JP5443327B2

JP5443327B2 - 組電池装置

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Publication number: JP5443327B2
Application number: JP2010274045A
Authority: JP
Inventors: 裕伸青木; 麻美水谷; 友樹桑野; 丈裕臼森; 盛雄鈴木; 孝司森本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: JP2012122856A; US8836340B2; US20120146652A1

Description

本発明の実施形態は、組電池装置に関する。

電池セルを直列に組み合わせて使用する組電池システムでは、電池セル単体の電圧を測
定して制御に用いるのが一般的である。特にリチウム電池などの二次電池では、安全線の
面および性能活用の面から、電池セル単体の電圧を正しく精度よく計測することが求めら
れる。電池セルの電圧が正しく計測できていることを保証するためには、回路の故障、特
に各電池セルに接続された電圧検出線の断線を確実に検出することが重要である。

電圧検出線の断線を検出する方法は対象とする回路に応じて選定する必要がある。まず
、セル電圧を測定する回路としては、直接電圧を測定する方式や、電池セルと並列に接続
されたコンデンサに充電してから測定する方式がある。これらの回路を対象として、一時
的な操作を施して電圧の変化の仕方を判別することよって断線を検出する方法がいくつか
知られている。

直接電圧を測定する方式では、断線によって電圧自体が計測できなくなることから断線
の判別が行える。さらに微細な断線を検出するために、一時的に電池セルと並行に抵抗回
路を接続すると、断線が発生していれば電圧が一定値以上変化することを利用する方法が
提案されている。
コンデンサに充電してから測定する方式では、断線が発生していてもコンデンサに電圧
が発生して断線を検出できない場合がある。これに対して、電池セルと並行に接続された
抵抗回路を接続すると、断線が発生している際には、測定される電圧に大きな変化が発生
することを利用する方法が提案されている。

特開２００９−１０３７０６号公報特開２００９−２８８０３４号公報

ところで、上記いずれの電圧測定方式であっても、電圧検出手段と電池セルの間にRCフ
ィルタを接続すると、電池の利用側で発生するインバータノイズを除去でき、測定精度の
点で有利である。電圧計測にコンデンサを用いる方式では、コンデンサがノイズ除去の機
能を持つが、一般に計測目的のコンデンサは小容量であることが多く、ノイズフィルタと
しての性能は限定的である。計測手段とは別に、より大容量のコンデンサと抵抗を組み合
わせたＲＣフィルタを接続することで、より高い効果を得ることができる。そのため、電
圧測定方式に依らず、ＲＣフィルタを接続することの利点がある。

この方法では、電池セルから引き出した電圧検出線に抵抗を接続し、その接続点から電
池セルと並列にキャパシタを接続する。電圧検出線に断線がある場合、対応する電池セル
の電圧は異常な値として計測されるはずである。ところが、ＲＣフィルタを接続した回路
では、電圧検出線に断線がある場合であっても、フィルタを構成するキャパシタに残った
電荷により、電池セルの電圧でない値を計測してしまう可能性がある。

上述した方法１，２は、このようなフィルタを有しない電池セル電圧の計測回路を対象
としており、上述したＲＣフィルタ付きの計測回路には適用できない。さらに、上述した
方法１，２では、短絡回路を接続した際に電圧の変化がないことを正常とするため、断線
がないことと、短絡回路が故障していることとを、これらの方法だけでは区別できない問
題がある。

本発明の目的は、上述したＲＣフィルタ付きの電池セル電圧計測回路を対象として、電
圧検出線が断線していることを容易に検出する方法および、電圧検出線の断線と故障判定
の操作に用いる短絡回路の故障を判別する方法を提供することにある。

