特開 2024-123704 電池監視装置、抵抗値導出方法及びセル電圧導出方法

(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】P2024123704

(43)【公開日】2024-09-12

(54)【発明の名称】電池監視装置、抵抗値導出方法及びセル電圧導出方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 19/00 20060101AFI20240905BHJP

   G01R 27/02 20060101ALI20240905BHJP

【ＦＩ】

G01R19/00 A

G01R27/02 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023031330

(22)【出願日】2023-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】320012037

【氏名又は名称】ラピステクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤野 隆良

【テーマコード（参考）】

2G028

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G028AA01

2G028BB01

2G028BD02

2G028GL07

2G035AD08

2G035AD10

2G035AD13

2G035AD47

2G035AD55

2G035AD56

2G035AD65

(57)【要約】

【課題】電池セルとセル選択スイッチとの間に設けられる抵抗素子の抵抗値の測定を可能とする。
【解決手段】電池監視装置は、アナログ・デジタル変換器と、複数の電池セルうちのいずれかを選択的に前記アナログ・デジタル変換器に接続する複数のセル選択スイッチと、を含む。セル選択スイッチの各々は、複数の電池セルの１つからアナログ・デジタル変換器に至る導電経路上に設けられ、オン状態において導電経路を導通状態とし、オフ状態において導電経路を非導通状態とする第１のスイッチ部と、第１のスイッチ部のオンオフを切り替える第２のスイッチ部と、第１のスイッチ部がオン状態にあるときに第１のスイッチ部に流入する電流の大きさを切り替える第３のスイッチ部と、導電経路上に設けられた抵抗素子と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

アナログ・デジタル変換器と、
複数の電池セルうちのいずれかを選択的に前記アナログ・デジタル変換器に接続する複数のセル選択スイッチと、
を含み、
前記セル選択スイッチの各々は、
前記複数の電池セルの１つから前記アナログ・デジタル変換器に至る導電経路上に設けられ、オン状態において前記導電経路を導通状態とし、オフ状態において前記導電経路を非導通状態とする第１のスイッチ部と、
前記第１のスイッチ部のオンオフを切り替える第２のスイッチ部と、
前記第１のスイッチ部がオン状態にあるときに前記第１のスイッチ部に流入する電流の大きさを切り替える第３のスイッチ部と、
前記導電経路上に設けられた抵抗素子と、
を有する電池監視装置。

【請求項2】

前記第１のスイッチ部がオン状態にあるときに、前記導電経路から分岐した分岐経路に接続される第１の電流源と、
前記第１のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部の双方がオン状態にあるときに、前記分岐経路に接続される第２の電流源と、
を有する請求項１に記載の電池監視装置。

【請求項3】

前記抵抗素子の抵抗値を導出する抵抗値導出部を更に含み、
前記抵抗値導出部は、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオフ状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第１のデジタル値を取得し、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオン状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第２のデジタル値を取得し、
前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値に基づいて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する
請求項１に記載の電池監視装置。

【請求項4】

前記電池セルのセル電圧を導出するセル電圧導出部を更に含み、
前記セル電圧導出部は、
前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値を取得したときに前記抵抗素子において生じる電圧降下の成分を、前記抵抗素子の抵抗値に基づいて導出し、前記電圧降下の成分を前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値から除去したものを前記セル電圧として導出する
請求項３に記載の電池監視装置。

【請求項5】

請求項１又は請求項２に記載の電池監視装置を用いて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する抵抗値導出方法であって、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオフ状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第１のデジタル値を取得し、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオン状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第２のデジタル値を取得し、
前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値に基づいて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する
抵抗値導出方法。

【請求項6】

請求項５に記載の抵抗値導出方法によって導出された抵抗値に基づいて、前記電池セルのセル電圧を導出するセル電圧導出方法であって、
前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値を取得したときに前記抵抗素子において生じる電圧降下の成分を、前記抵抗素子の抵抗値に基づいて導出し、前記電圧降下の成分を前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値から除去したものを前記セル電圧として導出する
セル電圧導出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の技術は、電池監視装置、抵抗値導出方法及びセル電圧導出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

