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技術 電池監視システム、断線検出機能の自己診断方法

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 野澤恵太郎
出願日 2016年8月26日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2016-165440
公開日 2018年3月1日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2018-031719
状態 特許登録済
技術分野 短絡、断線、漏洩,誤接続の試験 電池等の充放電回路
主要キーワード 予備電圧 オン固着 電流入出力端子 放電スイッチング素子 オンオフ切り換え 自己診断動作 判定順序 短絡経路
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重要な関連分野

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図面 (8)

課題

断線検出機能を備えた電池監視システムにおいて、簡易な構成で断線検出機能の自己診断を行なえるようにする。

解決手段

放電抵抗放電スイッチング素子が接続された放電経路オンオフを制御する電流を出力する第1電流源よりも、断線検出機能に用いられる電流を入力する第2電流源の電流を大きくし、第1スイッチによる第1電流源のオンオフ切り換え状態および第2スイッチによる第2電流源のオンオフ切り換え状態と、放電経路中の抵抗に生じる電圧に基づいて、断線検出機能の診断を行なう電池監視システム。

概要

背景

ハイブリッド自動車電気自動車モータ駆動等に用いられる大容量で高出力なバッテリーとして、複数の電池セル直列に接続された組電池が広く用いられている。大容量で高出力な組電池を安全長寿命に使用するためには、各電池セル電圧を精密にコントロールする必要があることから、電池セルの電圧を監視・制御するための電池監視システムが知られている。

一般に、電池監視システムは、半導体回路で構成されており、各電池セルの電圧を測定する回路に加え、各電池セルの電圧値均等化するための放電処理を行なわせる放電回路を備えている。放電回路は、例えば、スイッチング素子オンオフ可能な短絡経路を電池セルの両極間に設け、定電流源が出力する電流が生成する電圧でスイッチング素子のオンオフ制御を行なう方式が用いられている。

さらに、特許文献1に記載されているように、電池セルと半導体回路とを接続する信号線断線を検出する断線検出回路を備えた電池監視システムも提案されている。断線検出回路は、放電回路を構成するスイッチング素子のオンオフ制御用電流とは逆方向に電流を流す定電流源で信号線から電流を吸い込んだときの信号線の電圧変化に基づいて、信号線の断線を検出する。

すなわち、信号線は高周波成分のノイズを除去するためにローパスフィルタを介して電圧測定回路に接続しているところ、信号線が断線していなければ電池セルから電流が供給されるため、電流を吸い込んだ際に信号線の電圧は変化しないが、信号線が断線していればローパスフィルタのコンデンサから電流が供給され、信号線の電圧が徐々に低下する。このため、電流を吸い込んだときの信号線の電圧変化に基づいて信号線の断線を検出することができる。

概要

断線検出機能を備えた電池監視システムにおいて、簡易な構成で断線検出機能の自己診断を行なえるようにする。放電抵抗放電スイッチング素子が接続された放電経路のオンオフを制御する電流を出力する第1電流源よりも、断線検出機能に用いられる電流を入力する第2電流源の電流を大きくし、第1スイッチによる第1電流源のオンオフ切り換え状態および第2スイッチによる第2電流源のオンオフ切り換え状態と、放電経路中の抵抗に生じる電圧に基づいて、断線検出機能の診断を行なう電池監視システム。

目的

本発明は、断線検出機能を備えた電池監視システムにおいて、簡易な構成で断線検出機能の自己診断を行なえるようにすることを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

