(57)【要約】【課題】複数の電池セルに対する一連の電圧測定に要する時間を短縮する。【解決手段】電圧測定方法は、電池セルユニット２において、電池セルＣＬにコンデンサＣを並列に接続する接続工程と、電池セルＣＬでコンデンサＣを充電する充電工程と、コンデンサＣの電圧を測定する測定工程と、測定工程で測定した電圧値を記憶する記憶工程とを含む。第１スイッチ回路４１は、電池セルＣＬの正極側をコンデンサＣの一端子に接続させる一方、電池セルＣＬの負極側をコンデンサＣの他端子に接続させる。接続工程は、一の電池セルＣＬの電圧を測定した後、次の電池セルＣＬの電圧を測定するときに、コンデンサＣを、放電させることなく、次の電池セルＣＬに対して接続する。接続工程は、測定シリーズを終えた後に、次回の測定シリーズにおける電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替える並べ替え工程とをさらに含む。【選択図】図１
2010085170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおいて、該電池セルにコンデンサを接続回路を介して並列に接続する接続工程と、該電池セルで該コンデンサを充電する充電工程と、該電池セルと該コンデンサとの接続を切断した後、該コンデンサの電圧を該電池セルの電圧として測定する測定工程と、前記測定工程で測定した電圧値を記憶する記憶工程とを含み、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定方法であって、
前記接続回路は、各電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させる一方、各電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させるように構成されており、
前記接続工程は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続し、
複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替える並べ替え工程とをさらに含むことを特徴とする電池セルの電圧測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電池セルの電圧測定方法において、
前記並べ替え工程は、複数の前記電池セルの測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるような並びと、電圧値の大きさが降順となるような並びとで一連の電圧測定ごとに交互に切り替えることを特徴とする電池セルの電圧測定方法。
【請求項３】
複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおいて、該電池セルにコンデンサを接続回路を介して並列に接続する接続工程と、該電池セルで該コンデンサを充電する充電工程と、該電池セルと該コンデンサとの接続を切断した後、該コンデンサの電圧を該電池セルの電圧として測定する測定工程と、前記測定工程で測定した電圧値を記憶する記憶工程とを含み、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定方法であって、
前記接続回路は、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が奇数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させ且つ該奇数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させる一方、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が偶数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの他端子に接続させ且つ該偶数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの一端子に接続させるように構成されており、
前記接続工程は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続し、
前記測定工程は、複数の前記電池セルを直列接続における配列順が奇数番目の電池セルからなる奇数グループと直列接続における配列順が偶数番目の電池セルからなる偶数グループとにグループ分けをして、何れか一方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定し終わった後、他方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定することを特徴とする電池セルの電圧測定方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電池セルの電圧測定方法において、
複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、前記奇数グループ及び前記偶数グループのそれぞれにおいて、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えるグループ内並べ替え工程をさらに含むことを特徴とする電池セルの電圧測定方法。
【請求項５】
請求項４に記載の電池セルの電圧測定方法において、
前記グループ内並べ替え工程は、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えることを特徴とする電池セルの電圧測定方法。
【請求項６】
請求項３乃至５の何れか１つに記載の電池セルの電圧測定方法において、
前記グループ内並べ替え工程は、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えるごとに、先に電圧測定するグループと後に電圧測定するグループとの順番を入れ替えることを特徴とする電池セルの電圧測定方法。
【請求項７】
複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおける該電池セルに接続回路を介して並列に接続されるコンデンサと、該コンデンサの電圧を測定する電圧測定部と、該コンデンサを該接続回路を介して該電池セルに並列接続させて該電池セルで該コンデンサを充電させた後、該コンデンサと該電池セルとの並列接続を切断して、該コンデンサの電圧を該電圧測定部で測定させる制御部と、前記電圧測定部で測定した電圧値を記憶する記憶部とを備え、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定装置であって、
前記接続回路は、各電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させる一方、各電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させるように構成されており、
前記制御部は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続するように構成されていると共に、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えることを特徴とする電池セルの電圧測定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電池セルの電圧測定装置において、
前記制御部は、複数の前記電池セルの測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるような並びと、電圧値の大きさが降順となるような並びとで一連の電圧測定ごとに交互に切り替えることを特徴とする電池セルの電圧測定装置。
【請求項９】
複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおける該電池セルに接続回路を介して並列に接続されるコンデンサと、該コンデンサの電圧を測定する電圧測定部と、該コンデンサを該接続回路を介して該電池セルに並列接続させて該電池セルで該コンデンサを充電させた後、該コンデンサと該電池セルとの並列接続を切断して、該コンデンサの電圧を該電圧測定部で測定させる制御部と、前記電圧測定部で測定した電圧値を記憶する記憶部とを備え、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定装置であって、
前記接続回路は、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が奇数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させ且つ該奇数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させる一方、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が偶数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの他端子に接続させ且つ該偶数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの一端子に接続させるように構成されており、
前記制御部は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続するように構成されていると共に、複数の前記電池セルを直列接続における配列順が奇数番目の電池セルからなる奇数グループと直列接続における配列順が偶数番目の電池セルからなる偶数グループとにグループ分けをして、何れか一方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定し終わった後、他方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定することを特徴とする電池セルの電圧測定装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電池セルの電圧測定装置において、
前記制御部は、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、前記奇数グループ及び前記偶数グループのそれぞれにおいて、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えることを特徴とする電池セルの電圧測定装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電池セルの電圧測定装置において、
前記制御部は、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えることを特徴とする電池セルの電圧測定装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電池セルの電圧測定装置において、
前記制御部は、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えるごとに、先に電圧測定するグループと後に電圧測定するグループとの順番を入れ替えることを特徴とする電池セルの電圧測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットの各電池セルの電圧を測定する電池セルの電圧測定方法及び電圧測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やハイブリッド電気自動車が普及しており、かかる自動車においては電動モータの電源として、複数の電池セルを直列に接続して構成される電池セルユニットが用いられている。
【０００３】
このような電池セルユニットにおいては、製造時におけるばらつきや経年変化のばらつき等によって各電池セルの温度特性や容量にはばらつきがある。このように、各電池セルの温度特性や容量にばらつきがある状態で放電及び充電を繰り返すと、各電池セルの電圧がばらつき、さらには、電池セルによっては過放電や過充電が起こり得る。このような過放電や過充電を防止するためには、各電池セルの電圧を測定する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、いわゆるフライングキャパシタ方式の電圧測定方法が開示されている。具体的には、特許文献１に係る電圧測定方法では、測定対象となる或る電池セルにコンデンサを並列に接続して該コンデンサを充電した後、該電池セルとコンデンサとの接続を解除して、該コンデンサを電圧測定部と接続し、該電圧測定部によってコンデンサの電圧を測定する。こうして、１つの電池セルの電圧が測定される。引き続いて、コンデンサに蓄積された電荷を放電した後、該コンデンサを次の測定対象となる電池セルに並列に接続し、前述の手順を繰り返す。こうして、コンデンサを並列に接続する電池セルを切り替えながら、前述の手順を実行することによって、電池セルユニット中の全ての電池セルの電圧を測定する。
【特許文献１】特開２００７−４０８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の如く、コンデンサを電池セルに接続して充電した後、該コンデンサの電圧を測定するという手順を繰り返すことによって電池セルの電圧を順番に測定する構成においては、１つの電池セルの電圧測定が完了した後も、コンデンサには電池セルによって充電された際の電荷が残留している。そこで、特許文献１に開示された電圧測定方法では、１つの電池セルの電圧測定が完了して、次の電池セルの電圧測定に移行する際に、コンデンサに蓄積された電荷を放電している。こうすることで、今回の電圧測定でコンデンサに蓄積した電荷が、次の電池セルの電圧測定に影響を与えないようにしている。
【０００６】
しかしながら、コンデンサの電圧を電圧測定の度にリセットすると、各電池セルの電圧測定では、毎回、零からコンデンサを充電する必要があり、コンデンサの充電時間が長くなってしまう。つまり、前回の電圧測定でコンデンサに蓄積した電荷の影響を受けなくて済むものの、各電池セルの電圧測定に要する時間が長くなってしまう。各電池セルの電圧測定の時間が長くなると、複数の電池セルに対して順番に電圧を測定する一連の電圧測定に要する時間も長くなってしまう。
