組電池監視装置、及び、電池パック
【課題】スイッチ装置の開閉制御等を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能な技術を開示する。
【解決手段】組電池監視装置３は、隣り合うセルＣのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗Ｒ１同士の抵抗値が互いに異なる。また、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗Ｒ２同士の抵抗値が互いに異なる。更に、複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じである。
【解決手段】組電池監視装置３は、隣り合うセルＣのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗Ｒ１同士の抵抗値が互いに異なる。また、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗Ｒ２同士の抵抗値が互いに異なる。更に、複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される発明は、組電池を構成する各単電池の電圧を個別に検出するための検出線の断線の有無を判断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、組電池を構成する各セルの電圧を個別に検出するための検出線の断線の有無を判断する組電池監視装置がある（特許文献１参照）。この組電池監視装置では、各セルの端子間に、スイッチ装置及び同じ抵抗値の抵抗が並列接続されるとともに、各スイッチ装置の開閉制御を行うマイクロプロセッサを備える。マイクロプロセッサは、隣り合う２つのセルのうち、一方のセルに並列接続されたスイッチ装置を閉じ状態にし、且つ、他方のセルに並列接続されたスイッチ装置を開き状態にするよう制御しつつ、一方のセルに並列接続されている抵抗の両端電圧に基づき、当該一方のセルの電圧を検出するための検出線の断線の有無を判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の組電池監視装置では、検出線の断線の有無を判断するためには、各スイッチ装置の開閉制御が必要である。このため、例えば、スイッチ装置の開閉制御の分だけ、断線の有無を判断するための処理負担が大きくなったり、スイッチ装置を有しない装置では検出線の断線の有無を判断できなかったりするという不都合が生じる。
【０００５】
ここで、仮に、上記従来の組電池監視装置において、隣り合うセルに並列接続されている２つのスイッチ装置をいずれも閉状態にしたままで断線の有無判断を行おうとすると、断線の有無の判断精度が低下してしまう。即ち、上記従来の組電池管理装置では、隣り合うセルに並列接続されている２つの抵抗の抵抗値は互いに同じなので、検出線が断線していない場合と断線している場合とで各セルの両端電圧の相違が微少となり、その結果、例えば、断線しているにもかかわらず、断線していないと誤判断してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている２つの抵抗の抵抗値が互いに異なる構成にすれば、上記誤判断を抑制することが可能である。しかし、この構成では、セルごとに並列接続されている抵抗の抵抗値が互いに異なるため、セル間で電圧のバラツキが生じてしまう。
【０００７】
本明細書では、スイッチ装置の開閉制御、或いは、スイッチ装置自体を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書によって開示される組電池監視装置は、複数のセルが直列接続された組電池を監視する組電池監視装置であって、前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第１グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第１グループ抵抗と、前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第２グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第２グループ抵抗と、制御部と、を備え、前記複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じであり、前記制御部は、前記複数の第１グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第１電圧検出処理と、前記第１電圧検出処理における前記セルごとの電圧の検出値に基づき、前記検出線の断線の有無を判断する断線判断処理と、を実行する。
【０００９】
この発明では、複数の第１グループ抵抗は、複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続され、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる。従って、当該第１グループ抵抗同士の抵抗値が同じ場合に比べて、検出線が断線していない場合と断線している場合とで抵抗値が大きく変化するため、断線の有無を精度よく判断することができる。
しかも、複数の第２グループ抵抗は、複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続され、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる。更に、複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じである。従って、第２グループ抵抗がない構成に比べて、並列接続された抵抗によるセル間の電圧バラツキを抑制することができる。
以上のように、この発明によれば、スイッチ装置の開閉制御、或いは、スイッチ装置自体を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能である。
【００１０】
上記組電池監視装置では、前記制御部は、前記第１電圧検出処理に加えて、前記複数の第２グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第２電圧検出処理を実行し、前記断線判断処理では、前記第１電圧検出処理と前記第２電圧検出処理とで検出値の差が基準値以上である場合に、断線有りと判断してもよい。
【００１１】
この発明によれば、１つのセルにつき２つの抵抗の両端電圧に基づき断線の有無判断を行う。このため、１つのセルにつき１つの抵抗の両端電圧のみに基づき断線の有無判断を行う構成に比べて、断線の有無判断の精度を高めることができる。
【００１２】
上記組電池監視装置では、前記第１グループ抵抗及び前記第２グループ抵抗は、いずれも３つ以上であって、１つ飛びごとに抵抗値が同じである。
【００１３】
