(57)【要約】      （修正有）【課題】各電池の電圧を均等化するためのスイッチが常時オンする故障が発生していることを判断する電池パックを提供する。【解決手段】電池パック１は、互いに直列接続される第１及び第２の電池Ｂ１、Ｂ２と、第１の抵抗Ｒ１を含んでなる第１のフィルタＦ１と、第２の抵抗Ｒ２を含んでなる第２のフィルタＦ２と、互いに直列接続される第３の抵抗Ｒ４及び第１のスイッチＳＷ１からなる第１の放電回路Ｄ１と、互いに直列接続される第４の抵抗Ｒ５及び第２のスイッチＳＷ２からなる第２の放電回路Ｄ２と、第１のフィルタを介して入力される第１の電池の電圧と、第２のフィルタを介して入力される第２の電池の電圧とを均等化する制御部３と、を備える。【選択図】図１
2020171151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直列接続される第１及び第２の電池と、
第１の抵抗を含んでなる第１のフィルタと、
第２の抵抗を含んでなる第２のフィルタと、
互いに直列接続される第３の抵抗及び第１のスイッチからなる第１の放電回路と、
互いに直列接続される第４の抵抗及び第２のスイッチからなる第２の放電回路と、
前記第１のスイッチをオンさせ、前記第２のスイッチをオフさせて前記第１の電池から前記第２及び第３の抵抗に電流が流れることで前記第１の電池を放電させる、または、前記第１のスイッチをオフさせ、前記第２のスイッチをオンさせて前記第２の電池から前記第４の抵抗に電流が流れることで前記第２の電池を放電させることにより、前記第１のフィルタを介して入力される前記第１の電池の電圧と、前記第２のフィルタを介して入力される前記第２の電池の電圧とを均等化する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１及び第２のスイッチをオフさせているときの前記第１の電池の電圧と、前記第１のスイッチをオンさせ、前記第２のスイッチをオフさせているときの前記第１の電池の電圧との差が第１の閾値以下である場合で、かつ、前記第１及び第２のスイッチをオフさせているときの前記第１の電池の電圧と前記第２の電池の電圧との差が第２の閾値以上である場合、前記第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断する
ことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
互いに直列接続される第１〜第３の電池と、
第１の抵抗を含んでなる第１のフィルタと、
第２の抵抗を含んでなる第２のフィルタと、
第３の抵抗を含んでなる第３のフィルタと、
互いに直列接続される第４の抵抗及び第１のスイッチからなる第１の放電回路と、
互いに直列接続される第５の抵抗及び第２のスイッチからなる第２の放電回路と、
互いに直列接続される第６の抵抗及び第３のスイッチからなる第３の放電回路と、
前記第１のスイッチをオンさせ、前記第２及び第３のスイッチをオフさせて前記第１の電池から前記第２及び第４の抵抗に電流が流れることで前記第１の電池を放電させる、または、前記第２のスイッチをオンさせ、前記第１及び第３のスイッチをオフさせて前記第２の電池から前記第３及び第５の抵抗に電流が流れることで前記第２の電池を放電させる、または、前記第３のスイッチをオンさせ、前記第１及び第２のスイッチをオフさせて前記第３の電池から前記第６の抵抗に電流が流れることで前記第３の電池を放電させることにより、前記第１のフィルタを介して入力される前記第１の電池の電圧と、前記第２のフィルタを介して入力される前記第２の電池の電圧と、前記第３のフィルタを介して入力される前記第３の電池の電圧とを均等化する制御部と、 
を備え、
前記制御部は、前記第１〜第３のスイッチをオフさせているときの前記第２の電池の電圧と、前記第２のスイッチをオンさせ、前記第１及び第３のスイッチをオフさせているときの前記第２の電池の電圧との差が第３の閾値以下である場合で、かつ、前記第１〜第３のスイッチをオフさせているときの前記第１の電池の電圧と前記第２の電池の電圧との差が第４の閾値以上である場合、前記第２のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断する
ことを特徴とする電池パック。
【請求項３】
互いに直列接続される第１及び第２の電池と、
第１の抵抗を含んでなる第１のフィルタと、
第２の抵抗を含んでなる第２のフィルタと、
互いに直列接続される第３の抵抗及び第１のスイッチからなる第１の放電回路と、
互いに直列接続される第４の抵抗及び第２のスイッチからなる第２の放電回路と、
前記第１のスイッチをオンさせ、前記第２のスイッチをオフさせて前記第１の電池から前記第２及び第３の抵抗に電流が流れることで前記第１の電池を放電させる、または、前記第１のスイッチをオフさせ、前記第２のスイッチをオンさせて前記第２の電池から前記第４の抵抗に電流が流れることで前記第２の電池を放電させることにより、前記第１のフィルタを介して入力される前記第１の電池の電圧と、前記第２のフィルタを介して入力される前記第２の電池の電圧とを均等化する制御部と、
