特開 2017-207452 半導体装置、電池監視システムおよび診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-207452(P2017-207452A)

(43)【公開日】2017年11月24日

(54)【発明の名称】半導体装置、電池監視システムおよび診断方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 19/00 20060101AFI20171027BHJP

   G01R 31/36 20060101ALI20171027BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20171027BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20171027BHJP

【ＦＩ】

   G01R19/00 B

   G01R31/36 A

   H02J7/02 H

   H02J7/00 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2016-101832(P2016-101832)

(22)【出願日】2016年5月20日

(71)【出願人】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】杉村 直昭

【テーマコード（参考）】

2G035

2G216

5G503

【Ｆターム（参考）】

2G035AA01

2G035AB03

2G035AC01

2G035AC19

2G035AD11

2G035AD28

2G035AD45

2G035AD47

2G035AD56

2G035AD65

2G216BB14

2G216CB54

2G216CC02

5G503BA03

5G503BB01

5G503CA11

5G503EA09

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】複数の主配線を含む半導体装置の自己診断を行う場合に、該複数の主配線のうち、診断対象として選択された主配線と、それ以外の主配線との間のリークを検出する。
【解決手段】直列接続された複数の電池セルの各ノードに対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置において、複数の主配線のうち、選択された一対の診断対象配線の間に電圧を印加し、一対の診断対象配線の一方を第１のノードに接続し、一対の診断対象配線の他方を第２のノードに接続すると共に、複数の主配線のうちの一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を第１のノードまたは第２のノードに接続した状態で第１のノードと第２のノードとの間の電位差に応じた電圧を取得する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、
前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含むスイッチ群と、
前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、
前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記第１のノードまたは前記第２のノードに接続するように前記スイッチ群を制御する制御部と、
を含む半導体装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の全ての主配線を前記第１のノードに接続するように前記スイッチ群を制御する
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の全ての主配線を前記第２のノードに接続するように前記スイッチ群を制御する
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記スイッチ群は、
前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第１のノードに接続された複数のスイッチと、
前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第２のノードに接続された複数のスイッチと、
を含む請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項5】

直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、
前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含む第１のスイッチ群と、
前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続され、他端が前記複数の主配線のうちの対応する主配線に接続された複数のスイッチを含む第２のスイッチ群と、
前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、
前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する制御部と、
を含む半導体装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の全ての主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する
請求項５に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の一部の主配線を前記第１のノードに接続し、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の他の一部の主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する
請求項５に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の一部の主配線を前記第２のノードに接続し、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の他の一部の主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する
請求項５に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記第１のスイッチ群は、
前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第１のノードに接続された複数のスイッチと、
前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第２のノードに接続された複数のスイッチと、
を含む請求項５から請求項８のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項10】

直列接続された複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、
前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含むスイッチ群と、
前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、
前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記第１のノードまたは前記第２のノードに接続するように前記スイッチ群を制御する制御部と、
を含む電池監視システム。

【請求項11】

直列接続された複数の電池セルと、
前記複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、
前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含む第１のスイッチ群と、
前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続され、他端が前記複数の主配線のうちの対応する主配線に接続された複数のスイッチを含む第２のスイッチ群と、
前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、
前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する制御部と、
を含む電池監視システム。

【請求項12】

直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置の診断方法であって、
前記複数の主配線のうち、選択された一対の診断対象配線に電圧を印加するステップと、
前記一対の診断対象配線の一方を第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記第１のノードまたは前記第２のノードに接続した状態で前記第１のノードと前記第２のノードとの間の電位差に応じた電圧を取得するステップと、
を含む診断方法。

【請求項13】

直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置の診断方法であって、
前記複数の主配線のうち、選択された一対の診断対象配線に電圧を印加するステップと、
前記一対の診断対象配線の一方を第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続した状態で前記第１のノードと前記第２のノードとの間の電位差に応じた電圧を取得するステップと、
を含む診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置、電池監視システムおよび診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

直列接続された複数の電池セルを備えた組電池の各電池セルの状態を監視する電池監視システムが知られている。例えば、特許文献１には、直列に接続された複数の電池の各々に接続された複数の電源線と、複数の電源線から２つの電源線を選択する選択手段と、選択手段により選択された２つの電源線に流れる電気信号が入力された場合は、当該２つの電源線に流れる電気信号の差分をデジタル信号に変換して出力する計測手段と、計測手段から出力されたデジタル信号に対して予め定められた演算を行い、演算結果に応じた電気信号を出力する演算手段と、複数の電源線のうちから、第１基準電圧に応じた電気信号が流れる電源線と、第１基準電圧と異なる第２基準電圧に応じた電気信号が流れる電源線とを選択するように選択手段を制御する第１制御、及び第２基準電圧に応じた電気信号をデジタル信号に変換させて出力するように計測手段を制御する第２制御を行う制御手段と、を備えた半導体回路が記載されている。

【0003】

また、特許文献２には、上記の特許文献１に記載のものと同様の複数の電源線、選択手段、計測手段および演算手段と、第１の基準電圧を分圧した第２の基準電圧を電源線に供給する基準電圧分圧部と、を備えた組電池システムが記載されている。この組電池システムにおいて、計測手段の自己診断は、計測手段から出力された第１の基準電圧と第２の基準電圧との差分と、第２の基準電圧と第２の基準電圧よりも小さい第３の基準電圧との差分との加算値が、第１の基準電圧に応じた値となる否かにより行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１９５１５７号公報

【特許文献2】特開２０１４−２４０８１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の特許文献１および特許文献２に記載の装置によれば、自己診断を行う場合に、複数の電源線から選択される２つの電源線に電圧が印加され、選択されない他の電源線はフローティング状態とされる。このため、選択された２つの電源線と、選択されない他の電源線との間のリークが生じていたとしても、これを検出することができない。

【0006】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置の自己診断を行う場合に、該複数の主配線のうち、診断対象として選択された主配線と、それ以外の主配線との間のリークについても検出することができる半導体装置、電池監視システムおよび診断方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る半導体装置は、直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含むスイッチ群と、前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記第１のノードまたは前記第２のノードに接続するように前記スイッチ群を制御する制御部と、を含む。

【0008】

本発明に係る他の半導体装置は、直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含む第１のスイッチ群と、前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続され、他端が前記複数の主配線のうちの対応する主配線に接続された複数のスイッチを含む第２のスイッチ群と、前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する制御部と、を含む。

