蓄電システム
【課題】信頼性の高い蓄電システムの提供を課題とする。
【解決手段】上記課題は、電位的に隣接するＩＣ１〜ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０のうち、電位が最も高いＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の次に電位が高いＩＣ２のセルコンＩＣ３３０との間を、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と第１単電池群２４０のＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれとを、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０と第２単電池群２４１のＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１のそれぞれとを、それぞれ、電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続した後、電位が最も低いＩＣ３のセルコンＩＣ３３０と第３単電池群２４２のＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１のそれぞれとを電気的に接続するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続することにより解決できる。
【解決手段】上記課題は、電位的に隣接するＩＣ１〜ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０のうち、電位が最も高いＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の次に電位が高いＩＣ２のセルコンＩＣ３３０との間を、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と第１単電池群２４０のＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれとを、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０と第２単電池群２４１のＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１のそれぞれとを、それぞれ、電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続した後、電位が最も低いＩＣ３のセルコンＩＣ３３０と第３単電池群２４２のＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１のそれぞれとを電気的に接続するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続することにより解決できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
技術分野に関する背景技術として、例えば特許文献１，２に開示された技術がある。
【０００３】
特許文献１には、複数の電池セルで構成された組電池に接続されたコネクタ、及び回路基板に設けられたコネクタのどちらか一方のピンの長さを、低電位になるにしたがって長くし、組電池のコネクタと回路基板のコネクタとを嵌合したとき、長いピンから順に接続されるようにし、組電池と回路基板とを低電位から高電位へと順に接続できるようにした技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、バッテリユニットのコネクタＢと制御ユニットのコネクタＢとが接続された後、バッテリユニットのコネクタＣと制御ユニットのコネクタＣとが接続され、コネクタＢのバッテリユニット側に設けられたリレーがオンすることにより、コネクタＢを介してバッテリユニットから制御ユニットに放電を開始する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８０８７２号公報
【特許文献２】特開２００７−２０２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蓄電システムは、特許文献１に開示されているように、蓄電器（例えば二次電池）を複数、電気的に直列又は直並列に接続した蓄電器群と、この蓄電器群を構成する複数の蓄電器の状態を監視する（例えば複数の蓄電器のそれぞれの端子間電圧を検出する）監視装置とを備えている。監視装置は、複数の蓄電器のそれぞれの正負極の端子間に電気的に接続されている。蓄電器群と監視装置との電気的な接続にあたっては、蓄電器群側に設けられたコネクタ、及び監視装置側に設けられたコネクタの一方を他方に嵌め込む方式が採用されている。
【０００７】
近年、蓄電システムは、ハイブリッド自動車や電気自動車、ハイブリッド鉄道車両の駆動用電源として、データセンタなどの停電時のバックアップ電源であるＵＰＳ（無停電電源装置）として、さらには、再生可能なエネルギーを利用した発電設備、例えば太陽光発電設備や風力発電設備などの電力平準化用電源設備として、幅広く用いられるようになっている。
【０００８】
それらに用いられる蓄電システムは、全体の電圧がせいぜい１０Ｖ程度である、特許文献１に開示された蓄電システムとは異なり、蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含み、全体の電圧が一つの蓄電器群よりもはるかに高く、数百Ｖまで達することもある。しかも、対応する蓄電器群に電気的に接続された監視装置の通信系や電源系が電気的に直列に接続されている。このため、複数の蓄電器群と、これに対応して設けられた監視装置とを電気的に接続する場合、最初と次に接続される箇所の電位によっては、蓄電器群側から監視装置側に大電流が流れ込むことが考えられる。この技術的課題を解決するためには、特許文献１に開示された蓄電システムでは提案されていない新たな工夫が必要である。
【０００９】
また、特許文献２に開示された蓄電システムも、蓄電器群に電気的に接続された監視装置の通信系や電源系が電気的に直列に接続されていることを前提としたものではない。このようなことから、前述の技術的課題を解決するためには、特許文献２に開示された蓄電システムでは提案されていない新たな工夫が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願が解決すべき代表課題は、信頼性の高い蓄電システムを提供することにある。
【００１１】
上記代表課題を解決する本願の代表的な解決手段は、電気的に直列に接続された複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられると共に、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極と電気的に接続され、かつ複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された複数の監視回路を備え、複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路のうち、電位が最も高い監視回路を第１監視回路、第１監視回路の次に電位が高い監視回路を第２監視回路としたとき、第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続した後、第１監視回路と第２監視回路とを電気的に直列に接続するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願の代表的な解決手段によれば、信頼性の高い蓄電システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（実施形態１）ハイブリッド自動車に搭載された電機駆動システムの構成を示す図。
【図２】（実施形態１）図１の電機駆動システムに用いられる電池システムの構成を示す図。
【図３】（実施形態１）図２の電池システムの制御装置の一つであるセルコントローラを構成するセルコントローラ集積回路（ＩＣ）の回路構成を示す図。
【図４】（実施形態１）図２のセルコントローラと組電池との電気的な接続構成、及びセルコントローラ集積回路間の電気的な接続構成を示す図。
【図５】（実施形態２）再生可能エネルギーを用いた発電装置に電池システムを併設した発電システムの構成を示す図。
【図６】（実施形態２）図５の電池システムを構成するサブ電池システムの構成を示す図。
【図７】（実施形態２）図６のサブ電池システムを構成する電池モジュールの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
《発明の適用アプリケーションの概略説明》
本発明は、電気自動車や鉄道車両などの移動体に搭載され、移動体の駆動用電動機の駆動用電源として用いられる蓄電システムや、再生可能エネルギーを用いた発電システム、データセンタ、需要家、送配電系統などの定置体に設置され、発電出力や系統電力の変動抑制、バックアップ電源、電力負荷の平準化、余剰電力対策、周波数対策、逆潮流対策などに用いられる蓄電システムなど、電気的に直列に接続された複数の蓄電器を有する蓄電器群が複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む態様の蓄電システムに適用されることが特に好ましい。
【００１６】
そこで、以下に説明する実施の形態では、本発明を、電気自動車の駆動用電動機の駆動用電源として用いられる車載用蓄電システムに適用した場合、再生可能エネルギーを利用した発電システム、例えば太陽光や風力などを用いた発電システムに、発電出力変動抑制用として設置された定置用蓄電システムに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
本発明が適用された車載用蓄電システムを搭載する電気自動車としては、エンジンと電動機とを車両の駆動源として備えると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力を蓄電システムに充電するための充電器を持たない（車両の減速時の回生によって得られた電力及び／又は原動機によって駆動される発電機から得られた電力により蓄電システムを充電する）ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を例に挙げて説明する。
【００１８】
車載蓄電システムに充電された電気エネルギーは、電動力（回転動力）によってハイブリッド電気自動車を駆動する場合（力行時）、直流電力として放電される。車載蓄電システムから放電された直流電力は、インバータ装置（電力変換装置）によって交流電力に変換された後、モータとして機能してハイブリッド電気自動車を駆動するための電動力を発生するモータジェネレータ（回転電機）に供給される。また、車載蓄電システムに充電された電気エネルギーは、内燃機関であるエンジンを始動する場合、ラジオなどのカーオーディオ，カーナビゲーション装置，ライトなどの電装品を駆動する場合、直流電力として放電されることもある。この場合、バッテリ装置から放電された直流電力は、電力変換装置によって、交流電力或いは電圧が制御（昇降圧）された所定の直流電力に変換された後、各電気負荷や他の蓄電装置に供給される。
【００１９】
車載蓄電システムに充電される電気エネルギーは、ハイブリッド電気自動車の減速時或いは制動時の回生エネルギーから得られた交流電力及び／又は原動機によって駆動される発電機から出力された交流電力がインバータ装置によって直流電力に変換され、その直流電力が車載蓄電システムに供給されることにより得られる。回生エネルギーから得られる交流電力は、車両側から供給された回転動力によってモータジェネレータが発電機として駆動されることにより、その発電機から出力される。
【００２０】
再生可能エネルギーを利用した発電システムは、自然環境に及ぼす負荷が少ないという利点がある反面、天候などの自然環境に発電能力が左右され、電力系統に対する出力が変動する。定置用蓄電システムは、発電システムの上記出力変動の抑制（緩和）を図るために設けられている。発電システムから電力系統に出力される電力が所定の出力電力に対して不足状態にある場合には、定置用蓄電システムは放電し、発電システムの不足分の電力を補う。発電システムから電力系統に出力される電力が所定の電力に対して余剰状態にある場合には、定置用蓄電システムは、発電システムの余剰分の電力を受けて充電する。
【００２１】
《発明の他の適用アプリケーションの概略説明》
以下に説明する実施形態の構成は、ハイブリッド電気自動車以外の電気自動車、例えば内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源（原動機）として備えると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力を蓄電システムに充電するための充電器を搭載したプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）や、車両の駆動源としてエンジンを持たない（電動力を発生する電動機を車両の唯一の駆動源とする）とすると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力を蓄電システムに充電するための充電器を搭載した純粋な電気自動車（ＥＶ）などの車載用蓄電システムにも適用できる。
【００２２】
また、以下に説明する実施形態の構成は、電動バイク、電動自転車などの二輪車、ハイブリッド電車などの鉄道車両，ハイブリッドトラックなどの貨物自動車，ハイブリッドバスなどの乗合自動車，建設機械やフォークリフトトラックなどの産業用車両、電動福祉機器など、他の移動体の電源を構成する車載用蓄電システムにも適用できる。
【００２３】
さらに、以下に説明する実施形態の構成は、データセンタのサーバーシステムや通信設備などの無停電用電源（バックアップ用電源）として設置される定置用蓄電システム、需要家に配置され、夜間電力を貯蔵し、この貯蔵された電力を昼間に放出して電力負荷の平準化を図る電力貯蔵システムとして設置される定置用蓄電システム、送配電系統の途中に電気的に接続され、送配電系統において送配電される電力の変動対策、余剰電力対策、周波数対策、逆潮流対策などとして用いられる定置用蓄電システムにも適用できる。
【００２４】
《蓄電システムの概略説明》
車載用及び定置用蓄電システムは、出力電圧や設備の規模は異なるが、基本的には、複数の蓄電器（二次電池又は容量性を有する受動素子）を備え、複数の蓄電器の電気化学的作用や電荷蓄積構造によって電気エネルギーを蓄積（充電）及び放出（放電）するシステムである。複数の蓄電器は、蓄電システムに要求される出力電圧、蓄電容量などの仕様に応じて、電気的に直列或いは並列若しくは直並列に接続されている。
【００２５】
以下に説明する実施形態では、蓄電器としてリチウムイオン二次電池を用いたリチウムイオン電池システムを例に挙げて説明する。蓄電器としては、鉛電池、ニッケル水素電池などの他の二次電池を用いてもよい。また、２種の蓄電器、例えばリチウムイオン二次電池とニッケル水素電池とを組み合わせて用いるようにしてもよい。容量性を有する受動素子としては、キャパシタ、例えば電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどを用いることができる。
【００２６】
《代表的な技術課題》
リチウムイオン二次電池（以下、単に「リチウム電池」と記述する）を用いたリチウムイオン電池システム（以下、単に「電池システム」と記述する）では、リチウム電池が過充電状態及び過放電状態に陥らないように、リチウム電池の状態を監視制御している。このため、電池システムでは、集積回路などの半導体装置や抵抗などの回路素子などの電子部品から構成された監視制御回路を設け、各リチウム電池の正負極間の電圧を計測して、この情報を上位へ伝達すると共に、複数のリチウム電池間の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）が揃うように、上位からの指令に基づいて、複数のリチウム電池間の充電状態を制御（調整）している。
【００２７】
ここで、集積回路などの半導体装置は、電気的に直列に接続された数個分のリチウム電池（１個あたりの平均出力電圧が３.６ボルト）の電圧には耐えられる耐圧仕様になっているが、電気的に直列に接続されるリチウム電池が数十個になると耐えられなくなる。このため、電池システムでは、監視回路の耐圧に応じて、電気的に直列に接続された複数のリチウム電池を、数個、例えば４個乃至１２個の電気的に直列に接続されたリチウム電池を有する複数の電池群に分け、複数の電池群のそれぞれに監視回路を設けている。
【００２８】
複数の監視回路は、対応する電池群が有する所定数のリチウム電池のそれぞれの正負極に電気的に接続され、対応する電池群の最高電位と最低電位との電位差（電圧）を電源電圧として受けて動作している。このため、複数の監視回路は、電池群の電位の順にしたがって、電源系が電気的に直列に接続されている。また、絶縁素子の使用数が少なくなるように、複数の監視回路と上位との間の通信にはシリアル信号伝送方式を用いている。このため、複数の監視回路は、通信系が電気的に直列に接続されている。
【００２９】
複数の監視回路と、この複数の監視回路のそれぞれに対応する電池群が有する所定数のリチウム電池との電気的な接続は、各リチウム電池の正負極に配線を介して電気的に接続されたコネクタと、複数の監視回路を実装した回路基板に設けられ、複数の監視回路にプリント配線を介して電気的に接続されたコネクタとの嵌め込み結合により実施されている。しかも、その電気的な接続は複数のリチウム電池が充電された状態において実施されている。このため、複数の監視回路と、この複数の監視回路のそれぞれに対応する電池群が有する所定数のリチウム電池とをコネクタの嵌め込み結合によって電気的に接続する時、コネクタの嵌め込み結合作業状態によっては、一方のコネクタの複数の接触子（例えばプラグ）と他方のコネクタの複数の接触子（例えばジャック）との接触タイミングにばらつきが生じ、接触子の接触に順番が形成される場合がある。この場合、一番初めに接触した接触子（第１接触子）に対応するリチウム電池（第１リチウム電池）と、次に接触した接触子（第２接触子）に対応するリチウム電池（第２リチウム電池）と、第１リチウム電池と第２リチウム電池との間に存在するリチウム電池との電気的な直接接続によって構成される電圧源に対して、第１接触子に対応する監視回路と第２接触子に対応する監視回路との電気的な直列接続回路が電気的に直列に接続された閉ループが形成され、第１リチウム電池と第２リチウム電池との電位差に基づく電流が突入電流として監視回路に流れることが考えられる。一番初めに接触した接触子に対応するチリウム電池と次に接触した接触子に対応するリチウム電池との電位差の大きさによっては、監視回路に設けられた保護素子の制限電流よりも大きい突入電流が監視回路に流れることが考えられる。
【００３０】
このような技術課題は、電池システムの製造（組立）工程において、複数のリチウム電池を有する電池モジュールから延びる電圧検出線のコネクタと電池制御装置の回路基板のコネクタとを嵌め込み結合する（活線挿入）作業時、電池システムのメンテナンスにおいて、複数のリチウム電池を有する電池モジュールから延びる電圧検出線のコネクタを電池制御装置の回路基板のコネクタから分離してリチウム電池を交換し、再び交換したリチウム電池を含む複数のリチウム電池を有する電池モジュールから延びる電圧検出線のコネクタと電池制御装置の回路基板のコネクタとを嵌め込み結合する（活線挿抜）作業時などに生じると考えられる。
【００３１】
《代表的な技術課題を解決するための代表的な解決手段》
そこで、以下に説明する実施形態では、電気的に直列に接続された複数のリチウム電池群のそれぞれに対応して設けられると共に、対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれの正負極と電気的に接続され、かつ複数のリチウム電池群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された複数の監視回路を備え、複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路のうち、電位が最も高い監視回路を第１監視回路、第１監視回路の次に電位が高い監視回路を第２監視回路としたとき、第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれと、を電気的に接続した後、第１監視回路と第２監視回路とを電気的に接続するようにしている。
【００３２】
《代表的な解決手段による作用効果》
以下に説明する実施形態によれば、電位的に隣接する監視回路が電気的に直列に接続されていない開ループの状態において、リチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれの正負極と、これに対応する監視回路とを電気的に接続し、この後、電位的に隣接する監視回路のうち、一方の監視回路の最低電位と、この電位と同電位である、他方の監視回路の最高電位と、を電気的に接続するので、監視回路に設けられた回路素子の許容電流よりも大きい突入電流が監視回路に流れることを防ぐことができる。
【００３３】
従って、以下に説明する実施形態によれば、監視回路に設けられた回路素子の許容電流よりも大きい突入電流によって、監視回路を構成する電子回路部品が正常に動作しない或いは全く動作しないなどの不良状態になることを防止することができるので、信頼性の高いリチウム電池システムを提供することができる。
【００３４】
《その他の作用効果》
以下に説明する実施形態では、第１及び第２監視回路よりも電位の低い第３監視回路と、この監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとを電気的に接続するコネクタを接点、いわゆるスイッチとして機能させ、このスイッチ機能を備えたコネクタを介して、第１及び第２監視回路を電気的に直列に接続している。
【００３５】
以下に説明する実施形態によれば、第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとをコネクタによって電気的に接続した後、第３監視回路と、この監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとを電気的に接続するタイミングと同じタイミングで、スイッチ機能付コネクタを介して第１及び第２監視回路を電気的に直列に接続することができる。
【００３６】
従って、以下に説明する実施形態によれば、コネクタにスイッチ機能を持たせることで、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設ける必要がないので、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、部品点数を減らすことができ、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、コストを低減することができる。
【００３７】
また、以下に説明する実施形態によれば、監視回路と、この監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとを電気的に接続するタイミングと同じタイミングで、二つの監視回路間を電気的に直列に接続することができるので、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、接続回数を減らすことができ、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、接続作業量を低減することができる。
【００３８】
尚、電位的に最も低い監視回路と、この監視回路よりも電位の高い監視回路との間は、それらの監視回路と、それらの監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとをコネクタによって電気的に接続した後、そのコネクタとは別に設けられたコネクタを用いて電気的に直列に接続すればよい。
【００３９】
この他にも解決すべき課題及びその解決手段はある。それらについては、これ以降の各実施形態の中において、課題の裏返しとなる効果に置き換え、その解決手段と共に説明する。
【００４０】
以下、図面を用いて、各実施形態を具体的に説明する。
【００４１】
（実施形態１）
第１実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００４２】
《ハイブリッド自動車に適用される駆動方式》
まず、図１を用いて、ハイブリッド電気自動車１の駆動システムについて説明する。
【００４３】
ハイブリッド自動車（以下、「ＨＥＶ」と記述する）１はパラレルハイブリッド方式の駆動システムを備えている。
【００４４】
パラレルハイブリッド方式の駆動システムは、内燃機関であるエンジン４とモータジェネレータ１０とを駆動輪２に対してエネルギーの流れ的に並列に配置（構造的には、動力伝達制御機構であるクラッチ５を介してエンジン４とモータジェネレータ１０とを機械的に直列に接続）し、エンジン４の回転動力による駆動輪２の駆動、モータジェネレータ１０の回転動力による駆動輪２の駆動、及びエンジン４とモータジェネレータ１０の両方の回転動力による駆動輪２の駆動ができるように構成されている。すなわちパラレルハイブリッド方式の駆動システムは、エンジン４を動力源とし、主としてＨＥＶ１の駆動源として用いられるエンジン駆動装置と、モータジェネレータ１０を動力源とし、主としてＨＥＶ１の駆動源及びＨＥＶ１の電力発生源として用いられる電動駆動装置とを備えている。
【００４５】
ハイブリッド方式としては、内燃機関であるエンジンの回転動力を用いて発電機を駆動し、この駆動によって発生した電力を用いてモータジェネレータを駆動し、この駆動によって発生した回転動力を用いて駆動輪を駆動する、いわゆるエンジンから駆動輪までのエネルギーの流れがシリーズであるシリーズハイブリッド方式がある。また、ハイブリッド方式としては、上記パラレルハイブリッド方式と上記シリーズハイブリッド方式とを組み合わせたシリーズ・パラレルハイブリッド方式（エンジンの回転動力の一部を発電用モータジェネレータに分配して発電させ、これにより得られた電力により駆動用モータジェネレータを駆動できるように、遊星歯車機構などの動力伝達機構を用いてエンジンと２つのモータジェネレータとを機械的に接続した方式）がある。
【００４６】
本実施形態では、パラレルハイブリッド方式の駆動システムを例に挙げて説明するが、以下において説明する本実施形態の電池システム１００は、前述した他のハイブリッド方式の駆動システムのバッテリ装置に適用しても構わない。
【００４７】
《駆動システムの構成》
図示省略した車体のフロント部或いはリア部には車軸３が回転可能に軸支されている。車軸３の両端には一対の駆動輪２が設けられている。図示省略したが、車体のリア部或いはフロント部には、両端に一対の従動輪が設けられた車軸が回転可能に軸支されている。ＨＥＶ１では、駆動輪２を前輪とし、従動輪を後輪とした前輪駆動方式を採用している。駆動方式としては後輪駆動方式や４輪駆動方式（前後輪の一方をエンジン駆動装置により駆動し、他方を電動駆動装置により駆動する方式）を採用しても構わない。
【００４８】
車軸３の中央部にはデファレンシャルギア（以下、「ＤＥＦ」と記述する）７が設けられている。車軸３はＤＥＦ７の出力側に機械的に接続されている。ＤＥＦ７の入力側には変速機６の出力軸が機械的に接続されている。ＤＥＦ７は、変速機６によって変速されて伝達された回転駆動力を左右の車軸３に分配する差動式動力分配機構である。変速機６の入力側にはモータジェネレータ１０出力側が機械的に接続されている。モータジェネレータ１０の入力側には、動力伝達制御機構であるクラッチ５を介してエンジン４の出力側が機械的に接続されている。クラッチ５は、エンジン４の回転動力を駆動輪２に伝達する場合には締結状態になり、エンジン４の回転動力を駆動輪２に伝達しない場合には切離し状態になるように制御される。
【００４９】
モータジェネレータ１０及びクラッチ５は、変速機６の筐体の内部に収納されている。
【００５０】
《モータジェネレータの構成》
モータジェネレータ１０は、電機子巻線１２を備えた電機子（本実施形態では固定子）１１と、電機子１１に空隙を介して対向配置され、永久磁石１４を備えた界磁（本実施形態では回転子）１３を有する回転電機であり、ＨＥＶ１の力行時にはモータとして、ＨＥＶ１の回生時や発電が必要な時にはジェネレータとして、それぞれ機能する。
【００５１】
本実施形態では、モータジェネレータ１０として、三相交流同期機（永久磁石界磁型）を用いた場合を例に挙げて説明するが、他の三相交流同期機（巻線界磁型）や三相交流誘導機（界磁鉄心に短絡された導体バーが装着された界磁を用いたもの）を用いても構わない。
【００５２】
《モータジェネレータの動作》
モータジェネレータ１０がモータとして機能する場合、すなわちＨＥＶ１の力行時やエンジン４を始動する時など、回転動力が必要な運転モードにある場合には、電池システム１００に蓄積された電気エネルギーがインバータ装置２０を介して電機子巻線１２に供給される。これにより、モータジェネレータ１０は電機子１１と界磁１３との間の磁気的作用により回転動力（機械エネルギー）を発生し、その回転動力を出力する。モータジェネレータ１０から出力された回転動力は、ＨＥＶ１の力行時には、変速機６及びＤＥＦ７を介して車軸３に伝達され、駆動輪２を駆動し、エンジン４の始動時には、クラッチ５を介してエンジン４に伝達され、エンジン４を駆動する。
【００５３】
モータジェネレータ１０がジェネレータとして機能する場合、すなわちＨＥＶ１の減速時や制動時などの回生時及びＨＥＶ１の走行中に電池システム１００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードにある場合には、駆動輪２或いはエンジン４から伝達された機械エネルギー（回転動力）がモータジェネレータ１０に伝達され、モータジェネレータ１０が駆動される。このように、モータジェネレータ１０が駆動されると、電機子巻線１２には電機子１１と界磁１３との間の磁気的作用により電圧が誘起される。これにより、モータジェネレータ１０は電力を発生し、その電力を出力する。モータジェネレータ１０から出力された電力はインバータ装置２０を介して電池システム１００に供給される。これにより、電池システム１００は充電される。
【００５４】
《インバータ装置の構成》
モータジェネレータ１０の駆動は、電機子１１と電池システム１００との間の電力がインバータ装置２０によって制御されることにより制御される。すなわちインバータ装置２０はモータジェネレータ１０の制御装置である。
【００５５】
インバータ装置２０は、スイッチング半導体素子のスイッチング動作によって電力を直流から交流に、交流から直流に変換する電力変換装置であり、パワーモジュール２１、パワーモジュール２１に実装されたスイッチング半導体素子を駆動する駆動回路２３、パワーモジュール２１の直流側に電気的に並列に接続され、直流電圧を平滑する電解コンデンサ２２、及びパワーモジュール２１のスイッチング半導体素子のスイッチング指令を生成し、このスイッチング指令に対応する信号を駆動回路２３に出力するモータ制御装置２４を備えている。
【００５６】
パワーモジュール２１は、二つの（上アーム及び下アームの）スイッチング半導体素子を電気的に直列に接続し直列回路（一相分のアーム）が三相分、電気的に並列に接続（三相ブリッジ接続）されて電力変換回路が構成されるように、六つのスイッチング半導体素子を基板上に実装し、アルミワイヤなどの接続導体によって電気的に接続した構造体である。
【００５７】
スイッチング半導体素子としては金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いている。ここで、電力変換回路をＭＯＳＦＥＴによって構成する場合、ドレイン電極とソース電極との間には寄生ダイオードが存在するので、別途、それらの間にダイオード素子を実装する必要がない。一方、電力変換回路をＩＧＢＴによって構成する場合、コレクタ電極とエミッタ電極との間にはダイオード素子が存在していないので、別途、それらの間にダイオード素子を電気的に逆並列に接続する必要がある。
【００５８】
各上アームの下アーム接続側とは反対側（ＩＧＢＴの場合、コレクタ電極側）はパワーモジュール２１の直流側から外部に導出され、電池システム１００の正極側に電気的に接続されている。各下アームの上アーム接続側とは反対側（ＩＧＢＴの場合、エミッタ電極側）はパワーモジュール２１の直流側から外部に導出され、電池システム１００の負極側に電気的に接続されている。各アームの中点、すなわち上アームの下アーム接続側（ＩＧＢＴの場合、上アームのエミッタ電極側）と下アームの上アーム接続側（ＩＧＢＴの場合、下アームのコレクタ電極側）との接続点はパワーモジュール２１の交流側から外部に導出され、電機子巻線１２の対応する相の巻線に電気的に接続されている。
【００５９】
電解コンデンサ２２は、スイッチング半導体素子の高速スイッチング動作に起因して生じる電圧変動を抑制する平滑用コンデンサである。平滑用コンデンサとしては電解コンデンサ２２の代わりにフィルムコンデンサを用いてもよい。
【００６０】
モータ制御装置２４は、車両全体の制御を司る車両制御装置８から出力されたトルク指令信号を受けて、六つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号）を生成し、駆動回路２３に出力する電子回路装置であり、マイクロコンピュータなどの演算処理装置を含む複数の電子部品が回路基板に実装されることにより構成され、パワーモジュール２１とは熱的に隔絶されたインバータ筐体内に配置されている。
【００６１】
駆動回路２３は、モータ制御装置２４から出力されたスイッチング指令信号を受けて、六つのスイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成し、六つのスイッチング半導体素子のゲート電極に出力する電子回路装置であり、スイッチング半導体素子や増幅器などの複数の電子部品が回路基板に実装されることにより構成され、パワーモジュール２１の近傍、例えばパワーモジュール２１のケース上部に配置されている。
【００６２】
《車両制御装置の機能的構成》
車両制御装置８は、運転者からのトルク要求、車両の速度など、車両の運転状態を示す複数の状態パラメータに基づいて、モータ制御装置２４に対するモータトルク指令信号及びエンジン制御装置（図示省略）に対するエンジントルク指令信号をそれぞれ生成し、それぞれトルク指令信号を、対応する制御装置に出力している。
【００６３】
尚、エンジン制御装置は、エンジン４のコンポーネントである空気絞り弁、燃料噴射弁、吸排気弁などの駆動を制御する電子機器である。
【００６４】
《電池システムの構成》
電池システム１００は、モータジェネレータ２００の駆動用電源として、インバータ装置２０によって充放電される電源装置であり、主要な構成として、電池モジュール（蓄電モジュール）２００及び制御装置を備えている。
【００６５】
電池モジュール２００は、直流電力を充放電（電気エネルギーを蓄積及び放出）するための複数の電池セル２０１が電気的に直列に接続された組電池を備えている。組電池の一方側端部の正極、すなわち最高電位端は、ジャンクションボックス３０の正極側リレー３１を介してインバータ装置２０のパワーモジュール２１の直流側正極端子に電気的に接続されている。組電池の他方側端部の負極、すなわち最低電位端は、ジャンクションボックス３０の負極側リレー３２を介してインバータ装置２０のパワーモジュール２１の直流負極端子に電気的に接続されている。
【００６６】
制御装置は、複数の電子回路部品から構成された電子回路であり、機能上、２つの階層に分かれて構成されている。具体的には、電池システム１００内において上位（親）に相当するバッテリ制御装置４００、及びバッテリ制御装置４００に対して下位（子）に相当するセル制御装置３００から構成されている。バッテリ制御装置４００及びセル制御装置３００の両者は、電気的な絶縁部品であるフォトカプラ３１０が設けられた信号伝送路に電気的に接続されており、その信号伝送路を介して電気信号（シリアル信号）を伝送して通信している。
【００６７】
セル制御装置３００は、複数の電池セル２０１のそれぞれの状態を管理及び制御している。具体的には、複数の電池セル２０１のそれぞれの電圧及び異常（過充放電）を検出していると共に、複数の電池セル２０１の間の充電状態を調整している。
【００６８】
バッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００（組電池）の状態を管理及び制御している。具体的には、電池モジュール２００（組電池）の充電状態（ＳＯＣ）、劣化状態（ＳＯＨ：State Of Health）を推定演算していると共に、複数の電池セル２０１の間の充電状態のばらつきを演算して、複数の電池セル２０１の間の充電状態（ＳＯＣ）の調整をセル制御装置３００に指示しており、かつ電池モジュール２００（組電池）の充放電可能な許容値を演算して、インバータ装置２０に提供し、その許容範囲内において電池モジュール２００（組電池）がインバータ装置２０によって充放電されるように、電池モジュール２００の充放電を制御している。
【００６９】
電池モジュール２００及び制御装置は、計測器，冷却装置（例えば冷却媒体として冷却空気を採用する場合には電池モジュール２００に送風する冷却ファン）などを含む他の構成部品と共に１つの電源筐体内に収納されている。電源筐体は、車室内の座席の下或いはトランクルーム若しくは床下などに設置される。電源筐体には、インバータ装置２０など、電池システム１００と同様の高電圧機器を１つに纏めて収納してもよい。
【００７０】
《低圧バッテリ装置との接続関係》
電池モジュール２００には、電池システム１００よりも公称出力電圧の低い低圧バッテリ装置（図示省略）が電気的に接続されている。
【００７１】
低圧バッテリ装置は、ライトやオーディオなどの車載補機及び電子制御装置などを駆動する電源装置である、公称出力電圧１２ボルトの鉛電池であり、図示省略したＤＣ−ＤＣコンバータを介して電池モジュール２００に電気的に接続されている。
【００７２】
ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力された直流電力を、所定の電圧に昇降圧された直流電力に変換して出力する電力変換装置である。本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータは、主に、電池モジュール２００から出力された、高電圧の直流電力を、低圧バッテリ装置の端子電圧まで降圧した直流電力に変換し、低圧バッテリ装置に供給するときに使われる。
【００７３】
《ジャンクションボックスの構成》
電池モジュール２００とパワーモジュール２１との間の電路途中にはジャンクションボックス３０が設けられている。
【００７４】
ジャンクションボックス３０には、電池モジュール２００とパワーモジュール２１との間を電気的に接続、遮断する機構として、正極側の電路に対応して設けられた正極側リレー機構３１と、負極側の電路に対応して設けられた負極側リレー機構３２とが収納されている。正極側リレー機構３１及び負極側リレー機構３２の詳細な構成については後述する。
【００７５】
尚、本実施形態では、正極側リレー機構３１及び負極側リレー機構３２を、電池筐体とは別個に設けられたジャンクションボックス３０に収納した場合を例に挙げて説明するが、それらの機構を電源筐体内に収納するようにしてもよい。
【００７６】
《車載制御装置の関係》
前述の通り、ＨＥＶ１には、車両制御装置８、モータ制御装置２４、バッテリ制御装置４００、エンジン制御装置（図示省略）を含む複数の制御装置が搭載されている。複数の制御装置は、車載用の制御装置エリアネットワーク（ＣＡＮ：Controller Area Network）に電気的に接続され、お互いに通信することができる構成になっている。例えばバッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００（組電池）の充放電を制御するための許容充放電電力（電流）値に関する情報を、ＣＡＮを介して車両制御装置８或いはモータ制御装置２４に送信している。
【００７７】
《電池システムの具体的な構成》
次に、図２乃至図４を用いて、電池システム１００の構成について具体的に説明する。
【００７８】
まず、図２を用いて、電池システム１００の全体構成を具体的に説明する。
【００７９】
《電池モジュールの構成》
電池モジュール２００は、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１を備えた高電位側電池モジュール２１０と、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１を備えた低電位側電池モジュール２２０とがサービスディスコネクト（ＳＤ）スイッチ２３０を介して電気的に直列に接続されることにより構成されている。
【００８０】
サービスディスコネクトスイッチ２３０は、機械的なスイッチ機構とヒューズとが電気的に直列に接続された直列回路であり、電池システム１００の保守・点検時、作業員がスイッチ機構を操作して直列回路を開路状態とし、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０との間の電気的な接続を遮断する安全機構である。本実施形態によれば、サービスディスコネクトスイッチ２３０を備えているので、点検時に作業者が誤って強電ラインＨＶ＋，ＨＶ−の間に触れても、作業者が感電することがなく、作業者の安全性を確保することができる。
【００８１】
高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０は、それぞれ、電気エネルギーの蓄積及び放出（直流電力の充放電）が可能な複数の電池セル２０１（リチウムイオン二次電池）を備えている。複数の電池セル２０１は、収納ケース（モジュールケース）の内部に配置されて電気的に直列に接続されている。電池セル２０１は、電池モジュール２００における最小の構成単位であり、単電池と呼ばれる場合もある。電池セル２０１の公称出力電圧は３.０〜４.２ボルト（平均公称出力電圧が３.６ボルト）である。
【００８２】
高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０のそれぞれにおいて、複数の電池セル２０１は、その状態管理上及び制御上、所定の単位数により区分されて複数の単電池群に分けられている。別な言い方をすれば、所定の数の電池セル２０１が電気的に直列に接続されて一つの電池群が構成され、その単電池群が複数、電気的に直列に接続されて一つの単位組電池が構成されている。所定の単位数としては、例えば４個，６個，１０個，１２個・・・というように、最高電位側から最低電池側に向かって電位の順にしたがって等区分とする。また、所定の単位数としては、４個と６個との組み合わせ・・・というように、最高電位側から最低電池側に向かって電位の順にしたがって複合区分とする場合もある。
【００８３】
《電池モジュールとリレー機構との関係》
電池モジュール２００の正極側（高電位側電池モジュール２１０の正極側）とインバータ装置２０の正極側との間の強電正極ラインＨＶ＋の途中には正極側リレー機構３１が設けられている。正極側リレー機構３１は、構成要素として、正極側メインコンタクタ３３と、プリチャージ抵抗３５と、プリチャージ抵抗３５に電気的に接続されたプリチャージコンタクタ３４とを備えている。正極側メインコンタクタ３３はメイン回路に設けられている。プリチャージ抵抗３５及びプリチャージコンタクタ３４はプリチャージ回路に設けられている。プリチャージ回路は、正極側メインコンタクタ３３をバイパスするように、メイン回路に対して電気的に並列に接続されている。
【００８４】
電池モジュール２００の負極側（低電位側電池モジュール２２０の負極側）とインバータ装置２０の負極側との間の強電負極ラインＨＶ−の途中には、負極側メインコンタクタ３６が設けられたメイン回路を構成する負極側リレー機構３２が設けられている。
【００８５】
尚、本実施形態では、電池モジュール２００の負極側（低電位側電池モジュール２２０の負極側）とインバータ装置２０の負極側との間の強電負極ラインＨＶ−の途中に負極側リレー機構３２を設けた場合を例に挙げて説明するが、負極側リレー機構３２は省略しても構わない。
【００８６】
《セル制御装置の構成》
セル制御装置３００は、バッテリ制御装置４００から出力された指令信号に基づいて、バッテリ制御装置４００の手足となって動作し、複数の電池セル２０１のそれぞれの状態を管理及び制御する複数のセルコンＩＣ３３０を備えている。
【００８７】
セルコンＩＣ３３０は、複数の電池群のそれぞれに対応して設けられており、対応する電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極と負極との間の端子電圧を検出している。また、セルコンＩＣ３３０は、対応する電池群を構成する複数の電池セル２０１のうち、充電状態の調整が必要な電池セル２０１がある場合には、バッテリ制御装置４００からの指令信号に基づいて、対象の電池セル２０１を放電させている。
【００８８】
《バッテリ制御装置の構成》
バッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００の状態を管理すると共に、車両制御装置８又はモータ制御装置２４に許容充放電量（範囲）を通知して、電池モジュール２００に対する電気エネルギーの出し入れ（直流電力の充放電）を制御する電子制御装置であり、マイクロコントローラ（以下、「ＭＣ」と略称する。）４１０、電源回路４２０、インターフェース回路４３０，４３１、記憶装置４４０、増幅器４５０、基準電圧回路４６０、ＣＡＮポート４７０を含む複数の電子回路部品が回路基板に実装されることにより構成されている。
【００８９】
ＭＣ４１０は、電池モジュール２００の状態を演算すると共に、その演算結果を車両制御装置８又はモータ制御装置２４に出力する演算処理装置であり、集積回路に集積されて構成されている。例えばＭＣ４１０は、電池モジュール２００の状態（ＳＯＣ、ＳＯＨ）、電池モジュール２００の充放電を制御するための許容充放電電力（電流）値、複数の電池セル２０１の充電状態のばらつき、このばらつきに伴うバランシング制御のための指令値などを演算している。
【００９０】
電源回路４２０は、１４ボルト系の低圧バッテリ装置から供給された１２ボルトの公称出力電圧を例えば５ボルトの電圧に降圧し、これをＭＣ４１０の動作電源電圧としてＭＣ４１０に供給するレギュレータ回路である。
【００９１】
記憶装置４４０は、ＭＣ４１０がＳＯＣやＳＯＨなどの演算処理を実行するためのプログラム、電池セル２０１の初期特性、予め実験などにより構築したＳＯＣと温度と内部抵抗との関係を示すマップなどの特性データなどを格納した半導体装置である。本実施形態では、記憶装置４４０として、消去や再書き込みが可能な不揮発性の読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を用いている。この他にもバッテリ制御装置４００は記憶装置を備えている。例えばＭＣ４１０には、読み書き可能なメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）が設けられている。
【００９２】
基準電圧回路４６０は、ＭＣ４１０のアナログ−デジタル変換器に入力された入力信号と比較される基準電圧を生成し、この生成した基準電圧をＭＣ４１０のアナログ−デジタル変換器に供給するための電圧発生回路である。
【００９３】
増幅器４５０は、電池モジュール２００の正極と負極との間の端子電圧（総電圧）を取り込むための電圧センサを構成する電子回路部品である。
【００９４】
インターフェース回路４３０，４３１は、バッテリ制御装置４００に入力された外部からのアナログ信号を、ＭＣ４１０に入力できる（ＭＣ４１０が読み取れる）アナログ信号に変換するための信号入出力処理回路である。
【００９５】
ＣＡＮポートは、ＣＡＮのインターフェース回路であり、ＣＡＮを介してバッテリ制御装置４００に入力されたデジタル信号を、ＭＣ４１０に入力できる（ＭＣ４１０が読み取れる）デジタル信号に変換するための信号入出力処理回路である。
【００９６】
また、バッテリ制御装置４００は、図示省略したが、リーク検出器（電池モジュール２００からモータジェネレータ１０に至るまでの強電系と、弱電系の基準電位となるシャーシグランドとの間が電気的に接続されて（短絡して）いるか否かを検出するための計測器）を備えている。リーク検出器は、ＭＣ４１０のデジタル処理部及びアナログ処理部から構成されており、電池モジュール２００からモータジェネレータ１０までの強電系と、弱電系の基準電位となるシャーシグランドとの間が電気的な接続されてリークが生じているか否かを検出している。
【００９７】
リーク検出方式には交流方式及び直流方式と呼ばれる両方式がある。交流方式は、電池モジュール２００の正極側或いは負極側に電気的に接続された容量性結合素子（カップリングコンデンサ）に対してＭＣ４１０から交流波形（例えば矩形波）を注入し、この注入によって得られた応答波形のデジタル値と閾値とを比較することにより、リークの有無を検出する方式である。直流方式は、電池モジュール２００の正極とシャーシグランドとの間に電気的に接続される第１抵抗分圧回路及び電池モジュール２００の負極とシャーシグランドとの間に電気的に接続された第２抵抗分圧回路から得られた電圧のデジタル値のそれぞれに対応する絶縁抵抗を演算し、それらの比が所定の閾値の範囲にあるか否かを比較することにより、リークの有無を検出する方式である。
【００９８】
ＭＣ４１０には、リーク検出器のアナログ処理部において処理されて得られた応答波形或いは電圧に関するアナログ値が入力されている。ＭＣ４１０は、そのアナログ値をアナログデジタル変換器によってデジタル値に変換し、予め設定されたリーク判定用閾値とそのデジタル値とを比較演算してリーク検出の有無を判断する。リークが検出されると、ＭＣ４１０は、ＣＮＡを介して、その情報を車両制御装置８又はモータ制御装置２４に通知する。
【００９９】
《センサの構成》