直列に接続された複数の電池セルを含んで構成される組電池の電池セルの各々の電圧を測定する技術に関して、以下の技術が知られている。

【0003】

特許文献１には、複数の電池セルが直列に接続される組電池と、第１の巻線と電池セル各々に並列に接続される複数の第２の巻線を有するトランスと、第１の巻線と直列に接続され、組電池と並列に接続される第１のスイッチと、電池セルと第２の巻線とを接続する配線の間に設けられる複数の第２のスイッチと、電池セル各々の電圧を計測する計測部と、第２の巻線から電池セルへ一定方向の電流を流すダイオードと、計測部が計測した電池セル電圧を取得し、最も低い電圧の電池セルを特定し、特定した電池セルに対応する第２のスイッチを接続状態にさせ、他の第２のスイッチを遮断状態にさせ、特定した電池セル電圧が全ての電池セルの平均電圧に同じまたは超えるまで第１のスイッチに接続と遮断を繰り返させる制御をする制御部と、を備える電池充電装置が記載されている。

【0004】

特許文献２には、複数の電池セルが直列に接続された積層電池の電圧を測定する装置であって、積層電池の電圧を測定する測定回路と、複数の電池セルの正極端子がそれぞれ接続される複数の入力端子と、測定回路が接続される出力端子とを有し、入力端子と出力端子との間の接続を電池セル単位で切り替える切替器と、切替器の接続を順次切り替えて、各電池セルの電圧を所定周期ごとに測定回路に出力させる制御部と、測定回路によって所定周期ごとに測定される所定電池セルの電圧に基づいて所定電池セルの発電状態を監視する監視部と、を含むセル電圧監視装置が記載されている。

【0005】

特許文献３には、電池セルを直列に接続した複数の電池セル群と、複数の電池セル群の総電圧を検出する総電圧検出部と、複数の電池セル群を並列に接続する並列接続スイッチと、複数の電池セル群の一方の電池セル群の最下位セルと他方の電池セル群の最上位セルとを接続する直列接続スイッチと、複数の電池セル群を並列または直列に切り替えるために、並列接続スイッチ及び直列接続スイッチをオフまたはオンに制御する切替制御部と、切替制御部によって直列接続スイッチをオフ状態に制御している期間中に、総電圧に基づいて前記直列接続スイッチの溶着を判定する溶着判定部と、を備えた車両用バッテリ充電装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３－２２３３２０号公報

【特許文献2】特開２０１５－３４７５０号公報

【特許文献3】特開２０１９－１６５５８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

直列に接続された複数の電池セルを含んで構成される組電池の電池セルの状態を監視する電池監視装置は、複数の電池セルの各々の両端電圧（以下セル電圧と称する）を測定する機能を有する。この機能を実現するために電池監視装置は、アナログ・デジタル変換器と、複数の電池セルうちのいずれかを選択的にアナログ・デジタル変換器に接続する複数のセル選択スイッチと、を有する。セル電圧測定時においては、セル選択スイッチの動作に起因してセル選択スイッチに動作電流が流れる。電池監視装置と各電池セルとの間には、セル電圧測定時に混入するノイズを除去するために抵抗素子及びキャパシタを含んで構成されるローパスフィルタが接続される。セル電圧測定時においては、セル選択スイッチの動作電流は、ローパスフィルタを構成する抵抗素子にも流れ、抵抗素子において電圧降下が生じるため、セル電圧の測定値に無視できない程度の誤差が生じる。例えば、ローパスフィルタを構成する抵抗素子の抵抗値が１ｋΩであり、セル選択スイッチの動作電流が１μＡである場合、セル電圧の測定値に１ｍＶの誤差を生じる。この誤差は、近年の車載用電池監視装置において許容されるものではない。ローパスフィルタを構成する抵抗素子の抵抗値を測定することができれば、セル電圧測定時の抵抗素子における電圧降下の大きさを求めることができる。アナログ・デジタル変換器から出力されるデジタル値から抵抗素子における電圧降下の成分を除去することで、正確なセル電圧を得ることができる。しかしながら、複数の電池セルの各々に対応して設けられる抵抗素子の各々の抵抗値を測定することは容易ではない。

【0008】

開示の技術は上記の点に鑑みてなされたものであり、電池セルとセル選択スイッチとの間に設けられる抵抗素子の抵抗値の測定を可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

開示の技術に係る電池監視装置は、アナログ・デジタル変換器と、複数の電池セルうちのいずれかを選択的に前記アナログ・デジタル変換器に接続する複数のセル選択スイッチと、を含む。前記セル選択スイッチの各々は、前記複数の電池セルの１つから前記アナログ・デジタル変換器に至る導電経路上に設けられ、オン状態において前記導電経路を導通状態とし、オフ状態において前記導電経路を非導通状態とする第１のスイッチ部と、前記第１のスイッチ部のオンオフを切り替える第２のスイッチ部と、前記第１のスイッチ部がオン状態にあるときに前記第１のスイッチ部に流入する電流の大きさを切り替える第３のスイッチ部と、前記導電経路上に設けられた抵抗素子と、を有する。