複数のセルが電気的に直列に接続された組電池と、一端が前記組電池の測定対象となる
電極に接続可能に設けられる複数の電圧検出線路と、一端が各々の前記電圧検出線路の他
端側に直列に接続される電気抵抗と、前記電気抵抗の他端側に接続され、前記複数の電圧
検出線路のうち所定の電圧検出線路と他の電圧検出線路とを電気的に接続するコンデンサ
と、前記電圧検出線路の各々と接続されており所定の電圧検出線路と他の電圧検出線路と
の電位差を検出可能に設けられる電圧計測回路と、前記コンデンサと前記電圧計測回路と
の間に配置され前記コンデンサの各々に対して電気的に並列に接続される電気的に開閉可
能に設けられる複数の短絡用スイッチと、前記短絡用スイッチのうち任意の短絡用スイッ
チを開いた状態で、この任意の短絡用スイッチの両端に関して電気的に隣接する他の短絡
用スイッチを開いた状態とし、それぞれの短絡用スイッチの両端に現れる電位差を前記電
圧計測回路で計測し第１の計測結果を得て、前記任意の短絡用スイッチを閉じた状態で、
この短絡用スイッチの両端に関して電気的に隣接する他の短絡用スイッチを開いた状態と
し、それぞれの短絡用スイッチの両端に現れる電位差を前記電圧計測回路で計測し第２の
計測結果を得て、前記第１の計測結果と前期第２の計測結果の差を前記短絡用スイッチご
とに検出し、前記差の程度に基づいて前記電圧検出線路の故障もしくは前記短絡用スイッ
チの故障もしくは前記電圧計測回路の故障のうち少なくともいずれか一つを検出する監視
回路とを具備する組電池装置を提供する。

本実施形態の組電池装置の構成を示す模式図である。本実施形態の断線検出の原理の説明のうち「ア)断線がない状態」を示す模式図である。本実施形態の断線検出の原理の説明のうち「イ)電圧検出線８iが断線した状態」を示す模式図である。本実施形態の断線検出の原理の説明のうち「ウ)電圧検出線８i+1が断線した状態」を示す模式図である。本実施形態の断線検出の原理の説明のうち「エ)短絡スイッチ５Ｓｗiが故障した場合」を示す模式図である。本実施形態の断線検出の処理ステップを示すフロー図である。

本実施形態においては、ＲＣフィルタ付きの電池セル電圧計測回路を持つ組電池装置を
対象として、電圧検出線の断線および短絡回路の故障を検出するために、検査対象の電池
セルおよび両隣の計三つの電池セルの電圧値を利用する。これら三つの電池セルについて
、検査対象の電池セルに接続された短絡回路を一時的に導通させて計測した電池セルの電
圧と、導通させない状態で計測した電池セルの電圧とを比較して、電圧変化の組み合わせ
によって、電圧検出線の断線および短絡回路の故障が発生しいているかどうかを検知する
。

以下、本発明に係る組電池装置の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、組電池１、組電池制御手段２、組電池管理手段３から構成される組電池装置の
一実施形態を示す。

組電池１と組電池制御手段２は、電圧検出線８を介して接続されており、組電制御手段
２と組電池管理手段３は通信線９を介して接続されている。
組電池１は、直列に接続されたＮ個の電池セル４1〜４Nと、電池セルからの正極側と負
極側からそれぞれ引き出された電圧検出線８1〜８N+1と、を構成要素として持つ。
組電池制御手段２は、電圧検出線８を介して各電池セル４と並列に接続されたコンデン
サ６Ｃ1〜６ＣNとおよび４とコンデンサ６の間の電圧検出線８に接続された抵抗７Ｒ1〜
７ＲN+1から構成されるＲＣフィルタ１０と、電池セル４およびコンデンサ６とに並列に
接続された短絡用スイッチ５Ｓｗ1〜５ＳｗNで制御される電池セル短絡回路１１と、電圧
検出線８の間の電圧値を計測する機能を有する電圧計測手段１２と、を構成要素として持
つ。
なお、電圧検出手段１２の電圧測定方式としてどのような方式の電圧検出手段を用いる
場合でも、本発明の効果は得られる。

組電池１と組電池制御手段２と組電池管理手段３の組み合わせ方は、１対１対１、１対
１体多、多体多対多などさまざまである。本実施形態では、簡単のために、Ｎ個の電池セ
ル４からなる１つの組電池１と、組電池１のＮ個の電池セルの電圧を計測する１つの組電
池制御手段２と、１つの組電池管理手段３から構成される電池管理システムを例として説
明する。