【0009】

本発明に係る電池監視システムは、直列接続された複数の電池セルと、前記複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含むスイッチ群と、前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記第１のノードまたは前記第２のノードに接続するように前記スイッチ群を制御する制御部と、を含む。

【0010】

本発明に係る他の電池監視システムは、直列接続された複数の電池セルと、前記複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線と、前記複数の主配線のうちの選択された一対の診断対象配線に電圧を印加する電圧印加手段と、前記複数の主配線の各々の第１のノードまたは第２のノードへの接続および非接続を切り替える複数のスイッチを含む第１のスイッチ群と、前記複数の主配線の各々に対応して設けられ、前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続され、他端が前記複数の主配線のうちの対応する主配線に接続された複数のスイッチを含む第２のスイッチ群と、前記第１のノードの電位と前記第２のノードの電位との差分に応じた電圧を出力する電圧出力部と、前記一対の診断対象配線の一方を前記第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を前記第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続するように前記第１のスイッチ群および前記第２のスイッチ群を制御する制御部と、を含む。

【0011】

本発明に係る診断方法は、直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置の診断方法であって、前記複数の主配線のうち、選択された一対の診断対象配線に電圧を印加するステップと、前記一対の診断対象配線の一方を第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記一対の診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記第１のノードまたは前記第２のノードに接続した状態で前記第１のノードと前記第２のノードとの間の電位差に応じた電圧を取得するステップと、を含む。

【0012】

本発明に係る他の診断方法は、直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置の診断方法であって、前記複数の主配線のうち、選択された一対の診断対象配線に電圧を印加するステップと、前記一対の診断対象配線の一方を第１のノードに接続し、前記一対の診断対象配線の他方を第２のノードに接続すると共に、前記複数の主配線のうちの前記診断対象配線以外の少なくとも１つの主配線を前記複数の電池セルの各ノードのうちの対応するノードに接続した状態で前記第１のノードと前記第２のノードとの間の電位差に応じた電圧を取得するステップと、を含む。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、直列接続された複数の電池セルの互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた複数の主配線を含む半導体装置の自己診断を行う場合に、該複数の主配線のうち、診断対象として選択された主配線と、それ以外の主配線との間のリークについても検出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る電池監視システムの構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る検査回路の構成を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合の動作の流れを示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合に検査回路において形成される接続状態の一例を示す図である。

【図5】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合に検査回路において形成される接続状態の他の例を示す図である。

【図6】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合に検査回路において形成される接続状態の他の例を示す図である。

【図7】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合に検査回路において形成される接続状態の他の例を示す図である。

【図8】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合に検査回路において形成される接続状態の他の例を示す図である。

【図9】本発明の実施形態に係る検査回路の構成を示す図である。

【図10】本発明の実施形態に係る半導体装置の自己診断を行う場合の動作の流れを示すフローチャートである。

【図11】本発明の他の実施形態に係る池監視システムの構成を示すブロック図である。

【図12】本発明の他の実施形態に係る電池セル選択用スイッチ群の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。

【0016】

[第１の実施形態]
図１は、本発明の実施形態に係る電池監視システム１の構成を示すブロック図である。電池監視システム１は、直列接続された複数の電池セルＣ_２、・・・、Ｃ_ｎ−１、Ｃ_ｎおよびＣ_ｎ＋１を含む組電池２００と、各電池セルＣ_２、・・・、Ｃ_ｎ−１、Ｃ_ｎおよびＣ_ｎ＋１の状態を監視する半導体装置１００を含んで構成されている。

【0017】

半導体装置１００は、電池セルＣ_２〜Ｃ_ｎ＋１の互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられた入力端子Ｔ_１〜Ｔ_ｎ＋１と、入力端子Ｔ_１〜Ｔ_ｎ＋１に接続された検査回路１０と、検査回路１０に接続された制御部１１０と、制御部１１０に接続された記憶部１２０および出力端子Ｔ_ｏｕｔと、を有する。

【0018】

半導体装置１００は、入力端子Ｔ_１〜Ｔ_ｎ＋１を介して入力される電池セルＣ_２〜Ｃ_ｎ＋１の各セル電圧を測定するセル電圧測定機能と、検査回路１０に異常が生じているか否かを診断する自己診断機能を有する。制御部１１０が、検査回路１０に制御信号を供給して検査回路１０の動作を制御することにより、上記のセル電圧測定機能および自己診断機能が実現される。制御部１１０は、検査回路１０から出力されるデータを受信する。記憶部１２０には、制御部１１０による制御の下で検査回路１０から出力されるデータ等が格納される。制御部１１０は、例えば、図示しない上位システムからの要求に応じて、記憶部１２０に格納されたデータを読み出して、出力端子Ｔ_ｏｕｔから出力する。また、制御部１１０は、検査回路１０から出力されるデータに基づいて検査回路１０に異常が生じているか否かを診断し、診断結果を出力端子Ｔ_ｏｕｔから出力する。

【0019】

図２は、検査回路１０の詳細な構成を示す図である。検査回路１０は、入力端子Ｔ_１〜Ｔ_ｎ＋１の各々に対応して設けられた複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１を有する。すなわち、主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１は、直列接続された電池セルＣ_２〜Ｃ_ｎ＋１の互いに異なる電位を生じるノードの各々に対応して設けられている。また、検査回路１０は、電池セル接続用スイッチ群１１、第１の電源接続用スイッチ群１２、第２の電源接続用スイッチ群１３、電池セル選択用スイッチ群２０、レベルシフタ３０、基準電源４０、分圧回路５０、ＡＤコンバータ７０およびスイッチ６１〜６５を備えている。

【0020】

電池セル接続用スイッチ群１１は、入力端子Ｔ_１〜Ｔ_ｎ＋１の各々および主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１の各々に対応して設けられた複数のスイッチ１１_１〜１１_ｎ＋１を含んで構成されている。複数のスイッチ１１_１〜１１_ｎ＋１は、それぞれ、一端が対応する入力端子Ｔ_１〜Ｔ_ｎ＋１に接続され、他端が対応する主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１に接続されている。例えば、スイッチ１１_ｎは、一端が入力端子Ｔ_ｎに接続され、他端が主配線Ｗ_ｎに接続されており、スイッチ１１_ｎがオン状態となることにより、主配線Ｗ_ｎと入力端子Ｔ_ｎとが接続されて主配線Ｗ_ｎに電池セルの各ノードのうちの対応するノードの電位が印加される。

