特許 6238231 蓄電器監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238231

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】蓄電器監視装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20171120BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20171120BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/02 H

   H02J7/00 Y

   H01M10/48 P

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-13660(P2014-13660)

(22)【出願日】2014年1月28日

(65)【公開番号】特開2015-142431(P2015-142431A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2016年12月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立オートモティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002365

【氏名又は名称】特許業務法人サンネクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金井 友範

(72)【発明者】

【氏名】工藤 彰彦

(72)【発明者】

【氏名】菊地 睦

(72)【発明者】

【氏名】三浦 光

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８３０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６６９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０３１０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

７／３４−７／３６

Ｈ０１Ｍ ２／１０

１０／４４

１０／４８

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｇ０１Ｒ１９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セルからなる蓄電器を監視する蓄電器監視装置であって、
前記複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定するための複数の電圧測定経路と、
前記複数の電圧測定経路のいずれかを選択する電圧測定用マルチプレクサと、
前記複数の電池セルをそれぞれ放電させるための複数の放電経路と、
前記複数の放電経路上にそれぞれ配置され、前記複数の電池セルをそれぞれ放電状態または放電停止状態のいずれかに切り替える複数のバランシングスイッチと、
前記複数の放電経路のいずれかを選択するバランシング用マルチプレクサと、を備え、
前記複数のバランシングスイッチにより前記複数の電池セルのいずれか１つを放電状態として他の電池セルを放電停止状態としたときに、前記複数の放電経路を前記バランシング用マルチプレクサにより順次選択して前記複数の放電経路にそれぞれ設けられた測定部位の電圧を測定し、その測定値を所定の期待値とそれぞれ比較した結果に基づいて、前記複数のバランシングスイッチおよび前記バランシング用マルチプレクサが正常であるか否かを診断することを特徴とする蓄電器監視装置。

【請求項2】

請求項１に記載の蓄電器監視装置において、
前記複数のバランシングスイッチおよび前記バランシング用マルチプレクサの診断中に、前記複数のバランシングスイッチは、前記放電状態とする電池セルを順次切り替えることを特徴とする蓄電器監視装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の蓄電器監視装置において、
前記測定部位の電圧測定値をアナログ値からデジタル値に変換するＡＤ変換器をさらに備え、
前記ＡＤ変換器によりデジタル値に変換された前記測定部位の電圧測定値を前記期待値と比較することを特徴とする蓄電器監視装置。

【請求項4】

請求項３に記載の蓄電器監視装置において、
マイコンをさらに備え、
前記マイコンを用いて、前記測定部位の電圧測定値を前記期待値と比較し、その比較結果に基づいて、前記複数のバランシングスイッチおよび前記バランシング用マルチプレクサの診断を行うことを特徴とする蓄電器監視装置。

【請求項5】

請求項１または２に記載の蓄電器監視装置において、
前記複数のバランシングスイッチの端子間電圧を前記測定部位の電圧としてそれぞれ測定することを特徴とする蓄電器監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電器を監視する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に示すように、複数の電池セルを直並列に接続した蓄電器の監視装置が知られている。この蓄電器監視装置は、電圧検出回路を備えており、これを用いて複数の電池セルのそれぞれの端子間電圧を検出する。また、複数の電池セルのそれぞれの充電状態の調整を行うため、複数の電池セルのそれぞれに対応して放電を行うための複数のバランシングスイッチと、複数のバランシングスイッチのそれぞれの開閉を制御する放電制御回路とが備えられている。