この発明によれば、第１グループ抵抗及び第２グループ抵抗は、１つ飛びごとに抵抗値が同じである。従って、比較的簡単な回路構成により、隣り合うセル同士について、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗を互いに同じにすることができる。
【００１４】
また、電池パックは、複数のセルが直列接続された組電池と、上記各組電池監視装置のいずれかと、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スイッチ装置の開閉制御、或いは、スイッチ装置自体を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る電池パックの電気的構成図
【図２】第１制御処理を示すフローチャート
【図３】第２制御処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
一実施形態に係る電池パック１について、図１から図３を参照しつつ説明する。なお、電池パック１は、例えば、電気自動車など充電可能な装置に搭載される。
【００１８】
（電池パックの構成）
図１に示すように、電池パック１は、組電池２、及び、組電池監視装置３を備える。
【００１９】
１．組電池
組電池２は、複数のセルＣ、換言すれば複数の単電池が直列接続された構成になっている。本実施形態では、セルＣは、リチウムイオン電池など、繰り返し充電可能な二次電池であるが、二次電池以外の電池でもよい。以下、組電池２は、４つのセルＣ１〜Ｃ４を有するものとして説明するが、２個以上のセルＣを有する構成であればよい。
【００２０】
２．組電池監視装置
組電池監視装置３は、組電池２に電気的に接続されて、各セルＣの端子間電圧に基づく監視を行う。なお、組電池２と組電池監視装置３とは、図示しないコネクタを介して着脱可能に接続されている構成が好ましい。以下、各セルＣの端子間電圧を、セル電圧ということがある。組電池監視装置３は、第１グループに属する４つの第１グループ抵抗Ｒ１と、第２グループに属する４つの第２グループ抵抗Ｒ２と、制御部４とを有する。
【００２１】
４つの第１グループ抵抗Ｒ１は、それぞれ個別のセルＣに検出線Ｌを介して並列接続されており、各第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１は、当該第１グループ抵抗Ｒ１に並列接続されているセルＣのセル電圧に比例した値を示す。具体的には、第１グループ抵抗Ｒ１１は、セルＣ１に検出線Ｌ１１、Ｌ１２を介して並列接続されており、第１グループ抵抗Ｒ１２は、セルＣ２に検出線Ｌ１２、Ｌ１３を介して並列接続されており、第１グループ抵抗Ｒ１３は、セルＣ３に検出線Ｌ１３、Ｌ１４を介して並列接続されており、第１グループ抵抗Ｒ１４は、セルＣ４に検出線Ｌ１４、Ｌ１５を介して並列接続されている。
【００２２】
また、４つの第１グループ抵抗Ｒ１のうち、隣り合うセルＣのそれぞれに接続されている第１グループ抵抗Ｒ１同士は、抵抗値が互いに異なる。更に本実施形態では、４つの第１グループ抵抗Ｒ１は、１つ飛びごとに抵抗値が略同一である。具体的には、２つの第１グループ抵抗Ｒ１１、Ｒ１３同士は抵抗値が略同一、例えば２ｋΩであり、２つの第１グループ抵抗Ｒ１２、Ｒ１４同士は抵抗値が略同一、例えば１ｋΩである。なお、両者の抵抗値の組合せの例としては、これに以外に、１ＭΩと７００ｋΩ、１ＭΩと無限Ω等が挙げられる。
【００２３】
４つの第２グループ抵抗Ｒ２は、それぞれ個別のセルＣに検出線Ｌを介して並列接続されており、各第２グループ抵抗Ｒ２の両端電圧ＶＲ２は、当該第２グループ抵抗Ｒ２に並列接続されているセルＣのセル電圧に比例した値を示す。具体的には、第２グループ抵抗Ｒ２１は、セルＣ１に検出線Ｌ２１、Ｌ２２を介して並列接続されており、第２グループ抵抗Ｒ２２は、セルＣ２に検出線Ｌ２２、Ｌ２３を介して並列接続されており、第２グループ抵抗Ｒ２３は、セルＣ３に検出線Ｌ２３、Ｌ２４を介して並列接続されており、第２グループ抵抗Ｒ２４は、セルＣ４に検出線Ｌ２４、Ｌ２５を介して並列接続されている。
【００２４】
また、４つの第２グループ抵抗Ｒ２のうち、隣り合うセルＣのそれぞれに接続されている第２グループ抵抗Ｒ２同士は、抵抗値が互いに異なる。更に本実施形態では、４つの第２グループ抵抗Ｒ２は、１つ飛びごとに抵抗値が略同一である。具体的には、２つの第２グループ抵抗Ｒ２１、Ｒ２３同士は抵抗値が略同一、例えば１ｋΩであり、２つの第２グループ抵抗Ｒ２２、Ｒ２４同士は抵抗値が略同一、例えば２ｋΩである。なお、両者の抵抗値の組合せの例としては、これに以外に、７００ｋΩと１ＭΩ、無限Ωと１ＭΩ等が挙げられる。
【００２５】
以上の構成により、全てのセルＣについて、当該各セルＣに並列接続されている第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２との合成抵抗値は互いに略同一である。
【００２６】
制御部４は、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６を有し、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６が、組電池２を監視する。これにより、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６のいずれか一方が例えば故障しても、組電池２の監視を継続することができる。
【００２７】
第１電池管理ユニット５は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して、第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１を個別に読み取って、当該両端電圧ＶＲ１に基づき組電池２の監視処理を実行する。具体的には、第１電池監視ユニット５は、第１ＣＰＵ５Ａ、第１メモリ５Ｂ、及び、第１通信部５Ｃを有する。第１メモリ５Ｂには、監視処理や、後述する断線検出処理等を実行するためのプログラムが記憶されている。第１メモリ５Ｂは、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。第１通信部５Ｃは、無線方式または有線方式により第２電池監視ユニット６とデータ通信を行うインターフェースである。
【００２８】
第２電池管理ユニット６は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して、第２グループ抵抗Ｒ２の両端電圧ＶＲ２を個別に読み取って、当該両端電圧ＶＲ２に基づき組電池２の監視処理を実行する。具体的には、第２電池監視ユニット６は、第２ＣＰＵ６Ａ、第２メモリ６Ｂ、及び、第２通信部６Ｃを有する。第２メモリ６Ｂには、監視処理等を実行するためのプログラムが記憶されている。第２メモリ６Ｂは、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。第２通信部６Ｃは、上記第１電池監視ユニット５の第１通信部５Ｃとデータ通信を行うインターフェースである。
【００２９】
（制御部の制御内容）
例えば組電池監視装置３に電源が投入されると、制御部４は、所定の周期で定期的に、第１電圧検出処理、第２電圧検出処理、及び、断線判断処理等を実行する。