【0010】

開示の技術に係る抵抗値導出方法は、上記の電池監視装置を用いて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する抵抗値導出方法であって、前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオフ状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第１のデジタル値を取得し、前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオン状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第２のデジタル値を取得し、前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値に基づいて、前記抵抗素子の抵抗値を導出することを含む。

【0011】

開示の技術に係るセル電圧導出方法は、上記の抵抗値導出方法によって導出された抵抗値に基づいて、前記電池セルのセル電圧を導出するセル電圧導出方法であって、前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値を取得したときに前記抵抗素子において生じる電圧降下の成分を、前記抵抗素子の抵抗値に基づいて導出し、前記電圧降下の成分を前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値から除去したものを前記セル電圧として導出することを含む。

【発明の効果】

【0012】

開示の技術によれば、電池セルとセル選択スイッチとの間に設けられる抵抗素子の抵抗値の測定が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】開示の技術の実施形態に係る電池監視装置の構成の一例を示す図である。

【図2】開示の技術の実施形態に係るセル選択スイッチ２０の構成の一例を示す図である。

【図3】開示の技術の実施形態に係る制御部が抵抗値導出部として機能する場合に、制御部において実施される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】開示の技術の実施形態に係る制御部がセル電圧導出部として機能する場合に、制御部において実施される処理の流れの一例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】

【0014】

以下、開示の技術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及び部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は省略する。

【0015】

図１は、開示の技術の実施形態に係る電池監視装置１０の構成の一例を示す図である。電池監視装置１０は、直列に接続された複数の電池セル５０を含んで構成される組電池５１の各電池セル５０の両端電圧（以下、セル電圧と称する）を測定する機能を有する。電池監視装置１０は、半導体基板上に設けられた集積回路によって構成されている。電池監視装置１０は、複数のセル選択スイッチ２０、極性反転回路３０、アナログ・デジタル変換器４０及び制御部１２を有する。電池監視装置１０は、電池セル５０の各々に対応して設けられた複数の接続端子１１を有する。接続端子１１の各々には、ローパスフィルタ６０を介して対応する電池セル５０の正極が接続される。

【0016】

複数のローパスフィルタ６０は、電池セル５０の各々に対応して設けられており、それぞれ、抵抗素子６１及びキャパシタ６２を有する。抵抗素子６１は、一端が対応する電池セル５０の正極に接続され、他端が対応する接続端子１１及びキャパシタ６２の一端に接続されている。キャパシタ６２の他端は、１つ下位の電池セル５０に対応する接続端子１１に接続されている。なお、最下位の電池セル５０に対応するローパスフィルタ６０を構成するキャパシタ６２は、一端が対応する接続端子１１に接続され、他端がグランドに接続されている。

【0017】

複数のセル選択スイッチ２０は、電池セル５０の各々に対応して設けられている。複数のセル選択スイッチ２０は、複数の電池セル５０のうちのいずれかを選択的にアナログ・デジタル変換器４０に接続する。セル選択スイッチ２０は、一端が接続端子１１及びローパスフィルタ６０を介して対応する電池セル５０の正極に接続され、他端が統合ノードｎ１又はｎ２に接続されている。互いに隣接する２つのセル選択スイッチ２０のうちの一方のセル選択スイッチ２０が、統合ノードｎ１及びｎ２のうちの一方に接続され、他方のセル選択スイッチ２０が、統合ノードｎ１及びｎ２のうちの他方に接続されている。

【0018】

極性反転回路３０は、トランジスタ等の半導体素子を含んで構成される４つのスイッチ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び３０Ｄを有する。スイッチ３０Ａは、一端が統合ノードｎ１に接続され、他端がアナログ・デジタル変換器４０のアナログ入力に接続されている。スイッチ３０Ｂは、一端が統合ノードｎ２に接続され、他端がアナログ・デジタル変換器４０のアナログ入力に接続されている。スイッチ３０Ｃは、一端が統合ノードｎ２に接続され、他端がアナログ・デジタル変換器４０の基準入力に接続されている。スイッチ３０Ｄは、一端が統合ノードｎ１に接続され、他端がアナログ・デジタル変換器４０の基準入力に接続されている。アナログ・デジタル変換器４０は、アナログ入力に入力された電圧と、基準入力に入力された電圧の差分に相当するデジタル値を出力する。