図２に示すように、電池モジュール２００の正極側とインバータ装置２０（パワーモジュール２１）の正極側との間の充放電路（強電正極側ラインＨＶ＋）には、電池モジュール２００からインバータ装置２０（パワーモジュール２１）に供給される電流、或いはインバータ装置２０（パワーモジュール２１）から電池モジュール２００に供給される電流を検出するための電流センサＳｉが設けられている。電流センサＳｉはジャンクションボックス３０に収納されている。電流センサＳｉの出力（アナログ信号）はインターフェース回路４３０を介してＭＣ４１０のアナログデジタル変換器に入力されている。これにより、電池モジュール２００の充放電電流を検出することができる。
【０１００】
バッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００の正極（高電位側電池モジュール２１０の正極）及び負極（低電位側電池モジュール２２０の負極）の間の電圧（総電圧）を検出するための電圧センサを備えている。電圧センサは、電池モジュール２００の正極（高電位側電池モジュール２１０の正極）及び負極（低電位側電池モジュール２２０の負極）の間に電気的に接続された分圧抵抗（図示省略）、分圧抵抗の中点から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器４５０から構成されている。電圧センサの出力（アナログ信号）はＭＣ４１０のアナログデジタル変換器に入力されている。これにより、電池モジュール２００の総電圧を検出することができる。
【０１０１】
電池モジュール２００の内部には、温度計測器（回路）又はサーミスタや熱電対などの温度センサ（図示省略）が複数、設けられている。複数の温度センサの出力（アナログ信号）はインターフェース回路４３１を介してＭＣ４１０のアナログデジタル変換器に入力されている。これにより、電池セル２０１の温度、電池セル２１０を冷却するために電池モジュール２００に吸排気される冷却媒体の温度などを検出することができる。
【０１０２】
《通信回路の構成》
バッテリ制御装置４００及びセル制御装置３００は、お互いに電気信号の授受ができるように通信回路によって接続されている。通信回路は、異なるシリアル信号を送信するように、第１及び第２通信回路から構成されている。第１通信回路は、複数ビットのデータ長で構成されたシリアル信号を伝送するように構成されている。第２通信回路は、１ビットのデータ長で構成されたシリアル信号を伝送するように構成されている。第１及び第２通信回路には、ＣＡＮのサブネットワークであるＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いている。
【０１０３】
本実施形態では、二つの通信回路を備えた場合を例に挙げて説明するが、通信回路の数としては１つ或いは３つ以上であっても構わない。
【０１０４】
また、本実施形態では、高電位側電池モジュール２１０に対して二つの通信回路を構成し、低電位側電池モジュール２２０に対して二つの通信回路を構成し、というように、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０とで通信回路を分けて構成した場合を例に挙げて説明するが、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０の両者に対して共通に二つの通信回路を構成するようにしても構わない。また、二つの通信回路のうち、一方の通信回路は、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０とで分けて構成し、他方の通信回路は、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０の両者に対して共通に構成するようにしてもよい。
【０１０５】
尚、図２では、図示の便宜上、通信回路を１本の矢印線で図示している。
【０１０６】
複数ビットのデータ長で構成されたシリアル信号としては、ＭＣ４１０からセル制御装置３００に対して出力される指令信号がある。指令信号は、第１通信回路によって、ＭＣ４１０から複数のセルコンＩＣ３３０のうちの一つに伝送され、この一つのセルコンＩＣ３３０から他のセルコンＩＣ３３０に順次、伝送され、他のセルコンＩＣ３３０の一つからＭＣ４１０に伝送される。
【０１０７】
指令信号としては、複数のセルコンＩＣ３３０によって検出された、対応する電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの端子電圧の出力を、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれに要求するための指令信号、電池セル２０１の充電状態の調整を、充電状態調整対象の電池セル２０１に対応するセルコンＩＣ３３０に実行させるための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０を起動させるための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０を休止させるための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０のいずれかから通知された異常の内容を確認するための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれのアドレスを設定するための指令信号などがある。
【０１０８】
１ビットのデータ長で構成されたシリアル信号としては、異常有無を示すＨｉｇｈ／Ｌｏｗレベルのフラグ信号、異常を確認するＨｉｇｈ／Ｌｏｗレベルのテスト信号がある。
【０１０９】
フラグ信号は、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれにおいて、内部回路や回路素子に、例えば各電池セル２０１の端子電圧を検出する電圧検出回路や、バイパス回路を構成するスイッチング半導体素子に異常がある場合、或いは電池群を構成する複数の電池セル２０１のいずれかに過充放電（特に過充電）の異常がある場合、異常を検出したセルコンＩＣ３３０から第２通信回路に出力され、第２通信回路によってＭＣ４１０に伝送される。これにより、ＭＣ４１０は異常有無を速やかに認知でき、車両制御装置８及びモータ制御装置２４などの上位制御装置に異常有無を速やかに通報できると共に、正極側リレー機構３１及び負極側リレー機構３２を開放し、電池モジュール２００の充放電を禁止するなどの異常対応を速やかに実行できる。
【０１１０】
テスト信号は、第２通信回路が断線しているか否や、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれにおいて、第２通信回路に電気的に接続された通信部に異常があるか否かを確認するための信号であって、第２通信回路によって、ＭＣ４１０から複数のセルコンＩＣ３３０のうちの一つに伝送され、この一つのセルコンＩＣ３３０から他のセルコンＩＣ３３０に順次、伝送され、他のセルコンＩＣ３３０の一つからＭＣ４１０に伝送される。もし、第２通信回路が断線している場合、或いは複数のセルコンＩＣ３３０の一つの通信部に異常がある場合には、例えばＭＣ４１０から出力されたＨｉｇｈレベルのテスト信号がＬｏｗレベルの信号としてＭＣ４１０に戻ってくる。これにより、ＭＣ４１０は第２通信回路や複数のセルコンＩＣ３３０の通信部の異常を検知することができる。
【０１１１】
ＭＣ４１０及び複数のセルコンＩＣ３３０は動作電源が異なり、お互いに基準電位が異なる。すなわち複数のセルコンＩＣ３３０は、シャーシグランドから浮動状態にある電池モジュール２００を電源としているのに対して、ＭＣ４１０は、シャーシグランドを基準電位とする車載補機駆動用の低圧バッテリ装置（例えば１４ボルト系バッテリ装置）を電源としている。このため、第１及び第２通信回路のそれぞれのバッテリ制御装置４００とセル制御装置３００との間の二つの通信線（信号伝送路）のそれぞれの途中には、絶縁素子であるフォトカプラ３１０が設けられており、フォトカプラ３１０の一方側の通信線（信号伝送路）とフォトカプラ３１０の他方側の通信線（信号伝送路）との間が電気的に絶縁されている。これにより、バッテリ制御装置４００とセル制御装置３００との間において、基準電位の異なる電気信号によって通信することができる。
【０１１２】
フォトカプラ３１０は、電気信号を発光側において光信号に変換して受光側に伝送し、受光側路において光信号を電気信号に変換する光学素子である。
【０１１３】
本実施形態では、絶縁素子として、フォトカプラ３１０を設けた場合を例に挙げて説明するが、カップリングコンデンサ，変圧器などの他の絶縁素子を用いても構わない。カップリングコンデンサは直流電流の流れを阻止し、交流電流（電気信号）を流す容量性結合素子である。変圧器は電気信号を一次側において磁気信号に変換して二次側に伝送し、二次側において磁気信号を電気信号に変換する磁気素子である。
【０１１４】
セル制御装置３００内では、第１及び第２通信回路は、セルコンＩＣ３３０の基準電位の順にしたがって電気信号が複数のセルコンＩＣ３３０の間を直列に伝送するように構成されている。すなわち基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０の間に、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部から出力された電気信号が、他方のセルコンＩＣの通信部に入力されるように、二つの通信線が設けられ、二つの信号線のそれぞれの一方側に、基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０の一方側の通信部が、二つの信号線のそれぞれの他方側に、基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０の他方側の通信部が、それぞれ電気的に接続されている。これにより、複数のセルコンＩＣ３３０の間には、基準電位の最も大きいセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号を複数のセルコンＩＣ３３０に順次、直列に伝送する第１及び第２通信回路が形成される。
【０１１５】
複数のセルコンＩＣ３３０の間の電気信号は非絶縁の状態で伝送されている。ここで、非絶縁という状態とは、基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０が電気的に接続され、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部から出力された直流電流及び交流電流（電気信号）が、他方のセルコンＩＣ３３０の通信部に流れる状態を示す。この場合、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部と他方のセルコンＩＣ３３０の通信部との間に抵抗などのフィルタ回路が設けられていても構わない。また、非絶縁という状態とは、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部と他方のセルコンＩＣ３３０の通信部との間にカップリングコンデンサが設けられ、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部と他方のセルコンＩＣ３３０の通信部との間において直流電流は流れないが、交流電流（電気信号）は流れる状態を示す。
【０１１６】
以上説明したように、本実施形態では、バッテリ制御装置４００とセル制御装置３００との間に、ＭＣ４１０から出力された電気信号が、フォトカプラ３１０を介して、ＭＣ４１０から複数のセルコンＩＣ３３０のうちの一つに伝送され、この一つのセルコンＩＣ３３０から他のセルコンＩＣ３３０に順次、伝送され、フォトカプラ３１０を介して、他のセルコンＩＣ３３０の一つからＭＣ４１０に伝送される、というように、ループ状に通信回路を構成している。
【０１１７】
尚、ＭＣ４１０に対して複数のセルコンＩＣ３３０が芋づる式或いは数珠繋ぎ式に直列に接続された構成をデイジーチェーン接続という。
【０１１８】
また、本実施形態では、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が一方向に伝送される通信回路を例に挙げて説明するが、基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が一方向に伝送される通信回路、或いは基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が一方向に伝送され、この後、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が逆方向に一方向に伝送される通信回路を用いても構わない。
【０１１９】
さらに、本実施形態では、前述したように、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０とで通信回路を分けて構成している。すなわちサービスディスコネクト（ＳＤ）スイッチ２３０を境界にして通信回路を分けている。このような構成を採用する理由は、サービスディスコネクト（ＳＤ）スイッチ２３０による開路によって、高電位側電池モジュール２１０の低電位側と低電位側電池モジュールイ２２０の高電位側との間の電位が不安定となり、セルコンＩＣ３３０に耐圧以上の電圧が印加されることが考えられるからである。このため、上述の構成を採用し、電位変動による過電圧からセルコンＩＣ３３０を保護している。
【０１２０】
《セルコンＩＣの構成》
次に、図３を用いて、セルコンＩＣ３３０の回路構成について説明する。
【０１２１】
尚、図３では、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の構成のみを図示しているが、他のセルコンＩＣ３３０も同じ構成になっている。
【０１２２】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０及び他のセルコンＩＣ３３０は、セル制御装置３００を構成する他の電子回路部品と共にセルコントローラ回路基板３０１に実装されている。
【０１２３】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極と負極との間の端子電圧を検出し、この検出された端子電圧を記憶すると共に、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの異常（過充放電）及び自身の異常を診断し、この診断結果を記憶し、ＭＣ４１０からデータ要求に関する指令信号が伝送されてきた場合には、記憶された端子電圧及び異常診断結果に関するデータを指令信号のデータ領域に書き込んでその指令信号を伝送している。
【０１２４】
このため、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極と負極との間の端子電圧を検出するための電圧検出回路３７０と、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの異常（過充放電）及び自身の異常を診断するための診断回路３６０とが設けられている。
【０１２５】
また、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は、ＭＣ４１０から伝送されてきたバランシングに関する指令信号に基づいて、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のうち、充電状態の調整が必要な電池セル２０１を放電させ、その電池セル２０１の充電状態を、基準となる充電状態に近づいて揃うように調整している。
【０１２６】
このため、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のうち、充電状態の調整が必要な電池セル２０１を放電させるためのバランシング制御回路３８０が設けられている。
【０１２７】
また、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、ＭＣ４１０からの要求或いはバランシングに関する指令信号を入力して、端子電圧などのデータを書き込んだ指令信号を出力すると共に、電池セル２０１或いはＩＣ１のセルコンＩＣ３３０自身に異常があった場合に出力されるフラグ信号やテスト信号などを入出力するための信号伝送回路３９０が設けられている。
【０１２８】
さらに、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、電圧検出回路３７０及び診断回路３６０の動作タイミング、バランシング制御回路３８０の駆動、電圧検出回路３７０によって検出された端子電圧のデータ及び診断回路３６０の診断結果によって設定されるフラグの保持、信号伝送回路３９０に入力された指令信号の解読、データを書き込んだ指令信号及びフラグ信号の出力などを制御するＩＣ制御回路３５０が設けられている。
【０１２９】
この他、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、セルコンＩＣ３３０を起動させるための起動回路３４２や、電圧検出回路３７０、診断回路３６０、信号伝送回路３９０、ＩＣ制御回路３５０に動作電源を供給する電源回路などが設けられている。
【０１３０】
《電圧検出回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、電圧検出回路３７０に対応して、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１、及びＣＶ５の電圧検出用端子に相当するグランド端子３３４（ＧＮＤ）が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１３１】
ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４には、ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線を介して、対応するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１が電気的に接続されている。ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線は、電圧検出線用コネクタ３２０、電圧検出線用コネクタ３２０の電池セル側に設けられ、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１に電気的に接続された第１電圧検出線２５０、電圧検出線用コネクタ３２０のセルコンＩＣ側に設けられ、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に電気的に接続された第１電圧検出線３０２によって構成されている。
【０１３２】
具体的には、ＢＣ１の電池セル２０１の正極側とＣＶ１の電圧検出用端子３３１とがＳＬ１の電圧検出線によって、ＢＣ１の電池セル２０１の負極側及びＢＣ２の電池セル２０１の正極側とＣＶ２の電圧検出用端子３３１とがＳＬ２の電圧検出線によって、ＢＣ２の電池セル２０１の負極側及びＢＣ３の電池セル２０１の正極側とＣＶ３の電圧検出用端子３３１とがＳＬ３の電圧検出線によって、ＢＣ３の電池セル２０１の負極側及びＢＣ４の電池セル２０１の正極側とＣＶ４の電圧検出用端子３３１とがＳＬ４の電圧検出線によって、ＢＣ４の電池セル２０１の負極側とグランド端子３３４とがＳＬ５の電圧検出線によって、それぞれ電気的に接続されている。これにより、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧をＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に取り込むことができる。
【０１３３】
電圧検出回路３７０は、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４を介して取り込まれたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧を選択して出力するマルチプレクサ３７１、マルチプレクサ３７１から出力された端子電圧の基準電位をＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の基準電位（グランド電位）にレベルシフトする差動増幅器３７２、及び差動増幅器３７２から出力された端子電圧を、アナログ信号からデジタル信号に変換してＩＣ制御回路３５０に出力するアナログ−デジタル変換器３７３から構成されている。
【０１３４】
このように構成された電圧検出回路３７０によれば、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧は、ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４を介して、マルチプレクサ３７１に入力される。マルチプレクサ３７１はＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４のいずれかを選択し、この選択した端子電圧を差動増幅器３７２に出力する。差動増幅器３７２は、マルチプレクサ３７１から出力された端子電圧の基準電位をセルコンＩＣ３３０の基準電位（グランド電位）にレベルシフトする。差動増幅器３７２の出力は、アナログ−デジタル変換器３７３によりデジタル値に変換される。デジタル値に変換された端子間電圧はＩＣ制御回路３５０に伝送され、内部のデータ保持回路３５１に保持される。
【０１３５】
《バランシング制御回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、バランシング制御回路３８０に対応して、ＢＲ１〜ＢＲ４のバランシング端子３３２が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１３６】
ＢＲ１のバランシング端子３３２はＢＣ１の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ１の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ１及びＣＶ２の電圧検出用端子３３１の間に配置されている。ＢＲ２のバランシング端子３３２はＢＣ２の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ２の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ２及びＣＶ３の電圧検出用端子３３１の間に配置されている。ＢＲ３のバランシング端子３３２はＢＣ３の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ３の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ３及びＣＶ４の電圧検出用端子３３１の間に配置されている。ＢＲ４のバランシング端子３３２はＢＣ４の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ４の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４の間に配置されている。
【０１３７】
第２電圧検出線３０３とＢＲ１のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ１の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ１のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。第２電圧検出線３０３とＢＲ２のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ２の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ２のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。第４電圧検出線３０３とＢＲ３のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ３の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ３のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。第４電圧検出線３０３とＢＲ４のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ４の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ４のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。ＢＲ１〜ＢＲ４のバランシング端子３３２は、対応する電池セル２０１のバランシング制御が必要なとき、対応する電池セル２０１の正極及び負極の間に電気的に接続されて、対応する電池セル２０１から放電された直流電力を熱として消費するために設けられており、対応する電池セル２０１に対応して設けられた他の回路素子と電気的に並列に設けられている。
【０１３８】
ＢＲ１のバランシング端子３３２とＣＶ１の電圧検出用端子３３１との間には、ＢＣ１の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ１のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。ＢＲ２のバランシング端子３３２とＣＶ３の電圧検出用端子３３１との間には、ＢＣ２の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ２のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。ＢＲ３のバランシング端子３３２とＣＶ３の電圧検出用端子３３１との間には、ＢＣ３の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ３のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。ＢＲ４のバランシング端子３３２とグランド端子３３４との間には、ＢＣ４の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ４のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。これにより、バランシング抵抗３１３とバランシングスイッチ３８１とを電気的に直列に接続したバランシング回路が、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれに対応して形成されることになる。
【０１３９】
ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１が導通すると、対応する電池セル２０１と、この電池セル２０１に対応して設けられたバランシング抵抗３１３が電気的に接続され、対応する電池セル２０１が放電される。例えばＢＳ１のバランシングスイッチ３８１が導通すると、ＢＣ１の電池セル２０１とＩＣ１のセルコンＩＣ３３０との間には、ＢＣ１の電池セル２０１の正極から、ＳＬ１の電圧検出線、ＣＶ１の電圧検出用端子３３１、ＢＳ１のバランシングスイッチ３８１、ＢＲ１のバランシング端子３３２、ＲＢ１のバランシング抵抗３１３、ＳＬ２の電圧検出線を順に経由して、ＢＣ１の電池セル２０１の負極に至る閉回路が構成され、ＢＣ１の電池セル２０１からバランシング電流が流れる。
【０１４０】
ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１は半導体スイッチによって構成されている。具体的には、バラＢＳ１，ＢＳ３のバランシングスイッチ３８１にはＰチャネルＭＯＳＦＥＴを、ＢＳ２，ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴを、それぞれ用いている。
【０１４１】
ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１のスイッチング（導通（オン）、開放（オフ））は駆動制御回路３８２によって制御されている。ＩＣ制御回路３５０は、ＭＣ４１０から出力されたバランシング制御に関する指令信号、すなわち放電対象の電池セル２０１の情報、その電池セル２０１における放電時間を含む指令信号に基づいて、放電対象の電池セル２０１に対応したバランシングスイッチ３８１を導通させるための指令信号を、放電対象の電池セル２０１の放電時間を管理しながら、駆動制御回路３８２に出力する。駆動制御回路３８２は、ＩＣ制御回路３５０から出力された指令信号に対応した駆動信号を生成し、放電対象の電池セル２０１に対応したバランシングスイッチ３８１に出力する。これにより、放電対象の電池セル２０１に対応したバランシングスイッチ３８１が導通し、放電対象の電池セル２０１に対して、上述の閉回路が構成され、放電対象の電池セル２０１から放電される。
【０１４２】
尚、セルコンＩＣ３３０は、バランシング動作中に電池セル２０１の端子電圧を検出する必要がある。このとき、セルコンＩＣ３３０は、導通しているバランシングスイッチ３８１を一旦、開放し、電圧検出終了後に再び導通させる。これは、バランシング抵抗３１３の電圧降下による影響を受けずに、正しく端子電圧を検出することができるようにするためである。
【０１４３】
また、セルコンＩＣ３３０は、電位的に隣接する電池セル２０１に対応するバランシングスイッチ３８１が同時に導通しないように、バランシングスイッチ３８１の導通を、電気的な接続順の奇数番目の電池セル２０１に対応するバランシングスイッチ３８１の導通と、偶数番目の電池セル２０１に対応するバランシングスイッチ３８１の導通とに分け、これらを交互に実施している。これにより、電位的に隣接する電池セル２０１のそれぞれに対応して形成されたバランシング回路が電気的に直列に接続され、電位的に隣接する電池セル２０１の間で閉回路が形成されることを防いでいる。
【０１４４】
《診断回路の動作》
診断回路３６０は、電圧検出回路３７０によるＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧の検出期間に同期して動作しており、ＩＣ制御回路３５０から伝送されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧と、予め設定された過充放電の閾値との比較に基づいて、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１に過充放電の異常があるか無いかを診断している。また、診断回路３６０は、各回路電圧検出回路３７０の異常、ＩＣ制御回路３５０の異常、ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１の異常、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の温度異常などを診断している。これらの診断の結果は、診断回路３６０は、異常を示す診断フラグ信号をＩＣ制御回路３５０に出力する。
【０１４５】
《ＩＣ制御回路の構成》
ＩＣ制御回路３５０は、演算機能を有するロジック回路であり、検出されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧などに関するデータを保持（記憶）するためのデータ保持回路３５１、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧の検出や診断回路３６０による診断を周期的に行わせるためのタイミング制御回路３５２、診断回路３６０による各診断の結果を示す診断フラグを保持（記憶）するための診断フラグ保持回路３５３を備えている。
【０１４６】
データ保持回路３５１及び診断フラグ保持回路３５３はレジスタによって構成されている。
【０１４７】
データ保持回路３５１には、アナログ−デジタル変換器３７３から出力されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧に関するデータがデジタル信号として入力されている。これにより、データ保持回路３５１には、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの端子電圧に関するデータが、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１に対応させて記憶される。
【０１４８】
診断フラグ保持回路３５３には、診断回路３６０から出力された、各診断の結果を示す診断フラグ信号が入力されている。これにより、診断フラグ保持回路３５３には、各診断の結果を示す診断フラグが各診断に対応させて記憶される。
【０１４９】
ＭＣ４１０から出力されたデータ要求に関する指令信号がＩＣ制御回路３５０に入力された場合、データ保持回路３５１は、データ要求に関する指令信号に対応した検出周期の端子電圧を読み出す。診断フラグ保持回路３５３は、データ要求に関する指令信号に対応した検出周期の診断フラグを読み出す。ＩＣ制御回路３５０は、データ保持回路３５１から読み出された端子電圧に関するデータと、診断フラグ保持回路３５３から読み出された診断フラグとを、データ要求に関する指令信号のデータ領域に書き込み、信号伝送回路３９０に出力する。
【０１５０】
また、ＩＣ制御回路３５０は、診断回路３６０から、電池モジュール２００の充放電を禁止する異常、例えば電池セル２０１の過充電を示す異常の診断フラグが立っている場合には、ＭＣ４１０から出力されたデータ要求に関する指令信号を待たずに、１ビットのデータ長で構成された１パルスのフラグ信号を信号伝送回路３９０に出力する。
【０１５１】
《電源回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、電源回路に対応して、電源端子３３３（ＶＣＣ）及びグランド端子３３４が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１５２】
電源端子３３３は、ＳＬ１の電圧検出線を介してＢＣ１の電池セル２０１の正極に電気的に接続されるように、ＳＬ１の電圧検出線を構成する第１電圧検出線３０２に電気的に接続されている。グランド端子３３４は、前述のように、ＳＬ５の電圧検出線を介してＢＣ４の電池セル２０１の負極に電気的に接続されている。
【０１５３】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の内部には、少なくとも２種類の電源電圧ＶＣＣ，ＶＤＤが使用できるように電源回路が構成されている。そのうち、電源電圧ＶＣＣを出力する電源回路は、電気的に直列に接続されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の総電圧（３.６Ｖ×４）を供給する回路であり、その一方側（電源側）端が電源端子３３３に電気的に接続され、その他方側（負荷側）端がマルチプレクサ３７１、定電圧電源３４１、信号伝送回路３９０の入力側に電気的に接続されている。電源電圧ＶＣＣを出力する電源回路の基準電位は、グランド端子３３４の電位、すなわちＢＣ４の電池セル２０１の負極の電位である。マルチプレクサ３７１、定電圧電源３４１、信号伝送回路３９０の入力側の基準電位もグランド端子３３４の電位である。
【０１５４】
定電圧電源３４１は、電源電圧ＶＣＣを入力して、電源電圧ＶＣＣよりも低い電源電圧ＶＤＤ（例えば３Ｖ）を生成して出力する、電源電圧ＶＤＤの電源回路を構成するレギュレータ回路であり、電気的に接続された、差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側のそれぞれに対して電源電圧ＶＤＤを供給している。電源電圧ＶＤＤを出力する電源回路の基準電位は、グランド端子３３４の電位、すなわちＢＣ４の電池セル２０１の負極の電位である。差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側の基準電位もグランド端子３３４の電位である。
【０１５５】
《信号伝送回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、信号伝送回路３９０に対応して、第１信号入力端子３３６（ＬＩＮ１）、第１信号出力端子３３７（ＬＩＮ２）、第２信号入力端子３３８（ＦＦＩ）、第２信号出力端子３３９（ＦＦＯ）、制御信号端子３３５（ＣＴ）が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１５６】
第１信号入力端子３３６には第１信号入力回路３９１が、第１信号出力端子３３７には第１信号出力回路３９２が、第２信号入力端子３３８には第２信号入力回路３９３が、第２信号出力端子３３９に第２信号出力回路３９４が、制御信号端子３３５には制御信号検出回路３４４が、それぞれ電気的に接続されている。
【０１５７】
第１信号入力回路３９１、第１信号出力回路３９２、第２信号入力回路３９３及び第２信号出力回路３９４はそれぞれ、ＩＣ制御回路３５０に電気的に接続されている。
【０１５８】
制御信号検出回路３４４は、第１信号入力端子３３６及び第２信号入力端子３３８に入力される信号が、フォトカプラ３１０から出力された信号か、それとも、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号かを、制御信号端子３３５に入力された制御信号に基づいて検出している。これは、フォトカプラ３１０から出力された信号と、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号とでは出力波形の波高値が異なり、入力された信号を判定するための閾値が異なっているからである。
【０１５９】
第１信号入力回路３９１は、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号を入力するための第１入力回路３９６、フォトカプラ３１０から出力された信号を入力するための第２入力回路３９７、第１入力回路３９６による信号入力と第２入力回路３９７による信号入力とを切り替えるための切替器３９５から構成されている。
【０１６０】
第１入力回路３９６は、第１信号入力端子３３６を介して入力された信号と電源電圧ＶＣＣとの差分に応じた信号（ローレベルがグランド端子３３４の電位、ハイレベルがグランド端子３３４の電位に電源電圧ＶＤＤを加えた電位となっている信号）を出力する差動増幅器、及びこの差動増幅器から出力された信号と閾値（電源電圧ＶＤＤ／２）とを比較し、「１」「０」信号を出力するコンパレータから構成されている。
【０１６１】
第２入力回路３９７は、第１信号入力端子３３６を介して入力された信号（フォトカプラ３１０から出力された信号のハイレベルがグランド端子３３４の電位を基準として電源電圧ＶＣＣの電位となっている信号）と閾値（電源電圧ＶＣＣ／２）とを比較し、「１」「０」信号を出力するコンパレータから構成されている。
【０１６２】
切替器３９５は、制御信号端子３３５に印加された制御信号に対応して制御信号検出回路３４４から出力された信号に基づいて、第１信号入力回路３９１からＩＣ制御回路３５０に出力する信号を、第１入力回路３９６に入力された信号とするか、それとも、第２入力回路３９７に入力された信号とするかを接点で切り替えており、第１入力回路３９６に対応した接点と、第２入力回路３９７に対応した接点とを備えている。
【０１６３】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０では、フォトカプラ３１０から出力された信号が第１信号入力端子３３６に入力されているので、第２入力回路３９７に対応した接点が閉じられ、第２入力回路３９７から出力された信号が信号入力回路３９１からＩＣ制御回路３５０に出力される。電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号が第１信号入力端子３３６に入力されている場合には、第１入力回路３９６に対応した接点が閉じられ、第１入力回路３９６から出力された信号が信号入力回路３９１からＩＣ制御回路３５０に出力される。
【０１６４】
第２信号入力回路３９３も第１信号入力回路３９１と同様に構成されている。
【０１６５】
第１信号出力回路３９２は、電気的に直列に接続された二つのスイッチと、この二つのスイッチの開閉（導通、遮断）を制御する制御回路とを備えている。二つのスイッチから構成された直列回路の一端側は電源電圧ＶＤＤの電源回路に電気的に接続され、他端側はグランド端子３３４に電気的に接続されている。二つのスイッチの中点は第１信号出力端子３３７に電気的に接続されている。このように、第１信号出力回路３９２は、グランド端子３３４の電位を基準電位として電源電圧ＶＤＤの振幅の信号を出力する。制御回路によって高電位側のスイッチを閉じ、低電位側のスイッチを開くと、ハイレベル（電源電圧ＶＤＤの電位）の信号が第１信号出力端子３３７に出力され、逆に高電位側のスイッチを開き、低電位側のスイッチを閉じると、ローレベル（グランド端子３３４の電位）の信号が第１信号出力端子３３７に出力される。
【０１６６】
第２信号出力回路３９４も第１信号出力回路３９２と同様に構成されている。
【０１６７】
第２信号入力端子３３８に入力される信号は、異常状態（例えば過充電）を示す、データ長が１ビットで構成されたフラグ信号或いは同じ構成のテスト信号である。第２信号入力端子３３８にフラグ信号或いはテスト信号が入力されると、その信号は、第２信号入力回路３９１及びＯＲ回路３９８を介して第２信号出力回路３９２に入力され、第２信号出力回路３９２から第２信号出力端子３３９を介して出力される。
【０１６８】
また、診断回路３６０によって異常（例えば過充電）が検出されると、第２信号入力端子３３８に入力された信号の内容に関係なく、診断フラグ保持回路３５３からＯＲ回路３９８を介して、データ長が１ビットで構成されたフラグ信号が第２信号出力回路３９２に入力され、第２信号出力回路３９２から第２信号出力端子３３９を介して出力される。
【０１６９】
《起動回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は、ＭＣ４１０から出力された起動信号に基づいて起動するように、起動回路３４２及びタイマ回路３４３を備えている。
【０１７０】
起動回路３４２は、起動信号を入力し、タイマ回路３４３を動作させるための信号を出力する回路であり、フォトカプラ３１０から入力された信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ／２）とを比較して「１」「０」信号を出力するコンパレータ、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から入力された信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ＋電源電圧ＶＤＤ／２）とを比較して「１」「０」信号を出力するコンパレータ、二つのコンパレータの出力の論理輪をとって出力するＯＲ回路を備えている。
【０１７１】
タイマ回路３４３は、起動回路３４２のＯＲ回路から出力された信号に基づいて、定電圧電源３４１と電源電圧ＶＣＣを供給する電源回路とを電気的に接続させるための信号を出力するように構成されている。
【０１７２】
ＭＣ４１０から出力された起動信号は、フォトカプラ３１０を介して、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の第１信号入力端子３３６に入力され、第１信号入力端子３３６から起動回路３４２に入力される。起動回路３４２では、コンパレータの一方において、起動信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ／２）とが比較され、「１」の信号がＯＲ回路を介してタイマ回路３４３に出力される。これにより、タイマ回路３４３が動作する。
【０１７３】
尚、他のセルコンＩＣ３３０では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０から起動信号が入力される。この場合、起動回路３４２のコンパレータの他方において、起動信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ＋電源電圧ＶＤＤ／２）とが比較され、「１」の信号がＯＲ回路を介してタイマ回路３４３に出力され、タイマ回路３４３が動作する。
【０１７４】
タイマ回路３４３が動作すると、電源電圧ＶＣＣを供給する電源回路と定電圧電源３４１とを電気的に接続して、定電圧電源３４１を動作させるための信号が、タマイ回路３４３から定電圧電源３４１に出力される。これにより、電源電圧ＶＣＣを供給する電源回路と定電圧電源３４１とが電気的に接続され、電源電圧ＶＣＣが定電圧電源３４１に供給される。電源電圧ＶＣＣが定電圧電源３４１に供給されると、定電圧電源３４１は、電源電圧ＶＣＣを降圧して電源電圧ＶＤＤを生成し、差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側のそれぞれに対して供給する。これにより、差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側のそれぞれが動作し、これにより、スリープ状態であったＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は動作状態となる。
【０１７５】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０が起動すると、ＩＣ制御回路３５０は、第１信号入力端子３３６及び第１信号入力回路３９１を介して入力された起動信号を認識し、この認識した起動信号をそのまま第１信号出力回路３９２から第１信号出力端子３３７を介して、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０に出力する。これにより、他のセルコンＩＣ３３０もＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と同様に起動すると共に、起動信号を次の他のセルコンＩＣ３３０に出力する。
【０１７６】
《保護回路の構成》
ＳＬ１〜ＳＬ４の電圧検出線を構成する第１電圧検出線３０２のそれぞれの途中には電流制限抵抗３１２（ＲＣＶ）が電気的に直列に接続されている。電流制限抵抗３１２は、端子の保護用及びバランシング時に流れる放電電流の制限用として設けられている。
【０１７７】
ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線を構成する第１電圧検出線３０２のうち、電位的に隣接する第１電圧検出線３０２の間のそれぞれには、端子コンデンサ３０６（ＣＶ）及び入力コンデンサ３１１（Ｃｉｎ）がそれぞれ電気的に接続されている。端子コンデンサ３０６及び入力コンデンサ３１１はノイズ対策用として設けられている。
【０１７８】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、Ｄ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０とＤ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０とが電気的に直列に接続されて構成された直列回路であるＥＳＤ保護回路が設けられている。Ｄ１，Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０によって構成されたＥＳＤ保護回路は静電気対策用として、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４（ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線）のそれぞれに対応して設けられている。
【０１７９】
各ＥＳＤ保護回路のＤ１，Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０の間の中点には、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４のうち、対応する端子が電気的に接続されている。各ＥＳＤ保護回路のＤ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０の一端側（Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０側とは反対側）は電源端子３３３に電気的に接続されており、電源端子３３３の電位になっている。各ＥＳＤ保護回路のＤ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０の他端側（Ｄ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０側とは反対側）はグランド端子３３４に電気的に接続されており、グランド端子３３４の電位になっている。
【０１８０】
Ｄ１，Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０は、グランド端子３３４から電源端子３３３に向かう方向を順方向としている。
【０１８１】
《セル制御装置の回路構成》
次に、図４を用いて、ＩＣ１，ＩＣ２，ＩＣ３，・・・，ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０によって構成されたセル制御装置３００の回路構成について説明する。
【０１８２】
尚、図４では、図２に示す高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電位モジュール２２０のどちらか一方側に対応したセル制御装置３００の構成を図示している。その他方側に対応したセル制御装置３００は、一方側に対応したセル制御装置３００と同様に構成されていることから、図４ではその図示を省略している。
【０１８３】
《単電池群の構成》
図４に示すように、本実施形態では、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の電気的な直列接続によって第１単電池群２４０が、ＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１の電気的な直列接続によって第２単電池群２４１が、ＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１の電気的な直列接続によって第３単電池群２４２が、・・・、ＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１の電気的な直列接続によって第ｎ単電池群２４３が、それぞれ構成され、というように、四つの電池セル２０１が電気的に直列に接続されて単電池群（組電池）が複数、構成されている。