【０００７】
それに加えて、１つの電池セルの電圧測定と次の電池セルの電圧測定との間に、コンデンサを放電させるための放電時間が必要となり、この点においても、複数の電池セルに対して順番に電圧を測定する一連の電圧測定に要する時間が長くなってしまう。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の電池セルに対する一連の電圧測定に要する時間を短縮することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、各電池セルによって充電されたコンデンサの電圧の大きさに基づいて、複数の電池セルを電圧測定する際の測定順序を並び替えるようにしたものである。
【００１０】
具体的には、第１の発明は、複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおいて、該電池セルにコンデンサを接続回路を介して並列に接続する接続工程と、該電池セルで該コンデンサを充電する充電工程と、該電池セルと該コンデンサとの接続を切断した後、該コンデンサの電圧を該電池セルの電圧として測定する測定工程と、前記測定工程で測定した電圧値を記憶する記憶工程とを含み、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定方法が対象である。そして、前記接続回路は、各電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させる一方、各電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させるように構成されており、前記接続工程は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、該一の電池セルについての前記測定工程の後、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続し、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替える並べ替え工程とをさらに含むものとする。
【００１１】
前記の構成の場合、１つの電池セルの電圧測定が完了した後、次の電池セルの電圧測定を行う前にコンデンサを放電させないため、次の電池セルの電圧測定を行う際には、１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷がコンデンサに残留している。すなわち、コンデンサを次の電池セルに並列接続したときには、コンデンサは、零から充電されるのではなく、１つ前の電池セルの電圧に相当する電荷が残留した状態から充電される。このとき、コンデンサの一端子には各電池セルの正極側が、コンデンサの他端子には各電池セルの負極側が接続されるため、コンデンサに印可される電圧の符号は変わらない。
【００１２】
ここで、本発明では、複数の電池セルに対する一連の電圧測定が完了するごとに、前記並べ替え工程において、次回の一連の電圧測定における電池セルの測定順序が並び替えられる。詳しくは、電池セルの測定順序が、今回測定された電圧値の大きさの順（即ち、電圧値が大きい順や電圧値が小さい順）に並べ替えられる。ここで、各電池セルの電圧は、一連の電圧測定が完了してから次回の一連の電圧測定を行うまでの間では、大きくは変わらないため、今回測定された電圧値の大きさの順に次回の電池セルの電圧を測定すると、次回、順番に測定される電池セルの電圧値は、概ね大きさの順に並び、連続して測定される電池セル間の電圧差は小さくなる。
【００１３】
このように、連続して測定される電池セル間の電圧差が小さいと、コンデンサを電池セルに接続したときに、該コンデンサの電圧を接続された電池セルの電圧に一致させるために増減させるコンデンサの電荷量を少量にすることができる。つまり、コンデンサを電池セルに接続したときには、該コンデンサには１つ前の電池セルの電圧に相当する電荷量が既に蓄積されており、１つ前の電池セルの電圧と今回の電池セルの電圧とは差が小さいため、電荷が残留したコンデンサに対して今回の電池セルで充電すべき電荷量は少量でよくなる。その結果、コンデンサの電圧を、接続された電池セルの電圧に早期に収束させることができる。
【００１４】
尚、電荷が残留したコンデンサの方が測定対象である電池セルよりも電圧が高い場合には、コンデンサから電池セルに放電されることになるが、かかる場合であっても、コンデンサの放電量は少量でよくなるため、コンデンサの電圧は、測定対象である電池セルの電圧に早期に収束することになる。
【００１５】
こうして、各電池セルの充電時間を短くすることができるため、複数の電池セルの一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。また、１つの電池セルの電圧測定の後、次の電池セルの電圧測定までの間にコンデンサを放電させる必要がないため、この点においても、複数の電池セルの一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、前記並べ替え工程は、複数の前記電池セルの測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるような並びと、電圧値の大きさが降順となるような並びとで一連の電圧測定ごとに交互に切り替えるものとする。
【００１７】
前記の構成の場合、今回の一連の電圧測定が、電圧値の大きさが昇順となるような測定順序で行われた場合には、次回の一連の電圧測定は、電圧値の大きさが降順となるような測定順序で行われる。さらに、次々回の一連の電圧測定は、電圧値の大きさが昇順となるような測定順序で行われる。このように、一連の電圧測定が行われるごとに、電圧値の大きさの順を降順と昇順とで入れ替えることによって、或る一連の電圧測定の最後の電池セルの電圧と、その次の一連の電圧測定の最初の電池セルの電圧との差を小さくすることができる。
【００１８】
すなわち、或る一連の電圧測定が電圧値の大きさが昇順となるような測定順序で行われた場合、複数の電池セルの中で電圧が最も高い電池セルが最後に測定される。そして、その次の一連の電圧測定は電圧値の大きさが降順となるような測定順序で行われるため、複数の電池セルの中で電圧が最も高い電池セルが最初に測定される。逆に、或る一連の電圧測定が電圧値の大きさが降順となるような測定順序で行われた場合には、その一連の電圧測定では、複数の電池セルの中で電圧が最も低い電池セルが最後に測定され、次に一連の電圧測定では、複数の電池セルの中で電圧が最も低い電池セルが最初に測定される。
【００１９】
そして、本発明では電池セルに接続されるコンデンサには１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷が残留しているため、一連の電圧測定の最初の電池セルの電圧測定をするときには、その前の一連の電圧測定の最後の電池セルの電圧測定時の電荷がコンデンサに残留していることになる。
【００２０】
つまり、連続する一連の電圧測定において、先に行われる一連の電圧測定の最後の電池セルと後に続く一連の電圧測定の最初の電池セルとの電圧差を小さくすることによって、後に続く一連の電圧測定の最初の電池セルでコンデンサを充電する際には、該最初の電池セルの電圧に相当する電荷量に近い量の電荷が該コンデンサには既に蓄積されているため、増減させるべきコンデンサの電荷量が少量でよく、コンデンサの電圧を接続された該電池セルの電圧に早期に収束させることができる。こうすることで、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【００２１】
第３の発明は、複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおいて、該電池セルにコンデンサを接続回路を介して並列に接続する接続工程と、該電池セルで該コンデンサを充電する充電工程と、該電池セルと該コンデンサとの接続を切断した後、該コンデンサの電圧を該電池セルの電圧として測定する測定工程と、前記測定工程で測定した電圧値を記憶する記憶工程とを含み、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定方法が対象である。そして、前記接続回路は、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が奇数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させ且つ該奇数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させる一方、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が偶数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの他端子に接続させ且つ該偶数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの一端子に接続させるように構成されており、前記接続工程は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続し、前記測定工程は、複数の前記電池セルを直列接続における配列順が奇数番目の電池セルからなる奇数グループと直列接続における配列順が偶数番目の電池セルからなる偶数グループとにグループ分けをして、何れか一方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定し終わった後、他方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定するものとする。
【００２２】
前記の構成の場合、１つの電池セルの電圧測定が完了した後、次の電池セルの電圧測定を行う前にコンデンサを放電させないため、次の電池セルの電圧測定を行う際には、１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷がコンデンサに残留している。すなわち、コンデンサを次の電池セルに並列接続したときには、コンデンサは、零から充電されるのではなく、１つ前の電池セルの電圧に相当する電荷が残留した状態から充電される。
【００２３】
ここで、本発明では、直列接続の配列順が奇数番目の電池セルと偶数番目の電池セルとでは、コンデンサに対する接続が反対になっている。すなわち、奇数番目の電池セルによって充電された際のコンデンサの電圧と、偶数番目の電池セルによって充電された際のコンデンサの電圧とは、正負が逆になっている。
【００２４】
そこで、前記の構成では、複数の前記電池セルを直列接続の配列順が奇数番目の電池セルからなる奇数グループと直列接続の配列順が偶数番目の電池セルからなる偶数グループとにグループ分けをして、何れか一方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定し終わった後、他方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定している。こうすることで、電池セルの充電時間を短くすることができる。
【００２５】
つまり、奇数番目の電池セルと偶数番目の電池セルとを交互に充電すると、コンデンサの電圧は電池セルの測定ごとに正負が反転する。ここで、コンデンサには、前述の如く、１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷が残留しているため、電圧測定ごとにコンデンサの電圧の符号が反転すると、増減させるべきコンデンサの電荷の量が非常に多くなる。その結果、電池セルの充電時間が長くなってしまう。
【００２６】
それに対して、本発明では、コンデンサを充電したときの該コンデンサの電圧が正のグループと負のグループとで別々に電池セルの電圧測定を行うことによって、少なくとも、同じグループ内で電池セルの電圧測定を順番に行っている間は、コンデンサの電圧の正負が電圧測定ごとに反転することを防止することができる。その結果、電池セルの充電時間を短くすることができる。
【００２７】
また、１つの電池セルの電圧測定の後、次の電池セルの電圧測定までの間にコンデンサを放電させる必要がないため、この点においても、各グループごとの一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００２８】
第４の発明は、第３の発明において、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、前記奇数グループ及び前記偶数グループのそれぞれにおいて、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えるグループ内並べ替え工程をさらに含むものとする。
【００２９】
前記の構成の場合、各グループにおいて、次回の一連の電圧測定における電池セルの測定順序を今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えることによって、次回の一連の電圧測定で、連続して測定される電池セル間の電圧差は小さくなる。連続して測定される電池セル間の電圧差が小さいと、前述の如く、コンデンサを電池セルに接続したときに、該コンデンサの電圧を接続された電池セルの電圧に一致させるために増減させるコンデンサの電荷量を少量にすることができる。その結果、コンデンサの電圧を、接続された電池セルの電圧に早期に収束させることができる。こうして、前記奇数グループ及び前記偶数グループのそれぞれにおいて、各電池セルの充電時間を短くすることができるため、各グループごとに一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００３０】
第５の発明は、第４の発明において、前記グループ内並べ替え工程は、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えるものとする。
【００３１】
前記の構成の場合、先のグループと後のグループとではコンデンサに印加される電圧の符号が異なるため、先のグループの電圧測定から後のグループの電圧測定に切り替わるときには、コンデンサの電圧の符号が反転して、コンデンサに蓄積された電荷は大量に増減することになる。すると、切り替わり後、最初に測定される電池セル、即ち、後のグループの最初に測定される電池セルについては、コンデンサの電圧が該電池セルの電圧に収束するまでの時間が長くなり、該電池セルの電圧測定に要する時間が長くなってしまう。