電圧計測手段１２は、各電池セルの正極側と負極側に接続された電圧検出線８iと８i+1
との間の電圧を計測することによって、電池セル４iの電圧を計測する機能を持つ。この
回路では、抵抗７Ｒiとコンデンサ６Ｃiによって構成されるＲＣフィルタによって組電池
の主回路での電圧変換などで発生するインバータノイズを除去し、正確なセル電池電圧を
計測することができる。そのため実際には、電圧計測手段１２は、コンデンサ６Ｃiの電
圧を計測していることになる。抵抗７とコンデンサ６は、各セルに対してすべて同じ特性
を持つものを用いる。
計測されたセル電池電圧は通信線９を介して監視回路である組電池管理手段３に送信さ
れる。

組電池管理手段３は、電圧計測手段２から取得した各電池セルの電圧値を用いて、電池
の残容量および残り寿命の算出、過充電や過放電の検出、電池セルの容量均等化、電池異
常の検出などの処理を行う。

電池セル短絡回路１１は各電池セルの容量を均等化するためのものであるが、後述する
ように断線検出手段としても使用する。短絡用スイッチ５Ｓｗ1〜５ＳｗNは、組電池管理
手段３からの指令によって個別に電気的開閉が出来るように設けられている。

故障検出の原理について説明する。
以下では、上述のように構成された実施形態において、隣り合う電池セル４i-1, ４i,
４i+1の計測回路部分を例にとり断線を検出できる原理を説明する。回路の状態をア)断線
が発生していない状態、イ)電圧検出線８iに断線が発生している状態、ウ)電圧検出線８i
+1に断線が発生している状態、エ)短絡回路が故障している状態、オ)そのほかの故障が発
生している状態に切り分けて説明していく。
以下、電池セルnの実際の電圧をＶn、短絡スイッチＳｗｎをオフにした状態で(通常の
電圧計測手段で)電圧検出手段１２によって計測される電圧を計測電圧Ｘn、短絡スイッチ
Ｓｗｎをオンにした状態で(故障検出用の電圧計測手段で)電圧検出手段１２によって計測
される電圧を計測電圧Ｚnと表記する。
なお、短絡スイッチ５Ｓｗiをオンした後、電圧が安定するまでの時間はコンデンサ６
Ｃiの容量などによって変化するため、短絡スイッチ５Ｓｗiをオンしてから電池セルの電
圧を計測するまでには、一定の待ち時間Ｔonを設ける。同様に、短絡スイッチ５Ｓｗiを
オフしてから正常なセル電圧を計測できるようになるまでの一定の待ち時間Ｔoffを設け
る。

１番目に、ア)断線が発生していない正常な状態、について考える。
図２（ａ），（ｂ）にア)状態の実施形態の回路を示す。短絡用スイッチ５Ｓｗiがオン
されていない状態では、電池セル４iに対応する電圧検出線８iと電圧検出線８i＋1の間の
計測電圧Ｘiと、同様に両隣の電池セル４i-1, ４i+1に対応する電圧検出線間の計測電圧
Ｘi-1, Ｘi+1 は、
Ｘi-1 ＝Ｖi-1,
Ｘi ＝Ｖi ,
Ｘi+1 ＝Ｖi+1
である。

次に、短絡スイッチ５Ｓｗiをオンにして計測した電池セル４iおよび両隣の電池セル４
i-1, ４i＋1の計測電圧は、以下のようになる。
Ｚi-1 ＝Ｖi-1＋０．５(Ｖi - 短絡スイッチの抵抗分の分圧),
Ｚi ＝０＋（短絡スイッチの抵抗分の分圧）,
Ｚi+1 ＝Ｖi+1＋０．５(Ｖi - 短絡スイッチの抵抗分の分圧)
上記の短絡スイッチの抵抗分の分圧は非常に小さいので、ほとんどゼロとみなすことが
できる。すなわち、下記のように表現できる。
Ｚi-1 ＝Ｖi-1＋０．５Ｖi ,
Ｚi ＝０ ,
Ｚi+1 ＝Ｖi+1＋０．５Ｖi
このときの回路の様子を図２（ｂ）に示す。上記で述べた以外の電池セルの計測電圧に
ついては変化は発生しない。