【００３０】
１．第１電池管理ユニットの制御処理
第１電池監視ユニット５は、第１電圧検出処理、断線判断処理、監視処理等を実行する。具体的には、第１ＣＰＵ５Ａは、上記プログラムを第１メモリ５Ｂから読み出して、図２に示す第１制御処理を実行する。
【００３１】
第１ＣＰＵ５Ａは、まず、第１電圧検出処理を実行する（Ｓ１）。第１電圧検出処理では、第１ＣＰＵ５Ａは、第１グループ抵抗Ｒ１の各両端電圧ＶＲ１を読み取って、当該両端電圧ＶＲ１に基づき、各セルＣのセル電圧を検出し、各セルＣの識別情報と、当該セルのセル電圧の検出値との対応関係を示す第１情報を、第１メモリ５Ｂに記憶する。
【００３２】
第１ＣＰＵ５Ａは、第１電圧検出処理の実行後に、第２電池監視ユニット６から、後述する第２電圧検出処理で得られた第２情報を受信すると、当該第２情報を第１メモリ５Ｂに記憶し、検出値比較処理を行う（Ｓ３）。検出値比較処理では、第１ＣＰＵ５Ａは、第１情報及び第２情報を参照して、各セルごとに、第１電圧検出処理でのセル電圧の検出値と、第２電圧検出処理でのセル電圧の検出値とを比較し、検出値の差が基準値よりも大きいかどうかを判断する（Ｓ４）。第１ＣＰＵ５Ａは、全てのセルについて、当該検出値の差が基準値以下であると判断すれば（Ｓ４：ＮＯ）、いずれの検出線Ｌも断線していないとして、監視処理を実行する（Ｓ５）。
【００３３】
この監視処理では、第１ＣＰＵ５Ａは、例えば第１情報を参照して、セル電圧に基づく公知の監視処理を実行する（Ｓ５）。例えば、第１ＣＰＵ５Ａは、セルごとに、セル電圧、及び、組電池２に流れる電流を検出する、図示しない電流センサの検出電流値に基づき、インピーダンスを測定したり、劣化診断を行ったりする。第１ＣＰＵ５Ａは、管理処理を実行後に、本制御処理を終了する。
【００３４】
第１ＣＰＵ５Ａは、少なくとも１つのセルについて、当該検出値の差が基準値よりも大きいと判断すれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、いずれかの検出線Ｌが断線しているとして、断線エラー処理を実行する（Ｓ６）。例えば、第１ＣＰＵ５Ａは、セルＣ２について検出値の差が基準値よりも大きいと判断した場合、検出線Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２２、Ｌ２３の少なくともいずれかが断線していることを認識することができる。また、例えば、第１電圧検出処理の検出値と第２電圧検出処理の検出値との大小比較に基づき、第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２とのいずれに接続されていた検出線Ｌが断線しているかを把握することもできる。例えば、上記セルＣ２について、第１電圧検出処理の検出値が、第２電圧検出処理の検出値よりも小さい場合、第１グループ抵抗Ｒ１２に接続されていた検出線Ｌ１２、Ｌ１３のいずれかが断線したことを把握することができる。
【００３５】
断線エラー処理としては、第１ＣＰＵ５Ａは、例えば上記断線に関する情報を、第１通知部５Ｃを介して、表示装置、発音装置や上位制御装置などの外部機器に送信する。
【００３６】
２．第２電池管理ユニットの制御処理
第２電池監視ユニット６は、第２電圧検出処理、監視処理等を実行する。より具体的には、第２ＣＰＵ６Ａは、上記プログラムを第２メモリ６Ｂから読み出して、図３に示す第２制御処理を実行する。第２ＣＰＵ６Ａは、まず、第２電圧検出処理を実行する（Ｓ１１）。第２電圧検出処理では、第２ＣＰＵ６Ａは、第２グループ抵抗Ｒ２の各両端電圧ＶＲ２を読み取って、当該両端電圧ＶＲ２に基づき、各セルＣのセル電圧を検出し、各セルＣの識別情報と、当該セルのセル電圧の検出値との対応関係を示す第２情報を、第２メモリ６Ｂに記憶する。
【００３７】
次に、第２ＣＰＵ６Ａは、上記第２情報を、第１電池監視ユニット５に送信し（Ｓ１２）、第１電池監視ユニット５から、上記Ｓ４での判断結果が送信されるまで待機する。第２ＣＰＵ６Ａは、当該判断結果が、断線無しを示す場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、第１電池監視ユニット５とは独立に、上記Ｓ５と同様の監視処理を実行し（Ｓ１４）、本第２制御処理を終了する。一方、第２ＣＰＵ６Ａは、当該判断結果が、断線有りを示す場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、監視処理を実行せずに、本第２制御処理を終了する。
【００３８】
（本実施形態の効果）
例えば、仮に、図１の構成に対し、第１グループ抵抗Ｒ１１と第１グループ抵抗Ｒ１２とが同じ抵抗値である比較構成を考える。この比較構成では、検出線Ｌ１２が断線した場合、両抵抗Ｒ１１とＲ１２との間の電位は、検出線Ｌ１１と検出線Ｌ１３との中間電位辺りをふらつくことなるため、断線の前後で、第１グループ抵抗Ｒ１１と第１グループ抵抗Ｒ１２との各両端電圧ＶＲ１はあまり変わらない。しかも、セルＣ１及び第１グループ抵抗Ｒ１１を含む閉ループに流れる電流と、セルＣ２及び第１グループ抵抗Ｒ１２を含む閉ループに流れる電流とが略同一となって、互いに打ち消し合うため、各第１グループ抵抗Ｒ１には微少電流しか流れず、第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧を検出するためには、金メッキ線など、低抵抗の回路線を使用する必要があり、コスト高になるおそれがある。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗Ｒ１同士の抵抗値が互いに異なる。従って、上記比較構成に比べて、検出線Ｌが断線していない場合と断線している場合とで抵抗値が大きく変化するため、断線の有無を精度よく判断することができる。また、各第１グループ抵抗Ｒ１には、上記比較構成よりも大きない電流が流れるため、第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧を検出するためには、金メッキ線など、低抵抗の回路線を使用する必要がなく、コスト高を抑制することができる。
【００４０】
しかも、各セルＣには、第１グループ抵抗Ｒ１に加えて、第２グループ抵抗Ｒ２が並列接続されており、いずれのセルＣも、当該セルＣに並列接続されている第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２との合成抵抗が互いに同じである。従って、第２グループ抵抗がない構成に比べて、並列接続された抵抗によるセルＣ間のインピーダンスのバラツキ、電圧バラツキを抑制することができる。また、組電池監視装置３は、従来の構成のようなスイッチ装置の開閉制御を要することなく、検出線Ｌの断線の有無判断を行うことができる。
【００４１】
また、１つのセルＣにつき２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端電圧ＶＲ１、ＶＲ２に基づき断線の有無判断を行う。このため、１つのセルＣにつき１つの抵抗の両端電圧のみに基づき断線の有無判断を行う構成に比べて、断線の有無判断の精度を高めることができる。
