞第一設定數)還多，則斷路行駛用電池組2的充放電電流。
電壓檢測電路3的運算電路7從檢測出的各個相對電壓V1～Vn中算出各個電池模塊電壓E1～En。電池模塊電壓E1～En是相鄰的電池連接點間的電壓差，所以由以下的n個等式構成的(6)式來運算。在通過誤檢測判斷部6判斷為所有的相對電壓V1～Vn為正常檢測電壓的情況下，僅根據所檢測出的相對電壓V1～Vn，來算出電池模塊電壓E1～En。但是，在所檢測出的相對電壓Vq被判斷為誤檢測電壓的情況下，如上所述，除了將該檢測出的相對電壓Vq置換為恢復電壓VRq之外，還算出各個電池模塊電壓E1～En(如上所述，q是1～(n-1)的任意整數)。
E1＝V1E2＝V2-V1E3＝V3-V2………………En-1＝Vn-1-Vn-2En＝Vn-Vn-1....(6)另外，在判斷為任意的電池連接點Pq的相對電壓Vq為誤檢測電壓時，通過上述式(2)等算出恢復電壓VRq。這時，由下式(7)表示電池模塊電壓Eq。
Eq＝VRq-Vq-1....(7)除了將式(7)的相對電壓Vq置換為恢復電壓VRq之外，若代入上述式(2)，則式(7)為下式(8)那樣。
Eq＝(Vq+1-Vq-1)/2....(8)即，若需要的數據為電池模塊電壓Eq，則不算出相對檢測出誤檢測電壓的電池連接點Eq的恢復電壓VRq，而使用式(8)，算出電池模塊電壓Eq。該情況下，如從式(8)所理解的，二等分相鄰於檢測出誤檢測電壓的電池連接點Pq的兩電池連接點的相對電壓的差，以運算Eq。並且，相鄰於檢測出誤檢測電壓的電池連接點Pq的電池模塊1的電池模塊電壓Eq和Eq+1相等。即，Eq＝Eq+1。
進一步，在從連續的C個電池連接點Pq、Pq+1、...、Pq+c-2檢測出的相對電壓全部判斷為誤檢測電壓的情況下，根據下式(9)算出電池模塊電壓Eq、Eq+1、...、Eq+c-1和Eq+c。其中，相對電壓Vq-1和Vq+c是正常檢測電壓，另外，設不等式q+C≤n成立。
Eq+c＝Eq+c-1＝...＝Eq+1＝Eq＝(Vq+c-Vq-1)/(C+1)....(9)即，根據從相鄰於由連續的C個電池連接點Pq～Pq+c-1構成的連接點群的正極側和負極側的兩個電池連接點Pq-1和Pq+c檢測出的相對電壓Vq-1、Vq+c的差電壓，算出相鄰於各個電池連接點Pq～Pq+c-1的總共(C+1)個電池模塊1的電壓(即，電池模塊電壓Eq～Eq+c)。
將使用上述式(6)、式(8)或式(9)算出的電池模塊E1～En從電壓檢測電路3(具體的是運算電路7)傳送到電子控制裝置4。電子控制裝置4使用電池模塊電壓E1～En，運算各個電池模塊1的剩餘容量。這時，也可修正根據行駛用電池組2的充放電電流運算的剩餘容量。另外，若一個或兩個以上的電池模塊1的電壓降低到最低電壓VL，則允許充電而禁止放電，相反，若一個或兩個以上的電池模塊1的電壓上升到最高電壓VH，則允許放電而禁止充電。
另外，作為檢測各相對電壓V1～Vn的方法的典型一例，說明了「通過依次切換導通的開關元件10，而將連接到差動放大器8的第二輸入端子8B的電池連接點從電池連接點P1側向電池連接點Pn側依次切換的方法」，但是檢測各相對電壓V1～Vn的順序也可以任意變化。例如，也可最初為相對電壓Vn-2、接著為相對電壓V3、...這樣的順序。另外，可以通過設置另一組或多組多路復用器9和差動放大器8(進一步為A/D轉換器11)，而同時檢測出電池連接點不同的多個相對電壓。即，若最終可以檢測出各相對電壓V1～Vn，則可以任意變形電路結構。
(圖2基準連接點的變形例)在圖1的電源裝置中，以處於行駛用電池組2中的最低電壓側的連接點、即P0為基準連接點，但是，也可將基準連接點定義為其他的電池連接點(P1～Pn的任意電池連接點)。這時，改變連接到差動放大器8的第一輸入端子8A的電池連接點。
例如，也可將圖1的電源裝置變形為如圖2的電源裝置那樣。圖2是變形了圖1的電源裝置的電源裝置的電路圖。在圖2中，對與圖1相同的部件施加同一附圖標記，由於施加了同一附圖標記的部件的結構和動作相同，所以省略再次的說明。