２番目に、イ)電圧検出線８iに断線が発生した状態、を考える。
図３（ａ），（ｂ）にイ）状態の実施形態の回路を示す。このとき、断線の発生後、短
絡スイッチ５Ｓｗiがオンされるまでの状態では、コンデンサ６Ｃiに電荷が残り、見かけ
の電圧Ｘiに対してセル電圧Ｖiに近い値が計測される可能性がある。このときの回路の様
子を図３（ａ）に示す。
Ｘi-1 ＝Ｖi-1 ,
Ｘi ＝Ｖi ,
Ｘi+1 ＝Ｖi+1
次に、短絡スイッチ５Ｓｗiをオンにして一定時間Ｔon後の状態の回路の様子を図３（
ｂ）に示す。断線により、Ｚi-1に対して太い実線で示した部分の電圧が計測される。こ
れは電池セル２つ分の電圧に相当する。
Ｚi-1 ＝Ｖi-1 ＋Ｖi ,
Ｚi ＝０ ,
Ｚi+1 ＝Ｖi+1

３番目に、ウ)電圧検出線８iに断線が発生した状態、を考える。
図４（ａ），（ｂ）にウ)状態の実施形態の回路を示す。このときもイ)の状態と同様に
、断線の発生後、短絡スイッチ５Ｓｗiがオンされるまでの状態では、コンデンサ６Ｃiに
電荷が残り、見かけの電圧Ｘiに対してセル電圧Ｖiに近い値が計測される可能性がある。
このときの回路の様子を図３（ａ）に示す。
Ｘi-1 ＝Ｖi-1 ,
Ｘi ＝Ｖi ,
Ｘi+1 ＝Ｖi+1
次に、短絡スイッチ５Ｓｗiをオンにして一定時間Ｔon後の状態の回路の様子を図４（
ｂ）に示す。断線により、Ｚi+1に対して太い実線で示した部分の電圧が計測される。こ
れは電池セル２つ分の電圧に相当する。
Ｚi-1 ＝Ｖi-1 ,
Ｚi ＝０ ,
Ｚi+1 ＝Ｖi+1 ＋Ｖi-1

４番目に、エ)短絡用スイッチ５Ｓｗiが故障している状態、について考える。
図５（ａ），（ｂ）にエ)状態の実施形態の回路を示す。このときもイ)ウ)の状態と同
様に、断線の発生後、短絡スイッチ５Ｓｗiがオンされるまでの状態では、コンデンサ６
Ｃiに電荷が残り、見かけの電圧Ｘiに対してセル電圧Ｖiに近い値が計測される可能性が
ある。このときの回路の様子を図５（ａ）に示す。
Ｘi-1 ＝Ｖi-1 ,
Ｘi ＝Ｖi ,
Ｘi+1 ＝Ｖi+1
この状態では、短絡スイッチ５Ｓｗiの故障により、スイッチオンを指令しても、回路
状態に変化が起きないため、測定されるセル電圧Ｚi,Ｚi+1,Ｚi-1には変化が起こらない
。このときの回路の様子を図５（ｂ）に示す。
Ｚi-1 ＝Ｖi-1 ,
Ｚi ＝Ｖi ,
Ｚi+1 ＝Ｖi+1

最後に、オ)そのほかの故障が発生している状態ついても考える。上記ア)イ)ウ)エ)以
外の組み合わせでセル電圧値変化が起きた場合、電圧検出線の断線や短絡スイッチの故障
と明確に判定することは出来ないが、電圧検出に関わるいずれかの部分に故障が発生して
いると推測される。
一例として、電圧検出手段内部で、計測する電池セルを選択する機構が故障し、電池セ
ル４iの電圧Ｚiを計測しようとした際に誤って電池セル４mの電圧Ｚm (m≠i, m≠i+1, m
≠i-1, １＜m＜Ｎ )が計測されてしまうような場合が考えられる。この状態でスイッチ
オンをすると、以下のような矛盾した電圧値が計測される。
Ｚi-1 ＝Ｖi-1＋０．５Ｖi ,
Ｚi ＝Ｖm ,
Ｚi+1 ＝Ｖi+1＋０．５Ｖi

上記の場合では、ＶmがＶiに近い値だとすると、Ｚi-1,Ｚi+1は正しく診断が行われた
ことを示す電圧の上昇が検知できるが、Ｚiに対して期待される電圧の降下が検知できな
い。この場合も正しい電圧が計測できないような重大な故障であるので、検知できること
には利点がある。