前記第１及び第２の電池に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記第１及び第２のスイッチをオフさせているときに前記第１の電池の電圧の変化量が前記電流検出部により検出される電流による前記第１の電池の電圧降下量に基づいて決定される第５の閾値を超えたことを記憶する記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１及び第２のスイッチをオフさせているときの前記第１の電池の電圧と、前記第１のスイッチをオンさせ、前記第２のスイッチをオフさせているときの前記第１の電池の電圧との差が第１の閾値以下である場合で、かつ、前記記憶部に前記第１の電池の電圧の変化量が前記第５の閾値を超えたことが記憶されている場合、前記第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断する
ことを特徴とする電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに直列接続される複数の電池を備える電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックとして、抵抗を含んでなるフィルタと、互いに直列接続される抵抗及びスイッチからなる放電回路とが各電池と制御部との間にそれぞれ接続され、各スイッチを選択的にオンさせることにより、制御部に入力される各電池の電圧を均等化するものがある。
【０００３】
ところで、スイッチがオンしたとき、電池のプラス端子から放電回路の抵抗及び隣接する電池に対応するフィルタの抵抗を介して電池のマイナス端子に電流が流れると、フィルタの抵抗の電圧降下により制御部に入力される電圧が低下する。
【０００４】
そこで、他の電池パックとして、スイッチをオンさせたときに制御部に入力される電圧と、スイッチをオフさせたときに制御部に入力される電圧との差が閾値以下である場合、スイッチが常時オンする故障またはスイッチが常時オフする故障が発生していると判断するものがある。
【０００５】
関連する技術として、例えば、特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１５２７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記他の電池パックでは、スイッチの故障が発生していることを判断することができるが、スイッチが常時オンする故障とスイッチが常時オフする故障のどちらの故障が発生しているのかを判断することができないという懸念がある。
【０００８】
そこで、本発明の一側面に係る目的は、各電池の電圧を均等化するためのスイッチが常時オンする故障が発生していることを判断することが可能な電池パックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る一つの形態である電池パックは、互いに直列接続される第１及び第２の電池と、第１の抵抗を含んでなる第１のフィルタと、第２の抵抗を含んでなる第２のフィルタと、互いに直列接続される第３の抵抗及び第１のスイッチからなる第１の放電回路と、互いに直列接続される第４の抵抗及び第２のスイッチからなる第２の放電回路と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせて第１の電池から第２及び第３の抵抗に電流が流れることで第１の電池を放電させる、または、第１のスイッチをオフさせ、第２のスイッチをオンさせて第２の電池から第４の抵抗に電流が流れることで第２の電池を放電させることにより、第１のフィルタを介して入力される第１の電池の電圧と、第２のフィルタを介して入力される第２の電池の電圧とを均等化する制御部とを備える。
【００１０】
制御部は、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧との差が第１の閾値以下である場合で、かつ、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と第２の電池の電圧との差が第２の閾値以上である場合、第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断する。
【００１１】
第２のスイッチがオフしたまま、第１のスイッチがオフからオンに切り替わると、第２の抵抗に電流が流れることで生じる電圧降下により制御部に入力される第１の電池の電圧が低くなるとともに、制御部に入力される第２の電池の電圧が高くなる。
【００１２】
そのため、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生している場合、第１のスイッチをオフからオンに切り替えることができず、第２の抵抗による電圧降下が生じないため、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧とが互いに同じまたは略同じになる。また、第１のスイッチが常時オンする故障が発生している場合、第１のスイッチが常時オンする故障が発生していない場合に比べて、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と第２の電池の電圧との差が大きくなる。
【００１３】
そこで、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧との差が第１の閾値以下である場合、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生していると判断することができ、さらに、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と第２の電池の電圧との差が第２の閾値以上である場合、第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断することができる。