【００３２】
そこで、第５の発明では、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおいては、電池セルの測定順序を電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおいては、電池セルの測定順序を電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えている。こうすることで、先のグループの最後に測定される電池セルの電圧は、該グループの中で最も低く、後のグループの最初に測定される電池セルの電圧は、該グループの中で最も低くなる。その結果、先のグループの最後の電池セルによって充電されたコンデンサの電圧と、後のグループの最初の電池セルによって充電されたコンデンサの電圧との差を可及的に小さくすることができ、先のグループの電圧測定から後のグループの電圧測定に切り替わる際のコンデンサの電荷の増減量を可及的に低減させることができる。こうすることで、後のグループにおける最初の電池セルの充電時間を短縮して、該電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００３３】
第６の発明は、第３〜第５の何れか１つの発明において、前記グループ内並べ替え工程は、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えるごとに、先に電圧測定するグループと後に電圧測定するグループとの順番を入れ替えるものとする。
【００３４】
前記の構成の場合、或る一連の電圧測定では、先に奇数グループの電圧測定をして、後に偶数グループの電圧測定をした場合には、次の一連の電圧測定では、先に偶数グループの電圧測定をして、後に奇数グループの電圧測定をする。そうすると、或る一連の電圧測定で後に電圧測定されたグループと、その次の一連の電圧測定で先に電圧測定されるグループとが同じになる。その結果、或る一連の電圧測定が終わって、次の一連の電圧測定を行う際に、コンデンサの電圧の符号が反転することがない。こうすることで、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【００３５】
第７の発明は、複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおける該電池セルに接続回路を介して並列に接続されるコンデンサと、該コンデンサの電圧を測定する電圧測定部と、該コンデンサを該接続回路を介して該電池セルに並列接続させて該電池セルで該コンデンサを充電させた後、該コンデンサと該電池セルとの並列接続を切断して、該コンデンサの電圧を該電圧測定部で測定させる制御部と、前記電圧測定部で測定した電圧値を記憶する記憶部とを備え、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定装置が対象である。そして、前記接続回路は、各電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させる一方、各電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させるように構成されており、前記制御部は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続するように構成されていると共に、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えるものとする。
【００３６】
前記の構成の場合、１つの電池セルの電圧測定が完了した後、次の電池セルの電圧測定を行う前にコンデンサを放電させないため、次の電池セルの電圧測定を行う際には、１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷がコンデンサに残留している。
【００３７】
ここで、本発明では、複数の電池セルに対する一連の電圧測定が完了するごとに、次回の一連の電圧測定における電池セルの測定順序が、今回測定された電圧値の大きさの順（即ち、電圧値が大きい順や電圧値が小さい順）に並べ替えられる。ここで、各電池セルの電圧は、一連の電圧測定が完了してから次回の一連の電圧測定を行うまでの間では、大きくは変わらないため、次回、順番に測定される電池セルの電圧値は、概ね大きさの順に並び、連続して測定される電池セル間の電圧差は小さくなる。
【００３８】
このように、連続して測定される電池セル間の電圧差が小さいと、コンデンサを電池セルに接続したときに、該コンデンサの電圧を接続された電池セルの電圧に一致させるために増減させるコンデンサの電荷量を少量にすることができる。その結果、コンデンサの電圧を、接続された電池セルの電圧に早期に収束させることができる。
【００３９】
尚、電荷が残留したコンデンサの方が測定対象である電池セルよりも電圧が高い場合には、コンデンサから電池セルに放電されることになるが、かかる場合であっても、コンデンサの放電量は少量でよくなるため、コンデンサの電圧は、測定対象である電池セルの電圧に早期に収束することになる。
【００４０】
こうして、各電池セルの充電時間を短くすることができるため、複数の電池セルの一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。また、１つの電池セルの電圧測定の後、次の電池セルの電圧測定までの間にコンデンサを放電させる必要がないため、この点においても、複数の電池セルの一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００４１】
第８の発明は、第７の発明において、前記制御部は、複数の前記電池セルの測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるような並びと、電圧値の大きさが降順となるような並びとで一連の電圧測定ごとに交互に切り替えるものとする。
【００４２】
前記の構成の場合、一連の電圧測定が行われるごとに、電圧値の大きさの順を降順と昇順とで入れ替えることによって、或る一連の電圧測定の最後の電池セルの電圧と、その次の一連の電圧測定の最初の電池セルの電圧との差を小さくすることができる。
【００４３】
そして、本発明では電池セルに接続されるコンデンサには１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷が残留しているため、一連の電圧測定の最初の電池セルの電圧測定をするときには、その前の一連の電圧測定の最後の電池セルの電圧測定時の電荷がコンデンサに残留していることになる。
【００４４】
つまり、連続する一連の電圧測定において、先に行われる一連の電圧測定の最後の電池セルと後に続く一連の電圧測定の最初の電池セルとの電圧差を小さくすることによって、後に続く一連の電圧測定の最初の電池セルでコンデンサを充電する際には、該最初の電池セルの電圧に相当する電荷量に近い量の電荷が該コンデンサには既に蓄積されているため、増減させるべきコンデンサの電荷量が少量でよく、コンデンサの電圧を、接続された該電池セルの電圧に早期に収束させることができる。こうすることで、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【００４５】
第９の発明は、複数の電池セルを直列に接続して構成された電池セルユニットにおける該電池セルに接続回路を介して並列に接続されるコンデンサと、該コンデンサの電圧を測定する電圧測定部と、該コンデンサを該接続回路を介して該電池セルに並列接続させて該電池セルで該コンデンサを充電させた後、該コンデンサと該電池セルとの並列接続を切断して、該コンデンサの電圧を該電圧測定部で測定させる制御部と、前記電圧測定部で測定した電圧値を記憶する記憶部とを備え、複数の前記電池セルに対して該電池セルごとの電圧を順番に測定して一連の電圧測定を行う電池セルの電圧測定装置が対象である。そして、前記接続回路は、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が奇数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの一端子に接続させ且つ該奇数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの他端子に接続させる一方、複数の前記電池セルのうち直列接続における配列順が偶数番目の電池セルの正極側を前記コンデンサの他端子に接続させ且つ該偶数番目の電池セルの負極側を前記コンデンサの一端子に接続させるように構成されており、前記制御部は、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定するときに、前記コンデンサを、放電させることなく、該次の電池セルに対して接続するように構成されていると共に、複数の前記電池セルを直列接続における配列順が奇数番目の電池セルからなる奇数グループと直列接続における配列順が偶数番目の電池セルからなる偶数グループとにグループ分けをして、何れか一方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定し終わった後、他方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定するものとする。
【００４６】
前記の構成の場合、１つの電池セルの電圧測定が完了した後、次の電池セルの電圧測定を行う前にコンデンサを放電させないため、次の電池セルの電圧測定を行う際には、１つ前の電池セルの電圧測定時の電荷がコンデンサに残留している。
【００４７】
ここで、本発明では、奇数番目の電池セルによって充電された際のコンデンサの電圧と、偶数番目の電池セルによって充電された際のコンデンサの電圧とは、正負が逆になっている。
【００４８】
そこで、前記の構成では、複数の前記電池セルを直列接続の配列順が奇数番目の電池セルからなる奇数グループと直列接続の配列順が偶数番目の電池セルからなる偶数グループとにグループ分けをして、何れか一方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定し終わった後、他方のグループに含まれる前記電池セルの電圧を測定している。こうすることで、各電池セルの充電時間を短くすることができる。
【００４９】
つまり、コンデンサを充電したときの該コンデンサの電圧が正のグループと負のグループとで別々に電池セルの電圧測定を行うことによって、少なくとも、同じグループ内で電池セルの電圧測定を順番に行っている間は、コンデンサの電圧の正負が電圧測定ごとに反転することを防止することができる。その結果、電池セルの充電時間を短くすることができる。
【００５０】
また、１つの電池セルの電圧測定の後、次の電池セルの電圧測定までの間にコンデンサを放電させる必要がないため、この点においても、各グループごとの一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００５１】
第１０の発明は、第９の発明は、前記制御部は、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えた後に、前記奇数グループ及び前記偶数グループのそれぞれにおいて、次回の一連の電圧測定における複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えるものとする。
【００５２】
前記の構成の場合、各グループにおいて、次回の一連の電圧測定における電池セルの測定順序を今回測定された電圧値の大きさの順に並べ替えることによって、次回の一連の電圧測定で、連続して測定される電池セル間の電圧差は小さくすることができるため、コンデンサを電池セルに接続したときに、該コンデンサの電圧を接続された電池セルの電圧に一致させるために増減させるコンデンサの電荷量を少量にすることができる。その結果、コンデンサの電圧を、接続された電池セルの電圧に早期に収束させることができる。こうして、前記奇数グループ及び前記偶数グループのそれぞれにおいて、各電池セルの充電時間を短くすることができるため、各グループごとに一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００５３】
第１１の発明は、第１０の発明は、前記制御部は、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおいては、複数の前記電池セルの測定順序を、今回測定された電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えるものとする。
【００５４】
前記の構成の場合、先のグループと後のグループとではコンデンサに印加される電圧の符号が異なるため、先のグループの電圧測定から後のグループの電圧測定に切り替わるときには、コンデンサの電圧の符号が反転して、コンデンサに蓄積された電荷は大量に増減することになる。すると、切り替わり後、最初に測定される電池セル、即ち、後のグループの最初に測定される電池セルについては、コンデンサの電圧が該電池セルの電圧に収束するまでの時間が長くなり、該電池セルの電圧測定に要する時間が長くなってしまう。
【００５５】
そこで、第１１の発明では、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおいては、電池セルの測定順序を電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおいては、電池セルの測定順序を電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えている。こうすることで、先のグループの最後に測定される電池セルの電圧は、該グループの中で最も低く、後のグループの最初に測定される電池セルの電圧は、該グループの中で最も低くなる。その結果、先のグループの最後の電池セルによって充電されたコンデンサの電圧と、後のグループの最初の電池セルによって充電されたコンデンサの電圧との差を可及的に小さくすることができ、先のグループの電圧測定から後のグループの電圧測定に切り替わる際のコンデンサの電荷の増減量を可及的に低減させることができる。こうすることで、後のグループにおける最初の電池セルの充電時間を短縮して、該電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００５６】