【0003】

バランシングスイッチが異常であった場合、電池セルの充電状態を制御できなくなり、一部の電池セルが過充電あるいは過放電になる恐れがある。そのため、蓄電器監視装置には、バランシングスイッチの異常を検知するための回路が備えられている。この回路は、バランシングスイッチ両端の端子間電圧を検出する動作状態検出回路と、動作状態検出回路によって検出された端子間電圧の電位を揃えると共に診断すべきバランシングスイッチを選択する電位変換回路と、この端子間電圧を判定電圧と比較してバランシングスイッチが異常か否かを判定する異常判定回路とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−１８３０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記のような従来のバランシングスイッチの異常検知では、たとえば診断すべきバランシングスイッチの選択が正しく行えないような異常が生じた場合などに、その異常を正しく検知できないことがある。そのため、蓄電器監視装置の信頼性をより向上させることが求められている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明による蓄電器監視装置は、複数の電池セルからなる蓄電器を監視するものであって、前記複数の電池セルの電圧をそれぞれ測定するための複数の電圧測定経路と、前記複数の電圧測定経路のいずれかを選択する電圧測定用マルチプレクサと、前記複数の電池セルをそれぞれ放電させるための複数の放電経路と、前記複数の放電経路上にそれぞれ配置され、前記複数の電池セルをそれぞれ放電状態または放電停止状態のいずれかに切り替える複数のバランシングスイッチと、前記複数の放電経路のいずれかを選択するバランシング用マルチプレクサと、を備え、前記複数のバランシングスイッチにより前記複数の電池セルのいずれか１つを放電状態として他の電池セルを放電停止状態としたときに、前記複数の放電経路を前記バランシング用マルチプレクサにより順次選択して前記複数の放電経路にそれぞれ設けられた測定部位の電圧を測定し、その測定値を所定の期待値とそれぞれ比較した結果に基づいて、前記複数のバランシングスイッチおよび前記バランシング用マルチプレクサが正常であるか否かを診断することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、蓄電器監視装置の信頼性をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態による蓄電器監視装置の構成を示す図である。

【図2】集積回路の主要構成を示す図である。

【図3】本発明による異常診断手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、図１〜３を用いて本発明の蓄電器監視装置の動作について説明する。

【0010】

図１は本発明の一実施形態による蓄電器監視装置３の構成を示す図である。蓄電器監視装置３は、電池セル１を８つ直列に接続して構成された蓄電器２を監視するためのものであり、蓄電器２および上位システム７に接続されている。

【0011】

蓄電器監視装置３は、蓄電器２の各電池セル１の電圧、温度、充放電電流などを測定し、これらの測定結果を上位システム７に報告する。上位システム７は、蓄電器監視装置３から報告されたこれらの測定結果に基づいて、各電池セル１のSOC(State Of Charge)、SOH(State Of Health)、許容充放電電力などを算出し、蓄電器２の充放電制御を行う。なお、SOC、SOH、許容充放電電力等の算出の一部または全部を上位システム７の代わりに蓄電器監視装置３で行ってもよい。

【0012】

また、蓄電器監視装置３は、蓄電器２の容量を最大限利用するため、各電池セル１を個別に放電（以下バランシングという）させる事が出来る。

【0013】

さらに、蓄電器監視装置３は、上位システム７への誤報告となりうる異常が蓄電器監視装置３において発生していないかを診断し、その診断結果も上位システム７に報告する。上位システム７は、蓄電器監視装置３からの誤報告に基づいて蓄電器２の充放電制御を行うと過充電あるいは過放電になる恐れがあるため、蓄電器監視装置３から異常発生を通知された場合は、蓄電器２の充放電を禁止し、安全状態を維持する。なお、上位システム７ではなく、蓄電器監視装置３が自身の異常発生を検知した場合に蓄電器２の充放電を禁止し、安全状態を維持してもよい。

【0014】

蓄電器監視装置３は、集積回路４ａおよび４ｂ、マイコン５、通信経路６、およびバランシング抵抗８ａ〜８ｊから構成される。集積回路４ａおよび４ｂは、４つの電池セル１にそれぞれ対応しており、合わせて蓄電器２が有する８つの電池セル１に対応している。集積回路４ａ、４ｂと各電池セル１との間には、バランシング抵抗８ａ〜８ｊを介して各電池セル１を放電させるための放電経路１０ａ〜１０ｊと、バランシング抵抗８ａ〜８ｊを介さずに各電池セル１の電圧を測定するための電圧測定経路１１ａ〜１１ｊとが設けられている。なお、電圧測定経路１１ａ〜１１ｊ上には、蓄電器２からのノイズを除去するためのＲＣフィルタ等を配置してもよい。