【００４２】
更に、第１グループ抵抗Ｒ１及び第２グループ抵抗Ｒ２は、１つ飛びごとに抵抗値が同じである。従って、比較的簡単な回路構成により、隣り合うセルＣ同士について、各セルＣに並列接続されている第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２との合成抵抗を互いに同じにすることができる。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４４】
（１）上記実施形態では、第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２とが、全長に亘って別体の検出線Ｌを介して共通のセルに並列接続されていた。しかし、これに限らず、第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２とが、例えば、セル寄りの一部分が共通化された検出線Ｌを介して共通のセルに並列接続されていた。但し、上記実施形態であれば、どの検出線が断線したかをより精度よく判断することができる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、各グループ抵抗Ｒ１、Ｒ２は、１つ飛びごとに抵抗値が略同一であった。しかし、１つ飛びごとの抵抗の抵抗値も異なる構成でもよい。要するに、少なくとも、隣り合うセルＣにそれぞれ接続されている同一グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なれば、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能である。
【００４６】
（３）上記実施形態では、制御部の一例として、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６を有する制御部４を例に挙げた。しかし、制御部は、これに限らず、図１の回路構成のうち、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６のいずれか一方を備えない構成でもよい。例えば、図１の構成に対し、第２グループ抵抗Ｒ２を残しつつ、第２電池監視ユニット６を取り除いた構成でもよい。このような構成でも、各セルに並列接続されている抵抗の合成抵抗は略同一なので、セル間の電圧バラツキを抑制することができる。
【００４７】
（４）上記実施形態では、制御部４は、全ての第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１に基づきセル電圧を検出した後に、検出値比較処理を行う構成であった。しかし、制御部４は、所定数分、例えば１つ分の第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１に基づきセル電圧を検出するごとに、当該第１グループ抵抗Ｒ１と、それと並列接続された第２グループ抵抗Ｒ２とについて検出値比較処理を行う構成でもよい。
【００４８】
（５）上記実施形態では、制御部４は、検出値比較処理により、検出線Ｌの断線有無を判断した。しかし、例えば、第１電池監視ユニット５及び第２電池監視ユニット６の少なくとも一方で、各セル電圧の検出値が、所定範囲外である場合、より具体的には、所定の閾値以下である場合に、検出線Ｌの断線有りと判断する構成でもよい。
【００４９】
（６）上記実施形態では、制御部４は、第１電池監視ユニット５において、検出値比較処理を実行した。しかし、第２電池監視ユニット６、或いは、制御部４内の図示しない他のユニットにて検出値比較処理を実行する構成でもよい。
【００５０】
（７）上記実施形態では、組電池監視装置の例として、従来の構成のようなスイッチ装置を有しない組電池監視装置３を例に挙げた。しかし、組電池監視装置は、スイッチ装置を有する構成でもよい。この構成の一例としては、各セルのセル電圧の均等化を図るためのバランサ回路を備える構成が挙げられる。バランサ回路は、図１の構成に対して、各抵抗Ｒ１，Ｒ２のそれぞれにスイッチ素子を直列接続した構成である。制御部４は、充放電時に、セル電圧が他のセルＣよりも高いセルＣに対応するスイッチ素子をオンして、抵抗Ｒの電圧降下により、セル電圧が高いセルのセル電圧を低下させる構成である。なお、この構成の場合、バランサ回路の動作を停止させ、全てのスイッチ素子をオンした状態で、検出線Ｌの断線の有無判断を行うことになる。
【００５１】
（８）上記実施形態では、制御部４の具体的構成として、第１ＣＰＵ５Ａ、第２ＣＰＵ６Ａ等を備える構成を例に挙げた。しかし、制御部は、１または３つ以上のＣＰＵを備える構成や、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハード回路を備える構成や、ハード回路及びＣＰＵの両方を備える構成でもよい。要するに、制御部は、少なくとも第１電圧検出処理及び断線判断処理を実行可能な構成であればよい。
【符号の説明】
【００５２】
１：電池パック ２：組電池 ３：組電池監視装置 ４：制御部 Ｃ：セル Ｌ：検出線 Ｒ１：第１グループ抵抗 Ｒ２：第２グループ抵抗 ＶＲ１、ＶＲ２：両端電圧
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される発明は、組電池を構成する各単電池の電圧を個別に検出するための検出線の断線の有無を判断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、組電池を構成する各セルの電圧を個別に検出するための検出線の断線の有無を判断する組電池監視装置がある（特許文献１参照）。この組電池監視装置では、各セルの端子間に、スイッチ装置及び同じ抵抗値の抵抗が並列接続されるとともに、各スイッチ装置の開閉制御を行うマイクロプロセッサを備える。マイクロプロセッサは、隣り合う２つのセルのうち、一方のセルに並列接続されたスイッチ装置を閉じ状態にし、且つ、他方のセルに並列接続されたスイッチ装置を開き状態にするよう制御しつつ、一方のセルに並列接続されている抵抗の両端電圧に基づき、当該一方のセルの電圧を検出するための検出線の断線の有無を判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の組電池監視装置では、検出線の断線の有無を判断するためには、各スイッチ装置の開閉制御が必要である。このため、例えば、スイッチ装置の開閉制御の分だけ、断線の有無を判断するための処理負担が大きくなったり、スイッチ装置を有しない装置では検出線の断線の有無を判断できなかったりするという不都合が生じる。
【０００５】
ここで、仮に、上記従来の組電池監視装置において、隣り合うセルに並列接続されている２つのスイッチ装置をいずれも閉状態にしたままで断線の有無判断を行おうとすると、断線の有無の判断精度が低下してしまう。即ち、上記従来の組電池管理装置では、隣り合うセルに並列接続されている２つの抵抗の抵抗値は互いに同じなので、検出線が断線していない場合と断線している場合とで各セルの両端電圧の相違が微少となり、その結果、例えば、断線しているにもかかわらず、断線していないと誤判断してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている２つの抵抗の抵抗値が互いに異なる構成にすれば、上記誤判断を抑制することが可能である。しかし、この構成では、セルごとに並列接続されている抵抗の抵抗値が互いに異なるため、セル間で電圧のバラツキが生じてしまう。