第１２の発明は、第１１の発明は、前記制御部は、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えるごとに、先に電圧測定するグループと後に電圧測定するグループとの順番を入れ替えるものとする。
【００５７】
前記の構成の場合、或る一連の電圧測定では、先に奇数グループの電圧測定をして、後に偶数グループの電圧測定をした場合には、次の一連の電圧測定では、先に偶数グループの電圧測定をして、後に奇数グループの電圧測定をする。そうすると、或る一連の電圧測定で後に電圧測定されたグループと、その次の一連の電圧測定で先に電圧測定されるグループとが同じになる。その結果、或る一連の電圧測定が終わって、次の一連の電圧測定を行う際に、コンデンサの電圧の符号が反転することがない。こうすることで、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００５８】
本発明によれば、フライングキャパシタ方式により電池セルの電圧を測定する方法において、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定する際に、コンデンサを放電させず、且つ、電池セルの測定順序を電圧の大きさの順とすることによって、コンデンサに蓄積された電荷をうまく利用して、電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、複数の電池セルに対する一連の電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００５９】
第２の発明によれば、複数の電池セルの測定順序を入れ替える際の電圧値の大きさの順を、一連の電圧測定ごとに昇順と降順とで入れ替えることによって、先に行われる一連の電圧測定の最後の電池セルと後に続く一連の電圧測定の最初の電池セルとの電圧差を小さくすることができるため、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【００６０】
第３の発明によれば、配列順が奇数番目の電池セルと配列順が偶数番目の電池セルとで正負が反転した状態でコンデンサに接続されるフライングキャパシタ方式により電池セルの電圧を測定する方法において、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定する際に、コンデンサを放電させず、且つ、配列順が奇数番目の電池セルの奇数グループと配列順が偶数番目の電池セルの偶数グループとで別々に電圧測定を行うことによって、コンデンサに蓄積された電荷をうまく利用して、電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、複数の電池セルに対する一連の電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００６１】
第４の発明によれば、奇数グループ及び偶数グループのそれぞれにおいて、次回の一連の電圧測定における複数の電池セルの測定順序を電圧値の大きさの順に並べ替えることによって、各グループごとに一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００６２】
第５の発明によれば、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおける複数の電池セルの測定順序を電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおける複数の電池セルの測定順序を電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えることによって、後のグループにおける最初の電池セルの充電時間を短縮して、該電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００６３】
第６の発明によれば、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えるごとに、先に電圧測定するグループと後に電圧測定するグループとの順番を入れ替えることによって、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【００６４】
第７の発明によれば、フライングキャパシタ方式により電池セルの電圧を測定する電圧測定装置において、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定する際に、コンデンサを放電させず、且つ、電池セルの測定順序を電圧の大きさの順とすることによって、コンデンサに蓄積された電荷をうまく利用して、電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、複数の電池セルに対する一連の電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００６５】
第８の発明によれば、複数の電池セルの測定順序を入れ替える際の電圧値の大きさの順を、一連の電圧測定ごとに昇順と降順とで入れ替えることによって、先に行われる一連の電圧測定の最後の電池セルと後に続く一連の電圧測定の最初の電池セルとの電圧差を小さくすることができるため、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【００６６】
第９の発明によれば、配列順が奇数番目の電池セルと配列順が偶数番目の電池セルとで正負が反転した状態でコンデンサに接続されるフライングキャパシタ方式により電池セルの電圧を測定する電圧測定装置において、一の電池セルの電圧を測定した後、次の電池セルの電圧を測定する際に、コンデンサを放電させず、且つ、配列順が奇数番目の電池セルの奇数グループと配列順が偶数番目の電池セルの偶数グループとで別々に電圧測定を行うことによって、コンデンサに蓄積された電荷をうまく利用して、電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、複数の電池セルに対する一連の電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００６７】
第１０の発明によれば、奇数グループ及び偶数グループのそれぞれにおいて、次回の一連の電圧測定における複数の電池セルの測定順序を電圧値の大きさの順に並べ替えることによって、各グループごとに一連の電圧測定を完了するまでの時間を短縮することができる。
【００６８】
第１１の発明によれば、次回の一連の電圧測定で先に電圧測定するグループにおける複数の電池セルの測定順序を電圧値の大きさが降順となるように並べ替える一方、次回の一連の電圧測定で後に電圧測定するグループにおける複数の電池セルの測定順序を電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えることによって、後のグループにおける最初の電池セルの充電時間を短縮して、該電池セルの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【００６９】
第１２の発明によれば、複数の前記電池セルに対する一連の電圧測定を終えるごとに、先に電圧測定するグループと後に電圧測定するグループとの順番を入れ替えることによって、一連の電圧測定における最初の電池セルの充電時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７１】
《発明の実施形態１》
図２は、本発明の実施形態に係る電圧測定装置を備えたハイブリッド電気自動車の電気系統の一部を概略的に示す回路図である。
【００７２】
ハイブリッド電気自動車は、駆動源としての電動モータ１１と、複数の電池セルＣＬ，ＣＬ，…で構成され、該電動モータ１１の電力源であるバッテリとしての電池セルユニット２と、該電動モータ１１と電池セルユニット２との間に介設されたインバータ１２と、電池セルＣＬの電圧を測定する電圧測定装置３と、該電動モータ１１、インバータ１２及び電圧測定装置３を制御するＨＥＶコントローラ１０とを備えている。
【００７３】
前記電動モータ１１は、ハイブリッド電気自動車の運転中には、インバータ１２を介して電池セルユニット２から電力が供給されて、駆動源として機能する。一方、ハイブリッド電気自動車の減速中には、電動モータ１１は、発電機として機能して、インバータ１２を介して電池セルユニット２を充電する。
【００７４】
前記ＨＥＶコントローラ１０は、走行状態に応じて、駆動源を前記電動モータ１１とエンジン（図示省略）とで切り替えると共に、またそれに併せて前記インバータ１２を制御するように構成されている。また、ＨＥＶコントローラ１０は、電圧測定装置３の後述する制御ユニット５も制御している。
【００７５】
前記電池セルユニット２は、複数の電池セルＣＬ，ＣＬ，…を直列に接続して構成されている。詳しくは、電池セルユニット２は、ｎ個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…を直列に接続して構成された電池モジュールＭ，Ｍ，…をｍ個だけ直列に接続して構成されている。つまり、電池セルユニット２は、Ｎ（＝ｎ×ｍ）個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…を直列に接続して構成されている。尚、電池セルＣＬを直列接続における配列順を区別して称するときには、直列接続の一端側（図１，２における上側）を１番目として「ＣＬ１」のように、「ＣＬ」の後に直列接続の一端側から数えた番号を添えて称する。電池セルＣＬの配列順を区別しないときには、単に「ＣＬ」と称する。電池モジュールＭについても同様に称する。
【００７６】
このように構成された電池セルユニット２は、直列接続の一端側に位置する１番目の電池セルＣＬ１の正極と、直列接続の他端側に位置するＮ番目の電池セルＣＬＮの負極とがインバータ１２に接続されることで、該インバータ１２に並列に接続されている。
【００７７】
尚、本実施形態では、１つの電池モジュールＭに含まれる電池セルＣＬの個数は、電池モジュールＭごとに同じであるが、これに限られるものではない。
【００７８】
前記電圧測定装置３は、電池モジュールＭごとに設けられた測定ユニット４，４，…と、これら測定ユニット４，４，…に対して信号が授受可能に接続された制御ユニット５とを備えている。
【００７９】
図１に測定ユニット４の回路図を示す。測定ユニット４は、いわゆるフライングキャパシタとしてのコンデンサＣと、コンデンサＣの電圧を測定する電圧測定回路４５と、該コンデンサＣと各電池セルＣＬとを接続するための第１スイッチ回路４１と、該コンデンサＣと該電圧測定回路４５とを接続するための第２スイッチ回路４２とを有している。
【００８０】
第１スイッチ回路４１は、サンプリングスイッチとして機能するものであって、電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの中から測定対象となる電池セルＣＬと、コンデンサＣとの接続及び切断を切り替えるものである。この第１スイッチ回路４１が接続回路を構成している。この第１スイッチ回路４１は、電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…の正極に一端が接続される正極側接続ラインＬａ１＋，Ｌａ２＋，…と、電池セルＣＬ１，ＣＬ２，…の負極に一端が接続される負極側接続ラインＬａ１−，Ｌａ２−，…と、正極側接続ラインＬａ１＋，Ｌａ２＋，…の他端が接続されると共にコンデンサＣの一端子に接続される正極側共通ラインＬａ＋と、負極側接続ラインＬａ１−，Ｌａ２−，…の他端が接続されると共にコンデンサＣの他端子に接続される負極側共通ラインＬａ−と、正極側接続ラインＬａ１＋，Ｌａ２＋，…のそれぞれに直列に接続された抵抗Ｒ１＋，Ｒ２＋，…及び読込スイッチＳＷａ１＋，ＳＷａ２＋，…と、負極側接続ラインＬａ１−，Ｌａ２−，…のそれぞれに直列に接続された抵抗Ｒ１−，Ｒ２−，…及び読込スイッチＳＷａ１−，ＳＷａ２−，…とを有している。
【００８１】
ここで、接続ラインの「Ｌａ」、読込スイッチの「ＳＷａ」及び抵抗「Ｒ」に続く数字は、接続されている電池セルＣＬの配列順に対応し、「＋」、「−」の符号は、正極側と負極側とに対応している。接続ラインＬａ及び読込スイッチＳＷａはそれぞれ、ｎ個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…に対して、２ｎ個だけ設けられている。
【００８２】
このように構成された第１スイッチ回路４１の各読込スイッチＳＷａ１＋，ＳＷａ１−，…のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることによって、電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの中から測定対象となる電池セルＣＬをコンデンサＣに対して並列に接続する。例えば、電池セルＣＬ１を測定対象とする場合は、読込スイッチＳＷａ１＋，ＳＷａ１−をＯＮとし、その他の読込スイッチＳＷａ２＋，ＳＷａ２−，…をＯＦＦにする。また、例えば、電池セルＣＬ２を測定対象とする場合は、読込スイッチＳＷａ２＋，ＳＷａ２−をＯＮとし、その他の読込スイッチＳＷａ１＋，ＳＷａ１−，…をＯＦＦにする。
【００８３】
第２スイッチ回路４２は、トランスファスイッチとして機能するものであって、コンデンサＣの両端子と、電圧測定回路４５の２つの入力端子との接続及び切断を切り替えるものである。詳しくは、コンデンサＣの一端子と電圧測定回路４５の一方の入力端子とを接続する第１接続ラインＬｂ１と、コンデンサＣの他端子と電圧測定回路４５の他方の入力端子とを接続する第２接続ラインＬｂ２と、該第１接続ラインＬｂ１に設けられた第１読出スイッチＳＷｂ１と、該第２接続ラインＬｂ２に設けられた第２読出スイッチＳＷｂ２とを有している。これら第１及び第２読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＮすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５とを接続する一方、第１及び第２読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＦＦすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５との間の接続を切断する。