【００１４】
また、本発明に係る一つの形態である電池パックは、互いに直列接続される第１〜第３の電池と、第１の抵抗を含んでなる第１のフィルタと、第２の抵抗を含んでなる第２のフィルタと、第３の抵抗を含んでなる第３のフィルタと、互いに直列接続される第４の抵抗及び第１のスイッチからなる第１の放電回路と、互いに直列接続される第５の抵抗及び第２のスイッチからなる第２の放電回路と、互いに直列接続される第６の抵抗及び第３のスイッチからなる第３の放電回路と、第１のスイッチをオンさせ、第２及び第３のスイッチをオフさせて第１の電池から第２及び第４の抵抗に電流が流れることで第１の電池を放電させる、または、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせて第２の電池から第３及び第５の抵抗に電流が流れることで第２の電池を放電させる、または、第３のスイッチをオンさせ、第１及び第２のスイッチをオフさせて第３の電池から第６の抵抗に電流が流れることで第３の電池を放電させることにより、第１のフィルタを介して入力される第１の電池の電圧と、第２のフィルタを介して入力される第２の電池の電圧と、第３のフィルタを介して入力される第３の電池の電圧とを均等化する制御部とを備える。
【００１５】
制御部は、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧と、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧との差が第３の閾値以下である場合で、かつ、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と第２の電池の電圧との差が第４の閾値以上である場合、第２のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断する。
【００１６】
第１及び第３のスイッチがオフしたまま、第２のスイッチがオフからオンに切り替わると、第３の抵抗に電流が流れることで生じる電圧降下により制御部に入力される第２の電池の電圧が第１の電池の電圧に比べて低くなる。
【００１７】
そのため、第２のスイッチが常時オンする故障または第２のスイッチが常時オフする故障が発生している場合、第２のスイッチをオフからオンに切り替えることができず、第３の抵抗による電圧降下が生じないため、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧と、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧とが互いに同じまたはほぼ同じになる。また、第２のスイッチが常時オンする故障が発生している場合、第２のスイッチが常時オンする故障が発生していない場合に比べて、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と第２の電池の電圧との差が大きくなる。
【００１８】
そこで、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧と、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧との差が第３の閾値以下である場合、第２のスイッチが常時オンする故障または第２のスイッチが常時オフする故障が発生していると判断することができ、さらに、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と第２の電池の電圧との差が第４の閾値以上である場合、第２のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断することができる。
【００１９】
また、本発明に係る一つの形態である電池パックは、互いに直列接続される第１及び第２の電池と、第１の抵抗を含んでなる第１のフィルタと、第２の抵抗を含んでなる第２のフィルタと、互いに直列接続される第３の抵抗及び第１のスイッチからなる第１の放電回路と、互いに直列接続される第４の抵抗及び第２のスイッチからなる第２の放電回路と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせて第１の電池から第２及び第３の抵抗に電流が流れることで第１の電池を放電させる、または、第１のスイッチをオフさせ、第２のスイッチをオンさせて第２の電池から第４の抵抗に電流が流れることで第２の電池を放電させることにより、第１のフィルタを介して入力される第１の電池の電圧と、第２のフィルタを介して入力される第２の電池の電圧とを均等化する制御部と、第１及び第２の電池に流れる電流を検出する電流検出部と、第１及び第２のスイッチをオフさせているときに第１の電池の電圧の変化量が電流検出部により検出される電流による第１の電池の電圧降下量に基づいて決定される第５の閾値を超えたことを記憶する記憶部とを備える。
【００２０】
制御部は、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧との差が第１の閾値以下である場合で、かつ、記憶部に第１の電池の電圧の変化量が第５の閾値を超えたことが記憶されている場合、第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断する。
【００２１】
第２のスイッチがオフしたまま、第１のスイッチがオフからオンに切り替わると、第２の抵抗に電流が流れることで生じる電圧降下により制御部に入力される第１の電池の電圧が低くなるとともに、制御部に入力される第２の電池の電圧が高くなる。