【0019】

制御部１２は、複数のセル選択スイッチ２０及び極性反転回路３０を構成するスイッチ３０Ａ～３０Ｄのオンオフを制御する。例えば、電池セル５０_ｎのセル電圧を測定する場合、制御部１２は、セル選択スイッチ２０_ｎ及び２０_ｎ－１をオン状態、極性反転回路３０のスイッチ３０Ｂ及び３０Ｄをオン状態、極性反転回路３０のスイッチ３０Ａ及び３０Ｃをオフ状態に制御する。これにより、電池セル５０_ｎの正極がアナログ・デジタル変換器４０のアナログ入力に接続され、電池セル５０_ｎの負極がアナログ・デジタル変換器４０の基準入力に接続され、電池セル５０_ｎのセル電圧に相当するデジタル値がアナログ・デジタル変換器４０から出力される。

【0020】

制御部１２は、アナログ・デジタル変換器４０から出力されるデジタル値に基づいて、抵抗素子６１の抵抗値を導出する。制御部１２は、更に抵抗素子６１の抵抗値に基づいてセル電圧を導出する。制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを有するコンピュータによって構成されている。制御部１２は、開示の技術における「抵抗値導出部」及び「セル電圧導出部」の一例である。

【0021】

図２は、セル選択スイッチ２０_ｎの構成の一例を示す図である。なお、複数のセル選択スイッチ２０の各々の構成は互いに同じである。図２において、極性反転回路３０の図示が省略されている。セル選択スイッチ２０_ｎは、第１のスイッチ部２１、第２のスイッチ部２２、第３のスイッチ部２３、カレントミラー回路２４、ツェナーダイオード２５、第１の電流源２６Ａ及び第２の電流源２６Ｂを有する。

【0022】

第１のスイッチ部２１は、電池セル５０_ｎの正極からアナログ・デジタル変換器４０に至る導電経路Ｐ１上に設けられている。第１のスイッチ部２１は、直列に接続された２つのＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）１Ａ及び１Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂは、所謂ＤＭＯＳ（Double-diffused MOSFET）の構成を有するパワーＭＯＳＦＥＴである。ＭＯＳＦＥＴ１Ａは、ソースが接続端子１１及び抵抗素子６１を介して対応する電池セル５０_ｎの正極に接続され、ドレインがＭＯＳＦＥＴ１Ｂのソースに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２Ｂは、ドレインがアナログ・デジタル変換器４０のアナログ入力に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂのゲートは、それぞれ、ツェナーダイオード２５のアノードが接続されたノードｎ３に接続されている。

【0023】

ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂの双方がオン状態となることで、第１のスイッチ部２１がオン状態となり、導電経路Ｐ１が導通状態となる。１つ下位のセル選択スイッチ２０_ｎ－１も併せてオン状態となることで、電池セル５０_ｎの正極及び負極がアナログ・デジタル変換器４０に接続され、電池セル５０_ｎのセル電圧に相当するデジタル値がアナログ・デジタル変換器４０から出力される。一方、ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂの双方がオフ状態となることで、第１のスイッチ部２１がオフ状態となり、導電経路Ｐ１が非導通状態となる。

【0024】

カレントミラー回路２４は、２つのＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴ２Ａ及び２Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ２Ａ及び２Ｂのソースは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂの接続点であるノードｎ４に接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２Ａ及び２Ｂのゲートは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ２Ａのドレインに接続されている。ＭＯＳＦＥＴ２Ａのドレインはノードｎ５に接続され、ＭＯＳＦＥＴ２Ｂのドレインはノードｎ３に接続されている。ツェナーダイオード２５は、アノードがＭＯＳＦＥＴ２Ｂのドレイン（ノードｎ３）に接続され、カソードがＭＯＳＦＥ２Ｂのソース（ノードｎ４）に接続されている。

【0025】

第２のスイッチ部２２は、トランジスタ等の半導体素子を含んで構成されるスイッチ３Ａ及び３Ｂを有する。スイッチ３Ａは一端がノードｎ５に接続され、他端が第１の電流源２６Ａに接続されている。スイッチ３Ｂは一端がノードｎ３に接続され、他端が第２の電流源２６Ｂに接続されている。第１の電流源２６Ａは、電流値Ｉ_１の定電流を引き込む。第２の電流源２６Ｂは、電流値Ｉ_２の定電流を引き込む。本実施形態においてＩ_１＝Ｉ_２である。なお、Ｉ_１≠Ｉ_２であってもよい。