【0015】

集積回路４ａ、４ｂは、マイコン５からの指示により、対応する各電池セル１の電圧測定や各種回路の診断などをそれぞれ行い、その結果をマイコン５へ報告する。また、集積回路４ａ、４ｂは、マイコン５からの指示により、バランシングの実行と停止を行う。

【0016】

通信経路６は、マイコン５と集積回路４ａ、４ｂの間にそれぞれ設けられると共に、集積回路４ａと集積回路４ｂの間に設けられている。この通信経路６を介して、マイコン５から集積回路４ａ、４ｂへの指示内容と、集積回路４ａ、４ｂからマイコン５への報告内容とを伝達する事が出来る。

【0017】

マイコン５は、集積回路４ａ、４ｂに対して、電池セル１の電圧測定の指示や、診断実行の指示を行う。また、集積回路４ａ、４ｂからの報告内容を受け、その結果を上位システム７へ報告する。ここで、マイコン５は、集積回路４ａ、４ｂからの報告内容の一部を用いて、以下に説明する異常診断の判定を判定回路９にて行い、その結果を上位システム７へ報告する。

【0018】

図２は、集積回路４ａ、４ｂの主要構成を示した図である。集積回路４ａ、４ｂは、主要な機能としてセル電圧測定、バランシング、異常診断の各機能を有している。図２では、これらの機能に係る構成として、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄ、電圧測定用マルチプレクサ（ＨＶＭＵＸ）４１、バランシング用マルチプレクサ（ＢＡＬＭＵＸ）４２、ＭＵＸ選択回路４３、差動増幅器４４およびＡＤ変換器４５を示している。なお、図２では集積回路４ａと集積回路４ｂの場合を併記しており、括弧内に示した符号は、集積回路４ｂの場合を示している。

【0019】

ＨＶＭＵＸ４１は、マイコン５からの指示に応じてセル電圧を測定するために、電圧測定経路１１ａ〜１１ｅ（または電圧測定経路１１ｆ〜１１ｊ）のいずれかを選択してＭＵＸ選択回路４３へ接続する回路である。たとえば、最も低電位側の電池セル１に対してセル電圧測定をマイコン５から指示された場合、ＨＶＭＵＸ４１は、当該電池セル１の両端に接続されている電圧測定経路１１ａおよび１１ｂ（または電圧測定経路１１ｆおよび１１ｇ）を選択してＭＵＸ選択回路４３へ接続する。これにより、当該電池セルのセル電圧がＨＶＭＵＸ４１からＭＵＸ選択回路４３を介して差動増幅器４４に出力される。

【0020】

バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄは、放電経路１０ａ〜１０ｅ（または放電経路１０ｆ〜１０ｊ）上にそれぞれ配置されており、マイコン５からの指示に応じてバランシングを行なうために、集積回路４ａ（または集積回路４ｂ）に対応する電池セル１をそれぞれ放電状態または放電停止状態のいずれかに切り替える回路である。バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄは、たとえばＦＥＴで構成されている。集積回路４ａ（または集積回路４ｂ）は、特定の電池セル１に対してマイコン５から放電指示を受けると、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄのうち当該電池セル１に対応するバランシングスイッチをオンし、他のバランシングスイッチをオフする。たとえば、最も低電位側の電池セル１の放電をマイコン５から指示された場合、集積回路４ａ（または集積回路４ｂ）は、当該電池セル１の両端に接続されている放電経路１０ａおよび１０ｂ（または放電経路１０ｆおよび１０ｇ）の間にあるバランシングスイッチ４０ａをオン状態とする。これにより、当該電池セル１から放電経路１０ａおよび１０ｂ（または放電経路１０ｆおよび１０ｇ）を経由してバランシング抵抗８ａおよび８ｂ（またはバランシング抵抗８ｆおよび８ｇ）に放電電流が流れるようにし、当該電池セル１を放電させる。

