特許 7428117 電池監視装置の異常判定装置

(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】

(24)【登録日】2024-01-29

(45)【発行日】2024-02-06

(54)【発明の名称】電池監視装置の異常判定装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240130BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20240130BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20240130BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 Y

H02J7/02 H

H01M10/48 P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020198366

(22)【出願日】2020-11-30

(65)【公開番号】P2022086397

(43)【公開日】2022-06-09

【審査請求日】2022-12-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】朝長 幸拓

(72)【発明者】

【氏名】本多 一隆

【審査官】高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０８８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００４４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４７５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０７５２２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２ －１０／４８

Ｇ０１Ｒ ３１／５０ －３１／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電池セル（Ｃｅ１、Ｃｅ２）を直列接続した組電池（１）を監視する電池監視装置（２）の異常判定装置であって、
前記複数の電池セル（Ｃｅ１、Ｃｅ２）の電圧を監視する監視ＩＣ（３）と、
前記監視ＩＣの外に設けられた均等化スイッチ（Ｓｐ）を用いて構成され、前記均等化スイッチがオンすると前記電池セルから前記均等化スイッチに通ずる周回経路（Ａ）に通電することで前記複数の電池セルの電圧を均等化する均等化回路（１０２）と、
前記周回経路に介在して構成されるシャント抵抗（Ｒｓ２、Ｒｓ１）と、
抵抗（Ｒｆ）及びコンデンサ（Ｃｆ）を含んで構成されると共に前記電池セルの電極間電圧を直接入力するフィルタ（１１；２１１；３１１）と、
前記均等化スイッチのオフ制御時において、前記周回経路に電流が流れることに起因して前記シャント抵抗に生じる電圧降下を含まないように前記フィルタを通じて得られる第１検出値と、前記周回経路に電流が流れることに起因して前記シャント抵抗に生じる前記電圧降下を含むように得られる第２検出値と、を比較することにより前記均等化回路にショート異常を生じているか否かを判定する判定部（９）と、を備える電池監視装置の異常判定装置。

【請求項2】

前記シャント抵抗は、前記電池セルの一方の第１電極（Ｋ１）に接続される第１シャント抵抗（Ｒｓ１）、及び、前記電池セルの他方の第２電極（Ｋ２）に接続される第２シャント抵抗（Ｒｓ２）、を備え、
前記フィルタ（１１）は、
抵抗（Ｒｆ）及びコンデンサ（Ｃｆ）による直列回路により構成され、前記電池セルの第１電極及び前記第１シャント抵抗との間の第１ノード（Ｎ１）と、前記電池セルの第２電極及び前記第２シャント抵抗との間の第２ノード（Ｎ２）との間に接続されたＲＣフィルタにより構成される請求項１記載の電池監視装置の異常判定装置。

【請求項3】

前記シャント抵抗は、前記電池セルの一方の第１電極（Ｋ１）に接続される第１シャント抵抗（Ｒｓ１）、及び、前記電池セルの他方の第２電極（Ｋ２）に接続される第２シャント抵抗（Ｒｓ２）、を備え、
前記フィルタ（２１１）は、
前記電池セルの第１電極及び前記第１シャント抵抗の間の第１ノード（Ｎ１）と、前記電池セルの第２電極及び前記第２シャント抵抗の間の第２ノード（Ｎ２）との間に２つの抵抗（Ｒｆ）及びコンデンサ（Ｃｆ）をπ型に接続したπ型フィルタにより構成される請求項１記載の電池監視装置の異常判定装置。

【請求項4】

前記シャント抵抗は、前記電池セルの一方の第１電極（Ｋ１）に接続される第１シャント抵抗（Ｒｓ１）、及び、前記電池セルの他方の第２電極（Ｋ２）に接続される第２シャント抵抗（Ｒｓ２）、を備え、
前記フィルタ（３１１）は、
前記電池セルの一方の第１電極及び前記シャント抵抗の間の第１ノードと、グランドノードとの間に抵抗及びコンデンサを直列接続した対地フィルタ（３１１）により構成される請求項１記載の電池監視装置の異常判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池監視装置の異常判定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

組電池は、電池セルを多段接続して構成されている。従来より、これらの電池セルを監視するため監視ＩＣを設けており、また、電池セルのセル電圧が均等になるように均等化スイッチを設けている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