【0026】

第２のスイッチ部２２は、第１のスイッチ部２１のオンオフを切り替える。第２のスイッチ部２２は、制御部１２による制御に従って相補的にオンオフするスイッチ３Ａ及び３Ｂを有する。スイッチ３Ａがオン状態且つスイッチ３Ｂがオフ状態となることにより、カレントミラー回路２４に電流値Ｉ_１の電流が流れる。これにより、第１のスイッチ部２１を構成するＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂのゲート・ソース間電圧が略０Ｖとなり、ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂがオフ状態（すなわち、第１のスイッチ部２１がオフ状態）となる。一方、スイッチ３Ａがオフ状態且つスイッチ３Ｂがオン状態となることにより、ツェナーダイオード２５が降伏し、ツェナーダイオード２５に電流値Ｉ_２のツェナー電流が流れ、ツェナーダイオード２５の両端にツェナー電圧が発生する。これにより、第１のスイッチ部２１を構成するＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂのゲート・ソース間がツェナー電圧によってバイアスされ、ＭＯＳＦＥＴ１Ａ及び１Ｂがオン状態（すなわち、第１のスイッチ部２１がオン状態）となる。なお、ノードｎ４からツェナーダイオード２５を経由してノードｎ３に至る経路を分岐経路Ｐ２と称する。

【0027】

第３のスイッチ部２３は、トランジスタ等の半導体素子を含んで構成されるスイッチ４を有する。スイッチ４は一端がノードｎ３に接続され、他端が第１の電流源２６Ａの高電位側に接続されている。第３のスイッチ部２３は、第１のスイッチ部２１がオン状態にあるときに第１のスイッチ部２１に流入する電流の大きさを切り替える。第１のスイッチ部２１がオン状態且つ第３のスイッチ部２３がオフ状態である場合、第１の電流源２６Ａ及び第２の電流源２６Ｂのうち、第２の電流源２６Ｂのみが分岐経路Ｐ２に接続されるので、第１のスイッチ部２１から流出する流出電流I_ｏｕｔがゼロの場合、第１のスイッチ部２１に流入する流入電流Ｉ_ｉｎの電流値はＩ_２（＝Ｉ_１）となる。一方、第１のスイッチ部２１がオン状態且つ第３のスイッチ部２３がオン状態である場合、第１の電流源２６Ａ及び第２の電流源２６Ｂの双方が分岐経路Ｐ２に接続されるので、第１のスイッチ部２１から流出する流出電流I_ｏｕｔがゼロの場合、第１のスイッチ部２１に流入する流入電流Ｉ_ｉｎの電流値はＩ_１＋Ｉ_２（＝２Ｉ_２）となる。

【0028】

電池監視装置１０において電池セル５０のセル電圧を測定する場合、第１のスイッチ部２１をオン状態とすることにより、導電経路Ｐ１を導通状態とするので、第１のスイッチ部２１には流入電流Ｉ_ｉｎが流入する。流入電流Ｉ_ｉｎはローパスフィルタ６０を構成する抵抗素子６１にも流れ、抵抗素子６１において電圧降下が生じるため、セル電圧の測定値に無視できない程度の誤差が生じる。抵抗素子６１の抵抗値を測定することができれば、セル電圧測定時の抵抗素子６１における電圧降下の大きさを求めることができる。アナログ・デジタル変換器４０から出力されるデジタル値から抵抗素子６１における電圧降下の成分を除去することで、正確なセル電圧を得ることができる。しかしながら、複数の電池セル５０の各々に対応して設けられる抵抗素子６１の各々の抵抗値を測定することは容易ではない。本実施形態に係る電池監視装置１０によれば、抵抗素子６１の抵抗値を容易に導出することが可能である。

【0029】

図３は、制御部１２が、抵抗素子６１の各々の抵抗値を導出する抵抗値導出部として機能する場合に、制御部１２において実施される処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、抵抗素子６１_ｎの抵抗値を導出する場合、１つ下位のセル選択スイッチ２０_ｎ－１において、第１のスイッチ部２１はオン状態、第３のスイッチ部２３はオフ状態に維持される。

【0030】

ステップＳ１において制御部１２は、セル選択スイッチ２０_ｎにおいて、第２のスイッチ部２２のスイッチ３Ａをオフ状態、スイッチ３Ｂをオン状態に制御することにより、第１のスイッチ部２１をオン状態に制御する。ステップＳ２において制御部１２は、第３のスイッチ部２３をオフ状態に制御する。