【0021】

第１の電源接続用スイッチ群１２は、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうち、最低電位に対応する主配線Ｗ_１以外の主配線の各々に対応して設けられた複数のスイッチを含んで構成されている。第１の電源接続用スイッチ群１２を構成する複数のスイッチは、それぞれ、一端が対応する主配線に接続され、他端が高電位側の電源配線Ｗ_Ｈに接続されている。例えば、スイッチ１２_ｎは、一端が主配線Ｗ_ｎに接続され、他端が高電位側の電源配線Ｗ_Ｈに接続されており、スイッチ１２_ｎがオン状態となることにより高電位側の電源配線Ｗ_Ｈの電位が主配線Ｗ_ｎに印加される。

【0022】

第２の電源接続用スイッチ群１３は、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうち、最高電位に対応する主配線Ｗ_ｎ＋１以外の主配線の各々に対応して設けられた複数のスイッチを含んで構成されている。第２の電源接続用スイッチ群１３を構成する複数のスイッチは、それぞれ、一端が対応する主配線に接続され、他端が低電位側の電源配線Ｗ_Ｌに接続されている。例えば、スイッチ１３_ｎ−１は、一端が主配線Ｗ_ｎ−１に接続され、他端が低電位側の電源配線Ｗ_Ｌに接続されており、スイッチ１３_ｎ−１がオン状態となることにより低電位側の電源配線Ｗ_Ｌの電位が主配線Ｗ_ｎ−１に印加される。

【0023】

電池セル選択用スイッチ群２０は、第１の電池セル選択用スイッチ群２１および第２の電池セル選択用スイッチ群２２を有する。第１の電池セル選択用スイッチ群２１および第２の電池セル選択用スイッチ群２２は、それぞれ、主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１の各々に対応して設けられた複数のスイッチ２１_１〜２１_ｎ＋１および複数のスイッチ２２_１〜２２_ｎ＋１を含んで構成されている。

【0024】

第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成する複数のスイッチ２１_１〜２１_ｎ＋１は、それぞれ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第１のノードｎ_１に接続されている。例えば、スイッチ２１_ｎは、一端が主配線Ｗ_ｎに接続され、他端が第１のノードｎ_１に接続されており、スイッチ２１_ｎがオン状態となることにより主配線Ｗ_ｎの電位が第１のノードｎ_１に印加される。第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成する複数のスイッチ２２_１〜２２_ｎ＋１は、それぞれ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第２のノードｎ_２に接続されている。例えば、スイッチ２２_ｎ−１は、一端が主配線Ｗ_ｎ−１に接続され、他端が第２のノードｎ_２に接続されており、スイッチ２２_ｎ−１がオン状態となることにより主配線Ｗ_ｎ−１の電位が第２のノードｎ_２に印加される。

【0025】

レベルシフタ３０は、第１のノードｎ_１と第２のノードｎ_２との間の電位差を、接地電位を基準とする電圧に変換して出力する。レベルシフタ３０から出力される電圧は、スイッチ６３がオン状態となることによりＡＤコンバータ７０に供給される。

【0026】

基準電源４０は、半導体装置１００の自己診断を行う場合に用いられる基準電圧Ｖ_Ｓを出力する。基準電圧Ｖ_Ｓは、分圧回路５０およびＡＤコンバータ７０に供給されるとともに、スイッチ６１がオン状態となることにより高電位側の電源配線Ｗ_Ｈに供給される。

【0027】

分圧回路５０は、直列接続された複数の抵抗素子Ｒと、一端がこれらの抵抗素子同士の接続部の各々に接続され、他端が分圧電圧Ｖ_Ｄの出力ラインＷ_ｄに接続された複数のスイッチ５１を含んで構成されている。また、抵抗素子Ｒの一方の終端とグランドラインとの間にはスイッチ６５が設けられている。抵抗素子Ｒの他方の終端は、基準電源４０の出力ラインに接続されている。分圧回路５０は、スイッチ６５がオン状態とされ、複数のスイッチ５１のうちのいずれかがオン状態となることにより、基準電圧Ｖ_Ｓを分圧した分圧電圧Ｖ_Ｄを出力ラインＷ_ｄに出力する。出力ラインＷ_ｄから出力される分圧電圧Ｖ_Ｄの大きさは、複数のスイッチ５１のうちオン状態とするスイッチを切り替えることで変化させることが可能である。例えば、診断対象として選択される主配線に対して固有の分圧電圧Ｖ_Ｄが印加されるようにスイッチ５１を切り替えてもよい。分圧電圧Ｖ_Ｄは、スイッチ６２がオン状態となることにより低電位側の電源配線Ｗ_Ｌに供給され、スイッチ６４がオン状態となることによりＡＤコンバータ７０に供給される。

【0028】

ＡＤコンバータ７０は、入力された電圧の大きさを示すデジタル値を出力する。

【0029】

電池セル接続用スイッチ群１１、第１の電源接続用スイッチ群１２、第２の電源接続用スイッチ群１３および電池セル選択用スイッチ群２０を構成する各スイッチ並びにスイッチ５１、６１〜６５は、制御部１１０から供給される制御信号に基づいてオンオフする。

【0030】

以下に、半導体装置１００の動作について説明する。初めに、電池セルのセル電圧を測定する場合の動作について、電池セルＣ_ｎのセル電圧を測定する場合を例に説明する。

【0031】

電池セルのセル電圧を測定する場合には、第１の電源接続用スイッチ群１２および第２の電源接続用スイッチ群１３を構成する各スイッチ並びにスイッチ６１、６２、６４、６５はオフ状態とされる。一方、電池セルＣ_ｎのセル電圧を測定する場合、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチのうちのスイッチ１１_ｎ−１および１１_ｎがオン状態とされる。これにより、主配線Ｗ_ｎに電池セルＣ_ｎの陽極の電位が印加され、主配線Ｗ_ｎ−１に電池セルＣ_ｎの陰極の電位が印加される。更に、第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎがオン状態とされると共に、第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、主配線Ｗ_ｎに印加されている電池セルＣ_ｎの陽極の電位が第１のノードｎ_１に印加されると共に、主配線Ｗ_ｎ−１に印加されている電池セルＣ_ｎの陰極の電位が第２のノードｎ_２に印加される。