近年、監視ＩＣの放熱性を高める目的から、監視ＩＣに対して均等化回路を外付けして構成することが要求されている。特許文献１記載の技術では、監視ＩＣの内部に均等化スイッチの検出回路を設けており、オン固着を検出している。

【0004】

しかし、特許文献１記載の技術は、監視ＩＣに内蔵される均等化スイッチのオン固着を検出する回路であり、監視ＩＣに外付けした均等化回路のオン固着検出手段は提供されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６３９８９６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、監視ＩＣに外付けされた均等化回路の異常を判定できるようにした電池監視装置の異常判定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１記載の発明は、複数の電池セルを直列接続した組電池を監視する電池監視装置の異常判定装置を対象としている。均等化回路は、監視ＩＣの外に設けられた均等化スイッチを用いて構成され、均等化スイッチがオンすると当該均等化スイッチ及び電池セルを通ずる周回経路に通電することで複数の電池セルの電圧を均等化する。

【0008】

シャント抵抗は、周回経路に介在して構成されている。判定部は、周回経路に電流が流れることに起因してシャント抵抗に生じる電圧降下を含まないようにフィルタを通じて得られる第１検出値と、周回経路に電流が流れることに起因してシャント抵抗に生じる電圧降下を含むように得られる第２検出値と、を比較することにより均等化回路のショート異常を生じているか否かを判定する。

【0009】

均等化回路のショート異常時には周回経路に電流が流れるため、シャント抵抗に電圧降下を生じる。このため、このシャント抵抗に生じる電圧降下を含まない第１検出値と、シャント抵抗に生じる電圧降下を含む第２検出値と、を比較することで均等化回路のショート異常を生じているか否かを判定でき、この結果、監視ＩＣに外付けされた均等化回路の異常を正常に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態を説明する電気的構成図

【図2】第１実施形態を説明する電気的構成図

【図3】第１実施形態についてスイッチ切替制御内容を説明するタイムチャートのその１

【図4】第１実施形態についてスイッチ切替制御内容を説明するタイムチャートのその２

【図5】第１実施形態の比較例の説明図

【図6】第２実施形態を説明する電気的構成図のその１

【図7】第２実施形態を説明する電気的構成図のその２

【図8】第２実施形態についてスイッチ切替内容を説明するタイムチャートのその１

【図9】第２実施形態についてスイッチ切替内容を説明するタイムチャートのその２

【図10】第２実施形態についてスイッチ切替内容を説明するタイムチャートのその３

【図11】第３実施形態を説明する電気的構成図

【図12】第４実施形態を説明する電気的構成図

【図13】第５実施形態を説明する電気的構成図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付し、必要に応じて説明を省略することがある。

【0012】

（第１実施形態）
第１実施形態について図１から図５を参照しながら説明する。図１に示すように、組電池１は、二次電池である複数の電池セルＣｅ１、Ｃｅ２を多段に直列接続して構成されている。電池監視装置２は、組電池１の電圧を監視する装置であり、監視ＩＣ３の内部回路と、監視ＩＣ３の外に設けられた外付け回路３ａに分けて構成されている。

【0013】

監視ＩＣ３は、電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電圧を監視するために設けられた集積回路装置である。監視ＩＣ３内には、制御回路４、均等化回路５、マルチプレクサ６、入力スイッチ７、Ａ／Ｄ変換回路８、及び判定部として判定回路９が構成されている。

【0014】

監視ＩＣ３の外には、外付け回路３ａとして、ＲＣフィルタ１１、均等化回路１０１、１０２、抵抗Ｒｓ、第１シャント抵抗Ｒｓ１、第２シャント抵抗Ｒｓ２、及び、均等化スイッチＳｐの制御端子を駆動するためのゲート抵抗Ｒｍが構成されている。抵抗Ｒｓは、数十Ω程度に設定されており、第１シャント抵抗Ｒｓ１及び第２シャント抵抗Ｒｓ２は、数十ｍΩ程度に設定されている。また、均等化スイッチＳｐの制御端子保護のため、ツェナーダイオードＤが構成されている。