直列接続されて組電池を構成する電池セル監視する電池監視システムであって、第1入力端子、第2入力端子、予備入力端子、第1定電流源が第1スイッチを介して電流を出力する向きで接続され、第2定電流源が第2スイッチを介して電流を入力する向きで接続された電流入出力端子を備えた制御部と、前記電池セルの第1極と第1接続点とを接続する第1信号線と、前記電池セルの第2極と第2接続点とを接続する第2信号線と、前記第1接続点と前記第2接続点との間で直列に接続された放電抵抗および電圧制御される放電スイッチング素子と、前記第1接続点と前記第1入力端子とを接続する第1ローパスフィルタと、前記第2接続点と前記第2入力端子とを接続する第2ローパスフィルタと、前記放電抵抗と前記放電スイッチング素子との接続点と前記予備入力端子とを接続する信号経路と、前記電流入出力端子と前記第2接続点とを接続し、接続前記放電スイッチング素子の制御電圧を生成するプルダウン抵抗と、を備え、前記第2定電流源は、前記第1定電流源よりも大きな電流を流し、前記制御部は、前記第1スイッチのオフ状態における、前記第2スイッチのオンオフ切り換え時の前記第2入力端子の電位変化に基づいて前記第2信号線の断線を判断する断線検出機能を有するとともに、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフ切り換え状態と、前記放電抵抗に生じる電圧とに基づいて、前記断線検出機能の診断を行なうことを特徴とする電池監視システム。

請求項2

前記制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフとしたときの前記放電抵抗に生じる電圧で、前記第2スイッチでオン固着が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電池監視システム。

請求項3

前記制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオンとしたときの前記放電抵抗に生じる電圧で、前記第2スイッチでオフ固着が生じているか、もしくは前記第2定電流源で吸込み不良が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の電池監視システム。

請求項4

前記制御部は、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチの少なくとも一方を切り換えた際の前記放電抵抗に生じる電圧の変化に基づいて、前記第2スイッチでオン固着が生じているか否か、または、前記第2スイッチでオフ固着が生じているか、もしくは前記第2定電流源で吸込み不良が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の電池監視システム。

請求項5

第1入力端子、第2入力端子、予備入力端子、第1定電流源が第1スイッチを介して電流を出力する向きで接続され、第2定電流源が電流を入力する向きで第2スイッチを介して接続された電流入出力端子を備えた制御部と、監視対象となる電池セルの第1極と第1接続点とを接続する第1信号線と、前記電池セルの第2極と第2接続点とを接続する第2信号線と、前記第1接続点と前記第2接続点との間で直列に接続された放電抵抗および電圧制御される放電スイッチング素子と、前記第1接続点と前記第1入力端子とを接続する第1ローパスフィルタと、前記第2接続点と前記第2入力端子とを接続する第2ローパスフィルタと、前記放電抵抗と前記放電スイッチング素子との接続点と前記予備入力端子とを接続する信号経路と、前記電流入出力端子と前記第2接続点とを接続し、接続前記放電スイッチング素子の制御電圧を生成するプルダウン抵抗と、を備え、前記制御部が、前記第1スイッチのオフ状態における、前記第2スイッチのオンオフ切り換え時の前記第2入力端子の電位変化に基づいて前記第2信号線の断線を判断する断線検出機能を有する、直列接続されて組電池を構成する電池セルを監視する電池監視システムにおける断線検出機能の自己診断方法であって、前記第2定電流源を、前記第1定電流源よりも大きな電流を流すようにし、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフ切り換え状態と、前記放電抵抗に生じる電圧とに基づいて、前記断線検出機能の診断を行なうことを特徴とする断線検出機能の自己診断方法。

技術分野

0001

本発明は、直列接続されて組電池を構成する電池セル監視する電池監視システムに関し、特に、電池セルと接続する信号線断線を検出する機能の自己診断に関する。

背景技術

0002

ハイブリッド自動車電気自動車モータ駆動等に用いられる大容量で高出力なバッテリーとして、複数の電池セルが直列に接続された組電池が広く用いられている。大容量で高出力な組電池を安全長寿命に使用するためには、各電池セル電圧を精密にコントロールする必要があることから、電池セルの電圧を監視・制御するための電池監視システムが知られている。

0003

一般に、電池監視システムは、半導体回路で構成されており、各電池セルの電圧を測定する回路に加え、各電池セルの電圧値均等化するための放電処理を行なわせる放電回路を備えている。放電回路は、例えば、スイッチング素子オンオフ可能な短絡経路を電池セルの両極間に設け、定電流源が出力する電流が生成する電圧でスイッチング素子のオンオフ制御を行なう方式が用いられている。