【0032】

レベルシフタ３０は、第１のノードｎ_１と第２のノードｎ_２との間の電位差、すなわち、電池セルＣ_ｎのセル電圧に相当する電圧を出力する。検査回路１０において電池セルのセル電圧を測定する場合には、スイッチ６３はオン状態とされ、レベルシフタ３０から出力された電圧は、ＡＤコンバータ７０に供給される。ＡＤコンバータ７０は、レベルシフタ３０から供給された電池セルＣ_ｎのセル電圧に相当するデジタル値を出力し、これを制御部１１０に供給する。制御部１１０は、ＡＤコンバータ７０から受信した電池セルＣ_ｎのセル電圧に相当するデジタル値を記憶部１２０に格納する。

【0033】

次に、半導体装置１００において検査回路１０の異常を検出する自己診断を行う場合の動作について説明する。図３は、半導体装置１００の自己診断を行う場合の動作の流れを示すフローチャートである。自己診断においては、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうち、２つの主配線が診断対象として選択される。以下では、主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１を診断対象として選択する場合を例に説明する。

【0034】

ステップＳ１において、高電位側の電源配線Ｗ_Ｈに基準電圧Ｖ_Ｓを印加する。具体的には、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチ１１_１〜１１_ｎ＋１は全てオフ状態とされる一方、スイッチ６１がオン状態とされる。

【0035】

ステップＳ２において、低電位側の電源配線Ｗ_Ｌに分圧電圧Ｖ_Ｄを印加する。具体的には、スイッチ６２および６５がオン状態とされる。更に、分圧電圧Ｖ_Ｄのレベルが所望のレベルとなるように、複数のスイッチ５１のうちの１つが選択的にオン状態とされる。

【0036】

ステップＳ３において、診断対象として選択された一方の主配線Ｗ_ｎに基準電圧Ｖ_Ｓを印加するとともに、診断対象として選択された他方の主配線Ｗ_ｎ−１に分圧電圧Ｖ_Ｄを印加する。具体的には、第１の電源接続用スイッチ群１２を構成するスイッチのうちのスイッチ１２_ｎがオン状態とされ、第２の電源接続用スイッチ群１３を構成するスイッチのうちのスイッチ１３_ｎ−１がオン状態とされる。

【0037】

ステップＳ４において、主配線Ｗ_ｎを第１のノードｎ_１に接続するとともに主配線Ｗ_ｎ−１を第２のノードｎ_２に接続する。具体的には、第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎがオン状態とされ、第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、第１のノードｎ_１に基準電圧Ｖ_Ｓが印加され、第２のノードｎ_２に分圧電圧Ｖ_Ｄが印加される。

【0038】

ステップＳ５において、レベルシフタ３０が第１のノードｎ_１と第２のノードｎ_２との間の電位差に応じた電圧を出力する。すなわち、レベルシフタ３０は、基準電圧Ｖ_Ｓと分圧電圧Ｖ_Ｄとの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当する電圧を出力する。

【0039】

ステップＳ６において、ＡＤコンバータ７０がレベルシフタ３０の出力電圧に相当するデジタル値Ａを出力する。具体的には、スイッチ６３がオン状態とされ、ＡＤコンバータ７０は、レベルシフタ３０から出力された基準電圧Ｖ_Ｓと分圧電圧Ｖ_Ｄとの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当するデジタル値Ａを出力し、これを制御部１１０に供給する。

【0040】

ステップＳ７において、制御部１１０は、ＡＤコンバータ７０から出力されたデジタル値Ａを記憶部１２０に格納する。

【0041】

ステップＳ８において、ＡＤコンバータ７０が分圧回路５０から出力された分圧電圧Ｖ_Ｄに相当するデジタル値Ｂを出力する。具体的には、スイッチ６３がオフ状態とされ、スイッチ６４がオン状態とされて分圧電圧Ｖ_Ｄの出力ラインＷ_ｄがＡＤコンバータ７０に接続される。ＡＤコンバータ７０は、分圧電圧Ｖ_Ｄに相当するデジタル値Ｂを出力し、これを制御部１１０に供給する。

【0042】

ステップＳ９において、制御部１１０は、ＡＤコンバータ７０から出力されたデジタル値Ｂを記憶部１２０に格納する。

【0043】

ステップＳ１０において、制御部１１０は、記憶部１２０に格納されたデジタル値Ａおよびデジタル値Ｂを読み出してこれらの合算値Ｃ（＝Ａ＋Ｂ）を算出する。

【0044】

ステップＳ１１において、制御部１１０は、合算値Ｃが基準電圧Ｖ_Ｓに相当する値であるか否かを判定し、合算値Ｃが基準電圧Ｖ_Ｓに相当する値であると判定した場合には処理をステップＳ１２に移行し、合算値Ｃが基準電圧Ｖ_Ｓに相当する値ではないと判定した場合には処理をステップＳ１３に移行する。

【0045】

ステップＳ１２において、制御部１１０は、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ、Ｗ_ｎ−１およびこれらに対応するスイッチ２１_ｎ、２１_ｎ−１、２２_ｎ、２２_ｎ−１に異常はないものと判定する。すなわち、主配線Ｗ_ｎ、Ｗ_ｎ−１およびこれらに対応するスイッチ２１_ｎ、２１_ｎ−１、２２_ｎ、２２_ｎ−１に異常がない場合には、Ｃ＝Ａ＋Ｂ＝（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）＋Ｖ_Ｄ＝Ｖ_Ｓとなるため、合算値Ｃは、基準電圧Ｖ_Ｓに相当する値となる。

【0046】

ステップＳ１３において、制御部１１０は、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ、Ｗ_ｎ−１およびこれらに対応するスイッチ２１_ｎ、２１_ｎ−１、２２_ｎ、２２_ｎ−１に異常があるものと判定する。

【0047】

ステップＳ１４において、制御部１１０は、ステップＳ１２またはステップＳ１３における判定結果を出力端子Ｔ_ＯＵＴから出力する。

【0048】

本実施形態に係る半導体装置１００および電池監視システム１においては、自己診断を行う場合に検査回路１０において以下に示す接続状態を形成することにより、診断対象として選択された主配線に生じている異常のみならず、診断対象として選択された主配線と診断対象として選択されていない主配線との間に生じているリークや、電池セル選択用スイッチ群２０を構成するスイッチのうちオフ状態とされているスイッチに生じているリーク（オフリーク）についても検出可能としている。