【0015】

なお図１中には、本願にかかる特徴部分の説明を行うときの利便性を考慮して符号を付しており、組電池１は、奇数番の電池セルＣｅ１及び偶数番の電池セルＣｅ２に分けて符号を付している。

【0016】

また、奇数番の電池セルＣｅ１の正側の第１電極Ｋ１に直接接続されるシャント抵抗を第１シャント抵抗Ｒｓ１と記載しており、電池セルＣｅ１の負側の第２電極Ｋ２に直接接続されるシャント抵抗を第２シャント抵抗Ｒｓ２としている。

【0017】

さらに、偶数番の電池セルＣｅ２の正側の第２電極Ｋ２に直接接続されるシャント抵抗を第２シャント抵抗Ｒｓ２と記載しており、電池セルＣｅ２の負側の第１電極Ｋ１に直接接続されるシャント抵抗を第１シャント抵抗Ｒｓ１としている。

【0018】

偶数番の電池セルＣｅ２の負側に直接接続される第１シャント抵抗Ｒｓ１と奇数番の電池セルＣｅ１の正側に直接接続される第１シャント抵抗Ｒｓ１とは共用されている。同様に、奇数番の電池セルＣｅ１の負側に直接接続される第２シャント抵抗Ｒｓ２と偶数番の電池セルＣｅ２の正側に直接接続される第２シャント抵抗Ｒｓ２とは共用されている。

【0019】

各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２にそれぞれ対応して電極間電圧Ｖｃｌの検出回路が設けられている。偶数番の電池セルＣｅ２の電極間電圧Ｖｃｌの検出回路は、第１シャント抵抗Ｒｓ１、第２シャント抵抗Ｒｓ２、抵抗Ｒｓにより構成されている。隣接する奇数番の電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌの検出回路もまた、第１シャント抵抗Ｒｓ１、第２シャント抵抗Ｒｓ２、及び抵抗Ｒｓを用いて構成され、これらの抵抗Ｒｓ１、Ｒｓ２、Ｒｓを共用している。

【0020】

監視ＩＣ３は、各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の両電極からそれぞれ抵抗Ｒｓを通じて接続されるシャント抵抗接続端子Ｔｓを備える。シャント抵抗接続端子Ｔｓは、放電用の抵抗Ｒｓ及び第１シャント抵抗Ｒｓ１又は第２シャント抵抗Ｒｓ２を介して対応する電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の両電極Ｋ１、Ｋ２にそれぞれ接続されている。

【0021】

監視ＩＣ３は、各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の両電極Ｋ１、Ｋ２からそれぞれＲＣフィルタ１１を通じて接続されるフィルタ接続端子Ｔｆを備える。フィルタ接続端子Ｔｆには、各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電極間電圧ＶｃｌがＲＣフィルタ１１の抵抗Ｒｆを通じて直接入力されている。

【0022】

ＲＣフィルタ１１は、抵抗Ｒｆ及びコンデンサＣｆを備える。抵抗Ｒｆは、電池セルＣｅの第１電極Ｋ１及び第１シャント抵抗Ｒｓ１の間の第１ノードＮ１と、電池セルＣｅの第２電極Ｋ２及び第２シャント抵抗Ｒｓ２の間の第２ノードＮ２と、の間に接続されている。

【0023】

コンデンサＣｆは、フィルタ接続端子Ｔｆと電池セルＣｅ１の負側のノードＮ２との間に接続されている。ＲＣフィルタ１１は、電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の両電極に直接接続されているため、両電極のノードＮ１及びＮ２間の電圧をノイズ除去しながら検出できる。

【0024】

均等化回路１０１及び１０２は、それぞれ均等化スイッチＳｐ及び均等化スイッチＳｐに直列接続された抵抗Ｒｐにより構成される。均等化スイッチＳｐは、トランジスタ、例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴにより構成されている。

【0025】

均等化スイッチＳｐを構成するＭＯＳＦＥＴのドレインソース間と抵抗Ｒｐは、第１シャント抵抗Ｒｓ１及び抵抗Ｒｓ間のノードと第２シャント抵抗Ｒｓ２及び抵抗Ｒｓ間のノードとの間に直列接続されている。均等化回路１０１、１０２は、均等化スイッチＳｐをオンすると電池セルＣｅ１、Ｃｅ２を通じて周回電流を通電することで各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電圧を均等化できる。