【０００７】
本明細書では、スイッチ装置の開閉制御、或いは、スイッチ装置自体を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書によって開示される組電池監視装置は、複数のセルが直列接続された組電池を監視する組電池監視装置であって、前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第１グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第１グループ抵抗と、前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第２グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第２グループ抵抗と、制御部と、を備え、前記複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じであり、前記制御部は、前記複数の第１グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第１電圧検出処理と、前記第１電圧検出処理における前記セルごとの電圧の検出値に基づき、前記検出線の断線の有無を判断する断線判断処理と、を実行する。
【０００９】
この発明では、複数の第１グループ抵抗は、複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続され、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる。従って、当該第１グループ抵抗同士の抵抗値が同じ場合に比べて、検出線が断線していない場合と断線している場合とで抵抗値が大きく変化するため、断線の有無を精度よく判断することができる。
しかも、複数の第２グループ抵抗は、複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続され、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる。更に、複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じである。従って、第２グループ抵抗がない構成に比べて、並列接続された抵抗によるセル間の電圧バラツキを抑制することができる。
以上のように、この発明によれば、スイッチ装置の開閉制御、或いは、スイッチ装置自体を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能である。
【００１０】
上記組電池監視装置では、前記制御部は、前記第１電圧検出処理に加えて、前記複数の第２グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第２電圧検出処理を実行し、前記断線判断処理では、前記第１電圧検出処理と前記第２電圧検出処理とで検出値の差が基準値以上である場合に、断線有りと判断してもよい。
【００１１】
この発明によれば、１つのセルにつき２つの抵抗の両端電圧に基づき断線の有無判断を行う。このため、１つのセルにつき１つの抵抗の両端電圧のみに基づき断線の有無判断を行う構成に比べて、断線の有無判断の精度を高めることができる。
【００１２】
上記組電池監視装置では、前記第１グループ抵抗及び前記第２グループ抵抗は、いずれも３つ以上であって、１つ飛びごとに抵抗値が同じである。
【００１３】
この発明によれば、第１グループ抵抗及び第２グループ抵抗は、１つ飛びごとに抵抗値が同じである。従って、比較的簡単な回路構成により、隣り合うセル同士について、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗を互いに同じにすることができる。
【００１４】
また、電池パックは、複数のセルが直列接続された組電池と、上記各組電池監視装置のいずれかと、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スイッチ装置の開閉制御、或いは、スイッチ装置自体を要することなく、セル間の電圧バラツキを抑制しつつ、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る電池パックの電気的構成図
【図２】第１制御処理を示すフローチャート
【図３】第２制御処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
一実施形態に係る電池パック１について、図１から図３を参照しつつ説明する。なお、電池パック１は、例えば、電気自動車など充電可能な装置に搭載される。
【００１８】
（電池パックの構成）
図１に示すように、電池パック１は、組電池２、及び、組電池監視装置３を備える。
【００１９】
１．組電池
組電池２は、複数のセルＣ、換言すれば複数の単電池が直列接続された構成になっている。本実施形態では、セルＣは、リチウムイオン電池など、繰り返し充電可能な二次電池であるが、二次電池以外の電池でもよい。以下、組電池２は、４つのセルＣ１〜Ｃ４を有するものとして説明するが、２個以上のセルＣを有する構成であればよい。
【００２０】
２．組電池監視装置
組電池監視装置３は、組電池２に電気的に接続されて、各セルＣの端子間電圧に基づく監視を行う。なお、組電池２と組電池監視装置３とは、図示しないコネクタを介して着脱可能に接続されている構成が好ましい。以下、各セルＣの端子間電圧を、セル電圧ということがある。組電池監視装置３は、第１グループに属する４つの第１グループ抵抗Ｒ１と、第２グループに属する４つの第２グループ抵抗Ｒ２と、制御部４とを有する。
【００２１】
４つの第１グループ抵抗Ｒ１は、それぞれ個別のセルＣに検出線Ｌを介して並列接続されており、各第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１は、当該第１グループ抵抗Ｒ１に並列接続されているセルＣのセル電圧に比例した値を示す。具体的には、第１グループ抵抗Ｒ１１は、セルＣ１に検出線Ｌ１１、Ｌ１２を介して並列接続されており、第１グループ抵抗Ｒ１２は、セルＣ２に検出線Ｌ１２、Ｌ１３を介して並列接続されており、第１グループ抵抗Ｒ１３は、セルＣ３に検出線Ｌ１３、Ｌ１４を介して並列接続されており、第１グループ抵抗Ｒ１４は、セルＣ４に検出線Ｌ１４、Ｌ１５を介して並列接続されている。
【００２２】
また、４つの第１グループ抵抗Ｒ１のうち、隣り合うセルＣのそれぞれに接続されている第１グループ抵抗Ｒ１同士は、抵抗値が互いに異なる。更に本実施形態では、４つの第１グループ抵抗Ｒ１は、１つ飛びごとに抵抗値が略同一である。具体的には、２つの第１グループ抵抗Ｒ１１、Ｒ１３同士は抵抗値が略同一、例えば２ｋΩであり、２つの第１グループ抵抗Ｒ１２、Ｒ１４同士は抵抗値が略同一、例えば１ｋΩである。なお、両者の抵抗値の組合せの例としては、これに以外に、１ＭΩと７００ｋΩ、１ＭΩと無限Ω等が挙げられる。