【0049】

以下に、半導体装置１００の自己診断を行う場合に検査回路１０において形成される接続状態について説明する。なお、以下の説明においても、主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１を診断対象として選択する場合を例示する。

【0050】

＜第１の接続状態＞
図４は、半導体装置１００の自己診断を行う場合に検査回路１０において形成される接続状態の一例を示す図である。なお、図４に示す第１の接続状態は、主配線Ｗ_ｎに印加された基準電圧Ｖ_Ｓと主配線Ｗ_ｎ−１に印加された分圧電圧Ｖ_Ｄの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当するデジタル値ＡをＡＤコンバータ７０に出力させる段階の接続状態であり、図３に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ６を実行する場合に形成される接続状態である。

【0051】

第１の接続状態では、スイッチ６１、６２、６３、６５がオン状態とされ、第１の電源接続用スイッチ群１２を構成するスイッチのうちのスイッチ１２_ｎがオン状態とされ、第２の電源接続用スイッチ群１３を構成するスイッチのうちのスイッチ１３_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、基準電圧Ｖ_Ｓが、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに印加されると共に、分圧電圧Ｖ_Ｄが診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に印加される。

【0052】

また、第１の接続状態では、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎがオン状態とされるとともに、診断対象として選択されない全ての主配線に対応するスイッチがオン状態とされる。すなわち、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、スイッチ２１_ｎ−１以外の全てのスイッチがオン状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎのみならず、診断対象として選択されない全ての主配線が第１のノードｎ_１に接続される。従って、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎのみならず、診断対象として選択されない全ての主配線に対しても基準電圧Ｖ_Ｓが印加される。

【0053】

また、第１の接続状態では、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ―１がオン状態とされ、それ以外のスイッチはオフ状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１のみが第２のノードｎ_２に接続される。なお、図４には、検査回路１０において基準電圧Ｖ_Ｓが印加されるラインに沿って実線が描画され、分圧電圧Ｖ_Ｄが印加されるラインに沿って破線が描画されている。

【0054】

第１の接続状態を形成する場合、制御部１１０は、診断対象として選択された一対の主配線（以下、診断対象配線ともいう）の一方を第１のノードｎ_１に接続し、一対の診断対象配線の他方を第２のノードｎ_２に接続すると共に、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの診断対象配線以外の全ての主配線を第１のノードｎ_１に接続するように第１の電池セル選択用スイッチ群２１および第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成する各スイッチを制御する。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１自体の異常のみならず、以下の異常も検出することが可能となる。すなわち、第１の接続状態を形成することにより、（１）主配線Ｗ_ｎ−１と、主配線Ｗ_ｎ−１以外の全ての主配線との間のリーク、（２）第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎ−１のオフリーク、（３）第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎ−１以外の全てのスイッチのオフリークについても検出することが可能である。

【0055】

なお、上記の例では、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎをオン状態とすると共に、診断対象として選択されない全ての主配線に対応するスイッチをオン状態とすることとしたが、この態様に限定されるものではない。例えば、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎをオン状態とすると共に、診断対象として選択されない主配線の少なくとも１つをオン状態としてもよい。

【0056】

＜第２の接続状態＞
図５は、半導体装置１００の自己診断を行う場合に検査回路１０において形成される接続状態の他の例を示す図である。なお、図５に示す第２の接続状態は、第１の接続状態の場合と同様、主配線Ｗ_ｎに印加された基準電圧Ｖ_Ｓと主配線Ｗ_ｎ−１に印加された分圧電圧Ｖ_Ｄの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当するデジタル値ＡをＡＤコンバータ７０に出力させる段階の接続状態であり、図３に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ６を実行する場合に形成される接続状態である。

【0057】

第２の接続状態では、第１の接続状態と同様、スイッチ６１、６２、６３、６５がオン状態とされ、第１の電源接続用スイッチ群１２を構成するスイッチのうちのスイッチ１２_ｎがオン状態とされ、第２の電源接続用スイッチ群１３を構成するスイッチのうちのスイッチ１３_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、基準電圧Ｖ_Ｓが、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに印加されると共に、分圧電圧Ｖ_Ｄが診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に印加される。

【0058】

また、第２の接続状態では、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎがオン状態とされ、それ以外のスイッチはオフ状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎのみが第１のノードｎ_１に接続される。

【0059】

また、第２の接続状態では、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ−１がオン状態とされるとともに、診断対象として選択されない全ての主配線に対応するスイッチがオン状態とされる。すなわち、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、スイッチ２２_ｎ以外の全てのスイッチがオン状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１のみならず、診断対象として選択されない全ての主配線が第２のノードｎ_２に接続される。従って、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１のみならず、診断対象として選択されない全ての主配線に対しても分圧電圧Ｖ_Ｄが印加される。なお、図５には、検査回路１０において基準電圧Ｖ_Ｓが印加されるラインに沿って実線が描画され、分圧電圧Ｖ_Ｄが印加されるラインに沿って破線が描画されている。

【0060】

第２の接続状態を形成する場合、制御部１１０は、一対の診断対象配線の一方を第１のノードｎ_１に接続し、一対の診断対象配線の他方を第２のノードｎ_２に接続するとともに、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの一対の診断対象配線以外の全ての主配線を第２のノードｎ_２に接続するように第１の電池セル選択用スイッチ群２１および第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成する各スイッチを制御する。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１自体の異常のみならず、以下の異常も検出することが可能となる。すなわち、第２の接続状態を形成することにより、（１）主配線Ｗ_ｎと、主配線Ｗ_ｎ以外の全ての主配線との間のリーク、（２）第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎのオフリーク、（３）第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎ以外の全てのスイッチのオフリークについても検出することが可能である。

【0061】

なお、上記の例では、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ−１をオン状態とすると共に、診断対象として選択されない全ての主配線に対応するスイッチをオン状態とすることとしたが、この態様に限定されるものではない。例えば、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ−１をオン状態とすると共に、診断対象として選択されない主配線の少なくとも１つをオン状態としてもよい。

【0062】

＜第３の接続状態＞
図６は、半導体装置１００の自己診断を行う場合に検査回路１０において形成される接続状態の他の例を示す図である。なお、図６に示す第３の接続状態は、主配線Ｗ_ｎに印加された基準電圧Ｖ_Ｓと主配線Ｗ_ｎ−１に印加された分圧電圧Ｖ_Ｄの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当するデジタル値ＡをＡＤコンバータ７０に出力させる段階の接続状態であり、図３に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ６を実行する場合に形成される接続状態である。