【0026】

監視ＩＣ３の内部にもまた均等化回路５が設けられている。均等化回路５は、隣接する２つのシャント抵抗接続端子Ｔｓの間に直列接続されたトランジスタにより構成されている。トランジスタは、例えばＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴによる。均等化回路５は、電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電圧を均等化するために設けられる。

【0027】

マルチプレクサ６は、各シャント抵抗接続端子Ｔｓの電圧を選択するための奇数番のスイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ７…、各フィルタ接続端子Ｔｆの電圧を選択するための偶数番のスイッチＳ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８…により構成されている。

【0028】

制御回路４がマルチプレクサ６を切替制御することでシャント抵抗接続端子Ｔｓとフィルタ接続端子Ｔｆとの間の電圧を検出でき、これにより各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２に対応したＲＣフィルタ１１の出力電圧を検出できる。

【0029】

マルチプレクサ６の後段には入力スイッチ７が構成されている。入力スイッチ７は、複数のスイッチＳＩ１～ＳＩ４により構成される。制御回路４は、入力スイッチ７のスイッチＳＩ１～ＳＩ４をオン・オフ制御することで出力電圧の正負を変換できる。

【0030】

図示しないが、Ａ／Ｄ変換回路８の入力側にはレベルシフト回路が設けられており、Ａ／Ｄ変換回路８はレベルシフト回路を介して電圧を入力する。 Ａ／Ｄ変換回路８は入力電圧をＡ／Ｄ変換し判定回路９に出力する。判定回路９は、均等化回路１０１、１０２の異常を検出する。

【0031】

上記構成について、均等化回路１０２のショート異常検査方法を説明する。以下の説明では、図２に示したように、電池セルＣｅ２に対応した均等化スイッチＳｐのショート異常の検査方法を説明する。以降では、電池セルＣｅ２をＮ＋１番目の電池セルＣｅ２と称し、この電池セルＣｅ２の上下に隣接した電池セルＣｅ１をそれぞれＮ番目、Ｎ＋２番目の電池セルＣｅ１と称して説明する。

【0032】

制御回路４は、均等化回路１０２のショート異常を検出するときに、全ての均等化スイッチＳａ及びＳｐをオフに保持した状態で、図３に示すように、マルチプレクサ６のスイッチＳ１～Ｓ４をオン・オフ制御すると共に、入力スイッチ７のスイッチＳＩ１～ＳＩ４をオン・オフ制御する。

【0033】

Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化スイッチＳｐがオン固着しておりショート異常を生じていると、Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２から、第２シャント抵抗Ｒｓ２、均等化回路１０２、及び第１シャント抵抗Ｒｓ１を通じた周回経路Ａ（図２参照）に短絡電流が流れる。周回経路Ａに短絡電流が流れることで、第２シャント抵抗Ｒｓ２に電圧がかかると共に、第１シャント抵抗Ｒｓ１にも電圧がかかる。

【0034】

制御回路４は、図３に示す第１期間Ｔ１においてスイッチＳ１、Ｓ４、ＳＩ１、ＳＩ４をオン制御すると共に、スイッチＳ２、Ｓ３、ＳＩ２、ＳＩ３をオフ制御する。

【0035】

すると判定回路９は、第１期間Ｔ１において周回経路Ａから外れた経路、ここではＲＣフィルタ１１の抵抗Ｒｆを接続した経路、を通じて第Ｎ＋２番目の電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２を直接検出する。このため、第２シャント抵抗Ｒｓ２の電圧降下ΔＶを含まないように第１検出値を取得できる。

【0036】

制御回路４は、第２期間Ｔ２においてスイッチＳ２、Ｓ３、ＳＩ２、ＳＩ３をオン制御すると共に、スイッチＳ１、Ｓ４、ＳＩ１、ＳＩ４をオフ制御する。

【0037】

すると判定回路９は、第２期間Ｔ２において第２シャント抵抗Ｒｓ２を介して第Ｎ＋２番目の電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２を検出することで電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２に第２シャント抵抗Ｒｓ２の両端電圧ΔＶを加算した電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２＋ΔＶを検出する。これにより、判定回路９は、第２シャント抵抗Ｒｓ２の電圧降下ΔＶを含むように第２検出値を取得できる。