故障検出の条件
以上の故障検出の原理に述べた電圧の上昇及び下降の度合いは、理想的な回路を前提に
しており、スイッチの抵抗成分などの回路の実装や測定タイミング等によって上下する。
そのため、実際に測定される値は必ずしも理論値そのままの結果とはならない。
そこで、故障が発生していない正常な状態であるア)の場合に期待されるセル電圧値の
変化の幅から、上記Ｘiの上昇値のしきい値Ｔhupと, Ｘi-1およびＸi+1の下降値のしきい
値Ｔhdownとを任意に設定し、それ以上の変化があったかどうかを判定するようにする。
Ｔhup、ＴhdownはＸiの値に対して相対的に決定する。例えばＴhup,Ｔhdownのしきい値と
電圧値が期待通りに変化したかどうかの判定条件を以下のように定める。

[電圧変化のしきい値]
Ｔhup ＝Ｘi × ０．１２５ ,
Ｔhdown ＝Ｘi × ０．１２５
[Ｚi の上昇判定条件]
Ｚi ＜＝Ｘi − Ｔhdown
[Ｚi-1, Ｚi+1の下降判定条件]
Ｚi+1 ＞＝Ｘi+1 ＋Ｔhup ,
Ｚi-1 ＞＝Ｘi-1 ＋Ｔhup

以上で説明した故障判断の条件をまとめると表1のようになる。短絡スイッチをオフに
した状態とオンにした状態の計測電圧値Ｘi,Ｚiとこの表を用いれば、電圧検出線の断線
、および短絡スイッチの故障、およびその他の電圧計測に関わる故障を検出することがで
きる。

以下に、実施形態の構成において、上述した故障判定の条件を用いて実際に故障検出を
行う際の手順の例について説明する。実施例1における故障判定の手順を図あに示す。こ
れらの実施手順の制御および必要な演算は、組電池管理手段３で行う。

手順の１番目のステップＳ１では、短絡スイッチをすべてオフにする。
２番目のステップＳ２では、短絡スイッチをオフにした状態、すなわち通常の計測と同
様の方法で全セルの電圧Ｘmを計測する。
３番目から９番目のステップまでは、未検査の電圧検出線がなくなるまで繰り返す。
３番目のステップＳ３では、まだ検査に使用していない短絡スイッチiを選択する。
４番目のステップＳ４では、選択した短絡スイッチiをオンにする。
５番目のステップＳ５では、計測電圧値の変化が完了するまでの時間Ｔonだけ待つ。
６番目のステップＳ６では、電池セルi-1, i, i+1の電圧Ｘi-1, Ｘi, Ｘi+1を計測する
。
７番目のステップＳ７では、Ｓ６ステップで測定した電圧と、Ｓ２ステップで測定した
電圧と、表１の関係とを使って故障判定を行う。
８番目のステップＳ８では、短絡スイッチiをオフにして元に戻す。
９番目のステップＳ９では、計測電圧値の変化が完了するまでの時間Ｔoffだけ待つ。
９番目のステップまでが終わった時点で、１０番目のステップＳ１０で検査の完了条件
を判定する。

検査の完了条件としては、A)すべての電圧検出線およびすべての短絡スイッチを検査し
た、もしくは、B)すべての電圧検出線を検査した、の２種類が考えられる。短絡スイッチ
の故障の検出を目的としない場合は、B)の条件を完了条件としてよい。A)を完了条件とし
た場合の最少の診断回数は、Ｎ回である。B) を完了条件とした場合の最少の診断回数は
、セルの数がＮとすると、
電圧検出線の数＝Ｎ＋１ ,
必要な検査回数＝ (Ｎ＋１)／２：小数点以下繰上げ
である。
また、短絡スイッチの故障の検出を目的としない場合は、電圧計測をセルiおよびそれ
にとなりあうセルi+1の電圧のみによって判定が可能である。