0004

さらに、特許文献1に記載されているように、電池セルと半導体回路とを接続する信号線の断線を検出する断線検出回路を備えた電池監視システムも提案されている。断線検出回路は、放電回路を構成するスイッチング素子のオンオフ制御用電流とは逆方向に電流を流す定電流源で信号線から電流を吸い込んだときの信号線の電圧変化に基づいて、信号線の断線を検出する。

0005

すなわち、信号線は高周波成分のノイズを除去するためにローパスフィルタを介して電圧測定回路に接続しているところ、信号線が断線していなければ電池セルから電流が供給されるため、電流を吸い込んだ際に信号線の電圧は変化しないが、信号線が断線していればローパスフィルタのコンデンサから電流が供給され、信号線の電圧が徐々に低下する。このため、電流を吸い込んだときの信号線の電圧変化に基づいて信号線の断線を検出することができる。

先行技術

0006

特開2015−1446号公報

発明が解決しようとする課題

0007

ところで、信号線の断線検出回路自体が故障した場合には、断線が生じているにもかかわらず異常を検出せずに、信号線の断線を放置してしまうおそれがある。このため、電池監視システムの信頼性を高めるためには、断線検出機能診断を行なうことが好ましい。

0008

しかしながら、断線検出機能の診断のための専用回路専用装置別途設けるとすると、構成の複雑化、コストの上昇を招くことになる。そこで、本発明は、断線検出機能を備えた電池監視システムにおいて、簡易な構成で断線検出機能の自己診断を行なえるようにすることを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するため、本発明の第1の態様である電池監視システムは、直列接続されて組電池を構成する電池セルを監視する電池監視システムであって、第1入力端子、第2入力端子、予備入力端子、第1定電流源が第1スイッチを介して電流を出力する向きで接続され、第2定電流源が第2スイッチを介して電流を入力する向きで接続された電流入出力端子を備えた制御部と、前記電池セルの第1極と第1接続点とを接続する第1信号線と、前記電池セルの第2極と第2接続点とを接続する第2信号線と、前記第1接続点と前記第2接続点との間で直列に接続された放電抵抗および電圧制御される放電スイッチング素子と、前記第1接続点と前記第1入力端子とを接続する第1ローパスフィルタと、前記第2接続点と前記第2入力端子とを接続する第2ローパスフィルタと、前記放電抵抗と前記放電スイッチング素子との接続点と前記予備入力端子とを接続する信号経路と、前記電流入出力端子と前記第2接続点とを接続し、接続前記放電スイッチング素子の制御電圧を生成するプルダウン抵抗と、を備え、前記第2定電流源は、前記第1定電流源よりも大きな電流を流し、前記制御部は、前記第1スイッチのオフ状態における、前記第2スイッチのオンオフ切り換え時の前記第2入力端子の電位変化に基づいて前記第2信号線の断線を判断する断線検出機能を有するとともに、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフ切り換え状態と、前記放電抵抗に生じる電圧とに基づいて、前記断線検出機能の診断を行なうことを特徴とする。
ここで、前記制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオフとしたときの前記放電抵抗に生じる電圧で、前記第2スイッチでオン固着が生じているか否かを判定することができる。
また、前記制御部は、前記第1スイッチをオン、前記第2スイッチをオンとしたときの前記放電抵抗に生じる電圧で、前記第2スイッチでオフ固着が生じているか、もしくは前記第2定電流源で吸込み不良が生じているか否かを判定することができる。
あるいは、前記制御部は、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチの少なくとも一方を切り換えた際の前記放電抵抗に生じる電圧の変化に基づいて、前記第2スイッチでオン固着が生じているか否か、または、前記第2スイッチでオフ固着が生じているか、もしくは前記第2定電流源で吸込み不良が生じているか否かを判定するようにしてもよい。
上記課題を解決するため、本発明の第2の態様である断線検出機能の自己診断方法は、第1入力端子、第2入力端子、予備入力端子、第1定電流源が第1スイッチを介して電流を出力する向きで接続され、第2定電流源が電流を入力する向きで第2スイッチを介して接続された電流入出力端子を備えた制御部と、監視対象となる電池セルの第1極と第1接続点とを接続する第1信号線と、前記電池セルの第2極と第2接続点とを接続する第2信号線と、前記第1接続点と前記第2接続点との間で直列に接続された放電抵抗および電圧制御される放電スイッチング素子と、前記第1接続点と前記第1入力端子とを接続する第1ローパスフィルタと、前記第2接続点と前記第2入力端子とを接続する第2ローパスフィルタと、前記放電抵抗と前記放電スイッチング素子との接続点と前記予備入力端子とを接続する信号経路と、前記電流入出力端子と前記第2接続点とを接続し、接続前記放電スイッチング素子の制御電圧を生成するプルダウン抵抗と、を備え、前記制御部が、前記第1スイッチのオフ状態における、前記第2スイッチのオンオフ切り換え時の前記第2入力端子の電位変化に基づいて前記第2信号線の断線を判断する断線検出機能を有する、直列接続されて組電池を構成する電池セルを監視する電池監視システムにおける断線検出機能の自己診断方法であって、前記第2定電流源を、前記第1定電流源よりも大きな電流を流すようにし、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチのオンオフ切り換え状態と、前記放電抵抗に生じる電圧とに基づいて、前記断線検出機能の診断を行なうことを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明によれば、断線検出機能を備えた電池監視システムにおいて、簡易な構成で断線検出機能の自己診断を行なえるようになる。