【０１８４】
また、第１単電池群２４０，第２単電池群２４１，第３単電池群２４２，・・・，第ｎ単電池群２４３は電気的に直列に接続されている。これにより、電池モジュール２００には、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０のそれぞれに対応して、単電池群よりも電池セル２１０の数が大きい組電池が二つ構成されている。
【０１８５】
さらに、図２に示すように、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０は電気的に直列に接続されている。これにより、電池モジュール２００には、電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０のそれぞれに対応する組電池よりも電池セル２０１の数が大きい組電池が一つ構成されている。
【０１８６】
《単電池群とセルコンＩＣとの電気的な接続構成》
セル制御装置回路基板３０１には、図４に示すように、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０が実装されている。ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれは、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうちのいずれか一つに対応するように設けられている。
【０１８７】
それらの対応関係について具体的に説明すると、第１単電池群２４０にはＩＣ１のセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、第２単電池群２４１にはＩＣ２のセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、第３単電池群２４２にはＩＣ３のセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、・・・、第ｎ単電池群２４３にはＩＣｎのセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、というような対応関係になっている。
【０１８８】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、図３を用いて説明したように、第１単電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続されている。
【０１８９】
尚、図４では、図示の便宜上、セルコンＩＣ３３０の上位から五番目の電位の電圧検出用端子３３１とグランド端子３３４とを分離している。セルコンＩＣ３３０の上位側から五番目の電位の電圧検出用端子３３１は、図３に示すように、グランド端子３３４を兼ねてもよいし、図４に示すように、グランド端子３３４とは分離してもよい。
【０１９０】
他のセルコンＩＣと他の単電池群との電気的な接続構成も、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と第１単電池群２４０との電気的な接続構成と同じである。
【０１９１】
それらの接続構成の関係について具体的に説明すると、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、第２単電池群２４１を構成するＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、第３単電池群２４２を構成するＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、第ｎ単電池群２４３を構成するＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続され、というような電気的な接続構成の関係になっている。
【０１９２】
これにより、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０はそれぞれ、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極の間の端子電圧を取り込み、この取り込んだ端子電圧を検出することができる。
【０１９３】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれのＶＣＣの電源端子３３３には、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群の最高電位に位置する電池セル２０１の正極側が電気的に接続されている。
【０１９４】
それらの接続構成の関係について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のＶＣＣの電源端子３３３には、第１単電池群２４０の最高電位に位置するＢＣ１の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３には、第２単電池群２４１の最高電位に位置するＢＣ５の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３には、第３単電池群２４２の最高電位に位置するＢＣ９の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３には、第ｎ単電池群２４３の最高電位に位置するＢＣｎ−３の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、というような接続構成の関係になっている。
【０１９５】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれのグランド端子３３４には、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群の最低電位に位置する電池セル２０１の負極側が電気的に接続されている。
【０１９６】
それらの接続構成の関係について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第１単電池群２４０の最低電位に位置するＢＣ４の電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第２単電池群２４１の最低電位に位置するＢＣ８の電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第３単電池群２４２の最低電位に位置するＢＣ１２の電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第ｎ単電池群２４３の最低電位に位置するＢＣｎの電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、というような接続構成の関係になっている。
【０１９７】
これにより、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０はそれぞれ、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群の最低電位に位置する電池セル２０１の負極側の電位を基準電位として、対応する単電池群の最高電位に位置する電池セル２０１の正極側の電位と、最低電位に位置する電池セル２０１の負極側の電位との間の電圧を取り込み、この取り込んだ電圧を動作電源として動作することができる。
【０１９８】
《電圧検出線の構成》
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ１〜ＳＬｎの電圧検出線によって電気的に接続されている。
【０１９９】
ＳＬ１〜ＳＬｎの電圧検出線は、電気的に直列に接続されたＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極の電位の大きさに対応して、最高電位から最低電位に向かって、ＳＬ１の電圧検出線、ＳＬ２の電圧検出線、・・・、ＳＬｎ−１の電圧検出線、ＳＬｎの電圧検出線、という配線順で用いられている。
【０２００】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係と、ＳＬ１〜ＳＬｎの電圧検出線との対応関係について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線によって電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ６〜ＳＬ１０の電圧検出線によって電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ１１〜ＳＬ１５の電圧検出線によって電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬｎ−４〜ＳＬｎの電圧検出線によって電気的に接続され、というような対応関係になっている。
【０２０１】
ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線は、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第１電圧検出線２５０と、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第１電圧検出線３０２とが電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続されることにより構成されている。
【０２０２】
ＳＬ６〜ＳＬｎの電圧検出線も同様に構成されている。
【０２０３】
その構成について具体的に説明すると、ＳＬ６〜ＳＬ１０の電圧検出線は、ＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第２電圧検出線２５１と、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第２電圧検出線３０３とが電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続されることにより構成され、ＳＬ１１〜ＳＬ１５の電圧検出線は、ＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第３電圧検出線２５２と、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第３電圧検出線３０４とがスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続されることにより構成され、・・・、ＳＬｎ−４〜ＳＬｎの電圧検出線は、ＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第ｎ電圧検出線２５３と、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第ｎ電圧検出線３０５とがスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続されることにより構成され、というような構成になっている。
【０２０４】
ＳＬ１〜ＳＬ１０の電圧検出線に対応する電圧検出線用コネクタ３２０は、雄コネクタ３２０ａと雌コネクタ３２０ｂとの対から着脱可能なように構成されている。第１電圧検出線２５０（第２電圧検出線２５１）の先端（電池セル２０１との電気的な接続側とは反対側）には雄コネクタ３２０ａが取り付けられている。第１電圧検出線３０２（第２電圧検出線３０３）の先端（セルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１との電気的な接続側とは反対側）には雌コネクタ３２０ｂが取り付けられている。電圧検出線用コネクタ３２０は、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２０ｂに対して雄コネクタ３２０ａが挿入され、雌コネクタ３２０ｂに対して雄コネクタ３２０ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２０ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２０ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。
【０２０５】
ＳＬ１１〜ＳＬｎの電圧検出線に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１は、雄コネクタ３２１ａと雌コネクタ３２１ｂとの対から着脱可能なように構成されている。第３電圧検出線２５２（・・・、第ｎ電圧検出線２５３）の先端（電池セル２０１との電気的な接続側とは反対側）には雄コネクタ３２１ａが取り付けられている。第３電圧検出線３０４（・・・、第ｎ電圧検出線３０５）の先端（セルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１との電気的な接続側とは反対側）には雌コネクタ３２０ｂが取り付けられている。電圧検出線用コネクタ３２１は、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２１ｂに対して雄コネクタ３２１ａが挿入され、雌コネクタ３２１ｂに対して雄コネクタ３２１ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２１ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２１ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。
【０２０６】
《セル制御装置の電源回路の構成》
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれの電源端子３３３と、対応する最高電位の電池セル２０１の正極との間は、セルコンＩＣ３３０と単電池群との対において、最高電位の電圧検出線と電源端子３３３とをセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続することにより電気的に接続されている。
【０２０７】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬ１の電圧検出線（最高電位の第１電圧検出線３０２）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬ６の電圧検出線（最高電位の第２電圧検出線３０３）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬ１１の電圧検出線（最高電位の第３電圧検出線３０４）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬｎ−４の電圧検出線（最高電位の第ｎ電圧検出線３０５）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２０８】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれのグランド端子３３４と、対応する最低電位の電池セル２０１の負極との間は、セルコンＩＣ３３０と単電池群との対において、最低電位の電圧検出線とグランド端子３３４とをセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続することにより電気的に接続されている。
【０２０９】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬ５の電圧検出線（最低電位の第１電圧検出線３０２）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬ１０の電圧検出線（最低電位の第２電圧検出線３０３）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬ１５の電圧検出線（最低電位の第３電圧検出線３０４）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬｎの電圧検出線（最低電位の第ｎ電圧検出線３０５）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２１０】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれを、電気的に直列に接続されたＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１のうち、電気的に直列に接続された所定数の電池セル２０１からなる単電池群に電気的に接続し、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれを、対応する単電池群から印加された電圧を電源電圧として動作させるためには、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれにおいいて、電源端子３３３とグランド端子３３４との間を電気的に接続すると共に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４と低電位側のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３との間を電気的に接続し、ＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１とＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０との間に閉回路を構成する必要がある。
【０２１１】
このため、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれは、電源端子３３３とグランド端子３３４とが、バイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続されている。
【０２１２】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃ１のバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃ２のバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃ３のバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃｎのバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２１３】
また、セル制御装置回路基板３０１上では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８と低電位側のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間が、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続されている。ここで、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０は、本実施形態では、低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０としている。
【０２１４】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８とＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間は、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８とＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間は、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣに対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタを介して電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の次に電位の高いセルコンＩＣの電源線とＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間はスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２１５】
スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１の雄コネクタ３２１ａには、雌コネクタ３２１ｂに延びた二つの電源線３０８に電気的に接続され、その二つの電源線３０８の間を電気的に短絡する電源線用接続線３２１ｃが設けられている。スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１では、電源線用接続線３２１ｃがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２１６】
スイッチ用コネクタ３２２は、雄コネクタ３２２ａと雌コネクタ３２２ｂとの対から着脱可能なように構成されており、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２２ｂに対して雄コネクタ３２２ａが挿入され、雌コネクタ３２２ｂに対して雄コネクタ３２２ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２２ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２２ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。
【０２１７】
スイッチ用コネクタ３２２の雄コネクタ３２２ａには、雌コネクタ３２２ｂに延びた二つの電源線３０８に電気的に接続され、その二つの電源線３０８の間を電気的に短絡する電源線用接続線３２２ｃが設けられている。スイッチ用コネクタ３２２では、電源線用接続線３２２ｃがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２１８】
《セル制御装置の通信回路の構成》
セル制御装置回路基板３０１上において、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の間には通信線３０７が設けられている。通信線３０７の一端側には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）が、通信線３０７の他端側には、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号入力端子３３６，第２信号入力端子３３８）が、それぞれ電気的に接続されている。これにより、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には、通信線３０７によって、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子から出力された電気信号を低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に伝送する信号伝送路が形成される。
【０２１９】
その信号伝送路の構成を具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣの信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の次に電位の高いセルコンＩＣの信号出力端子と、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、というような信号伝送路の構成になっている。
【０２２０】
このように各信号伝送路が構成されることにより、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の間には、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０から最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に電気信号を直列に伝送する信号伝送路が構成される。
【０２２１】
セル制御装置回路基板３０１上において、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には通信線３０７が設けられている。通信線３０７の一端側には、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号入力端子３３６，第２信号入力端子３３８）が電気的に接続されている。通信線３０７の他端側にはフォトカプラ３１０の受光側が電気的に接続されている。これにより、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には、通信線３０７によって、フォトカプラ３１０から出力された電気信号を最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に伝送する信号伝送路が形成される。
【０２２２】
セル制御装置回路基板３０１上において、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には通信線３０７が設けられている。通信線３０７の一端側には、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）が電気的に接続されている。通信線３０７の他端側にはフォトカプラ３１０の発光側が電気的に接続されている。これにより、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には、通信線３０７によって、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子から出力された電気信号をフォトカプラ３１０に伝送する信号伝送路が形成される。
【０２２３】
フォトカプラ３１０のセルコンＩＣ３３０側とは反対側の発光側及び受光側は通信線によって通信用コネクタ３２３に電気的に接続されている。通信用コネクタ３２３は、雄コネクタ３２３ａと雌コネクタ３２３ｂとの対から着脱可能なように構成されており、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２３ｂに対して雄コネクタ３２３ａが挿入され、雌コネクタ３２３ｂに対して雄コネクタ３２３ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２３ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２３ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。雄コネクタ３２３ａにはＣＡＮの通信線が延びて電気的に接続されている。
【０２２４】
以上の各信号伝送路が構成されると、セル制御装置３００とバッテリ制御装置４００との間には、電気信号を、別の媒体の信号に変換しながら、さらには基準電位をレベルシフトしながら直列かつループ状に伝送する信号伝送路が構成される。具体的には、ＭＣ４１０から出力された電気信号がＣＡＮを介して通信用コネクタ３２３に伝送され、この後、フォトカプラ３１０の発光側において光信号に変換され、この後、光信号の状態でフォトカプラ３１０の受光側に伝送されて再び電気信号に変換され、この後、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０→ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０→ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０→・・・→ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の順に基準電位をレベルシフトしながら伝送され、この後、フォトカプラ３１０の発光側において光信号に変換され、この後、光信号の状態でフォトカプラ３１０の受光側に伝送されて再び電気信号に変換され、この後、通信用コネクタ３２３からＣＡＮを介してＭＣ４１０に入力される（戻る）、というような信号伝送路が構成される。
【０２２５】
尚、図４では、図示の便宜上、本来、二系統構成される信号伝送路を一系統で図示している。このため、図４では、セルコンＩＣ３３０に二つある信号出力端子及び二つある信号入力端子を、それぞれ一つの端子で図示している。
【０２２６】
電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）に電気的に接続された通信線３０８と、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号入力端子３３６，第２信号入力端子３３８）に電気的に接続された信号線３０７との両者は、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１或いはスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続されている。ここで、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０は、本実施形態では、低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０としている。
【０２２７】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７とＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７との間は、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７とＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７との間は、Ｃ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣに対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタを介して電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の次に電位の高いセルコンＩＣの信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７とＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７との間はスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２２８】
スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１の雄コネクタ３２１ａには、雌コネクタ３２１ｂに延びた二つの通信線３０７に電気的に接続され、その二つの通信線３０７の間を電気的に短絡する通信線用接続線３２１ｄが設けられている。スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１では、通信線用接続線３２１ｄがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２２９】
スイッチ用コネクタ３２２の雄コネクタ３２２ａには、雌コネクタ３２２ｂに延びた二つの通信３０７に電気的に接続され、その二つの通信線３０７の間を電気的に短絡する通信線用接続線３２２ｄが設けられている。スイッチ用コネクタ３２２では、通信線用接続線３２２ｄがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２３０】
尚、通信線３０７には、容量性素子であるコンデンサ（キャパシタ）や抵抗などの回路素子を設けても構わない。
【０２３１】
《活線接続方法》
コネクタを用いた電気的な接続では、雄コネクタの複数の接点と雌コネクタの複数の接点との接触順番を制御することが難しく、どの順番で接点同士が接触するか判らない。ここで、雄コネクタの複数の接点と雌コネクタの複数の接点とがお互いに電位を持たない場合には、接点同士の接触順番は特に気にする必要はない。
【０２３２】
しかし、雄コネクタの複数の接点と雌コネクタの複数の接点とのうちのいずれか一方が電位を持つ場合、特にその電位が接点毎に異なり、さらにコネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間で閉回路が形成される場合には、コネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間の電位差によって閉回路に電流が流れる。その電流は、二つの接点間の電位差の大きさや、閉回路に設けられた回路素子、例えば容量性素子の容量の大きさによっては、閉回路に設けられた回路素子の許容電流を上回る大きさになることが考えられる。
【０２３３】
従って、雄コネクタと雌コネクタとのいずれか一方が電位を持つ状態で雄コネクタ側の回路と雌コネクタ側の回路とを電気的に接続する、いわゆる活線接続（或いは活線挿入）する場合には、コネクタの接点の接触順番に起因して閉回路が形成されて電流が流れることを踏まえ、閉回路に設けられた回路素子をその電流から保護することが好ましい。
【０２３４】
本実施形態の電池システム１００においても、図４に示すように、電池セル２０１に電気的に接続された電圧検出線とセルコンＩＣ３３０に電気的に接続された電圧検出線とがコネクタによって電気的に接続され、かつコネクタの一方側が、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１のそれぞれに電気的に接続されて電位を持ち、しかも電気的に接続された複数の電池セル２０１と、複数のセルコンＩＣ３３０の間の電源線３０８が電気的に接続されて構成された電源回路とが電気的に接続されているので、前述のような事象が生じる可能性がある。
【０２３５】
例えば、図４に示すように、最初にＳＬ２の電圧検出線が導通し、この次にＳＬ１０の電圧検出線が導通したとすると、ＢＣ２の電池セル２０１の正極からＳＬ２の電圧検出線、Ｄ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０、電源端子３３３、電源線３０８（Ｃ１，Ｃ２のバイパスコンデンサ３０９）、ＳＬ１０の電圧検出線を介してＢＣ８の電池セル２０１の負極に至る閉回路が形成され、ＢＣ２の電池セル２０１の正極とＢＣ８の電池セル２０１の負極との間の電位差、及びＣ１，Ｃ２のバイパスコンデンサ３０９の容量に基づく電流が、その閉回路に流れる。
【０２３６】
仮にその電流がＤ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０の許容電流を上回っていたとすると、その電流によってＤ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０が破損に至り、この影響を受けてセルコンＩＣ３３０の不良状態になることが十分に考えられる。
【０２３７】
そこで、本実施形態では、活線接続に起因して起こりうる事象からセルコンＩＣなど、セル制御装置３００を構成する回路素子を保護するようにしている。
【０２３８】
その保護のための構成について具体的に説明する。
【０２３９】
活線接続、すなわち電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続する時に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側と他方側とが電源線３０８を介して電気的に接続されていなければ、閉回路が形成されることはなく、電池セル２０１の間の電位差及びバイパスコンデンサ３０９の容量に基づく電流が流れることもなくなる。
【０２４０】
そこで、本実施形態では、セルコンＩＣ３３０と、セルコンＩＣ３３０に対応する単電池群との対毎にコネクタを設けた。
【０２４１】
そして、本実施形態では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを、対応するコネクタを介して電気的に接続した後に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８とを、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０、具体的には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群との対に対応して設けられたコネクタによって電気的に接続できるように、しかも電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するのと同時にできるようにした。
【０２４２】
すなわち（１）〜（１４）を以下の通り定義したとき、図４に示すように、（１）と（５）とをＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続し、かつ（２）と（６）とをＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続した後に、（９）と（１０）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（３）と（７）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、この後に、（１１）と（１２）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（４）と（８）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、・・・、最後に、（１３）と（１４）とをスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続し、というような接続構成とした。
（１）第１単電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極側（第１電圧検出線２５０）
（２）第２単電池群２４１を構成するＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極側（第２電圧検出線２５１）
（３）第３単電池群２４２を構成するＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極側（第３電圧検出線２５２）
（４）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣに対応する単電池群を構成する複数の電池セルのそれぞれの正極及び負極側（電池セル側の電圧検出線）
（５）ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１側（第１電圧検出線３０２）
（６）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１側（第２電圧検出線３０３）
（７）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１側（第３電圧検出線３０４）
（８）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣの電圧検出用端子側（セルコンＩＣ側の電圧検出線）
（９）ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４側（グランド端子３３４に電気的に接続された電源線３０８）
（１０）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３側（電源端子３３３に電気的に接続された電源線３０８）
（１１）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４側（グランド端子３３４に電気的に接続された電源線３０８）
（１２）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３側（電源端子３３３に電気的に接続された電源線３０８）
（１３）ＩＣｎ−１のセルコンＩＣのグランド端子側（グランド端子に電気的に接続された電源線）
（１４）ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３側（電源端子３３３に電気的に接続された電源線３０８）
【０２４３】
しかも、本実施形態では、その接続構成を、電圧検出線用コネクタ３２０、スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１及びスイッチ用コネクタ３２２を、セルコンＩＣ３３０の電位の順にしたがって、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０から最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１に向かって、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１という順番に接続し、最後にスイッチ用コネクタ３２２を接続し、という作業手順によって達成した。
【０２４４】
また、セル制御装置３００では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力回路に電位的に接続された通信線３０７とが電気的に接続、すなわちＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０がデイジーチェーン接続され、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の間において電気信号を直列に伝送する信号伝送回路が構成されているが、先に説明した活線接続によって、その信号伝送回路にも電流が流れ、信号伝送回路に不具合を生じさせることが考えられる。この場合、通信線３０７に抵抗などの電流制限素子を設け、電流を制限することが考えられるが、セル制御装置３３０の価格が上昇する。
【０２４５】
このようなことから、本実施形態では、電源回路の場合と同様の対策をセル制御装置３３０に講じている。
【０２４６】
本実施形態では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを、対応するコネクタを介して電気的に接続した後に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、その他方側の信号入力回路に電気的に接続された通信線３０７とを、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０、具体的には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群との対に対応して設けられたコネクタによって電気的に接続できるように、しかも電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するのと同時にできるようにした。
【０２４７】
すなわち（１５）〜（２０）を以下の通り定義したとき、図４に示すように、（１）と（５）とをＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続し、かつ（２）と（６）とをＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続した後に、（１５）と（１６）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（３）と（７）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、この後に、（１７）と（１８）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（４）と（８）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、・・・、最後に、（１９）と（２０）とをスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続し、というような接続構成とした。
（１５）ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１６）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１７）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１８）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１９）ＩＣｎ−１のセルコンＩＣの信号出力端子（第１信号出力端子，第２信号出力端子）側（信号出力端子に電気的に接続された通信線）
（２０）ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７）
【０２４８】
しかも、本実施形態では、その接続構成を、電源線３０８と同時に、電源線３０８と同様のコネクタの作業手順によって達成した。
【０２４９】
尚、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８との両者、また、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、その他方側の信号入力回路に電気的に接続された通信線３０７との両者は、電気的に同電位の関係にあるので、理論上、両者が電気的に接続されても、両者の間に電流が流れることはない。また、回路上に存在するインダクタンスや浮遊容量によって両者の間に電流が流れることも考えられるが、回路が持っている耐性を超えるような大きな電流が流れることはない。
【０２５０】
また、スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１及びスイッチ用コネクタ３２２には特殊なコネクタを用いる必要はなく、電圧検出線用コネクタ３２０と同じ種類のコネクタ（汎用コネクタ）の一部分の構成を改良することにより実現できる。
【０２５１】
さらに、本実施形態は、電池システム１００の組立時、活線の状態でコネクタを接続する活線接続（活線挿入）のみならず、電池システム１００の解体時、例えばサービス工場の作業員によるメンテナンスにておい、一部の単電池群を新品の単電池群に交換する時、活線の状態でコネクタを抜き、再びコネクタを接続する、いわゆる活線挿抜にも有効である。
【０２５２】
この場合、電池システム１００の組立時とは逆の作業手順でコネクタが抜かれ、電池システム１００の組立時と同じ作業手順でコネクタが接続される。
【０２５３】
例えばＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する第２単電池群２４１を新品の単電池群に交換する場合には、初めにスイッチ用コネクタ３２２を抜き、この後、最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１から最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０に向かって、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、・・・、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０という順番で抜く。第２単電池群２４１を新品の単電池群に交換した後は、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０から最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１に向かって、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１という順番に接続し、最後にスイッチ用コネクタ３２２を接続し、というように、抜く場合とは逆の作業手順で接続する。
【０２５４】
《作用効果》
以上説明した本実施形態によれば、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続した後に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８とを電気的に接続したので、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続する時に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の電源線３０８とその他方側の電源線３０８とが電気的に接続されて、閉回路が形成されることはなく、電池セル２０１の間の電位差及びバイパスコンデンサ３０９の容量に基づく電流も流れることはない。
【０２５５】
また、本実施形態によれば、通信線３０７についても電源線３０８と同様の対策を施したので、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続する時に、信号伝送回路に電流が流れることはない。
【０２５６】
以上のことから、本実施形態によれば、活線接続に起因して起こりうる事象からセルコンＩＣなど、セル制御装置３００を構成する回路素子を保護することができ、セル制御装置３００、さらには電池システム１００の信頼性を向上させることができる。
【０２５７】