上記したように、本実施形態は、直列に接続された複数の電池セルと電池セルからの正
極側と負極側からそれぞれ引き出された電圧検出線からなる組電池と、電圧検出線を介し
て電池セルと並列に接続されたコンデンサと直列に接続された抵抗からなるＲＣフィルタ
と電池セルおよびコンデンサに並列に接続された短絡用スイッチを持つ電池セル短絡回路
と電圧検出線の間の電圧値を計測する機能を有する電圧計測手段からなる組電池制御手段
と、組電池制御手段と通信線で接続された組電池管理手段とを有し、前記電圧計測手段を
用いて、短絡用スイッチをオフした状態で計測した電池セルの電圧と、短絡用スイッチを
オンした状態で計測した電池セルの電圧とを、組電池管理手段で比較して、前記電圧検出
線が断線している場合には、短絡用スイッチがオンされている状態で計測した正極側ある
いは負極側の一方の電池セルの電圧は、短絡用スイッチがオフされている状態での計測電
圧に比較してより高くなり、もう一方の側の電池セルの電圧は、短絡用スイッチがオフさ
れている状態での計測電圧に比較してより低くなることを利用して電圧検出線の断線を検
出する機能を有する組電池装置を提供している。

前記の電圧検出線の断線検出条件を整理すると、以下のように表せる。
３つの直列に連続して接続された電池セルi-1, i, i+1があり、電池セルi-1とiの間か
ら引き出された電圧検出線iと、電池セルiとi+1の間から引き出された電圧検出線i+1とが
あるとき、
短絡用スイッチiをオフした状態で計測した電圧Ｘi-1, Ｘi, Ｘi+1、
短絡用スイッチiをオンした状態で計測した電圧Ｚi-1, Ｚi, Ｚi+1、
Ｋは０＜Ｋ＜１を満たす任意の定数、として、
以下の条件Ａが成り立つとき、故障は発生していない。
[条件Ａ]
Ｚi-1＝Ｘi-1 ＋０．５Ｘi × Ｋ ,
Ｚi ＝０＋Ｘi × (１−Ｋ) ,
Ｚi+1＝Ｘi+1 ＋０．５Ｘi × Ｋ
以下の条件Ｂが成り立つとき、電圧検出線i+1に断線が発生している。
[条件Ｂ]
Ｚi-1＝Ｘi-1 ＋Ｘi × Ｋ ,
Ｚi ＝０＋Ｘi × (１−Ｋ) ,
Ｚi+1＝Ｘi+1
以下の条件Ｃが成り立つとき、電圧検出線iに断線が発生している。
[条件Ｃ]
Ｚi-1＝Ｘi-1 ＋Ｘi ,
Ｚi ＝０＋Ｘi × (１−Ｋ) ,
Ｚi+1＝Ｘi+1 ＋Ｘi × Ｋ

このような組電池装置で、前記の比較手順において、前記短絡回路が故障している場合
には、短絡用スイッチがオンされている状態で計測した正極側あるいは負極側の一方の電
池セルの電圧およびもう一方の側の電池セルの電圧は、短絡用スイッチがオンされている
状態でも短絡用スイッチがオフされている状態でも変化がないことを利用して短絡用スイ
ッチの故障を検出する機能を実現することもできる。
以下の条件Ｄが成り立つとき、短絡用スイッチiを含む短絡回路には故障が発生してい
る。
[条件Ｄ]
Ｚi-1 ＝Ｘi-1 ,
Ｚi ＝Ｘi ,
Ｚi+1 ＝Ｘi+1

もしくはこのような組電池装置で、前記の比較手順において、前記電圧検出線あるいは
短絡回路以外の部分に故障が発生した場合に当該の故障を検出することもできる。
以下の条件Ｅが成り立つとき、電圧計測回路には故障が発生している。
[条件Ｅ]
[条件Ａ], [条件Ｂ], [条件Ｃ], [条件Ｄ]のいずれにも当てはまらないとき。

このような組電池装置が複数あった場合でも、複数の電池制御手段を有し、前記の比較
手順を同時並行して複数の電池制御手段によって実行することで、複数の組電池に同時に
上記の故障検出動作を実行させることが出来る。