【００２２】
そのため、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生している場合、第１のスイッチをオフからオンに切り替えることができず、第２の抵抗による電圧降下が生じないため、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧とが互いに同じまたはほぼ同じになる。
【００２３】
また、第１及び第２のスイッチをオフさせているとき、第１のスイッチが常時オンする故障が発生すると、第１の電池の電圧の変化量が急峻に増加する。
【００２４】
そのため、記憶部に、第１及び第２のスイッチをオフさせているときに第１の電池の電圧の変化量が第５の閾値を超えたことが記憶されている場合、第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、互いに直列接続される複数の電池を備える電池パックにおいて、各電池の電圧を均等化するためのスイッチが常時オンする故障か発生していることを判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態の電池パックの一例を示す図である。
【図２】故障判断処理実行時の制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】故障判断処理実行時の制御部の動作の他の例を示すフローチャートである。
【図４】故障判断処理実行時の制御部の動作のさらに他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態の電池パックの一例を示す図である。
【００２８】
電池パック１は、互いに直列接続される電池Ｂ１〜Ｂ３と、フィルタＦ１〜Ｆ３と、放電回路Ｄ１〜Ｄ３と、電流検出部Ｓｉと、記憶部２と、制御部３とを備える。なお、電池Ｂ１〜Ｂ３を区別しない場合は、単に電池Ｂとする。また、フィルタＦ１〜Ｆ３を区別しない場合は、単にフィルタＦとする。また、放電回路Ｄ１〜Ｄ３を区別しない場合は、単に放電回路Ｄとする。また、図１に示す電池パック１では、電池Ｂ、フィルタＦ、放電回路Ｄがそれぞれ３つ備えられているが、電池パック１に備えられる電池Ｂ、フィルタＦ、及び放電回路Ｄのそれぞれの数は２つまたは４つ以上でもよい。
【００２９】
電池Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などにより構成される。また、電池パック１の外部の充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏから電池Ｂ１〜Ｂ３へ充電電流が流れると、電池Ｂ１〜Ｂ３が充電して電池Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれの電圧が上昇する。また、電池Ｂ１〜Ｂ３から負荷Ｌｏへ放電電流が流れると、電池Ｂ１〜Ｂ３が放電して電池Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれの電圧が低下する。
【００３０】
フィルタＦ１は、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１を含み、電池Ｂ１のプラス端子と制御部３の入力端子ＩＮ１との間に接続されている。すなわち、電池Ｂ１の電圧は、フィルタＦ１によりノイズ成分が低減されて制御部３の入力端子ＩＮ１、ＩＮ２に入力される。
【００３１】
フィルタＦ２は、抵抗Ｒ２及びコンデンサＣ２を含み、電池Ｂ１のマイナス端子及び電池Ｂ２のプラス端子の接続点と制御部３の入力端子ＩＮ２との間に接続されている。すなわち、電池Ｂ２の電圧は、フィルタＦ２によりノイズ成分が低減されて制御部３の入力端子ＩＮ２、ＩＮ３に入力される。
【００３２】
フィルタＦ３は、抵抗Ｒ３及びコンデンサＣ３を含み、電池Ｂ２のマイナス端子及び電池Ｂ３のプラス端子の接続点と制御部３の入力端子ＩＮ３との間に接続されている。すなわち、電池Ｂ３の電圧は、フィルタＦ３によりノイズ成分が低減されて制御部３の入力端子ＩＮ３、ＩＮ４に入力される。
なお、フィルタＦ１〜Ｆ３はコンデンサＣ１〜Ｃ３を含んでいなくてもよい。
【００３３】
放電回路Ｄ１は、互いに直列接続される抵抗Ｒ４及びスイッチＳＷ１からなり、抵抗Ｒ２を介して電池Ｂ１に並列接続されている。
【００３４】
放電回路Ｄ２は、互いに直列接続される抵抗Ｒ５及びスイッチＳＷ２からなり、抵抗Ｒ３を介して電池Ｂ２に並列接続されている。
【００３５】
放電回路Ｄ３は、互いに直列接続される抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ３からなり、電池Ｂ３に並列接続されている。
【００３６】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、それぞれ、半導体リレーまたは電磁リレーなどにより構成される。なお、図１に示す電池パック１では、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が制御部３の内部に備えられているが、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が制御部３の外部に備えられていてもよい。また、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を区別しない場合は、単にスイッチＳＷとする。