圖2的電源裝置包括串聯連接14個電池模塊1而構成的行駛用電池組2a、檢測出該行駛用電池組2a中具有的各個電池模塊1的電壓的電壓檢測電路3a和電子控制裝置4。
圖2中的行駛用電池組2a和電壓檢測電路3a，除了具體化串聯連接的電池模塊1的個數的方面、電池連接點P7不經過多路復用器9，而連接到差動放大器8的第一輸入端子8A的方面、和圖1中由作為基準連接點的P0表示的連接點經多路復用器9的開關元件10而公共連接到多路復用器9的輸出端子(輸出側)和差動放大器8的第二輸入端子8B的方面之外，構成和動作都與圖1中的行駛用電池組2和電壓檢測電路3相同。
在圖2的電源裝置中，將分別連接有14個電池模塊1的電池連接點的中間點設為基準連接點。即，將位於14個電池模塊1的中央的電池連接點P7設為基準連接點。換言之，將多個電池連接點的中央的電池連接點P7設為基準連接點。由於各電池連接點的相對電壓是以基準連接點的電位為基準的電位，所以若圖2所示，設基準連接點為電池連接點P7，則比電池連接點(基準連接點)P7還靠負極側的電池連接點P0、P1、P2、P3、P4、P5和P6的各相對電壓V0、V1、V2、V3、V4、V5和V6作為負的相對電壓檢測出，比其還位於正極側的電池連接點P8、P9、P10、P11、P12、P13和P14的各相對電壓V8、V9、V10、V11、V12、V13和V14作為正的相對電壓檢測出。由於各個電池模塊1的電壓作為從相鄰的電池連接點檢測出的相對電壓的差電壓運算出，所以無論相對電壓是負的還是正的，都可以算出各個電池模塊1的電壓(E0、E1、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、E10、E11、E12、E13和E14)。在圖2的電源裝置中，與圖1的電源裝置相同，可使用上述式(2)～式(9)來算出恢復電壓和電池模塊電壓。
另外，電池連接點(基準連接點)P7的相對電壓V7當然是0V。另外，在圖2中，省略了電池連接點P4和P10的記載，伴隨於此，在圖2中，省略了相對電壓V4和V10與電池模塊電壓E4、E5、E10和E11的記號的標記。
本實施方式的下面的說明，只要不是特別標記，都對圖1的電源裝置進行。但是，下面的所有說明，對圖2的電源裝置也可適用。
(圖3動作流程圖)圖3中示出表示圖1的電源裝置的動作的流程圖。圖3的流程圖表示電壓檢測電路3檢測電池模塊電壓E1～En的動作和將檢測出的電池模塊電壓E1～En從電壓檢測電路3傳送到電子控制裝置4的動作。另外，圖2的電源裝置的動作也與圖3所示的圖1的電源裝置的動作相同。
在步驟S1中，電壓檢測電路3檢測各個電池連接點P1～Pn的相對電壓V1～Vn。在結束步驟S1而進入的步驟S2中，電壓檢測電路3的運算電路7按每個相對電壓判斷所檢測出的相對電壓V1～Vn是否為誤檢測電壓。在步驟S2中，若將所檢測出的相對電壓的其中之一判斷為誤檢測電壓，則進入到步驟S3(步驟S2的是)。在步驟S3中，在算出了應置換為判斷為誤檢測電壓的相對電壓後，進入到步驟S4。在步驟S4中，電壓檢測電路3向電子控制裝置4傳送檢測不良信號。
若結束步驟S4，則進入到步驟S5。另外，在步驟S2中沒有檢測出誤檢測電壓的情況下(步驟S2的否)也進入到步驟S5。在步驟S5中，從相對電壓，或相對電壓和恢復電壓中算出各個電池模塊1的電壓。在結束步驟S5而進入的步驟S6中，電壓檢測電路3將表示所算出的各個電池模塊1的電壓的信號傳送到電子控制裝置4。
以一定的周期重複以上的S1～S6的步驟，從電壓檢測電路3向電子控制裝置4依次傳送電池模塊1的電壓。電子控制裝置4根據從電壓檢測電路3提供的電池模塊1的電壓判斷各個電池模塊1的狀態，並根據其判斷結果來控制行駛用電池組2(電池模塊1)的充放電的電流。