【００８４】
電圧測定回路４５は、コンデンサＣの電圧を測定し、その電圧に対応したデジタル信号を出力する。詳しくは、電圧測定回路４５は、オペアンプＯＡとＡ／Ｄ変換器ＡＤとを有している。オペアンプＯＡの２つの入力端子には、それぞれ接続ラインＬｂ１，Ｌｂ２を介してコンデンサＣの一端子及び他端子が接続されている。このオペアンプＯＡは、コンデンサＣの電圧を増幅して出力する作動増幅回路を構成している。Ａ／Ｄ変換器ＡＤはオペアンプＯＡからの出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。電圧測定回路４５の出力端子である、Ａ／Ｄ変換器ＡＤの出力端子は、制御ユニット５に接続されている。
【００８５】
制御ユニット５は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、Ｉ／Ｆ（インターフェース）５４とを有している。この制御ユニット５が制御部を構成する。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された制御プログラムを実行して、各測定ユニット４を制御する。ＲＡＭ５３には、一時的なデータが記憶され、例えば、各電池セルＣＬの電圧の測定結果が電池セルＣＬごとに記憶される。このＲＡＭ５３が記憶部を構成する。尚、ＲＯＭ５２及びＲＡＭ５３としては他の記憶手段でもよい。Ｉ／Ｆ５４には、第１及び第２スイッチ回路４１，４２並びに電圧測定回路４５が接続され、ＣＰＵ５１は、これらを制御し、また、Ａ／Ｄ変換器ＡＤから出力される測定結果を取得する。
【００８６】
このように構成された電圧測定装置３は、各電池セルＣＬの過放電や過充電を防止するために、各電池セルＣＬの電圧を測定し監視している。この電圧測定は、電池モジュールＭごとに行われており、電池モジュールＭ，Ｍ，…における電圧測定はそれぞれ並行に行われる。また、この電圧測定では、電池モジュールＭに含まれる全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての一連の電圧測定を１つの測定シリーズとして、イグニッションＯＮの間は、この測定シリーズが所定の間隔で繰り返し行われる。
【００８７】
−電圧測定動作−
まず、制御ユニット５は、ステップＳａ１において、ＲＡＭ５３に格納されたスイッチ操作イベントを読み出す。このスイッチ操作イベントとは、第１スイッチ回路４１中の読込スイッチＳＷａ１＋，ＳＷａ１−，…のうちどの読込スイッチを、どのような順番でＯＮ／ＯＦＦさせるかという、ＯＮさせる読込スイッチＳＷａ，ＳＷａの組み合わせと、その順序を規定したデータである。このスイッチ操作イベントは、詳しくは後述するが、１回の測定シリーズが終わる度に更新される。尚、イグニッションＯＮ後、初回の測定シリーズでは、直列接続の配列順に従って、１番目の電池セルＣＬ１から順に電圧が測定されるようにスイッチＳＷａ，ＳＷａの組み合わせ及び順序が規定されている。
【００８８】
次に、制御ユニット５は、ステップＳａ２において、スイッチ操作イベントに従って、第１スイッチ回路４１を制御して、指定された読込スイッチＳＷａ，ＳＷａを選択的にＯＮさせることによって、測定対象とする１つの電池セルＣＬをコンデンサＣに並列に接続する。そして、制御ユニット５は、ステップＳａ３において、コンデンサＣを測定対象とする電池セルＣＬによって所定の充電時間だけ充電する。すると、コンデンサＣの電圧は、図４（Ｂ）中の破線で示すように、第１スイッチ回路４１及びコンデンサＣの時定数に応じて、接続された電池セルＣＬの電圧に収束していく。そして、該充電時間が経過すると、制御ユニット５は、ステップＳａ４において、スイッチＳＷａ、ＳＷａをＯＦＦ状態にする。こうして、制御ユニット５は、測定対象である電池セルＣＬでコンデンサＣを満充電する。
【００８９】
尚、この充電時間は、１回目の測定シリーズと２回目以降の測定シリーズとで異なる。１回目の測定シリーズにおける充電時間は、予め設定された固定値であって、具体的には、想定される使用条件においてどの電池セルＣＬでもコンデンサＣを確実に満充電できる時間に設定されている。一方、２回目以降の測定シリーズにおける充電時間は、電池セルＣＬごとに算出される。具体的には、２回目以降の測定シリーズにおいては、各電池セルＣＬの電圧が前回の測定シリーズによって既知であるため、測定対象となる電池セルＣＬと直前に電圧測定が完了した電池セルＣＬとの、前回の測定シリーズにおける電圧差に基づいて、測定対象である電池セルＣＬを確実に満充電できる充電時間が算出される。
【００９０】
続いて、制御ユニット５は、ステップＳａ５において、第２スイッチ回路４２を制御して、第１及び第２読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＮすることによって、コンデンサＣを電圧測定回路４５に接続する。そして、制御ユニット５は、ステップＳａ６において、Ａ／Ｄ変換器ＡＤを起動する。こうして、制御ユニット５は、オペアンプＯＡから出力された、コンデンサＣの電圧に応じたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器ＡＤでデジタル信号に変換した状態で読み取る。尚、制御ユニット５は、コンデンサＣの電圧を読み取ると、ステップＳａ７において、第２スイッチ回路４２を制御して、第１及び第２読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ２をＯＦＦにすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５との接続を切断する。
【００９１】
その後、制御ユニット５は、ステップＳａ８において、ＲＡＭ５３からメモリ格納イベントを読み出す。このメモリ格納イベントとは、電圧測定回路４５で測定された電圧値をメモリに記憶させる順序、即ち、メモリアドレスを規定したデータであって、前記スイッチ格納イベントに従った順序で測定された電池セルＣＬの電圧値を規定されたメモリアドレスに格納することによって、全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの電圧測定が完了したときには、メモリ内に１番目の電池セルＣＬ１の電圧値からｎ番目の電池セルＣＬｎの電圧値が配列順の通りに並ぶようにするためのものである。そして、制御ユニット５は、ステップＳａ９において、測定された電圧値をメモリ格納イベントで示されたメモリアドレスに格納する。
【００９２】
こうして、測定対象である１つの電池セルＣＬについての電圧測定が完了すると、制御ユニット５は、ステップＳａ１０において、電池モジュールＭ内の全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定が完了したか否かを判定する。全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定が完了しているときには、ステップＳａ１１に進む一方、全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定が完了していないときには、ステップＳａ１へ戻って、完了していない電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定を前記手順に従って行う。尚、そのとき、コンデンサＣは、放電されることなく、次の電池セルＣＬに接続される。
【００９３】
そして、電池モジュールＭ内の全ての電池セルＣＬ，ＣＬ，…についての電圧測定が完了すると、制御ユニット５は、ステップＳａ１１において、ＲＡＭ５３に格納されていたスイッチ操作イベントによって規定される電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの測定順序が、電圧値の大きさの順（昇順か降順かは問わない）に並んでいたか否かを判定する。具体的には、スイッチ操作イベントによって規定される電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの測定順序が直列接続の配列順となっているか否かを判定する。つまり、１回目の測定シリーズであれば、スイッチ操作イベントによって規定される測定順序は配列順になっている一方、２回目以降の測定シリーズであれば、スイッチ操作イベントによって規定される測定順序は配列順とは無関係な順序になっている。よって、スイッチ操作イベントによって規定される測定順序が配列順となっていれば、測定順序が電圧値の大きさの順に並んでおらず、スイッチ操作イベントによって規定される測定順序が配列順となっていなければ、測定順序が電圧値の大きさの順に並んでいると判定することができる。あるいは、実際に測定された電圧値から、それらが大きさの順に並んでいるかによって判定してもよい。
【００９４】
スイッチ操作イベントによって規定される測定順序が、電池セルＣＬの電圧値の大きさの順に並んでいなかった場合には、制御ユニット５は、電圧値の大きさが降順となるように電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎを配列し（ステップＳａ１３）、それに対応するようにスイッチ操作イベント、メモリ格納イベントを並び替えて更新する（ステップＳａ１５）。例えば、電圧値が降順となるように配列された電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの順序で電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの電圧測定が行われるように、スイッチＳＷａ１＋，ＳＷａ１−，…の組み合わせ及び順序をスイッチ操作イベントとして更新する。また、更新されたスイッチ操作イベントに従って電圧測定が行われた場合に、大きさが降順となる順番で測定された電圧値が１番目からｎ番目の電池セルＣＬの配列順にメモリに記憶されるように規定された、各電圧値を格納するメモリアドレスをメモリ格納イベントとして更新する。イグニッションＯＮ後、最初の電圧測定においては、このステップＳａ１３，Ｓａ１４を行うことになる。
【００９５】
一方、スイッチ操作イベントによって規定される測定順序が、電池セルＣＬの電圧値の大きさの順に並んでいた場合には、制御ユニット５は、ステップＳａ１２において、その測定順序は、電圧値の大きさが昇順となる並びか否かを判定する。そして、電圧値の大きさが昇順となる並びであったときには、制御ユニット５は、ステップＳａ１３において、測定された電圧値に基づいて、該電圧値の大きさが降順となるように電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎを配列し、それに対応するようにスイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントを並び替えて更新する（ステップＳａ１５）。一方、電圧値の大きさが降順となる並びであったときには、制御ユニット５は、ステップＳａ１４において、測定された電圧値に基づいて、該電圧値が昇順となるように電池セルＣＬ，ＣＬ，…を配列し、それに対応するようにスイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントを並び替えて更新する（ステップＳａ１５）。これらスイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントの更新の仕方は前述の通りである。
【００９６】
こうして、電池モジュールＭ内の全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定完了後は、制御ユニット５は、電圧値に基づいて、スイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントを更新する。そして、次回の測定シリーズは、更新されたスイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントに基づいて行われる。
【００９７】
このようなフローチャートに基づいて電圧測定を行うと、コンデンサＣの電圧は図４（Ｂ）に示すように変化する。この例では、電池モジュールＭに８個の電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８が設けられており、８個の電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８に対する一連の電圧測定（測定シリーズ）は、繰り返し行われる。尚、図中の、数字を丸で囲んだ符号は、その数字に対応する配列順の電池セルＣＬにコンデンサＣを接続したときの該コンデンサＣの電圧を示している。
【００９８】
すなわち、１回目の測定シリーズ（図中の「計測１回目」）では、直列接続における配列順に電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧が測定される。ここで、各電池セルＣＬの電圧は微妙に異なるため、電圧測定ごとにコンデンサＣの電圧は上下に変動する。
【００９９】
このとき、或る電池セルＣＬの電圧測定が完了して、次の電池セルＣＬの電圧測定を行うときには、コンデンサＣを放電させることなく、次の電池セルＣＬに接続するため、次の電池セルＣＬに接続されたコンデンサＣには、その前の電池セルＣＬの電圧測定を行った際の電荷が残留している。その結果、次の電池セルＣＬでコンデンサＣを充電すべき量は、前の電池セルＣＬの電圧に依存している。つまり、前の電池セルＣＬの電圧と次の電池セルＣＬの電圧との差が大きい場合には、充電させるべき電荷量が多くなる一方、前の電池セルＣＬの電圧と次の電池セルＣＬの電圧との差が小さい場合には、充電させるべき電荷量が少なくなる。尚、前の電池セルＣＬと次の電池セルＣＬとの電圧の大小関係によっては、コンデンサＣの電圧の方が接続する電池セルＣＬの電圧よりも高い場合もあり、その場合には、コンデンサＣから電池セルＣＬへ放電することになる。
【０１００】