【００３７】
スイッチＳＷ１がオンし、スイッチＳＷ２、ＳＷ３がオフすると、電池Ｂ１のプラス端子から放電回路Ｄ１及びフィルタＦ２を介して電池Ｂ１のマイナス端子へ放電経路が形成され、電池Ｂ１のプラス端子から抵抗Ｒ４、スイッチＳＷ１、及び抵抗Ｒ２を介して電池Ｂ１のマイナス端子に電流が流れて電池Ｂ１が放電されるため、制御部３に入力される電池Ｂ１の電圧（入力端子ＩＮ１、ＩＮ２にかかる電圧）が時間経過とともに徐々に低下していく。また、スイッチＳＷ１がオンし、スイッチＳＷ２、ＳＷ３がオフすると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオフする場合に比べて、抵抗Ｒ２による電圧降下分だけ入力端子ＩＮ２にかかる電圧が高くなるため、制御部３に入力される電池Ｂ１の電圧が低くなり、制御部３に入力される電池Ｂ２の電圧（入力端子ＩＮ２、ＩＮ３にかかる電圧）が高くなる。
【００３８】
スイッチＳＷ２がオンし、スイッチＳＷ１、ＳＷ３がオフすると、電池Ｂ２のプラス端子から放電回路Ｄ２及びフィルタＦ３を介して電池Ｂ２のマイナス端子へ放電経路が形成され、電池Ｂ２のプラス端子から抵抗Ｒ５、スイッチＳＷ２、及び抵抗Ｒ３を介して電池Ｂ２のマイナス端子に電流が流れて電池Ｂ２が放電されるため、制御部３に入力される電池Ｂ２の電圧が時間経過とともに徐々に低下していく。また、スイッチＳＷ２がオンし、スイッチＳＷ１、ＳＷ３がオフすると、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３がオフする場合に比べて、抵抗Ｒ３による電圧降下分だけ入力端子ＩＮ３にかかる電圧が高くなるため、制御部３に入力される電池Ｂ２の電圧が低くなり、制御部３に入力される電池Ｂ３の電圧（入力端子ＩＮ３、ＩＮ４にかかる電圧）が高くなる。
【００３９】
スイッチＳＷ３がオンし、スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオフすると、電池Ｂ３のプラス端子から放電回路Ｄ３を介して電池Ｂ３のマイナス端子へ放電経路が形成され、電池Ｂ３のプラス端子から抵抗Ｒ６及びスイッチＳＷ３を介して電池Ｂ３のマイナス端子に電流が流れて電池Ｂ３が放電されるため、制御部３に入力される電池Ｂ３の電圧が時間経過とともに徐々に低下していく。
【００４０】
すなわち、抵抗Ｒ１の一方の端子が電池Ｂ１のプラス端子及び抵抗Ｒ４の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ１の他方の端子がコンデンサＣ１の一方の端子及び入力端子ＩＮ１に接続されている。抵抗Ｒ４の他方の端子がスイッチＳＷ１の一方の端子に接続され、スイッチＳＷ１の他方の端子が入力端子ＩＮ２に接続されている。抵抗Ｒ２の一方の端子が電池Ｂ１のマイナス端子及び電池Ｂ２のプラス端子及び抵抗Ｒ５の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ２の他方の端子がコンデンサＣ１の他方の端子及びコンデンサＣ２の一方の端子及び入力端子ＩＮ２に接続されている。抵抗Ｒ５の他方の端子がスイッチＳＷ２の一方の端子に接続され、スイッチＳＷ２の他方の端子が入力端子ＩＮ３に接続されている。抵抗Ｒ３の一方の端子が電池Ｂ２のマイナス端子及び電池Ｂ３のプラス端子及び抵抗Ｒ６の一方の端子に接続され、抵抗Ｒ３の他方の端子がコンデンサＣ２の他方の端子及びコンデンサＣ３の一方の端子及び入力端子ＩＮ３に接続されている。抵抗Ｒ６の他方の端子がスイッチＳＷ３の一方の端子に接続され、スイッチＳＷ３の他方の端子が入力端子ＩＮ４に接続されている。電池Ｂ３のマイナス端子がコンデンサ３の他方の端子及び入力端子ＩＮ４に接続されている。
【００４１】
なお、互いに隣接する２つの電池Ｂのうちの高電位側の電池Ｂを第１の電池とし、第１の電池のマイナス端子に接続される電池Ｂを第２の電池とする。この場合、第１の電池に対応するフィルタＦを第１のフィルタとし、第１の電池に対応する放電回路Ｄを第１の放電回路とする。また、第２の電池に対応するフィルタＦを第２のフィルタとし、第２の電池に対応する放電回路Ｄを第２の放電回路とする。例えば、電池Ｂ１を第１の電池とし、電池Ｂ２を第２の電池とし、フィルタＦ１を第１のフィルタとし、フィルタＦ２を第２のフィルタとし、放電回路Ｄ１を第１の放電回路とし、放電回路Ｄ２を第２の放電回路とする。この場合、抵抗Ｒ１が第１の抵抗になり、抵抗Ｒ２が第２の抵抗になり、抵抗Ｒ４が第３の抵抗になり、抵抗Ｒ５が第４の抵抗になり、スイッチＳＷ１が第１のスイッチになり、スイッチＳＷ２が第２のスイッチになる。または、電池Ｂ２を第１の電池とし、電池Ｂ３を第２の電池とし、フィルタＦ２を第１のフィルタとし、フィルタＦ３を第２のフィルタとし、放電回路Ｄ２を第１の放電回路とし、放電回路Ｄ３を第２の放電回路とする。この場合、抵抗Ｒ２が第１の抵抗になり、抵抗Ｒ３が第２の抵抗になり、抵抗Ｒ５が第３の抵抗になり、抵抗Ｒ６が第４の抵抗になり、スイッチＳＷ２が第１のスイッチになり、スイッチＳＷ３が第２のスイッチになる。
【００４２】