(圖4和圖5其他誤檢測判斷方法)由上述的誤檢測判斷部5進行的誤檢測電壓和正常檢測電壓的區別，使用電池模塊1的最低電壓VL和最高電壓VH來進行。在各個電池模塊1由串聯連接的5個鎳氫電池(圖中未示)構成的情況下，例如將最低電壓VL和最高電壓VH分別設定為1V、10V。但是，存在僅通過使用最低電壓VL和最高電壓VH區別誤檢測電壓和正常檢測電壓的方法(下面，稱為第一誤檢測判斷方法)不能檢測出比較小的相對電壓的偏差的問題。即，即使在某一相對電壓上產生了較小的偏差，也存在僅通過第一誤檢測判斷方法，將該相對電壓判斷為正常檢測電壓的情況。這種比較小的相對電壓的偏差在檢測相對電壓用的檢測線或連接器等中，多在稍微產生接觸不良的情況下產生。
下面，說明檢測有無這種比較小的相對電壓的偏差的方法(下面，稱為第二誤檢測判斷方法)。第二誤檢測判斷方法可以與第一誤檢測判斷方法組合。在將第二誤檢測判斷方法與第一誤檢測判斷方法組合的情況下，誤檢測判斷部6通過第一誤檢測判斷方法檢測出各相對電壓是誤檢測電壓還是正常檢測電壓之一，同時對於通過第一誤檢測判斷方法判斷為正常檢測電壓的相對電壓再次進行由第二誤檢測判斷方法進行的判斷。並且，在對通過第一誤檢測判斷方法判斷為正常檢測電壓的相對電壓判斷為產生了偏差的情況下，將該相對電壓最終判斷為誤檢測電壓。在通過第二誤檢測判斷方法也判斷為沒有產生偏差的情況下，將該相對電壓最終判斷為正常檢測電壓。另外，雖然從後述的說明中可以明白，但是為了進行由第二誤檢測判斷方法進行的判斷，需要知道電池模塊1的電壓。因此，誤檢測判斷部6和運算電路7協作來執行第二誤檢測判斷方法。
說明在圖1的電源裝置中執行的第二誤檢測判斷方法。當然，第二誤檢測判斷方法也可在圖2的電源裝置中適用。圖4和圖5是說明第二誤檢測判斷方法用的圖。現在，設從檢測出的相對電壓Vq-1、Vq和Vq+1中暫時算出電池模塊電壓Eq和Eq+1。設該暫時算出的電池模塊電壓Eq和Eq+1分別是E00和E01。另外，通過第一誤檢測判斷方法判斷為相對電壓Vq-1、Vq和Vq+1全部為正常檢測電壓。設所檢測出的相對電壓Vq-1和Vq+1與真實的相對電壓相等，不產生偏差。但是，假定在所檢測出的相對電壓Vq中因檢測相對電壓Vq用的線路或連接器等的接觸不良等，產生了偏差，所檢測出的相對電壓Vq與真實的相對電壓不同的情況。
在圖4中，為了有助於理解，用上下箭頭來圖像化所檢測出的相對電壓Vq的值向正側或負側上下偏移的情況。若所檢測出的相對電壓Vq產生了偏移，則與所檢測出的相對電壓Vq沒有產生偏差的情況(正常時)相比，一個電壓E01變大，同時，另一個電壓E00變小(參照圖5的偏差1)或者一個電壓E01變小，同時，另一個電壓E00變大(參照圖5的偏差2)。即，不能正確檢測出電池模塊電壓Eq和Eq+1。
在第二誤檢測判斷方法中，如下這樣來判斷所檢測出的相對電壓Vq上是否產生了偏差。首先，通過下式(10)算出電壓E00和電池模塊1的正常電壓的平均電壓MMV的電壓偏差dif1、和電壓E01與平均電壓MMV的電壓偏差dif2。在這裡，所謂平均電壓MMV是僅使用通過第一誤檢測判斷方法判斷為正常檢測電壓的相對電壓而算出的電池模塊1的電壓的平均值。
dif1＝E00-MMVdif2＝E01-MMV....(10)並且，判斷電壓偏差dif1和電壓偏差dif2的其中之一的絕對值是否比規定的第一設定電壓(例如，400mV)還大。將該判斷稱為「判斷1」。在電壓偏差dif1和電壓偏差dif2的其中之一的絕對值比規定的第一設定電壓還大的情況下，判斷1滿足(為肯定)。由於第一誤檢測判斷方法相當於通過比該第一設定電壓還大的值來判斷有無誤檢測的情況，所以通過判斷1來評價通過第一誤檢測判斷方法沒有判斷為誤檢測電壓的相對電壓有無偏差。
接著，判斷電壓偏差dif1和電壓偏差dif2的和的絕對值是否比規定的第二設定電壓(例如，70mV)還小。即，判斷電壓E00和電壓E01的總和與平均電壓MMV的兩倍的差分的絕對值是否比第二設定電壓還小。將該判斷稱為「判斷2」。在電壓偏差dif1和電壓偏差dif2的和的絕對值比規定的第二設定電壓還小的情況下，判斷2滿足(為肯定)。判斷2評價在對應於電壓E00和電壓E01的電池模塊1之間是否產生了相對電壓的檢測偏差。