【0031】

ステップＳ１及Ｓ２におけるスイッチ制御により、電池セル５０_ｎの正極がアナログ・デジタル変換器４０のアナログ入力に接続され、電池セル５０_ｎの負極がアナログ・デジタル変換器４０の基準入力に接続される。このとき、第１のスイッチ部２１から流出する流出電流I_ｏｕｔがゼロの場合、第１のスイッチ部２１に流入する流入電流Ｉ_ｉｎの電流値はＩ_２（＝Ｉ_１）となる。流入電流Ｉ_ｉｎはローパスフィルタ６０_ｎを構成する抵抗素子６１_ｎにも流れ、抵抗素子６１_ｎにおいて電圧降下が生じる。ステップＳ１及Ｓ２におけるスイッチ制御を行った場合のアナログ・デジタル変換器４０の出力値である第１のデジタル値Ｄ１_ｎは、下記の（１）式によって表される。（１）式においてＶ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}は、電池セル５０_ｎのセル電圧、Ｒ_ｎは抵抗素子６１_ｎの抵抗値、Ｒ_ｎ－１は抵抗素子６１_ｎ－１の抵抗値である。第１のデジタル値Ｄ１_ｎは、電池セル５０_ｎのセル電圧に相当するが、抵抗素子６１_ｎ、６１_ｎ－１における電圧降下に起因する誤差を含む。
Ｄ１_ｎ＝Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}－Ｒ_ｎ×Ｉ_２＋Ｒ_ｎ－１×Ｉ_２ ・・・（１）

【0032】

ステップＳ３において制御部１２は、アナログ・デジタル変換器４０から出力される第１のデジタル値Ｄ１_ｎを取得して、これを電池セル５０_ｎの個体識別情報と対応付けてメモリ（図示せず）に保存する。

【0033】

ステップＳ４において制御部１２は、第１のスイッチ部２１をオン状態に維持しつつ、第３のスイッチ部２３をオン状態に制御する。このとき、第１のスイッチ部２１から流出する流出電流I_ｏｕｔがゼロの場合、第１のスイッチ部２１に流入する流入電流Ｉ_ｉｎの電流値はＩ_１＋Ｉ_２（＝２Ｉ_２）となる。流入電流Ｉ_ｉｎはローパスフィルタ６０_ｎを構成する抵抗素子６１_ｎにも流れ、抵抗素子６１_ｎにおいて電圧降下が生じる。ステップＳ４におけるスイッチ制御を行った場合のアナログ・デジタル変換器４０の出力値である第２のデジタル値Ｄ２_ｎは、下記の（２）式によって表される。第２のデジタル値Ｄ２_ｎは、電池セル５０_ｎのセル電圧に相当するが、抵抗素子６１_ｎ、６１_ｎ－１における電圧降下に起因する誤差を含む。
Ｄ２_ｎ＝Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}－Ｒ_ｎ×２Ｉ_２＋Ｒ_ｎ－１×Ｉ_２ ・・・（２）

【0034】

ステップＳ５において制御部１２は、アナログ・デジタル変換器４０から出力される第２のデジタル値Ｄ２_ｎを取得して、これを電池セル５０_ｎの個体識別情報と対応付けてメモリ（図示せず）に保存する。

【0035】

ステップＳ６において制御部１２は、ステップＳ３において取得した第１のデジタル値Ｄ１_ｎとステップＳ５において取得した第２のデジタル値Ｄ２_ｎに基づいて、抵抗素子６１_ｎの抵抗値Ｒ_ｎを導出する。具体的には、制御部１２は、下記の（３）式を演算することにより、抵抗素子６１_ｎの抵抗値Ｒ_ｎを導出する。制御部１２は、導出した抵抗値Ｒ_ｎを電池セル５０_ｎの個体識別情報と対応付けてメモリ（図示せず）に保存する。
Ｒ_ｎ＝（Ｄ１_ｎ－Ｄ２_ｎ）／Ｉ_２ ・・・（３）

【0036】

制御部１２はステップＳ７において、全ての抵抗素子６１について抵抗値の導出が完了したか否かを判定する。制御部１２は、全ての抵抗素子６１について抵抗値の導出が完了するまで、ステップＳ１からステップＳ６までの処理を繰り返す。

【0037】

図４は、制御部１２が、電池セル５０の各々のセル電圧を導出するセル電圧導出部として機能する場合に、制御部１２において実施される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【0038】

ステップＳ１１において制御部１２は、図３に示すフローチャートのステップＳ６において導出した抵抗素子６１_ｎの抵抗値Ｒ_ｎ及び抵抗素子６１_ｎ―１の抵抗値Ｒ_ｎ－１をメモリ（図示せず）から読み出す。