また、本実施形態によれば、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８とを、また、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、その他方側の信号入力回路に電気的に接続された通信線３０７とを、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０、具体的には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群との対に対応して設けられたコネクタによって、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するのと同時に電気的に接続したので、電池システム１００の組立工数を、電源線３０８及び通信線３０７の電気的な接続作業によって増加させることがなく、電池システム１００の組立作業を煩雑にすることを抑制することができる。
【０２５８】
さらに、本実施形態によれば、セルコンＩＣ３３０と、セルコンＩＣ３３０に対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するコネクタに、スイッチ機能を持たせたので、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設ける必要がなく、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、部品点数を減らすことができ、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、コストを低減することができる。
【０２５９】
さらにまた、本実施形態によれば、セルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極との電気的な接続対のそれぞれに対応させて個別にコネクタを設け、そのコネクタによって、セルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続しているので、コネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間で閉回路が形成されても、コネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間の電位差が最大でも単電池群一つ分の電位差よりも大きくなることはなく、その電位差によって閉回路に電流が流れたとしても、セルコンＩＣ３３０を構成する部品の許容電流を上回ることはない。
【０２６０】
（実施形態２）
第２実施形態を図５乃至図７に基づいて説明する。
【０２６１】
尚、第１実施形態と構成、機能が同一或いはその一部を含む要素には、第１実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。以下では、第１実施形態には無い要素及び第１実施形態の要素の構成、機能とは異なる部分について説明する。
【０２６２】
《発電システムの構成》
まず、図５を用いて、発電システム４０の構成について説明する。
【０２６３】
発電システム４０は、電力を消費する電気負荷（需要家）が電気的に接続された送配電網からなる電力系統５０に電気的に接続され、発電装置６０によって、電力系統５０において必要な電力の一部を発電し、その電力を交流電力として電力系統５０に出力している。
【０２６４】
発電装置６０は、一次エネルギーに基づいて、二次エネルギーである電力を発生させるエネルギー変換設備であり、本実施形態では、自然界のエネルギー、すなわち再生可能エネルギーを一次エネルギーとして利用し、二次エネルギーである電力を発生させるエネルギー変換設備を採用している。再生可能エネルギーを利用した発電装置としては、例えば風の力を利用して風車を回すことにより得られた動力によって発電機を駆動して発電する風力発電装置、水の力を利用して水車を回すことにより得られた動力によって発電機を駆動して発電する水力発電装置、太陽光を太陽電池に当て、太陽電池の光起電力効果によって発電する太陽光発電装置などがある。
【０２６５】
ここでは、再生可能エネルギーを利用した発電装置の形態を特定はしないが、前述した風力発電装置、水力発電装置、太陽光発電装置のいずれを用いて構わないし、それ以外の発電装置を用いても構わない。
【０２６６】
再生可能エネルギーを利用した発電装置は、自然環境への負荷が少なく、自然環境にやさしいという有利な面がある反面、発電能力が自然界の状態に左右され、必要とされる電力に発電能力が対応し難いという不利な面もある。
【０２６７】
このため、本実施形態では、発電装置６０が発電した電力を一旦、電池システム１００に蓄え、電力負荷の要求に応じて、電池システム１００に蓄えていた電力を、電力系統５０に供給するように、発電システム４０を構成している。
【０２６８】
電池システム１００は直流電力を充放電する。電池システム１００と発電装置６０との間には、発電装置６０において発電され出力された交流電力を直流電力に変換し、この変換された直流電力を電池システム１００に充電するための交流直流電力変換装置７０（コンバータ）が設けられている。電池システム１００と電力系統５０との間には、電池システム１００から直流電力を放電させ、この放電した直流電力を交流電力に変換して電力系統５０に供給するための直流交流電力変換装置８０（インバータ）が設けられている。
【０２６９】
尚、本実施形態では、電池システム１００に対して二つの電力変換装置を設け、充電と放電とで使い分ける場合を図示しているが、実際には、発電装置６０と電力系統５０との間に一つの電力変換装置（インバータ）を介して電池システム１００が電気的に並列に接続され、その一つの電力変換装置が二つの電力変換装置の役目を担う。
【０２７０】
《電池システムの構成》
電池システム１００は複数のサブ電池システム１１０を備えている。複数のサブ電池システム１１０は電気的に並列に接続されている。
【０２７１】
尚、本実施形態では、電池システム１００を、複数のサブ電池システム１１０を電気的に並列に接続した接続体から構成した場合を例に挙げて説明するが、一つのサブ電池システム１１０から電池システム１００を構成してもよい。
【０２７２】
サブ電池システム１１０は、電池システム１００を構成する最大の基本単位である。
【０２７３】
サブ電池システム１００の数をいくつかにするかは、電池システム１００に必要とされる蓄電容量に基づいて決定すればよい。
【０２７４】
このように、電池システム１００に必要とされる蓄電容量に基づいて、使用するサブ電池システム１１０の数を決定すれば、色々なニーズに対応した電池システム１００を実現できると共に、電池システム１００の生産性が向上し、さらには、サブ電池システム１１０の基本構成を共通化することができ、これによって、安全性を向上させることができる。
【０２７５】
電力の供給は社会生活に大きくかかわっているので、電池システム１００全体の動作を停止させることは好ましくない。このため、本実施形態のように、サブ電池システム１１０を、電池システム１００を構成する最大の基本単位として電池システム１００を構成すれば、電池システム１００を保守点検或いは修理するとき、電池システム１００全体の動作を停止させて全ての蓄電機能を停止させることはなく、その対象となる一部のサブ電池システム１１０の動作のみを停止させて一部の蓄電機能のみを停止させるということができ、機能性を向上させることができる。
【０２７６】
《サブ電池システムの構成》
次に、図６を用いて、サブ電池システム１１０の構成を具体的に説明する。
【０２７７】
尚、図６では、図５に示す複数のサブ電池システム１１０のうちの一つの構成を図示しているが、その他のサブ電池システム１１０も基本的に図６と同じ構成になっている。
【０２７８】
サブ電池システム１１０は複数の電池ブロック１２０を備えている。複数の電池ブロッ１２０は電気的に並列に接続されている。
【０２７９】
電池ブロック１２０は、サブ電池システム１１０を構成する最大の基本単位である。
【０２８０】
電池ブロック１２０の数をいくつかにするかは、サブ電池システム１１０に必要とされる蓄電容量に基づいて決定すればよい。
【０２８１】
複数の電池ブロック１２０は、基本的にはいずれも同じ構成で、同じ動作をするように共通化させている。このように、複数の電池ブロック１２０の構成及び動作を共通化すれば、サブ電池システム１１０自身の蓄電容量を、利用しやすい容量に設定可能となり、利便性が向上すると共に、生産性や安全性が向上する。
【０２８２】
サブ電池システム１１０の正極出力端１１４には遮断機１１３を介して正側結線１１１が電気的に接続されている。サブ電池システム１１０の負極出力端１１５には断路器１１５を介して負側結線１１２が電気的に接続されている。遮断機１１３は、短絡電流が流れたとき、その電流がサブ電池システム１１０に流れ込まないようにその電流を遮断する機能を有する開閉器であり、システム制御装置５００によって接点の投入、遮断が制御されている。また、遮断機１１３は、サブ電池システム１１０と他のサブ電池システム１１０との電気的な接続を制御するとき、断路器１１５と共に操作される。従って、サブ電池システム１１０全体の動作を停止させて保守点検或いは修理する場合には遮断機１１３お及び断路器１１５が開放される。これにより、特定のサブ電池システム１１０を他のサブ電池システム１１０から電気的に分離させることができ、電池システム１００全体の動作を停止させることなく、特定のサブ電池システム１１０を保守点検或いは修理することができる。断路器１１５はサブ電池システム１１０を他のサブ電池システム１１０から電気的に切り離すときに使われる開閉器であり、遮断機１１３のように、短絡電流を遮断するような機能は持たない。
【０２８３】
複数の電池ブロック１２０のそれぞれの正端部１２１は断路器１２３を介して正側結線１１１に電気的に並列に接続されている。複数の電池ブロック１２０のそれぞれの負端部１２２は断路器１２４を介して負側結線１１２に電気的に並列に接続されている。断路器１２３，１２４は、対応する電池ブロック１２０を他の電池ブロック１２０から電気的に切り離すときに使われる開閉器であり、遮断機１１３のように、短絡電流を遮断するような機能は持たない。このように、電池ブロック１２０のそれぞれに断路器１２３，１２４を対応させて設けておくことにより、サブ電池システム１１０全体の運転を停止させることなく、特定の電池ブロック１２０を他の電池ブロック１２０から電気的に切り離して、特定の電池ブロック１２０を保守点検或いは修理することができる。このようなシステム構成によれば、安全性と利便性の両立ができる。
【０２８４】
《電池ブロックの構成》
複数の電池ブロック１２０はそれぞれ第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を備えている。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１は統合ユニット１３２を介して電気的に並列に接続されている。本実施形態では、保守点検或いは修理の作業における安全性の確保がし易いように、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を電気的に並列に接続し、電池ブロック１２０内の電圧を、千ボルト以下、特に６５０ボルト以下の比較的安全な電圧に維持しているが、充放電電圧の大きさによってはそれらを電気的に直列に接続してもよい。
【０２８５】
第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を電気的に並列に接続し、電池ブロック１２０内の電圧を比較的安全な電圧とすることは、保守点検或いは修理の作業における安全性の確保がし易いだけでなく、設備の設置基準を緩和できるという効果もある。
【０２８６】
また、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を電気的に並列に接続することは、蓄電容量を大きくできるという効果もある。もし、高電圧が必要な場合には、電池システム１００と直流交流電力変換装置８０との間に昇圧装置を設け、電池システム１００から出力された直流電力を昇圧して直流交流電力変換装置８０に出力すればよい。
【０２８７】
尚、本実施形態では、電池ブロック１２０が有する電池ユニットの並列数を二つとした場合を例に挙げて説明するが、それ以外の並列数としてもよい。その並列数としては、電池システム１００の使用目的や使用条件などから決めればよく、一つ或いは三つ以上であってもよい。保守点検或いは修理などの利便性を考えると、本実施形態のように、電池ユニットの並列数を二つとすることが、より望ましい効果が得られる。
【０２８８】
《電池ユニットの構成》
第１及び第２電池ユニット１３０，１３１はそれぞれ、複数の電池パック１４０を備えている。本実施形態では、複数の電池パック１４０として、三つの電池パック１４０を備えた場合を例に挙げて説明するが、それ以外の個数であってもよい。
【０２８９】
複数の電池パック１４０のそれぞれは、基本的な構成は同じであり、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１を備えている。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれでは、複数の電池パック１４０のそれぞれが有する複数の電池セル２０１の電気的な直列接続が、さらに電気的に直列に接続されている。
【０２９０】
《バッテリ制御装置の機能》
複数の電池パック１４０のそれぞれにはバッテリ制御装置４００が設けられている。
【０２９１】
複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれは、対応する電池パック１４０の複数の電池セル２０１のそれぞれの端子電圧に基づいて、対応する電池パック１４０の複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態を演算すると共に、充電状態調整のための目標パラメータに基づいて、対応する電池パック１４０の複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態の調整の要否を判断し、充電状態の調整の必要がある電池セル２０１の放電を制御している。
【０２９２】
また、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれは、対応する電池パック１４０の各種異常を検出するための診断を実施したり、対応する電池パック１４０において実施された、各種異常を検出するための診断の結果を収集したりしている。
【０２９３】
《統合ユニットの構成》
複数の電池ブロック１２０のそれぞれには、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を管理及び制御する統合ユニット１３２が設けられている。
【０２９４】
複数の統合ユニット１３２のそれぞれは、統合制御装置６００と、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれに対応して設けられ、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１と他の電池ブロック１２０との電気的な接続を制御する開閉器である継電器１３５，１３６と、電流を制限する電流制限器１３７と、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれに入出力される電流を検出するための電流検出器１３４と、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの端子間電圧を検出するための電圧検出器１３３とを備えている。
【０２９５】
《開閉機構（リレー機構）の構成》
継電器１３５，１３６は、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を構成する最高電位の電池パック１４０の正極用電力コネクタ１４１と電池ブロック１２０の正端部１２１との間の電気的な接続を制御する開閉機構（リレー機構）を構成している。開閉機構は、継電器１３５と電流制限器１３７とを電気的に直列に接続した直列回路（サブ回路）と、継電器１３６を有する直列回路（メイン回路）とが電気的に並列に接続されて構成されている。継電器１３５，１３６の接点の遮断、投入は統合制御装置６００によって制御されている。
【０２９６】
通常、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１が充放電している状態では、継電器１３６が投入され、メイン回路を介して充放電されている。サブ回路は、継電器１３６を投入し、メイン回路を介して、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の充放電を開始する前に使われる。この場合、継電器１３５が最初に投入され、これにより、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１から電流が、電流制限器１３７によって制限されながらサブ回路を介して流れる。この後、継電器１３６が投入され、これにより、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１から電流がメイン回路を介して流れる。この時、サブ回路によって電流が流されているので、メイン回路に流れる電流が制限される。これにより、継電器１３６が投入された時、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１からメイン回路に流れる突入電流の大きさを低くでき、継電器１３６の接点の溶着などを防止することができる。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１からメイン回路に流れる電流が安定した後、継電器１３５は遮断される。
【０２９７】
第１及び第２電池ユニット１３０，１３１はそれぞれ毎に保守点検が可能である。保守点検中は充放電を停止する。このため、充放電を停止した電池ユニットと充放電を継続していた電池ユニットとの間では充電状態が異なってくる。充電状態が異なる状態で二つの電池ユニットを電気的に並列に接続すると、充電状態の大きい電池ユニットから充電状態の小さい電池ユニットに対して大きな電流が流れる。このようなことから、前述のように、最初に継電器１３５を投入し、サブ回路に電流を流す。これにより、充電状態の大きい電池ユニットから充電状態の小さい電池ユニットに対して流れる電流は、サブ回路の電流制限器１３７によって制限される。サブ回路に流れる電流は電流検出器１３４によって計測できるので、サブ回路に流れる電流が予め定めた閾値以下になったら継電器１３６を投入して、メイン回路に電流を流し、この後、継電器１３５を開放する。このようにすれば、電池セル２０１の充放電電流値を安全な値に維持することができる。
【０２９８】
電池セル２０１の端子電圧はＳＯＣに基づいて変化するので、電圧検出器１３３の測定値を用いることによって、継電器１３６の投入時の電流を予測することができる。従って、前述の電流検出器１３４の測定値に基づく継電器１３６の投入制御の代わりに、電圧検出器１３３の測定値に基づく継電器１３６の投入制御を用いてもよい。また、電圧検出器１３３の測定値が他の電池ユニットの端子間電圧に対して規定の範囲内の場合には、継電器１３５の投入を省略して、いきなり継電器１３６を投入するようにしてもよい。
【０２９９】
《統合制御装置の機能》
複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０の充電状態を管理している。このため、複数の統合制御装置６００のそれぞれには、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００において演算されて出力された、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれを構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態が、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００から入力されている。複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０複数の電池セル２１０の充電状態の平均値を求め、その平均値を電池ブロック１２０の充電状態としてシステム制御装置５００に出力している。
【０３００】
また、複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０複数の電池セル２１０の充電状態の平均値を、対応する電池ブロック１２０複数の電池セル２１０の充電状態の調整用の目標パラメータとして、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００に出力している。
【０３０１】
さらに、複数の統合制御装置６００のそれぞれには、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流に関する計測情報が電流検出器１３４から、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの端子間電圧に関する計測情報が電圧検出器１３３から、それぞれ入力されている。複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流及び端子間電圧に関する計測情報に基づいて、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流及び端子間電圧をそれぞれ検出し、この検出され充放電電流及び端子間電圧に関する情報をシステム制御装置５００に出力している。
【０３０２】
《システム制御装置の機能》
システム制御装置５００は、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から送られてきた情報に基づいて、或いは、情報入出力端５１０を介して、電池システム１００の管理装置（図示省略）から送られてきた情報或いは指令に基づいて、サブ電池システム１１０を電池システム１００から電気的に切り離す条件が成立した場合に、或いは、サブ電池システム１１０を電池システム１００に電気的に接続する条件が成立した場合に、遮断機１１３を遮断、或いは、投入するように、遮断機１１３に開閉指令を出力している。
【０３０３】
また、システム制御装置５００は、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から送られてきた、対応する電池ブロック１２０の充電状態に関する情報、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流及び端子間電圧に関する情報に基づいて、サブ電池システム１１０の充電状態、充放電電流及び端子間電圧のそれぞれを演算し、この演算によって得られた情報を、情報入出力端５１０を介して、電池システム１００の管理装置（図示省略）に出力している。
【０３０４】
さらに、システム制御装置５００は、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から送られてきた、対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０のそれぞれの異常検出のための診断の結果に関する情報を、情報入出力端５１０を介して、電池システム１００の管理装置（図示省略）に出力している。
【０３０５】
《通信回路の構成》
複数の電池ブロック１２０のそれぞれに設けられた統合制御装置６００とシステム制御装置５００との間、及び複数の電池ブロック１２０のそれぞれにおける統合制御装置６００と複数の電池パック１４０のそれぞれに設けられたバッテリ制御装置４００との間は、それぞれ、情報バス６１０を介して、同時並行的（パラレル）に通信できるように構成されている。
【０３０６】
複数の電池ブロック１２０のそれぞれにおいて、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれによって演算された、対応する複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態に関する情報や、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれにおいて実施された或いは複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれに集められた異常検出のための診断の結果に関する情報などは、情報バス６１０を介して、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれから同時並行的に、統合制御装置６００に伝送される。また、複数の電池ブロック１２０のそれぞれにおいて、統合制御装置６００によって演算された充電状態調整用の目標パラメータに関する情報は、情報バス６１０を介して、統合制御装置６００から同時並行的に、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれに伝送される。
【０３０７】
複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００に集められた情報、すなわち対応する電池ブロック１２０の充電状態に関する情報、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流に関す情報、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの端子間電圧に関する情報、及び対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００から出力された、対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０のそれぞれの異常検出のための診断の結果に関する情報などは、情報バス６１０を介して、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から同時並行的にシステム制御装置５００に伝送される。
【０３０８】
《制御装置の電源構成》
複数のバッテリ制御装置４００、統合制御装置６００及びシステム制御装置５００は、それぞれ、前述した機能を実行するために、マイクロコントローラなどの演算処理装置を備えている。それらの演算処理装置を動作させるためには、例えば５ボルトの低圧の動作電圧を電源からそれぞれの演算処理装置に供給する必要がある。その電源としては、電池セル２０１とすることも考えられるが、電池パック１４０の保守点検をスムーズに行う観点や、電池パック１４０の構成を規格化することで電池システム１００の生産性を向上する観点などからすると、電池セル２０１とは異なる電源を用いることが望ましい。そこで、本実施形態では、サブ電池システム１１０の外部の商用電源を演算処理装置の電源とし、その商用電源から交流電力（単相）の供給を受けている。
【０３０９】
商用電源から供給された交流電力（単相）は、制御用電源入力端７２０を介して入力され、制御用電源入力端７２０から無停電電源装置７１０に供給される。通常、制御用電源入力端７２０を介して供給された交流電力から制御用の直流電力が作られる。しかし、商用電源からの交流電力の供給が停止した場合には必要な電力を得ることができず、電池システム１００を動作させることができなくなる。そこで、本実施形態では、制御装置の電源系統に無停電電源装置７１０を設け、商用電源からの交流電力の入力が断たれても、交流電力の供給が断たれないように構成している。無停電電源装置７１０は、商用電源から供給された交流電力を整流器で直流電力に変換し、この変換された直流電力を二次電池に充電しながら常時、その直流電力から、商用電源に同期した交流電力を定電圧定周波数制御インバータで発生させて出力するように構成されている。
【０３１０】
無停電電源装置７１０から供給された交流電力は電源ユニット７００に入力される。電源ユニット７００は、交流電力から低電圧の直流電力を生成し、この生成された直流電力を制御用電源ライン７３０を介して、複数のバッテリ制御装置４００、統合制御装置６００及びシステム制御装置５００のそれぞれに同時平行的（パラレル）に供給している。
【０３１１】
《開閉器の動作手順》
遮断機１１３、断路器１１５，１２３，１２４、継電器１３５が全て投入され、図６に示すサブ電池システム１１０が正極出力端１１４及び負極出力端１１５を介して、図５に示す他のサブ電池システム１１０に電気的に並列に接続されている接続状態において、図６に示すサブ電池システム１１０を、図５に示す他のサブ電池システム１１０から電気的に切り離す場合には、まず、システム制御装置５００からの指令によって遮断機１１３を遮断して、サブ電池システム１１０を無負荷状態（充放電電流が流れない状態）とし、この後、断路器１１５、断路器１２３，１２４の順に遮断する。これにより、図５に示す他のサブ電池システム１１０から、図６に示すサブ電池システム１１０を電気的に切り離すことができ、かつ正極出力端１１４及び負極出力端１１５に電圧が印加されない安全な状態とすることができる。さらに、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の間を電気的に切り離す場合には継電器１３５を遮断する。これにより、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の一方から他方を電気的に切り離すことができる。
【０３１２】
逆に、図６に示すサブ電池システム１１０を、図５に示す他のサブ電池システム１１０に電気的に接続する場合には、まず、断路器１２３，１２４、断路器１１５の順に投入し、この後、システム制御装置５００からの指令によって遮断機１１３を投入する。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の間が電気的に切り離されている場合には、まず、継電器１３６を投入し、電流が所定の値以下になった後、継電器１３５を投入し、この後、継電器１３６を遮断するという手順で継電器１３５，１３６の開閉制御を行った後、断路器１２３，１２４、断路器１１５、遮断機１１３の順に投入する。
【０３１３】
サブ電池システム１１０を構成する複数の電池ブロック１２０のうちの一つの充放電を停止してその電池ブロック１２０を保守点検或いは修理する場合には、一担、遮断機１１３、断路器１１５、断路器１２３，１２４の順に遮断した後、当該電池ブロック１２０に対応する断路器１２３，１２４を遮断状態にしておき、この状態で他の電池ブロック１２０に対応する断路器１２３，１２４、断路器１１５、遮断機１１３の順に投入する。このようにすることにより、当該電池ブロック１２０を他の電池ブロック１２０から電気的に切り離し、他の電池ブロック１２０が充放電している最中に当該電池ブロック１２０を保守点検或いは修理することができる。
【０３１４】
また、サブ電池システム１１０を構成する複数の電池ブロック１２０のうちの一つの第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のいずれか一方の充放電を停止してその電池ユニットを保守点検或いは修理する場合には、一担、遮断機１１３、断路器１１５、断路器１２３，１２４、継電器１３５の順に遮断した後、当該電池ユニットに対応する継電器１３５，１３６を遮断状態にしておき、この状態で当該電池ユニットと対をなす電池ユニットの継電器１３５，１３６を、まず、継電器１３６を投入し、電流が所定の値以下になった後、継電器１３５を投入し、この後、継電器１３６を遮断するという手順で開閉制御を行った後、断路器１２３，１２４、断路器１１５、遮断機１１３の順に投入する。このようにすることにより、当該電池ユニットを、当該電池ユニットと対をなす電池ユニットから電気的に切り離し、当該電池ユニットと対をなす電池ユニット、他の電池ブロック１２０が充放電している最中に当該電池ユニットを保守点検或いは修理することができる。
【０３１５】
《電池パックの構成》
図７は、電池パック１４０の構成を示す。
【０３１６】
電池パック１４０において、電気的に直列に接続された電池セル２０１の数、電池モジュール２００の数、電池モジュール２００の一つ当たりの単電池群の数、単電池群一つ当たりの電池セル２０１の電気的な直列接続の数、セルコンＩＣ３３０の数は、第１実施形態の電池システム１００とは異なってくるが、セルコンＩＣ３３０の構成、複数の単電池群とセルコンＩＣ３３０との電気的な接続構成、複数のセルコンＩＣ３３０の電源回路の構成、複数のセルコンＩＣ３３０及びバッテリ制御装置４００との間の通信回路の構成、電池セル２０１とセルコンＩＣ３３０との間のコネクタによる活線接続構造、及び活線挿抜手順などは第１実施形態の電池システム１００と同じである。従って、第１実施形態と同じ構成には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
【０３１７】
尚、図７において、符号７４０は制御用電源コネクタを示す。制御用電源コネクタ７４０の一方には制御用電源ライン７３０が電気的に接続されでおり、その他方にはバッテリ制御装置４００の電源回路に電気的に接続されている。
【０３１８】
以上説明した本実施形態においても、図４の構成をそのまま適用できるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
技術分野に関する背景技術として、例えば特許文献１，２に開示された技術がある。
【０００３】
特許文献１には、複数の電池セルで構成された組電池に接続されたコネクタ、及び回路基板に設けられたコネクタのどちらか一方のピンの長さを、低電位になるにしたがって長くし、組電池のコネクタと回路基板のコネクタとを嵌合したとき、長いピンから順に接続されるようにし、組電池と回路基板とを低電位から高電位へと順に接続できるようにした技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、バッテリユニットのコネクタＢと制御ユニットのコネクタＢとが接続された後、バッテリユニットのコネクタＣと制御ユニットのコネクタＣとが接続され、コネクタＢのバッテリユニット側に設けられたリレーがオンすることにより、コネクタＢを介してバッテリユニットから制御ユニットに放電を開始する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８０８７２号公報
【特許文献２】特開２００７−２０２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蓄電システムは、特許文献１に開示されているように、蓄電器（例えば二次電池）を複数、電気的に直列又は直並列に接続した蓄電器群と、この蓄電器群を構成する複数の蓄電器の状態を監視する（例えば複数の蓄電器のそれぞれの端子間電圧を検出する）監視装置とを備えている。監視装置は、複数の蓄電器のそれぞれの正負極の端子間に電気的に接続されている。蓄電器群と監視装置との電気的な接続にあたっては、蓄電器群側に設けられたコネクタ、及び監視装置側に設けられたコネクタの一方を他方に嵌め込む方式が採用されている。
【０００７】
近年、蓄電システムは、ハイブリッド自動車や電気自動車、ハイブリッド鉄道車両の駆動用電源として、データセンタなどの停電時のバックアップ電源であるＵＰＳ（無停電電源装置）として、さらには、再生可能なエネルギーを利用した発電設備、例えば太陽光発電設備や風力発電設備などの電力平準化用電源設備として、幅広く用いられるようになっている。
【０００８】
それらに用いられる蓄電システムは、全体の電圧がせいぜい１０Ｖ程度である、特許文献１に開示された蓄電システムとは異なり、蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含み、全体の電圧が一つの蓄電器群よりもはるかに高く、数百Ｖまで達することもある。しかも、対応する蓄電器群に電気的に接続された監視装置の通信系や電源系が電気的に直列に接続されている。このため、複数の蓄電器群と、これに対応して設けられた監視装置とを電気的に接続する場合、最初と次に接続される箇所の電位によっては、蓄電器群側から監視装置側に大電流が流れ込むことが考えられる。この技術的課題を解決するためには、特許文献１に開示された蓄電システムでは提案されていない新たな工夫が必要である。
【０００９】
また、特許文献２に開示された蓄電システムも、蓄電器群に電気的に接続された監視装置の通信系や電源系が電気的に直列に接続されていることを前提としたものではない。このようなことから、前述の技術的課題を解決するためには、特許文献２に開示された蓄電システムでは提案されていない新たな工夫が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願が解決すべき代表課題は、信頼性の高い蓄電システムを提供することにある。
【００１１】
上記代表課題を解決する本願の代表的な解決手段は、電気的に直列に接続された複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられると共に、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極と電気的に接続され、かつ複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された複数の監視回路を備え、複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路のうち、電位が最も高い監視回路を第１監視回路、第１監視回路の次に電位が高い監視回路を第２監視回路としたとき、第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続した後、第１監視回路と第２監視回路とを電気的に直列に接続するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願の代表的な解決手段によれば、信頼性の高い蓄電システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（実施形態１）ハイブリッド自動車に搭載された電機駆動システムの構成を示す図。
【図２】（実施形態１）図１の電機駆動システムに用いられる電池システムの構成を示す図。
【図３】（実施形態１）図２の電池システムの制御装置の一つであるセルコントローラを構成するセルコントローラ集積回路（ＩＣ）の回路構成を示す図。
【図４】（実施形態１）図２のセルコントローラと組電池との電気的な接続構成、及びセルコントローラ集積回路間の電気的な接続構成を示す図。
【図５】（実施形態２）再生可能エネルギーを用いた発電装置に電池システムを併設した発電システムの構成を示す図。
【図６】（実施形態２）図５の電池システムを構成するサブ電池システムの構成を示す図。
【図７】（実施形態２）図６のサブ電池システムを構成する電池モジュールの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
《発明の適用アプリケーションの概略説明》
本発明は、電気自動車や鉄道車両などの移動体に搭載され、移動体の駆動用電動機の駆動用電源として用いられる蓄電システムや、再生可能エネルギーを用いた発電システム、データセンタ、需要家、送配電系統などの定置体に設置され、発電出力や系統電力の変動抑制、バックアップ電源、電力負荷の平準化、余剰電力対策、周波数対策、逆潮流対策などに用いられる蓄電システムなど、電気的に直列に接続された複数の蓄電器を有する蓄電器群が複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む態様の蓄電システムに適用されることが特に好ましい。
【００１６】
そこで、以下に説明する実施の形態では、本発明を、電気自動車の駆動用電動機の駆動用電源として用いられる車載用蓄電システムに適用した場合、再生可能エネルギーを利用した発電システム、例えば太陽光や風力などを用いた発電システムに、発電出力変動抑制用として設置された定置用蓄電システムに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
本発明が適用された車載用蓄電システムを搭載する電気自動車としては、エンジンと電動機とを車両の駆動源として備えると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力を蓄電システムに充電するための充電器を持たない（車両の減速時の回生によって得られた電力及び／又は原動機によって駆動される発電機から得られた電力により蓄電システムを充電する）ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）を例に挙げて説明する。
【００１８】
車載蓄電システムに充電された電気エネルギーは、電動力（回転動力）によってハイブリッド電気自動車を駆動する場合（力行時）、直流電力として放電される。車載蓄電システムから放電された直流電力は、インバータ装置（電力変換装置）によって交流電力に変換された後、モータとして機能してハイブリッド電気自動車を駆動するための電動力を発生するモータジェネレータ（回転電機）に供給される。また、車載蓄電システムに充電された電気エネルギーは、内燃機関であるエンジンを始動する場合、ラジオなどのカーオーディオ，カーナビゲーション装置，ライトなどの電装品を駆動する場合、直流電力として放電されることもある。この場合、バッテリ装置から放電された直流電力は、電力変換装置によって、交流電力或いは電圧が制御（昇降圧）された所定の直流電力に変換された後、各電気負荷や他の蓄電装置に供給される。
【００１９】
車載蓄電システムに充電される電気エネルギーは、ハイブリッド電気自動車の減速時或いは制動時の回生エネルギーから得られた交流電力及び／又は原動機によって駆動される発電機から出力された交流電力がインバータ装置によって直流電力に変換され、その直流電力が車載蓄電システムに供給されることにより得られる。回生エネルギーから得られる交流電力は、車両側から供給された回転動力によってモータジェネレータが発電機として駆動されることにより、その発電機から出力される。
【００２０】
再生可能エネルギーを利用した発電システムは、自然環境に及ぼす負荷が少ないという利点がある反面、天候などの自然環境に発電能力が左右され、電力系統に対する出力が変動する。定置用蓄電システムは、発電システムの上記出力変動の抑制（緩和）を図るために設けられている。発電システムから電力系統に出力される電力が所定の出力電力に対して不足状態にある場合には、定置用蓄電システムは放電し、発電システムの不足分の電力を補う。発電システムから電力系統に出力される電力が所定の電力に対して余剰状態にある場合には、定置用蓄電システムは、発電システムの余剰分の電力を受けて充電する。
【００２１】
《発明の他の適用アプリケーションの概略説明》
以下に説明する実施形態の構成は、ハイブリッド電気自動車以外の電気自動車、例えば内燃機関であるエンジンと電動機とを車両の駆動源（原動機）として備えると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力を蓄電システムに充電するための充電器を搭載したプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）や、車両の駆動源としてエンジンを持たない（電動力を発生する電動機を車両の唯一の駆動源とする）とすると共に、商用電源及び電気スタンドなどの外部電源から供給された交流電力を蓄電システムに充電するための充電器を搭載した純粋な電気自動車（ＥＶ）などの車載用蓄電システムにも適用できる。
【００２２】
また、以下に説明する実施形態の構成は、電動バイク、電動自転車などの二輪車、ハイブリッド電車などの鉄道車両，ハイブリッドトラックなどの貨物自動車，ハイブリッドバスなどの乗合自動車，建設機械やフォークリフトトラックなどの産業用車両、電動福祉機器など、他の移動体の電源を構成する車載用蓄電システムにも適用できる。
【００２３】
さらに、以下に説明する実施形態の構成は、データセンタのサーバーシステムや通信設備などの無停電用電源（バックアップ用電源）として設置される定置用蓄電システム、需要家に配置され、夜間電力を貯蔵し、この貯蔵された電力を昼間に放出して電力負荷の平準化を図る電力貯蔵システムとして設置される定置用蓄電システム、送配電系統の途中に電気的に接続され、送配電系統において送配電される電力の変動対策、余剰電力対策、周波数対策、逆潮流対策などとして用いられる定置用蓄電システムにも適用できる。
【００２４】
《蓄電システムの概略説明》
車載用及び定置用蓄電システムは、出力電圧や設備の規模は異なるが、基本的には、複数の蓄電器（二次電池又は容量性を有する受動素子）を備え、複数の蓄電器の電気化学的作用や電荷蓄積構造によって電気エネルギーを蓄積（充電）及び放出（放電）するシステムである。複数の蓄電器は、蓄電システムに要求される出力電圧、蓄電容量などの仕様に応じて、電気的に直列或いは並列若しくは直並列に接続されている。
【００２５】
以下に説明する実施形態では、蓄電器としてリチウムイオン二次電池を用いたリチウムイオン電池システムを例に挙げて説明する。蓄電器としては、鉛電池、ニッケル水素電池などの他の二次電池を用いてもよい。また、２種の蓄電器、例えばリチウムイオン二次電池とニッケル水素電池とを組み合わせて用いるようにしてもよい。容量性を有する受動素子としては、キャパシタ、例えば電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどを用いることができる。
【００２６】
《代表的な技術課題》
リチウムイオン二次電池（以下、単に「リチウム電池」と記述する）を用いたリチウムイオン電池システム（以下、単に「電池システム」と記述する）では、リチウム電池が過充電状態及び過放電状態に陥らないように、リチウム電池の状態を監視制御している。このため、電池システムでは、集積回路などの半導体装置や抵抗などの回路素子などの電子部品から構成された監視制御回路を設け、各リチウム電池の正負極間の電圧を計測して、この情報を上位へ伝達すると共に、複数のリチウム電池間の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）が揃うように、上位からの指令に基づいて、複数のリチウム電池間の充電状態を制御（調整）している。
【００２７】
ここで、集積回路などの半導体装置は、電気的に直列に接続された数個分のリチウム電池（１個あたりの平均出力電圧が３.６ボルト）の電圧には耐えられる耐圧仕様になっているが、電気的に直列に接続されるリチウム電池が数十個になると耐えられなくなる。このため、電池システムでは、監視回路の耐圧に応じて、電気的に直列に接続された複数のリチウム電池を、数個、例えば４個乃至１２個の電気的に直列に接続されたリチウム電池を有する複数の電池群に分け、複数の電池群のそれぞれに監視回路を設けている。
【００２８】
複数の監視回路は、対応する電池群が有する所定数のリチウム電池のそれぞれの正負極に電気的に接続され、対応する電池群の最高電位と最低電位との電位差（電圧）を電源電圧として受けて動作している。このため、複数の監視回路は、電池群の電位の順にしたがって、電源系が電気的に直列に接続されている。また、絶縁素子の使用数が少なくなるように、複数の監視回路と上位との間の通信にはシリアル信号伝送方式を用いている。このため、複数の監視回路は、通信系が電気的に直列に接続されている。
【００２９】
複数の監視回路と、この複数の監視回路のそれぞれに対応する電池群が有する所定数のリチウム電池との電気的な接続は、各リチウム電池の正負極に配線を介して電気的に接続されたコネクタと、複数の監視回路を実装した回路基板に設けられ、複数の監視回路にプリント配線を介して電気的に接続されたコネクタとの嵌め込み結合により実施されている。しかも、その電気的な接続は複数のリチウム電池が充電された状態において実施されている。このため、複数の監視回路と、この複数の監視回路のそれぞれに対応する電池群が有する所定数のリチウム電池とをコネクタの嵌め込み結合によって電気的に接続する時、コネクタの嵌め込み結合作業状態によっては、一方のコネクタの複数の接触子（例えばプラグ）と他方のコネクタの複数の接触子（例えばジャック）との接触タイミングにばらつきが生じ、接触子の接触に順番が形成される場合がある。この場合、一番初めに接触した接触子（第１接触子）に対応するリチウム電池（第１リチウム電池）と、次に接触した接触子（第２接触子）に対応するリチウム電池（第２リチウム電池）と、第１リチウム電池と第２リチウム電池との間に存在するリチウム電池との電気的な直接接続によって構成される電圧源に対して、第１接触子に対応する監視回路と第２接触子に対応する監視回路との電気的な直列接続回路が電気的に直列に接続された閉ループが形成され、第１リチウム電池と第２リチウム電池との電位差に基づく電流が突入電流として監視回路に流れることが考えられる。一番初めに接触した接触子に対応するチリウム電池と次に接触した接触子に対応するリチウム電池との電位差の大きさによっては、監視回路に設けられた保護素子の制限電流よりも大きい突入電流が監視回路に流れることが考えられる。
【００３０】
このような技術課題は、電池システムの製造（組立）工程において、複数のリチウム電池を有する電池モジュールから延びる電圧検出線のコネクタと電池制御装置の回路基板のコネクタとを嵌め込み結合する（活線挿入）作業時、電池システムのメンテナンスにおいて、複数のリチウム電池を有する電池モジュールから延びる電圧検出線のコネクタを電池制御装置の回路基板のコネクタから分離してリチウム電池を交換し、再び交換したリチウム電池を含む複数のリチウム電池を有する電池モジュールから延びる電圧検出線のコネクタと電池制御装置の回路基板のコネクタとを嵌め込み結合する（活線挿抜）作業時などに生じると考えられる。
【００３１】
《代表的な技術課題を解決するための代表的な解決手段》