【0063】

第３の接続状態では、第１の接続状態と同様、スイッチ６１、６２、６３、６５がオン状態とされ、第１の電源接続用スイッチ群１２を構成するスイッチのうちのスイッチ１２_ｎがオン状態とされ、第２の電源接続用スイッチ群１３を構成するスイッチのうちのスイッチ１３_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、基準電圧Ｖ_Ｓが、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに印加されると共に、分圧電圧Ｖ_Ｄが診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に印加される。

【0064】

また、第３の接続状態では、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎがオン状態とされ、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ−１がオン状態とされる。

【0065】

また、第３の接続状態では、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチのうち、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１に対応するスイッチ１１_ｎおよび１１_ｎ−１以外の全てのスイッチがオン状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１以外の全ての主配線に対して、電池セルの各ノードのうち対応するノードの電位が印加される。なお、図６には、検査回路１０において基準電圧Ｖ_Ｓが印加されるラインに沿って実線が描画され、分圧電圧Ｖ_Ｄが印加されるラインおよび電池セルの電位が印加されるラインに沿って破線が描画されている。

【0066】

第３の接続状態を形成する場合、制御部１１０は、一対の診断対象配線の一方を第１のノードｎ_１に接続し、一対の診断対象配線の他方を第２のノードｎ_２に接続するとともに、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの一対の診断対象配線以外の全ての主配線を、複数の電池セルＣ_２〜Ｃ_ｎ＋１の各ノードのうち対応するノードに接続するように第１の電池セル選択用スイッチ群２１、第２の電池セル選択用スイッチ群２２および電池セル接続用スイッチ群１１を構成する各スイッチを制御する。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１自体の異常のみならず、以下の異常も検出することが可能となる。すなわち、第３の接続状態を形成することにより、（１）主配線Ｗ_ｎと、主配線Ｗ_ｎ以外の全ての主配線との間のリーク、（２）主配線Ｗ_ｎ−１と、主配線Ｗ_ｎ−１以外の全ての主配線との間のリーク、（３）第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎ以外の全てのスイッチのオフリーク、（４）第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎ−１以外の全てのスイッチのオフリークについても検出することが可能である。

【0067】

なお、上記の例では、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチのうち、診断対象として選択された主配線に対応するスイッチ以外の全てのスイッチをオン状態とする場合について例示したが、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチのうち、診断対象として選択された主配線に対応するスイッチ以外の少なくとも１つのスイッチをオン状態としてもよい。

【0068】

＜第４の接続状態＞
図７は、半導体装置１００の自己診断を行う場合に検査回路１０において形成される接続状態の他の例を示す図である。なお、図７に示す第４の接続状態は、主配線Ｗ_ｎに印加された基準電圧Ｖ_Ｓと主配線Ｗ_ｎ−１に印加された分圧電圧Ｖ_Ｄの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当するデジタル値ＡをＡＤコンバータ７０に出力させる段階の接続状態であり、図３に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ６を実行する場合に形成される接続状態である。

【0069】

第４の接続状態では、第１の接続状態と同様、スイッチ６１、６２、６３、６５がオン状態とされ、第１の電源接続用スイッチ群１２を構成するスイッチのうちのスイッチ１２_ｎがオン状態とされ、第２の電源接続用スイッチ群１３を構成するスイッチのうちのスイッチ１３_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、基準電圧Ｖ_Ｓが、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに印加されると共に、分圧電圧Ｖ_Ｄが診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に印加される。

【0070】

また、第４の接続状態では、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎがオン状態とされるとともに、診断対象として選択されない主配線のうち、主配線Ｗ_１を除く全ての主配線に対応するスイッチがオン状態とされる。すなわち、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、スイッチ２１_ｎ−１および２１_１以外の全てのスイッチがオン状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎのみならず、診断対象として選択されない主配線のうちの主配線Ｗ_１を除く全ての主配線が第１のノードｎ_１に接続される。従って、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎのみならず、診断対象として選択されない主配線のうちの主配線Ｗ_１を除く全ての主配線に対しても基準電圧Ｖ_Ｓが印加される。

【0071】

また、第４の接続状態では、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ―１がオン状態とされ、それ以外のスイッチはオフ状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１のみが第２のノードｎ_２に接続される。

【0072】

また、第４の接続状態では、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチのうち、主配線Ｗ_１に対応するスイッチ１１_１がオン状態とされる。これにより、主配線Ｗ_１に対して電池セルの各ノードのうちの対応するノードの電位が印加される。なお、図７には、検査回路１０において基準電圧Ｖ_Ｓが印加されるラインに沿って実線が描画され、分圧電圧Ｖ_Ｄが印加されるラインおよび電池セルの電位が印加されるラインに沿って破線が描画されている。

【0073】

第４の接続状態を形成する場合、制御部１１０は、一対の診断対象配線の一方を第１のノードｎ_１に接続し、一対の診断対象配線の他方を第２のノードｎ_２に接続すると共に、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの一対の診断対象配線以外の一部の主配線を第１のノードｎ_１に接続し、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの一対の診断対象配線以外の他の一部の主配線を複数の電池セルＣ_２〜Ｃ_ｎ＋１の各ノードのうちの対応するノードに接続するように第１の電池セル選択用スイッチ群２１、第２の電池セル選択用スイッチ群２２および電池セル接続用スイッチ群１１を構成する各スイッチを制御する。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１自体の異常のみならず、以下の異常も検出することが可能となる。すなわち、第４の接続状態を形成することにより、（１）主配線Ｗ_ｎ−１と、主配線Ｗ_ｎ−１以外の全ての主配線との間のリーク、（２）第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎ−１および２１_１のオフリーク、（３）第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎ−１以外の全てのスイッチのオフリークについても検出することが可能である。

【0074】

なお、上記の例では、主配線Ｗ_１に電池セルの電位を印加すると共に診断対象として選択されない主配線のうち、主配線Ｗ_１を除く全ての主配線に基準電圧Ｖ_Ｓを印加する場合を例示したが、複数の主配線に対して電池セルの電位を印加してもよい。また、電池セルの電位を印加する主配線および基準電圧Ｖ_Ｓを印加する主配線の選択を適宜変更することが可能である。