【００２３】
４つの第２グループ抵抗Ｒ２は、それぞれ個別のセルＣに検出線Ｌを介して並列接続されており、各第２グループ抵抗Ｒ２の両端電圧ＶＲ２は、当該第２グループ抵抗Ｒ２に並列接続されているセルＣのセル電圧に比例した値を示す。具体的には、第２グループ抵抗Ｒ２１は、セルＣ１に検出線Ｌ２１、Ｌ２２を介して並列接続されており、第２グループ抵抗Ｒ２２は、セルＣ２に検出線Ｌ２２、Ｌ２３を介して並列接続されており、第２グループ抵抗Ｒ２３は、セルＣ３に検出線Ｌ２３、Ｌ２４を介して並列接続されており、第２グループ抵抗Ｒ２４は、セルＣ４に検出線Ｌ２４、Ｌ２５を介して並列接続されている。
【００２４】
また、４つの第２グループ抵抗Ｒ２のうち、隣り合うセルＣのそれぞれに接続されている第２グループ抵抗Ｒ２同士は、抵抗値が互いに異なる。更に本実施形態では、４つの第２グループ抵抗Ｒ２は、１つ飛びごとに抵抗値が略同一である。具体的には、２つの第２グループ抵抗Ｒ２１、Ｒ２３同士は抵抗値が略同一、例えば１ｋΩであり、２つの第２グループ抵抗Ｒ２２、Ｒ２４同士は抵抗値が略同一、例えば２ｋΩである。なお、両者の抵抗値の組合せの例としては、これに以外に、７００ｋΩと１ＭΩ、無限Ωと１ＭΩ等が挙げられる。
【００２５】
以上の構成により、全てのセルＣについて、当該各セルＣに並列接続されている第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２との合成抵抗値は互いに略同一である。
【００２６】
制御部４は、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６を有し、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６が、組電池２を監視する。これにより、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６のいずれか一方が例えば故障しても、組電池２の監視を継続することができる。
【００２７】
第１電池管理ユニット５は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して、第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１を個別に読み取って、当該両端電圧ＶＲ１に基づき組電池２の監視処理を実行する。具体的には、第１電池監視ユニット５は、第１ＣＰＵ５Ａ、第１メモリ５Ｂ、及び、第１通信部５Ｃを有する。第１メモリ５Ｂには、監視処理や、後述する断線検出処理等を実行するためのプログラムが記憶されている。第１メモリ５Ｂは、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。第１通信部５Ｃは、無線方式または有線方式により第２電池監視ユニット６とデータ通信を行うインターフェースである。
【００２８】
第２電池管理ユニット６は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して、第２グループ抵抗Ｒ２の両端電圧ＶＲ２を個別に読み取って、当該両端電圧ＶＲ２に基づき組電池２の監視処理を実行する。具体的には、第２電池監視ユニット６は、第２ＣＰＵ６Ａ、第２メモリ６Ｂ、及び、第２通信部６Ｃを有する。第２メモリ６Ｂには、監視処理等を実行するためのプログラムが記憶されている。第２メモリ６Ｂは、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。第２通信部６Ｃは、上記第１電池監視ユニット５の第１通信部５Ｃとデータ通信を行うインターフェースである。
【００２９】
（制御部の制御内容）
例えば組電池監視装置３に電源が投入されると、制御部４は、所定の周期で定期的に、第１電圧検出処理、第２電圧検出処理、及び、断線判断処理等を実行する。
【００３０】
１．第１電池管理ユニットの制御処理
第１電池監視ユニット５は、第１電圧検出処理、断線判断処理、監視処理等を実行する。具体的には、第１ＣＰＵ５Ａは、上記プログラムを第１メモリ５Ｂから読み出して、図２に示す第１制御処理を実行する。
【００３１】
第１ＣＰＵ５Ａは、まず、第１電圧検出処理を実行する（Ｓ１）。第１電圧検出処理では、第１ＣＰＵ５Ａは、第１グループ抵抗Ｒ１の各両端電圧ＶＲ１を読み取って、当該両端電圧ＶＲ１に基づき、各セルＣのセル電圧を検出し、各セルＣの識別情報と、当該セルのセル電圧の検出値との対応関係を示す第１情報を、第１メモリ５Ｂに記憶する。
【００３２】
第１ＣＰＵ５Ａは、第１電圧検出処理の実行後に、第２電池監視ユニット６から、後述する第２電圧検出処理で得られた第２情報を受信すると、当該第２情報を第１メモリ５Ｂに記憶し、検出値比較処理を行う（Ｓ３）。検出値比較処理では、第１ＣＰＵ５Ａは、第１情報及び第２情報を参照して、各セルごとに、第１電圧検出処理でのセル電圧の検出値と、第２電圧検出処理でのセル電圧の検出値とを比較し、検出値の差が基準値よりも大きいかどうかを判断する（Ｓ４）。第１ＣＰＵ５Ａは、全てのセルについて、当該検出値の差が基準値以下であると判断すれば（Ｓ４：ＮＯ）、いずれの検出線Ｌも断線していないとして、監視処理を実行する（Ｓ５）。
【００３３】
この監視処理では、第１ＣＰＵ５Ａは、例えば第１情報を参照して、セル電圧に基づく公知の監視処理を実行する（Ｓ５）。例えば、第１ＣＰＵ５Ａは、セルごとに、セル電圧、及び、組電池２に流れる電流を検出する、図示しない電流センサの検出電流値に基づき、インピーダンスを測定したり、劣化診断を行ったりする。第１ＣＰＵ５Ａは、管理処理を実行後に、本制御処理を終了する。
【００３４】
第１ＣＰＵ５Ａは、少なくとも１つのセルについて、当該検出値の差が基準値よりも大きいと判断すれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、いずれかの検出線Ｌが断線しているとして、断線エラー処理を実行する（Ｓ６）。例えば、第１ＣＰＵ５Ａは、セルＣ２について検出値の差が基準値よりも大きいと判断した場合、検出線Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ２２、Ｌ２３の少なくともいずれかが断線していることを認識することができる。また、例えば、第１電圧検出処理の検出値と第２電圧検出処理の検出値との大小比較に基づき、第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２とのいずれに接続されていた検出線Ｌが断線しているかを把握することもできる。例えば、上記セルＣ２について、第１電圧検出処理の検出値が、第２電圧検出処理の検出値よりも小さい場合、第１グループ抵抗Ｒ１２に接続されていた検出線Ｌ１２、Ｌ１３のいずれかが断線したことを把握することができる。
【００３５】