また、互いに隣接する３つの電池Ｂのうちの最高電位側の電池Ｂを第１の電池とし、第１の電池のマイナス端子に接続される電池Ｂを第２の電池とし、第２の電池のマイナス端子に接続される電池Ｂを第３の電池とする。この場合、第１の電池に対応するフィルタＦを第１のフィルタとし、第１の電池に対応する放電回路Ｄを第１の放電回路とする。また、第２の電池に対応するフィルタＦを第２のフィルタとし、第２の電池に対応する放電回路Ｄを第２の放電回路とする。また、第３の電池に対応するフィルタＦを第３のフィルタとし、第３の電池に対応する放電回路Ｄを第３の放電回路とする。例えば、電池Ｂ１を第１の電池とし、電池Ｂ２を第２の電池とし、電池Ｂ３を第３の電池とし、フィルタＦ１を第１のフィルタとし、フィルタＦ２を第２のフィルタとし、フィルタＦ３を第３のフィルタとし、放電回路Ｄ１を第１の放電回路とし、放電回路Ｄ２を第２の放電回路とし、放電回路Ｄ３を第３の放電回路とする。この場合、抵抗Ｒ１が第１の抵抗になり、抵抗Ｒ２が第２の抵抗になり、抵抗Ｒ３が第３の抵抗になり、抵抗Ｒ４が第４の抵抗になり、抵抗Ｒ５が第５の抵抗になり、抵抗Ｒ６が第６の抵抗になり、スイッチＳＷ１が第１のスイッチになり、スイッチＳＷ２が第２のスイッチになり、スイッチＳＷ３が第３のスイッチになる。
【００４３】
電流検出部Ｓｉは、ホール素子などを用いて構成され、電池Ｂ１と充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏとの間の電流経路に設けられ、充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏから電池Ｂ１〜Ｂ３へ流れる充電電流、または、電池Ｂ１〜Ｂ３から負荷Ｌｏへ流れる放電電流を検出し制御部３に出力する。なお、電流検出部Ｓｉは、電池Ｂ３と充電器Ｃｈまたは負荷Ｌｏとの間の電流経路に設けられてもよい。
【００４４】
記憶部２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read Only Memory）などにより構成される。
【００４５】
制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device））などにより構成され、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の動作を制御する。
【００４６】
また、制御部３は、電池Ｂ１〜Ｂ３の電圧のうちの最も大きい電圧と最も小さい電圧との差がセルバランス閾値以上になると、最も小さい電圧の電池Ｂ以外の電池Ｂに対応するスイッチＳＷを順次オンさせることで、最も小さい電圧の電池Ｂ以外の電池Ｂの電圧を最も小さい電圧と同じ電圧になるまで低下させる。これにより、電池Ｂ１〜Ｂ３のそれぞれの電圧を均等化させることができる。
【００４７】
また、制御部３は、故障判断処理を実行することにより、第１のスイッチまたは第２のスイッチに故障が発生しているか否かを判断する。
【００４８】
図２は、故障判断処理実行時の制御部３の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートにおいて、制御部３は、第１及び第２のスイッチのうちの第１のスイッチに故障が発生しているか否かを判断するものとする。
【００４９】
まず、制御部３は、第１及び第２のスイッチをオフさせた後（ステップＳ１０１）、第１のスイッチに対応する第１の電池の電圧Ｖ１を取得する（ステップＳ１０２）。
【００５０】
次に、制御部３は、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせた後（ステップＳ１０３）、第１の電池の電圧Ｖ２を取得する（ステップＳ１０４）。
【００５１】
次に、制御部３は、電圧Ｖ１と電圧Ｖ２との差ΔＶ１（絶対値）を求める（ステップＳ１０５）。
【００５２】
次に、制御部３は、差ΔＶ１が第１の閾値より大きい場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、第１のスイッチに故障が発生していないと判断する（ステップＳ１０７）。なお、第１の閾値は、例えば、ゼロまたはゼロに電圧Ｖ１、Ｖ２の測定誤差に基づく値を加算した値に設定されているものとする。
【００５３】
一方、制御部３は、差ΔＶ１が第１の閾値以下である場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、第１及び第２のスイッチをオフさせた後（ステップＳ１０８）、第１の電池のマイナス端子に接続される第２の電池の電圧Ｖ３を取得する（ステップＳ１０９）。
【００５４】
次に、制御部３は、電圧Ｖ１と電圧Ｖ３との差ΔＶ２（絶対値）を求める（ステップＳ１１０）。
【００５５】
次に、制御部３は、差ΔＶ２が第２の閾値より小さい場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、第１のスイッチが常時オフする故障（オフ固着）が発生していると判断する（ステップＳ１１２）。なお、第２の閾値は、例えば、第２の電池に対応する第２のフィルタの第２の抵抗による電圧降下量に基づく値に設定されているものとする。
【００５６】
一方、制御部３は、差ΔＶ２が第２の閾値以上である場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、第１のスイッチが常時オンする故障（オン固着）が発生していると判断する（ステップＳ１１３）。
【００５７】
第２のスイッチがオフしたまま、第１のスイッチがオフからオンに切り替わると、第２の抵抗に電流が流れることで生じる電圧降下により制御部３に入力される第１の電池の電圧が低くなるとともに、制御部３に入力される第２の電池の電圧が高くなる。
【００５８】