在滿足上述判斷1和判斷2兩者時，判斷為所檢測出的相對電壓Vq上產生了偏差。即，通過第二誤檢測判斷方法判斷為所檢測出的相對電壓Vq為誤檢測電壓。另一方面，在沒有滿足上述判斷1和判斷2兩者時，也通過第二誤檢測判斷方法，判斷為所檢測出的相對電壓Vq是正常檢測電壓。
通過第二誤檢測判斷方法，對判斷為誤檢測電壓的相對電壓Vq，也可使用上述式(2)，生成恢復電壓VRq。並且，除了將所檢測出的相對電壓Vq置換為恢復電壓VRq之外，還根據上述式(6)算出各個電池模塊1的最終電壓。另外，在通過第二誤檢測判斷方法，將所檢測出的相對電壓Vq判斷為誤檢測電壓的情況下，也可不生成恢復電壓VRq，而根據上述式(8)算出各個電池模塊1的最終電壓。這時，將相鄰於與判斷為誤檢測電壓的相對電壓Vq對應的電池連接點Vq的電池模塊1的電池模塊電壓Eq和Eq+1兩者設為與(Vq+1-Vq-1)/2相等。
另外，該情況下也使用式(2)的相對電壓，來算出式(8)的電池模塊電壓。因此，該電池模塊電壓的算出方法也可以是稱作通過等分從相鄰於檢測出了誤檢測電壓的電池連接點的正極側和負極側的兩個電池連接點檢測出的兩個相對電壓，來算出恢復電壓，並將該恢復電壓置換為檢測出了誤檢測電壓的電池連接點的相對電壓，而算出電池模塊電壓的方法。
(圖6端子的連接結構)接著，說明測量各電池連接點P1～Pn的相對電壓V1～Vn用的端子的連接結構。
首先，說明與圖1和圖2的電源裝置的端子的連接結構不同的通常的連接結構。通常，將檢測電壓的電路上連接了一端的引線的前端上設置的電壓檢測端子配置在使相鄰的電池模塊的電極重合部分上，由螺絲來固定這些(全部沒有圖示)。由此，可以檢測出相鄰的電池模塊間的電池連接點的電壓。
這時，成為在電壓檢測端子和電池模塊的端子(電極)之間幾乎不流過電流的狀態。這是因為檢測電壓的電路的輸入阻抗極大。這樣，在彼此接觸的兩個端子間的電流極小的情況下，有無法用電流來刺激端子的接觸面，接觸狀態急劇惡化的傾向。對於這種接觸面上的問題，考慮了焊接檢測電壓用的各個端子的結構，但是在本實施方式的這種大型電池中，由於焊接部位不充分加熱，所以不能得到充分的焊接強度。另外，因組裝或分解費工夫等原因，很難採用焊接結構。如上所述，若接觸狀態惡化，則產生了不能正確檢測出電池模塊的電壓的弊病。
該弊病可以通過在引線的前端設置的電壓檢測端子和電池模塊的電極之間流過脈衝電流來防止，但是為了實現該情況，需要設置專用的電路(未圖示)，所以電路結構變得複雜。尤其，在串聯連接了多個電池模塊的情況下，檢測電壓的數目多，電路結構極其複雜。另外，為了改善該弊病，雖然可以邊在電壓檢測端子上流過幾mA左右的電流，邊檢測出電壓，但是因為該電流，有對所檢測出的電池模塊的電壓產生了影響的問題。因此，在上述這種構成中，不希望在電壓檢測端子上流過大的電流。
為了消除這種弊病，圖1和圖2的電源裝置採用圖6的這種端子的連接結構(但是，並不一定採用)。圖6是電池連接點P1部分的放大圖，是表示電池連接點P1的端子(後述的連接端子13和電極端子14)的連接結構的圖。其他電池連接點(電池連接點P2等)的端子的連接結構也與電池連接點P1的連接結構相同。在圖6中，對與圖1和圖2相同的部分施加同一標記。
在彼此串聯連接的兩個電池模塊1的電極端子14之間夾著連接到引線12的連接端子13，連接端子13和兩個電極端子14為了進行電連接，利用螺絲15進行固定。根據該結構，在串聯連接的電池模塊1的電極端子14間流過的大的充放電電流經連接端子13而流過。即，在連接端子13和電池模塊1的電極端子14之間流過大電流，由於該電流刺激連接端子13和電極端子14之間，所以其接觸狀態始終保持為良好的狀態。由此，可以檢測出正確的電池模塊1的電壓。進一步，將引線12的與連接端子13相反側的端部直接焊接到檢測電壓的電路基板16上，與多路復用器9(參照圖1)電連接。由此，正確檢測出了相對電壓V1。另外，在電路基板16上安裝了電壓檢測電路3(參照圖1)等。