断線エラー処理としては、第１ＣＰＵ５Ａは、例えば上記断線に関する情報を、第１通知部５Ｃを介して、表示装置、発音装置や上位制御装置などの外部機器に送信する。
【００３６】
２．第２電池管理ユニットの制御処理
第２電池監視ユニット６は、第２電圧検出処理、監視処理等を実行する。より具体的には、第２ＣＰＵ６Ａは、上記プログラムを第２メモリ６Ｂから読み出して、図３に示す第２制御処理を実行する。第２ＣＰＵ６Ａは、まず、第２電圧検出処理を実行する（Ｓ１１）。第２電圧検出処理では、第２ＣＰＵ６Ａは、第２グループ抵抗Ｒ２の各両端電圧ＶＲ２を読み取って、当該両端電圧ＶＲ２に基づき、各セルＣのセル電圧を検出し、各セルＣの識別情報と、当該セルのセル電圧の検出値との対応関係を示す第２情報を、第２メモリ６Ｂに記憶する。
【００３７】
次に、第２ＣＰＵ６Ａは、上記第２情報を、第１電池監視ユニット５に送信し（Ｓ１２）、第１電池監視ユニット５から、上記Ｓ４での判断結果が送信されるまで待機する。第２ＣＰＵ６Ａは、当該判断結果が、断線無しを示す場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、第１電池監視ユニット５とは独立に、上記Ｓ５と同様の監視処理を実行し（Ｓ１４）、本第２制御処理を終了する。一方、第２ＣＰＵ６Ａは、当該判断結果が、断線有りを示す場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、監視処理を実行せずに、本第２制御処理を終了する。
【００３８】
（本実施形態の効果）
例えば、仮に、図１の構成に対し、第１グループ抵抗Ｒ１１と第１グループ抵抗Ｒ１２とが同じ抵抗値である比較構成を考える。この比較構成では、検出線Ｌ１２が断線した場合、両抵抗Ｒ１１とＲ１２との間の電位は、検出線Ｌ１１と検出線Ｌ１３との中間電位辺りをふらつくことなるため、断線の前後で、第１グループ抵抗Ｒ１１と第１グループ抵抗Ｒ１２との各両端電圧ＶＲ１はあまり変わらない。しかも、セルＣ１及び第１グループ抵抗Ｒ１１を含む閉ループに流れる電流と、セルＣ２及び第１グループ抵抗Ｒ１２を含む閉ループに流れる電流とが略同一となって、互いに打ち消し合うため、各第１グループ抵抗Ｒ１には微少電流しか流れず、第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧を検出するためには、金メッキ線など、低抵抗の回路線を使用する必要があり、コスト高になるおそれがある。
【００３９】
これに対し、本実施形態では、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗Ｒ１同士の抵抗値が互いに異なる。従って、上記比較構成に比べて、検出線Ｌが断線していない場合と断線している場合とで抵抗値が大きく変化するため、断線の有無を精度よく判断することができる。また、各第１グループ抵抗Ｒ１には、上記比較構成よりも大きない電流が流れるため、第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧を検出するためには、金メッキ線など、低抵抗の回路線を使用する必要がなく、コスト高を抑制することができる。
【００４０】
しかも、各セルＣには、第１グループ抵抗Ｒ１に加えて、第２グループ抵抗Ｒ２が並列接続されており、いずれのセルＣも、当該セルＣに並列接続されている第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２との合成抵抗が互いに同じである。従って、第２グループ抵抗がない構成に比べて、並列接続された抵抗によるセルＣ間のインピーダンスのバラツキ、電圧バラツキを抑制することができる。また、組電池監視装置３は、従来の構成のようなスイッチ装置の開閉制御を要することなく、検出線Ｌの断線の有無判断を行うことができる。
【００４１】
また、１つのセルＣにつき２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端電圧ＶＲ１、ＶＲ２に基づき断線の有無判断を行う。このため、１つのセルＣにつき１つの抵抗の両端電圧のみに基づき断線の有無判断を行う構成に比べて、断線の有無判断の精度を高めることができる。
【００４２】
更に、第１グループ抵抗Ｒ１及び第２グループ抵抗Ｒ２は、１つ飛びごとに抵抗値が同じである。従って、比較的簡単な回路構成により、隣り合うセルＣ同士について、各セルＣに並列接続されている第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２との合成抵抗を互いに同じにすることができる。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４４】
（１）上記実施形態では、第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２とが、全長に亘って別体の検出線Ｌを介して共通のセルに並列接続されていた。しかし、これに限らず、第１グループ抵抗Ｒ１と第２グループ抵抗Ｒ２とが、例えば、セル寄りの一部分が共通化された検出線Ｌを介して共通のセルに並列接続されていた。但し、上記実施形態であれば、どの検出線が断線したかをより精度よく判断することができる。
【００４５】
（２）上記実施形態では、各グループ抵抗Ｒ１、Ｒ２は、１つ飛びごとに抵抗値が略同一であった。しかし、１つ飛びごとの抵抗の抵抗値も異なる構成でもよい。要するに、少なくとも、隣り合うセルＣにそれぞれ接続されている同一グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なれば、隣り合うセルのそれぞれに並列接続されている抵抗の抵抗値が同じ構成に比べて、検出線の断線の有無判断を精度よく行うことが可能である。
【００４６】
（３）上記実施形態では、制御部の一例として、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６を有する制御部４を例に挙げた。しかし、制御部は、これに限らず、図１の回路構成のうち、第１電池監視ユニット５、及び、第２電池監視ユニット６のいずれか一方を備えない構成でもよい。例えば、図１の構成に対し、第２グループ抵抗Ｒ２を残しつつ、第２電池監視ユニット６を取り除いた構成でもよい。このような構成でも、各セルに並列接続されている抵抗の合成抵抗は略同一なので、セル間の電圧バラツキを抑制することができる。
【００４７】
（４）上記実施形態では、制御部４は、全ての第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１に基づきセル電圧を検出した後に、検出値比較処理を行う構成であった。しかし、制御部４は、所定数分、例えば１つ分の第１グループ抵抗Ｒ１の両端電圧ＶＲ１に基づきセル電圧を検出するごとに、当該第１グループ抵抗Ｒ１と、それと並列接続された第２グループ抵抗Ｒ２とについて検出値比較処理を行う構成でもよい。
【００４８】
（５）上記実施形態では、制御部４は、検出値比較処理により、検出線Ｌの断線有無を判断した。しかし、例えば、第１電池監視ユニット５及び第２電池監視ユニット６の少なくとも一方で、各セル電圧の検出値が、所定範囲外である場合、より具体的には、所定の閾値以下である場合に、検出線Ｌの断線有りと判断する構成でもよい。