【0075】

＜第５の接続状態＞
図８は、半導体装置１００の自己診断を行う場合に検査回路１０において形成される接続状態の他の例を示す図である。なお、図８に示す第５の接続状態は、主配線Ｗ_ｎに印加された基準電圧Ｖ_Ｓと主配線Ｗ_ｎ−１に印加された分圧電圧Ｖ_Ｄの差分（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）に相当するデジタル値ＡをＡＤコンバータ７０に出力させる段階の接続状態であり、図３に示すフローチャートのステップＳ１〜ステップＳ６を実行する場合に形成される接続状態である。

【0076】

第５の接続状態では、第１の接続状態と同様、スイッチ６１、６２、６３、６５がオン状態とされ、第１の電源接続用スイッチ群１２を構成するスイッチのうちのスイッチ１２_ｎがオン状態とされ、第２の電源接続用スイッチ群１３を構成するスイッチのうちのスイッチ１３_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、基準電圧Ｖ_Ｓが、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに印加されると共に、分圧電圧Ｖ_Ｄが診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に印加される。

【0077】

また、第５の接続状態では、第１の電池セル選択用スイッチ群２１において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎに対応するスイッチ２１_ｎがオン状態とされ、それ以外のスイッチはオフ状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎのみが第１のノードｎ_１に接続される。

【0078】

また、第５の接続状態では、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１に対応するスイッチ２２_ｎ−１がオン状態とされるとともに、診断対象として選択されない主配線のうち、主配線Ｗ_１を除く全ての主配線に対応するスイッチがオン状態とされる。すなわち、第２の電池セル選択用スイッチ群２２において、スイッチ２２_ｎおよび２２_１以外の全てのスイッチがオン状態とされる。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１のみならず、診断対象として選択されない主配線のうちの主配線Ｗ_１を除く全ての主配線が第２のノードｎ_２に接続される。従って、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ−１のみならず、診断対象として選択されない主配線のうち主配線Ｗ_１を除く全ての主配線に対しても分圧電圧Ｖ_Ｄが印加される。

【0079】

また、第５の接続状態では、電池セル接続用スイッチ群１１を構成するスイッチのうち、主配線Ｗ_１に対応するスイッチ１１_１がオン状態とされる。これにより、主配線Ｗ_１に対して電池セルの各ノードのうちの対応するノードの電位が印加される。なお、図８には、検査回路１０において基準電圧Ｖ_Ｓが印加されるラインに沿って実線が描画され、分圧電圧Ｖ_Ｄが印加されるラインおよび電池セルの電位が印加されるラインに沿って破線が描画されている。

【0080】

第５の接続状態を形成する場合、制御部１１０は、一対の診断対象配線の一方を第１のノードｎ_１に接続し、一対の診断対象配線の他方を第２のノードｎ_２に接続すると共に、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの一対の診断対象配線以外の一部の主配線を第２のノードｎ_２に接続し、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうちの一対の診断対象配線以外の他の一部の主配線を複数の電池セルＣ_２〜Ｃ_ｎ＋１の各ノードのうちの対応するノードに接続するように第１の電池セル選択用スイッチ群２１、第２の電池セル選択用スイッチ群２２および電池セル接続用スイッチ群１１を構成する各スイッチを制御する。これにより、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１自体の異常のみならず、以下の異常も検出することが可能となる。すなわち、第４の接続状態を形成することにより、（１）主配線Ｗ_ｎと、主配線Ｗ_ｎ以外の全ての主配線との間のリーク、（２）第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎ以外の全てのスイッチのオフリーク、（３）第２の電池セル選択用スイッチ群２２を構成するスイッチのうちのスイッチ２２_ｎおよび２２_１のオフリーク、についても検出することが可能である。

【0081】

なお、上記の例では、主配線Ｗ_１に電池セルの電位を印加すると共に診断対象として選択されない主配線のうち、主配線Ｗ_１を除く全ての主配線に分圧電圧Ｖ_Ｄを印加する場合を例示したが、複数の主配線に対して電池セルの電位を印加してもよい。また、電池セルの電位を印加する主配線および分圧電圧Ｖ_Ｄを印加する主配線の選択を適宜変更することが可能である。

【0082】

［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態に係る検査回路１０Ａの構成を示す図である。第２の実施形態に係る検査回路１０Ａにおいて、第１の実施形態に係る検査回路１０におけるスイッチ６３および６４が削除され、ＡＤコンバータ７０がスイッチを介さずにレベルシフタ３０に接続されている。また、第２のノードｎ_２とグランドラインとの間にスイッチ６６が設けられている。上記以外の構成は、第１の実施形態に係る検査回路１０と同様である。

【0083】

図１０は、検査回路１０Ａを含む半導体装置１００の自己診断を行う場合の動作の流れを示すフローチャートである。自己診断においては、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１のうち、２つの主配線が診断対象として選択される。以下では、主配線Ｗ_ｎおよびＷ_ｎ−１を診断対象として選択する場合を例に説明する。また、第２の実施形態に係る自己診断におけるステップＳ２１〜ステップＳ２７の処理は、図３に示すフローチャートと同様であるため、説明を省略し、ステップＳ２８以降の処理について説明する。

【0084】

ステップＳ２８において、主配線Ｗ_ｎ−１を第１のノードｎ_１に接続する。具体的には、第１の電池セル選択用スイッチ群２１を構成するスイッチのうちのスイッチ２１_ｎ−１がオン状態とされる。これにより、第１のノードｎ_１に分圧電圧Ｖ_Ｄが印加される。

【0085】

ステップＳ２９において、第２のノードｎ_２に接地電位Ｖ_ＧＮＤを印加する。具体的には、スイッチ６６をオン状態とすることにより、第２のノードｎ_２をグランドラインに接続する。

【0086】

ステップＳ３０において、レベルシフタ３０が第１のノードｎ_１と第２のノードｎ_２との間の電位差に応じた電圧を出力する。すなわち、レベルシフタ３０は、分圧電圧Ｖ_Ｄと接地電位Ｖ_ＧＮＤとの差分（Ｖ_Ｄ−Ｖ_ＧＮＤ）に相当する電圧を出力する。