本実施例では、電圧検出線の故障判定を短絡スイッチ５Ｓｗiに隣接する１組ずつ行う
方法について説明したが、測定電圧の変化が重複しない範囲であれば、一度に何組の電圧
検出線について判定を行ってもよい。たとえば、完了条件A)では、連続する３つの組の測
定電圧が必要であるから、短絡スイッチＳｗiを使用した測定と同時に、Ｓｗi-3および
Ｓｗi+3を使用した判定を同時に行ってもよい。前記で述べたように短絡スイッチの故障
の検出を目的としない倍については、連続する２つの組の測定電圧を用いるため、Ｓｗi-
2, Ｓｗi+2を使用した判定を同時に行ってもよい。

本発明の方法によって診断を行っている間は、電池セルの電圧が正しく計測できないた
め、この間に電池を利用すると危険である。そのため、通常の計測を行う必要がないタイ
ミングで、下記の診断を実施すると良い。ひとつの方法は、電池の運転が休止しているこ
とが組電池管理手段３の判定により明確になっている状態で診断を行うことである。また
、診断を行っている間は、組電池管理手段３が、上位システムに通知するほか、電池の主
回路のオープンにして、電流自体が流れないようにすると良い。

この実施形態で述べる電池セルとは電圧の計測単位を示している。通常は単セルの両極
間電圧を計測するが、電池セル単体であっても、複数の電池セルを並列または直列に組み
合わせたものを単位にして計測してもかまわない。また、この発明で述べる電圧検出線と
は、これらの計測単位の正極と負極から引き出された線路を意味し、中途に存在する機械
的構造およびソケットなどの接続部位を含めて考えてよいものとする。

上記実施形態では１つの電池制御手段を対象として考えてきたが、複数の組電池をと電
池制御手段のセットを、１つの電池管理手段によって制御する構成について考えることも
できる。
たとえば、同じＮ個のセルを持つ組電池Ａおよび組電池Ｂに対応した電池制御手段Ａ，
Ｂがあり、電池セルＡiおよびＢiに対して、抵抗ＲAiとＣAi、抵抗ＲBiとＣBiからなるＲ
Ｃフィルタが接続され、短絡スイッチＳｗAi,ＳｗBiが備わっているものとする。
このとき、上記実施形態で述べた故障検出の手順は、短絡スイッチＳｗAiとＳｗBiを用
いてそれぞれの組電池Ａ，Ｂに対して同時に実施できる。

１…組電池、２…組電池制御手段、３…組電池管理手段、４…電池セル、５…短絡スイッ
チ、６…ＲＣフィルタのコンデンサ、７…ＲＣフィルタの抵抗、８…電圧検出線、９…通
信線、１０…ＲＣフィルタ、１１…電池セル短絡回路、１２…電圧検出手段

Claims

複数のセルが電気的に直列に接続された組電池と、
一端が前記組電池の測定対象となる電極に接続可能に設けられる複数の電圧検出線路と
、
一端が各々の前記電圧検出線路の他端側に直列に接続される電気抵抗と、
前記電気抵抗の他端側に接続され、前記複数の電圧検出線路のうち所定の電圧検出線路
と他の電圧検出線路とを電気的に接続するコンデンサと、
前記電圧検出線路の各々と接続されており所定の電圧検出線路と他の電圧検出線路との
電位差を検出可能に設けられる電圧計測回路と、
前記コンデンサと前記電圧計測回路との間に配置され前記コンデンサの各々に対して電
気的に並列に接続される電気的に開閉可能に設けられる複数の短絡用スイッチと、
前記短絡用スイッチのうち任意の短絡用スイッチを開いた状態で、この任意の短絡用ス
イッチの両端に関して電気的に隣接する他の短絡用スイッチを開いた状態とし、それぞれ
の短絡用スイッチの両端に現れる電位差を前記電圧計測回路で計測し第１の計測結果を得
て、
前記任意の短絡用スイッチを閉じた状態で、この短絡用スイッチの両端に関して電気的に
隣接する他の短絡用スイッチを開いた状態とし、それぞれの短絡用スイッチの両端に現れ
る電位差を前記電圧計測回路で計測し第２の計測結果を得て、
前記第１の計測結果と前期第２の計測結果の差を前記短絡用スイッチごとに検出し、前記
差の程度に基づいて前記電圧検出線路の故障もしくは前記短絡用スイッチの故障もしくは
前記電圧計測回路の故障のうち少なくともいずれか一つを検出する監視回路と、
を具備することを特徴とする組電池装置。