そこで、以下に説明する実施形態では、電気的に直列に接続された複数のリチウム電池群のそれぞれに対応して設けられると共に、対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれの正負極と電気的に接続され、かつ複数のリチウム電池群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された複数の監視回路を備え、複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路のうち、電位が最も高い監視回路を第１監視回路、第１監視回路の次に電位が高い監視回路を第２監視回路としたとき、第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれと、を電気的に接続した後、第１監視回路と第２監視回路とを電気的に接続するようにしている。
【００３２】
《代表的な解決手段による作用効果》
以下に説明する実施形態によれば、電位的に隣接する監視回路が電気的に直列に接続されていない開ループの状態において、リチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれの正負極と、これに対応する監視回路とを電気的に接続し、この後、電位的に隣接する監視回路のうち、一方の監視回路の最低電位と、この電位と同電位である、他方の監視回路の最高電位と、を電気的に接続するので、監視回路に設けられた回路素子の許容電流よりも大きい突入電流が監視回路に流れることを防ぐことができる。
【００３３】
従って、以下に説明する実施形態によれば、監視回路に設けられた回路素子の許容電流よりも大きい突入電流によって、監視回路を構成する電子回路部品が正常に動作しない或いは全く動作しないなどの不良状態になることを防止することができるので、信頼性の高いリチウム電池システムを提供することができる。
【００３４】
《その他の作用効果》
以下に説明する実施形態では、第１及び第２監視回路よりも電位の低い第３監視回路と、この監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとを電気的に接続するコネクタを接点、いわゆるスイッチとして機能させ、このスイッチ機能を備えたコネクタを介して、第１及び第２監視回路を電気的に直列に接続している。
【００３５】
以下に説明する実施形態によれば、第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとをコネクタによって電気的に接続した後、第３監視回路と、この監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとを電気的に接続するタイミングと同じタイミングで、スイッチ機能付コネクタを介して第１及び第２監視回路を電気的に直列に接続することができる。
【００３６】
従って、以下に説明する実施形態によれば、コネクタにスイッチ機能を持たせることで、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設ける必要がないので、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、部品点数を減らすことができ、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、コストを低減することができる。
【００３７】
また、以下に説明する実施形態によれば、監視回路と、この監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとを電気的に接続するタイミングと同じタイミングで、二つの監視回路間を電気的に直列に接続することができるので、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、接続回数を減らすことができ、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、接続作業量を低減することができる。
【００３８】
尚、電位的に最も低い監視回路と、この監視回路よりも電位の高い監視回路との間は、それらの監視回路と、それらの監視回路に対応するリチウム電池群が有する複数のリチウム電池のそれぞれとをコネクタによって電気的に接続した後、そのコネクタとは別に設けられたコネクタを用いて電気的に直列に接続すればよい。
【００３９】
この他にも解決すべき課題及びその解決手段はある。それらについては、これ以降の各実施形態の中において、課題の裏返しとなる効果に置き換え、その解決手段と共に説明する。
【００４０】
以下、図面を用いて、各実施形態を具体的に説明する。
【００４１】
（実施形態１）
第１実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。
【００４２】
《ハイブリッド自動車に適用される駆動方式》
まず、図１を用いて、ハイブリッド電気自動車１の駆動システムについて説明する。
【００４３】
ハイブリッド自動車（以下、「ＨＥＶ」と記述する）１はパラレルハイブリッド方式の駆動システムを備えている。
【００４４】
パラレルハイブリッド方式の駆動システムは、内燃機関であるエンジン４とモータジェネレータ１０とを駆動輪２に対してエネルギーの流れ的に並列に配置（構造的には、動力伝達制御機構であるクラッチ５を介してエンジン４とモータジェネレータ１０とを機械的に直列に接続）し、エンジン４の回転動力による駆動輪２の駆動、モータジェネレータ１０の回転動力による駆動輪２の駆動、及びエンジン４とモータジェネレータ１０の両方の回転動力による駆動輪２の駆動ができるように構成されている。すなわちパラレルハイブリッド方式の駆動システムは、エンジン４を動力源とし、主としてＨＥＶ１の駆動源として用いられるエンジン駆動装置と、モータジェネレータ１０を動力源とし、主としてＨＥＶ１の駆動源及びＨＥＶ１の電力発生源として用いられる電動駆動装置とを備えている。
【００４５】
ハイブリッド方式としては、内燃機関であるエンジンの回転動力を用いて発電機を駆動し、この駆動によって発生した電力を用いてモータジェネレータを駆動し、この駆動によって発生した回転動力を用いて駆動輪を駆動する、いわゆるエンジンから駆動輪までのエネルギーの流れがシリーズであるシリーズハイブリッド方式がある。また、ハイブリッド方式としては、上記パラレルハイブリッド方式と上記シリーズハイブリッド方式とを組み合わせたシリーズ・パラレルハイブリッド方式（エンジンの回転動力の一部を発電用モータジェネレータに分配して発電させ、これにより得られた電力により駆動用モータジェネレータを駆動できるように、遊星歯車機構などの動力伝達機構を用いてエンジンと２つのモータジェネレータとを機械的に接続した方式）がある。
【００４６】
本実施形態では、パラレルハイブリッド方式の駆動システムを例に挙げて説明するが、以下において説明する本実施形態の電池システム１００は、前述した他のハイブリッド方式の駆動システムのバッテリ装置に適用しても構わない。
【００４７】
《駆動システムの構成》
図示省略した車体のフロント部或いはリア部には車軸３が回転可能に軸支されている。車軸３の両端には一対の駆動輪２が設けられている。図示省略したが、車体のリア部或いはフロント部には、両端に一対の従動輪が設けられた車軸が回転可能に軸支されている。ＨＥＶ１では、駆動輪２を前輪とし、従動輪を後輪とした前輪駆動方式を採用している。駆動方式としては後輪駆動方式や４輪駆動方式（前後輪の一方をエンジン駆動装置により駆動し、他方を電動駆動装置により駆動する方式）を採用しても構わない。
【００４８】
車軸３の中央部にはデファレンシャルギア（以下、「ＤＥＦ」と記述する）７が設けられている。車軸３はＤＥＦ７の出力側に機械的に接続されている。ＤＥＦ７の入力側には変速機６の出力軸が機械的に接続されている。ＤＥＦ７は、変速機６によって変速されて伝達された回転駆動力を左右の車軸３に分配する差動式動力分配機構である。変速機６の入力側にはモータジェネレータ１０出力側が機械的に接続されている。モータジェネレータ１０の入力側には、動力伝達制御機構であるクラッチ５を介してエンジン４の出力側が機械的に接続されている。クラッチ５は、エンジン４の回転動力を駆動輪２に伝達する場合には締結状態になり、エンジン４の回転動力を駆動輪２に伝達しない場合には切離し状態になるように制御される。
【００４９】
モータジェネレータ１０及びクラッチ５は、変速機６の筐体の内部に収納されている。
【００５０】
《モータジェネレータの構成》
モータジェネレータ１０は、電機子巻線１２を備えた電機子（本実施形態では固定子）１１と、電機子１１に空隙を介して対向配置され、永久磁石１４を備えた界磁（本実施形態では回転子）１３を有する回転電機であり、ＨＥＶ１の力行時にはモータとして、ＨＥＶ１の回生時や発電が必要な時にはジェネレータとして、それぞれ機能する。
【００５１】
本実施形態では、モータジェネレータ１０として、三相交流同期機（永久磁石界磁型）を用いた場合を例に挙げて説明するが、他の三相交流同期機（巻線界磁型）や三相交流誘導機（界磁鉄心に短絡された導体バーが装着された界磁を用いたもの）を用いても構わない。
【００５２】
《モータジェネレータの動作》
モータジェネレータ１０がモータとして機能する場合、すなわちＨＥＶ１の力行時やエンジン４を始動する時など、回転動力が必要な運転モードにある場合には、電池システム１００に蓄積された電気エネルギーがインバータ装置２０を介して電機子巻線１２に供給される。これにより、モータジェネレータ１０は電機子１１と界磁１３との間の磁気的作用により回転動力（機械エネルギー）を発生し、その回転動力を出力する。モータジェネレータ１０から出力された回転動力は、ＨＥＶ１の力行時には、変速機６及びＤＥＦ７を介して車軸３に伝達され、駆動輪２を駆動し、エンジン４の始動時には、クラッチ５を介してエンジン４に伝達され、エンジン４を駆動する。
【００５３】
モータジェネレータ１０がジェネレータとして機能する場合、すなわちＨＥＶ１の減速時や制動時などの回生時及びＨＥＶ１の走行中に電池システム１００の充電が必要な時など、発電が必要な運転モードにある場合には、駆動輪２或いはエンジン４から伝達された機械エネルギー（回転動力）がモータジェネレータ１０に伝達され、モータジェネレータ１０が駆動される。このように、モータジェネレータ１０が駆動されると、電機子巻線１２には電機子１１と界磁１３との間の磁気的作用により電圧が誘起される。これにより、モータジェネレータ１０は電力を発生し、その電力を出力する。モータジェネレータ１０から出力された電力はインバータ装置２０を介して電池システム１００に供給される。これにより、電池システム１００は充電される。
【００５４】
《インバータ装置の構成》
モータジェネレータ１０の駆動は、電機子１１と電池システム１００との間の電力がインバータ装置２０によって制御されることにより制御される。すなわちインバータ装置２０はモータジェネレータ１０の制御装置である。
【００５５】
インバータ装置２０は、スイッチング半導体素子のスイッチング動作によって電力を直流から交流に、交流から直流に変換する電力変換装置であり、パワーモジュール２１、パワーモジュール２１に実装されたスイッチング半導体素子を駆動する駆動回路２３、パワーモジュール２１の直流側に電気的に並列に接続され、直流電圧を平滑する電解コンデンサ２２、及びパワーモジュール２１のスイッチング半導体素子のスイッチング指令を生成し、このスイッチング指令に対応する信号を駆動回路２３に出力するモータ制御装置２４を備えている。
【００５６】
パワーモジュール２１は、二つの（上アーム及び下アームの）スイッチング半導体素子を電気的に直列に接続し直列回路（一相分のアーム）が三相分、電気的に並列に接続（三相ブリッジ接続）されて電力変換回路が構成されるように、六つのスイッチング半導体素子を基板上に実装し、アルミワイヤなどの接続導体によって電気的に接続した構造体である。
【００５７】
スイッチング半導体素子としては金属酸化膜半導体型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）或いは絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いている。ここで、電力変換回路をＭＯＳＦＥＴによって構成する場合、ドレイン電極とソース電極との間には寄生ダイオードが存在するので、別途、それらの間にダイオード素子を実装する必要がない。一方、電力変換回路をＩＧＢＴによって構成する場合、コレクタ電極とエミッタ電極との間にはダイオード素子が存在していないので、別途、それらの間にダイオード素子を電気的に逆並列に接続する必要がある。
【００５８】
各上アームの下アーム接続側とは反対側（ＩＧＢＴの場合、コレクタ電極側）はパワーモジュール２１の直流側から外部に導出され、電池システム１００の正極側に電気的に接続されている。各下アームの上アーム接続側とは反対側（ＩＧＢＴの場合、エミッタ電極側）はパワーモジュール２１の直流側から外部に導出され、電池システム１００の負極側に電気的に接続されている。各アームの中点、すなわち上アームの下アーム接続側（ＩＧＢＴの場合、上アームのエミッタ電極側）と下アームの上アーム接続側（ＩＧＢＴの場合、下アームのコレクタ電極側）との接続点はパワーモジュール２１の交流側から外部に導出され、電機子巻線１２の対応する相の巻線に電気的に接続されている。
【００５９】
電解コンデンサ２２は、スイッチング半導体素子の高速スイッチング動作に起因して生じる電圧変動を抑制する平滑用コンデンサである。平滑用コンデンサとしては電解コンデンサ２２の代わりにフィルムコンデンサを用いてもよい。
【００６０】
モータ制御装置２４は、車両全体の制御を司る車両制御装置８から出力されたトルク指令信号を受けて、六つのスイッチング半導体素子に対するスイッチング指令信号（例えばＰＷＭ（パルス幅変調）信号）を生成し、駆動回路２３に出力する電子回路装置であり、マイクロコンピュータなどの演算処理装置を含む複数の電子部品が回路基板に実装されることにより構成され、パワーモジュール２１とは熱的に隔絶されたインバータ筐体内に配置されている。
【００６１】
駆動回路２３は、モータ制御装置２４から出力されたスイッチング指令信号を受けて、六つのスイッチング半導体素子に対する駆動信号を生成し、六つのスイッチング半導体素子のゲート電極に出力する電子回路装置であり、スイッチング半導体素子や増幅器などの複数の電子部品が回路基板に実装されることにより構成され、パワーモジュール２１の近傍、例えばパワーモジュール２１のケース上部に配置されている。
【００６２】
《車両制御装置の機能的構成》
車両制御装置８は、運転者からのトルク要求、車両の速度など、車両の運転状態を示す複数の状態パラメータに基づいて、モータ制御装置２４に対するモータトルク指令信号及びエンジン制御装置（図示省略）に対するエンジントルク指令信号をそれぞれ生成し、それぞれトルク指令信号を、対応する制御装置に出力している。
【００６３】
尚、エンジン制御装置は、エンジン４のコンポーネントである空気絞り弁、燃料噴射弁、吸排気弁などの駆動を制御する電子機器である。
【００６４】
《電池システムの構成》
電池システム１００は、モータジェネレータ２００の駆動用電源として、インバータ装置２０によって充放電される電源装置であり、主要な構成として、電池モジュール（蓄電モジュール）２００及び制御装置を備えている。
【００６５】
電池モジュール２００は、直流電力を充放電（電気エネルギーを蓄積及び放出）するための複数の電池セル２０１が電気的に直列に接続された組電池を備えている。組電池の一方側端部の正極、すなわち最高電位端は、ジャンクションボックス３０の正極側リレー３１を介してインバータ装置２０のパワーモジュール２１の直流側正極端子に電気的に接続されている。組電池の他方側端部の負極、すなわち最低電位端は、ジャンクションボックス３０の負極側リレー３２を介してインバータ装置２０のパワーモジュール２１の直流負極端子に電気的に接続されている。
【００６６】
制御装置は、複数の電子回路部品から構成された電子回路であり、機能上、２つの階層に分かれて構成されている。具体的には、電池システム１００内において上位（親）に相当するバッテリ制御装置４００、及びバッテリ制御装置４００に対して下位（子）に相当するセル制御装置３００から構成されている。バッテリ制御装置４００及びセル制御装置３００の両者は、電気的な絶縁部品であるフォトカプラ３１０が設けられた信号伝送路に電気的に接続されており、その信号伝送路を介して電気信号（シリアル信号）を伝送して通信している。
【００６７】
セル制御装置３００は、複数の電池セル２０１のそれぞれの状態を管理及び制御している。具体的には、複数の電池セル２０１のそれぞれの電圧及び異常（過充放電）を検出していると共に、複数の電池セル２０１の間の充電状態を調整している。
【００６８】
バッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００（組電池）の状態を管理及び制御している。具体的には、電池モジュール２００（組電池）の充電状態（ＳＯＣ）、劣化状態（ＳＯＨ：State Of Health）を推定演算していると共に、複数の電池セル２０１の間の充電状態のばらつきを演算して、複数の電池セル２０１の間の充電状態（ＳＯＣ）の調整をセル制御装置３００に指示しており、かつ電池モジュール２００（組電池）の充放電可能な許容値を演算して、インバータ装置２０に提供し、その許容範囲内において電池モジュール２００（組電池）がインバータ装置２０によって充放電されるように、電池モジュール２００の充放電を制御している。
【００６９】
電池モジュール２００及び制御装置は、計測器，冷却装置（例えば冷却媒体として冷却空気を採用する場合には電池モジュール２００に送風する冷却ファン）などを含む他の構成部品と共に１つの電源筐体内に収納されている。電源筐体は、車室内の座席の下或いはトランクルーム若しくは床下などに設置される。電源筐体には、インバータ装置２０など、電池システム１００と同様の高電圧機器を１つに纏めて収納してもよい。
【００７０】
《低圧バッテリ装置との接続関係》
電池モジュール２００には、電池システム１００よりも公称出力電圧の低い低圧バッテリ装置（図示省略）が電気的に接続されている。
【００７１】
低圧バッテリ装置は、ライトやオーディオなどの車載補機及び電子制御装置などを駆動する電源装置である、公称出力電圧１２ボルトの鉛電池であり、図示省略したＤＣ−ＤＣコンバータを介して電池モジュール２００に電気的に接続されている。
【００７２】
ＤＣ−ＤＣコンバータは、入力された直流電力を、所定の電圧に昇降圧された直流電力に変換して出力する電力変換装置である。本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータは、主に、電池モジュール２００から出力された、高電圧の直流電力を、低圧バッテリ装置の端子電圧まで降圧した直流電力に変換し、低圧バッテリ装置に供給するときに使われる。
【００７３】
《ジャンクションボックスの構成》
電池モジュール２００とパワーモジュール２１との間の電路途中にはジャンクションボックス３０が設けられている。
【００７４】
ジャンクションボックス３０には、電池モジュール２００とパワーモジュール２１との間を電気的に接続、遮断する機構として、正極側の電路に対応して設けられた正極側リレー機構３１と、負極側の電路に対応して設けられた負極側リレー機構３２とが収納されている。正極側リレー機構３１及び負極側リレー機構３２の詳細な構成については後述する。
【００７５】
尚、本実施形態では、正極側リレー機構３１及び負極側リレー機構３２を、電池筐体とは別個に設けられたジャンクションボックス３０に収納した場合を例に挙げて説明するが、それらの機構を電源筐体内に収納するようにしてもよい。
【００７６】
《車載制御装置の関係》
前述の通り、ＨＥＶ１には、車両制御装置８、モータ制御装置２４、バッテリ制御装置４００、エンジン制御装置（図示省略）を含む複数の制御装置が搭載されている。複数の制御装置は、車載用の制御装置エリアネットワーク（ＣＡＮ：Controller Area Network）に電気的に接続され、お互いに通信することができる構成になっている。例えばバッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００（組電池）の充放電を制御するための許容充放電電力（電流）値に関する情報を、ＣＡＮを介して車両制御装置８或いはモータ制御装置２４に送信している。
【００７７】
《電池システムの具体的な構成》
次に、図２乃至図４を用いて、電池システム１００の構成について具体的に説明する。
【００７８】
まず、図２を用いて、電池システム１００の全体構成を具体的に説明する。
【００７９】
《電池モジュールの構成》
電池モジュール２００は、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１を備えた高電位側電池モジュール２１０と、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１を備えた低電位側電池モジュール２２０とがサービスディスコネクト（ＳＤ）スイッチ２３０を介して電気的に直列に接続されることにより構成されている。
【００８０】
サービスディスコネクトスイッチ２３０は、機械的なスイッチ機構とヒューズとが電気的に直列に接続された直列回路であり、電池システム１００の保守・点検時、作業員がスイッチ機構を操作して直列回路を開路状態とし、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０との間の電気的な接続を遮断する安全機構である。本実施形態によれば、サービスディスコネクトスイッチ２３０を備えているので、点検時に作業者が誤って強電ラインＨＶ＋，ＨＶ−の間に触れても、作業者が感電することがなく、作業者の安全性を確保することができる。
【００８１】
高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０は、それぞれ、電気エネルギーの蓄積及び放出（直流電力の充放電）が可能な複数の電池セル２０１（リチウムイオン二次電池）を備えている。複数の電池セル２０１は、収納ケース（モジュールケース）の内部に配置されて電気的に直列に接続されている。電池セル２０１は、電池モジュール２００における最小の構成単位であり、単電池と呼ばれる場合もある。電池セル２０１の公称出力電圧は３.０〜４.２ボルト（平均公称出力電圧が３.６ボルト）である。
【００８２】
高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０のそれぞれにおいて、複数の電池セル２０１は、その状態管理上及び制御上、所定の単位数により区分されて複数の単電池群に分けられている。別な言い方をすれば、所定の数の電池セル２０１が電気的に直列に接続されて一つの電池群が構成され、その単電池群が複数、電気的に直列に接続されて一つの単位組電池が構成されている。所定の単位数としては、例えば４個，６個，１０個，１２個・・・というように、最高電位側から最低電池側に向かって電位の順にしたがって等区分とする。また、所定の単位数としては、４個と６個との組み合わせ・・・というように、最高電位側から最低電池側に向かって電位の順にしたがって複合区分とする場合もある。
【００８３】
《電池モジュールとリレー機構との関係》
電池モジュール２００の正極側（高電位側電池モジュール２１０の正極側）とインバータ装置２０の正極側との間の強電正極ラインＨＶ＋の途中には正極側リレー機構３１が設けられている。正極側リレー機構３１は、構成要素として、正極側メインコンタクタ３３と、プリチャージ抵抗３５と、プリチャージ抵抗３５に電気的に接続されたプリチャージコンタクタ３４とを備えている。正極側メインコンタクタ３３はメイン回路に設けられている。プリチャージ抵抗３５及びプリチャージコンタクタ３４はプリチャージ回路に設けられている。プリチャージ回路は、正極側メインコンタクタ３３をバイパスするように、メイン回路に対して電気的に並列に接続されている。
【００８４】
電池モジュール２００の負極側（低電位側電池モジュール２２０の負極側）とインバータ装置２０の負極側との間の強電負極ラインＨＶ−の途中には、負極側メインコンタクタ３６が設けられたメイン回路を構成する負極側リレー機構３２が設けられている。
【００８５】
尚、本実施形態では、電池モジュール２００の負極側（低電位側電池モジュール２２０の負極側）とインバータ装置２０の負極側との間の強電負極ラインＨＶ−の途中に負極側リレー機構３２を設けた場合を例に挙げて説明するが、負極側リレー機構３２は省略しても構わない。
【００８６】
《セル制御装置の構成》
セル制御装置３００は、バッテリ制御装置４００から出力された指令信号に基づいて、バッテリ制御装置４００の手足となって動作し、複数の電池セル２０１のそれぞれの状態を管理及び制御する複数のセルコンＩＣ３３０を備えている。
【００８７】
セルコンＩＣ３３０は、複数の電池群のそれぞれに対応して設けられており、対応する電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極と負極との間の端子電圧を検出している。また、セルコンＩＣ３３０は、対応する電池群を構成する複数の電池セル２０１のうち、充電状態の調整が必要な電池セル２０１がある場合には、バッテリ制御装置４００からの指令信号に基づいて、対象の電池セル２０１を放電させている。
【００８８】
《バッテリ制御装置の構成》
バッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００の状態を管理すると共に、車両制御装置８又はモータ制御装置２４に許容充放電量（範囲）を通知して、電池モジュール２００に対する電気エネルギーの出し入れ（直流電力の充放電）を制御する電子制御装置であり、マイクロコントローラ（以下、「ＭＣ」と略称する。）４１０、電源回路４２０、インターフェース回路４３０，４３１、記憶装置４４０、増幅器４５０、基準電圧回路４６０、ＣＡＮポート４７０を含む複数の電子回路部品が回路基板に実装されることにより構成されている。
【００８９】
ＭＣ４１０は、電池モジュール２００の状態を演算すると共に、その演算結果を車両制御装置８又はモータ制御装置２４に出力する演算処理装置であり、集積回路に集積されて構成されている。例えばＭＣ４１０は、電池モジュール２００の状態（ＳＯＣ、ＳＯＨ）、電池モジュール２００の充放電を制御するための許容充放電電力（電流）値、複数の電池セル２０１の充電状態のばらつき、このばらつきに伴うバランシング制御のための指令値などを演算している。
【００９０】
電源回路４２０は、１４ボルト系の低圧バッテリ装置から供給された１２ボルトの公称出力電圧を例えば５ボルトの電圧に降圧し、これをＭＣ４１０の動作電源電圧としてＭＣ４１０に供給するレギュレータ回路である。
【００９１】
記憶装置４４０は、ＭＣ４１０がＳＯＣやＳＯＨなどの演算処理を実行するためのプログラム、電池セル２０１の初期特性、予め実験などにより構築したＳＯＣと温度と内部抵抗との関係を示すマップなどの特性データなどを格納した半導体装置である。本実施形態では、記憶装置４４０として、消去や再書き込みが可能な不揮発性の読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）を用いている。この他にもバッテリ制御装置４００は記憶装置を備えている。例えばＭＣ４１０には、読み書き可能なメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）が設けられている。
【００９２】
基準電圧回路４６０は、ＭＣ４１０のアナログ−デジタル変換器に入力された入力信号と比較される基準電圧を生成し、この生成した基準電圧をＭＣ４１０のアナログ−デジタル変換器に供給するための電圧発生回路である。
【００９３】
増幅器４５０は、電池モジュール２００の正極と負極との間の端子電圧（総電圧）を取り込むための電圧センサを構成する電子回路部品である。
【００９４】
インターフェース回路４３０，４３１は、バッテリ制御装置４００に入力された外部からのアナログ信号を、ＭＣ４１０に入力できる（ＭＣ４１０が読み取れる）アナログ信号に変換するための信号入出力処理回路である。
【００９５】
ＣＡＮポートは、ＣＡＮのインターフェース回路であり、ＣＡＮを介してバッテリ制御装置４００に入力されたデジタル信号を、ＭＣ４１０に入力できる（ＭＣ４１０が読み取れる）デジタル信号に変換するための信号入出力処理回路である。
【００９６】
また、バッテリ制御装置４００は、図示省略したが、リーク検出器（電池モジュール２００からモータジェネレータ１０に至るまでの強電系と、弱電系の基準電位となるシャーシグランドとの間が電気的に接続されて（短絡して）いるか否かを検出するための計測器）を備えている。リーク検出器は、ＭＣ４１０のデジタル処理部及びアナログ処理部から構成されており、電池モジュール２００からモータジェネレータ１０までの強電系と、弱電系の基準電位となるシャーシグランドとの間が電気的な接続されてリークが生じているか否かを検出している。
【００９７】
リーク検出方式には交流方式及び直流方式と呼ばれる両方式がある。交流方式は、電池モジュール２００の正極側或いは負極側に電気的に接続された容量性結合素子（カップリングコンデンサ）に対してＭＣ４１０から交流波形（例えば矩形波）を注入し、この注入によって得られた応答波形のデジタル値と閾値とを比較することにより、リークの有無を検出する方式である。直流方式は、電池モジュール２００の正極とシャーシグランドとの間に電気的に接続される第１抵抗分圧回路及び電池モジュール２００の負極とシャーシグランドとの間に電気的に接続された第２抵抗分圧回路から得られた電圧のデジタル値のそれぞれに対応する絶縁抵抗を演算し、それらの比が所定の閾値の範囲にあるか否かを比較することにより、リークの有無を検出する方式である。
【００９８】
ＭＣ４１０には、リーク検出器のアナログ処理部において処理されて得られた応答波形或いは電圧に関するアナログ値が入力されている。ＭＣ４１０は、そのアナログ値をアナログデジタル変換器によってデジタル値に変換し、予め設定されたリーク判定用閾値とそのデジタル値とを比較演算してリーク検出の有無を判断する。リークが検出されると、ＭＣ４１０は、ＣＮＡを介して、その情報を車両制御装置８又はモータ制御装置２４に通知する。
【００９９】
《センサの構成》
図２に示すように、電池モジュール２００の正極側とインバータ装置２０（パワーモジュール２１）の正極側との間の充放電路（強電正極側ラインＨＶ＋）には、電池モジュール２００からインバータ装置２０（パワーモジュール２１）に供給される電流、或いはインバータ装置２０（パワーモジュール２１）から電池モジュール２００に供給される電流を検出するための電流センサＳｉが設けられている。電流センサＳｉはジャンクションボックス３０に収納されている。電流センサＳｉの出力（アナログ信号）はインターフェース回路４３０を介してＭＣ４１０のアナログデジタル変換器に入力されている。これにより、電池モジュール２００の充放電電流を検出することができる。
【０１００】
バッテリ制御装置４００は、電池モジュール２００の正極（高電位側電池モジュール２１０の正極）及び負極（低電位側電池モジュール２２０の負極）の間の電圧（総電圧）を検出するための電圧センサを備えている。電圧センサは、電池モジュール２００の正極（高電位側電池モジュール２１０の正極）及び負極（低電位側電池モジュール２２０の負極）の間に電気的に接続された分圧抵抗（図示省略）、分圧抵抗の中点から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器４５０から構成されている。電圧センサの出力（アナログ信号）はＭＣ４１０のアナログデジタル変換器に入力されている。これにより、電池モジュール２００の総電圧を検出することができる。
【０１０１】
電池モジュール２００の内部には、温度計測器（回路）又はサーミスタや熱電対などの温度センサ（図示省略）が複数、設けられている。複数の温度センサの出力（アナログ信号）はインターフェース回路４３１を介してＭＣ４１０のアナログデジタル変換器に入力されている。これにより、電池セル２０１の温度、電池セル２１０を冷却するために電池モジュール２００に吸排気される冷却媒体の温度などを検出することができる。
【０１０２】
《通信回路の構成》
バッテリ制御装置４００及びセル制御装置３００は、お互いに電気信号の授受ができるように通信回路によって接続されている。通信回路は、異なるシリアル信号を送信するように、第１及び第２通信回路から構成されている。第１通信回路は、複数ビットのデータ長で構成されたシリアル信号を伝送するように構成されている。第２通信回路は、１ビットのデータ長で構成されたシリアル信号を伝送するように構成されている。第１及び第２通信回路には、ＣＡＮのサブネットワークであるＬＩＮ（Local Interconnect Network）を用いている。
【０１０３】
本実施形態では、二つの通信回路を備えた場合を例に挙げて説明するが、通信回路の数としては１つ或いは３つ以上であっても構わない。
【０１０４】
また、本実施形態では、高電位側電池モジュール２１０に対して二つの通信回路を構成し、低電位側電池モジュール２２０に対して二つの通信回路を構成し、というように、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０とで通信回路を分けて構成した場合を例に挙げて説明するが、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０の両者に対して共通に二つの通信回路を構成するようにしても構わない。また、二つの通信回路のうち、一方の通信回路は、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０とで分けて構成し、他方の通信回路は、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０の両者に対して共通に構成するようにしてもよい。
【０１０５】
尚、図２では、図示の便宜上、通信回路を１本の矢印線で図示している。
【０１０６】
複数ビットのデータ長で構成されたシリアル信号としては、ＭＣ４１０からセル制御装置３００に対して出力される指令信号がある。指令信号は、第１通信回路によって、ＭＣ４１０から複数のセルコンＩＣ３３０のうちの一つに伝送され、この一つのセルコンＩＣ３３０から他のセルコンＩＣ３３０に順次、伝送され、他のセルコンＩＣ３３０の一つからＭＣ４１０に伝送される。
【０１０７】
指令信号としては、複数のセルコンＩＣ３３０によって検出された、対応する電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの端子電圧の出力を、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれに要求するための指令信号、電池セル２０１の充電状態の調整を、充電状態調整対象の電池セル２０１に対応するセルコンＩＣ３３０に実行させるための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０を起動させるための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０を休止させるための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０のいずれかから通知された異常の内容を確認するための指令信号、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれのアドレスを設定するための指令信号などがある。
【０１０８】
１ビットのデータ長で構成されたシリアル信号としては、異常有無を示すＨｉｇｈ／Ｌｏｗレベルのフラグ信号、異常を確認するＨｉｇｈ／Ｌｏｗレベルのテスト信号がある。
【０１０９】
フラグ信号は、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれにおいて、内部回路や回路素子に、例えば各電池セル２０１の端子電圧を検出する電圧検出回路や、バイパス回路を構成するスイッチング半導体素子に異常がある場合、或いは電池群を構成する複数の電池セル２０１のいずれかに過充放電（特に過充電）の異常がある場合、異常を検出したセルコンＩＣ３３０から第２通信回路に出力され、第２通信回路によってＭＣ４１０に伝送される。これにより、ＭＣ４１０は異常有無を速やかに認知でき、車両制御装置８及びモータ制御装置２４などの上位制御装置に異常有無を速やかに通報できると共に、正極側リレー機構３１及び負極側リレー機構３２を開放し、電池モジュール２００の充放電を禁止するなどの異常対応を速やかに実行できる。
【０１１０】
テスト信号は、第２通信回路が断線しているか否や、複数のセルコンＩＣ３３０のそれぞれにおいて、第２通信回路に電気的に接続された通信部に異常があるか否かを確認するための信号であって、第２通信回路によって、ＭＣ４１０から複数のセルコンＩＣ３３０のうちの一つに伝送され、この一つのセルコンＩＣ３３０から他のセルコンＩＣ３３０に順次、伝送され、他のセルコンＩＣ３３０の一つからＭＣ４１０に伝送される。もし、第２通信回路が断線している場合、或いは複数のセルコンＩＣ３３０の一つの通信部に異常がある場合には、例えばＭＣ４１０から出力されたＨｉｇｈレベルのテスト信号がＬｏｗレベルの信号としてＭＣ４１０に戻ってくる。これにより、ＭＣ４１０は第２通信回路や複数のセルコンＩＣ３３０の通信部の異常を検知することができる。
【０１１１】
ＭＣ４１０及び複数のセルコンＩＣ３３０は動作電源が異なり、お互いに基準電位が異なる。すなわち複数のセルコンＩＣ３３０は、シャーシグランドから浮動状態にある電池モジュール２００を電源としているのに対して、ＭＣ４１０は、シャーシグランドを基準電位とする車載補機駆動用の低圧バッテリ装置（例えば１４ボルト系バッテリ装置）を電源としている。このため、第１及び第２通信回路のそれぞれのバッテリ制御装置４００とセル制御装置３００との間の二つの通信線（信号伝送路）のそれぞれの途中には、絶縁素子であるフォトカプラ３１０が設けられており、フォトカプラ３１０の一方側の通信線（信号伝送路）とフォトカプラ３１０の他方側の通信線（信号伝送路）との間が電気的に絶縁されている。これにより、バッテリ制御装置４００とセル制御装置３００との間において、基準電位の異なる電気信号によって通信することができる。
【０１１２】
フォトカプラ３１０は、電気信号を発光側において光信号に変換して受光側に伝送し、受光側路において光信号を電気信号に変換する光学素子である。
【０１１３】
本実施形態では、絶縁素子として、フォトカプラ３１０を設けた場合を例に挙げて説明するが、カップリングコンデンサ，変圧器などの他の絶縁素子を用いても構わない。カップリングコンデンサは直流電流の流れを阻止し、交流電流（電気信号）を流す容量性結合素子である。変圧器は電気信号を一次側において磁気信号に変換して二次側に伝送し、二次側において磁気信号を電気信号に変換する磁気素子である。
【０１１４】
セル制御装置３００内では、第１及び第２通信回路は、セルコンＩＣ３３０の基準電位の順にしたがって電気信号が複数のセルコンＩＣ３３０の間を直列に伝送するように構成されている。すなわち基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０の間に、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部から出力された電気信号が、他方のセルコンＩＣの通信部に入力されるように、二つの通信線が設けられ、二つの信号線のそれぞれの一方側に、基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０の一方側の通信部が、二つの信号線のそれぞれの他方側に、基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０の他方側の通信部が、それぞれ電気的に接続されている。これにより、複数のセルコンＩＣ３３０の間には、基準電位の最も大きいセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号を複数のセルコンＩＣ３３０に順次、直列に伝送する第１及び第２通信回路が形成される。
【０１１５】
複数のセルコンＩＣ３３０の間の電気信号は非絶縁の状態で伝送されている。ここで、非絶縁という状態とは、基準電位の隣り合う二つのセルコンＩＣ３３０が電気的に接続され、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部から出力された直流電流及び交流電流（電気信号）が、他方のセルコンＩＣ３３０の通信部に流れる状態を示す。この場合、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部と他方のセルコンＩＣ３３０の通信部との間に抵抗などのフィルタ回路が設けられていても構わない。また、非絶縁という状態とは、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部と他方のセルコンＩＣ３３０の通信部との間にカップリングコンデンサが設けられ、一方のセルコンＩＣ３３０の通信部と他方のセルコンＩＣ３３０の通信部との間において直流電流は流れないが、交流電流（電気信号）は流れる状態を示す。
【０１１６】
以上説明したように、本実施形態では、バッテリ制御装置４００とセル制御装置３００との間に、ＭＣ４１０から出力された電気信号が、フォトカプラ３１０を介して、ＭＣ４１０から複数のセルコンＩＣ３３０のうちの一つに伝送され、この一つのセルコンＩＣ３３０から他のセルコンＩＣ３３０に順次、伝送され、フォトカプラ３１０を介して、他のセルコンＩＣ３３０の一つからＭＣ４１０に伝送される、というように、ループ状に通信回路を構成している。
【０１１７】
尚、ＭＣ４１０に対して複数のセルコンＩＣ３３０が芋づる式或いは数珠繋ぎ式に直列に接続された構成をデイジーチェーン接続という。
【０１１８】
また、本実施形態では、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が一方向に伝送される通信回路を例に挙げて説明するが、基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が一方向に伝送される通信回路、或いは基準電位の最も小さいセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が一方向に伝送され、この後、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０から、基準電位の最も多きセルコンＩＣ３３０に向かって、電気信号が逆方向に一方向に伝送される通信回路を用いても構わない。
【０１１９】
さらに、本実施形態では、前述したように、高電位側電池モジュール２１０と低電位側電池モジュール２２０とで通信回路を分けて構成している。すなわちサービスディスコネクト（ＳＤ）スイッチ２３０を境界にして通信回路を分けている。このような構成を採用する理由は、サービスディスコネクト（ＳＤ）スイッチ２３０による開路によって、高電位側電池モジュール２１０の低電位側と低電位側電池モジュールイ２２０の高電位側との間の電位が不安定となり、セルコンＩＣ３３０に耐圧以上の電圧が印加されることが考えられるからである。このため、上述の構成を採用し、電位変動による過電圧からセルコンＩＣ３３０を保護している。
【０１２０】
《セルコンＩＣの構成》
次に、図３を用いて、セルコンＩＣ３３０の回路構成について説明する。
【０１２１】
尚、図３では、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の構成のみを図示しているが、他のセルコンＩＣ３３０も同じ構成になっている。
【０１２２】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０及び他のセルコンＩＣ３３０は、セル制御装置３００を構成する他の電子回路部品と共にセルコントローラ回路基板３０１に実装されている。
【０１２３】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極と負極との間の端子電圧を検出し、この検出された端子電圧を記憶すると共に、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの異常（過充放電）及び自身の異常を診断し、この診断結果を記憶し、ＭＣ４１０からデータ要求に関する指令信号が伝送されてきた場合には、記憶された端子電圧及び異常診断結果に関するデータを指令信号のデータ領域に書き込んでその指令信号を伝送している。
【０１２４】
このため、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極と負極との間の端子電圧を検出するための電圧検出回路３７０と、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの異常（過充放電）及び自身の異常を診断するための診断回路３６０とが設けられている。
【０１２５】
また、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は、ＭＣ４１０から伝送されてきたバランシングに関する指令信号に基づいて、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のうち、充電状態の調整が必要な電池セル２０１を放電させ、その電池セル２０１の充電状態を、基準となる充電状態に近づいて揃うように調整している。
【０１２６】
このため、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、対応する電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のうち、充電状態の調整が必要な電池セル２０１を放電させるためのバランシング制御回路３８０が設けられている。
【０１２７】
また、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、ＭＣ４１０からの要求或いはバランシングに関する指令信号を入力して、端子電圧などのデータを書き込んだ指令信号を出力すると共に、電池セル２０１或いはＩＣ１のセルコンＩＣ３３０自身に異常があった場合に出力されるフラグ信号やテスト信号などを入出力するための信号伝送回路３９０が設けられている。
【０１２８】
さらに、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、電圧検出回路３７０及び診断回路３６０の動作タイミング、バランシング制御回路３８０の駆動、電圧検出回路３７０によって検出された端子電圧のデータ及び診断回路３６０の診断結果によって設定されるフラグの保持、信号伝送回路３９０に入力された指令信号の解読、データを書き込んだ指令信号及びフラグ信号の出力などを制御するＩＣ制御回路３５０が設けられている。
【０１２９】
この他、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、セルコンＩＣ３３０を起動させるための起動回路３４２や、電圧検出回路３７０、診断回路３６０、信号伝送回路３９０、ＩＣ制御回路３５０に動作電源を供給する電源回路などが設けられている。
【０１３０】
《電圧検出回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、電圧検出回路３７０に対応して、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１、及びＣＶ５の電圧検出用端子に相当するグランド端子３３４（ＧＮＤ）が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１３１】
ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４には、ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線を介して、対応するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１が電気的に接続されている。ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線は、電圧検出線用コネクタ３２０、電圧検出線用コネクタ３２０の電池セル側に設けられ、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１に電気的に接続された第１電圧検出線２５０、電圧検出線用コネクタ３２０のセルコンＩＣ側に設けられ、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に電気的に接続された第１電圧検出線３０２によって構成されている。
【０１３２】
具体的には、ＢＣ１の電池セル２０１の正極側とＣＶ１の電圧検出用端子３３１とがＳＬ１の電圧検出線によって、ＢＣ１の電池セル２０１の負極側及びＢＣ２の電池セル２０１の正極側とＣＶ２の電圧検出用端子３３１とがＳＬ２の電圧検出線によって、ＢＣ２の電池セル２０１の負極側及びＢＣ３の電池セル２０１の正極側とＣＶ３の電圧検出用端子３３１とがＳＬ３の電圧検出線によって、ＢＣ３の電池セル２０１の負極側及びＢＣ４の電池セル２０１の正極側とＣＶ４の電圧検出用端子３３１とがＳＬ４の電圧検出線によって、ＢＣ４の電池セル２０１の負極側とグランド端子３３４とがＳＬ５の電圧検出線によって、それぞれ電気的に接続されている。これにより、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧をＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に取り込むことができる。
【０１３３】
電圧検出回路３７０は、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４を介して取り込まれたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧を選択して出力するマルチプレクサ３７１、マルチプレクサ３７１から出力された端子電圧の基準電位をＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の基準電位（グランド電位）にレベルシフトする差動増幅器３７２、及び差動増幅器３７２から出力された端子電圧を、アナログ信号からデジタル信号に変換してＩＣ制御回路３５０に出力するアナログ−デジタル変換器３７３から構成されている。
【０１３４】