そのため、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生している場合、第１のスイッチをオフからオンに切り替えることができず、第２の抵抗による電圧降下が生じないため、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ１と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ２とが互いに同じまたはほぼ同じになる。また、第１のスイッチが常時オンする故障が発生している場合、第１のスイッチが常時オンする故障が発生していない場合に比べて、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ１と第２の電池の電圧Ｖ３との差ΔＶ２が大きくなる。
【００５９】
そこで、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ１と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ２との差ΔＶ１が第１の閾値以下である場合、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生していると判断することができ、さらに、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ１と第２の電池の電圧Ｖ３との差ΔＶ２が第２の閾値以上である場合、第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断することができる。
【００６０】
図３は、故障判断処理実行時の制御部２の動作の他の例を示すフローチャートである。なお、図３に示すフローチャートにおいて、制御部３は、第１〜第３のスイッチのうちの第２のスイッチに故障が発生しているか否かを判断するものとする。すなわち、図２に示すフローチャートでは、第１の電池の電圧Ｖ１と、第１の電池のマイナス端子に接続される第２の電池の電圧Ｖ３との差ΔＶ２を用いて、第１のスイッチが常時オンする故障が発生しているか否かを判断する構成であるが、図３に示すフローチャートでは、第２の電池の電圧Ｖ４と、第２の電池のプラス端子に接続される第１の電池の電圧Ｖ６との差ΔＶ４を用いて、第２のスイッチが常時オンする故障が発生しているか否かを判断する。
【００６１】
まず、制御部３は、第１及び第２のスイッチをオフさせた後（ステップＳ２０１）、第２のスイッチに対応する第２の電池の電圧Ｖ４を取得する（ステップＳ２０２）。
【００６２】
次に、制御部３は、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせた後（ステップＳ２０３）、第２の電池の電圧Ｖ５を取得する（ステップＳ２０４）。
【００６３】
次に、制御部３は、電圧Ｖ４と電圧Ｖ５との差ΔＶ３（絶対値）を求める（ステップＳ２０５）。
【００６４】
次に、制御部３は、差ΔＶ３が第３の閾値より大きい場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、第２のスイッチに故障が発生していないと判断する（ステップＳ２０７）。なお、第３の閾値は、例えば、ゼロまたはゼロに電圧Ｖ４、Ｖ５の測定誤差に基づく値を加算した値に設定されているものとする。
【００６５】
一方、制御部３は、差ΔＶ３が第３の閾値以下である場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、第１〜第３のスイッチをオフさせた後（ステップＳ２０８）、第１の電池の電圧Ｖ６を取得する（ステップＳ２０９）。
【００６６】
次に、制御部３は、電圧Ｖ４と電圧Ｖ６との差ΔＶ４（絶対値）を求める（ステップＳ２１０）。
【００６７】
次に、制御部３は、差ΔＶ４が第４の閾値より小さい場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、第２のスイッチが常時オフする故障（オフ固着）が発生していると判断する（ステップＳ２１２）。なお、第４の閾値は、例えば、第３の電池に対応する第３のフィルタの第３の抵抗による電圧降下量に基づく値に設定されているものとする。
【００６８】
一方、制御部３は、差ΔＶ４が第４の閾値以上である場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、第２のスイッチが常時オンする故障（オン固着）が発生していると判断する（ステップＳ２１３）。
【００６９】
第１及び第３のスイッチがオフしたまま、第２のスイッチがオフからオンに切り替わると、第３の抵抗に電流が流れることで生じる電圧降下により制御部３に入力される第２の電池の電圧が第１の電池の電圧に比べて低くなる。
【００７０】
そのため、第２のスイッチが常時オンする故障または第２のスイッチが常時オフする故障が発生している場合、第２のスイッチをオフからオンに切り替えることができず、第３の抵抗による電圧降下が生じないため、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧Ｖ４と、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧Ｖ５とが互いに同じまたはほぼ同じになる。また、第２のスイッチが常時オンする故障が発生している場合、第２のスイッチが常時オンする故障が発生していない場合に比べて、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ４と第２の電池の電圧Ｖ６との差ΔＶ４が大きくなる。
【００７１】