図面の簡単な説明

0011

本実施形態に係る電池監視システムの構成を示す図である。
電池セルの放電動作について説明する図である。
信号線の断線検出動作について説明する図である。
断線検出回路が正常の場合の、スイッチのオン状態における予備電圧入力端子と電圧入力端子との電位差について説明する図である。
断線検出回路の正常時、スイッチのオフ固着時、スイッチのオン固着時、定電流源の吸込み不良時それぞれにおける、スイッチのオンオフ状態と電圧入力端子−予備電圧入力端子間の電圧との関係を示す図である。
断線検出機能の自己診断動作を説明するフローチャートである。
断線検出機能の自己診断動作の別例を説明するフローチャートである。

実施例

0012

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る電池監視システム100の構成を示す図である。本図に示すように電池監視システム100は、制御部110を備えており、組電池200を構成する電池セルC(…、Cn−1、Cn、…)の電圧を監視・制御する。制御部110は、例えば、半導体回路で構成することができる。組電池200は、例えば、リチウムイオンバッテリーとすることができる。

0013

制御部110は、電池セルCの電圧を測定するための電圧入力端子V(…、Vn−1、Vn、…)、予備的な電圧入力端子V'(…、V'n−1、V'n、…)、電流入出力端子Inを備えている。電流入出力端子Inには、電流を出力する向きで定電流源IC1(…、IC1n−1、IC1n、…)がスイッチSI1(…、SI1n−1、SI1n、…)を介して接続され、電流を入力する向きで定電流源IC2(…、IC2n−1、IC2n、…)がスイッチSI2(…、SI2n−1、SI2n、…)を介して接続されている。

0014

以下では、n番目の電池セルCnの監視・制御を行なう構成部位に着目して説明する。直列接続された他の電池セルCに対しても同様の構成とすることができる。

0015

電池セルCnの正極は、電池セルCn+1の負極とともに、信号線Lnにより接続点Anに接続し、電池セルCnの負極は、電池セルCn−1の正極とともに、信号線Ln−1により接続点An−1に接続している。

0016

接続点Anは、抵抗RLnとコンデンサCLnとで構成されたローパスフィルタLPFnを介して、制御部110の電圧入力端子Vnに接続しており、接続点An−1は、抵抗RLn−1とコンデンサCLn−1とで構成されたローパスフィルタLPFn−1を介して、制御部110の電圧入力端子Vn−1に接続している。ローパスフィルタLPFは、高周波成分をカットすることにより、信号線Lを介して伝搬する高周波成分のノイズを除去するために用いられている。