(圖7和圖8噪聲去除方法)接著，說明去除表示檢測出的相對電壓(例如，相對電壓V1)的信號所含有的噪音等成份的方法。如圖7所示，可以使用數字低通濾波器去除A/D轉換器(例如，圖1的A/D轉換器11)以恆定的取樣周期檢測出的數字電壓信號所含有的噪音。在圖7中，線31表示沒有低通濾波器情況下的電壓信號，線32表示通過低通濾波器後的電壓信號。這種低通濾波器可以由作為硬體的電子電路(未圖示)構成，另外，通過使用表示信號處理計算的計算式的下式(11)來進行運算，而可構成為軟體。
Y(tm)＝0.75×Y(tm-1)+0.25×X(tm)....(11)
在這裡，X(tm)是在某定時時間tm內取樣的相對電壓(例如，相對電壓V1)，Y(tm)是對以定時時間tm取樣後的相對電壓實施由低通濾波進行的處理後的相對電壓，Y(tm-1)是對以作為前次的取樣時間的定時時間tm-1取樣後的相對電壓實施由低通濾波器進行的處理後的相對電壓。定時時間tm和定時時間tm-1間的時間當然是取樣周期的倒數。另外，式(11)對對應於著眼的任意一個電池連接點(例如，電池連接點P1)的相對電壓(例如，相對電壓V1)使用。
若變大式(11)的係數0.75，且變小係數0.25，則濾波器強烈地動作，較強地去除噪音，但是由此，對相對電壓的急劇變化的響應變慢，不能正確測量取樣時刻的相對電壓。
另外，如圖8所示，通過兼用低通濾波器和間歇濾波器(blockingfilter)，可以有效地防止因噪音等引起的檢測誤差。圖8中，線33表示對以恆定的取樣周期A/D轉換(模擬/數字轉換)後的數位訊號實施由低通濾波器進行的處理後的電壓信號。
通過使進行信號處理的間歇濾波器僅通過由兩條點劃線34和35表示的規定的電壓範圍內的信號，去除由點劃線34和35表示的電壓範圍外的峰值電壓，從而去除由噪音引起的峰值電壓。例如，間歇濾波器去除比中央的電壓還向正極側的0.3V以上的高電壓成份、向負極側的0.3V低電壓成份。通過這種間歇濾波器的兼用，可以從由線33所示的電壓信號得到由線36所示的電壓信號。
說明這種間歇濾波器的信號處理。在圖8的線36中，將由線36表示的比中央的電壓還向正極側高0.3V以上的電壓成份和向負極側低0.3V的電壓成份看作噪聲(尖峰噪聲)，而如下這樣地去除。
首先，從通過了低通濾波器的電壓信號中運算電池模塊電壓(例如，電池模塊電壓E1)。在該電池運算電壓比前次算出的電池模塊電壓(將其設為基準模塊電壓)超過(降低)0.3V以上時，將該前次的電池模塊電壓(基準模塊電壓)發送到運算電路7中。
並且，例如，在從通過了低通濾波器的電壓信號得到的電池模塊電壓比最初發送的基準模塊電壓連續3次超過(或降低)0.3V以上的情況下，應當看作電池模塊電壓急劇變化，運算電路7將運算出的電池模塊電壓發送到電子控制電路4中。另一方面，在從通過了低通濾波器的電壓信號得到的電池模塊電壓比最初發送的基準模塊電壓還超過(或降低)0.3V以上的狀態僅連續不到3次時，處理為基準模塊電壓正確。
但是，尤其是在車輛等的電源裝置中，若檢測相對電壓等用的檢測線斷線，則對電子控制和運算處理產生很大的影響。因此，也可以設置兩條檢測線來檢測相對電壓等。例如，設置兩條檢測圖1的電池連接點Pn的相對電壓Vn用的檢測線。這時，使用一條檢測線檢測出的相對電壓(下面，稱為相對電壓Vna)與使用另一條檢測線檢測出的相對電壓(下面，稱作相對電壓Vnb)不同。電池連接點Pn和電池連接點Pn-1之間配置的電池模塊1的電壓在使用相對電壓Vna計算的同時(將算出的電壓稱作電壓Ena)，使用相對電壓Vnb來計算(將算出的電壓稱作Enb)。並且，分別將電壓Ena和Enb和看作正常的電池模塊1的電壓的平均值進行比較，將算出接近於該平均值的電壓(Ena或Enb)的相對電壓(Vna或Vnb)用作最終檢測的相對電壓Vn。另外，也可以在相對電壓Vna和相對電壓Vnb不同的情況下，將該平均值用作最終檢測出的相對電壓Vn。由此，可以檢測出更接近於真值的相對電壓。