【0039】

ステップＳ１２において制御部１２は、抵抗値Ｒ_ｎを導出する際に用いた第１のデジタル値Ｄ１_ｎをメモリ（図示せず）から読み出す。

【0040】

ステップＳ１３において制御部１２は、第１のデジタル値Ｄ１_ｎを取得したときに抵抗素子６１_ｎ、６１_ｎ－１において生じる電圧降下の成分を、抵抗素子６１_ｎ、６１_ｎ－１の抵抗値Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ－１に基づいて導出し、上記電圧降下の成分を第１のデジタル値Ｄ１_ｎから除去したものをセル電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}として導出する。具体的には、制御部１２は、ステップＳ１１において読み出した抵抗値Ｒ_ｎ及びＲ_ｎ－１及びステップＳ１２において読み出したデジタル値Ｄ１_ｎについて、下記の（４）式によって示される演算を行うことにより、電池セル５０_ｎのセル電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}を導出する。なお電流値Ｉ_２は既知であるものとする。
Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}＝Ｄ１_ｎ＋Ｒ_ｎ×Ｉ_２－Ｒ_ｎ－１×Ｉ_２ ・・・（４）

【0041】

制御部１２はステップＳ１４において、全ての電池セル５０についてセル電圧の導出が完了したか否かを判定する。制御部１２は、全ての電池セル５０についてセル電圧の導出が完了するまで、ステップＳ１１からステップＳ１３までの処理を繰り返す。

【0042】

なお、以上の説明では、デジタル値Ｄ１_ｎを用いて電池セル５０_ｎのセル電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}を導出する場合を例示したが、デジタル値Ｄ２_ｎを用いて電池セル５０_ｎのセル電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}を導出することも可能である。すなわち、制御部１２は、ステップＳ１２においてデジタル値Ｄ２_ｎを読み出し、ステップＳ１３において抵抗値Ｒ_ｎ及びＲ_ｎ－１及びデジタル値Ｄ２_ｎについて、下記の（５）式によって示される演算を行うことにより、電池セル５０_ｎのセル電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}を導出してもよい。
Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}＝Ｄ２_ｎ＋Ｒ_ｎ×２Ｉ_２－Ｒ_ｎ－１×Ｉ_２ ・・・（５）

【0043】

以上のように、開示の技術に係る電池監視装置１０は、アナログ・デジタル変換器４０と、複数の電池セル５０うちのいずれかを選択的にアナログ・デジタル変換器４０に接続する複数のセル選択スイッチ２０と、を含む。セル選択スイッチ２０の各々は、複数の電池セル５０の１つからアナログ・デジタル変換器４０に至る導電経路Ｐ１上に設けられ、オン状態において導電経路Ｐ１を導通状態とし、オフ状態において導電経路Ｐ１を非導通状態とする第１のスイッチ部２１と、第１のスイッチ部２１のオンオフを切り替える第２のスイッチ部２２と、第１のスイッチ部２１がオン状態にあるときに第１のスイッチ部２１に流入する流入電流Ｉ_ｉｎの大きさを切り替える第３のスイッチ部２３と、導電経路Ｐ１上に設けられた抵抗素子６１と、を有する。また、電池監視装置１０は、第１のスイッチ部２１がオン状態にあるときに、導電経路Ｐ１から分岐した分岐経路Ｐ２に接続される第１の電流源２６Ａと、第１のスイッチ部２１及び第３のスイッチ部２３の双方がオン状態にあるときに、分岐経路Ｐ２に接続される第２の電流源２６Ｂと、を有する。

【0044】

また、電池監視装置１０において制御部１２は、抵抗値導出部として機能する。抵抗値導出部として機能する制御部１２は、第１のスイッチ部２１をオン状態とし、第３のスイッチ部２３をオフ状態とした場合におけるアナログ・デジタル変換器４０の出力値である第１のデジタル値Ｄ１_ｎを取得し、第１のスイッチ部２１をオン状態とし、第３のスイッチ部２３をオン状態とした場合におけるアナログ・デジタル変換器４０の出力値である第２のデジタル値Ｄ２_ｎを取得し、第１のデジタル値Ｄ１_ｎと第２のデジタル値Ｄ２_ｎに基づいて、抵抗素子６１_ｎの抵抗値Ｒ_ｎを導出する。