【0038】

この後、判定回路９は、２つの経路における検出値の結果を比較することで、均等化回路１０２にショート異常を生じているか否かを判定する。例えば、判定回路９は、第２期間Ｔ２に検出した電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２＋ΔＶから第１期間Ｔ１に検出した電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２を減算し、これらの差分値が所定値に達していることを条件として、均等化回路１０２にショート異常を生じていると判定できる。

【0039】

なお判定回路９が、２つの検出値を減算することで均等化回路１０２のショート異常を判定する形態を示したが減算値に限られない。電圧降下ΔＶに基づく検出値を取得できれば、第１期間Ｔ１の検出電圧及び第２期間Ｔ２の検出電圧をどのように演算しても良い。電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電極間電圧Ｖｃｌがそれぞれ様々な影響に基づいて変動することを考慮すれば、同一セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２に対し何れか一方から他方を減算した差分値に基づいてショート異常を生じているか否かを判定することが望ましい。

【0040】

検査対象となるＮ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出するため、当該電池セルＣｅ２の正側に隣接したＮ＋２番目の電池セルＣｅ１に対応したスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４をオン・オフ制御する形態を示したが、これに限定されるものではない。

【0041】

Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出するため、当該電池セルＣｅ２の負側に隣接したＮ番目の電池セルＣｅ１に対応したスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８を図４に示したようにオン・オフ制御し、これら検出された電圧に基づいて、判定回路９がＮ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出するようにしても良い。

【0042】

この場合、均等化スイッチＳｐがショートしていれば、第１シャント抵抗Ｒｓ１に生じた電圧降下ΔＶを検出でき、前述同様に均等化回路１０２のスイッチＳｐのショート異常を検出できる。

【0043】

図５に比較例の構成を示している。この図５の構成では、第１シャント抵抗Ｒｓ１、第２シャント抵抗Ｒｓ２を設けていない構成を示している。この比較例の構成を適用しつつ、隣接する電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌを検出しても、第１シャント抵抗Ｒｓ１、第２シャント抵抗Ｒｓ２に基づく電圧降下ΔＶを検出できない。このため、均等化スイッチＳｐのショート異常に基づく電圧変化を検出できず、この結果、均等化スイッチＳｐのショート異常を検出できない。

【0044】

これに対し、本実施形態によれば、第１シャント抵抗Ｒｓ１、第２シャント抵抗Ｒｓ２を設けている。判定回路９は、均等化スイッチＳｐのオフ制御時において、第２シャント抵抗Ｒｓ２に生じる電圧降下ΔＶを含まない第１検出値と、第２シャント抵抗Ｒｓ２に生じる電圧降下ΔＶを含む第２検出値と、を比較することにより均等化回路１０２にショート異常を生じているか否かを判定している。この結果、均等化回路１０２のショート異常を正常に検出できる。

【0045】

また判定回路９が、第１期間Ｔ１において第１検出値を得るときには、周回経路Ａから外れた経路、ここではＲＣフィルタ１１を通じて電池セルＣｅ１の電極Ｋ２から直接電位を検出している。これにより、第２シャント抵抗Ｒｓ２に生じる電圧降下ΔＶを含まないように第１検出値を得られる。

【0046】

また判定回路９が、第２期間Ｔ２において第２検出値を得るときには、第２シャント抵抗Ｒｓ２又は第１シャント抵抗Ｒｓ１を介して第Ｎ＋２番目又は第Ｎ番目の第２電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌを検出している。したがって、第２シャント抵抗Ｒｓ２に生じる電圧降下ΔＶを含むように第２検出値を得られる。

【0047】

ＲＣフィルタ１１は、電池セルＣｅ２の第１電極Ｋ１及び第１シャント抵抗Ｒｓ１との間の第１ノードＮ１と、電池セルＣｅ２の第２電極Ｋ２及び第２シャント抵抗Ｒｓ２との間の第２ノードＮ２との間に抵抗Ｒｆ及びコンデンサＣｆを含む直列回路を接続して構成されている。これにより、各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電極Ｋ１、Ｋ２に生じるノイズを抑制しつつ各電池セルＣｅ１、Ｃｅ２の電極間電圧Ｖｃｌを検出でき、ひいてはショート異常しているか否かを精度良く判定できる。