另外，若對所有的電池連接點設置兩條檢測線，則相對電壓和電池模塊電壓的檢測可靠性提高，但是引起了製造成本的增大。因此，例如，在圖1中，也可由兩條檢測線構成連接基準連接點P0和差動放大器8的第一輸入端子8A的檢測線和檢測電池連接點的相對電壓Vn用的檢測線。另外，在圖2中，也可以由兩條檢測線構成連接基準連接點P7和差動放大器8的第一輸入端子8A的檢測線、檢測電池連接點P0的相對電壓V0用的檢測線、檢測電池連接點P14的相對電壓V14用的檢測線。這是因為若這些斷線，則不能算出上述的恢復電壓的緣故。當然，也可以由兩條檢測線構成其他檢測線。
權利要求
1.一種電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個的電池模塊而構成，其中n是2以上的整數；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；和電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的一個連接點、即誤檢測連接點時，所述運算電路根據從相鄰於所述誤檢測連接點的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓算出所述誤檢測連接點的恢復電壓，並將從所述誤檢測連接點檢測出的相對電壓置換為所述恢復電壓後，算出所述電池模塊的電壓。
2.根據權利要求1所述的電源裝置，其特徵在於，所述運算電路將從所述兩個連接點檢測出的相對電壓的平均值作為所述恢復電壓算出。
3.根據權利要求1所述的電源裝置，其特徵在於，在存在所述誤檢測連接點時，所述運算電路使用所述恢復電壓算出所述電池模塊的電壓，且所述電壓檢測電路對所述電子控制裝置輸出與所述電池模塊的電壓相關的檢測不良信號。
4.根據權利要求1所述的電源裝置，其特徵在於，在存在所述誤檢測連接點時，所述運算電路使用所述恢復電壓算出連接到所述誤檢測連接點上的一對電池模塊內、一個電池模塊的電壓；且所述電壓檢測電路向所述電子控制裝置傳送另一個電池模塊的電壓為檢測不良的情況。
5.根據權利要求1所述的電源裝置，其特徵在於，將位於串聯連接的所述電池模塊的中央的所述連接點設為所述基準連接點。
6.根據權利要求1所述的電源裝置，其特徵在於，所述電壓檢測部具有在輸入側連接各連接點的多路復用器，依次切換連接到該多路復用器的輸出側的所述連接點而檢測各相對電壓。
7.一種電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個的電池模塊而構成，其中n是2以上的整數；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；和電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的連續C個連接點、即誤檢測連接點時，其中C是2以上的整數；C≤n-1，所述運算電路根據從相鄰於由所述C個誤檢測連接點構成的連接點群的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓，算出所述C個誤檢測連接點的各個恢復電壓，將從所述C個誤檢測連接點檢測出的各相對電壓置換為各恢復電壓後，算出所述電池模塊的電壓。
8.根據權利要求7所述的電源裝置，其特徵在於，所述運算電路通過等分從所述兩個連接點檢測出的相對電壓，算出所述C個誤檢測連接點的各自的所述恢復電壓。