ここで、実際のコンデンサＣの電圧は、図中の実線のようには変化せず、破線で示すように、前記第１スイッチ回路４１及びコンデンサＣの時定数に基づいて、接続された電池セルＣＬの電圧に収束していく。そして、前述の充電させるべき電荷量は、コンデンサＣの電圧が電池セルＣＬの電圧に収束するまでの時間に影響する。詳しくは、充電させるべきで電荷量が多い、即ち、前の電池セルＣＬの電圧と次の電池セルＣＬの電圧との差が大きいときには、コンデンサＣの電圧が収束するまでの時間が長くなる一方、充電させるべき電荷量が少ない、即ち、前の電池セルＣＬの電圧と次の電池セルＣＬの電圧との差が小さいときには、コンデンサＣの電圧が収束するまでの時間が短くなる。例えば、１つ前の電池セルＣＬとの電圧差の大きい、３番目の電池セルＣＬ３や、６番目の電池セルＣＬ６の電圧を測定するときには、コンデンサＣの電圧が電池セルＣＬの電圧に収束するまでに長い時間を要する。
【０１０１】
そして、連続して測定される電池セルＣＬ，ＣＬ、即ち、直列接続において隣接する電池セルＣＬ，ＣＬ間の電圧差は、ばらばらであって、電圧差が大きいものもあれば、電圧差が小さいものもある。そのため、電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧を配列順に測定する場合、電池セルＣＬごとにコンデンサＣの電圧が収束するまでの時間もばらばらである。しかし、１回目の測定シリーズの充電時間としては、前述の如く、コンデンサＣを確実に満充電できる十分な時間が固定値として設定されているため、収束時間が長い電池セルＣＬであっても、コンデンサＣを確実に満充電することができる。ところが、収束時間が短い電池セルＣＬであっても、同じ充電時間で充電されるため、或る電池セルＣＬにとっては適切な充電時間であっても、別の電池セルＣＬにとっては長すぎる充電時間となり、電圧測定に要する時間が不必要に長くなり、測定シリーズ全体の時間も長くなっている。
【０１０２】
それに対して、２回目以降の測定シリーズでは、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の測定順序が、前回の測定シリーズにおける測定電圧値の大きさの順に並び替えられる。例えば、図４（Ｂ）では、２回目の測定シリーズにおいては、１回目の測定シリーズにおける測定電圧値の大きさが昇順となるように、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の測定順序が並び替えられる。そして、１回目の測定シリーズと２回目の測定シリーズとで、各電池セルＣＬの電圧はあまり変化しないため、前述の測定順序に従って２回目の測定シリーズを行った結果、測定される電圧は、並び替えた通りに、徐々に大きくなっていく。つまり、２回目の測定シリーズにおいて、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８は、測定電圧値が実際に昇順となる順序で測定される。
【０１０３】
このように、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧測定が電圧値の大きさの順に行われる場合、図４（Ｂ）の「計測２回目」に示すように、連続して電圧測定される電池セルＣＬ，ＣＬ間の電圧差が小さくなる。そして、連続して電圧測定される電池セルＣＬ，ＣＬ間の電圧差が小さいと、前述の如く、連続している後の電池セルＣＬの電圧測定を行う際に、コンデンサＣの電圧の収束時間が短くなる。
【０１０４】
それに加えて、２回目以降の測定シリーズの充電時間は、測定対象となる電池セルＣＬとその前の電池セルＣＬとの、前回の測定シリーズにおける測定電圧値の差に基づいて算出される。つまり、測定対象となる電池セルＣＬとその前の電池セルＣＬとの、前回の測定シリーズにおける測定電圧値の差が小さい場合には、今回の測定においても両電池セルＣＬ，ＣＬ間の電圧差は小さいはずなので、それに応じた短い充電時間が設定され、逆に、該差が大きい場合には、今回の測定においても両電池セルＣＬ，ＣＬ間の電圧差は大きいはずなので、それに応じた長い充電時間が設定される。つまり、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧測定を電圧値の大きさの順に行うと、連続して電圧測定される電池セルＣＬ，ＣＬ間の電圧差が小さくなるため、各電圧測定における充電時間は短くなる。その結果、図４（Ａ）に示す、２回目以降も配列順に電圧測定を行う構成に比べて、測定シリーズに要する時間を大きく短縮することができる。
【０１０５】
尚、２回目以降の測定シリーズにおける充電時間は、固定値に設定してもよい。その場合であっても、コンデンサＣの電圧が各電池セルＣＬの電圧に収束するまでの時間は短いため、２回目以降の測定シリーズにおける充電時間を、１回目の測定シリーズのときの充電時間よりは短い時間に設定することができ、電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１０６】
続いて、３回目の測定シリーズでは、２回目の測定シリーズにおける測定電圧値の大きさの順に、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の測定順序が並び替えられるが、前回（即ち、２回目）の測定シリーズと異なり、測定電圧値の大きさが降順となるように、測定順序が並び替えられる。その結果、３回目の測定シリーズにおいては、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８は、測定電圧値が実際に降順となる順序で測定される。
【０１０７】
このように、電圧測定の測定順序を、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧値の大きさが昇順になるような並びと、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧値の大きさが降順となるような並びとを測定シリーズごとに交互に切り替えることによって、連続する測定シリーズにおいて先の測定シリーズの最後に測定する電池セルＣＬの電圧と、後の測定シリーズの最初に測定する電池セルＣＬの電圧との差を小さくすることができるため、後の測定シリーズの最初に測定する電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１０８】
例えば、図４（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、電圧値の大きさの並びを昇順と降順とで切り替えることなく、常に、電圧値の大きさが昇順又は降順となるように測定順序を並び替える構成の場合は、連続する測定シリーズにおいて、先の測定シリーズの最後に測定する電池セルＣＬの電圧と、後の測定シリーズの最初に測定する電池セルＣＬの電圧との差が大きくなるため、後の測定シリーズの最初の電池セルＣＬの電圧測定に要する時間が長くなってしまう。具体的には、電圧値の大きさが常に昇順になるように測定順序を並び替える図４（Ｃ）に示す構成の場合、２回目の測定シリーズの最後の電池セルＣＬは、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も電圧が高い第６電池セルＣＬ６となる。一方、それに続く３回目の測定シリーズの最初の電池セルＣＬは、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も電圧が低い第２電池セルＣＬ２となる。また、電圧値の大きさが常に降順になるように測定順序を並び替える図４（Ｄ）に示す構成の場合、２回目の測定シリーズの最後の電池セルＣＬは、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も電圧が低い第２電池セルＣＬ２となる。一方、それに続く３回目の測定シリーズの最初の電池セルＣＬは、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も電圧が高い第６電池セルＣＬ６となる。このように、電圧値の大きさが常に昇順又は降順になるように測定順序を並び替える構成の場合は、先の測定シリーズの最後に測定する電池セルＣＬの電圧と、後の測定シリーズの最初に測定する電池セルＣＬの電圧との差が電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も大きくなる組み合わせとなってしまう。その結果、後の測定シリーズの最初に測定する電池セルＣＬの電圧測定に要する時間が長くなってしまう。
【０１０９】
それに対して、例えば、図４（Ｂ）に示すように、電圧測定の測定順序を、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧値の大きさが昇順になるような並びと、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧値の大きさが降順となるような並びとを測定シリーズごとに交互に切り替える構成においては、電圧値の大きさが昇順となるような測定順序で電圧測定を行う２回目の測定シリーズの最後の電池セルＣＬと、電圧値の大きさが降順となるような測定順序で電圧測定を行う３回目の測定シリーズの最初の電池セルＣＬとは共に、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も電圧が高い第６電池セルＣＬ６となる。尚、図示は省略するが、３回目の測定シリーズの最後の電池セルＣＬと４回目の測定シリーズの最初の電池セルＣＬとは共に、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も電圧が低い第２電池セルＣＬ２となる。このように、電圧測定の測定順序を、電圧値の大きさが昇順になるような並びと電圧値の大きさが降順となるような並びとを測定シリーズごとに交互に切り替える構成の場合は、先の測定シリーズの最後に測定する電池セルＣＬの電圧と、後の測定シリーズの最初に測定する電池セルＣＬの電圧との差が電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の中で最も小さくなる組み合わせとなる。その結果、先の測定シリーズの最後の電圧測定でコンデンサＣに蓄積される電荷量と、後の測定シリーズの最初の電圧測定でコンデンサＣに蓄積される電荷量とはほとんど変わらないため、後の測定シリーズの最初の電圧測定においては、コンデンサＣの電圧を電池セルＣＬの電圧に迅速に収束させて、電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１１０】
尚、図４（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、電圧値の大きさの並びを昇順と降順とで切り替えることなく、常に、電圧値の大きさが昇順又は降順となるように測定順序を並び替える構成であっても、測定シリーズの最初の電池セルの電圧測定では時間を要するものの、測定シリーズ中のそれ以外の電池セルの電圧測定では、前述の如く、測定時間を短縮することができる。また、後述する実施形態２のように、コンデンサＣの電圧を放電させる回路を設けて、連続する測定シリーズの間では、コンデンサＣの電圧を放電させるように構成してもよい。こうすることで、後の測定シリーズの最初の電池セルＣＬを充電する際の時間を短縮することができる。
【０１１１】
したがって、本実施形態によれば、２回目の測定シリーズ以降は、電圧値の大きさの順で電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の電圧測定を行うことによって、コンデンサＣを測定対象となる電池セルＣＬに接続したときにコンデンサＣに充放電させるべき電荷量を低減させて、コンデンサＣの電圧を該電池セルＣＬの電圧に早期に収束させることができる。その結果、電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、測定シリーズに要する時間を短縮することができる。
【０１１２】
それに加えて、前回の測定シリーズにおける測定電圧値に基づいて充電時間を予測して設定しているため、前述の如くコンデンサＣの電圧を電池セルＣＬの電圧に早期に収束させるのに合わせて、充電時間を各電圧測定で必要十分な時間に設定することができる。こうすることで、各電圧測定に合わせて、充電時間を柔軟に設定して、電池セルＣＬの電圧測定を可及的に短縮することができる。
【０１１３】
また、電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８の測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるような並びと、電圧値の大きさが降順となるような並びとで測定シリーズごとに交互に切り替えることによって、先の測定シリーズの最後の電池セルＣＬと、後の測定シリーズの最初の電池セルＣＬとの電圧差を小さくすることができるため、後の測定シリーズの最初の電池セルＣＬの電圧測定においては、コンデンサＣの電圧を電池セルＣＬの電圧に迅速に収束させて、電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１１４】
《発明の実施形態２》
続いて、本発明の実施形態２について説明する。実施形態２に係る電圧測定装置２０３は、測定ユニット２０４の構成が実施形態１と異なる。そこで、実施形態１と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
【０１１５】
図５に実施形態２に係る電圧測定装置２０３を搭載したハイブリッド自動車の電気系統の一部の回路図を、図６に測定ユニット２０４の回路図を示す。
【０１１６】
測定ユニット２０４は、いわゆるフライングキャパシタとしてのコンデンサＣと、コンデンサＣの電圧を測定する電圧測定回路４５と、該コンデンサＣと各電池セルＣＬとを接続するための第１スイッチ回路４１と、該コンデンサＣと該電圧測定回路４５とを接続するための第２スイッチ回路４２と、コンデンサＣを放電させるための第３スイッチ回路４３とを有している。電圧測定回路４５の構成は、実施形態１と同様である。
【０１１７】