【0048】

（第２実施形態）
第２実施形態について図６から図１０を参照しながら説明する。第２実施形態では、ＲＣフィルタ１１に代えてπ型フィルタ２１１を設けた構成を説明する。

【0049】

本実施形態の監視ＩＣ３は、図示形態に接続したスイッチＳＩ１～ＳＩ８からなる入力スイッチ７を備えている。制御回路４は、入力スイッチ７のスイッチＳＩ１～ＳＩ８をオン・オフ制御することで出力電圧の正負を変換できる。マルチプレクサ６と入力スイッチ７との間で、図６に示すようにスイッチＳ１～Ｓ８…と、スイッチＳＩ１～ＳＩ８とを接続することで、隣接する複数のシャント抵抗接続端子Ｔｓ間、隣接する複数のフィルタ接続端子Ｔｆ間の電圧を検出可能にしている。

【0050】

図７に示すように、π型フィルタ２１１は、電池セルＣｅ２の第１電極Ｋ１及び第１シャント抵抗Ｒｓ１の間の第１ノードＮ１と、電池セルＣｅ２の第２電極Ｋ２及び第２シャント抵抗Ｒｓ２の間の第２ノードＮ２との間に、２つの抵抗Ｒｆ及びコンデンサＣｆをπ型に接続して構成される。

【0051】

Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化スイッチＳｐがオン固着してショート異常を生じると、Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２から、第２シャント抵抗Ｒｓ２、均等化回路１０２の抵抗Ｒｐ、均等化スイッチＳｐ、及び第１シャント抵抗Ｒｓ１を通じた周回経路Ａに短絡電流が流れる。周回経路Ａに短絡電流が流れることで、第２シャント抵抗Ｒｓ２に電圧がかかると共に、第１シャント抵抗Ｒｓ１にも電圧がかかる。

【0052】

制御回路４は、図８に示すように第１期間Ｔ１中にスイッチＳ２、Ｓ４、ＳＩ２、ＳＩ８をオン制御すると共に、スイッチＳ１、Ｓ３、ＳＩ１、ＳＩ７をオフ制御する。

【0053】

すると判定回路９は、第１期間Ｔ１において隣接するフィルタ接続端子Ｔｆ間の電圧を検出できる。判定回路９は、第１期間Ｔ１において周回経路Ａから外れた経路、ここではＲＣフィルタ１１を通じて第Ｎ＋２番目の電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２を直接検出する。このため、第２シャント抵抗Ｒｓ２の電圧降下ΔＶを含まないように第１検出値を取得できる。

【0054】

制御回路４は、第２期間Ｔ２においてスイッチＳ１、Ｓ３、ＳＩ１、ＳＩ４をオン制御すると共に、スイッチＳ２、Ｓ４、ＳＩ２、ＳＩ３をオフ制御する。すると、判定回路９は、隣接するシャント抵抗接続端子Ｔｓ間の電圧を検出できる。

【0055】

判定回路９は、第２期間Ｔ２において第２シャント抵抗Ｒｓ２を介して第Ｎ＋２番目の電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌを検出することで第２電池セルＣｅ１の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２に第２シャント抵抗Ｒｓ２にかかる電圧ΔＶを加算した電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２＋ΔＶを検出する。これにより、判定回路９は、第２シャント抵抗Ｒｓ２の電圧降下ΔＶを含むように第２検出値を取得できる。

【0056】

この後、判定回路９は、２つの経路における検出値の結果を比較することで、均等化回路１０２にショート異常を生じているか否かを判定する。例えば判定回路９は、第２期間Ｔ２に検出した電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２＋ΔＶから第１期間Ｔ１に検出した電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋２を減算することで、これらの差分値が所定値に達していることを条件として、均等化回路１０２にショート異常を生じていると判定する。

【0057】

前述実施形態でも説明したように、Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出するため、当該電池セルＣｅ２の負側に隣接したＮ番目の電池セルＣｅ１に対応したスイッチＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８を図９に示すようにオン・オフ制御しても良い。判定回路９は、入力スイッチ７を通じて検出された電圧に基づいて、Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出する。