9.根據權利要求7所述的電源裝置，其特徵在於，當將所述基準連接點的電位作為基準而C+1等分從所述兩個連接點檢測出的相對電壓間的電壓，將由該C+1等分得到的C個電壓分別從負極開始，設為第一電壓、第二電壓、…、第C-1電壓、第C電壓時，所述運算電路算出所述恢復電壓，以使對應於所述C個誤檢測連接點的各自算出的所述恢復電壓從所述C個誤檢測連接點的負極側開始，為第一電壓、第二電壓、…、第C-1電壓、第C電壓。
10.根據權利要求7所述的電源裝置，其特徵在於，在存在所述誤檢測連接點時，所述運算電路使用所述恢復電壓算出所述電池模塊的電壓；且所述電壓檢測電路對所述電子控制裝置輸出與所述電池模塊的電壓相關的檢測不良信號。
11.根據權利要求7所述的電源裝置，其特徵在於，將位於串聯連接的所述電池模塊的中央的所述連接點設為所述基準連接點。
12.根據權利要求7所述的電源裝置，其特徵在於，所述電壓檢測部具有在輸入側連接各連接點的多路復用器，依次切換連接到該多路復用器的輸出側的所述連接點而檢測各相對電壓。
13.一種電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個的電池模塊而構成，其中n是2以上的整數；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；和電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的一個連接點、即誤檢測連接點時，所述運算電路根據從相鄰於所述誤檢測連接點的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓的差電壓，而算出相鄰於所述誤檢測連接點的兩個電池模塊的電壓。
14.根據權利要求13所述的電源裝置，其特徵在於，所述運算電路將二等分了所述差電壓的電壓作為所述兩個電池模塊的各電壓算出。
15.一種電源裝置，其中包括電池組，其串聯連接n個的電池模塊而構成，其中n是2以上的整數；電壓檢測電路，其檢測所述電池組的各電池模塊的電壓；和電子控制裝置，其根據由所述電壓檢測電路檢測出的各個電池模塊的電壓，來控制所述電池組的充放電；其特徵在於，所述電壓檢測電路包括電壓檢測部，其檢測所述電池組中的規定的基準連接點和串聯連接的所述各個電池模塊的連接點的相對電壓；誤檢測判斷部，其判斷所述電壓檢測部檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個；和運算電路，其根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓；在存在對應的相對電壓通過誤檢測判斷部判斷為誤檢測電壓的連續C個連接點、即誤檢測連接點時，其中C是2以上的整數，所述運算電路根據從相鄰於由所述C個誤檢測連接點構成的連接點群的正極側和負極側的兩個連接點檢測出的相對電壓的差電壓，算出相鄰於各誤檢測連接點的總共C+1個電池模塊的電壓。
16.根據權利要求15所述的電源裝置，其特徵在於，所述運算電路通過等分所述差電壓，從而算出所述C+1個電池模塊的電壓。
17.根據權利要求15所述的電源裝置，其特徵在於，所述運算電路將C+1等分了所述差電壓的電壓作為所述C+1個電池模塊的各電壓而算出。
全文摘要
本發明涉及的電源裝置，其中包括串聯連接多個電池模塊而構成的電池組；檢測所述電池模塊間的各連接點相對規定的基準連接點的相對電壓的電壓檢測部；判斷所檢測出的各個相對電壓是誤檢測電壓和正常檢測電壓的哪一個的誤檢測判斷部；根據判斷為正常檢測電壓的相對電壓，算出各個電池模塊的電壓的運算電路。在存在判斷為誤檢測電壓的一個連接點(誤檢測連接點)時，所述運算電路根據從相鄰於所述誤檢測連接點的兩個連接點檢測出的相對電壓算出恢復電壓，並將從所述誤檢測連接點檢測出的相對電壓置換為所述恢復電壓後，算出所述電池模塊的電壓。
文檔編號G01R31/36GK1681152SQ20051006386
公開日2005年10月12日 申請日期2005年4月8日 優先權日2004年4月9日
發明者橋本榮一郎, 古川公彥, 吉原隆二 申請人:三洋電機株式會社