【0021】

ＢＡＬＭＵＸ４２は、マイコン５からの指示に応じて、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧を測定し、これによりバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２の異常診断を行うために、放電経路１０ａ〜１０ｅ（または放電経路１０ｆ〜１０ｊ）のいずれかを選択してＭＵＸ選択回路４３へ接続する回路である。たとえば、バランシングスイッチ４０ａの両端電圧を測定する場合、ＢＡＬＭＵＸ４２は、バランシングスイッチ４０ａの両端に接続されている放電経路１０ａおよび１０ｂ（または放電経路１０ｆおよび１０ｇ）を選択してＭＵＸ選択回路４３へ接続する。これにより、バランシングスイッチ４０ａの両端電圧がＢＡＬＭＵＸ４１からＭＵＸ選択回路４３を介して差動増幅器４４に出力される。なお、具体的な異常診断の方法については、後で詳細に説明する。

【0022】

ＭＵＸ選択回路４３は、差動増幅器４４にＨＶＭＵＸ４１とＢＡＬＭＵＸ４２のどちらを接続するかの選択を行う回路である。ＭＵＸ選択回路４３は、セル電圧の測定時には、ＨＶＭＵＸ４１を差動増幅器４４の接続先として選択し、異常診断時には、ＢＡＬＭＵＸ４２を差動増幅器４４の接続先として選択する。

【0023】

差動増幅器４４は、ＭＵＸ選択回路４３を介してＨＶＭＡＸ４１から入力されたセル電圧、またはＭＵＸ選択回路４３を介してＢＡＬＭＡＸ４２から入力されたバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧を、ＡＤ変換器４５の入力レンジに応じた所定の電圧範囲内となるように変換する回路である。差動増幅器４４により変換されたこれらの電圧は、ＡＤ変換器４５に入力される。

【0024】

ＡＤ変換器４５は、差動増幅器４４から入力された電圧をアナログ値からデジタル値に変換することで、当該電圧の測定を行う回路である。このデジタル電圧は、図１の通信経路６を介してマイコン５へ報告される。マイコン５は、報告されたデジタル電圧が所定の期待値と一致するか否かを判定回路９にて判定し、その判定結果に基づいて、電池セル１のバランシング判断やバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２の異常診断を行う。

【0025】

なお、マイコン５に判定回路９を設けずに、集積回路４ａ、４ｂ内に判定回路９をそれぞれ設け、その判定回路９での判定結果を集積回路４ａ、４ｂからマイコン５へ報告してもよい。また、通信経路６の信頼性を向上させるために、通信経路６を複数設けて多重化してもよい。これにより、複数の通信経路６を介した通信結果を比較して通信異常の有無を判断することができる。さらにこのとき、集積回路４ａ、４ｂとマイコン５の両方に判定回路９を配置してもよい。この場合、集積回路４ａ、４ｂ内の判定回路９での判定結果を一つの通信経路６を介してマイコン５へ報告すると共に、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧を他の通信経路６を介してマイコン５へ報告し、その電圧測定結果をマイコン５内の判定回路９で判定することが好ましい。このようにすれば、両者の判定結果を比較することで、集積回路４ａ、４ｂとマイコン５のどちらかの判定回路９に異常があったとしても、その異常を検知する事ができる。

【0026】

図３は、本発明によるバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２の異常診断手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、集積回路４ａにおけるバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２の異常診断手順を例として説明するが、集積回路４ｂについても同様である。

【0027】

ステップＳ１０において、マイコン５は、変数ｎ、ｍの初期値として１をそれぞれ設定する。変数ｎは、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの中からオン状態とするバランシングスイッチを指定するための変数であり、ｎ＝１、２、３、４がバランシングスイッチ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにそれぞれ対応する。また、変数ｍは、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの中から両端電圧の測定対象とするバランシングスイッチを指定するための変数であり、ｍ＝１、２、３、４がバランシングスイッチ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄにそれぞれ対応する。

【0028】

ステップＳ２０において、マイコン５は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの中から、そのときの変数ｎの値に対応するバランシングスイッチをオンするように、集積回路４ａに対して指示する。この指示に応じて、集積回路４ａは、指示されたバランシングスイッチをオン状態に切り替え、当該バランシングスイッチに対応する電池セル１を放電状態にすると共に、他のバランシングスイッチをオフ状態に切り替え、これらに対応する各電池セル１を放電停止状態にする。