【0058】

この場合、Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した第１シャント抵抗Ｒｓ１に電圧降下ΔＶを検出でき、前述同様に均等化回路１０２の均等化スイッチＳｐのショート異常を検出できる。

【0059】

また本実施形態の構成では、検査対象となるＮ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出するため、当該Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応したスイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を図１０に示すようにオン・オフ制御しても良い。判定回路９が、入力スイッチ７を通じて検出された電圧に基づいてＮ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化スイッチＳｐのショート異常を検出することも可能である。

【0060】

制御回路４が、第２期間Ｔ２においてスイッチＳ３、Ｓ５、ＳＩ５、ＳＩ３をオンすることで、隣接するシャント抵抗接続端子Ｔｓの間の電圧を検出するとき、第１シャント抵抗Ｒｓ１及び第２シャント抵抗Ｒｓ２を通じてＮ＋１番目の電池セルＣｅ２の電極間電圧Ｖｃｌ＿Ｎ＋１を検出できる。すると、均等化回路１０２にショート異常を生じていれば、図７に示すように２倍の電圧降下２×ΔＶを差分電圧として検出できる。このため、本実施形態においても前述実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0061】

（第３実施形態）
第３実施形態について図１１を参照しながら説明する。第３実施形態では、図１１に示すように、ＲＣフィルタ１１に代えて対地フィルタ３１１を設けた形態を示す。第Ｎ＋２番目の電池セルＣｅ１に対応した対地フィルタ３１１は、電池セルＣｅ１の第１電極Ｋ１及び第１シャント抵抗Ｒｓ１の間のノードと、グランドノードとの間に抵抗Ｒｆ及びコンデンサＣｆによる回路を直列接続している。第Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した対地フィルタ３１１は、電池セルＣｅ２の第２電極Ｋ２及び第２シャント抵抗Ｒｓ１の間のノードと、グランドノードとの間に抵抗Ｒｆ及びコンデンサＣｆによる回路を直列接続している。

【0062】

第３実施形態でも第２実施形態と同様に制御することで、図１１に電圧値を示したように、判定回路９がＮ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化回路１０２のショート異常を検出することができ、第２実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0063】

（第４実施形態）
第４実施形態について図１２を参照しながら説明する。図１２は図２に代えて示す構成例である。図１２に示すように、第Ｎ＋１番目の電池セルＣｅ２に対応した均等化スイッチＳｐに代えて、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴを用いて均等化スイッチＳｐａを構成しても良い。図１２に示したように、抵抗Ｒｓａが、Ｎチャネル型及びＰチャネル型のＭＯＳＦＥＴのゲートソース間に共通接続されている。この抵抗Ｒｓａの抵抗値を大きく設定して駆動できるため、電池セルＣｅ１、Ｃｅ２が低電圧になったとしても均等化スイッチＳｐを駆動できる。

【0064】

（第５実施形態）
第５実施形態について図１３を参照しながら説明する。前述実施形態では判定回路９を監視ＩＣ３の中に設けているが、図１３に示すように、判定回路９の構成、機能は、監視ＩＣ３に接続されたマイコン２０に構成しても良い。判定回路９の機能は、マイコン２０の内部に記憶されたプログラムに基づいて実現しても良いし、Ａ／Ｄ変換回路８の出力値をデジタル処理するロジック回路により構成しても良い。

【0065】

（他の実施形態）
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができ、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

【0066】

また前述した実施形態の構成は組み合わせたり入れ替えたりしても良い。本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本発明は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0067】

図面中、Ｃｅ１、Ｃｅ２は電池セル（Ｃｅ２は所定の電池セル、Ｃｅ１は第２電池セル）、Ｓは異常判定装置、１は組電池、２は電池監視装置、３は監視ＩＣ、１０２は均等化回路、９は判定回路（判定部）、１１はＲＣフィルタ（フィルタ）、２１１はπ型フィルタ（フィルタ）、３１１は対地フィルタ（フィルタ）、Ｓｐは均等化スイッチ、Ａは周回経路、Ｒｓ１は第１シャント抵抗（シャント抵抗）、Ｒｓ２は第２シャント抵抗（シャント抵抗）、を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】