第１スイッチ回路４１は、サンプリングスイッチとして機能するものであって、電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの中から測定対象となる電池セルＣＬと、コンデンサＣとの接続及び切断を切り替えるものである。この第１スイッチ回路４１が接続回路を構成している。この第１スイッチ回路４１は、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…の正極（又は偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の負極）に一端が接続される奇数側接続ラインＬａ１，Ｌａ３，…と、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の正極（又は奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…の負極）に一端が接続される偶数側接続ラインＬａ２，Ｌａ４，…と、奇数側接続ラインＬａ１，Ｌａ３，…の他端が接続されると共にコンデンサＣの一端子に接続される奇数側共通ラインＬａ＋と、偶数側接続ラインＬａ２，Ｌａ４，…の他端が接続されると共にコンデンサＣの他端子に接続される偶数側共通ラインＬａ−と、奇数側接続ラインＬａ１，Ｌａ３，…及び偶数側接続ラインＬａ２，Ｌａ４，…のそれぞれに直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，…及び読込スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２，…とを有している。
【０１１８】
ここで、接続ラインの「Ｌａ」、読込スイッチの「ＳＷａ」及び抵抗「Ｒ」に続く添字は、正極が接続されている電池セルＣＬの添字に対応している。尚、ｎ番目の電池セルＣＬｎの負極に接続される接続ライン、読込スイッチ及び抵抗はそれぞれ、「Ｌａｎ＋１」、「ＳＷａｎ＋１」、「Ｒｎ＋１」と称する。すなわち、接続ラインＬａ、読込スイッチＳＷａ及び抵抗Ｒは、ｎ個の電池セルＣＬ，ＣＬ，…に対して、ｎ＋１個だけ設けられている。
【０１１９】
このように構成された第１スイッチ回路４１の各読込スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２，…のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることによって、電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎの中から測定対象となる電池セルＣＬをコンデンサＣに対して並列に接続する。例えば、電池セルＣＬ１を測定対象とする場合は、読込スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２をＯＮとし、その他の読込スイッチＳＷａ３，ＳＷａ４，…をＯＦＦにする。また、例えば、電池セルＣＬ２を測定対象とする場合は、読込スイッチＳＷａ２，ＳＷａ３をＯＮとし、その他の読込スイッチＳＷａ１，ＳＷａ４，…をＯＦＦにする。
【０１２０】
第２スイッチ回路４２は、トランスファスイッチとして機能するものであって、コンデンサＣの両端子と、電圧測定回路４５の２つの入力端子との接続及び切断を切り替えるものである。詳しくは、コンデンサＣの一端子と電圧測定回路４５の一方の入力端子とを接続する第１接続ラインＬｂ１と、該第１接続ラインＬｂ１に設けられた第１読出スイッチＳＷｂ１と、該第１接続ラインＬｂ１の第１読出スイッチＳＷｂ１よりもコンデンサＣ側から分岐して電圧測定回路４５の他方の入力端子に接続される第２接続ラインＬｂ２と、該第２接続ラインＬｂ２に設けられた第２読出スイッチＳＷｂ２と、一端がコンデンサＣの他端子に接続される一方、他端が該第１接続ラインＬｂ１の第１読出スイッチＳＷｂ１よりも電圧測定回路４５側に接続される第３接続ラインＬｂ３と、該第３接続ラインＬｂ３に設けられた第３読出スイッチＳＷｂ３と、該第３接続ラインＬｂ３の第３読出スイッチＳＷｂ３よりもコンデンサＣ側から分岐して該第２接続ラインＬｂ２の第２読出スイッチＳＷｂ２よりも電圧測定回路４５側に接続される第４接続ラインＬｂ４と、該第４接続ラインＬｂ４に設けられた第４読出スイッチＳＷｂ４とを有している。そして、この第２スイッチ回路４２は、第１及び第４読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ４をＯＮし且つ第２及び第３読出スイッチＳＷｂ２，ＳＷｂ３をＯＦＦすることによって、コンデンサＣの一端子を電圧測定回路４５の一方の入力端子に、コンデンサＣの他端子を電圧測定回路４５の他方の入力端子に接続する。一方、第２スイッチ回路４２は、第２及び第３読出スイッチＳＷｂ２，ＳＷｂ３をＯＮにし且つ第１及び第４読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ４をＯＦＦすることによって、コンデンサＣの一端子を電圧測定回路４５の他方の入力端子に、コンデンサＣの他端子を電圧測定回路４５の一方の入力端子に接続する。さらに、第２スイッチ回路４２は、第１〜第４読出スイッチＳＷｂ１〜ＳＷｂ４をＯＦＦすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５との間の接続を切断する。
【０１２１】
第３スイッチ回路４３は、リセットスイッチとして機能するものであり、コンデンサＣの両端子の接続及び切断を切り替える。詳しくは、第３スイッチ回路４３は、一端が第１接続ラインＬｂ１の第２接続ラインＬｂ２との分岐点よりもコンデンサＣ側に接続される一方、他端が第３接続ラインＬｂ３の第４接続ラインＬｂ４との分岐点よりもコンデンサＣ側に接続される接続ラインＬｃと、該接続ラインＬｃに設けられたリセットスイッチＳＷｃ及び放電抵抗Ｒとを有している。このリセットスイッチＳＷｃをＯＮすることによってコンデンサＣの両端子を接続する一方、リセットスイッチＳＷｃをＯＦＦすることによってコンデンサＣの両端子の接続を切断する。
【０１２２】
このように構成された電圧測定装置２０３の電圧測定動作を図７のフローチャートを参照しながら、以下に説明する。この電圧測定装置２０３による電圧測定は、電池モジュールＭごとに行われており、電池モジュールＭ，Ｍ，…における電圧測定はそれぞれ並行に行われる。また、この電圧測定では、電池モジュールＭに含まれる全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての一連の電圧測定を１つの測定シリーズとして、イグニッションＯＮの間は、この測定シリーズが所定の間隔で繰り返し行われる。
【０１２３】
−電圧測定動作−
まず、制御ユニット５は、ステップＳｂ１において、ＲＡＭ５３に格納されたスイッチ操作イベントを読み出す。このスイッチ操作イベントとは、第１スイッチ回路４１中の読込スイッチＳＷａ１，ＳＷａ２，…のうちどの読込スイッチを、どのような順番でＯＮ／ＯＦＦさせるかという、ＯＮさせる読込スイッチＳＷａ，ＳＷａの組み合わせとその順序並びに、第２スイッチ回路４２中の読出スイッチＳＷｂ１〜ＳＷｂ４のうちどの読出スイッチを、どのような順番でＯＮ／ＯＦＦさせるかという、ＯＮさせる読出スイッチＳＷｂ，ＳＷｂの組み合わせとその順序を規定したデータである。このスイッチ操作イベントは、詳しくは後述するが、１回の測定シリーズが終わる度に更新される。
【０１２４】
本実施形態におけるスイッチ操作イベントは、電池セルＣＬ１〜ＣＬｎを直列接続における配列順が奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…からなる奇数グループと、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…からなる偶数グループとにグループ分けして、奇数グループと偶数グループのうち一方のグループに属する電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定をまず行って、続いて、他方のグループに属する電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定を行うように、ＯＮさせる読込スイッチＳＷａ，ＳＷａの組み合わせとその順序並びにＯＮさせる読出スイッチＳＷｂ，ＳＷｂの組み合わせとその順序を規定している。尚、イグニッションＯＮ後、初回の測定シリーズにおけるスイッチ操作イベントでは、まず、奇数グループの電池セルについて電圧測定を行い、次に、偶数グループの電池セルについて電圧測定を行うようにＯＮさせる読込スイッチＳＷａ，ＳＷａの組み合わせとその順序並びにＯＮさせる読出スイッチＳＷｂ，ＳＷｂの組み合わせとその順序が規定されている。
【０１２５】
次に、制御ユニット５は、ステップＳｂ２において、スイッチ操作イベントに従って、第１スイッチ回路４１を制御して指定された読込スイッチＳＷａ，ＳＷａを選択的にＯＮさせることによって、測定対象とする１つの電池セルＣＬをコンデンサＣに並列に接続する。そして、制御ユニット５は、ステップＳｂ３において、コンデンサＣを測定対象とする電池セルＣＬによって所定の充電時間だけ充電する。すると、コンデンサＣの電圧は、図８（Ｂ）中の破線で示すように、第１スイッチ回路４１及びコンデンサＣの時定数に応じて、接続された電池セルＣＬの電圧に収束していく。そして、該充電時間が経過すると、制御ユニット５は、ステップＳｂ４において、スイッチＳＷａ、ＳＷａをＯＦＦ状態にする。こうして、制御ユニット５は、測定対象である電池セルＣＬでコンデンサＣを満充電する。
【０１２６】
尚、この充電時間は、実施形態１と同様に設定されており、１回目の測定シリーズと２回目以降の測定シリーズとで異なる。
【０１２７】
続いて、ステップＳｂ５において、制御ユニット５は、スイッチ操作イベントに従って、第２スイッチ回路４２を制御して、指定された読出スイッチＳＷｂ，ＳＷｂを選択的にＯＮすることによって、コンデンサＣを電圧測定回路４５に接続する。
【０１２８】
詳しくは、配列順が奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…の電圧測定時には、第１及び第４読出スイッチＳＷｂ１，ＳＷｂ４をＯＮする一方、配列順が偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の電圧測定時には、第２及び第３読出スイッチＳＷｂ２，ＳＷｂ３をＯＮする。本実施形態では、直列接続において隣接する電池セルＣＬ，ＣＬ間の接続ラインＬａを共通化しているため、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…でコンデンサＣを充電するときと、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…でコンデンサＣを充電するときとでは、コンデンサＣに印加される電圧の符号が異なる。そこで、電圧測定回路４５で測定される電圧値の符号を揃えるために、奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…でコンデンサＣを充電するときと、偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…でコンデンサＣを充電するときとで、選択的にＯＮする読出スイッチＳＷｂ，ＳＷｂを切り替えることによって、電圧測定回路４５に対するコンデンサＣの接続の仕方を反転させている。こうすることで、どの電池セルＣＬに対しても、電圧測定回路４５で測定されるコンデンサＣの電圧の符号が（例えば、正で）揃う。
【０１２９】
そして、制御ユニット５は、ステップＳｂ６において、Ａ／Ｄ変換器ＡＤを起動する。こうして、制御ユニット５は、オペアンプＯＡから出力された、コンデンサＣの電圧に応じたアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換器ＡＤでデジタル信号に変換した状態で読み取る。尚、制御ユニット５は、コンデンサＣの電圧を読み取ると、ステップＳｂ７において、スイッチ操作イベントに従って、第２スイッチ回路４２を制御して、指定された読出スイッチＳＷｂ，ＳＷｂをＯＦＦにすることによってコンデンサＣと電圧測定回路４５との接続を切断する。
【０１３０】
その後、制御ユニット５は、ステップＳｂ８において、ＲＡＭ５３からメモリ格納イベントを読み出す。このメモリ格納イベントは、実施形態１と同様であり、電圧測定回路４５で測定された電圧値をメモリに記憶させる順序、即ち、メモリアドレスを規定したデータである。そして、制御ユニット５は、ステップＳｂ９において、測定された電圧値をメモリ格納イベントで示されたメモリアドレスに格納する。
【０１３１】
こうして、測定対象である１つの電池セルＣＬについての電圧測定が完了すると、制御ユニット５は、ステップＳｂ１０において、電池モジュールＭ内の全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定が完了したか否かを判定する。全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定が完了しているときには、ステップＳｂ１１に進む一方、全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定が完了していないときには、ステップＳｂ１へ戻って、完了していない電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定を前記手順に従って行う。尚、そのとき、コンデンサＣは、放電されることなく、次の電池セルＣＬに接続される。
【０１３２】
そして、電池モジュールＭ内の全ての電池セルＣＬ，ＣＬ，…についての電圧測定が完了すると、制御ユニット５は、ステップＳｂ１１において、ＲＡＭ５３に格納されていたスイッチ操作イベントによって規定される奇数グループと偶数グループとの順番を入れ替える。
【０１３３】
その後、ステップＳｂ１２において、制御ユニット５は、ステップＳｂ１１において入れ替えた結果、次の測定シリーズで先に電圧測定を行うグループに属する電池セルＣＬ，ＣＬ，…を、今回の測定電圧値が降順となるように配列する一方、次の測定シリーズで後に電圧測定を行うグループに属する電池セルＣＬ，ＣＬ，…を、今回の測定電圧値が昇順となるように配列する。そして、制御ユニット５は、配列させた電池セルＣＬ，ＣＬ，…に対応するようにスイッチ操作イベント、メモリ格納イベントを更新する（ステップＳｂ１３）。
【０１３４】
こうして、電池モジュールＭ内の全ての電池セルＣＬ１，…，ＣＬｎについての電圧測定完了後は、制御ユニット５は、電圧値に基づいて、スイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントを更新する。そして、次回の測定シリーズでは、更新されたスイッチ操作イベント及びメモリ格納イベントに基づいて行われる。