このように構成された電圧検出回路３７０によれば、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧は、ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４を介して、マルチプレクサ３７１に入力される。マルチプレクサ３７１はＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４のいずれかを選択し、この選択した端子電圧を差動増幅器３７２に出力する。差動増幅器３７２は、マルチプレクサ３７１から出力された端子電圧の基準電位をセルコンＩＣ３３０の基準電位（グランド電位）にレベルシフトする。差動増幅器３７２の出力は、アナログ−デジタル変換器３７３によりデジタル値に変換される。デジタル値に変換された端子間電圧はＩＣ制御回路３５０に伝送され、内部のデータ保持回路３５１に保持される。
【０１３５】
《バランシング制御回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、バランシング制御回路３８０に対応して、ＢＲ１〜ＢＲ４のバランシング端子３３２が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１３６】
ＢＲ１のバランシング端子３３２はＢＣ１の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ１の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ１及びＣＶ２の電圧検出用端子３３１の間に配置されている。ＢＲ２のバランシング端子３３２はＢＣ２の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ２の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ２及びＣＶ３の電圧検出用端子３３１の間に配置されている。ＢＲ３のバランシング端子３３２はＢＣ３の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ３の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ３及びＣＶ４の電圧検出用端子３３１の間に配置されている。ＢＲ４のバランシング端子３３２はＢＣ４の電池セル２０１に対応して設けられており、ＢＣ４の電池セル２０１に対応して設けられたＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４の間に配置されている。
【０１３７】
第２電圧検出線３０３とＢＲ１のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ１の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ１のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。第２電圧検出線３０３とＢＲ２のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ２の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ２のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。第４電圧検出線３０３とＢＲ３のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ３の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ３のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。第４電圧検出線３０３とＢＲ４のバランシング端子３３２との間には、ＣＢ４の電池セル２０１に対応して設けられたＲＢ４のバランシング抵抗３１３が電気的に接続されている。ＢＲ１〜ＢＲ４のバランシング端子３３２は、対応する電池セル２０１のバランシング制御が必要なとき、対応する電池セル２０１の正極及び負極の間に電気的に接続されて、対応する電池セル２０１から放電された直流電力を熱として消費するために設けられており、対応する電池セル２０１に対応して設けられた他の回路素子と電気的に並列に設けられている。
【０１３８】
ＢＲ１のバランシング端子３３２とＣＶ１の電圧検出用端子３３１との間には、ＢＣ１の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ１のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。ＢＲ２のバランシング端子３３２とＣＶ３の電圧検出用端子３３１との間には、ＢＣ２の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ２のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。ＢＲ３のバランシング端子３３２とＣＶ３の電圧検出用端子３３１との間には、ＢＣ３の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ３のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。ＢＲ４のバランシング端子３３２とグランド端子３３４との間には、ＢＣ４の電池セル２０１に対応して設けられたＢＳ４のバランシングスイッチ３８１が電気的に接続されている。これにより、バランシング抵抗３１３とバランシングスイッチ３８１とを電気的に直列に接続したバランシング回路が、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれに対応して形成されることになる。
【０１３９】
ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１が導通すると、対応する電池セル２０１と、この電池セル２０１に対応して設けられたバランシング抵抗３１３が電気的に接続され、対応する電池セル２０１が放電される。例えばＢＳ１のバランシングスイッチ３８１が導通すると、ＢＣ１の電池セル２０１とＩＣ１のセルコンＩＣ３３０との間には、ＢＣ１の電池セル２０１の正極から、ＳＬ１の電圧検出線、ＣＶ１の電圧検出用端子３３１、ＢＳ１のバランシングスイッチ３８１、ＢＲ１のバランシング端子３３２、ＲＢ１のバランシング抵抗３１３、ＳＬ２の電圧検出線を順に経由して、ＢＣ１の電池セル２０１の負極に至る閉回路が構成され、ＢＣ１の電池セル２０１からバランシング電流が流れる。
【０１４０】
ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１は半導体スイッチによって構成されている。具体的には、バラＢＳ１，ＢＳ３のバランシングスイッチ３８１にはＰチャネルＭＯＳＦＥＴを、ＢＳ２，ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１にはＮチャネルＭＯＳＦＥＴを、それぞれ用いている。
【０１４１】
ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１のスイッチング（導通（オン）、開放（オフ））は駆動制御回路３８２によって制御されている。ＩＣ制御回路３５０は、ＭＣ４１０から出力されたバランシング制御に関する指令信号、すなわち放電対象の電池セル２０１の情報、その電池セル２０１における放電時間を含む指令信号に基づいて、放電対象の電池セル２０１に対応したバランシングスイッチ３８１を導通させるための指令信号を、放電対象の電池セル２０１の放電時間を管理しながら、駆動制御回路３８２に出力する。駆動制御回路３８２は、ＩＣ制御回路３５０から出力された指令信号に対応した駆動信号を生成し、放電対象の電池セル２０１に対応したバランシングスイッチ３８１に出力する。これにより、放電対象の電池セル２０１に対応したバランシングスイッチ３８１が導通し、放電対象の電池セル２０１に対して、上述の閉回路が構成され、放電対象の電池セル２０１から放電される。
【０１４２】
尚、セルコンＩＣ３３０は、バランシング動作中に電池セル２０１の端子電圧を検出する必要がある。このとき、セルコンＩＣ３３０は、導通しているバランシングスイッチ３８１を一旦、開放し、電圧検出終了後に再び導通させる。これは、バランシング抵抗３１３の電圧降下による影響を受けずに、正しく端子電圧を検出することができるようにするためである。
【０１４３】
また、セルコンＩＣ３３０は、電位的に隣接する電池セル２０１に対応するバランシングスイッチ３８１が同時に導通しないように、バランシングスイッチ３８１の導通を、電気的な接続順の奇数番目の電池セル２０１に対応するバランシングスイッチ３８１の導通と、偶数番目の電池セル２０１に対応するバランシングスイッチ３８１の導通とに分け、これらを交互に実施している。これにより、電位的に隣接する電池セル２０１のそれぞれに対応して形成されたバランシング回路が電気的に直列に接続され、電位的に隣接する電池セル２０１の間で閉回路が形成されることを防いでいる。
【０１４４】
《診断回路の動作》
診断回路３６０は、電圧検出回路３７０によるＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧の検出期間に同期して動作しており、ＩＣ制御回路３５０から伝送されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧と、予め設定された過充放電の閾値との比較に基づいて、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１に過充放電の異常があるか無いかを診断している。また、診断回路３６０は、各回路電圧検出回路３７０の異常、ＩＣ制御回路３５０の異常、ＢＳ１〜ＢＳ４のバランシングスイッチ３８１の異常、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の温度異常などを診断している。これらの診断の結果は、診断回路３６０は、異常を示す診断フラグ信号をＩＣ制御回路３５０に出力する。
【０１４５】
《ＩＣ制御回路の構成》
ＩＣ制御回路３５０は、演算機能を有するロジック回路であり、検出されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧などに関するデータを保持（記憶）するためのデータ保持回路３５１、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧の検出や診断回路３６０による診断を周期的に行わせるためのタイミング制御回路３５２、診断回路３６０による各診断の結果を示す診断フラグを保持（記憶）するための診断フラグ保持回路３５３を備えている。
【０１４６】
データ保持回路３５１及び診断フラグ保持回路３５３はレジスタによって構成されている。
【０１４７】
データ保持回路３５１には、アナログ−デジタル変換器３７３から出力されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の端子電圧に関するデータがデジタル信号として入力されている。これにより、データ保持回路３５１には、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの端子電圧に関するデータが、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１に対応させて記憶される。
【０１４８】
診断フラグ保持回路３５３には、診断回路３６０から出力された、各診断の結果を示す診断フラグ信号が入力されている。これにより、診断フラグ保持回路３５３には、各診断の結果を示す診断フラグが各診断に対応させて記憶される。
【０１４９】
ＭＣ４１０から出力されたデータ要求に関する指令信号がＩＣ制御回路３５０に入力された場合、データ保持回路３５１は、データ要求に関する指令信号に対応した検出周期の端子電圧を読み出す。診断フラグ保持回路３５３は、データ要求に関する指令信号に対応した検出周期の診断フラグを読み出す。ＩＣ制御回路３５０は、データ保持回路３５１から読み出された端子電圧に関するデータと、診断フラグ保持回路３５３から読み出された診断フラグとを、データ要求に関する指令信号のデータ領域に書き込み、信号伝送回路３９０に出力する。
【０１５０】
また、ＩＣ制御回路３５０は、診断回路３６０から、電池モジュール２００の充放電を禁止する異常、例えば電池セル２０１の過充電を示す異常の診断フラグが立っている場合には、ＭＣ４１０から出力されたデータ要求に関する指令信号を待たずに、１ビットのデータ長で構成された１パルスのフラグ信号を信号伝送回路３９０に出力する。
【０１５１】
《電源回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、電源回路に対応して、電源端子３３３（ＶＣＣ）及びグランド端子３３４が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１５２】
電源端子３３３は、ＳＬ１の電圧検出線を介してＢＣ１の電池セル２０１の正極に電気的に接続されるように、ＳＬ１の電圧検出線を構成する第１電圧検出線３０２に電気的に接続されている。グランド端子３３４は、前述のように、ＳＬ５の電圧検出線を介してＢＣ４の電池セル２０１の負極に電気的に接続されている。
【０１５３】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の内部には、少なくとも２種類の電源電圧ＶＣＣ，ＶＤＤが使用できるように電源回路が構成されている。そのうち、電源電圧ＶＣＣを出力する電源回路は、電気的に直列に接続されたＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の総電圧（３.６Ｖ×４）を供給する回路であり、その一方側（電源側）端が電源端子３３３に電気的に接続され、その他方側（負荷側）端がマルチプレクサ３７１、定電圧電源３４１、信号伝送回路３９０の入力側に電気的に接続されている。電源電圧ＶＣＣを出力する電源回路の基準電位は、グランド端子３３４の電位、すなわちＢＣ４の電池セル２０１の負極の電位である。マルチプレクサ３７１、定電圧電源３４１、信号伝送回路３９０の入力側の基準電位もグランド端子３３４の電位である。
【０１５４】
定電圧電源３４１は、電源電圧ＶＣＣを入力して、電源電圧ＶＣＣよりも低い電源電圧ＶＤＤ（例えば３Ｖ）を生成して出力する、電源電圧ＶＤＤの電源回路を構成するレギュレータ回路であり、電気的に接続された、差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側のそれぞれに対して電源電圧ＶＤＤを供給している。電源電圧ＶＤＤを出力する電源回路の基準電位は、グランド端子３３４の電位、すなわちＢＣ４の電池セル２０１の負極の電位である。差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側の基準電位もグランド端子３３４の電位である。
【０１５５】
《信号伝送回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、信号伝送回路３９０に対応して、第１信号入力端子３３６（ＬＩＮ１）、第１信号出力端子３３７（ＬＩＮ２）、第２信号入力端子３３８（ＦＦＩ）、第２信号出力端子３３９（ＦＦＯ）、制御信号端子３３５（ＣＴ）が設けられており、それぞれ、外装パッケージの縁から外部に露出している。
【０１５６】
第１信号入力端子３３６には第１信号入力回路３９１が、第１信号出力端子３３７には第１信号出力回路３９２が、第２信号入力端子３３８には第２信号入力回路３９３が、第２信号出力端子３３９に第２信号出力回路３９４が、制御信号端子３３５には制御信号検出回路３４４が、それぞれ電気的に接続されている。
【０１５７】
第１信号入力回路３９１、第１信号出力回路３９２、第２信号入力回路３９３及び第２信号出力回路３９４はそれぞれ、ＩＣ制御回路３５０に電気的に接続されている。
【０１５８】
制御信号検出回路３４４は、第１信号入力端子３３６及び第２信号入力端子３３８に入力される信号が、フォトカプラ３１０から出力された信号か、それとも、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号かを、制御信号端子３３５に入力された制御信号に基づいて検出している。これは、フォトカプラ３１０から出力された信号と、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号とでは出力波形の波高値が異なり、入力された信号を判定するための閾値が異なっているからである。
【０１５９】
第１信号入力回路３９１は、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号を入力するための第１入力回路３９６、フォトカプラ３１０から出力された信号を入力するための第２入力回路３９７、第１入力回路３９６による信号入力と第２入力回路３９７による信号入力とを切り替えるための切替器３９５から構成されている。
【０１６０】
第１入力回路３９６は、第１信号入力端子３３６を介して入力された信号と電源電圧ＶＣＣとの差分に応じた信号（ローレベルがグランド端子３３４の電位、ハイレベルがグランド端子３３４の電位に電源電圧ＶＤＤを加えた電位となっている信号）を出力する差動増幅器、及びこの差動増幅器から出力された信号と閾値（電源電圧ＶＤＤ／２）とを比較し、「１」「０」信号を出力するコンパレータから構成されている。
【０１６１】
第２入力回路３９７は、第１信号入力端子３３６を介して入力された信号（フォトカプラ３１０から出力された信号のハイレベルがグランド端子３３４の電位を基準として電源電圧ＶＣＣの電位となっている信号）と閾値（電源電圧ＶＣＣ／２）とを比較し、「１」「０」信号を出力するコンパレータから構成されている。
【０１６２】
切替器３９５は、制御信号端子３３５に印加された制御信号に対応して制御信号検出回路３４４から出力された信号に基づいて、第１信号入力回路３９１からＩＣ制御回路３５０に出力する信号を、第１入力回路３９６に入力された信号とするか、それとも、第２入力回路３９７に入力された信号とするかを接点で切り替えており、第１入力回路３９６に対応した接点と、第２入力回路３９７に対応した接点とを備えている。
【０１６３】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０では、フォトカプラ３１０から出力された信号が第１信号入力端子３３６に入力されているので、第２入力回路３９７に対応した接点が閉じられ、第２入力回路３９７から出力された信号が信号入力回路３９１からＩＣ制御回路３５０に出力される。電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から出力された信号が第１信号入力端子３３６に入力されている場合には、第１入力回路３９６に対応した接点が閉じられ、第１入力回路３９６から出力された信号が信号入力回路３９１からＩＣ制御回路３５０に出力される。
【０１６４】
第２信号入力回路３９３も第１信号入力回路３９１と同様に構成されている。
【０１６５】
第１信号出力回路３９２は、電気的に直列に接続された二つのスイッチと、この二つのスイッチの開閉（導通、遮断）を制御する制御回路とを備えている。二つのスイッチから構成された直列回路の一端側は電源電圧ＶＤＤの電源回路に電気的に接続され、他端側はグランド端子３３４に電気的に接続されている。二つのスイッチの中点は第１信号出力端子３３７に電気的に接続されている。このように、第１信号出力回路３９２は、グランド端子３３４の電位を基準電位として電源電圧ＶＤＤの振幅の信号を出力する。制御回路によって高電位側のスイッチを閉じ、低電位側のスイッチを開くと、ハイレベル（電源電圧ＶＤＤの電位）の信号が第１信号出力端子３３７に出力され、逆に高電位側のスイッチを開き、低電位側のスイッチを閉じると、ローレベル（グランド端子３３４の電位）の信号が第１信号出力端子３３７に出力される。
【０１６６】
第２信号出力回路３９４も第１信号出力回路３９２と同様に構成されている。
【０１６７】
第２信号入力端子３３８に入力される信号は、異常状態（例えば過充電）を示す、データ長が１ビットで構成されたフラグ信号或いは同じ構成のテスト信号である。第２信号入力端子３３８にフラグ信号或いはテスト信号が入力されると、その信号は、第２信号入力回路３９１及びＯＲ回路３９８を介して第２信号出力回路３９２に入力され、第２信号出力回路３９２から第２信号出力端子３３９を介して出力される。
【０１６８】
また、診断回路３６０によって異常（例えば過充電）が検出されると、第２信号入力端子３３８に入力された信号の内容に関係なく、診断フラグ保持回路３５３からＯＲ回路３９８を介して、データ長が１ビットで構成されたフラグ信号が第２信号出力回路３９２に入力され、第２信号出力回路３９２から第２信号出力端子３３９を介して出力される。
【０１６９】
《起動回路の構成》
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は、ＭＣ４１０から出力された起動信号に基づいて起動するように、起動回路３４２及びタイマ回路３４３を備えている。
【０１７０】
起動回路３４２は、起動信号を入力し、タイマ回路３４３を動作させるための信号を出力する回路であり、フォトカプラ３１０から入力された信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ／２）とを比較して「１」「０」信号を出力するコンパレータ、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０から入力された信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ＋電源電圧ＶＤＤ／２）とを比較して「１」「０」信号を出力するコンパレータ、二つのコンパレータの出力の論理輪をとって出力するＯＲ回路を備えている。
【０１７１】
タイマ回路３４３は、起動回路３４２のＯＲ回路から出力された信号に基づいて、定電圧電源３４１と電源電圧ＶＣＣを供給する電源回路とを電気的に接続させるための信号を出力するように構成されている。
【０１７２】
ＭＣ４１０から出力された起動信号は、フォトカプラ３１０を介して、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の第１信号入力端子３３６に入力され、第１信号入力端子３３６から起動回路３４２に入力される。起動回路３４２では、コンパレータの一方において、起動信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ／２）とが比較され、「１」の信号がＯＲ回路を介してタイマ回路３４３に出力される。これにより、タイマ回路３４３が動作する。
【０１７３】
尚、他のセルコンＩＣ３３０では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０から起動信号が入力される。この場合、起動回路３４２のコンパレータの他方において、起動信号と閾値（電源電圧ＶＣＣ＋電源電圧ＶＤＤ／２）とが比較され、「１」の信号がＯＲ回路を介してタイマ回路３４３に出力され、タイマ回路３４３が動作する。
【０１７４】
タイマ回路３４３が動作すると、電源電圧ＶＣＣを供給する電源回路と定電圧電源３４１とを電気的に接続して、定電圧電源３４１を動作させるための信号が、タマイ回路３４３から定電圧電源３４１に出力される。これにより、電源電圧ＶＣＣを供給する電源回路と定電圧電源３４１とが電気的に接続され、電源電圧ＶＣＣが定電圧電源３４１に供給される。電源電圧ＶＣＣが定電圧電源３４１に供給されると、定電圧電源３４１は、電源電圧ＶＣＣを降圧して電源電圧ＶＤＤを生成し、差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側のそれぞれに対して供給する。これにより、差動増幅器３７２、アナログ−デジタル変換器３７３、ＩＣ制御回路３５０、診断回路３６０、制御信号検出回路３４４、信号伝送回路３９０の出力側のそれぞれが動作し、これにより、スリープ状態であったＩＣ１のセルコンＩＣ３３０は動作状態となる。
【０１７５】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０が起動すると、ＩＣ制御回路３５０は、第１信号入力端子３３６及び第１信号入力回路３９１を介して入力された起動信号を認識し、この認識した起動信号をそのまま第１信号出力回路３９２から第１信号出力端子３３７を介して、電位的に隣接する他のセルコンＩＣ３３０に出力する。これにより、他のセルコンＩＣ３３０もＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と同様に起動すると共に、起動信号を次の他のセルコンＩＣ３３０に出力する。
【０１７６】
《保護回路の構成》
ＳＬ１〜ＳＬ４の電圧検出線を構成する第１電圧検出線３０２のそれぞれの途中には電流制限抵抗３１２（ＲＣＶ）が電気的に直列に接続されている。電流制限抵抗３１２は、端子の保護用及びバランシング時に流れる放電電流の制限用として設けられている。
【０１７７】
ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線を構成する第１電圧検出線３０２のうち、電位的に隣接する第１電圧検出線３０２の間のそれぞれには、端子コンデンサ３０６（ＣＶ）及び入力コンデンサ３１１（Ｃｉｎ）がそれぞれ電気的に接続されている。端子コンデンサ３０６及び入力コンデンサ３１１はノイズ対策用として設けられている。
【０１７８】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０には、Ｄ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０とＤ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０とが電気的に直列に接続されて構成された直列回路であるＥＳＤ保護回路が設けられている。Ｄ１，Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０によって構成されたＥＳＤ保護回路は静電気対策用として、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４（ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線）のそれぞれに対応して設けられている。
【０１７９】
各ＥＳＤ保護回路のＤ１，Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０の間の中点には、ＣＶ１〜ＣＶ４の電圧検出用端子３３１及びグランド端子３３４のうち、対応する端子が電気的に接続されている。各ＥＳＤ保護回路のＤ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０の一端側（Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０側とは反対側）は電源端子３３３に電気的に接続されており、電源端子３３３の電位になっている。各ＥＳＤ保護回路のＤ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０の他端側（Ｄ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０側とは反対側）はグランド端子３３４に電気的に接続されており、グランド端子３３４の電位になっている。
【０１８０】
Ｄ１，Ｄ２のＥＳＤ保護ダイオード３４０は、グランド端子３３４から電源端子３３３に向かう方向を順方向としている。
【０１８１】
《セル制御装置の回路構成》
次に、図４を用いて、ＩＣ１，ＩＣ２，ＩＣ３，・・・，ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０によって構成されたセル制御装置３００の回路構成について説明する。
【０１８２】
尚、図４では、図２に示す高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電位モジュール２２０のどちらか一方側に対応したセル制御装置３００の構成を図示している。その他方側に対応したセル制御装置３００は、一方側に対応したセル制御装置３００と同様に構成されていることから、図４ではその図示を省略している。
【０１８３】
《単電池群の構成》
図４に示すように、本実施形態では、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の電気的な直列接続によって第１単電池群２４０が、ＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１の電気的な直列接続によって第２単電池群２４１が、ＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１の電気的な直列接続によって第３単電池群２４２が、・・・、ＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１の電気的な直列接続によって第ｎ単電池群２４３が、それぞれ構成され、というように、四つの電池セル２０１が電気的に直列に接続されて単電池群（組電池）が複数、構成されている。
【０１８４】
また、第１単電池群２４０，第２単電池群２４１，第３単電池群２４２，・・・，第ｎ単電池群２４３は電気的に直列に接続されている。これにより、電池モジュール２００には、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０のそれぞれに対応して、単電池群よりも電池セル２１０の数が大きい組電池が二つ構成されている。
【０１８５】
さらに、図２に示すように、高電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０は電気的に直列に接続されている。これにより、電池モジュール２００には、電位側電池モジュール２１０及び低電位側電池モジュール２２０のそれぞれに対応する組電池よりも電池セル２０１の数が大きい組電池が一つ構成されている。
【０１８６】
《単電池群とセルコンＩＣとの電気的な接続構成》
セル制御装置回路基板３０１には、図４に示すように、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０が実装されている。ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれは、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうちのいずれか一つに対応するように設けられている。
【０１８７】
それらの対応関係について具体的に説明すると、第１単電池群２４０にはＩＣ１のセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、第２単電池群２４１にはＩＣ２のセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、第３単電池群２４２にはＩＣ３のセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、・・・、第ｎ単電池群２４３にはＩＣｎのセルコンＩＣ３３０が対応して設けられ、というような対応関係になっている。
【０１８８】
ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、図３を用いて説明したように、第１単電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続されている。
【０１８９】
尚、図４では、図示の便宜上、セルコンＩＣ３３０の上位から五番目の電位の電圧検出用端子３３１とグランド端子３３４とを分離している。セルコンＩＣ３３０の上位側から五番目の電位の電圧検出用端子３３１は、図３に示すように、グランド端子３３４を兼ねてもよいし、図４に示すように、グランド端子３３４とは分離してもよい。
【０１９０】
他のセルコンＩＣと他の単電池群との電気的な接続構成も、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０と第１単電池群２４０との電気的な接続構成と同じである。
【０１９１】
それらの接続構成の関係について具体的に説明すると、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、第２単電池群２４１を構成するＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、第３単電池群２４２を構成するＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１には、第ｎ単電池群２４３を構成するＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極が電気的に接続され、というような電気的な接続構成の関係になっている。
【０１９２】
これにより、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０はそれぞれ、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極の間の端子電圧を取り込み、この取り込んだ端子電圧を検出することができる。
【０１９３】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれのＶＣＣの電源端子３３３には、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群の最高電位に位置する電池セル２０１の正極側が電気的に接続されている。
【０１９４】
それらの接続構成の関係について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のＶＣＣの電源端子３３３には、第１単電池群２４０の最高電位に位置するＢＣ１の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３には、第２単電池群２４１の最高電位に位置するＢＣ５の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３には、第３単電池群２４２の最高電位に位置するＢＣ９の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３には、第ｎ単電池群２４３の最高電位に位置するＢＣｎ−３の電池セル２０１の正極側が電気的に接続され、というような接続構成の関係になっている。
【０１９５】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれのグランド端子３３４には、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群の最低電位に位置する電池セル２０１の負極側が電気的に接続されている。
【０１９６】
それらの接続構成の関係について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第１単電池群２４０の最低電位に位置するＢＣ４の電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第２単電池群２４１の最低電位に位置するＢＣ８の電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第３単電池群２４２の最低電位に位置するＢＣ１２の電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４には、第ｎ単電池群２４３の最低電位に位置するＢＣｎの電池セル２０１の負極側が電気的に接続され、というような接続構成の関係になっている。
【０１９７】
これにより、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０はそれぞれ、第１乃至第ｎ単電池群２４０〜２４３のうち、対応する単電池群の最低電位に位置する電池セル２０１の負極側の電位を基準電位として、対応する単電池群の最高電位に位置する電池セル２０１の正極側の電位と、最低電位に位置する電池セル２０１の負極側の電位との間の電圧を取り込み、この取り込んだ電圧を動作電源として動作することができる。
【０１９８】
《電圧検出線の構成》
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ１〜ＳＬｎの電圧検出線によって電気的に接続されている。
【０１９９】
ＳＬ１〜ＳＬｎの電圧検出線は、電気的に直列に接続されたＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極の電位の大きさに対応して、最高電位から最低電位に向かって、ＳＬ１の電圧検出線、ＳＬ２の電圧検出線、・・・、ＳＬｎ−１の電圧検出線、ＳＬｎの電圧検出線、という配線順で用いられている。
【０２００】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係と、ＳＬ１〜ＳＬｎの電圧検出線との対応関係について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線によって電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ６〜ＳＬ１０の電圧検出線によって電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬ１１〜ＳＬ１５の電圧検出線によって電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１とＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極との間の電気的な接続関係にあるもの同士はＳＬｎ−４〜ＳＬｎの電圧検出線によって電気的に接続され、というような対応関係になっている。
【０２０１】
ＳＬ１〜ＳＬ５の電圧検出線は、ＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第１電圧検出線２５０と、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第１電圧検出線３０２とが電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続されることにより構成されている。
【０２０２】
ＳＬ６〜ＳＬｎの電圧検出線も同様に構成されている。
【０２０３】
その構成について具体的に説明すると、ＳＬ６〜ＳＬ１０の電圧検出線は、ＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第２電圧検出線２５１と、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第２電圧検出線３０３とが電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続されることにより構成され、ＳＬ１１〜ＳＬ１５の電圧検出線は、ＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第３電圧検出線２５２と、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第３電圧検出線３０４とがスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続されることにより構成され、・・・、ＳＬｎ−４〜ＳＬｎの電圧検出線は、ＢＣｎ−３〜ＢＣｎの電池セル２０１の正極及び負極に電気的に接続された第ｎ電圧検出線２５３と、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１に電気的に接続された第ｎ電圧検出線３０５とがスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続されることにより構成され、というような構成になっている。
【０２０４】
ＳＬ１〜ＳＬ１０の電圧検出線に対応する電圧検出線用コネクタ３２０は、雄コネクタ３２０ａと雌コネクタ３２０ｂとの対から着脱可能なように構成されている。第１電圧検出線２５０（第２電圧検出線２５１）の先端（電池セル２０１との電気的な接続側とは反対側）には雄コネクタ３２０ａが取り付けられている。第１電圧検出線３０２（第２電圧検出線３０３）の先端（セルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１との電気的な接続側とは反対側）には雌コネクタ３２０ｂが取り付けられている。電圧検出線用コネクタ３２０は、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２０ｂに対して雄コネクタ３２０ａが挿入され、雌コネクタ３２０ｂに対して雄コネクタ３２０ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２０ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２０ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。
【０２０５】
ＳＬ１１〜ＳＬｎの電圧検出線に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１は、雄コネクタ３２１ａと雌コネクタ３２１ｂとの対から着脱可能なように構成されている。第３電圧検出線２５２（・・・、第ｎ電圧検出線２５３）の先端（電池セル２０１との電気的な接続側とは反対側）には雄コネクタ３２１ａが取り付けられている。第３電圧検出線３０４（・・・、第ｎ電圧検出線３０５）の先端（セルコンＩＣ３３０の電圧検出端子３３１との電気的な接続側とは反対側）には雌コネクタ３２０ｂが取り付けられている。電圧検出線用コネクタ３２１は、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２１ｂに対して雄コネクタ３２１ａが挿入され、雌コネクタ３２１ｂに対して雄コネクタ３２１ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２１ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２１ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。
【０２０６】
《セル制御装置の電源回路の構成》
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれの電源端子３３３と、対応する最高電位の電池セル２０１の正極との間は、セルコンＩＣ３３０と単電池群との対において、最高電位の電圧検出線と電源端子３３３とをセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続することにより電気的に接続されている。
【０２０７】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬ１の電圧検出線（最高電位の第１電圧検出線３０２）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬ６の電圧検出線（最高電位の第２電圧検出線３０３）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬ１１の電圧検出線（最高電位の第３電圧検出線３０４）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３はＳＬｎ−４の電圧検出線（最高電位の第ｎ電圧検出線３０５）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２０８】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれのグランド端子３３４と、対応する最低電位の電池セル２０１の負極との間は、セルコンＩＣ３３０と単電池群との対において、最低電位の電圧検出線とグランド端子３３４とをセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続することにより電気的に接続されている。
【０２０９】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬ５の電圧検出線（最低電位の第１電圧検出線３０２）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬ１０の電圧検出線（最低電位の第２電圧検出線３０３）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬ１５の電圧検出線（最低電位の第３電圧検出線３０４）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４はＳＬｎの電圧検出線（最低電位の第ｎ電圧検出線３０５）にセル制御装置回路基板３０１上で接続線によって電気的に接続されることにより電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２１０】
ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれを、電気的に直列に接続されたＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１のうち、電気的に直列に接続された所定数の電池セル２０１からなる単電池群に電気的に接続し、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれを、対応する単電池群から印加された電圧を電源電圧として動作させるためには、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれにおいいて、電源端子３３３とグランド端子３３４との間を電気的に接続すると共に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４と低電位側のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３との間を電気的に接続し、ＢＣ１〜ＢＣｎの電池セル２０１とＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０との間に閉回路を構成する必要がある。
【０２１１】
このため、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０のそれぞれは、電源端子３３３とグランド端子３３４とが、バイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続されている。
【０２１２】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃ１のバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃ２のバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃ３のバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３とグランド端子３３４の両者は、Ｃｎのバイパスコンデンサ３０９が設けられた電源線３０８によって、セル制御装置回路基板３０１上で電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２１３】
また、セル制御装置回路基板３０１上では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８と低電位側のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間が、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続されている。ここで、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０は、本実施形態では、低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０としている。
【０２１４】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８とＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間は、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８とＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間は、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣに対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタを介して電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の次に電位の高いセルコンＩＣの電源線とＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源線３０８との間はスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２１５】
スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１の雄コネクタ３２１ａには、雌コネクタ３２１ｂに延びた二つの電源線３０８に電気的に接続され、その二つの電源線３０８の間を電気的に短絡する電源線用接続線３２１ｃが設けられている。スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１では、電源線用接続線３２１ｃがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２１６】