【0029】

ステップＳ３０において、マイコン５は、ＭＵＸ選択回路４３でＢＡＬＭＡＸ４２を選択するように、集積回路４ａに対して指示する。この指示に応じて、集積回路４ａのＭＵＸ選択回路４３は、ＢＡＬＭＵＸ４２を差動増幅器４４の接続先として選択する。

【0030】

ステップＳ４０において、マイコン５は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの中から、そのときの変数ｍの値に対応するバランシングスイッチを両端電圧の測定対象として選択するように、集積回路４ａに対して指示する。この指示に応じて、集積回路４ａのＢＡＬＭＡＸ４２は、放電経路１０ａ〜１０ｅの中から、指示されたバランシングスイッチの両端に接続されている放電経路を選択する。

【0031】

ステップＳ５０において、マイコン５は、ステップＳ４０で選択されたバランシングスイッチの両端電圧を測定するように、集積回路４ａに対して指示する。この指示に応じて、集積回路４ａは、ＢＡＬＭＡＸ４２から差動増幅器４４を介してＡＤ変換器４５に入力された電圧をＡＤ変換器４５でデジタル化することにより、当該バランシングスイッチの両端電圧を測定する。こうして測定された電圧値のデジタルデータは、集積回路４ａに設けられた不図示のレジスタ内に格納される。

【0032】

ステップＳ６０において、マイコン５は、ｍ＝４か否かを判定する。そのときの変数ｍの値が４である場合は次のステップＳ７０に進み、４でない場合は、ステップＳ１２０で変数ｍの値に１を加えた後にステップＳ４０に戻る。これにより、ｍ＝１〜４の間でステップＳ４０〜Ｓ６０の処理が繰り返し実行される。その結果、ＢＡＬＭＡＸ４２により放電経路１０ａ〜１０ｅが順次選択されて、差動増幅器４４およびＡＤ変換器４５によりバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧がそれぞれ測定され、その測定値が集積回路４ａのレジスタ内にそれぞれ格納される。

【0033】

ステップＳ７０において、マイコン５は、集積回路４ａのレジスタ内に格納されたバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧の測定値（ＡＤ変換結果）を送信するように、集積回路４ａに対して指示する。この指示に応じて、集積回路４ａは、各バランシングスイッチの両端電圧の測定値をレジスタから読み出し、通信経路６を介してマイコン５へ送信する。集積回路４ａから各バランシングスイッチの両端電圧の測定値が送信されると、マイコン５は、これらを所定の期待値とそれぞれ比較する。

【0034】

ステップＳ８０において、マイコン５は、ステップＳ７０の比較結果に基づいて、各バランシングスイッチの両端電圧の測定値が期待値と一致しているか否かを判定する。その結果、全てのバランシングスイッチの両端電圧の測定値が期待値と一致している場合は、次のステップＳ９０に進む。一方、いずれか少なくとも一つのバランシングスイッチの両端電圧の測定値が期待値と一致していない場合は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄとＢＡＬＭＵＸ４２のいずれか少なくとも一つが異常であるとステップＳ１１０で判定し、図３のフローチャートを終了する。

【0035】

ここで、オン状態であるバランシングスイッチの両端電圧に対する期待値としては、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの電圧降下分に相当する電圧が設定される。たとえば、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄを前述のようにＦＥＴで構成した場合、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄに流れるドレイン電流と、ドレイン−ソース間のオン抵抗値とに応じた期待値が設定される。一方、オフ状態であるバランシングスイッチの両端電圧に対する期待値としては、当該バランシングスイッチに対応する電池セル１のセル電圧に相当する電圧が設定される。

【0036】

ステップＳ９０において、マイコン５は、ｎ＝４か否かを判定する。そのときの変数ｎの値が４である場合は次のステップＳ１００に進み、４でない場合は、ステップＳ１３０で変数ｎの値に１を加えた後にステップＳ２０に戻る。これにより、ｎ＝１〜４の間でステップＳ２０〜Ｓ９０の処理が繰り返し実行される。その結果、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２の診断が継続され、その診断中に、放電状態とする電池セル１が順次切り替えられる。