そこで、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧Ｖ４と、第２のスイッチをオンさせ、第１及び第３のスイッチをオフさせているときの第２の電池の電圧Ｖ５との差ΔＶ３が第３の閾値以下である場合、第２のスイッチが常時オンする故障または第２のスイッチが常時オフする故障が発生していると判断することができ、さらに、第１〜第３のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ４と第２の電池の電圧Ｖ６との差ΔＶ４が第４の閾値以上である場合、第２のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断することができる。
【００７２】
図４は、故障判断処理実行時の制御部２の動作の他の例を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートにおいて、制御部３は、第１及び第２のスイッチのうちの第１のスイッチに故障が発生しているか否かを判断するものとする。すなわち、図２に示すフローチャートでは、第１の電池の電圧Ｖ１と第２の電池の電圧Ｖ３との差ΔＶ２を用いて、第１のスイッチが常時オンする故障が発生しているか否かを判断する構成であるが、図４に示すフローチャートでは、第１の電池の電圧の変化量を用いて、第１のスイッチが常時オンする故障が発生しているか否かを判断する。また、図４に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０７は、図２に示すステップＳ１０１〜ステップＳ１０７と同様であるため、その説明を省略する。また、制御部３は、故障判断処理実行時以外において、第１の電池の電圧を一定時間経過毎に取得するとともに、前回取得した電圧と今回取得した電圧の差（絶対値）である第１の電池の電圧の変化量が第５の閾値を超えた場合、その旨を記憶部２に記憶するものとする。第５の閾値は、例えば、電流検出部Ｓｉにより検出される電流（ゼロ以上の値）による第１の電池の電圧降下量に基づいて決定され、電圧の変化が電流による電圧降下によるものか、第１のスイッチが常時オンする故障によるものかを判別できるものとする。
【００７３】
制御部３は、差ΔＶ１が第１の閾値以下である場合で（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、かつ、記憶部２に、第１の電池の電圧の変化量が第５の閾値を超えたことが記憶されていない場合（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、第１のスイッチが常時オフする故障（オフ固着）が発生していると判断する（ステップＳ１１２）。
【００７４】
一方、制御部３は、差ΔＶ１が第１の閾値以下である場合で（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、かつ、記憶部２に、第１の電池の電圧の変化量が第５の閾値を超えたことが記憶されている場合（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、第１のスイッチが常時オンする故障（オン固着）が発生していると判断する（ステップＳ１１３）。
【００７５】
第２のスイッチがオフしたまま、第１のスイッチがオフからオンに切り替わると、第２の抵抗に電流が流れることで生じる電圧降下により制御部３に入力される第１の電池の電圧が低くなるとともに、制御部３に入力される第２の電池の電圧が高くなる。
【００７６】
そのため、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生している場合、第１のスイッチをオフからオンに切り替えることができず、第２の抵抗による電圧降下が生じないため、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ１と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ２とが互いに同じまたはほぼ同じになる。
【００７７】
また、第１及び第２のスイッチをオフさせているとき、第１のスイッチが常時オンする故障が発生すると、第１の電池の電圧の変化量が急峻に増加する。
【００７８】
そこで、第１及び第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ１と、第１のスイッチをオンさせ、第２のスイッチをオフさせているときの第１の電池の電圧Ｖ２との差ΔＶ１が第１の閾値以下である場合、第１のスイッチが常時オンする故障または第１のスイッチが常時オフする故障が発生していると判断することができ、さらに、記憶部２に、第１の電池の電圧の変化量が第５の閾値を超えたことが記憶されている場合、第１のスイッチが常時オンである故障が発生していると判断することができる。
【００７９】
本発明は、上記実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１  電池パック
２  記憶部
３  制御部
Ｂ  電池
Ｆ１〜Ｆ３  フィルタ
Ｄ１〜Ｄ３  放電回路
Ｒ１〜Ｒ６  抵抗
Ｃ１〜Ｃ３  コンデンサ
ＳＷ１〜ＳＷ３  スイッチ
Ｓｉ  電流検出部
Ｃｈ  充電器
Ｌｏ  負荷
【図１】
2020171151.tif 000003
【図２】
2020171151.tif 000004
【図３】
2020171151.tif 000005
【図４】
2020171151.tif 000006