【００４９】
（６）上記実施形態では、制御部４は、第１電池監視ユニット５において、検出値比較処理を実行した。しかし、第２電池監視ユニット６、或いは、制御部４内の図示しない他のユニットにて検出値比較処理を実行する構成でもよい。
【００５０】
（７）上記実施形態では、組電池監視装置の例として、従来の構成のようなスイッチ装置を有しない組電池監視装置３を例に挙げた。しかし、組電池監視装置は、スイッチ装置を有する構成でもよい。この構成の一例としては、各セルのセル電圧の均等化を図るためのバランサ回路を備える構成が挙げられる。バランサ回路は、図１の構成に対して、各抵抗Ｒ１，Ｒ２のそれぞれにスイッチ素子を直列接続した構成である。制御部４は、充放電時に、セル電圧が他のセルＣよりも高いセルＣに対応するスイッチ素子をオンして、抵抗Ｒの電圧降下により、セル電圧が高いセルのセル電圧を低下させる構成である。なお、この構成の場合、バランサ回路の動作を停止させ、全てのスイッチ素子をオンした状態で、検出線Ｌの断線の有無判断を行うことになる。
【００５１】
（８）上記実施形態では、制御部４の具体的構成として、第１ＣＰＵ５Ａ、第２ＣＰＵ６Ａ等を備える構成を例に挙げた。しかし、制御部は、１または３つ以上のＣＰＵを備える構成や、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）や、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのハード回路を備える構成や、ハード回路及びＣＰＵの両方を備える構成でもよい。要するに、制御部は、少なくとも第１電圧検出処理及び断線判断処理を実行可能な構成であればよい。
【符号の説明】
【００５２】
１：電池パック ２：組電池 ３：組電池監視装置 ４：制御部 Ｃ：セル Ｌ：検出線 Ｒ１：第１グループ抵抗 Ｒ２：第２グループ抵抗 ＶＲ１、ＶＲ２：両端電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルが直列接続された組電池を監視する組電池監視装置であって、
前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第１グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第１グループ抵抗と、
前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第２グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第２グループ抵抗と、
制御部と、を備え、
前記複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じであり、
前記制御部は、
前記複数の第１グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第１電圧検出処理と、
前記第１電圧検出処理における前記セルごとの電圧の検出値に基づき、前記検出線の断線の有無を判断する断線判断処理と、を実行する、組電池監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池監視装置であって、
前記制御部は、
前記第１電圧検出処理に加えて、前記複数の第２グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第２電圧検出処理を実行し、
前記断線判断処理では、前記第１電圧検出処理と前記第２電圧検出処理とで検出値の差が基準値以上である場合に、断線有りと判断する、組電池監視装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の組電池監視装置であって、
前記第１グループ抵抗及び前記第２グループ抵抗は、いずれも３つ以上であって、１つ飛びごとに抵抗値が同じである、組電池監視装置。
【請求項４】
複数のセルが直列接続された組電池と、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の組電池監視装置と、を備える電池パック。
【請求項１】
複数のセルが直列接続された組電池を監視する組電池監視装置であって、
前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第１グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第１グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第１グループ抵抗と、
前記複数のセルのそれぞれに検出線を介して並列接続された複数の第２グループ抵抗であって、隣り合うセルのそれぞれに並列接続された第２グループ抵抗同士の抵抗値が互いに異なる複数の第２グループ抵抗と、
制御部と、を備え、
前記複数のセルのいずれも、各セルに並列接続されている第１グループ抵抗と第２グループ抵抗との合成抵抗が互いに同じであり、
前記制御部は、
前記複数の第１グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第１電圧検出処理と、
前記第１電圧検出処理における前記セルごとの電圧の検出値に基づき、前記検出線の断線の有無を判断する断線判断処理と、を実行する、組電池監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の組電池監視装置であって、
前記制御部は、
前記第１電圧検出処理に加えて、前記複数の第２グループ抵抗のそれぞれの両端電圧に基づき、前記セルごとの電圧を検出する第２電圧検出処理を実行し、
前記断線判断処理では、前記第１電圧検出処理と前記第２電圧検出処理とで検出値の差が基準値以上である場合に、断線有りと判断する、組電池監視装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の組電池監視装置であって、
前記第１グループ抵抗及び前記第２グループ抵抗は、いずれも３つ以上であって、１つ飛びごとに抵抗値が同じである、組電池監視装置。
【請求項４】
複数のセルが直列接続された組電池と、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の組電池監視装置と、を備える電池パック。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５０３１２（Ｐ２０１３−５０３１２Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６８４２（Ｐ２０１１−１８６８４２）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（５０７１５１５２６）株式会社ＧＳユアサ (375)
【Ｆターム（参考）】
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