【0037】

ステップＳ１００において、マイコン５は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２が正常であると判定する。ステップＳ１００を実行したら、図３のフローチャートを終了する。

【0038】

以下では、図３に示した異常診断手順の具体例を説明する。最初にマイコン５は、ステップＳ１０で設定された変数ｎの初期値１に応じて、ステップＳ２０により、バランシングスイッチ４０ａをオンするように集積回路４ａに対して指示する。この指示を受けた集積回路４ａでは、バランシングスイッチ４０ａがオンされる。

【0039】

次にマイコン５は、ステップＳ３０でＭＵＸ選択回路４３にＢＡＬＭＵＸ４２を選択させた後、ステップＳ４０〜Ｓ６０およびＳ１２０により、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの端子間電圧を順次測定するよう集積回路４ａに指示する。この指示を受けた集積回路４ａでは、変数ｍの値が１から４まで変化するのに応じて、ＢＡＬＭＵＸ４２によりバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄを順次選択し、各端子間電圧の測定結果をレジスタに格納する。

【0040】

こうしてバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの端子間電圧が測定されると、集積回路４ａは、これらの測定値をステップＳ７０で通信経路６を介してマイコン５に報告する。これを受けると、マイコン５は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの端子間電圧を期待値とそれぞれ比較し、いずれかが期待値と異なるとステップＳ８０で判定されれば、ステップＳ１１０で異常との診断結果を得る。

【0041】

一方、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの端子間電圧が全て期待値と一致していた場合、ステップＳ９０からステップＳ１３０を経由してステップＳ２０に戻ることで、バランシングスイッチ４０ａをオフ状態として、次のバランシングスイッチ４０ｂをオン状態に切り替える。その後、ステップＳ３０以降の処理を繰り返すことで、同様にバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの端子間電圧を測定し、マイコン５で期待値とそれぞれ比較する。

【0042】

変数ｎの値が１から４まで変化するのに応じて、以上説明したような処理がマイコン５と集積回路４ａにおいて繰り返し実行される。これにより、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびＢＡＬＭＵＸ４２の異常診断が行われる。

【0043】

以上説明した本発明の一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

【0044】

（１）蓄電器監視装置３は、８つの電池セル１からなる蓄電器２を監視する。この蓄電器監視装置３は、電池セル１の電圧をそれぞれ測定するための電圧測定経路１１ａ〜１１ｊと、電圧測定経路１１ａ〜１１ｊのいずれかを選択する電圧測定用マルチプレクサ４１と、電池セル１をそれぞれ放電させるための放電経路１０ａ〜１０ｊと、放電経路１０ａ〜１０ｊ上にそれぞれ配置され、電池セル１をそれぞれ放電状態または放電停止状態のいずれかに切り替えるバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄと、放電経路１０ａ〜１０ｊのいずれかを選択するバランシング用マルチプレクサ４２とを備える。蓄電器監視装置３は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄにより電池セル１のいずれか１つを放電状態として他の電池セル１を放電停止状態としたとき（ステップＳ２０）に、放電経路１０ａ〜１０ｊをバランシング用マルチプレクサ４２により順次選択して（ステップＳ４０）バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧を測定し（ステップＳ５０）、その測定値を所定の期待値とそれぞれ比較する（ステップＳ７０）。この比較結果に基づいて、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびバランシング用マルチプレクサ４２が正常であるか否かを診断する（ステップＳ８０、Ｓ１００、Ｓ１１０）。このようにしたので、バランシング用マルチプレクサ４２が正しく動作しない場合などにおいても異常を検知でき、蓄電器監視装置３の信頼性をより向上させることができる。

【0045】

（２）バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびバランシング用マルチプレクサ４２の診断中に、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄは、放電状態とする電池セル１を順次切り替える（ステップＳ２０、Ｓ９０、Ｓ１３０）。このようにしたので、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄまたはバランシング用マルチプレクサ４２のいずれかに異常がある場合に、これを確実に検知することができる。