0017

接続点Anと接続点An−1との間には、放電抵抗RBnとスイッチング部SWnとが直列に接続された放電用短絡経路が設けられている。本図の例では、スイッチング部SWnは、nMOSトランジスタSnとゲートに接続された抵抗Rsnとで構成されている。抵抗Rsnの他端は、制御部110の電流入出力端子Inに接続している。

0018

電流入出力端子Inは、プルダウン抵抗Rgnを介して接続点An−1とも接続している。電流入出力端子Inが出力する電流によりプルダウン抵抗Rgnで生じる電圧によりスイッチング部SWnのオンオフが制御される。具体的には、電流入出力端子Inが電流を出力するとスイッチング部SWnがオンに切り替わる。

0019

放電用短絡経路の放電抵抗RBnとスイッチング部SWnとの接続点は、抵抗RL'nとコンデンサCL'nとで構成されたローパスフィルタLPF'nを介して、制御部110の予備電圧入力端子V'nに接続している。

0020

次に、上記構成の電池監視システム100の動作について説明する。まず、基本的な動作である電池セルCnの電圧Vcの測定動作について説明する。この動作では、制御部110は、スイッチSI1n、SI2nともオフにする。電圧入力端子Vnと電圧入力端子Vn−1との電位差は電池セルCnの電圧Vcに相当するため、制御部110は、電池セルCnの電圧Vcを測定することができる。このとき、スイッチング部SWnはオフで、放電抵抗RBnに電流は流れないため、予備電圧入力端子V'nは、電圧入力端子Vnと同電位となる。このため、予備電圧入力端子V'nと電圧入力端子Vn−1との電位差あるいは予備電圧入力端子V'nと予備電圧入力端子V'n−1との電位差を電圧Vcとして予備的に測定してもよい。

0021

なお、電圧入力端子Vnと電圧入力端子Vn−1との電位差は、信号線Ln−1が断線していなければ、スイッチング部SWnのオンオフ状態、スイッチSI1n、スイッチSI2nのオンオフ状態にかかわらず電池セルCnの電圧Vcと等しくなる。

0022

図2を参照して、電池セルCnの放電動作について説明する。電池セルCnの放電動作は、各電池セルCの電圧を均等化するために必要に応じて行なう。この動作では、制御部110は、スイッチSI1nをオンにし、スイッチSI2nをオフにする。これにより、定電流源IC1nからの電流I1が電流入出力端子からプルダウン抵抗Rgnに流れ、スイッチング部SWnがオンとなる。この結果、放電用短絡経路に電流が流れ、電池セルCnが放電する。

0023

図3を参照して、信号線Ln−1の断線検出動作について説明する。この動作では、制御部110は、スイッチSI1nをオフにし、スイッチSI2nをオフからオンに切り替える。これにより、定電流源IC2nが吸い込む電流I2がプルダウン抵抗Rgnから電流入出力端子に流れる。図3(a)に示すように、信号線Ln−1が断線していないときは、この電流は電池セルCから供給される。このため、スイッチSI2nのオフからオンへの切り換え前後で電圧入力端子Vn−1の電位は変化しない。

0024

一方、図3(b)に示すように、信号線Ln−1が断線しているときは、この電流はローパスフィルタLPFn−1を構成するコンデンサCLn−1から供給される。このため、スイッチSI2nをオフからオンに切り換えると、電圧入力端子Vn−1の電位が徐々に低下する。

0025

したがって、制御部110は、スイッチSI1nをオフにし、スイッチSI2nをオフからオンに切り替えたときの電圧入力端子Vn−1の電位変化を測定することで、信号線Ln−1の断線を検出することができる。ここで、スイッチSI2nと定電流源IC2nとは、信号線の断線検出機能のために設けられた回路であるため、断線検出回路と称する。

0026

断線検出回路が故障すると、信号線の断線が生じているにもかかわらず、断線検出動作で異常を検出せずに断線を放置してしまうおそれがある。断線検出回路の故障としては、スイッチSI2nのオン固着、スイッチSI2nのオフ固着、定電流源IC2nの吸込み不良が考えられる。