スイッチ用コネクタ３２２は、雄コネクタ３２２ａと雌コネクタ３２２ｂとの対から着脱可能なように構成されており、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２２ｂに対して雄コネクタ３２２ａが挿入され、雌コネクタ３２２ｂに対して雄コネクタ３２２ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２２ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２２ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。
【０２１７】
スイッチ用コネクタ３２２の雄コネクタ３２２ａには、雌コネクタ３２２ｂに延びた二つの電源線３０８に電気的に接続され、その二つの電源線３０８の間を電気的に短絡する電源線用接続線３２２ｃが設けられている。スイッチ用コネクタ３２２では、電源線用接続線３２２ｃがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２１８】
《セル制御装置の通信回路の構成》
セル制御装置回路基板３０１上において、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の間には通信線３０７が設けられている。通信線３０７の一端側には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）が、通信線３０７の他端側には、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号入力端子３３６，第２信号入力端子３３８）が、それぞれ電気的に接続されている。これにより、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には、通信線３０７によって、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子から出力された電気信号を低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に伝送する信号伝送路が形成される。
【０２１９】
その信号伝送路の構成を具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子と、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣの信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の次に電位の高いセルコンＩＣの信号出力端子と、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の信号入力端子との間には通信線３０７によって信号伝送路が形成され、というような信号伝送路の構成になっている。
【０２２０】
このように各信号伝送路が構成されることにより、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の間には、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０から最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に電気信号を直列に伝送する信号伝送路が構成される。
【０２２１】
セル制御装置回路基板３０１上において、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には通信線３０７が設けられている。通信線３０７の一端側には、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号入力端子３３６，第２信号入力端子３３８）が電気的に接続されている。通信線３０７の他端側にはフォトカプラ３１０の受光側が電気的に接続されている。これにより、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には、通信線３０７によって、フォトカプラ３１０から出力された電気信号を最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に伝送する信号伝送路が形成される。
【０２２２】
セル制御装置回路基板３０１上において、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には通信線３０７が設けられている。通信線３０７の一端側には、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）が電気的に接続されている。通信線３０７の他端側にはフォトカプラ３１０の発光側が電気的に接続されている。これにより、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０とフォトカプラ３１０との間には、通信線３０７によって、最低電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子から出力された電気信号をフォトカプラ３１０に伝送する信号伝送路が形成される。
【０２２３】
フォトカプラ３１０のセルコンＩＣ３３０側とは反対側の発光側及び受光側は通信線によって通信用コネクタ３２３に電気的に接続されている。通信用コネクタ３２３は、雄コネクタ３２３ａと雌コネクタ３２３ｂとの対から着脱可能なように構成されており、セル制御装置回路基板３０１に実装された雌コネクタ３２３ｂに対して雄コネクタ３２３ａが挿入され、雌コネクタ３２３ｂに対して雄コネクタ３２３ａが嵌め合わされると、雄コネクタ３２３ａに設けられたジャックに対して、雌コネクタ３２３ｂに設けられたピンとが機械的及び電気的に接続されるように構成されている。雄コネクタ３２３ａにはＣＡＮの通信線が延びて電気的に接続されている。
【０２２４】
以上の各信号伝送路が構成されると、セル制御装置３００とバッテリ制御装置４００との間には、電気信号を、別の媒体の信号に変換しながら、さらには基準電位をレベルシフトしながら直列かつループ状に伝送する信号伝送路が構成される。具体的には、ＭＣ４１０から出力された電気信号がＣＡＮを介して通信用コネクタ３２３に伝送され、この後、フォトカプラ３１０の発光側において光信号に変換され、この後、光信号の状態でフォトカプラ３１０の受光側に伝送されて再び電気信号に変換され、この後、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０→ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０→ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０→・・・→ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の順に基準電位をレベルシフトしながら伝送され、この後、フォトカプラ３１０の発光側において光信号に変換され、この後、光信号の状態でフォトカプラ３１０の受光側に伝送されて再び電気信号に変換され、この後、通信用コネクタ３２３からＣＡＮを介してＭＣ４１０に入力される（戻る）、というような信号伝送路が構成される。
【０２２５】
尚、図４では、図示の便宜上、本来、二系統構成される信号伝送路を一系統で図示している。このため、図４では、セルコンＩＣ３３０に二つある信号出力端子及び二つある信号入力端子を、それぞれ一つの端子で図示している。
【０２２６】
電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）に電気的に接続された通信線３０８と、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号入力端子３３６，第２信号入力端子３３８）に電気的に接続された信号線３０７との両者は、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１或いはスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続されている。ここで、低電位側のセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０は、本実施形態では、低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０としている。
【０２２７】
その電気的な接続構成について具体的に説明すると、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７とＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７との間は、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して電気的に接続され、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７とＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７との間は、Ｃ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣに対応して設けられたスイッチ機能付電圧検出線用コネクタを介して電気的に接続され、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の次に電位の高いセルコンＩＣの信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７とＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７との間はスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続され、というような接続構成になっている。
【０２２８】
スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１の雄コネクタ３２１ａには、雌コネクタ３２１ｂに延びた二つの通信線３０７に電気的に接続され、その二つの通信線３０７の間を電気的に短絡する通信線用接続線３２１ｄが設けられている。スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１では、通信線用接続線３２１ｄがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２２９】
スイッチ用コネクタ３２２の雄コネクタ３２２ａには、雌コネクタ３２２ｂに延びた二つの通信３０７に電気的に接続され、その二つの通信線３０７の間を電気的に短絡する通信線用接続線３２２ｄが設けられている。スイッチ用コネクタ３２２では、通信線用接続線３２２ｄがスイッチ（コンタクタ）の可動側として機能する。
【０２３０】
尚、通信線３０７には、容量性素子であるコンデンサ（キャパシタ）や抵抗などの回路素子を設けても構わない。
【０２３１】
《活線接続方法》
コネクタを用いた電気的な接続では、雄コネクタの複数の接点と雌コネクタの複数の接点との接触順番を制御することが難しく、どの順番で接点同士が接触するか判らない。ここで、雄コネクタの複数の接点と雌コネクタの複数の接点とがお互いに電位を持たない場合には、接点同士の接触順番は特に気にする必要はない。
【０２３２】
しかし、雄コネクタの複数の接点と雌コネクタの複数の接点とのうちのいずれか一方が電位を持つ場合、特にその電位が接点毎に異なり、さらにコネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間で閉回路が形成される場合には、コネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間の電位差によって閉回路に電流が流れる。その電流は、二つの接点間の電位差の大きさや、閉回路に設けられた回路素子、例えば容量性素子の容量の大きさによっては、閉回路に設けられた回路素子の許容電流を上回る大きさになることが考えられる。
【０２３３】
従って、雄コネクタと雌コネクタとのいずれか一方が電位を持つ状態で雄コネクタ側の回路と雌コネクタ側の回路とを電気的に接続する、いわゆる活線接続（或いは活線挿入）する場合には、コネクタの接点の接触順番に起因して閉回路が形成されて電流が流れることを踏まえ、閉回路に設けられた回路素子をその電流から保護することが好ましい。
【０２３４】
本実施形態の電池システム１００においても、図４に示すように、電池セル２０１に電気的に接続された電圧検出線とセルコンＩＣ３３０に電気的に接続された電圧検出線とがコネクタによって電気的に接続され、かつコネクタの一方側が、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１のそれぞれに電気的に接続されて電位を持ち、しかも電気的に接続された複数の電池セル２０１と、複数のセルコンＩＣ３３０の間の電源線３０８が電気的に接続されて構成された電源回路とが電気的に接続されているので、前述のような事象が生じる可能性がある。
【０２３５】
例えば、図４に示すように、最初にＳＬ２の電圧検出線が導通し、この次にＳＬ１０の電圧検出線が導通したとすると、ＢＣ２の電池セル２０１の正極からＳＬ２の電圧検出線、Ｄ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０、電源端子３３３、電源線３０８（Ｃ１，Ｃ２のバイパスコンデンサ３０９）、ＳＬ１０の電圧検出線を介してＢＣ８の電池セル２０１の負極に至る閉回路が形成され、ＢＣ２の電池セル２０１の正極とＢＣ８の電池セル２０１の負極との間の電位差、及びＣ１，Ｃ２のバイパスコンデンサ３０９の容量に基づく電流が、その閉回路に流れる。
【０２３６】
仮にその電流がＤ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０の許容電流を上回っていたとすると、その電流によってＤ１のＥＳＤ保護ダイオード３４０が破損に至り、この影響を受けてセルコンＩＣ３３０の不良状態になることが十分に考えられる。
【０２３７】
そこで、本実施形態では、活線接続に起因して起こりうる事象からセルコンＩＣなど、セル制御装置３００を構成する回路素子を保護するようにしている。
【０２３８】
その保護のための構成について具体的に説明する。
【０２３９】
活線接続、すなわち電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続する時に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側と他方側とが電源線３０８を介して電気的に接続されていなければ、閉回路が形成されることはなく、電池セル２０１の間の電位差及びバイパスコンデンサ３０９の容量に基づく電流が流れることもなくなる。
【０２４０】
そこで、本実施形態では、セルコンＩＣ３３０と、セルコンＩＣ３３０に対応する単電池群との対毎にコネクタを設けた。
【０２４１】
そして、本実施形態では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを、対応するコネクタを介して電気的に接続した後に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８とを、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０、具体的には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群との対に対応して設けられたコネクタによって電気的に接続できるように、しかも電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するのと同時にできるようにした。
【０２４２】
すなわち（１）〜（１４）を以下の通り定義したとき、図４に示すように、（１）と（５）とをＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続し、かつ（２）と（６）とをＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続した後に、（９）と（１０）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（３）と（７）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、この後に、（１１）と（１２）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（４）と（８）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、・・・、最後に、（１３）と（１４）とをスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続し、というような接続構成とした。
（１）第１単電池群２４０を構成するＢＣ１〜ＢＣ４の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極側（第１電圧検出線２５０）
（２）第２単電池群２４１を構成するＢＣ５〜ＢＣ８の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極側（第２電圧検出線２５１）
（３）第３単電池群２４２を構成するＢＣ９〜ＢＣ１２の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極側（第３電圧検出線２５２）
（４）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣに対応する単電池群を構成する複数の電池セルのそれぞれの正極及び負極側（電池セル側の電圧検出線）
（５）ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１側（第１電圧検出線３０２）
（６）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１側（第２電圧検出線３０３）
（７）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電圧検出用端子３３１側（第３電圧検出線３０４）
（８）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣの電圧検出用端子側（セルコンＩＣ側の電圧検出線）
（９）ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４側（グランド端子３３４に電気的に接続された電源線３０８）
（１０）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３側（電源端子３３３に電気的に接続された電源線３０８）
（１１）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０のグランド端子３３４側（グランド端子３３４に電気的に接続された電源線３０８）
（１２）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３側（電源端子３３３に電気的に接続された電源線３０８）
（１３）ＩＣｎ−１のセルコンＩＣのグランド端子側（グランド端子に電気的に接続された電源線）
（１４）ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の電源端子３３３側（電源端子３３３に電気的に接続された電源線３０８）
【０２４３】
しかも、本実施形態では、その接続構成を、電圧検出線用コネクタ３２０、スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１及びスイッチ用コネクタ３２２を、セルコンＩＣ３３０の電位の順にしたがって、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０から最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１に向かって、ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１という順番に接続し、最後にスイッチ用コネクタ３２２を接続し、という作業手順によって達成した。
【０２４４】
また、セル制御装置３００では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のうち、高電位側のセルコンＩＣ３３０の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、低電位側のセルコンＩＣ３３０の信号入力回路に電位的に接続された通信線３０７とが電気的に接続、すなわちＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０がデイジーチェーン接続され、ＩＣ１〜ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の間において電気信号を直列に伝送する信号伝送回路が構成されているが、先に説明した活線接続によって、その信号伝送回路にも電流が流れ、信号伝送回路に不具合を生じさせることが考えられる。この場合、通信線３０７に抵抗などの電流制限素子を設け、電流を制限することが考えられるが、セル制御装置３３０の価格が上昇する。
【０２４５】
このようなことから、本実施形態では、電源回路の場合と同様の対策をセル制御装置３３０に講じている。
【０２４６】
本実施形態では、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを、対応するコネクタを介して電気的に接続した後に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、その他方側の信号入力回路に電気的に接続された通信線３０７とを、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０、具体的には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群との対に対応して設けられたコネクタによって電気的に接続できるように、しかも電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するのと同時にできるようにした。
【０２４７】
すなわち（１５）〜（２０）を以下の通り定義したとき、図４に示すように、（１）と（５）とをＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続し、かつ（２）と（６）とをＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０を介して電気的に接続した後に、（１５）と（１６）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（３）と（７）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、この後に、（１７）と（１８）とをＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１を介して（４）と（８）とを電気的に接続すると同時に電気的に接続し、・・・、最後に、（１９）と（２０）とをスイッチ用コネクタ３２２を介して電気的に接続し、というような接続構成とした。
（１５）ＩＣ１のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１６）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１７）ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０の信号出力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号出力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１８）ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７）
（１９）ＩＣｎ−１のセルコンＩＣの信号出力端子（第１信号出力端子，第２信号出力端子）側（信号出力端子に電気的に接続された通信線）
（２０）ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０の信号入力端子（第１信号出力端子３３７，第２信号出力端子３３９）側（信号入力端子に電気的に接続された通信線３０７）
【０２４８】
しかも、本実施形態では、その接続構成を、電源線３０８と同時に、電源線３０８と同様のコネクタの作業手順によって達成した。
【０２４９】
尚、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８との両者、また、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、その他方側の信号入力回路に電気的に接続された通信線３０７との両者は、電気的に同電位の関係にあるので、理論上、両者が電気的に接続されても、両者の間に電流が流れることはない。また、回路上に存在するインダクタンスや浮遊容量によって両者の間に電流が流れることも考えられるが、回路が持っている耐性を超えるような大きな電流が流れることはない。
【０２５０】
また、スイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１及びスイッチ用コネクタ３２２には特殊なコネクタを用いる必要はなく、電圧検出線用コネクタ３２０と同じ種類のコネクタ（汎用コネクタ）の一部分の構成を改良することにより実現できる。
【０２５１】
さらに、本実施形態は、電池システム１００の組立時、活線の状態でコネクタを接続する活線接続（活線挿入）のみならず、電池システム１００の解体時、例えばサービス工場の作業員によるメンテナンスにておい、一部の単電池群を新品の単電池群に交換する時、活線の状態でコネクタを抜き、再びコネクタを接続する、いわゆる活線挿抜にも有効である。
【０２５２】
この場合、電池システム１００の組立時とは逆の作業手順でコネクタが抜かれ、電池システム１００の組立時と同じ作業手順でコネクタが接続される。
【０２５３】
例えばＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する第２単電池群２４１を新品の単電池群に交換する場合には、初めにスイッチ用コネクタ３２２を抜き、この後、最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１から最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０に向かって、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、・・・、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０という順番で抜く。第２単電池群２４１を新品の単電池群に交換した後は、最高電位のＩＣ１のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０から最低電位のＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１に向かって、ＩＣ２のセルコンＩＣ３３０に対応する電圧検出線用コネクタ３２０、ＩＣ３のセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１、・・・、ＩＣｎのセルコンＩＣ３３０に対応するスイッチ機能付電圧検出線用コネクタ３２１という順番に接続し、最後にスイッチ用コネクタ３２２を接続し、というように、抜く場合とは逆の作業手順で接続する。
【０２５４】
《作用効果》
以上説明した本実施形態によれば、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続した後に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８とを電気的に接続したので、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続する時に、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の電源線３０８とその他方側の電源線３０８とが電気的に接続されて、閉回路が形成されることはなく、電池セル２０１の間の電位差及びバイパスコンデンサ３０９の容量に基づく電流も流れることはない。
【０２５５】
また、本実施形態によれば、通信線３０７についても電源線３０８と同様の対策を施したので、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０と、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０のそれぞれに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続する時に、信号伝送回路に電流が流れることはない。
【０２５６】
以上のことから、本実施形態によれば、活線接続に起因して起こりうる事象からセルコンＩＣなど、セル制御装置３００を構成する回路素子を保護することができ、セル制御装置３００、さらには電池システム１００の信頼性を向上させることができる。
【０２５７】
また、本実施形態によれば、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側に電気的に接続された電源線３０８と、その他方側に電気的に接続された電源線３０８とを、また、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の一方側の信号出力回路に電気的に接続された通信線３０７と、その他方側の信号入力回路に電気的に接続された通信線３０７とを、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０よりも電位の低いセルコンＩＣ３３０、具体的には、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群との対に対応して設けられたコネクタによって、電位的に隣接するセルコンＩＣ３３０の低電位側のセルコンＩＣ３３０の次に電位の低いセルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するのと同時に電気的に接続したので、電池システム１００の組立工数を、電源線３０８及び通信線３０７の電気的な接続作業によって増加させることがなく、電池システム１００の組立作業を煩雑にすることを抑制することができる。
【０２５８】
さらに、本実施形態によれば、セルコンＩＣ３３０と、セルコンＩＣ３３０に対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続するコネクタに、スイッチ機能を持たせたので、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設ける必要がなく、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、部品点数を減らすことができ、別途、スイッチなどの導通遮断手段を設けたときよりも、コストを低減することができる。
【０２５９】
さらにまた、本実施形態によれば、セルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極との電気的な接続対のそれぞれに対応させて個別にコネクタを設け、そのコネクタによって、セルコンＩＣ３３０と、これに対応する単電池群を構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの正極及び負極とを電気的に接続しているので、コネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間で閉回路が形成されても、コネクタの最初に接触した接点と、その次に接触した接点との間の電位差が最大でも単電池群一つ分の電位差よりも大きくなることはなく、その電位差によって閉回路に電流が流れたとしても、セルコンＩＣ３３０を構成する部品の許容電流を上回ることはない。
【０２６０】
（実施形態２）
第２実施形態を図５乃至図７に基づいて説明する。
【０２６１】
尚、第１実施形態と構成、機能が同一或いはその一部を含む要素には、第１実施形態と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。以下では、第１実施形態には無い要素及び第１実施形態の要素の構成、機能とは異なる部分について説明する。
【０２６２】
《発電システムの構成》
まず、図５を用いて、発電システム４０の構成について説明する。
【０２６３】
発電システム４０は、電力を消費する電気負荷（需要家）が電気的に接続された送配電網からなる電力系統５０に電気的に接続され、発電装置６０によって、電力系統５０において必要な電力の一部を発電し、その電力を交流電力として電力系統５０に出力している。
【０２６４】
発電装置６０は、一次エネルギーに基づいて、二次エネルギーである電力を発生させるエネルギー変換設備であり、本実施形態では、自然界のエネルギー、すなわち再生可能エネルギーを一次エネルギーとして利用し、二次エネルギーである電力を発生させるエネルギー変換設備を採用している。再生可能エネルギーを利用した発電装置としては、例えば風の力を利用して風車を回すことにより得られた動力によって発電機を駆動して発電する風力発電装置、水の力を利用して水車を回すことにより得られた動力によって発電機を駆動して発電する水力発電装置、太陽光を太陽電池に当て、太陽電池の光起電力効果によって発電する太陽光発電装置などがある。
【０２６５】
ここでは、再生可能エネルギーを利用した発電装置の形態を特定はしないが、前述した風力発電装置、水力発電装置、太陽光発電装置のいずれを用いて構わないし、それ以外の発電装置を用いても構わない。
【０２６６】
再生可能エネルギーを利用した発電装置は、自然環境への負荷が少なく、自然環境にやさしいという有利な面がある反面、発電能力が自然界の状態に左右され、必要とされる電力に発電能力が対応し難いという不利な面もある。
【０２６７】
このため、本実施形態では、発電装置６０が発電した電力を一旦、電池システム１００に蓄え、電力負荷の要求に応じて、電池システム１００に蓄えていた電力を、電力系統５０に供給するように、発電システム４０を構成している。
【０２６８】
電池システム１００は直流電力を充放電する。電池システム１００と発電装置６０との間には、発電装置６０において発電され出力された交流電力を直流電力に変換し、この変換された直流電力を電池システム１００に充電するための交流直流電力変換装置７０（コンバータ）が設けられている。電池システム１００と電力系統５０との間には、電池システム１００から直流電力を放電させ、この放電した直流電力を交流電力に変換して電力系統５０に供給するための直流交流電力変換装置８０（インバータ）が設けられている。
【０２６９】
尚、本実施形態では、電池システム１００に対して二つの電力変換装置を設け、充電と放電とで使い分ける場合を図示しているが、実際には、発電装置６０と電力系統５０との間に一つの電力変換装置（インバータ）を介して電池システム１００が電気的に並列に接続され、その一つの電力変換装置が二つの電力変換装置の役目を担う。
【０２７０】
《電池システムの構成》
電池システム１００は複数のサブ電池システム１１０を備えている。複数のサブ電池システム１１０は電気的に並列に接続されている。
【０２７１】
尚、本実施形態では、電池システム１００を、複数のサブ電池システム１１０を電気的に並列に接続した接続体から構成した場合を例に挙げて説明するが、一つのサブ電池システム１１０から電池システム１００を構成してもよい。
【０２７２】
サブ電池システム１１０は、電池システム１００を構成する最大の基本単位である。
【０２７３】
サブ電池システム１００の数をいくつかにするかは、電池システム１００に必要とされる蓄電容量に基づいて決定すればよい。
【０２７４】
このように、電池システム１００に必要とされる蓄電容量に基づいて、使用するサブ電池システム１１０の数を決定すれば、色々なニーズに対応した電池システム１００を実現できると共に、電池システム１００の生産性が向上し、さらには、サブ電池システム１１０の基本構成を共通化することができ、これによって、安全性を向上させることができる。
【０２７５】
電力の供給は社会生活に大きくかかわっているので、電池システム１００全体の動作を停止させることは好ましくない。このため、本実施形態のように、サブ電池システム１１０を、電池システム１００を構成する最大の基本単位として電池システム１００を構成すれば、電池システム１００を保守点検或いは修理するとき、電池システム１００全体の動作を停止させて全ての蓄電機能を停止させることはなく、その対象となる一部のサブ電池システム１１０の動作のみを停止させて一部の蓄電機能のみを停止させるということができ、機能性を向上させることができる。
【０２７６】
《サブ電池システムの構成》
次に、図６を用いて、サブ電池システム１１０の構成を具体的に説明する。
【０２７７】
尚、図６では、図５に示す複数のサブ電池システム１１０のうちの一つの構成を図示しているが、その他のサブ電池システム１１０も基本的に図６と同じ構成になっている。
【０２７８】
サブ電池システム１１０は複数の電池ブロック１２０を備えている。複数の電池ブロッ１２０は電気的に並列に接続されている。
【０２７９】
電池ブロック１２０は、サブ電池システム１１０を構成する最大の基本単位である。
【０２８０】
電池ブロック１２０の数をいくつかにするかは、サブ電池システム１１０に必要とされる蓄電容量に基づいて決定すればよい。
【０２８１】
複数の電池ブロック１２０は、基本的にはいずれも同じ構成で、同じ動作をするように共通化させている。このように、複数の電池ブロック１２０の構成及び動作を共通化すれば、サブ電池システム１１０自身の蓄電容量を、利用しやすい容量に設定可能となり、利便性が向上すると共に、生産性や安全性が向上する。
【０２８２】
サブ電池システム１１０の正極出力端１１４には遮断機１１３を介して正側結線１１１が電気的に接続されている。サブ電池システム１１０の負極出力端１１５には断路器１１５を介して負側結線１１２が電気的に接続されている。遮断機１１３は、短絡電流が流れたとき、その電流がサブ電池システム１１０に流れ込まないようにその電流を遮断する機能を有する開閉器であり、システム制御装置５００によって接点の投入、遮断が制御されている。また、遮断機１１３は、サブ電池システム１１０と他のサブ電池システム１１０との電気的な接続を制御するとき、断路器１１５と共に操作される。従って、サブ電池システム１１０全体の動作を停止させて保守点検或いは修理する場合には遮断機１１３お及び断路器１１５が開放される。これにより、特定のサブ電池システム１１０を他のサブ電池システム１１０から電気的に分離させることができ、電池システム１００全体の動作を停止させることなく、特定のサブ電池システム１１０を保守点検或いは修理することができる。断路器１１５はサブ電池システム１１０を他のサブ電池システム１１０から電気的に切り離すときに使われる開閉器であり、遮断機１１３のように、短絡電流を遮断するような機能は持たない。
【０２８３】
複数の電池ブロック１２０のそれぞれの正端部１２１は断路器１２３を介して正側結線１１１に電気的に並列に接続されている。複数の電池ブロック１２０のそれぞれの負端部１２２は断路器１２４を介して負側結線１１２に電気的に並列に接続されている。断路器１２３，１２４は、対応する電池ブロック１２０を他の電池ブロック１２０から電気的に切り離すときに使われる開閉器であり、遮断機１１３のように、短絡電流を遮断するような機能は持たない。このように、電池ブロック１２０のそれぞれに断路器１２３，１２４を対応させて設けておくことにより、サブ電池システム１１０全体の運転を停止させることなく、特定の電池ブロック１２０を他の電池ブロック１２０から電気的に切り離して、特定の電池ブロック１２０を保守点検或いは修理することができる。このようなシステム構成によれば、安全性と利便性の両立ができる。
【０２８４】
《電池ブロックの構成》
複数の電池ブロック１２０はそれぞれ第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を備えている。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１は統合ユニット１３２を介して電気的に並列に接続されている。本実施形態では、保守点検或いは修理の作業における安全性の確保がし易いように、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を電気的に並列に接続し、電池ブロック１２０内の電圧を、千ボルト以下、特に６５０ボルト以下の比較的安全な電圧に維持しているが、充放電電圧の大きさによってはそれらを電気的に直列に接続してもよい。
【０２８５】
第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を電気的に並列に接続し、電池ブロック１２０内の電圧を比較的安全な電圧とすることは、保守点検或いは修理の作業における安全性の確保がし易いだけでなく、設備の設置基準を緩和できるという効果もある。
【０２８６】
また、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を電気的に並列に接続することは、蓄電容量を大きくできるという効果もある。もし、高電圧が必要な場合には、電池システム１００と直流交流電力変換装置８０との間に昇圧装置を設け、電池システム１００から出力された直流電力を昇圧して直流交流電力変換装置８０に出力すればよい。
【０２８７】
尚、本実施形態では、電池ブロック１２０が有する電池ユニットの並列数を二つとした場合を例に挙げて説明するが、それ以外の並列数としてもよい。その並列数としては、電池システム１００の使用目的や使用条件などから決めればよく、一つ或いは三つ以上であってもよい。保守点検或いは修理などの利便性を考えると、本実施形態のように、電池ユニットの並列数を二つとすることが、より望ましい効果が得られる。
【０２８８】
《電池ユニットの構成》
第１及び第２電池ユニット１３０，１３１はそれぞれ、複数の電池パック１４０を備えている。本実施形態では、複数の電池パック１４０として、三つの電池パック１４０を備えた場合を例に挙げて説明するが、それ以外の個数であってもよい。
【０２８９】
複数の電池パック１４０のそれぞれは、基本的な構成は同じであり、電気的に直列に接続された複数の電池セル２０１を備えている。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれでは、複数の電池パック１４０のそれぞれが有する複数の電池セル２０１の電気的な直列接続が、さらに電気的に直列に接続されている。
【０２９０】
《バッテリ制御装置の機能》
複数の電池パック１４０のそれぞれにはバッテリ制御装置４００が設けられている。
【０２９１】
複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれは、対応する電池パック１４０の複数の電池セル２０１のそれぞれの端子電圧に基づいて、対応する電池パック１４０の複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態を演算すると共に、充電状態調整のための目標パラメータに基づいて、対応する電池パック１４０の複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態の調整の要否を判断し、充電状態の調整の必要がある電池セル２０１の放電を制御している。
【０２９２】
また、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれは、対応する電池パック１４０の各種異常を検出するための診断を実施したり、対応する電池パック１４０において実施された、各種異常を検出するための診断の結果を収集したりしている。
【０２９３】
《統合ユニットの構成》
複数の電池ブロック１２０のそれぞれには、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を管理及び制御する統合ユニット１３２が設けられている。
【０２９４】
複数の統合ユニット１３２のそれぞれは、統合制御装置６００と、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれに対応して設けられ、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１と他の電池ブロック１２０との電気的な接続を制御する開閉器である継電器１３５，１３６と、電流を制限する電流制限器１３７と、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれに入出力される電流を検出するための電流検出器１３４と、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの端子間電圧を検出するための電圧検出器１３３とを備えている。
【０２９５】
《開閉機構（リレー機構）の構成》
継電器１３５，１３６は、対応する第１及び第２電池ユニット１３０，１３１を構成する最高電位の電池パック１４０の正極用電力コネクタ１４１と電池ブロック１２０の正端部１２１との間の電気的な接続を制御する開閉機構（リレー機構）を構成している。開閉機構は、継電器１３５と電流制限器１３７とを電気的に直列に接続した直列回路（サブ回路）と、継電器１３６を有する直列回路（メイン回路）とが電気的に並列に接続されて構成されている。継電器１３５，１３６の接点の遮断、投入は統合制御装置６００によって制御されている。
【０２９６】
通常、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１が充放電している状態では、継電器１３６が投入され、メイン回路を介して充放電されている。サブ回路は、継電器１３６を投入し、メイン回路を介して、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の充放電を開始する前に使われる。この場合、継電器１３５が最初に投入され、これにより、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１から電流が、電流制限器１３７によって制限されながらサブ回路を介して流れる。この後、継電器１３６が投入され、これにより、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１から電流がメイン回路を介して流れる。この時、サブ回路によって電流が流されているので、メイン回路に流れる電流が制限される。これにより、継電器１３６が投入された時、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１からメイン回路に流れる突入電流の大きさを低くでき、継電器１３６の接点の溶着などを防止することができる。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１からメイン回路に流れる電流が安定した後、継電器１３５は遮断される。
【０２９７】
第１及び第２電池ユニット１３０，１３１はそれぞれ毎に保守点検が可能である。保守点検中は充放電を停止する。このため、充放電を停止した電池ユニットと充放電を継続していた電池ユニットとの間では充電状態が異なってくる。充電状態が異なる状態で二つの電池ユニットを電気的に並列に接続すると、充電状態の大きい電池ユニットから充電状態の小さい電池ユニットに対して大きな電流が流れる。このようなことから、前述のように、最初に継電器１３５を投入し、サブ回路に電流を流す。これにより、充電状態の大きい電池ユニットから充電状態の小さい電池ユニットに対して流れる電流は、サブ回路の電流制限器１３７によって制限される。サブ回路に流れる電流は電流検出器１３４によって計測できるので、サブ回路に流れる電流が予め定めた閾値以下になったら継電器１３６を投入して、メイン回路に電流を流し、この後、継電器１３５を開放する。このようにすれば、電池セル２０１の充放電電流値を安全な値に維持することができる。
【０２９８】
電池セル２０１の端子電圧はＳＯＣに基づいて変化するので、電圧検出器１３３の測定値を用いることによって、継電器１３６の投入時の電流を予測することができる。従って、前述の電流検出器１３４の測定値に基づく継電器１３６の投入制御の代わりに、電圧検出器１３３の測定値に基づく継電器１３６の投入制御を用いてもよい。また、電圧検出器１３３の測定値が他の電池ユニットの端子間電圧に対して規定の範囲内の場合には、継電器１３５の投入を省略して、いきなり継電器１３６を投入するようにしてもよい。
【０２９９】
《統合制御装置の機能》
複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０の充電状態を管理している。このため、複数の統合制御装置６００のそれぞれには、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００において演算されて出力された、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれを構成する複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態が、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００から入力されている。複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０複数の電池セル２１０の充電状態の平均値を求め、その平均値を電池ブロック１２０の充電状態としてシステム制御装置５００に出力している。