【０１３５】
このようなフローチャートに基づいて電圧測定を行うと、コンデンサＣの電圧は図８（Ｂ）に示すように変化する。この例では、電池モジュールＭに８個の電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８が設けられており、８個の電池セルＣＬ１，…，ＣＬ８に対する一連の電圧測定（測定シリーズ）は、繰り返し行われる。尚、図中の、数字を丸で囲んだ符号は、その数字に対応する配列順の電池セルＣＬにコンデンサＣを接続したときの該コンデンサＣの電圧を示している。
【０１３６】
つまり、１回目の測定シリーズ（図中の「計測１回目」）では、まず、奇数グループの電池セルの電圧測定が行われ、その後、偶数グループの電池セルの電圧測定が行われる。前述の如く、本実施形態の構成では、奇数グループの電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…と偶数グループの電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…とでは、コンデンサＣの電圧の符号が異なる。すなわち、図８に示すように、奇数グループの電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…でコンデンサＣを充電したときの該コンデンサＣの電圧を正とすると、偶数グループの電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…でコンデンサＣを充電したときの該コンデンサＣの電圧は負となる。ただし、これらは、電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧がコンデンサＣの電圧としては正又は負として現れているだけであり、電池セルＣＬ，ＣＬ，…自体の電圧の符号が正や負となっているわけではない。すなわち、電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧は、常に正であり、図８における偶数グループの電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の電圧は、二点鎖線で示すようになる。また、電圧測定回路４５で測定される電圧も、第２スイッチ回路４２の切り替えによって、二点鎖線で示すように、偶数グループの電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…の電圧も正の値として測定される。
【０１３７】
このように、電池セルＣＬ，ＣＬ，…を配列順に基づいて奇数グループと偶数グループとにグループ分けして、まず、一方のグループに属する電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定を行い、その後に、他方のグループに属する電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定を行うことによって、コンデンサＣに印可される電圧が正の電池セルＣＬ，ＣＬ，…とコンデンサＣに印可される電圧が負の電池セルＣＬ，ＣＬ，…とを分けて電圧測定を行うことができ、その結果、電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１３８】
すなわち、コンデンサＣに印可される電圧が、電圧測定ごとに正と負とで切り替わる場合には、コンデンサＣに充放電させる電荷量が非常に多くなるため、コンデンサＣの電圧を収束させるのに非常に長い時間がかかってしまう。それに対して、コンデンサＣに印可される電圧が同じ電池セルＣＬ，ＣＬ，…ごとに電圧測定を行うことによって、連続する電圧測定におけるコンデンサＣの電圧の差を小さくすることができ、各電圧測定における充電時間を短くすることができる。その結果、電圧測定に要する時間を短縮することができる。尚、電圧測定を行うグループを切り替えるとき、即ち、コンデンサＣに印可される電圧の符号が切り替わるときには、制御ユニット５は、第３スイッチ回路４３を制御して、リセットスイッチをＯＮすることによって、コンデンサＣを放電させている。こうすることで、コンデンサＣに印可される電圧の符号が切り替わるときには、コンデンサＣに蓄積された電荷を一旦、零にして、次のコンデンサＣの充電を少しでも早く完了させると共に、第１スイッチ回路４１やコンデンサＣに大電流が流れてしまうことを防止している。
【０１３９】
そして、２回目以降の測定シリーズにおいては、先に電圧測定するグループの順番を入れ替えている。例えば、図８（Ｂ）では、１回目の測定シリーズでは、先に奇数グループの電圧測定を行い、後に偶数グループの電圧測定を行うのに対し、２回目の測定シリーズでは、先に偶数グループの電圧測定を行い、後に奇数グループの電圧測定を行っている。さらに、３回目の測定シリーズでは、先に奇数グループの電圧測定を行い、後に偶数グループの電圧測定を行っている。こうすることによって、或る測定シリーズが終了して、次の測定シリーズに移行するときに、電圧測定時にコンデンサＣに印可される電圧の符号が同じになる。つまり、測定シリーズが切り替わるときに、コンデンサＣを放電させる必要がなくなるため、測定シリーズが切り替わるときの時間及び、測定シリーズが切り替わって最初の電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１４０】
また、２回目以降の測定シリーズにおいては、各グループにおける電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、前回の測定シリーズにおける測定電圧値の大きさの順に並び替えている。こうすることによって、図８（Ａ）に示す、２回目以降も配列順に電圧測定を行う構成に比べて、連続している後の電池セルＣＬの電圧測定を行う際の、コンデンサＣの電圧の収束時間を短くすることができ、測定シリーズに要する時間を大きく短縮することができる。
【０１４１】
ただし、本実施形態では、先に電圧測定されるグループにおいては、電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、前回の測定シリーズにおける測定電圧値の大きさが降順となるように並び替える一方、後に電圧測定されるグループにおいては、電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、前回の測定シリーズにおける測定電圧値の大きさが昇順となるように並び替えている。こうすることによって、先のグループの最後の電池セルＣＬの電圧測定時のコンデンサＣの電圧と、後のグループの最初の電池セルＣＬの電圧測定時のコンデンサＣの電圧との差を小さくして、コンデンサＣを第３スイッチ回路４３で放電する時間及び、コンデンサＣを電池セルＣＬで充電する時間を短縮することができる。
【０１４２】
すなわち、先のグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を電圧値の大きさが昇順となるように、後のグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を電圧値の大きさが降順となるように並べ替えると、先のグループの最後に測定する電池セルＣＬは、そのグループ内で最も電圧が高い電池セルＣＬとなる一方、後のグループの最初に測定する電池セルＣＬはそのグループ内で最も電圧が高い電池セルＣＬとなる。その結果、先のグループと後のグループが切り替わる際に、コンデンサＣを第３スイッチ回路で放電する時間が長くなると共に、後のグループの最初の電池セルＣＬで充電する際の充電時間も長くなる。それに対して、先のグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を電圧値の大きさが降順となるように、後のグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えると、先のグループの最後に測定する電池セルＣＬは、そのグループ内で最も電圧が低い電池セルＣＬとなる一方、後のグループの最初に測定する電池セルＣＬはそのグループ内で最も電圧が低い電池セルＣＬとなる。その結果、前述の如く、コンデンサＣを第３スイッチ回路４３で放電する時間及び、コンデンサＣを電池セルＣＬで充電する時間を短縮することができる。
【０１４３】
したがって、実施形態２によれば、配列順が奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…と配列順が偶数番目の電池セルＣＬ２，ＣＬ４，…とで正負が反転した状態でコンデンサＣに接続されるフライングキャパシタ方式により電池セルＣＬの電圧を測定する構成において、一の電池セルＣＬの電圧を測定した後、次の電池セルＣＬの電圧を測定する際に、コンデンサＣを放電させず、且つ、配列順が奇数番目の電池セルＣＬ１，ＣＬ３，…の奇数グループと配列順が偶数番目の電池セルの偶数グループＣＬ２，ＣＬ４，…とで別々に電圧測定を行うことによって、コンデンサＣに蓄積された電荷をうまく利用して、電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、測定シリーズに要する時間を短縮することができる。
【０１４４】
また、先に電圧測定を行うグループと後に電圧測定を行うグループとを測定シリーズごとに切り替えることによって、或る測定シリーズの最後に電圧測定を行う電池セルＣＬによってコンデンサＣに印可される電圧と、それに続く測定シリーズの最初に電圧測定を行う電池セルＣＬによってコンデンサＣに印可される電圧の符号が同じになるため、測定シリーズが切り替わるときに、コンデンサＣを放電させる必要がなくなり、測定シリーズが切り替わるときの時間及び、測定シリーズが切り替わって最初の電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１４５】
さらに、２回目の測定シリーズ以降は、各グループ内において、電圧値の大きさの順で電池セルＣＬ，ＣＬ，…の電圧測定を行うことによって、コンデンサＣを測定対象となる電池セルＣＬに接続したときにコンデンサＣに充放電させるべき電荷量を低減させて、コンデンサＣの電圧を該電池セルＣＬの電圧に早期に収束させることができる。その結果、電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができ、ひいては、測定シリーズに要する時間を短縮することができる。
【０１４６】
それに加えて、前回の測定シリーズにおける測定電圧値に基づいて充電時間を予測して設定しているため、前述の如くコンデンサＣの電圧を電池セルＣＬの電圧に早期に収束させるのに合わせて、充電時間を各電圧測定で必要十分な時間に設定することができる。こうすることで、各電圧測定に合わせて、充電時間を柔軟に設定して、電池セルＣＬの電圧測定を可及的に短縮することができる。
【０１４７】
さらに、１つの測定シリーズにおいて、先に測定されるグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、電圧値の大きさが降順となるように、後に測定されるグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えることによって、先のグループと後のグループとが切り替わるときに、コンデンサＣを第３スイッチ回路４３で放電する時間及び、コンデンサＣを後のグループの最初の電池セルＣＬで充電する時間を短縮することができる。
【０１４８】
さらにまた、先に電圧測定を行うグループと後に電圧測定を行うグループとを測定シリーズごとに切り替えると共に、先に測定されるグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、電圧値の大きさが降順となるように、後に測定されるグループの電池セルＣＬ，ＣＬ，…の測定順序を、電圧値の大きさが昇順となるように並べ替えることによって、或る測定シリーズの最後に電圧測定を行う電池セルＣＬと、それに続く測定シリーズの最初に電圧測定を行う電池セルＣＬとでは、コンデンサＣに印加する電圧の符号が同じになると共に、電圧差も小さくなるため、測定シリーズが切り替わるときの時間及び、測定シリーズが切り替わって最初の電池セルＣＬの電圧測定に要する時間を短縮することができる。
【０１４９】
尚、前記実施形態２では、測定ユニット２０４に第３スイッチ回路が設けられているが、省略してもよい。かかる構成においては、奇数グループと偶数グループとが切り替わるときのコンデンサＣの放電が行われない。
【０１５０】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上説明したように、本発明は、直列に接続された複数の電池セルにおいて該電池セルの電圧を測定する電池セルの制御装置及び制御方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明の実施形態１に係る電圧測定装置の測定ユニットの回路図である。
【図２】電圧測定装置を搭載したハイブリッド自動車の電気系統の一部を示す回路図である。
【図３】電圧測定制御のフローチャートである。
【図４】充電時間とコンデンサの電圧との関係を示すグラフである。
【図５】実施形態２に係る電圧測定装置を搭載したハイブリッド自動車の電気系統の一部を示す回路図である。
【図６】実施形態２に係る電圧測定装置の測定ユニットの回路図である。
【図７】実施形態２に係る電圧測定制御のフローチャートである。
【図８】実施形態２に係る充電時間とコンデンサの電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１５３】
ＣＬ      電池セル
Ｃ        コンデンサ
２        電池セルユニット
３        電圧測定装置
４１      第１スイッチ回路（接続回路）
４５      電圧測定回路（電圧測定部）
５        制御ユニット（制御部）
５３      ＲＡＭ（記憶部）
２０３    電圧測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010085170.tif 000008
【図７】
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【図８】
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