0027

そこで、本実施形態の制御部110は、以下に説明する断線検出機能の自己診断動作を行なう。断線検出機能の自己診断動作では、スイッチSI1nのオン状態におけるスイッチSI2nのオンオフ状態と、予備電圧入力端子V'nと電圧入力端子Vnあるいは電圧入力端子Vn−1との電位差に基づいて診断を行なう。ここで、定電流源IC1が出力する電流I1よりも、定電流源IC2が入力する電流I2の方が大きくなるようにあらかじめ設定しておく。

0028

断線検出回路が正常の場合の、スイッチSI1nのオン状態における予備電圧入力端子V'nと電圧入力端子Vnあるいは電圧入力端子Vn−1との電位差について図4を参照して説明する。なお、電圧入力端子Vnと電圧入力端子Vn−1との電位差は、電池セル電圧Vcであるものとする。

0029

図4(a)は、スイッチSI2nがオフ状態、すなわち、放電動作時である。このとき、放電電流が放電抵抗RBnとスイッチング部SWnを流れるため、電圧入力端子Vnと予備電圧入力端子V'nとの電位差はVcとなり、予備電圧入力端子V'nと電圧入力端子Vn−1との電位差は0となる。なお、簡単のため、スイッチング部SWnのオン抵抗は0としている。

0030

図4(b)は、スイッチSI2nがオン状態である。定電流源IC1が出力する電流I1よりも、定電流源IC2が入力する電流I2の方が大きいため、電流入出力端子が電流を吸込み、スイッチング部SWnはオフとなる。このため、電圧入力端子Vnと予備電圧入力端子V'nとの電位差は0となり、予備電圧入力端子V'nと電圧入力端子Vn−1との電位差はVcとなる。

0031

仮に、スイッチSI2nでオフ固着が生じていると、スイッチSI2nをオンに切り替えても、図4(a)の状態となり、スイッチSI2nでオン固着が生じていると、スイッチSI2nをオフに切り替えても、図4(b)の状態となる。また、定電流源IC2nで吸込み不良が生じ、吸い込む電流I2が、定電流源IC1nの出力する電流I1よりも小さいと、スイッチSI2nをオンに切り替えても、図4(a)と同等の状態となる。

0032

図5は、断線検出回路の正常時、スイッチSI2nオフ固着時、スイッチSI2nオン固着時、定電流源IC2n吸込み不良時それぞれにおける、スイッチSI1n、スイッチSI2nのオンオフ状態と電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧との関係を示している。なお、括弧内は、予備電圧入力端子V'n−電圧入力端子Vn−1間の電圧を示している。

0033

図5において、網掛け部分は正常時と異なる特徴的な電圧である。具体的には、スイッチSI1nオン、スイッチSI2nオフの状態2において、SI2nがオン固着していると正常時と異なる電圧状態となる。また、スイッチSI1nオン、スイッチSI2nオンの状態3において、スイッチSI2nでオフ固着が生じている、あるいは、定電流源IC2nで吸込み不良が生じていると正常時と異なる電圧状態となる。

0034

図5の網掛け部分に着目すると、制御部110は、例えば、図6のフローチャートに示す動作を行なうことで、断線検出機能の自己診断を行なうことができる。以下の例では、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧で診断を行なうが、予備電圧入力端子V'n−電圧入力端子Vn−1間の電圧で診断を行なってもよい。いずれの場合も、放電抵抗RBnに生じる電圧に基づいて診断を行なうことになる。

0035

まず、判定基準値Thを設定する(S101)。ここで、判定基準値Thは、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧が0であるかVcであるかを判別するための閾値である。このため、例えば、0に近い値をあらかじめ設定しておくことができる。あるいは、事前に測定した電池セル電圧Vcに基づいて設定してもよい。この場合、0とVcとの間に判定基準値Thを設定する。