【0087】

ステップＳ３１において、ＡＤコンバータ７０がレベルシフタ３０の出力電圧に相当するデジタル値Ｄを出力する。すなわち、ＡＤコンバータ７０は、レベルシフタ３０から出力された分圧電圧Ｖ_Ｄと接地電位Ｖ_ＧＮＤとの差分（Ｖ_Ｄ−Ｖ_ＧＮＤ）に相当するデジタル値Ｄを出力し、これを制御部１１０に供給する。

【0088】

ステップＳ３２において、制御部１１０は、ＡＤコンバータ７０から出力されたデジタル値Ｄを記憶部１２０に格納する。

【0089】

ステップＳ３３において、制御部１１０は、記憶部１２０に格納されたデジタル値Ａおよびデジタル値Ｄを読み出してこれらの合算値Ｅ（＝Ａ＋Ｄ）を算出する。

【0090】

ステップＳ３４において、制御部１１０は、合算値Ｅが基準電圧Ｖ_Ｓから接地電位Ｖ_ＧＮＤを差し引いた大きさに相当する値であるか否かを判定し、合算値Ｅが基準電圧Ｖ_Ｓから接地電位Ｖ_ＧＮＤを差し引いた大きさ相当する値であると判定した場合には処理をステップＳ３５に移行し、合算値Ｅが基準電圧Ｖ_Ｓから接地電位Ｖ_ＧＮＤを差し引いた大きさに相当する値ではないと判定した場合には処理をステップＳ３６に移行する。

【0091】

ステップＳ３５において、制御部１１０は、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ、Ｗ_ｎ−１およびこれらに対応するスイッチ２１_ｎ、２１_ｎ−１、２２_ｎ、２２_ｎ−１に異常はないものと判定する。すなわち、主配線Ｗ_ｎ、Ｗ_ｎ−１およびこれらに対応するスイッチ２１_ｎ、２１_ｎ−１、２２_ｎ、２２_ｎ−１に異常がない場合には、Ｅ＝Ａ＋Ｄ＝（Ｖ_Ｓ−Ｖ_Ｄ）＋Ｖ_Ｄ−Ｖ_ＧＮＤ＝Ｖ_Ｓ−Ｖ_ＧＮＤとなるため、合算値Ｅは、基準電圧Ｖ_Ｓから接地電位Ｖ_ＧＮＤを差し引いた大きさに相当する値となる

【0092】

ステップＳ３６において、制御部１１０は、診断対象として選択された主配線Ｗ_ｎ、Ｗ_ｎ−１およびこれらに対応するスイッチ２１_ｎ、２１_ｎ−１、２２_ｎ、２２_ｎ−１に異常があるものと判定する。

【0093】

ステップＳ３７において、制御部１１０は、ステップＳ３５またはステップＳ３６における判定結果を出力端子Ｔ_ＯＵＴから出力する。

【0094】

上記の構成を有する検査回路１０Ａを備えた半導体装置１００および電池監視システム１においても、自己診断を行う場合に検査回路１０Ａにおいて、図４〜図８に示す第１の接続状態〜第５の接続状態に相当する接続状態を形成することにより、診断対象として選択された主配線に生じている異常のみならず、診断対象として選択された主配線と診断対象として選択されない主配線との間に生じているリークや、電池セル選択用スイッチ群２０を構成するスイッチのオフリークについても検出可能である。

【0095】

なお、上記の各実施形態において、検査回路１０（１０Ａ）、制御部１１０および記憶部１２０を単一の半導体チップに形成する場合について例示したが、例えば図１１に示すように、電池監視システムは、検査回路１０（１０Ａ）を備えた第１の半導体チップ１００Ａと、制御部１１０および記憶部１２０を備えた第１の半導体チップ１００Ａとは別体の第２の半導体チップ１００Ｂと、複数の電池セルを含む組電池２００と、を含んで構成されていてもよい。

【0096】

また、上記の各実施形態の検査回路１０および１０Ａの電池セル選択用スイッチ群２０は、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１の各々に対応して設けられ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第１のノードｎ_１に接続された複数のスイッチ２１_１〜２１_ｎ＋１を含む第１の電池セル選択用スイッチ群２１および、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１の各々に対応して設けられ、一端が対応する主配線に接続され、他端が第２のノードｎ_２に接続された複数のスイッチ２２_１〜２２_ｎ＋１を含む第２の電池セル選択用スイッチ群２２を含んで構成されるものであった。電池セル選択用スイッチ群２０は、図１２に示す構成の電池セル選択用スイッチ群２０Ａに置換することが可能である。

【0097】

電池セル選択用スイッチ群２０Ａは、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１の各々に対応して設けられた複数のスイッチ２３_１〜２３_ｎ＋１を含んで構成されている。スイッチ２３_１〜２３_ｎ＋１は、それぞれ接点ａ、ｂおよびｃを有する３接点スイッチであり、接点ａが対応する主配線に接続され、接点ｂが第１のノードｎ_１に接続され、接点ｃが第２のノードｎ_２に接続されている。複数のスイッチ２３_１〜２３_ｎ＋１は、制御部１１０からの制御に基づいて、接点ａが接点ｂおよび接点ｃのいずれかに接続された状態および接点ａが接点ｂおよび接点ｃのいずれにも接続されていない状態のいずれかに切り替えることが可能である。

【0098】

検査回路１０および１０Ａにおいて、電池セル選択用スイッチ群２０Ａを適用する場合でも、電池セル選択用スイッチ群２０を適用した場合と同様の効果を得ることができる。すなわち、電池セル選択用スイッチ群は、複数の主配線Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１の各々の第１のノードｎ_１または第２のノードｎ_２への接続および非接続を切り替えるものであれば、いかなる構成を有していてもよい。

【符号の説明】

【0099】

１ 電池監視システム
１０、１０Ａ 検査回路
１１ 電池セル接続用スイッチ群
１２ 第１の電源接続用スイッチ群
１３ 第２の電源接続用スイッチ群
２０ 電池セル選択用スイッチ群
２１ 第１の電池セル選択用スイッチ群
２２ 第２の電池セル選択用スイッチ群
３０ レベルシフタ
４０ 基準電源
５０ 分圧回路
７０ ＡＤコンバータ
１００ 半導体装置
１１０ 制御部
１２０ 記憶部
Ｃ_２〜Ｃ_ｎ＋１ 電池セル
Ｗ_１〜Ｗ_ｎ＋１ 主配線
ｎ_１ 第１のノード
ｎ_２ 第２のノード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】