【0045】

また、電池監視装置１０において制御部１２は、セル電圧導出部として機能する。セル電圧導出部として機能する制御部１２は、第１のデジタル値Ｄ１_ｎ又は第２のデジタル値Ｄ２_ｎを取得したときに抵抗素子６１_ｎ、６１_ｎ－１において生じる電圧降下の成分を、抵抗素子６１_ｎ、６１_ｎ－１の抵抗値Ｒ_ｎ、Ｒ_ｎ－１に基づいて導出し、上記電圧降下の成分を第１のデジタル値Ｄ１_ｎ又は第２のデジタル値Ｄ２_ｎから除去したものをセル電圧Ｖ_{ｃｅｌｌ＿ｎ}として導出する。

【0046】

開示の技術の実施形態に係る電池監視装置１０によれば、抵抗素子６１の抵抗値の測定が可能となる。また、測定された抵抗値に基づいて、セル電圧の測定を高精度に行うことが可能となる。

【0047】

なお、本実施形態においては、抵抗素子６１の抵抗値の導出及びセル電圧の導出を、電池監視装置１０が行う場合を例示したが、抵抗素子６１の抵抗値の導出及びセル電圧の導出を電池監視装置１０と連携する外部装置が行ってもよい。この場合、電池監視装置１０は、第１のデジタル値Ｄ_１ｎ及び第２のデジタル値Ｄ_２ｎを外部装置に供給する。

【0048】

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
アナログ・デジタル変換器と、
複数の電池セルうちのいずれかを選択的に前記アナログ・デジタル変換器に接続する複数のセル選択スイッチと、
を含み、
前記セル選択スイッチの各々は、
前記複数の電池セルの１つから前記アナログ・デジタル変換器に至る導電経路上に設けられ、オン状態において前記導電経路を導通状態とし、オフ状態において前記導電経路を非導通状態とする第１のスイッチ部と、
前記第１のスイッチ部のオンオフを切り替える第２のスイッチ部と、
前記第１のスイッチ部がオン状態にあるときに前記第１のスイッチ部に流入する電流の大きさを切り替える第３のスイッチ部と、
前記導電経路上に設けられた抵抗素子と、
を有する電池監視装置。

【0049】

（付記２）
前記第１のスイッチ部がオン状態にあるときに、前記導電経路から分岐した分岐経路に接続される第１の電流源と、
前記第１のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部の双方がオン状態にあるときに、前記分岐経路に接続される第２の電流源と、
を有する付記１に記載の電池監視装置。

【0050】

（付記３）
前記抵抗素子の抵抗値を導出する抵抗値導出部を更に含み、
前記抵抗値導出部は、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオフ状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第１のデジタル値を取得し、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオン状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第２のデジタル値を取得し、
前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値に基づいて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する
付記１又は付記２に記載の電池監視装置。

【0051】

（付記４）
前記電池セルのセル電圧を導出するセル電圧導出部を更に含み、
前記セル電圧導出部は、
前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値を取得したときに前記抵抗素子において生じる電圧降下の成分を、前記抵抗素子の抵抗値に基づいて導出し、前記電圧降下の成分を前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値から除去したものを前記セル電圧として導出する
請求項３に記載の電池監視装置。

【0052】

（付記５）
付記１から付記４のいずれか１つに記載の電池監視装置を用いて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する抵抗値導出方法であって、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオフ状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第１のデジタル値を取得し、
前記第１のスイッチ部をオン状態とし、前記第３のスイッチ部をオン状態とした場合における前記アナログ・デジタル変換器の出力値である第２のデジタル値を取得し、
前記第１のデジタル値と前記第２のデジタル値に基づいて、前記抵抗素子の抵抗値を導出する
抵抗値導出方法。

【0053】

（付記６）
付記５に記載の抵抗値導出方法によって導出された抵抗値に基づいて、前記電池セルのセル電圧を導出するセル電圧導出方法であって、
前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値を取得したときに前記抵抗素子において生じる電圧降下の成分を、前記抵抗素子の抵抗値に基づいて導出し、前記電圧降下の成分を前記第１のデジタル値又は前記第２のデジタル値から除去したものを前記セル電圧として導出する
セル電圧導出方法。

【符号の説明】

【0054】

１０ 電池監視装置
１２ 制御部
２０ セル選択スイッチ
２１ 第１のスイッチ部
２２ 第２のスイッチ部
２３ 第３のスイッチ部
２４ カレントミラー回路
２５ ツェナーダイオード
２６Ａ 第１の電流源
２６Ｂ 第２の電流源
３０ 極性反転回路
４０ アナログ・デジタル変換器
５０ 電池セル
５１ 組電池
６１ 抵抗素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】