0036

スイッチSI1nをオンにして、スイッチSI2nをオフにする(S102)。この状態で、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧を測定し、判定基準値Thより小さいかどうかを調べる(S103)。この結果、判定基準値Thより小さい場合には(S103:Yes)、図5における状態2の網掛け部分に相当するため、スイッチSI2nでオン固着が生じていると判定する(S104)。

0037

一方、判定基準値Thより小さくない場合には(S103:No)、オン固着は生じていないものとして、スイッチSI1nをオンにしたまま、スイッチSI2nをオンにする(S105)。この状態で、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧を測定し、判定基準値Thより大きいかどうかを調べる(S106)。この結果、判定基準値Thより大きい場合には(S106:Yes)、図5における状態3の網掛け部分に相当するため、スイッチSI2nでオフ固着が生じている、もしくは定電流源IC2nで吸込み不良が生じていると判定する(S107)。

0038

一方、判定基準値Thより大きくない場合には(S106:No)、断線検出回路は正常であると判定する(S108)。もちろん、スイッチSI1nオン、スイッチSI2nオフ(S102)とスイッチSI1nオン、スイッチSI2nオン(S105)の判定順序は逆でもよい。

0039

あるいは、図7のフローチャートに示す動作を行なうことでも、制御部110は、断線検出機能の自己診断を行なうことができる。本動作では、スイッチSI1nをオフ、スイッチSI2nをオフの状態から(S201)、スイッチSI1nだけをオンにする(S202)。

0040

このとき、図5の状態1→状態2に示すように、SI2nでオン固着が生じている場合だけ、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧が変化しない。このため、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧が変化しているかどうかを調べ(S203)、変化していない場合に(S203:No)、SI2nでオン固着が生じていると判定する(S204)。なお、電圧が変化しているかどうかの判定用閾値セル電圧Vc等に基づいて別途設定してもよい。

0041

一方、変化している場合(S203:Yes)には、オン固着は生じていないものとして、スイッチSI1nをオン、スイッチSI2nをオフの状態から、スイッチSI2nもオンにする(S205)。

0042

このとき、図5の状態2→状態3に示すように、SI2nでオフ固着が生じている、あるいは、定電流源IC2nで吸込み不良が生じている場合には、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧が変化しない。このため、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧が変化しているかどうかを調べ(S206)、変化していない場合に(S206:No)、SI2nでオフ固着が生じている、もしくは定電流源IC2nで吸込み不良が生じていると判定する(S207)。

0043

一方、変化している場合には(S206:Yes)、断線検出回路は正常であると判定する(S208)。なお、スイッチSI1nオン、スイッチSI2nオン(S201)とスイッチSI1nオン、スイッチSI2nオフ(S202)とスイッチSI1nオン、スイッチSI2nオン(S205)の順序は、変化の判定基準図5に対応させることで任意に変更することができる。

0044

例えば、スイッチSI1nオフ、スイッチSI2nオフの状態1からスイッチSI1nオン、スイッチSI2nオンの状態3に変化させたときには、電圧入力端子Vn−予備電圧入力端子V'n間の電圧が変化した場合に、SI2nでオフ固着が生じている、あるいは、定電流源IC2nで吸込み不良が生じていると判定する判定基準を用いるようにする。

0045

このように、本実施形態の電池監視システム100は、放電動作用に設けられた定電流源IC1およびスイッチSI1と、断線検出動作用に設けられた定電流源IC2およびスイッチSI2を用いて断線検出機能の診断を行なっている。このため、断線検出機能の診断のための専用回路や専用装置が不要であり、簡易な構成で断線検出機能の自己診断を行なうことができる。

0046

以上、本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明の上記の実施形態に限られず種々の変形が可能である。

0047

100電池監視システム
110 制御部
200組電池
C電池セル
CLコンデンサ
CL' コンデンサ
IC1定電流源
IC2 定電流源
In電流入出力端子
Ln信号線
LPFローパスフィルタ
LPF' ローパスフィルタ
RB放電抵抗
Rgプルダウン抵抗
SI1 スイッチ
SI2 スイッチ
SWnスイッチング部
Vn電圧入力端子
V'n予備電圧入力端子

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