【０３００】
また、複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０複数の電池セル２１０の充電状態の平均値を、対応する電池ブロック１２０複数の電池セル２１０の充電状態の調整用の目標パラメータとして、対応する電池ブロック１２０の複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００に出力している。
【０３０１】
さらに、複数の統合制御装置６００のそれぞれには、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流に関する計測情報が電流検出器１３４から、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの端子間電圧に関する計測情報が電圧検出器１３３から、それぞれ入力されている。複数の統合制御装置６００のそれぞれは、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流及び端子間電圧に関する計測情報に基づいて、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流及び端子間電圧をそれぞれ検出し、この検出され充放電電流及び端子間電圧に関する情報をシステム制御装置５００に出力している。
【０３０２】
《システム制御装置の機能》
システム制御装置５００は、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から送られてきた情報に基づいて、或いは、情報入出力端５１０を介して、電池システム１００の管理装置（図示省略）から送られてきた情報或いは指令に基づいて、サブ電池システム１１０を電池システム１００から電気的に切り離す条件が成立した場合に、或いは、サブ電池システム１１０を電池システム１００に電気的に接続する条件が成立した場合に、遮断機１１３を遮断、或いは、投入するように、遮断機１１３に開閉指令を出力している。
【０３０３】
また、システム制御装置５００は、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から送られてきた、対応する電池ブロック１２０の充電状態に関する情報、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流及び端子間電圧に関する情報に基づいて、サブ電池システム１１０の充電状態、充放電電流及び端子間電圧のそれぞれを演算し、この演算によって得られた情報を、情報入出力端５１０を介して、電池システム１００の管理装置（図示省略）に出力している。
【０３０４】
さらに、システム制御装置５００は、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から送られてきた、対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０のそれぞれの異常検出のための診断の結果に関する情報を、情報入出力端５１０を介して、電池システム１００の管理装置（図示省略）に出力している。
【０３０５】
《通信回路の構成》
複数の電池ブロック１２０のそれぞれに設けられた統合制御装置６００とシステム制御装置５００との間、及び複数の電池ブロック１２０のそれぞれにおける統合制御装置６００と複数の電池パック１４０のそれぞれに設けられたバッテリ制御装置４００との間は、それぞれ、情報バス６１０を介して、同時並行的（パラレル）に通信できるように構成されている。
【０３０６】
複数の電池ブロック１２０のそれぞれにおいて、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれによって演算された、対応する複数の電池セル２０１のそれぞれの充電状態に関する情報や、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれにおいて実施された或いは複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれに集められた異常検出のための診断の結果に関する情報などは、情報バス６１０を介して、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれから同時並行的に、統合制御装置６００に伝送される。また、複数の電池ブロック１２０のそれぞれにおいて、統合制御装置６００によって演算された充電状態調整用の目標パラメータに関する情報は、情報バス６１０を介して、統合制御装置６００から同時並行的に、複数のバッテリ制御装置４００のそれぞれに伝送される。
【０３０７】
複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００に集められた情報、すなわち対応する電池ブロック１２０の充電状態に関する情報、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの充放電電流に関す情報、対応する電池ブロック１２０の第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のそれぞれの端子間電圧に関する情報、及び対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０のそれぞれのバッテリ制御装置４００から出力された、対応する電池ブロック１２０を構成する複数の電池パック１４０のそれぞれの異常検出のための診断の結果に関する情報などは、情報バス６１０を介して、複数の電池ブロック１２０のそれぞれの統合制御装置６００から同時並行的にシステム制御装置５００に伝送される。
【０３０８】
《制御装置の電源構成》
複数のバッテリ制御装置４００、統合制御装置６００及びシステム制御装置５００は、それぞれ、前述した機能を実行するために、マイクロコントローラなどの演算処理装置を備えている。それらの演算処理装置を動作させるためには、例えば５ボルトの低圧の動作電圧を電源からそれぞれの演算処理装置に供給する必要がある。その電源としては、電池セル２０１とすることも考えられるが、電池パック１４０の保守点検をスムーズに行う観点や、電池パック１４０の構成を規格化することで電池システム１００の生産性を向上する観点などからすると、電池セル２０１とは異なる電源を用いることが望ましい。そこで、本実施形態では、サブ電池システム１１０の外部の商用電源を演算処理装置の電源とし、その商用電源から交流電力（単相）の供給を受けている。
【０３０９】
商用電源から供給された交流電力（単相）は、制御用電源入力端７２０を介して入力され、制御用電源入力端７２０から無停電電源装置７１０に供給される。通常、制御用電源入力端７２０を介して供給された交流電力から制御用の直流電力が作られる。しかし、商用電源からの交流電力の供給が停止した場合には必要な電力を得ることができず、電池システム１００を動作させることができなくなる。そこで、本実施形態では、制御装置の電源系統に無停電電源装置７１０を設け、商用電源からの交流電力の入力が断たれても、交流電力の供給が断たれないように構成している。無停電電源装置７１０は、商用電源から供給された交流電力を整流器で直流電力に変換し、この変換された直流電力を二次電池に充電しながら常時、その直流電力から、商用電源に同期した交流電力を定電圧定周波数制御インバータで発生させて出力するように構成されている。
【０３１０】
無停電電源装置７１０から供給された交流電力は電源ユニット７００に入力される。電源ユニット７００は、交流電力から低電圧の直流電力を生成し、この生成された直流電力を制御用電源ライン７３０を介して、複数のバッテリ制御装置４００、統合制御装置６００及びシステム制御装置５００のそれぞれに同時平行的（パラレル）に供給している。
【０３１１】
《開閉器の動作手順》
遮断機１１３、断路器１１５，１２３，１２４、継電器１３５が全て投入され、図６に示すサブ電池システム１１０が正極出力端１１４及び負極出力端１１５を介して、図５に示す他のサブ電池システム１１０に電気的に並列に接続されている接続状態において、図６に示すサブ電池システム１１０を、図５に示す他のサブ電池システム１１０から電気的に切り離す場合には、まず、システム制御装置５００からの指令によって遮断機１１３を遮断して、サブ電池システム１１０を無負荷状態（充放電電流が流れない状態）とし、この後、断路器１１５、断路器１２３，１２４の順に遮断する。これにより、図５に示す他のサブ電池システム１１０から、図６に示すサブ電池システム１１０を電気的に切り離すことができ、かつ正極出力端１１４及び負極出力端１１５に電圧が印加されない安全な状態とすることができる。さらに、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の間を電気的に切り離す場合には継電器１３５を遮断する。これにより、第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の一方から他方を電気的に切り離すことができる。
【０３１２】
逆に、図６に示すサブ電池システム１１０を、図５に示す他のサブ電池システム１１０に電気的に接続する場合には、まず、断路器１２３，１２４、断路器１１５の順に投入し、この後、システム制御装置５００からの指令によって遮断機１１３を投入する。第１及び第２電池ユニット１３０，１３１の間が電気的に切り離されている場合には、まず、継電器１３６を投入し、電流が所定の値以下になった後、継電器１３５を投入し、この後、継電器１３６を遮断するという手順で継電器１３５，１３６の開閉制御を行った後、断路器１２３，１２４、断路器１１５、遮断機１１３の順に投入する。
【０３１３】
サブ電池システム１１０を構成する複数の電池ブロック１２０のうちの一つの充放電を停止してその電池ブロック１２０を保守点検或いは修理する場合には、一担、遮断機１１３、断路器１１５、断路器１２３，１２４の順に遮断した後、当該電池ブロック１２０に対応する断路器１２３，１２４を遮断状態にしておき、この状態で他の電池ブロック１２０に対応する断路器１２３，１２４、断路器１１５、遮断機１１３の順に投入する。このようにすることにより、当該電池ブロック１２０を他の電池ブロック１２０から電気的に切り離し、他の電池ブロック１２０が充放電している最中に当該電池ブロック１２０を保守点検或いは修理することができる。
【０３１４】
また、サブ電池システム１１０を構成する複数の電池ブロック１２０のうちの一つの第１及び第２電池ユニット１３０，１３１のいずれか一方の充放電を停止してその電池ユニットを保守点検或いは修理する場合には、一担、遮断機１１３、断路器１１５、断路器１２３，１２４、継電器１３５の順に遮断した後、当該電池ユニットに対応する継電器１３５，１３６を遮断状態にしておき、この状態で当該電池ユニットと対をなす電池ユニットの継電器１３５，１３６を、まず、継電器１３６を投入し、電流が所定の値以下になった後、継電器１３５を投入し、この後、継電器１３６を遮断するという手順で開閉制御を行った後、断路器１２３，１２４、断路器１１５、遮断機１１３の順に投入する。このようにすることにより、当該電池ユニットを、当該電池ユニットと対をなす電池ユニットから電気的に切り離し、当該電池ユニットと対をなす電池ユニット、他の電池ブロック１２０が充放電している最中に当該電池ユニットを保守点検或いは修理することができる。
【０３１５】
《電池パックの構成》
図７は、電池パック１４０の構成を示す。
【０３１６】
電池パック１４０において、電気的に直列に接続された電池セル２０１の数、電池モジュール２００の数、電池モジュール２００の一つ当たりの単電池群の数、単電池群一つ当たりの電池セル２０１の電気的な直列接続の数、セルコンＩＣ３３０の数は、第１実施形態の電池システム１００とは異なってくるが、セルコンＩＣ３３０の構成、複数の単電池群とセルコンＩＣ３３０との電気的な接続構成、複数のセルコンＩＣ３３０の電源回路の構成、複数のセルコンＩＣ３３０及びバッテリ制御装置４００との間の通信回路の構成、電池セル２０１とセルコンＩＣ３３０との間のコネクタによる活線接続構造、及び活線挿抜手順などは第１実施形態の電池システム１００と同じである。従って、第１実施形態と同じ構成には第１実施形態と同じ符号を付して、その説明を省略する。
【０３１７】
尚、図７において、符号７４０は制御用電源コネクタを示す。制御用電源コネクタ７４０の一方には制御用電源ライン７３０が電気的に接続されでおり、その他方にはバッテリ制御装置４００の電源回路に電気的に接続されている。
【０３１８】
以上説明した本実施形態においても、図４の構成をそのまま適用できるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電器が電気的に接続されることにより構成され、その電気的な接続態様として、所定数の蓄電器が電気的に直列或いは直並列に接続された蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む蓄電ユニットと、
前記複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられた監視回路を備え、前記複数の監視回路が、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続され、かつ接続線によって、前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された制御ユニットと、
前記蓄電器群と前記監視回路との複数の対のそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続された接続部品と前記監視回路に電気的接続された接続部品とを接続することにより、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間と前記監視回路とを電気的に接続する第１のコネクタと、
前記接続線に設けられ、前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路の一方に電気的に接続された接続部品とその他方に電気的に接続された接続部品とを接続することにより、複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路の間を電気的に接続する第２のコネクタと、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２のコネクタは、前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続する第１のコネクタを兼ねる、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蓄電システムにおいて、
前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路の間を電気的に接続する第２のコネクタによる接続は、前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続する第１のコネクタによる接続の後に行われる、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項４】
複数の蓄電器が電気的に接続されることにより構成され、その電気的な接続態様として、所定数の蓄電器が電気的に直列或いは直並列に接続された蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む蓄電ユニットと、
前記複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられた集積回路を備え、前記複数の集積回路が、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続され、かつ接続線によって、前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された制御ユニットと、
前記蓄電器群と前記集積回路との複数の対のそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続された接続部品と前記集積回路に電気的接続された接続部品とを接続することにより、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間と前記集積回路とを電気的に接続するコネクタと、を有し、
前記複数の集積回路は、それぞれ、
対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極に電気的に接続された複数の電圧入力端子と、
信号を入出力する信号入出端子と、
対応する蓄電器群の最上位の電位の蓄電器の正極に電気的に接続された電源端子と、
対応する蓄電器群の最下位の電位の蓄電器の負極に電気的に接続されたグランド端子と、を有し、
前記接続線は、前記複数の集積回路の電位的に隣接する一方の集積回路のグランド端子と他方の集積回路の電源端子とを電気的に接続する電源線を含み、
前記複数の集積回路の電位的に連続する三つの集積回路のうち、電位が最も高い集積回路を第１集積回路、前記第１集積回路の次に電位が高い集積回路を第２集積回路、電位が最も低い集積回路を第３集積回路としたとき、前記第１集積回路と前記第２集積回路とを電気的に接続する電源線は、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路と、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタを介して電気的に接続されている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の蓄電システムにおいて、
前記電源線には容量性素子が設けられている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の蓄電システムにおいて、
前記接続線は、前記複数の集積回路の電位的に隣接する一方の集積回路の信号出力端子と他方の集積回路の信号入力端子とを電気的に接続する通信線を含み、
前記第１集積回路と前記第２集積回路とを電気的に接続する通信線は、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路と、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタを介して電気的に接続されている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の蓄電システムにおいて、
さらに、前記複数の監視回路は、それぞれ、
対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間の電圧を、前記複数の電圧入力端子を介して入力し、この入力した電圧を検出する電圧検出回路と、
前記信号入力端子を介して信号を入力する信号入力回路と、
前記信号出力端子を介して信号を出力する信号出力回路と、
対応する蓄電器群の最上位の電位の蓄電器の正極と最下位の電位の蓄電器の負極との間の電圧を電源電圧として、前記電源端子及び前記グランド端子を介して入力して、前記電圧検出回路及び前記信号入出回路に前記グランド端子の電位を基準電位とした動作電圧を出力する電源回路と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項８】
請求項６に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２集積回路と前記第３集積回路とを電気的に接続する電源線及び通信線は、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路と、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタ、或いは前記第２及び第３集積回路と、これらの集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタとは別に設けられたコネクタを介して接続されている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項９】
請求項６に記載の蓄電システムにおいて、
前記第１集積回路と前記第２集積回路とを電気的に接続する電源線及び通信線を電気的に接続するコネクタは、
第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌め合わせられる第２コネクタと、を有し、
前記第１コネクタには、前記第３集積回路に電気的に接続されていると共に、前記第３集積回路から延び、前記第３集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極の電圧を前記第３集積回路に入力する電圧入力線、前記第１集積回路に電気的に接続されると共に、前記第１集積回路から延びた電源線及び通信線、及び前記第２集積回路に電気的に接続されると共に、前記第２集積回路から延びた電源線及び通信線が取り付けられ、
前記第２コネクタには、前記第３集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極から延び、前記第３集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極間の電圧を前記第３集積回路側に出力する電圧出力線が取り付けられ、
さらに、前記第２コネクタは、
前記第１集積回路から延びた電源線と、前記第２集積回路から延びた電源線とを電気的に接続するための接続導体と、
前記第１集積回路から延びた通信線と、前記第２集積回路から延びた通信線とを電気的に接続するための接続導体と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２集積回路と前記第３集積回路とを電気的に接続する電源線及び通信線を電気的に接続するコネクタは、
第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌め合わせられる第２コネクタと、を有し、
前記第１コネクタには、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に電気的に接続されていると共に、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路から延び、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極の電圧を、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に入力する電圧入力線、前記第２集積回路に電気的に接続されると共に、前記第２集積回路から延びた電源線及び通信線、及び前記第３集積回路に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路から延びた電源線及び通信線が取り付けられ、
前記第２コネクタには、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極から延び、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極間の電圧を、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路側に出力する電圧出力線が取り付けられ、
さらに、前記第２コネクタは、
前記第２集積回路から延びた電源線と、前記第３集積回路から延びた電源線とを電気的に接続するための接続導体と、
前記第２集積回路から延びた通信線と、前記第３集積回路から延びた通信線とを電気的に接続するための接続導体と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項１１】
請求項９に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２及び第３集積回路と、これらの集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタとは別に設けられたコネクタは、
第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌め合わせられる第２コネクタと、を有し、
前記第１コネクタには、前記第２集積回路に電気的に接続されると共に、前記第２集積回路から延びた電源線及び通信線、及び前記第３集積回路に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路から延びた電源線及び通信線が取り付けられ、
前記第２コネクタは、
前記第２集積回路から延びた電源線と、前記第３集積回路から延びた電源線とを電気的に接続するための接続導体と、
前記第２集積回路から延びた通信線と、前記第３集積回路から延びた通信線とを電気的に接続するための接続導体と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項１２】
複数の蓄電器が電気的に接続されることにより構成され、その電気的な接続態様として、所定数の蓄電器が電気的に直列或いは直並列に接続された蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む蓄電ユニットと、前記複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられた監視回路を備え、前記複数の監視回路が、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続され、かつ前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された制御ユニットと、を有する蓄電システムの活線挿抜方法であって、
前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路のうち、電位が最も高い監視回路を第１監視回路、前記第１監視回路の次に電位が高い監視回路を第２監視回路としたとき、はじめに、前記第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続し、この後、前記第１監視回路と前記第２監視回路とを電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記複数の監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを、前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の最高電位側から最低電位側に向かって順番に電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記第１監視回路と前記第２監視回路の両者を、前記第２監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するタイミングと同じタイミングで電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記第２監視回路よりも電位の低い監視回路は、前記第２監視回路の次に電位が低い監視回路である、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記複数の蓄電器群のいずれか一つを、これに対応する監視回路から電気的に分離して、別の蓄電器群と交換する場合には、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路を、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に直列に接続された監視回路から電気的に分離し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路を前記交換対象の蓄電器群から電気的に分離する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記交換対象の蓄電器群を前記別の蓄電器群に交換した場合には、前記別の蓄電器群と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路とを電気的に接続し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に直列に接続される監視回路を、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１８】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記複数の蓄電器群のいずれか一つを、これに対応する監視回路から電気的に分離して、別の蓄電器群と交換する場合であり、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路がある場合には、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群との電気的な分離と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路間の電気的な分離とを、電位の低い方から順に、電位的に隣接する二つの監視回路と、これらに対応する蓄電器群とを電気的に接続した後、前記電位的に隣接する二つの監視回路を電気的に直列に接続するという、接続手順とは逆の分離手順にしたがって実施し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に接続された監視回路と前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路とを電気的に分離し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路を前記交換対象の蓄電器群から電気的に分離する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の蓄電システム活線挿抜方法において、
前記交換対象の蓄電器群を前記別の蓄電器群に交換した場合には、前記別の蓄電器群と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路とを電気的に接続し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に直列に接続される監視回路を、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に接続し、さらには、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群との電気的な接続と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路間の電気的な接続とを、電位の高い方から順に、前記接続手順にしたがって実施する、
ことを特徴とする蓄電システム活線挿抜方法。
【請求項１】
複数の蓄電器が電気的に接続されることにより構成され、その電気的な接続態様として、所定数の蓄電器が電気的に直列或いは直並列に接続された蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む蓄電ユニットと、
前記複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられた監視回路を備え、前記複数の監視回路が、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続され、かつ接続線によって、前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された制御ユニットと、
前記蓄電器群と前記監視回路との複数の対のそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続された接続部品と前記監視回路に電気的接続された接続部品とを接続することにより、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間と前記監視回路とを電気的に接続する第１のコネクタと、
前記接続線に設けられ、前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路の一方に電気的に接続された接続部品とその他方に電気的に接続された接続部品とを接続することにより、複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路の間を電気的に接続する第２のコネクタと、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２のコネクタは、前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続する第１のコネクタを兼ねる、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の蓄電システムにおいて、
前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路の間を電気的に接続する第２のコネクタによる接続は、前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続する第１のコネクタによる接続の後に行われる、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項４】
複数の蓄電器が電気的に接続されることにより構成され、その電気的な接続態様として、所定数の蓄電器が電気的に直列或いは直並列に接続された蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む蓄電ユニットと、
前記複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられた集積回路を備え、前記複数の集積回路が、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続され、かつ接続線によって、前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された制御ユニットと、
前記蓄電器群と前記集積回路との複数の対のそれぞれに対応して設けられ、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続された接続部品と前記集積回路に電気的接続された接続部品とを接続することにより、前記蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間と前記集積回路とを電気的に接続するコネクタと、を有し、
前記複数の集積回路は、それぞれ、
対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極に電気的に接続された複数の電圧入力端子と、
信号を入出力する信号入出端子と、
対応する蓄電器群の最上位の電位の蓄電器の正極に電気的に接続された電源端子と、
対応する蓄電器群の最下位の電位の蓄電器の負極に電気的に接続されたグランド端子と、を有し、
前記接続線は、前記複数の集積回路の電位的に隣接する一方の集積回路のグランド端子と他方の集積回路の電源端子とを電気的に接続する電源線を含み、
前記複数の集積回路の電位的に連続する三つの集積回路のうち、電位が最も高い集積回路を第１集積回路、前記第１集積回路の次に電位が高い集積回路を第２集積回路、電位が最も低い集積回路を第３集積回路としたとき、前記第１集積回路と前記第２集積回路とを電気的に接続する電源線は、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路と、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタを介して電気的に接続されている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項５】
請求項４に記載の蓄電システムにおいて、
前記電源線には容量性素子が設けられている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の蓄電システムにおいて、
前記接続線は、前記複数の集積回路の電位的に隣接する一方の集積回路の信号出力端子と他方の集積回路の信号入力端子とを電気的に接続する通信線を含み、
前記第１集積回路と前記第２集積回路とを電気的に接続する通信線は、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路と、前記第３集積回路或いは前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタを介して電気的に接続されている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれかに記載の蓄電システムにおいて、
さらに、前記複数の監視回路は、それぞれ、
対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間の電圧を、前記複数の電圧入力端子を介して入力し、この入力した電圧を検出する電圧検出回路と、
前記信号入力端子を介して信号を入力する信号入力回路と、
前記信号出力端子を介して信号を出力する信号出力回路と、
対応する蓄電器群の最上位の電位の蓄電器の正極と最下位の電位の蓄電器の負極との間の電圧を電源電圧として、前記電源端子及び前記グランド端子を介して入力して、前記電圧検出回路及び前記信号入出回路に前記グランド端子の電位を基準電位とした動作電圧を出力する電源回路と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項８】
請求項６に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２集積回路と前記第３集積回路とを電気的に接続する電源線及び通信線は、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路と、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタ、或いは前記第２及び第３集積回路と、これらの集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタとは別に設けられたコネクタを介して接続されている、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項９】
請求項６に記載の蓄電システムにおいて、
前記第１集積回路と前記第２集積回路とを電気的に接続する電源線及び通信線を電気的に接続するコネクタは、
第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌め合わせられる第２コネクタと、を有し、
前記第１コネクタには、前記第３集積回路に電気的に接続されていると共に、前記第３集積回路から延び、前記第３集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極の電圧を前記第３集積回路に入力する電圧入力線、前記第１集積回路に電気的に接続されると共に、前記第１集積回路から延びた電源線及び通信線、及び前記第２集積回路に電気的に接続されると共に、前記第２集積回路から延びた電源線及び通信線が取り付けられ、
前記第２コネクタには、前記第３集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極から延び、前記第３集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極間の電圧を前記第３集積回路側に出力する電圧出力線が取り付けられ、
さらに、前記第２コネクタは、
前記第１集積回路から延びた電源線と、前記第２集積回路から延びた電源線とを電気的に接続するための接続導体と、
前記第１集積回路から延びた通信線と、前記第２集積回路から延びた通信線とを電気的に接続するための接続導体と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２集積回路と前記第３集積回路とを電気的に接続する電源線及び通信線を電気的に接続するコネクタは、
第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌め合わせられる第２コネクタと、を有し、
前記第１コネクタには、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に電気的に接続されていると共に、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路から延び、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極の電圧を、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に入力する電圧入力線、前記第２集積回路に電気的に接続されると共に、前記第２集積回路から延びた電源線及び通信線、及び前記第３集積回路に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路から延びた電源線及び通信線が取り付けられ、
前記第２コネクタには、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極から延び、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路に対応する蓄電器群のそれぞれの正負極間の電圧を、前記第３集積回路よりも電位の低い集積回路側に出力する電圧出力線が取り付けられ、
さらに、前記第２コネクタは、
前記第２集積回路から延びた電源線と、前記第３集積回路から延びた電源線とを電気的に接続するための接続導体と、
前記第２集積回路から延びた通信線と、前記第３集積回路から延びた通信線とを電気的に接続するための接続導体と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項１１】
請求項９に記載の蓄電システムにおいて、
前記第２及び第３集積回路と、これらの集積回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するコネクタとは別に設けられたコネクタは、
第１コネクタと、
前記第１コネクタと嵌め合わせられる第２コネクタと、を有し、
前記第１コネクタには、前記第２集積回路に電気的に接続されると共に、前記第２集積回路から延びた電源線及び通信線、及び前記第３集積回路に電気的に接続されると共に、前記第３集積回路から延びた電源線及び通信線が取り付けられ、
前記第２コネクタは、
前記第２集積回路から延びた電源線と、前記第３集積回路から延びた電源線とを電気的に接続するための接続導体と、
前記第２集積回路から延びた通信線と、前記第３集積回路から延びた通信線とを電気的に接続するための接続導体と、を有する、
ことを特徴とする蓄電システム。
【請求項１２】
複数の蓄電器が電気的に接続されることにより構成され、その電気的な接続態様として、所定数の蓄電器が電気的に直列或いは直並列に接続された蓄電器群がさらに複数、電気的に直列に接続された直列接続を含む蓄電ユニットと、前記複数の蓄電器群のそれぞれに対応して設けられた監視回路を備え、前記複数の監視回路が、対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれの正負極間に電気的に接続され、かつ前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の順にしたがって、電気的に直列に接続された制御ユニットと、を有する蓄電システムの活線挿抜方法であって、
前記複数の監視回路の電位的に隣接する二つの監視回路のうち、電位が最も高い監視回路を第１監視回路、前記第１監視回路の次に電位が高い監視回路を第２監視回路としたとき、はじめに、前記第１及び第２監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続し、この後、前記第１監視回路と前記第２監視回路とを電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記複数の監視回路と、これらの監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを、前記複数の蓄電器群の電気的な直列接続の最高電位側から最低電位側に向かって順番に電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記第１監視回路と前記第２監視回路の両者を、前記第２監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群が有する複数の蓄電器のそれぞれとを電気的に接続するタイミングと同じタイミングで電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記第２監視回路よりも電位の低い監視回路は、前記第２監視回路の次に電位が低い監視回路である、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１６】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記複数の蓄電器群のいずれか一つを、これに対応する監視回路から電気的に分離して、別の蓄電器群と交換する場合には、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路を、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に直列に接続された監視回路から電気的に分離し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路を前記交換対象の蓄電器群から電気的に分離する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記交換対象の蓄電器群を前記別の蓄電器群に交換した場合には、前記別の蓄電器群と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路とを電気的に接続し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に直列に接続される監視回路を、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に接続する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１８】
請求項１２乃至１５のいずれかに記載の蓄電システムの活線挿抜方法において、
前記複数の蓄電器群のいずれか一つを、これに対応する監視回路から電気的に分離して、別の蓄電器群と交換する場合であり、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路がある場合には、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群との電気的な分離と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路間の電気的な分離とを、電位の低い方から順に、電位的に隣接する二つの監視回路と、これらに対応する蓄電器群とを電気的に接続した後、前記電位的に隣接する二つの監視回路を電気的に直列に接続するという、接続手順とは逆の分離手順にしたがって実施し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に接続された監視回路と前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路とを電気的に分離し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路を前記交換対象の蓄電器群から電気的に分離する、
ことを特徴とする蓄電システムの活線挿抜方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の蓄電システム活線挿抜方法において、
前記交換対象の蓄電器群を前記別の蓄電器群に交換した場合には、前記別の蓄電器群と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路とを電気的に接続し、この後、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に直列に接続される監視回路を、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路に電気的に接続し、さらには、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路と、この監視回路に対応する蓄電器群との電気的な接続と、前記交換対象の蓄電器群に対応する監視回路よりも電位の低い監視回路間の電気的な接続とを、電位の高い方から順に、前記接続手順にしたがって実施する、
ことを特徴とする蓄電システム活線挿抜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７６６０２（Ｐ２０１３−７６６０２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５９０６（Ｐ２０１１−２１５９０６）
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月３０日（２０１１．９．３０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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