【0046】

（３）蓄電器監視装置３は、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧の測定値をアナログ値からデジタル値に変換するＡＤ変換器４５をさらに備えており、ステップＳ７０では、このＡＤ変換器４５によりデジタル値に変換された電圧測定値を期待値と比較する。このようにしたので、電圧測定値と期待値の比較を正確に、かつ容易に行うことができる。

【0047】

（４）蓄電器監視装置３は、マイコン５をさらに備えており、このマイコン５を用いて、ステップＳ７０においてバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧の測定値を期待値と比較し、その比較結果に基づいて、ステップＳ８０、Ｓ１００およびＳ１１０においてバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびバランシング用マルチプレクサ４２の診断を行う。このようにしたので、診断に必要な処理をソフトウェアで容易に実現することができる。

【0048】

なお、以上説明した実施形態を次のように変形してもよい。

【0049】

（変形例１）
上記実施形態では、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの両端電圧の測定値と期待値との比較をデジタル値で行うようにしたが、アナログ値で比較してもよい。たとえばコンパレータ等を用いて、アナログ値の比較を行うことができる。

【0050】

（変形例２）
上記実施形態では、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄ、電圧測定用マルチプレクサ４１、バランシング用マルチプレクサ４２、ＭＵＸ選択回路４３、差動増幅器４４およびＡＤ変換器４５を集積回路４ａ、４ｂ内にそれぞれ搭載しているが、これらの中で任意のものを集積回路４ａ、４ｂの外に配置してもよい。これらの回路が蓄電器監視装置３内に配置されていれば、どのような配置構造としてもよい。

【0051】

（変形例３）
上記実施形態では、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄにＦＥＴを用いたが、他のスイッチを用いてもよい。

【0052】

（変形例４）
上記実施形態では、電池セル１のいずれか１つを放電状態として他の電池セル１を放電停止状態としたときのバランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄの端子間電圧を測定することで、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびバランシング用マルチプレクサ４２の診断を行うようにしたが、放電経路１０ａ〜１０ｊの他の部分の電圧を測定することで診断を行ってもよい。たとえば、放電経路１０ａ〜１０ｊ上に抵抗をそれぞれ配置し、この抵抗を放電電流が流れたときの電圧降下の測定値を利用して診断を行うことができる。すなわち、放電経路１０ａ〜１０ｊにそれぞれ所定の測定部位を設け、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄにより電池セル１のいずれか１つを放電状態として他の電池セル１を放電停止状態としたときに、この測定部位の電圧を測定して得られた測定値を所定の期待値とそれぞれ比較する。これにより、バランシングスイッチ４０ａ〜４０ｄおよびバランシング用マルチプレクサ４２が正常であるか否かを診断することができる。

【0053】

（変形例５）
上記実施形態では、電池セル１を８つ直列に接続して蓄電器２が構成されている例を説明したが、蓄電器２を構成する電池セル１の数はこれに限定されない。また、電池セル１を直列に接続するのではなく、直並列に接続して蓄電器２を構成してもよい。

【0054】

（変形例６）
上記実施形態では、蓄電器監視装置３内に２つの集積回路４ａ、４ｂを設け、これらが４つの電池セル１にそれぞれ対応する例を説明したが、集積回路の数や対応する電池セル１の数はこれに限定されない。

【0055】

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0056】

１：電池セル、２：蓄電器、３：蓄電器監視装置、４ａ，４ｂ：集積回路、５：マイコン、６：通信経路、７：上位システム、８ａ〜８ｊ：バランシング抵抗、９：判定回路、１０ａ〜１０ｊ：放電経路、１１ａ〜１１ｊ：電圧測定経路、４０ａ〜４０ｄ：バランシングスイッチ、４１：電圧測定用マルチプレクサ（ＨＶＭＵＸ）、４２：バランシング用マルチプレクサ（ＢＡＬＭＵＸ）、４３：ＭＵＸ選択回路、４４：差動増幅器、４５：ＡＤ変換器

【図1】

【図2】

【図3】